专题六 化学反应速率与化学平衡1.（2019·浙江4月选考·17）下列说法正确的是A. H 2(g)+I 2(g)2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变B.C(s)+H 2O(g)H 2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)2C(?) 已达平衡,则A 、C 不能同时是气体D.1 mol N 2和3 mol H 2反应达到平衡时H 2转化率为10%,放出热量Q 1;在相同温度和压强下，当2 mol NH 3分解为N 2和H 2的转化率为10%时,吸收热量Q 2,Q 2不等于Q 1 【答案】B 【解析】本题考查化学反应速率的影响因素，可逆反应化学平衡状态的判断与可逆反应中的能量变化判断。

对于反应H 2(g)+I 2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A 项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B 项正确；恒温恒容条件下，若A 、C 同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C 项错误；设N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH ＝-a （a>0） kJ ·mol-1，1 mol N 2和3 mol H 2反应达到平衡时H 2转化率为10%，放出热量Q 1＝0.1akJ ，当2 mol NH 3分解为N 2和H 2的转化率为10%时，吸收热量Q 2＝0.1akJ ，故Q 1＝Q 2，D 项错误,故选B 。

2.（2018·全国III ·28）对于反应2SiHCl 3(g)=SiH 2Cl 2(g)+SiCl 4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K 和343K 时SiHCl 3的转化率随时间变化的结果如图所示。

①343K 时反应的平衡转化率α=_________%。

平衡常数K343K=__________（保留2位小数）。

②在343K 下：要提高SiHCl 3转化率，可采取的措施是___________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有____________、___________。

③比较a 、b 处反应速率大小：v a ________v b （填“大于”“小于”或“等于”）。

反应速率v =v正−v 逆=32SiHCl k x正−224SiH Cl SiCl k x x逆，k正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数，x 为物质的量分数，计算a 处v v 正逆=__________（保留1位小数）。

【答案】（3）①22 0.02 ②及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强（浓度） ③大于 1.3 【解析】（3）①由图示，温度越高反应越快，达到平衡用得时间就越少，所以曲线a 代表343K 的反应。

从图中读出，平衡以后反应转化率为22%。

设初始加入的三氯氢硅的浓度为1mol/L ，得到：2SiHCl 3 SiH 2Cl 2 + SiCl 4起始： 1 0 0反应： 0.22 0.11 0.11 （转化率为22%） 平衡： 0.78 0.11 0.11所以平衡常数K=0.112÷0.782=0.02。

②温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离（两边物质的量相等，压强不影响平衡）。

缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强（增大反应物浓度）、加入更高效的催化剂（改进催化剂）。

③a 、b 两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而a 点的温度更高，所以速率更快，即V a ＞V b 。

根据题目表述得到，，当反应达平衡时，＝，所以，实际就是平衡常数K 值，所以0.02。

a 点时，转化率为20%，所以计算出：2SiHCl 3 SiH 2Cl 2 + SiCl 4起始： 1 0 0反应： 0.2 0.1 0.1 （转化率为20%） 平衡： 0.8 0.1 0.1 所以=0.8；==0.1；所以3.（2017·全国III ·28）（4）298K 时，将20mL 3xmol 1L -⋅33Na AsO 、20mL 3xmol 12L I -⋅和20mL NaOH 溶液混合，发生反应：333242AsO (aq)I (aq)2OH (aq)AsO (aq)2I (aq)H O(l)----++++垐?噲?。

溶液中34c(AsO )-与反应时间(t)的关系如图所示。

/mintnm①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。

a ．溶液的pH 不再变化b ．33v(I )2v(AsO )--= c ．3343c(AsO )/c(AsO )--不再变化d ．1c(I )y mol L --=⋅②m t 时，v 正__________v 逆（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③m t 时v 逆__________n t 时v 逆（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是__________。

④若平衡时溶液的pH 14=，则该反应的平衡常数K 为__________。

【答案】（4）①ac ②大于③小于 n t 时刻生成物的浓度更高，反应速率更快④324y (x y)- 【解析】（4）①a.随反应进行，pH 不断降低，当pH 不再变化时，说明反应达到了平衡； b.未指明V （正）和V （逆），且速率之比等于化学计量数之比，故任何时刻该结论均成立，无法判断是否达到平衡；c ．随反应进行，34c(AsO )-不断增大，33c(AsO )-不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d.平衡时c(I )2y mol/L -=，故当c(I )y mol/L -=时，反应未达到平衡；②m t 时刻后34c(AsO )-还在不断增加，说明反应还在正向进行，故此时V V >（正）（逆）； ③由于m t 到n t 时刻34c(AsO )-在不断增加，则生成物浓度在增大，故逆反应速率在增大； ④混合后33c(AsO )=x mol/L -，2c(I )x mol/L =，由图像可知平衡时生成的34c(AsO )=y mol/L -，pH=14说明c(OH ) 1 mol/L -=，故可列出三段式为33AsO (aq)- + 2I (aq) + 2OH (aq)-ƒ34AsO (aq)- + 2I (aq)-+2H O(l)反应前 x x 0 0 变化量 y y 2y y 2y 反应后 x-y x-y 1 y 2y则平衡常数323432232c(AsO )c (I )4y K=c(AsO )c(I )c (OH )(x y)----=-g g g 。

4.（2016·全国II ·27）丙烯腈（CH 2=CHCN ）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH 2=CHCHO ）和乙腈CH 3CN 等，回答下列问题： （1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C 3H 3N ）和副产物丙烯醛（C 3H 4O ）的热化学方程式如下：① C 3H 6(g)+NH 3(g)+ O 2(g)=C 3H 3N(g)+3H 2O(g) △H=-515kJ/mol ② C 3H 6(g)+ O 2(g)=C 3H 4O(g)+H 2O(g) △H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是。

（2）图（a ）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460O C ．低于460OC 时，丙烯腈的产率（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是；高于460OC 时，丙烯腈产率降低的可能原因是（双选，填标号）A ．催化剂活性降低B ．平衡常数变大C ．副反应增多D ．反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n （氨）/n （丙烯）的关系如图（b ）所示。

由图可知，最佳n （氨）/n （丙烯）约为，理由是。

进料氨、空气、丙烯的理论体积约为【答案】（1）两个反应均为放热量大的反应；降低温度、降低压强；催化剂； （2）不是；该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 ；AC（3）1 ； 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；1:7.5:1【解析】（1）因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由图a可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。

（3）根据图像可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。

5.（2017·江苏·10）H2O2分解速率受多种因素影响。

实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．图丙表明，少量Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大【答案】D6.（2016·江苏·15）一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH 3OH(g) 达到平衡。

下列说法正确的是A ．该反应的正反应放热B ．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C ．达到平衡时，容器Ⅱ中c (H 2)大于容器Ⅲ中c(H 2)的两倍D ．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 【答案】AD7.（2016·四川·6）一定条件下，CH 4与H 2O(g)发生反应：CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g)，设起始=Z ，在恒压下，平衡时 (CH 4)的体积分数与Z 和T （温度）的关系如图所示。

下列说法正确的是A ．该反应的焓变ΔH>0B ．图中Z 的大小为a>3>bC ．图中X 点对应的平衡混合物中=3D ．温度不变时，图中X 点对应的平衡在加压后 (CH 4)减小 【答案】A24(H O))(CH n nϕ24(H O))(CH n n ϕ8.（2015·安徽·11）汽车尾气中，产生NO 的反应为：N 2(g)+O 2(g)2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N 2(g)和O 2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化，曲线b 表示该反应在某一起始条件改变时N 2的浓度随时间的变化。