2019-2020年高三化學一輪復習階段性測試 專題07 化學反應速率化學平衡 解析版 含答案.doc

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2019-2020年高三化學一輪復習階段性測試 專題07 化學反應速率化學平衡 解析版 含答案一、選擇題(本題包括5個小題，每題2分，共10分，每題只有一個選項符合題意。)1用于凈化汽車尾氣的反應：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)，已知該反應的反應速率極慢，570K時的平衡常數(shù)為11059。下列說法正確的是()A裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或COB提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度C縮短反應所需時間的最佳途徑是研制高效催化劑D570K時該反應正向進行的程度很大，故使用催化劑并無實際意義答案C解析本題考查的是凈化汽車尾氣時發(fā)生的可逆反應。該反應為可逆反應，因此排出的氣體中仍有NO或CO，A錯；不確定該反應的熱效應，升高溫度時平衡移動的方向不確定，B錯；使用催化劑可以縮短反應所需的時間，C正確；使用催化劑可加快化學反應速率，加快有害氣體的轉化，D錯。2(xx濟南一模)一定條件下的密閉容器中：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H905.9kJmol1，下列敘述正確的是()A4mol NH3和5mol O2反應，達到平衡時放出熱量為905.9kJB平衡時v正(O2)v逆(NO)C平衡后降低壓強，混合氣體平均摩爾質量增大D平衡后升高溫度，混合氣體中NO含量降低答案D解析A項，由于該反應是可逆反應，故達到平衡時反應物不能全部轉化為生成物，放出熱量小于905.9 kJ，不正確；B項，反應速率之比等于反應方程式前的計量數(shù)之比，所以平衡時的正逆反應速率關系應為v正(O2)v逆(NO)，故不正確；C項，降低壓強，化學平衡向正反應方向移動，氣體總質量不變，而氣體總的物質的量增大，則平均摩爾質量減小，不正確；D項，正反應是放熱反應，升溫，化學平衡逆向移動，NO含量降低，正確。3(xx煙臺1月)下列有關平衡常數(shù)的說法正確的是()A已知K，則對應的化學反應可以表示為2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)B將某濃度的氫氟酸溶液升高溫度，氫氟酸的電離平衡常數(shù)Ka將變大C常溫下，向純水中加入碳酸鈉，水的電離程度變大，KW變大D化學平衡常數(shù)K與溫度有關，隨溫度的升高，K可能增大，也可能減小或者不變答案B解析A項將反應物與生成物的位置寫反了，錯誤；弱電解質的電離都是吸熱反應，故升溫時氫氟酸的電離平衡常數(shù)增大，B項正確；水的離子積常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，離子積常數(shù)不變，C項錯誤；任何化學反應都伴隨著能量的變化，即要么是吸熱反應，要么是放熱反應，故升高溫度，化學平衡一定移動，化學平衡常數(shù)一定發(fā)生變化，D項錯誤。4(xx臨沂3月)反應2AB(g)=C(g)3D(g)在高溫時能自發(fā)進行，其逆反應在低溫下能自發(fā)進行，則該反應的H、S應為()AH0BH0，S0，S0 DH0，S0。又由于反應能自發(fā)進行的前提是：HTS0。5(xx濟寧一模)下列反應達到平衡后，升高溫度可以使混合氣體平均相對分子質量增大的是()AH2(g)I2(g)2HI(g)H0BN2(g)3H2(g)2NH3(g)H0D4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0，根據(jù)該反應只在溫度高于T0時能自發(fā)進行，則H0(若H0，則反應在任何溫度下都能自發(fā)進行)，因此溫度升高，平衡向正反應方向移動，平衡常數(shù)K增大，D對。9(xx大連)有一可逆反應：2A(g)3B(g)xC(g)4D(g)，若按下列兩種配比在同溫同體積的密閉容器中進行反應()0.8mol A,1.2mol B,1.2mol C,2.4mol D1.4mol A,2.1mol B,0.6mol C,1.2mol D達到平衡后，C的質量分數(shù)相等，則反應方程中x的值為A.1B2C3D4答案B解析兩種配比在平衡后C的質量分數(shù)相等，所以這兩組配比下的反應達到的平衡為等效平衡，對于，假設A有0.6mol參加了反應，則此時容器中A、B、C、D物質的物質的量為：(1.4mol0.6mol)、(2.1molmol0.3xmol1.2mol)、(0.6mol0.6mol)、(1.2mol20.6mol)，x2。10在相同溫度下，將H2和N2兩種氣體按不同比例通入相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應：3H2N22NH3。表示起始時H2和N2的物質的量之比，且起始時H2和N2的物質的量之和相等。下列圖象正確的是()答案D解析A中，隨著的增大，氫氣含量增多，氫氣的平衡轉化率降低，A錯誤；隨著的增大， 氫氣含量增多，混合氣體的質量減小，B錯誤；隨著的增大，氫氣含量增多，氮氣的平衡轉化率增大，C錯誤；隨著的增大，氫氣含量增多，混合氣體的質量減小，則混合氣體的密度減小，D正確。11(xx濟寧一模)一定溫度下，在容積為2L的恒容密閉容器中充 入4mol N2O3，發(fā)生反應N2O3(g)N2O(g)O2(g)；N2O3(g)O2(g)N2O5(g)，達到平衡時，測得c(N2O5)為0.7mol/L，c(O2)為0.5mol/L，則()Ac(N2O3)0.8mol/L Bc(N2O3)0.2mol/LCc(N2O)0.5mol/L Dc(N2O)1.2mol/L答案D解析反應N2O3N2OO2，反應N2O3O2N2O5，N2O3的起始濃度為2mol/L，反應達平衡后，c(N2O5)0.7mol/L，則中消耗N2O3為0.7mol/L，消耗O2為0.7mol/L，又知平衡后，c(O2)0.5mol/L，故反應中生成O2為1.2mol/L，消耗N2O3為1.2mol/L，生成N2O為1.2mol/L，即平衡后，體系內各組分濃度為N2O3為0.1mol/L，N2O為1.2mol/L，O2為0.5mol/L，N2O5為0.7mol/L，故A、B、C項錯；D項正確。12(xx南京3月)已知：T 時， 2H(g)Y(g)2I(g)H196.6kJ/mol 。T時，在一壓強恒定的密閉容器中，加入4mol H和2mol Y，反應達到平衡后，放出354 kJ的熱量。若在上面的平衡體系中，再加入1molI氣體，T時達到新的平衡，此時氣體H的物質的量為()A0.8mol B0.6molC0.5mol D0.2mol答案C解析再加入1mol I氣體，相當于開始加入5mol H、2.5mol Y，由反應熱關系計算該反應的轉化率為：354 kJ/(196.6kJ2)100%90%，所以新平衡時氣體H的 物質的量為5mol5mol90%0.5mol。13在一定溫度下的剛性密閉容器中，當下列哪些物理量不再發(fā)生變化時，表明反應：A(s)2B(g)C(g)D(g) 已知到平衡狀態(tài)的是()混合氣體的壓強混合氣體的密度B的物質的量濃度氣體的總物質的量混合氣體的平均相對分子質量v(C)與v(D)的比值A BC D答案A解析A為固體，所以該可逆反應反應前后氣體分子數(shù)不變，故在恒溫恒容下的混合氣體的總物質的量、壓強不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。 14(xx衡水中學)如下圖所示是425時， 在1L密閉器中發(fā)生化學反應的速率與濃度變化示意圖。下列敘述錯誤的是()A圖中t0時，三種物質的物質的量相同B圖中的逆反應為H2(g)I2(g)2HI(g)C圖中當c(HI)3.16molL1時，反應停止了D圖和圖中起始反應物不同答案C解析選項A從圖中可直接看出。從圖可得出該反應的正反應為2HIH2I2，故其逆反應是合成碘化氫的反應，當c(HI)3.16molL1時，反應達到了平衡狀態(tài)，但反應沒有停止。 從圖和圖的圖象分析得，圖表示的HI的分解反應最后達到的平衡狀態(tài)，圖表示合成碘化氫的反應最后達到平衡狀態(tài)，故圖和圖中起始反應物不同。15(xx安徽師大附中模考)已知可逆反應X(g)Y(g) Z(g)(未配平)。溫度為T0時，在容積固定的容器中發(fā)生反應，各物質濃度隨時間變化的關系如圖a所示。其他條件相同，溫度分別為T1、T2時發(fā)生反應，Z的濃度隨時間變化的關系如圖b如示。下列敘述正確的是()A發(fā)生反應時，各物質的反應速率大小關系為v(X)v(Y)2v(Z)B圖a中反應達到平衡時，Y的轉化率為37.5%CT0時，該反應的平衡常數(shù)為33.3D該反應正反應的反應熱HT2，T1時生成物濃度高，正反應為吸熱反應。16密閉的燒瓶里盛放氣體A ，在25時建立如下平衡：2A(g)B(g)H0, 把燒瓶置于100的沸水中，在建立新平衡的過程中，燒瓶內混合氣體的物理量始終不變的是()A平均相對分子質量 B密度C容器內的壓強 D物質的量答案B解析升高溫度時平衡左移，m總不變，V總不變，則混合氣體密度不變。又因為平衡左移時 n總增大，則混合氣體平均相對分子質量減小，容器內壓強增大，B選項正確。17把A、B、C、D四種物質放在密閉容器中，在一定條件下充分反應。反應前及反應完成后各物質的質量如下表所示：物質ABCD反應前物質質量(g)19.78.723.60.4反應后物質質量(g)待測17.423.6下列說法不正確的是()A物質C一定是化合物B此反應一定不是可逆反應C此反應不一定是氧化還原反應D若A、C的摩爾質量之比為97 108，則參加反應的A、C物質的量之比為1 2答案B解析此題考查了可逆反應的判斷和有關化學方程式的計算知識。根據(jù)題意可知，充分反應后各物質都沒反應完全，則此反應是可逆反應，B錯誤；根據(jù)反應前后質量守恒，可計算出A物質反應后的質量是29.4g，又根據(jù)各物質反應前后的質量變化，可以判斷C是反應物，A、B、D是生成物，故C一定是化合物，A正確；A、C的質量差分別是9.7g、21.6g，結合A、C的摩爾質量比可以計算出參加反應的A、C物質的量之比為1 2，D正確；由題意不能確定此反應是否是氧化還原反應，C正確，選B。第卷(非選擇題共54分)三、填空題(本題包括5個小題，共54分)18(本小題滿分12分)(1)在一體積為10L密閉的容器中，通入一定量的CO和H2O(g)，在850時發(fā)生如下反應：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H”、“da解析(1)04min，CO濃度由0.20mol/L降為0.08mol/L，則反應速率為0.03mol/(Lmin)；CO的轉化濃度即H2和CO2的生成濃度，均為0.12mol/L，CO的平衡濃度為0.08mol/L，H2O的平衡濃度為0.18mol/L，則平衡常數(shù)1。(2)由表格可以看出，從3 min到4 min，各反應物與生成物的濃度均未改變，故為平衡狀態(tài)；由于該反應是放熱反應，表格中溫度高于850，相當于(1)中平衡后升溫，平衡逆向移動，(1)中平衡時CO的濃度為0.08mol/L，則表格中的c10.08。a.增加水蒸氣的量，平衡正向移動，不符合題意；b.降溫，平衡正向移動，不符合題意；c.使用催化劑 ，不影響化學平衡移動，不符合題意；d.增大氫氣的濃度，平衡逆向移動，符合題意。表中56 min之間數(shù)值發(fā)生變化，CO濃度減小，CO2濃度增加，表明平衡正向移動，但H2O(g)的濃度增加，可見平衡移動的原因是增加了水蒸氣的量，選a。19(本小題滿分10分)(xx 3月臨沂)甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。工業(yè)上常以CO和H2為主要原料生產(chǎn)甲醇。某密閉容器中充有10mol CO與20mol H2，在催化劑作用下反應生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)CO的轉化率()與溫度、壓強的關系如下圖所示。(1)若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài)，此時在A點時容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數(shù)K_；此時在B點時容器的體積VB_10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài)，則自反應開始達到平衡狀態(tài)所需的時間tA_tC(填“大于”、 “小于”或“等于”)。(3)下列條件能使上述反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是_(填寫序號字母)。a及時分離出CH3OH氣體b適當升高溫度c保持容器的容積不變，再充入1mol CO和2mol H2d選擇高效的催化劑(4)在實驗室里分別采用鋅錳干電池和鉛蓄電池，電解飽和食鹽水制取少量氫氣，若在這兩種情況下得到的氫氣一樣多，則這兩種電池中在理論上消耗的鋅和鉛的質量比為：_。答案(1)1(L/mol)2(不帶單位也可以)；小于(2)大于(3) c(4 )65 20720(本小題滿分12分)(xx湖南衡陽)如何降低大氣中CO2的含量及有效開發(fā)利用CO2，是當前科學研究的要素課題。(1)科學家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應原理，進行如下實驗：某溫度下，在容積在2L的密閉容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定條件下反應，測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質的量(n)隨時間的變化關系如圖所示。從反應開始到3min時，氫氣的平均反應速率v(H2)_。下列措施中一定能使CO2的轉化率增大的是_。A在原容器中再充入1mol CO2B在原容器中再充入1mol H2C在原容器中充入 1mol 氦氣D使用更有效的催化劑E縮小容器的容積F將水蒸氣從體系中分離出(2)常溫常壓下，飽和CO2水溶液的pH5.6，c(H2CO3)1.5105mol/L。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3 HCOH的電離平衡常數(shù)K_(已知105.62.5106)。(3)科學家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應生成乙醇燃料，其熱化學反應方程式2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)Ha kJ/mol，在一定壓強下，測得該反應的實驗數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。上述反應的a_0(填“大于”或“小于”)。恒溫下，向反應體系中加入固體催化劑，則反應產(chǎn)生的熱量_(填“增大”、“減小”或“不變”)。增大的值，則生成乙醇的物質的量_(填“增大”、“減小”、 “不變”或“不能確定”)。答案(1)0.25mol/(Lmin)BEF(2)4.2107 (3) 小于不變不能確定解析(1)從反應開始到3min時，v(CO2)(1.00mol0.5mol)(2 L3 min)mol/(L min)，根據(jù)反應方程式：CO23H2CH3OHH2O，化學計量數(shù)之比等于化學反應速率之比，則v(H2)0.25mol/(Lmin)。在原容器中再充入1mol H2，平衡右移；縮小容器的容積，壓強增大，平衡右移；將水蒸氣從體系中分離出，減小了水蒸氣的濃度，平衡右移。(2)飽和CO2水溶液的pH5.6，則c(H)c(HCO)105.6molL12.5106molL1，H2CO3HCOH的電離平衡常數(shù)為K4.2107。(3)上述反應中， 升高溫度，CO2的轉化率降低， 則逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，a0。 恒溫下，向反應體系中加入固體催化劑，反應發(fā)生的熱量不變，催化劑不能使平衡移動，不改變H的大小。21(本小題滿分10分) 硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下：(1)以N2和H2為原料合成氨氣。反應為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H”“0。該反應的反應速率(v)隨時間(t)變化的關系如圖所示。若t2、t4 時刻只改變一個條件，下列說法正確的是_(填選項序號)。a在t1t2時間段內，可依據(jù)容器內氣體的壓強保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)b在t2時，采取的措施可以是升高溫度c在t3t4時間段內，可依據(jù)容器內氣體的密度保持不變判斷反應已達到平衡狀態(tài)d在t3時，容器內NO的轉化率在整個過程中最大(3)硝酸廠常用如下兩種方法處理尾氣。催化還原法：催化劑存在時用H2將NO2還原為N2。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol；N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJ/mol。則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱學化學方程式為_。堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反應時轉移電子0.1mol，則反應的離子方程式為_。答案(1)bc12.5%(2)ab(3)4H2(g)2NO2(g)=N2(g)4H2O(g)H1034.9kJ/mol2NO2CO=NONOCO2解析(1)該反應為體積減小的放熱反應，降低溫度、增大壓強、及時分離出生成物都可以使平衡正向移動，提高H2 的轉化率。設平衡時消耗N2的物質的量為x，根據(jù)三段式計算，得：4mol2x4mol，解得：x0.125mol，所以 N2的轉化率為12.5%。容器體積不變時，達平衡后壓強小于起始時的壓強，容器壓強恒定時，等效于增大壓強，平衡正向移動，N2的轉化率增大。(2)容器容積不變，由于該反應是一個壓強減小的反應，故當壓強不變時，說明反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。該反應是吸熱反應，升高溫度，正、逆反應速率都增大，平衡正向移動。不管有沒有達到平衡，氣體的密度都是不變的。t4時減小NO2的濃度，可以達到t5時的平衡，t5時NO的轉化率最大。(3)將第一反應乘以2后減去第二個反應得：4H2(g)2NO2(g)=N2(g)4H2O(g)H1034.9 kJ/mol。0.2mol NO2和Na2CO3溶液完全反應時轉移電子0.1mol，反應后生成CO2 ，碳元素的化合價沒有變化，顯然是NO2發(fā)生歧化反應生成了NO和NO。22(本小題滿分10分)在2L密閉容器中反應2NO2(g)2NO(g)O2(g)在三種不同條件下進行，其中實驗、都在800，實驗在850，NO、O2的起始濃度都為0，NO 2的濃度隨時間的變化如圖所示。請回答下列問題：(已知可逆反應2NO2(g)2NO(g)O2(g)的平衡常數(shù)K，平衡常數(shù)是衡量一個可逆反應一定溫度下進行程度大小的一個物理量，只隨溫度變化而變化)(1)對比實驗、和，得出的下列結論中正確的是()A實驗和實驗相比，可能隱含的反應條件是：反應容器的體積縮小了B實驗和實驗相比，可能隱含的反應條件是：使用效率更高的催化劑C實驗條件下該反應的平衡常數(shù)大于實驗條件下該反應的平衡常數(shù)D對比實驗和可知，該可逆反應的正反應是吸熱反應(2)若實驗中NO2的起始濃度改為1.2molL1，其他條件不變，則達到平衡時所需用的時間_40min(填“大于”、“等于”或“小于” )，NO2的轉化率將_ (填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)若實驗中達平衡后，再向密閉容器中通入2mol由物質的量之比為11組成的NO2與NO混合氣體(保持溫度不變)，則平衡將_移動，新平衡狀態(tài)時NO2的物質的量濃度為_molL1。(4)若將實驗所得的平衡混合氣體通入足量的水中，欲使氣體被完全吸收則至少應同時通入標準狀況下的空氣_ L(設空氣中N2與O2體積比為4 1)。答案(1)BD(2)小于減小(3)不1.0(4)56解析由圖可知實驗和實驗起始時NO2濃度相同，溫度相同，到達平衡狀態(tài)相同，只是到達平衡的時間不同，且實驗到達平衡所需時間短，反應速率大。(1)A項不正確，因為起始濃度相等，B項正確；C項，實驗條件，達平衡時c(NO2)平0.5mol/L，c(NO)平0.5mol/L，c(O2)平0.25mol/L。那么K(800)0.25mol/L；實驗條件達到平衡時c(NO2)平0.175mol/L，c(NO)平0.825mol/L，c(O2)平0.4125mol/L，K(850)9.17mol/L，可見C項不正確；D項，由于K(850)K(800)，說明加熱向正反向方向進行，正反應為吸熱反應，D項正確。(2)起始濃度改為1.2mol/L, 反應速率增大，到達平衡的時間縮短，應小于40min，壓強增大使NO2轉化率減小。(3)再通入1mol NO2和1mol NO時，此時0.25K(800)平衡不移動，此時c(NO2)1mol/L。(4)實驗平衡體系中有n(NO)20.35mol，n(NO)1.65mol，n(O2)0.825mol根據(jù)4NO2O22H2O=4HNO3、4NO3O22H2O=4HNO3，判斷還需O2為0.5mol，那么需空氣為2.5mol，即需標準狀況下56L空氣。