（通用版）高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡章末综合检测（七）新人教版-新人教版高三化学试题

第七章 化学反应速率和化学平衡章末综合检测(七)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO2NO2=N24CO2，若该反应的反应速率分别用v(CO)、v(NO2)、v(N2)、v(CO2)表示，则下列关系正确的是()A.v(CO)v(NO2)B.v(NO2)v(CO2)C.v(N2)v(CO2) D.v(N2)v(CO)解析：选A。根据反应速率之比等于化学计量数之比，可得v(CO)v(NO2)，2v(NO2)v(CO2)，4v(N2)v(CO2)，4v(N2)v(CO)，故A项正确，B、C、D三项错误。2已知图一表示的是可逆反应CO(g)H2(g)C(s)H2O(g)H0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是()A图一t2时改变的条件可能是升高温度或增大压强B图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的H增大C图二t1时改变的条件可能是升高温度D若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小解析：选A。A.该反应是气体分子数减少的吸热反应，升高温度或增大压强，正、逆反应速率均增大，且平衡均向正反应方向移动，A正确；B.反应物的焓变只与反应物和生成物的能量有关，与压强没有关系，B错误；C.反应2NO2(g)N2O4(g)H0的正反应是气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，改变条件的瞬间，浓度不变，图二与实际不相符，C错误；D.若图二t1时改变的条件是增大压强，平衡向正反应方向移动，反应混合气体总的物质的量减小，混合气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量将增大，D错误。3一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：S2Cl2(橙黄色液体)Cl2(气)2SCl2(鲜红色液体)H61.16 kJmol1。下列说法正确的是()A增大压强，平衡常数将增大B达到平衡时，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n mol Cl2C达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量将减小D加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定增大解析：选B。A.平衡常数只与温度有关，增大压强，平衡常数不变，A错误；B.根据化学方程式可知单位时间里消耗n mol S2Cl2需要消耗n mol Cl2，若同时生成n mol Cl2，则Cl2的生成与消耗的物质的量相同，反应处于平衡状态，B正确；C.正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氯气的百分含量将增大，C错误；D.加入氯气，平衡向正反应方向移动，S2Cl2的转化率增大，氯气的转化率降低，D错误。4t 时，某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K，有关该平衡体系的说法正确的是()A升高温度，平衡常数K一定增大B升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变小，则正反应是放热反应C增大压强，W(g)质量分数增加D增大X(g)浓度，平衡向正反应方向移动解析：选B。根据平衡常数的定义，推出此反应是2Z(g)2W(g)X(g)2Y(g)。A.化学平衡常数只受温度影响，但题目中没有说明此反应是放热反应还是吸热反应，因此无法判断，故错误；B.根据M，因为各组分都是气体，因此气体质量不变，平均相对分子质量变小，说明n增大，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应是放热反应，故正确；C.根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向正反应方向移动，W的质量分数减小，故错误；D.根据化学反应方程式，增大X的浓度，平衡向逆反应方向移动，故错误。5某温度下，反应2A(g)B(g)C(g)的平衡常数为1，在容积为2 L的密闭容器中加入A(g)。20 s时测得各组分的物质的量如下表：物质A(g)B(g)C(g)物质的量/mol1.20.60.6下列说法正确的是()A反应前20 s的平均速率为v(A)0.6 molL1s1B20 s时，正反应速率等于逆反应速率C达平衡时，A(g)的转化率为100%D若升高温度，平衡常数变为0.5，则反应的H0解析：选D。由题意知前20 s的平均速率为v(A)2v(B)20.03 molL1s1，A项错误；20 s时，Qc0.25K，反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，B错误；该反应是可逆反应，达平衡时A(g)的转化率不可能为100%，C项错误；升高温度，平衡常数从1变为0.5，平衡常数变小，说明正反应放热，H0，D项正确。6用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HT2T3B正反应速率：v(a)v(c)，v(b)v(d)C平衡常数：K(a)K(c)，K(b)K(d)D平均摩尔质量：M(a)M(d)解析：选C。 A项，因为HT2T1，错误。B项，由于T3T1，所以v(c)v(a)；由于p(b)p(d)，所以v(b)v(d)，错误。C项，平衡常数只受温度影响，由于HM(c)；加压，平衡右移，M增大，M(b)M(d)，错误。7一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(s)Hp2p3p4B甲醇的物质的量分数越高，反应的平衡常数越大C若T1T2T3T4，则该反应为放热反应D缩小容积，可以提高CH3OH在混合物中的质量分数解析：选B。A.增大压强，平衡正向移动，则反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数逐渐增大，即p1p2p3p4，A项正确；B.平衡常数只受温度的影响，甲醇的物质的量分数的高低和反应的平衡常数之间没有关系，B项错误；C.若T1T2T3T4，则升高温度，甲醇的物质的量分数逐渐减小，化学平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，C项正确；D.缩小容积，即增大压强，平衡正向移动，可以提高CH3OH在混合物中的质量分数，D项正确。9相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：X2(g)3Y2(g)2XY3(g)H92.6 kJmol1。实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化X2Y2XY3130放热：23.15 kJ0.61.80.8Q(Q0)下列叙述不正确的是()A容器、中反应的平衡常数相等B容器中反应达到平衡时放出的热量为QC达到平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 molL1D若容器的体积为0.20 L，则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ解析：选B。平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A项正确；由达平衡时放出的热量为23.15 kJ，可知X2和Y2的转化率均为25%，即平衡时X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75 mol、2.25 mol和0.5 mol，此时XY3的物质的量浓度为2 molL1，可知的反应逆向进行，反应过程需要吸收热量，B项错误；两容器中反应达平衡时为等效平衡，C项正确；增大压强，平衡向正反应方向移动，放出热量多，D项正确。10硫化氢分解制取氢气和硫黄的原理为2H2S(g)S2(g)2H2(g)，在2.0 L恒容密闭容器中充入0.1 mol H2S，不同温度下测得H2S的转化率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是()A图中P点：v(正)v(逆)，A错误；B.升高温度，硫化氢的转化率变大，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应，B错误；C.2H2S(g)S2(g)2H2(g)，在2.0 L恒容密闭容器中充入0.1 mol H2S，此时硫化氢的转化率为20%，则氢气的变化量为0.1 mol0.20.02 mol，浓度为0.01 mol/L，所以v(H2)0.01 mol/L1.25 s0.008 molL1s1，C正确；D.1.25 s时，Qc3.125104，而此时反应正向进行，所以平衡常数大于3.125104，D错误。二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(12分)工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2 L的密闭容器中加入 4 mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化。 请回答下列问题：(1)在图1中，曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂；该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。(2)下列说法正确的是 。A起始充入的CO为2 molB增加CO浓度，CO的转化率增大C容器中压强恒定时，反应已达平衡状态D保持温度和密闭容器容积不变，再充入1 mol CO和2 mol H2，再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小(3)从反应开始到建立平衡，v(H2) ；该温度下CO(g)2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为 。若保持其他条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。(4)请在图3中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p1、p2，且p1T1。答案：(1)(K1K2)(2)0.0970%(3)c高于该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO2体积分数降低，故T2高于T113(13分).(1)浙江大学进行用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究开发。已知：.CO的燃烧热H283.0 kJmol1；.1 mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量；.2CH3OH(g)CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)H2O(g)H15.5 kJmol1。则2CH3OH(g)CO (g)1/2O2(g)CH3OCOOCH3 (g)H2O(l)的H 。该反应平衡常数K的表达式为 。(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时，将10 mol甲酸钠溶于水，溶液显碱性，向该溶液中滴加1 L某浓度的甲酸，使溶液呈中性，则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动， 此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。.甲醇和CO2可直接合成DMC：2CH3OH(g)CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)H2O(g)，但甲醇转化率通常不会超过1%，制约该反应走向工业化生产。(1)在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明反应达到平衡状态的是 。A2v正(CH3OH)v逆(CO2)BCH3OH与H2O的物质的量之比保持不变C容器内气体的密度不变D容器内压强不变(2)某研究小组在某温度下，在100 mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6105 mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响，其变化曲线如图所示。计算公式为TON转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。在该温度下，最佳反应时间是 ；410 h内碳酸二甲酯的平均反应速率是 。解析：.(1).CO的燃烧热为H283.0 kJmol1，所以CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1，.1 mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量，所以H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，.2CH3OH(g)CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)H2O(g)H15.5 kJmol1；根据盖斯定律可知即可得到2CH3OH(g)CO(g)1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)H2O(l)H283.0 kJmol144 kJmol115.5 kJmol1342.5 kJmol1；化学平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比，则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K。(2)甲酸是一元弱酸，则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将逆向移动。根据电荷守恒可知此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(HCOO)c(Na)c(H)c(OH)。.(1)A.v正(CH3OH)2v正(CO2)2v逆(CO2)，达平衡状态，A错误；B.CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变说明反应达到平衡状态，B正确；C.气体的质量和容积均不变，则容器内气体的密度始终不变，C错误；D.正反应是气体体积减小的可逆反应，则容器内压强不变，说明各物质的物质的量不变，达平衡状态，D正确。(2)由图可知10 h时TON的值最大，因此在该温度下，最佳反应时间是10 h；410 h内转化的甲醇的物质的量为6105 mol(3520)90105mol，所以生成的DMC的物质的量为90105mol245105mol，浓度是45104 molL1，则v7.5104 molL1h1。答案：.(1)342.5 kJmol1K(2)逆向c(HCOO)c(Na)c(H)c(OH).(1)BD(2)10 h 7.5104 molL1h114(13分)无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJ/mol。(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下列现象能说明反应达到平衡的是 。av正(N2O4)2v逆(NO2)b体系颜色不变c气体平均相对分子质量不变d气体密度不变达到平衡后，保持体积不变，升高温度，再次达到平衡时，则混合气体颜色 (填“变深”“变浅”或“不变”)，判断理由是 。(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压总压物质的量分数例如：p(NO2)p总x(NO2)。写出上述反应平衡常数Kp表达式： (用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素为 。(3)真空密闭容器中充入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为 。解析：(1)根据平衡定义，v正v逆化学计量数之比，反应达到平衡状态，2v正(N2O4)v逆(NO2)，a错误；体系颜色不变，说明NO2浓度不变，一定达到平衡状态，b正确；c.气体质量不变、反应中气体物质的量改变，根据M，气体平均相对分子质量为变量，当气体平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态，c正确；d.气体质量不变、体积不变，密度为恒量，气体密度不变不一定平衡，d错误；N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJ/mol，正反应是吸热反应，达到平衡后，保持体积不变，升高温度，平衡正向移动，NO2浓度增大，则混合气体颜色变深。(2)平衡常数Kp表达式为；影响平衡常数K的因素是温度，所以影响Kp的因素是温度。(3)设充入的N2O4的量为n mol，维持总压强p0恒定，达到平衡时，N2O4的分解百分率为，则N2O4为n(1)mol，NO2为2n mol，Kpp0。维持总压强2p0恒定，达到平衡时，设N2O4的分解百分率为，则N2O4为n(1)mol，NO2为2n mol，Kp2p0。根据Kp不变，知p02p0，解得。答案：(1)bc变深正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增大，颜色加深(2)温度(3)