考點(diǎn)鞏固卷09 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（一）（解析版）

第頁考點(diǎn)鞏固卷09化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（一）考點(diǎn)01化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素（限時(shí)：20min）考法01化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及比較考法02外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響考法03控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素考法04活化能與反應(yīng)機(jī)理考點(diǎn)02化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡的移動(dòng)（限時(shí)：15min）考法01化學(xué)平衡狀態(tài)的判定考法02化學(xué)平衡的移動(dòng)考點(diǎn)03化學(xué)平衡常數(shù)及其相關(guān)計(jì)算（限時(shí)：25min）考法01化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用考法02分壓平衡常數(shù)(Kp)考法03反應(yīng)速率常數(shù)考點(diǎn)01化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素考法01化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及比較1．已知：2Xg+Yg催化劑△2Zg。一定條件下，將0.2molX和A.0.05mol?LC.0.002mol?L【答案】D【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率公式：vY2．對于化學(xué)反應(yīng)：3W(g)＋2X(g)=4Y(g)＋3Z(g)，下列反應(yīng)速率關(guān)系正確的是()A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)【答案】C【解析】化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則根據(jù)化學(xué)方程式3W(g)＋2X(g)=4Y(g)＋3Z(g)可知，v(W)∶v(Z)＝3∶3＝1∶1，A錯(cuò)誤；v(X)∶v(Z)＝2∶3，B錯(cuò)誤；v(X)∶v(Y)＝2∶4＝1∶2，C正確；v(W)∶v(X)＝3∶2，D錯(cuò)誤。3．一定溫度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中發(fā)生分解反應(yīng)：2N2O54NO2＋O2。在不同時(shí)刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表。t/s06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L－1)1.400.960.660.480.350.240.12下列說法正確的是()A．600～1200s，生成NO2的平均速率為5.0×10－4mol·L－1·s－1B．反應(yīng)2220s時(shí)，放出的O2體積為11.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)D．推測上表中的x為3930【答案】D【解析】600～1200s，N2O5的變化量為(0.96－0.66)mol·L－1＝0.3mol·L－1，在此時(shí)間段內(nèi)NO2的變化量為其2倍，即0.6mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率為eq\f(0.6mol·L－1,600s)＝1.0×10－3mol·L－1·s－1，A說法不正確；由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)2220s時(shí)，N2O5的濃度變化量為(1.40－0.35)mol·L－1＝1.05mol·L－1，其物質(zhì)的量的變化量為1.05mol·L－1×0.1L＝0.105mol，O2的變化量是其eq\f(1,2)，即0.0525mol，因此，放出的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.0525mol×22.4L·mol－1＝1.176L，B說法不正確；平衡時(shí)2v正(N2O5)＝v逆(NO2)，C說法錯(cuò)誤；分析表中數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)經(jīng)過1110s(600～1710，1710～2820)后N2O5的濃度會(huì)變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，因此，N2O5的濃度由0.24mol·L－1變?yōu)?.12mol·L－1時(shí)，可以推測表中的x為(2820＋1110)＝3930，D說法正確。4．一定溫度下，利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究固體催化劑作用下的A的分解反應(yīng)：A(g)?B(g)＋2C(g)。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化見下表。t/min0100150250420500580p/kPa12.113.313.915.117.14x19.06(1)100～150min，消耗A的平均速率為______kPa·min－1。(2)推測x為_______________?！敬鸢浮?1)0.006(2)18.1【解析】(1)反應(yīng)A(g)?B(g)＋2C(g)，反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)變化和生成C的量成正比，同時(shí)A的消耗量為氣體變化量的eq\f(1,2)，用壓強(qiáng)代表濃度，故100～150min體系壓強(qiáng)變化＝13.9kPa－13.3kPa＝0.6kPa，消耗A的平均速率為eq\f(\f(1,2)×0.6kPa,150min－100min)＝0.006kPa·min－1。(2)0～100min，壓強(qiáng)變化1.2kPa，150min～250min，壓強(qiáng)變化1.2kPa，故100～500min，壓強(qiáng)變化1.2×4kPa＝4.8kPa，500min時(shí)，體系壓強(qiáng)＝13.3kPa＋4.8kPa＝18.1kPa。5．已知反應(yīng)2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下：①v(A)＝0.5mol·L－1·s－1②v(B)＝0.3mol·L－1·s－1③v(C)＝0.8mol·L－1·s－1④v(D)＝6mol·L－1·min－1該化學(xué)反應(yīng)在上述4種條件下由快到慢的順序?yàn)開_______________?！敬鸢浮竣冢劲郏劲伲劲堋窘馕觥竣賤(B)＝eq\f(1,2)v(A)＝0.25mol·L－1·s－1，②v(B)＝0.3mol·L－1·s－1，③v(B)＝eq\f(1,3)v(C)＝eq\f(1,3)×0.8mol·L－1·s－1≈0.27mol·L－1·s－1，④v(B)＝eq\f(1,4)v(D)＝eq\f(1,4)×6mol·L－1·min－1＝1.5mol·L－1·min－1＝0.025mol·L－1·s－1，故該化學(xué)反應(yīng)由快到慢的順序?yàn)棰冢劲郏劲伲劲堋？挤?2外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響6．下列措施中，為了增大化學(xué)反應(yīng)速率的是（）A.用鋅粒代替鎂粉制備氫氣 B.將食物放進(jìn)冰箱避免變質(zhì)C.工業(yè)合成氨時(shí)加入催化劑 D.自行車車架噴漆避免生銹【答案】C【解析】鋅不如鎂活潑，且鋅粒與酸的接觸面積比鎂粉的小，故用鋅粒代替鎂粉制備氫氣，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故A不符合題意；將食物放進(jìn)冰箱避免變質(zhì)，溫度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故B不符合題意；使用適宜的催化劑可以增大化學(xué)反應(yīng)速率，故C符合題意；自行車車架噴漆，隔絕氧氣，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故D不符合題意。7．合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反應(yīng)過程中，正反應(yīng)速率的變化如圖。下列說法正確的是()A．t1時(shí)升高了溫度 B．t2時(shí)使用了催化劑C．t3時(shí)增大了壓強(qiáng) D．t4時(shí)降低了溫度【答案】B【解析】A項(xiàng)，t1時(shí)正反應(yīng)速率增大，且大于逆反應(yīng)速率，則應(yīng)為增大壓強(qiáng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，t2時(shí)正逆反應(yīng)速率同等程度增大，為使用了催化劑，正確；C項(xiàng)，t3時(shí)正反應(yīng)速率減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，則為減小壓強(qiáng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，t4時(shí)反應(yīng)速率瞬間不變，然后減小，應(yīng)為減小生成物濃度，錯(cuò)誤。8．在C(s)＋CO2(g)?2CO(g)的反應(yīng)中，現(xiàn)采取下列措施，其中能夠使反應(yīng)速率增大的是()①縮小容器容積，增大壓強(qiáng)②增加碳的量③恒容下通入CO2④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2A．①④ B．②③⑤C．①③ D．①②④【答案】C【解析】①該反應(yīng)為有氣體參加的反應(yīng)，縮小容器容積，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，①正確；②碳為固體，增加碳的量，反應(yīng)速率不變，②錯(cuò)誤；③恒容下通入CO2，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大，③正確；④恒容下充入N2，參與反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，反應(yīng)速率不變，④錯(cuò)誤；⑤恒壓下充入N2，容器容積增大，參與反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度減小，反應(yīng)速率減小，⑤錯(cuò)誤。9．下列說法正確的是()A．增大反應(yīng)物濃度，能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，所以反應(yīng)速率增大B．使用合適的催化劑，能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，所以反應(yīng)速率增大C．對于任何反應(yīng)，增大壓強(qiáng)都可加快反應(yīng)速率D．升高溫度，只能增大吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率【答案】B【解析】增大反應(yīng)物濃度和增大氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)，不能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，只能增大單位體積活化分子數(shù)；升溫和使用催化劑才能增大活化分子百分?jǐn)?shù)；增大壓強(qiáng)只有增大了混合物的濃度才能加快反應(yīng)速率；升高溫度，吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大。10．某溫度下，在容積一定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH>0。下列敘述正確的是()A．向容器中充入氬氣，反應(yīng)速率不變B．加入少量W，逆反應(yīng)速率增大C．升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小D．將容器的容積壓縮，可增大活化分子的百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增多【答案】A【解析】A項(xiàng)，恒容通“惰性氣體”，反應(yīng)物濃度沒有改變，反應(yīng)速率不變，正確；B項(xiàng)，W為固體，加入W，反應(yīng)速率不改變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，升高溫度，v正、v逆均增大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，改變壓強(qiáng)，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，錯(cuò)誤?？挤?3控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素11．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是()選項(xiàng)反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【答案】D【解析】結(jié)合選項(xiàng)知混合液的體積都為20mL，但選項(xiàng)D中反應(yīng)溫度最高、反應(yīng)物Na2S2O3的濃度最大，其反應(yīng)速率最大，故最先看到渾濁(有硫單質(zhì)生成)。12．I－可以作為水溶液中的SO2歧化反應(yīng)的催化劑，可能的催化過程如下：ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋=S↓＋2I2＋2H2Oⅱ.I2＋2H2O＋SO2=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋＋2I－為探究ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)如下：分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中，密閉放置，觀察現(xiàn)象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)序號(hào)ⅠⅡⅢⅣ試劑組成0.4mol·L－1KIamol·L－1KI、0．2mol·L－1H2SO40.2mol·L－1H2SO40.2mol·L－1KI、0．0002molI2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液變黃，一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較Ⅰ快無明顯現(xiàn)象溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較Ⅰ快下列說法不正確的是()A．水溶液中SO2歧化反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SO2＋2H2O=2H2SO4＋S↓B．Ⅱ是Ⅰ的對比實(shí)驗(yàn)，則a＝0.4C．比較Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，可得出的結(jié)論是：I－是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H＋單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用，但H＋可以加快SO2歧化反應(yīng)的速率D．實(shí)驗(yàn)表明，SO2歧化反應(yīng)的速率Ⅳ>Ⅰ，原因是反應(yīng)ⅰ比反應(yīng)ⅱ快；Ⅳ中由反應(yīng)ⅱ產(chǎn)生的H＋使反應(yīng)ⅰ加快【答案】D【解析】根據(jù)題中催化過程，可得水溶液中SO2歧化反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SO2＋2H2O=2H2SO4＋S↓，A項(xiàng)正確；Ⅱ是Ⅰ的對比實(shí)驗(yàn)，采用控制變量法，Ⅱ比Ⅰ多加了0.2mol·L－1H2SO4，Ⅰ與Ⅱ中KI濃度應(yīng)相等，則a＝0.4，B項(xiàng)正確；對比Ⅰ與Ⅱ，加入H＋可以加快SO2歧化反應(yīng)的速率，對比Ⅱ與Ⅲ，H＋單獨(dú)存在時(shí)不能催化SO2的歧化反應(yīng)，比較Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，I－是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，C項(xiàng)正確；Ⅳ中“溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較Ⅰ快”，說明SO2歧化反應(yīng)速率Ⅳ>Ⅰ，對比Ⅳ和Ⅰ，Ⅳ中加入的KI的濃度小且加入了I2，反應(yīng)ⅰ消耗H＋和I－，反應(yīng)ⅱ消耗I2，由此說明反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)ⅰ快，反應(yīng)ⅱ產(chǎn)生的H＋使反應(yīng)ⅰ加快，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化學(xué)小組欲探究該反應(yīng)過程中濃度、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(忽略溶液體積變化)。編號(hào)0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液體積/mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液體積/mL水的體積/mL反應(yīng)溫度/℃反應(yīng)時(shí)間/minⅠ220202.1Ⅱ2V11205.5Ⅲ2V20500.5下列說法錯(cuò)誤的是()A．V1＝1，V2＝2B．實(shí)驗(yàn)Ⅲ中用KMnO4濃度變化表示的反應(yīng)速率v(KMnO4)＝0.02mol·L－1·min－1C．實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響D．若改用0.1mol·L－1酸性KMnO4溶液，將不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹敬鸢浮緽【解析】探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響需保證唯一變量，則三組實(shí)驗(yàn)中溶液體積之和不變，故V1＝1，V2＝2，A項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)Ⅲ中用KMnO4濃度變化表示的反應(yīng)速率v(KMnO4)＝eq\f(0.01mol·L－1×\f(2,4),0.5min)＝0.01mol·L－1·min－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ的唯一變量是溫度，故實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟葘瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響，C項(xiàng)正確；該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)酸性高錳酸鉀溶液褪色時(shí)間來判斷反應(yīng)快慢的，若改用0.1mol·L－1酸性KMnO4溶液，則高錳酸鉀溶液過量，無法觀察到溶液褪色，將不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珼項(xiàng)正確。14．某溫度下，降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚合，反應(yīng)物濃度與催化劑濃度及時(shí)間關(guān)系如圖。已知反應(yīng)物消耗一半所需的時(shí)間稱為半衰期，下列說法錯(cuò)誤的是()A．其他條件相同時(shí)，催化劑濃度越大，反應(yīng)速率越大B．其他條件相同時(shí)，降冰片烯濃度越大，反應(yīng)速率越大C．條件①，反應(yīng)速率為0.012mol·L－1·min－1D．條件②，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L－1時(shí)，半衰期為62.5min【答案】B【解析】由題圖中曲線①②可知，其他條件相同時(shí)，催化劑濃度越大，反應(yīng)所需要的時(shí)間越短，故反應(yīng)速率越大，A項(xiàng)正確；由題圖中曲線①③可知，其他條件相同時(shí)，降冰片烯的濃度①是③的兩倍，所用時(shí)間①也是③的兩倍，反應(yīng)速率相等，故說明反應(yīng)速率與降冰片烯濃度無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；條件①，反應(yīng)速率為v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(3.0mol·L－1－0mol·L－1,250min)＝0.012mol·L－1·min－1，C項(xiàng)正確；反應(yīng)物消耗一半所需的時(shí)間稱為半衰期，由題干圖中數(shù)據(jù)可知，條件②，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L－1時(shí)，半衰期為125min÷2＝62.5min，D項(xiàng)正確。15．碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50mol·L－1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L－1K2S2O8、0.10mol·L－1Na2S2O3等試劑，探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知：S2Oeq\o\al(2－,8)＋2I－=2SOeq\o\al(2－,4)＋I(xiàn)2(慢)，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)(快)。(1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，當(dāng)溶液中的________耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色，S2Oeq\o\al(2－,3)與S2Oeq\o\al(2－,8)初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為n(S2Oeq\o\al(2－,3))∶n(S2Oeq\o\al(2－,8))________。(2)為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx＝________mL，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知某條件下，濃度c(S2Oeq\o\al(2－,8))和反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖所示，若保持其他條件不變，請?jiān)谧鴺?biāo)圖中，分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c(S2Oeq\o\al(2－,8))-t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)?！敬鸢浮?1)S2Oeq\o\al(2－,3)(其他合理寫法也可)<2(2)2.0保證反應(yīng)物K2S2O8的濃度改變，而其他物質(zhì)的濃度不變(3)如圖所示【解析】(1)淀粉溶液遇I2顯藍(lán)色，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色時(shí)，溶液中有I2，說明Na2S2O3耗盡。由題給離子方程式可得關(guān)系式S2Oeq\o\al(2－,8)～I(xiàn)2～2S2Oeq\o\al(2－,3)，n(S2Oeq\o\al(2－,3))∶n(S2Oeq\o\al(2－,8))<2時(shí)，能觀察到藍(lán)色。(2)實(shí)驗(yàn)的目的是探究K2S2O8溶液的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保證每組實(shí)驗(yàn)中其他物質(zhì)的濃度相等，即溶液的總體積相等(即為20.0mL)，從而可知Vx＝2.0。(3)降低溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，c(S2Oeq\o\al(2－,8))變化減慢。加入催化劑時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，c(S2Oeq\o\al(2－,8))變化加快。考法04活化能與反應(yīng)機(jī)理16．如圖表示某化學(xué)反應(yīng)在使用催化劑(b曲線)和未使用催化劑(a曲線)時(shí)，反應(yīng)進(jìn)程和能量的對應(yīng)關(guān)系。下列說法一定正確的是()A．a(chǎn)與b相比，b的活化能更高B．反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量小于生成物成鍵釋放的總能量C．a(chǎn)與b相比，a中活化分子的百分?jǐn)?shù)更高D．a(chǎn)與b相比，a的反應(yīng)速率更快【答案】B【解析】a的活化能更高，A錯(cuò)誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量小于生成物成鍵釋放的總能量，B正確；a與b相比，b的活化能小，b中活化分子的百分?jǐn)?shù)更高，C錯(cuò)誤；a與b相比，b的活化能更小，b的反應(yīng)速率更快，D錯(cuò)誤。17．我國科研人員合成了Y，Sc(Y1/NC，Sc1/NC)單原子催化劑，可用于電化學(xué)催化氫氣還原氮?dú)獾姆磻?yīng)。反應(yīng)歷程與相對能量模擬計(jì)算結(jié)果如圖所示(圖中*表示吸附在稀土單原子催化劑表面)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．新型催化劑會(huì)降低合成氨反應(yīng)的焓變，從而降低生產(chǎn)能耗B．將催化劑附著在納米多孔載體的表面可提高氨氣的生產(chǎn)效率C．使用Sc1/NC單原子催化劑的反應(yīng)歷程中，最大能壘的反應(yīng)過程可表示為*N2＋H→*NNHD．Sc1/NC單原子催化劑的催化效率理論上應(yīng)高于Y1/NC單原子催化劑【答案】A【解析】催化劑能降低反應(yīng)的活化能，改變反應(yīng)的途徑，但不能改變反應(yīng)的焓變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，可提高氨氣的生產(chǎn)效率，B項(xiàng)正確；由圖可知，使用Sc1/NC單原子催化劑的反應(yīng)歷程中，最大能壘的反應(yīng)過程可表示為*N2＋H→*NNH，C項(xiàng)正確；由圖可知，Y1/NC單原子催化劑催化的反應(yīng)歷程中有一步反應(yīng)的活化能最高，則理論上其催化效率應(yīng)低于Sc1/NC單原子催化劑，D項(xiàng)正確。18．已知2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程如圖1(第1步快速平衡)，在固定容積的容器中充入一定量的NO和O2發(fā)生上述反應(yīng)，測得體系中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨溫度(T)的變化如圖2所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．該過程決速步驟的活化能為E4－E2B．a(chǎn)點(diǎn)后，n(N2O2)迅速減小的原因是第2步速率加快，第1步平衡逆向移動(dòng)C．b點(diǎn)后，n(N2O2)增加的原因是第2步平衡逆向移動(dòng)的程度比第1步的大D．其他條件不變，改為恒壓狀態(tài)，反應(yīng)速率減慢【答案】D【解析】由圖可知，該過程的決速步驟為第2步，其活化能為E4－E2，A項(xiàng)正確；由圖可知，2NO(g)N2O2(g)ΔH<0、N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH<0，第1步反應(yīng)(快速平衡)使n(N2O2)增大，第2步反應(yīng)使n(N2O2)減小，則a點(diǎn)后隨溫度升高，n(N2O2)迅速減小，是由于第2步反應(yīng)速率加快，同時(shí)第1步平衡逆向移動(dòng)，B項(xiàng)正確；升高溫度，第1步和第2步反應(yīng)的平衡均逆向移動(dòng)，b點(diǎn)后，溫度升高，n(N2O2)增加，說明第2步反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng)的程度比第1步大，C項(xiàng)正確；總反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，其他條件不變，改為恒壓狀態(tài)，相當(dāng)于恒容條件時(shí)加壓，反應(yīng)速率加快，D項(xiàng)錯(cuò)誤。19．ShyamKattle等結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在Pt/SiO2催化劑表面上CO2與H2的反應(yīng)歷程，前三步歷程如圖所示，吸附在Pt/SiO2催化劑表面上的物種用“·”標(biāo)注，Ts表示過渡態(tài)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．物質(zhì)被吸附在催化劑表面形成過渡態(tài)的過程是吸熱的B．形成過渡態(tài)Ts1的活化能為1.05eVC．前三步總反應(yīng)的ΔH<0D．反應(yīng)歷程中能量變化最大的反應(yīng)方程式為·HOCO＋eq\f(7,2)H2(g)=·CO＋·OH＋eq\f(7,2)H2(g)【答案】D【解析】A項(xiàng)，從圖示可看出形成過渡態(tài)物質(zhì)的能量都是升高的，正確；B項(xiàng)，從圖中能量差可知，過渡態(tài)Ts1的能量為0.15eV，則該步的活化能為[0.15－(－0.9)]eV＝1.05eV，正確；D項(xiàng)，前三步中能量變化最大的是第二步，該步驟分兩步形成穩(wěn)定的微粒，反應(yīng)方程式為·HOCO＋eq\f(7,2)H2(g)=·CO＋·OH＋·H＋3H2(g)，錯(cuò)誤。20．配合物[Co2(CO)8]催化烯烴氫甲?；磻?yīng)的催化反應(yīng)歷程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．整個(gè)催化反應(yīng)歷程中Co的成鍵數(shù)不變B．生成物質(zhì)A的過程中有極性鍵、非極性鍵的斷裂和形成C．過渡態(tài)物質(zhì)D的結(jié)構(gòu)簡式為D．該催化反應(yīng)的總反應(yīng)為：＋CO＋H2eq\o(→,\s\up10(Co2(CO)8))【答案】CD【解析】根據(jù)反應(yīng)機(jī)理圖可知，Co的成鍵數(shù)發(fā)生了變化，物質(zhì)A、B、C中成鍵數(shù)為5，物質(zhì)E中成鍵數(shù)為6，A錯(cuò)誤；Co2(CO)8和H2生成物質(zhì)A的過程中，有非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成，無極性鍵的斷裂和非極性鍵的形成，E生成A的過程中只有極性鍵的斷裂和形成，B錯(cuò)誤；根據(jù)物質(zhì)C和E的結(jié)構(gòu)簡式可推出D的結(jié)構(gòu)為，C正確；根據(jù)整個(gè)反應(yīng)歷程可知其總反應(yīng)為：＋CO＋H2eq\o(→,\s\up10(Co2(CO)8))，D正確?？键c(diǎn)02化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡的移動(dòng)考法01化學(xué)平衡狀態(tài)的判定1．一定條件下,對于可逆反應(yīng)Xg+3Yg?2Zg,若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3（均不為零）,達(dá)到平衡時(shí),XA.c1:c2=3:C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等 D.0【答案】D【解析】X、Y的平衡濃度之比為1:3,轉(zhuǎn)化濃度之比也為1:3,故c1:c2=1:3,X、Y的轉(zhuǎn)化率相等,A、C不正確;平衡時(shí)v生成Y表示逆反應(yīng)速率,2．反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，若在恒壓絕熱容器中發(fā)生，下列選項(xiàng)表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A．容器內(nèi)的溫度不再變化B．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化C．相同時(shí)間內(nèi)，斷開H—H鍵的數(shù)目和生成N—H鍵的數(shù)目相等D．v正(N2)＝3v逆(H2)【答案】A【解析】已知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)的溫度不變時(shí)，平衡不再移動(dòng)，達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)符合題意；反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)前后壓強(qiáng)均不變，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)不符合題意；斷開H—H鍵和生成N—H鍵均指正反應(yīng)方向，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)不符合題意；當(dāng)v正(N2)∶v逆(H2)＝1∶3，即v正(N2)＝eq\f(1,3)v逆(H2)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，D項(xiàng)不符合題意。3．在一定溫度下，向2L固定容積的密閉容器中通入1molCO2、3molH2，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0。能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變B．體系中eq\f(n(CO2),n(H2))＝eq\f(1,3)，且保持不變C．混合氣體的密度不隨時(shí)間變化D．單位時(shí)間內(nèi)有nmolH—H鍵斷裂，同時(shí)有nmolO—H鍵形成【答案】A【解析】A項(xiàng)，eq\x\to(M)是變量，當(dāng)eq\x\to(M)不變，可以說明反應(yīng)已達(dá)平衡；B項(xiàng)，eq\f(n(CO2),n(H2))是不變量eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))，不能說明反應(yīng)是否達(dá)平衡；C項(xiàng)，ρ是不變量，不能說明反應(yīng)是否達(dá)平衡；D項(xiàng)，二者均表示v正，不能說明反應(yīng)是否達(dá)平衡。4．(2024·湖北黃岡中學(xué)調(diào)研)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物HCl，利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH<0。恒溫恒容條件下，在某密閉容器中充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng)，能充分說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．氣體的質(zhì)量不再改變B．氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變C．?dāng)嚅_4molH—Cl的同時(shí)生成4molH—OD．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2【答案】B【解析】反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率升高，反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時(shí)，可以說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；斷開4molH—Cl和生成4molH—O均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變，但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于對應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．在1L恒溫恒容的密閉容器中投入一定量N2O5，發(fā)生反應(yīng)：反應(yīng)1：N2O5(g)=N2O4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋28.4kJ·mol－1反應(yīng)2：N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝－56.9kJ·mol－1現(xiàn)有下列情況：①混合氣體的密度保持不變；②氣體壓強(qiáng)保持不變；③氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變；④eq\f(c(NO2),c(N2O4))保持不變；⑤O2的物質(zhì)的量保持不變；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2。能表明反應(yīng)2一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．①②③⑤ B．②③④⑥C．①③⑤⑥ D．②③④⑤【答案】B【解析】①反應(yīng)中各物質(zhì)均為氣體，混合氣體的總質(zhì)量不變，且反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行，則混合氣體的密度始終不變，故不能判斷是否達(dá)到平衡，錯(cuò)誤；②反應(yīng)2的平衡建立過程中，氣體總物質(zhì)的量不斷變化，則氣體壓強(qiáng)不斷變化，當(dāng)氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí)，反應(yīng)2達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；③平衡建立過程中，混合氣體的總質(zhì)量不變，但其總物質(zhì)的量不斷變化，故當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變時(shí)，反應(yīng)2達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；④eq\f(c(NO2),c(N2O4))保持不變，則c(NO2)、c(N2O4)均保持不變，反應(yīng)2達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；⑤反應(yīng)1是不可逆反應(yīng)，O2的物質(zhì)的量始終保持不變，不能據(jù)此判斷反應(yīng)2是否達(dá)到平衡，錯(cuò)誤；⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)＝1∶2，正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)2達(dá)到平衡狀態(tài)，正確?？挤?2化學(xué)平衡的移動(dòng)6．只改變一個(gè)影響化學(xué)平衡的因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述不正確的是（）A.K不變，平衡可能移動(dòng)B.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，K不一定變化C.K有變化，平衡一定移動(dòng)D.相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大至原來的2倍，K也擴(kuò)大2倍【答案】D【解析】改變壓強(qiáng)或濃度引起化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)，K不變，A、B均正確；對于一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，K只與溫度有關(guān)，K發(fā)生了變化，說明體系的溫度改變，則平衡一定移動(dòng)，C正確；相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大至原來的2倍，K應(yīng)該變?yōu)镵原2，D7．下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A．使用催化劑可以提高合成氨的產(chǎn)量B．實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯時(shí)，將乙酸乙酯不斷蒸出C．保存FeCl3溶液時(shí)，加少量稀鹽酸D．實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣【答案】A【解析】催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率，但不影響化學(xué)平衡，不能用勒夏特列原理解釋，故選A；實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯時(shí)，將乙酸乙酯不斷蒸出，生成物濃度減小，平衡正向移動(dòng)，能夠用勒夏特列原理解釋，故B不選；FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加少量稀鹽酸后氫離子濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，抑制了Fe3＋的水解，可用勒夏特列原理解釋，故C不選；用排飽和氯化鈉溶液的方法來收集氯氣，增大了Cl－的濃度，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，降低了氯氣的溶解度，可用勒夏特列原理解釋，故D不選。8．某溫度下，反應(yīng)CH2=CH2(g)＋H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達(dá)到平衡，下列說法正確的是()A．增大壓強(qiáng)，v正>v逆，平衡常數(shù)增大B．加入催化劑，平衡時(shí)CH3CH2OH(g)的濃度增大C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率增大【答案】C【解析】該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，正反應(yīng)速率增大的幅度大于逆反應(yīng)的，故v正>v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但是因?yàn)闇囟炔蛔?，故平衡常?shù)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑不影響化學(xué)平衡狀態(tài)，因此，加入催化劑不影響平衡時(shí)CH3CH2OH(g)的濃度，B項(xiàng)錯(cuò)誤；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但是CH2=CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．(2024·海南省嘉積中學(xué)二模)“綠水青山就是金山銀山”，研究NxOy、CO等大氣污染物的處理對建設(shè)美麗中國具有重要意義。已知反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up15(催化劑))N2(g)＋2CO2(g)ΔH<0，該反應(yīng)達(dá)到平衡后，為同時(shí)提高反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是()A．縮小容器的體積B．改用高效催化劑C．增加NO的濃度D．升高溫度【答案】A【解析】反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up15(催化劑))N2(g)＋2CO2(g)是氣體體積減小的反應(yīng)，縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，各反應(yīng)物和生成物濃度都增大，平衡正向移動(dòng)，同時(shí)提高反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率，A項(xiàng)正確；改用高效催化劑可以提高反應(yīng)速率，但不能改變NO的轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增加NO的濃度可以提高反應(yīng)速率，但NO的轉(zhuǎn)化率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up15(催化劑))N2(g)＋2CO2(g)ΔH<0是放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率增大，但平衡逆向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤，不選。10．氨催化分解既可防治氨氣污染，又能得到氫能源，得到廣泛研究。(1)已知：①反應(yīng)Ⅰ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－1266.6kJ·mol－1，②H2的燃燒熱ΔH2＝－285.8kJ·mol－1③水的氣化時(shí)ΔH3＝＋44.0kJ·mol－1反應(yīng)Ⅰ熱力學(xué)趨勢很大(平衡常數(shù)很大)的原因?yàn)開_______________________________________________；(2)在Co-Al催化劑體系中，壓強(qiáng)p0下氨氣以一定流速通過反應(yīng)器，得到不同催化劑下氨氣轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如圖，活化能最小的催化劑為______，溫度高時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率接近平衡轉(zhuǎn)化率的原因?yàn)開_______________________________________________。如果增大氣體流速，則b點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn)可能為_____________(填“a”“c”“d”“e”或“f”)；(3)溫度為T時(shí)，體積為1L的密閉容器中加入0.8molNH3和0.1molH2,30min達(dá)到平衡時(shí)，N2體積分?jǐn)?shù)為20%，則T時(shí)平衡常數(shù)K＝___，NH3分解率為________?！敬鸢浮?1)放出熱量很大的反應(yīng)(2)90Co-Al平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率加快，轉(zhuǎn)化率接近平衡轉(zhuǎn)化率e(3)7.575%【解析】(1)反應(yīng)Ⅰ的ΔH1＝－1266.6kJ·mol－1，放出熱量很大，故熱力學(xué)趨勢很大；(2)由圖可知，90Co-Al先達(dá)到平衡狀態(tài)，所以90Co-Al是活化能最小的催化劑；2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋92.1kJ·mol－1，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正向移動(dòng)，提高氨氣的轉(zhuǎn)化率；此反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，增大氣體流速平衡逆向移動(dòng)，b點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn)可能為e；(3)由題給數(shù)據(jù)可知，設(shè)平衡時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為xmol，則：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)初始量/mol0.800.1變化量/mol2xx3x平衡量/mol0.8－2xx0.1＋3x相同條件下氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，所以達(dá)到平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(x,0.8－2x＋x＋0.1＋3x)×100%＝20%，解得x＝0.3mol，故平衡常數(shù)K＝eq\f(0.3×13,0.22)＝7.5，NH3分解率為eq\f(0.6,0.8)×100%＝75%。考點(diǎn)03化學(xué)平衡常數(shù)及其相關(guān)計(jì)算考法01化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用1．反應(yīng)H2g+I2g?2HIg的化學(xué)平衡常數(shù)為KA.K1=2K2 B.K1【答案】C【解析】K1=c2HI2．化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，在常溫下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×10302H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×10812CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92。以下說法正確的是()A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K1＝c(N2)·c(O2)B．常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時(shí)平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10－80C．常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O>H2O>CO2D．常溫下，CO2(g)CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的平衡常數(shù)為2×10－92【答案】C【解析】K1的表達(dá)式應(yīng)為K1＝eq\f(c(N2)·c(O2),c2(NO))，A錯(cuò)誤；常溫下，水分解產(chǎn)生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反應(yīng)，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應(yīng)為K2的倒數(shù)，數(shù)值為5×10－82，B錯(cuò)誤；由于三個(gè)反應(yīng)都處在常溫下，根據(jù)K的大小可以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O>H2O>CO2，C正確；CO2(g)CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的K＝K3eq\s\up10(\f(1,2))＝2×10-46，D錯(cuò)誤。3．電石(主要成分為CaC2)是重要的基本化工原料，主要用于產(chǎn)生乙炔。已知2000℃時(shí)，電石生產(chǎn)原理如下：①CaO(s)＋C(s)Ca(g)＋CO(g)ΔH1＝akJ·mol－1平衡常數(shù)K1②Ca(g)＋2C(s)CaC2(s)ΔH2＝bkJ·mol－1平衡常數(shù)K2以下說法不正確的是()A．反應(yīng)①K1＝c(Ca)·c(CO)B．反應(yīng)eq\f(1,2)Ca(g)＋C(s)eq\f(1,2)CaC2(s)平衡常數(shù)K＝eq\r(K2)C．2000℃時(shí)增大壓強(qiáng)，K1減小，K2增大D．反應(yīng)2CaO(s)＋CaC2(s)=3Ca(g)＋2CO(g)ΔH＝(2a－b)kJ·mol－1【答案】C【解析】由反應(yīng)①可知，K1＝c(Ca)·c(CO)，故A項(xiàng)正確；Ca(g)＋2C(s)CaC2(s)與eq\f(1,2)Ca(g)＋C(s)eq\f(1,2)CaC2(s)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為倍數(shù)關(guān)系，而K為指數(shù)關(guān)系，則反應(yīng)eq\f(1,2)Ca(g)＋C(s)eq\f(1,2)CaC2(s)平衡常數(shù)K＝eq\r(K2)，故B項(xiàng)正確；K與溫度有關(guān)，則2000℃時(shí)增大壓強(qiáng)，K1、K2均不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由蓋斯定律可知①×2－②得到2CaO(s)＋CaC2(s)=3Ca(g)＋2CO(g)，其ΔH＝(2a－b)kJ·mol－1，故D項(xiàng)正確。4．在恒容密閉容器中，由CO合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，在其他條件不變的情況下研究溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，下列說法正確的是()A．平衡常數(shù)K＝eq\f(c(CH3OH),c(CO)·c(H2))B．該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小C．CO合成甲醇的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)eq\f(c(H2),c(CH3OH))增大【答案】D【解析】A項(xiàng)，因該反應(yīng)中氫氣前的系數(shù)為2，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K＝eq\f(c(CH3OH),c(CO)·c2(H2))，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由圖像可知，反應(yīng)從T2到T1時(shí)，甲醇的物質(zhì)的量增大，根據(jù)平衡常數(shù)和計(jì)算式可知T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖像可知在T2溫度下反應(yīng)先達(dá)到平衡，反應(yīng)速率較T1快，則有T2>T1，從圖像的縱坐標(biāo)分析可得溫度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2的過程中，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則c(H2)增大，而c(CH3OH)減小，達(dá)到平衡時(shí)eq\f(c(H2),c(CH3OH))應(yīng)該增大，正確。5．甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/℃500800①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)K21.02.50③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)K3(1)據(jù)反應(yīng)①、②與③可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝(用K1、K2表示)。(2)反應(yīng)③的ΔH0(填“>”或“<”)。(3)500℃時(shí)測得反應(yīng)③在某時(shí)刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L－1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時(shí)v正v逆(填“>”“＝”或“<”)。【答案】(1)K1·K2(2)<(3)>【解析】(1)反應(yīng)③可通過反應(yīng)①、②加和得到，故K3＝K1·K2。(2)500℃時(shí)K3＝2.5×1.0＝2.5，800℃時(shí)K3＝0.15×2.50＝0.375<2.5，故升溫，K減小，平衡左移，ΔH<0。(3)Q＝eq\f(0.3×0.15,0.83×0.1)≈0.88<2.5，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，v正>v逆。考法02分壓平衡常數(shù)(Kp)6．甲醇是重要的化工原料，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。在容積可變的密閉容器中投入0.5molCO和1molH2，不同條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。實(shí)驗(yàn)測得平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖1所示。下列說法正確的是()A．p總1<p總2B．混合氣體的密度不再發(fā)生變化，說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)C．圖2中M點(diǎn)能正確表示600K時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)的對數(shù)(lgK)D．若p總1＝0.25MPa，則Y點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp＝32(MPa)－2【答案】B【解析】壓強(qiáng)增大，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)平衡正向移動(dòng)，甲醇物質(zhì)的量增大，故p總1＞p總2，A錯(cuò)誤；ρ＝eq\f(m,V)，氣體質(zhì)量不變，容器容積可變，達(dá)到平衡時(shí)，容器容積不變，則ρ不變，故混合氣體的密度不再發(fā)生變化可說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；由圖1可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，升高溫度，甲醇的物質(zhì)的量減少，平衡逆向移動(dòng)，則lgK減小，由圖2知，500K時(shí)，lgK對應(yīng)的點(diǎn)為Q，升溫lgK減小，故N點(diǎn)能正確表示600K時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)的對數(shù)(lgK)，C錯(cuò)誤；X、Y點(diǎn)溫度相同，則平衡常數(shù)相同，X點(diǎn)甲醇的物質(zhì)的量為0.25mol，則列三段式可得：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始量/mol0.510轉(zhuǎn)化量/mol0.250.50.25平衡量/mol0.250.50.25則K(Y)＝K(X)＝eq\f(\f(0.25,0.25＋0.25＋0.5)×0.25MPa,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.25,0.25＋0.25＋0.5)×0.25MPa))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5,0.25＋0.25＋0.5)×0.25MPa))2)＝64(MPa)－2，D錯(cuò)誤。7．我國在H2和CO合成CH3OH的研究中取得重大突破。向某密閉容器中，按物質(zhì)的量為2∶1的比例充入H2和CO，發(fā)生反應(yīng)：2H2(g)＋CO(g)?CH3OH(g)ΔH。測得不同壓強(qiáng)下CH3OH(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系如上圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．p1>p2B．該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0C．N點(diǎn)時(shí)對應(yīng)該反應(yīng)的Kp＝eq\f(25,2peq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))D．M、N兩點(diǎn)使用不同催化劑時(shí)，正反應(yīng)速率可能相等【答案】B【解析】A．該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，同一溫度下，壓強(qiáng)越大，平衡正向進(jìn)行的程度越大，CH3OH(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)越高，結(jié)合題圖可知，p1>p2，A項(xiàng)正確；B．溫度升高，CH3OH(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)減小，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．N點(diǎn)時(shí)對應(yīng)該反應(yīng)的平衡常數(shù)與M點(diǎn)相同，設(shè)起始充入2molH2和1molCO，達(dá)到平衡時(shí)消耗xmolCO，列“三段式”：M點(diǎn)CH3OH(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)即物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為40%，故eq\f(x,2－2x＋1－x＋x)＝0.4，解得x＝eq\f(2,3)，平衡時(shí)總物質(zhì)的量為3mol－2×eq\f(2,3)mol＝eq\f(5,3)mol，p(H2)＝eq\f(2,5)p2，p(CO)＝eq\f(1,5)p2，p(CH3OH)＝eq\f(2,5)p2，該反應(yīng)的Kp＝eq\f(p(CH3OH),p2(H2)·p(CO))＝eq\f(\f(2,5)p2,(\f(2,5)p2)2×\f(1,5)p2)＝eq\f(25,2peq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))，C項(xiàng)正確；D．M、N兩點(diǎn)使用不同催化劑時(shí)，催化劑活性不同，速率不同，壓強(qiáng)也不同，正反應(yīng)速率可能相等，D項(xiàng)正確。8．汽車尾氣中的NO和CO在催化轉(zhuǎn)化器中反應(yīng)生成兩種無毒無害的氣體：2NO＋2CO=N2＋2CO2。某實(shí)驗(yàn)小組在三個(gè)容積均為VL的恒容密閉容器中，分別充入1.0molNO和1.0molCO，在三種不同條件(見表)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)體系的總壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖所示：實(shí)驗(yàn)編號(hào)abc溫度/K500500600催化劑的比表面積/(m2·g－1)82124124(1)實(shí)驗(yàn)編號(hào)a對應(yīng)的曲線是。(2)由曲線Ⅱ數(shù)據(jù)計(jì)算出對應(yīng)條件下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝；若在曲線Ⅲ對應(yīng)條件下，某時(shí)刻測得NO、CO、N2、CO2的分壓依次是10kPa、20kPa、40kPa、40kPa，則此時(shí)反應(yīng)的速率v正v逆(填“<”“＝”或“>”)。【答案】(1)Ⅱ(2)1.6＝【解析】(1)由圖可知，曲線Ⅰ起始?jí)簭?qiáng)大，且反應(yīng)速率最快，則對應(yīng)實(shí)驗(yàn)編號(hào)為c，曲線Ⅱ、Ⅲ最終平衡狀態(tài)相同，但曲線Ⅲ先達(dá)到平衡狀態(tài)，對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率較快，催化劑比表面積越大，反應(yīng)速率越快，則曲線Ⅲ對應(yīng)實(shí)驗(yàn)編號(hào)b，曲線Ⅱ?qū)?yīng)實(shí)驗(yàn)編號(hào)a。(2)設(shè)轉(zhuǎn)化的NO和CO的物質(zhì)的量為2xmol，根據(jù)曲線Ⅱ列三段式：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)起始量/mol1.01.000轉(zhuǎn)化量/mol2x2xx2x平衡量/mol1－2x1－2xx2xKp＝eq\f(p2(CO2)×p(N2),p2(CO)×p2(NO))，p(CO2)＝eq\f(2x,2－x)×160kPa，p(N2)＝eq\f(x,2－x)×160kPa，p(NO)＝p(CO)＝eq\f(1－2x,2－x)×160kPa，等溫等體積時(shí)，物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，即eq\f(n(起始),n(平衡))＝eq\f(p(起始),p(平衡))，則eq\f(2,2－x)＝eq\f(200,160)，x＝0.4，代入Kp計(jì)算式中，求出Kp＝1.6。曲線Ⅲ與曲線Ⅱ溫度相同，Kp相同，若在曲線Ⅲ對應(yīng)條件下，某時(shí)刻測得NO、CO、N2、CO2的分壓依次是10kPa、20kPa、40kPa、40kPa，可計(jì)算此時(shí)Qp，Qp＝Kp，所以此時(shí)是平衡狀態(tài)，即v正＝v逆。9．(1)在1470K、100kPa反應(yīng)條件下，將n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合氣進(jìn)行H2S熱分解反應(yīng)2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g)。平衡時(shí)混合氣中H2S與H2的分壓相等，H2S平衡轉(zhuǎn)化率為___，平衡常數(shù)Kp＝____kPa。(2)已知：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)。容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣，在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝__________________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))?！敬鸢浮?1)50%4.76(2)eq\f(α(1＋α),(2＋α)(1－α))×p【解析】(1)假設(shè)在該條件下，硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和4mol，根據(jù)三段式可知：平衡時(shí)H2S和H2的分壓相等，則二者的物質(zhì)的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.5,1)×100%＝50%，所以平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p(S2)×p2(H2),p2(H2S))＝eq\f(\f(0.25,5.25)×100kPa×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5,5.25)×100kPa))2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5,5.25)×100kPa))2)≈4.76kPa；(2)設(shè)起始時(shí)C2H6和H2的物質(zhì)的量均為1mol，列出三段式：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)起始量/mol101轉(zhuǎn)化量/molααα平衡量/mol1－αα1＋α平衡時(shí)C2H6、C2H4和H2對應(yīng)的分壓分別為eq\f(1－α,2＋α)p、eq\f(α,2＋α)p和eq\f(1＋α,2＋α)p，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(\f(α,2＋α)p×\f(1＋α,2＋α)p,\f(1－α,2＋α)p)＝eq\f(α(1＋α),(2＋α)(1－α))×p。10．在2L恒容密閉容器中充入4molCO和4molNO，發(fā)生反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，平衡時(shí)，NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度(℃)、壓強(qiáng)(Pa)的關(guān)系如圖所示。(1)C點(diǎn)NO的平衡轉(zhuǎn)化率為；若C點(diǎn)在10min達(dá)到平衡，則10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為。(2)若用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替平衡濃度，則C點(diǎn)時(shí)平衡常數(shù)Kx的計(jì)算式為。(3)若起始容器內(nèi)壓強(qiáng)為pPa，則C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝(用平衡分壓代替平衡濃度，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))?！敬鸢浮?1)25%0.05mol·L－1·min－1(2)eq\f(\f(0.5,7.5)×(\f(1,7.5))2,(\f(3,7.5))2×(\f(3,7.5))2)(3)eq\f(4,81p)Pa－1【解析】(1)2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)起始量/mol4400轉(zhuǎn)化量/mol2x2xx2x平衡量/mol4－2x4－2xx2x由題意：eq\f(4－2x,4－2x＋4－2x＋x＋2x)＝40%，解得：x＝0.5。α(NO)＝eq\f(2×0.5,4)×100%＝25%v(CO)＝eq\f(2×0.5,2×10)mol·L－1·min－1＝0.05mol·L－1·min－1。(2)根據(jù)(1)可知平衡時(shí)n(NO)＝3mol，n(CO)＝3mol，n(N2)＝0.5mol，n(CO2)＝1mol，故Kx＝eq\f(\f(0.5,7.5)×(\f(1,7.5))2,(\f(3,7.5))2×(\f(3,7.5))2)。(3)起始?jí)簭?qiáng)為pPa，平衡時(shí)壓強(qiáng)為eq\f(7.5,8)×pPa＝eq\f(15,16)pPa，NO、CO分壓為eq\f(3,8)pPa，N2的分壓為eq\f(1,16)pPa，CO2分壓為eq\f(1,8)pPa，Kp＝eq\f(p2(CO2)×p(N2),p2(NO)×p2(CO))＝eq\f((\f(p,8))2×\f(p,16),(\f(3p,8))2×(\f(3p,8))2)Pa－1＝eq\f(4,81p)Pa－1?？挤?3反應(yīng)速率常數(shù)11．（2023·福建廈門學(xué)業(yè)考）反應(yīng)CO2g+H2g?HCOOHgΔH>0A.壓縮容器容積，活化分子百分?jǐn)?shù)增大B.升高溫度，k正增大，kC.T1時(shí)，若CO2和H2等物質(zhì)的量投料，則D.當(dāng)溫度改變?yōu)門2時(shí)，k正【答案】D【解析】壓縮容器容積，活化分子數(shù)不變、分子總數(shù)不變，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，A錯(cuò)誤；升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，k正增大，k逆增大，B錯(cuò)誤；若將amolCO2和amolH2充入容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO2此時(shí)Q=cHCOOHcCO2?cH2=0.5a0.5a×0.5a=2a，2a不一定等于1，說明此時(shí)反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，假設(shè)不成立，C錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，有v正=v逆，則k正12．（2024·遼寧葫蘆島模擬）向同溫、同容且恒溫、恒容的兩個(gè)密閉容器Ⅰ、Ⅱ中分別充入下表所示物質(zhì)，分別發(fā)生反應(yīng)：2NO2g?2NOg+O2gΔH容器起始濃度/mol?平衡濃度/mol?cNOcNOcOcOⅠ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2—A.若容器Ⅰ中在2min時(shí)達(dá)到平衡，則0B.向平衡后的容器Ⅰ中再加入NO2，重新達(dá)到平衡后，NOC.容器Ⅱ中起始時(shí)速率：vD.該反應(yīng)k正、k【答案】D【解析】根據(jù)題表中數(shù)據(jù)，容器Ⅰ中可列“三段式”：2NO0～2min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率為0.4?02mol?L?1?min?1=0.2mol?L?1?min?1,A錯(cuò)誤;向平衡后的容器Ⅰ中再加入NO2相當(dāng)于增大了體系壓強(qiáng),重新達(dá)平衡后