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考点7化学反应速率和化学平衡1．(2015·安徽高考·11)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)＋O2(g)2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是····················()A．温度T下,该反应的平衡常数K=B．温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH0【解题指南】解答本题时应注意以下3点:(1)曲线b比曲线a到达平衡所需要的时间短,反应速率快些;(2)催化剂能改变反应速率,不能改变平衡状态;(3)密度ρ=m/V。【解析】选A。根据图象知T温度下,N2的浓度变化为c0－c1,N2＋O22NO起始:c0c00变化:c0－c1c0－c12(c0－c1)平衡:c1c12(c0－c1)平衡常数K==,A正确;该反应是气体体积不变的反应,容积固定,气体质量守恒,则气体密度始终不变,B错误;催化剂对平衡移动没有影响,若曲线b对应的条件改变是使用了催化剂,则曲线a、b的平衡状态应相同,但图象显示曲线b对应的氮气的平衡浓度小些,C错误;根据“先拐先平”知,若曲线b对应的条件是温度的改变,则曲线b对应的温度高,若该反应的ΔH0,则升温,平衡逆向移动,氮气的平衡浓度增大,即比曲线a对应的氮气的平衡浓度大些,与图象不符,D错误。2．(2015·福建高考·12)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是c/mol·L－1v/mmol·L－1·min－1T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a=6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C．b318.2D．不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)数据信息的处理能力;(2)影响反应速率因素的理解与应用。【解析】选D。A.根据表格的数据可知:在328.2K时,蔗糖的浓度越大,水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知在328.2K时,蔗糖的浓度每减小0.100mol·L－1,速率减小1.50mmol·L－1·min－1,所以在浓度是0.400mol·L－1时,水解的速率是6.00mmol·L－1·min－1,即a=6.00,正确。B.根据表格数据可知:升高温度,水解速率增大,增大浓度,水解速率也增大,若同时改变反应物的浓度和反应的温度,则对反应速率的影响因素可能相互抵消,即反应速率可能不变,正确。C.在浓度不变时,升高温度,水解速率增大,降低温度,水解速率减小。由于在浓度是0.600mol·L－1时,当318.2K时水解速率是3.60mmol·L－1·min－1,现在该反应的速率是2.16mmol·L－1·min－13.60mmol·L－1·min－1,所以反应温度低于318.2K,即b318.2,正确。D.温度不同时,在相同的浓度时反应速率不相同,浓度减少一半时所需的时间也不同,错误。3．(2015·四川高考·7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)＋CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是······()A．550℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动B．650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C．T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动D．925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)图象为在不同温度下的平衡状态时气体的百分含量;(2)Kp的计算方法和Kw的计算方法类似。【解析】选B。A项,因容器的体积可变,故充入惰性气体后容器体积变大,混合气体整体被稀释,反应应正向移动,故A错误;B项,在此条件下,若设二氧化碳的初始浓度为1,转化浓度为x则:C(s)＋CO2(g)2CO(g)初始:10转化:x2x达到平衡时一氧化碳的百分含量为40.0%,则2x/(1－x＋2x)=40.0%,得x=0.25,CO2的转化率为25.0%;C项,由图象可知T℃时,平衡体系中CO2和CO的体积分数相等,则在恒压密闭容器中同时充入等体积的CO2和CO,平衡不移动,故C错误;D中,925℃时,Kp==,通过计算Kp应等于23.04p总,故D错误。4．(2015·天津高考·3)下列说法不正确的是···············()A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B．饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同D．Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)ΔG=ΔH－TΔS0,该反应能自发进行。(2)催化剂具有高效性、专一性,条件不同作用效果不同。【解析】选C。Na与水的反应是固体与液体反应生成气体,为熵增的反应,ΔS0,在反应中钠会熔化成一个闪亮的小球四处游动,且发出嘶嘶的声音,此反应为放热反应,则ΔH0,故ΔG=ΔH－TΔS0,该反应能自发进行,A项正确;饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀是蛋白质的盐析,浓硝酸是强氧化性酸,使蛋白质溶液产生沉淀是蛋白质的变性,原理不同,B项正确;FeCl3和MnO2均可作为催化剂加快H2O2分解,但同等条件下二者对H2O2分解催化效果不相同,故反应速率的改变不相同,C项错误;Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq),NH4Cl溶液中N水解使溶液呈酸性,消耗OH－,使平衡正向移动,Mg(OH)2固体可溶于NH4Cl溶液,D项正确。5．(2015·天津高考·6)某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)＋mY(g)3Z(g)平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是····························()A．m=2B．两次平衡的平衡常数相同C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1D．第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol·L－1【解析】选D。在此平衡体系中加入1molZ(g),在合并瞬间X、Y、Z的体积分数不变,但单位体积内体系分子总数增多,依据勒夏特列原理,平衡应向使单位体积内分子总数减小的方向移动,但再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变,则说明m＋1=3,故m=2,A项正确;同一化学反应的平衡常数只与温度有关,两次平衡温度不变,平衡常数不变,B项正确;m=2,则起始量X与Y物质的量之比为1∶2,则反应过程中由方程式可知反应的X与Y物质的量之比为1∶2,故X与Y的平衡转化率之比为1∶1,C项正确;m=2,则该反应为反应前后气体总量不变的反应,故第二次平衡时Z的物质的量为(3＋1)×10%=0.4(mol),故Z的浓度为0.4mol÷2L=0.2mol·L－1,故D项错误。【误区提醒】判断平衡常数时,忽视同一化学反应的平衡常数只与温度有关,而认为平衡逆向移动,从而错误地判断平衡常数减小。6．(2015·重庆高考·7)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K=0.1反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的是···································()A．升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应B．通入CO后,正反应速率逐渐增大C．反应前H2S物质的量为7molD．CO的平衡转化率为80%【解析】选C。A.升高温度,H2S浓度增加,说明平衡逆向移动,则该反应是放热反应,错误;B.通入CO后,正反应速率瞬间增大,又逐渐减小,错误;C．根据CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K=0.1起始物质的量/mol10n00变化物质的量/mol2222平衡物质的量/mol8n－222设该容器的体积为V,根据K=0.1,列关系式得(2×2)÷[8×(n－2)]=0.1,解得n=7,正确;D.根据上述数据CO的平衡转化率为2mol÷10mol×100%=20%,错误。7．(双选)(2015·海南高考·8)10mL浓度为1mol·L－1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是·······()A．K2SO4B．CH3COONaC．CuSO4D．Na2CO3【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)影响反应速率的因素;(2)盐酸具有强酸性,和弱酸盐发生复分解反应,还需要注意反应生成的氢气量不变。【解析】选A、B。Zn与稀盐酸发生反应:Zn＋2HClZnCl2＋H2↑,若加入物质使反应速率降低,则c(H＋)减小,但是不影响生成氢气的物质的量,说明最终电离产生的n(H＋)不变。A项,K2SO4是强酸强碱盐,不发生水解,溶液显中性,溶液中的水对盐酸起稀释作用,使c(H＋)减小,但没有消耗H＋,因此n(H＋)不变,符合题意;B项,CH3COONa与HCl发生反应:CH3COONa＋HClCH3COOH＋NaCl,使溶液中c(H＋)减小,反应速率降低,当反应进行到一定程度,会发生反应:2CH3COOH＋Zn(CH3COO)2Zn＋H2↑,因此最终不会影响生成氢气的物质的量,符合题意;C项,加入CuSO4溶液与Zn发生置换反应:CuSO4＋ZnCu＋ZnSO4,生成的Cu与Zn和盐酸构成原电池,会加快反应速率,与题意不符合;D项,若加入Na2CO3溶液,会与盐酸发生反应:Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑,使溶液中的c(H＋)减小,但由于部分H＋生成了H2O,因此使n(H＋)也减小,生成氢气的物质的量减小,不符合题意。【误区提醒】需要注意加入硫酸钾溶液相当于加入水,溶液体积增大,盐酸浓度减小,容易忽略体积变化而漏选A。C项,由于没有考虑锌与硫酸铜溶液置换出单质铜,形成原电池加快反应速率而错选C。8．(2015·江苏高考·11)下列说法正确的是················()A．若H2O2分解产生1molO2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023B．室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH7C．钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀D．一定条件下反应N2＋3H22NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)【解析】选C。2H2O22H2O＋O2↑,生成1molO2时转移2mol电子,A项错误;pH=3的CH3COOH中已电离出的H＋,就可以将pH=11的NaOH电离出的OH－完全中和,但是CH3COOH是弱酸,还会继续电离,即醋酸过量,反应后溶液显酸性,B项错误;铁可用作原电池的正极或作为电解池的阴极,此时铁均会受到保护,C项正确;由反应方程式的化学计量数知,任何时候均存在2v正(H2)=3v正(NH3),氮气与氢气合成氨气达到平衡时,速率关系为2v正(H2)=3v逆(NH3),D项错误。9．(双选)(2015·江苏高考·15)在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不