第三節　化學反應速率及化學平衡

單項選擇題（下列選項中，只有一項符合題意）

1對一個化學反應來說，下列敘述正確的是（　　）。[2010年真題]

A．Δ_rG_m^?越小，反應速率越快

B．Δ_rG_m^?越大，反應速率越快

C．活化能越小，反應速率越快

D．活化能越大，反應速率越快

【答案】C

【解析】Δ_rG_m^?是用來判斷化學反應進行方向的，對反應速率沒有影響?；罨艿拇笮∨c反應速率關系很大，在一定溫度下，反應物的平均能量也是一定的，而反應的活化能越大，則活化分子在全體分子中所占的比例（或摩爾分數）就越小，反應就越慢；反之，若反應的活化能越小，則活化分子的摩爾分數就越大，反應就越快。

2催化劑可加快反應速率的原因，下列敘述正確的是（　　）。[2013年真題]

A．降低了反應的Δ_rH_m^?

B．降低了反應的Δ_rH_m^?

C．降低了反應的活化能

D．使反應的平衡常數K^?減小

【答案】C

【解析】催化劑可以降低反應的活化能，使更多分子成為活化分子，活化分子百分數顯著增加，增加了活化分子總數，從而可以加快反應速率，能夠同等程度的改變正、反向反應速率，但不會使平衡移動。

3金屬鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉晶體，其反應的熵變是（　?。?span id="c6pxec7" class="ZhenTiTag">[2017年真題]

A．增大

B．減小

C．不變

D．無法判斷

【答案】B

【解析】熵是指體系混亂度（或無序度）的量度，用S表示。對于同一種物質，S_g＞S_l＞S_s；同一物質在相同的聚集狀態時，其熵值隨溫度的升高而增大，S_高溫＞S_低溫。對于不同種物質，S_復雜分子＞S_簡單分子；對于混合物和純凈物，S_混合物＞S_純凈物。燃燒過程中存在氣體向固體轉變，因此該反應的熵變是減小的。

4反應A（s）＋B（g）?C（g）的?H＜0，欲增大其平衡常數，可采取的措施是（　?。?。[2017年真題]

A．增大B的分壓

B．降低反應溫度

C．使用催化劑

D．減小C的分壓

【答案】B

【解析】平衡常數只是溫度的函數。B項，反應為放熱反應，溫度降低，平衡常數增大。AD兩項，改變壓強可能會改變反應平衡。C項，催化劑只影響反應速率。

5對于一個化學反應，下列各組中關系正確的是（　　）。[2011年真題]

A．Δ_rG_m^?＞0，K^?＜1

B．Δ_rG_m^?＞0，K^?＞1

C．Δ_rG_m^?＜0，K^?＝1

D．Δ_rG_m^?＜0，K^?＜1

【答案】A

【解析】根據公式：lnK^?＝－Δ_rG_m^?/RT，Δ_rG_m^?＞0，lnK^?＜0，K^?＜1，故A項正確。

6反應PCl₃（g）＋Cl₂（g）?PCl₅（g），298K時K^?＝0.767，此溫度下平衡時如p（PCl₅）＝p（PCl₃），則p（Cl₂）等于（　?。?。[2012年真題]

A．130.38kPa

B．0.767kPa

C．7607kPa

D．7.67×10^－3kPa

【答案】A

【解析】根據平衡常數的表達式，反應PCl₃（g）＋Cl₂（g）?PCl₅（g）的平衡常數為：

又K^?＝0.767，因此氯氣的壓強為：P^eq（Cl₂）＝P^?/K^?＝100/0.767＝130.38kPa

7已知反應C₂H₂（g）＋2H₂（g）?C₂H₆（g）的Δ_rH_m＜0，當反應達平衡后，欲使反應向右進行，可采取的方法是（　　）。[2013年真題]

A．升溫，升壓

B．升溫，減壓

C．降溫，升壓

D．降溫，減壓

【答案】C

【解析】此反應為氣體分子數減小的反應，故升壓可使反應向右進行；反應的Δ_rH_m＜0，為放熱反應，故降溫可使反應向右進行。

8在一容器中，反應2NO₂（g）?2NO（g）＋O₂（g），恒溫條件下達到平衡后，加一定量Ar氣體保持總壓力不變，平衡將會（　?。?。[2011年真題]

A．向正方向移動

B．向逆方向移動

C．沒有變化

D．不能判斷

【答案】A

【解析】平衡系統中加入一定的Ar氣體而保持總壓力不變，Ar是惰性氣體，不參加反應，但平衡系統的總物質量n增大，根據分壓定律，p_i＝（n_i/n）p_總，反應方程式中各物質的分壓減少，因此平衡向著氣體分子數增大的方向（正向）移動。

9某溫度下，在密閉容器中進行如下反應2A（g）＋B（g）?2C（g），開始時p（A）＝p（B）＝300kPa，p（C）＝0kPa，平衡時，p（C）＝100kPa，在此溫度反應的標準平衡常數K^?是（　?。?。[2018年真題]

A．0.1

B．0.4

C．0.001

D．0.002

【答案】A

【解析】由題意可知：

列出等量關系式，2b＝100，a＝100，解得b＝50，得到：

因此

10某化學反應在任何溫度下都可以自發進行，此反應需滿足的條件是（　?。?。[2016年真題]

A．Δ_rH_m＜0，Δ_rS_m＞0

B．Δ_rH_m＞0，Δ_rS_m＜0

C．Δ_rH_m＜0，Δ_rS_m＜0

D．Δ_rH_m＞0，Δ_rS_m＞0

【答案】A

【解析】化學反應的自發性判斷依據是吉布斯函數變。當吉布斯函數變?G＝?H－T?S＜0時，反應在任何溫度下均能自發進行。式中，?H為焓變；?S為熵變。顯然，只有A項可以一直滿足條件。

11已知反應N₂（g）＋3H₂（g）→2NH₃（g）的Δ_rH_m＜0，Δ_rS_m＜0，則該反應為（　?。?。[2014年真題]

A．低溫易自發，高溫不易自發

B．高溫易自發，低溫不易自發

C．任何溫度都易自發

D．任何溫度都不易自發

【答案】A

【解析】判斷化學反應自發性的條件參數為吉布斯函數ΔG＝ΔH－TΔS，當ΔG＜0，反應正向自發；當ΔG＝0，反應處于平衡狀態；當ΔG＞0反應逆向自發。考慮ΔH和ΔS兩個因素的影響，分以下4種情況：

①?H＜0，?S＞0，則ΔG＜0，反應在任何溫度下均能正向自發；

②?H＞0，?S＜0，則ΔG＞0，反應在任何溫度下均能正向非自發；

③?H＞0，?S＞0，升高至某溫度時ΔG由正值變為負值，反應在低溫時正向非自發，在高溫時正向自發；

④?H＜0，?S＜0，降低至某溫度時ΔG由正值變為負值，反應在高溫時正向非自發，在低溫時正向自發。

本題中，?H＜0，?S＜0，反應低溫易自發，高溫不易自發。

12下列各反應的熱效應等于CO₂（g）的Δ_fH_m^?的是（　?。?。[2018年真題]

A．C（金剛石）＋O₂（g）→CO₂（g）

B．

C．C（石墨）＋O₂（g）→CO₂（g）

D．2C（石墨）＋2O₂（g）→2CO₂（g）

【答案】C

【解析】標準1mol C（石墨）完全燃燒生成CO₂（g）的熱效應等于CO₂（g）的標準摩爾生成焓。

13將反應MnO₂＋HCl→MnCl₂＋Cl₂＋H₂O配平后，方程中MnCl₂的系數是（　　）。[2009年真題]

A．1

B．2

C．3

D．4

【答案】A

【解析】反應方程式配平后為：MnO₂＋4HCl＝MnCl₂＋Cl₂＋2H₂O，配平后MnCl₂的系數為1。

14在298K，標準狀態下，1mol C（石墨）、1mol C（金剛石）在氧氣中完全燃燒，Δ_rH_m^?分別為－393.7kJ·mol^?1和－395.6kJ·mol^?1，則C（金剛石）的Δ_fH_m^?為（　?。﹌J·mol^－1。

A．－789.3

B．－1.9

C．0

D．1.9

【答案】D

【解析】石墨為C元素的最穩定單質，其Δ_fH_m^?＝0，得出CO₂的Δ_fH_m^?＝－393.7kJ·mol^－1。所以金剛石的Δ_fH_m^?＝－393.7－（－395.6）＝1.9kJ·mol^－1。

15一定溫度下，某反應的標準平衡常數K^?的數值（　　）。

A．恒為常數，并與反應方程式的寫法有關

B．由反應方程式的寫法而定

C．隨平衡濃度及平衡分壓而定

D．由加入反應物的量而定

【答案】A

【解析】標準平衡常數是溫度的函數，與反應物的量和濃度無關；由于標準平衡常數的表達式中各組分的指數項與方程式中的計量系數相對應，所以K^?的數值與具體的方程式相對應。

16反應P₄（s）＋10Cl₂（g）?4PCl₅（g）中，濃度平衡常數K_c的表達式是（　　）。

A．[PCl₅]⁴/[P₄]

B．[Cl₂]¹⁰/[PCl₅]⁴

C．[PCl₅]⁴/[Cl₂]¹⁰

D．[PCl₅]²/[Cl₂]²

【答案】C

【解析】在一定溫度下達到平衡時，生成物適當次冪的乘積與反應物適當次冪的乘積之比是一個常數，其中固體不存在反應濃度。

這個常數稱為濃度平衡常數。P₄為固體，故不計算在內。

17已知

ΔH^?＜0，其壓力平衡常數K_p將（　　）。

A．隨溫度升高而增大

B．隨溫度升高而減小

C．隨SO₂、O₂分壓增加而增大

D．隨SO₃分壓增加而增大

【答案】B

【解析】對于放熱反應，升高溫度時反應向逆反應方向進行，壓力平衡常數K_p隨溫度升高而減小，對于確定的反應方程式，平衡常數只與溫度有關，與反應物的分壓無關。

18已知下列反應的平衡常數：

則K₁與K₂的關系為（　?。?/p>

A．K₁＝1/K₂²

B．K₁＝K₂

C．K₂²＝K₁

D．K₂＝2K₁

【答案】A

【解析】對于反應（1），

對于反應（2），K₂＝[SO₂][O₂]^1/2/[SO₃]，故K₁＝1/K₂²。

19反應

的K＝0.400，則反應2NO（g）＋O₂（g）＝2NO₂（g）的K₁應為（　?。?。

A．6.25

B．0.4

C．2.5

D．0.5

【答案】A

【解析】由平衡常數

可得：