2019-2020年高三化学一轮复习阶段性测试 专题07 化学反应速率化学平衡 解析版 含答案.doc

2019-2020年高三化学一轮复习阶段性测试 专题07 化学反应速率化学平衡 解析版 含答案一、选择题(本题包括5个小题，每题2分，共10分，每题只有一个选项符合题意。)1用于净化汽车尾气的反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)，已知该反应的反应速率极慢，570K时的平衡常数为11059。下列说法正确的是()A装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COB提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C缩短反应所需时间的最佳途径是研制高效催化剂D570K时该反应正向进行的程度很大，故使用催化剂并无实际意义答案C解析本题考查的是净化汽车尾气时发生的可逆反应。该反应为可逆反应，因此排出的气体中仍有NO或CO，A错；不确定该反应的热效应，升高温度时平衡移动的方向不确定，B错；使用催化剂可以缩短反应所需的时间，C正确；使用催化剂可加快化学反应速率，加快有害气体的转化，D错。2(xx济南一模)一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H905.9kJmol1，下列叙述正确的是()A4mol NH3和5mol O2反应，达到平衡时放出热量为905.9kJB平衡时v正(O2)v逆(NO)C平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大D平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低答案D解析A项，由于该反应是可逆反应，故达到平衡时反应物不能全部转化为生成物，放出热量小于905.9 kJ，不正确；B项，反应速率之比等于反应方程式前的计量数之比，所以平衡时的正逆反应速率关系应为v正(O2)v逆(NO)，故不正确；C项，降低压强，化学平衡向正反应方向移动，气体总质量不变，而气体总的物质的量增大，则平均摩尔质量减小，不正确；D项，正反应是放热反应，升温，化学平衡逆向移动，NO含量降低，正确。3(xx烟台1月)下列有关平衡常数的说法正确的是()A已知K，则对应的化学反应可以表示为2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)B将某浓度的氢氟酸溶液升高温度，氢氟酸的电离平衡常数Ka将变大C常温下，向纯水中加入碳酸钠，水的电离程度变大，KW变大D化学平衡常数K与温度有关，随温度的升高，K可能增大，也可能减小或者不变答案B解析A项将反应物与生成物的位置写反了，错误；弱电解质的电离都是吸热反应，故升温时氢氟酸的电离平衡常数增大，B项正确；水的离子积常数只与温度有关，温度不变，离子积常数不变，C项错误；任何化学反应都伴随着能量的变化，即要么是吸热反应，要么是放热反应，故升高温度，化学平衡一定移动，化学平衡常数一定发生变化，D项错误。4(xx临沂3月)反应2AB(g)=C(g)3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的H、S应为()AH0BH0，S0，S0 DH0，S0。又由于反应能自发进行的前提是：HTS0。5(xx济宁一模)下列反应达到平衡后，升高温度可以使混合气体平均相对分子质量增大的是()AH2(g)I2(g)2HI(g)H0BN2(g)3H2(g)2NH3(g)H0D4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0，根据该反应只在温度高于T0时能自发进行，则H0(若H0，则反应在任何温度下都能自发进行)，因此温度升高，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，D对。9(xx大连)有一可逆反应：2A(g)3B(g)xC(g)4D(g)，若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应()0.8mol A,1.2mol B,1.2mol C,2.4mol D1.4mol A,2.1mol B,0.6mol C,1.2mol D达到平衡后，C的质量分数相等，则反应方程中x的值为A.1B2C3D4答案B解析两种配比在平衡后C的质量分数相等，所以这两组配比下的反应达到的平衡为等效平衡，对于，假设A有0.6mol参加了反应，则此时容器中A、B、C、D物质的物质的量为：(1.4mol0.6mol)、(2.1molmol0.3xmol1.2mol)、(0.6mol0.6mol)、(1.2mol20.6mol)，x2。10在相同温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：3H2N22NH3。表示起始时H2和N2的物质的量之比，且起始时H2和N2的物质的量之和相等。下列图象正确的是()答案D解析A中，随着的增大，氢气含量增多，氢气的平衡转化率降低，A错误；随着的增大， 氢气含量增多，混合气体的质量减小，B错误；随着的增大，氢气含量增多，氮气的平衡转化率增大，C错误；随着的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，则混合气体的密度减小，D正确。11(xx济宁一模)一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中充 入4mol N2O3，发生反应N2O3(g)N2O(g)O2(g)；N2O3(g)O2(g)N2O5(g)，达到平衡时，测得c(N2O5)为0.7mol/L，c(O2)为0.5mol/L，则()Ac(N2O3)0.8mol/L Bc(N2O3)0.2mol/LCc(N2O)0.5mol/L Dc(N2O)1.2mol/L答案D解析反应N2O3N2OO2，反应N2O3O2N2O5，N2O3的起始浓度为2mol/L，反应达平衡后，c(N2O5)0.7mol/L，则中消耗N2O3为0.7mol/L，消耗O2为0.7mol/L，又知平衡后，c(O2)0.5mol/L，故反应中生成O2为1.2mol/L，消耗N2O3为1.2mol/L，生成N2O为1.2mol/L，即平衡后，体系内各组分浓度为N2O3为0.1mol/L，N2O为1.2mol/L，O2为0.5mol/L，N2O5为0.7mol/L，故A、B、C项错；D项正确。12(xx南京3月)已知：T 时， 2H(g)Y(g)2I(g)H196.6kJ/mol 。T时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4mol H和2mol Y，反应达到平衡后，放出354 kJ的热量。若在上面的平衡体系中，再加入1molI气体，T时达到新的平衡，此时气体H的物质的量为()A0.8mol B0.6molC0.5mol D0.2mol答案C解析再加入1mol I气体，相当于开始加入5mol H、2.5mol Y，由反应热关系计算该反应的转化率为：354 kJ/(196.6kJ2)100%90%，所以新平衡时气体H的 物质的量为5mol5mol90%0.5mol。13在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应：A(s)2B(g)C(g)D(g) 已知到平衡状态的是()混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量v(C)与v(D)的比值A BC D答案A解析A为固体，所以该可逆反应反应前后气体分子数不变，故在恒温恒容下的混合气体的总物质的量、压强不能作为反应达到平衡状态的标志。 14(xx衡水中学)如下图所示是425时， 在1L密闭器中发生化学反应的速率与浓度变化示意图。下列叙述错误的是()A图中t0时，三种物质的物质的量相同B图中的逆反应为H2(g)I2(g)2HI(g)C图中当c(HI)3.16molL1时，反应停止了D图和图中起始反应物不同答案C解析选项A从图中可直接看出。从图可得出该反应的正反应为2HIH2I2，故其逆反应是合成碘化氢的反应，当c(HI)3.16molL1时，反应达到了平衡状态，但反应没有停止。 从图和图的图象分析得，图表示的HI的分解反应最后达到的平衡状态，图表示合成碘化氢的反应最后达到平衡状态，故图和图中起始反应物不同。15(xx安徽师大附中模考)已知可逆反应X(g)Y(g) Z(g)(未配平)。温度为T0时，在容积固定的容器中发生反应，各物质浓度随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b如示。下列叙述正确的是()A发生反应时，各物质的反应速率大小关系为v(X)v(Y)2v(Z)B图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%CT0时，该反应的平衡常数为33.3D该反应正反应的反应热HT2，T1时生成物浓度高，正反应为吸热反应。16密闭的烧瓶里盛放气体A ，在25时建立如下平衡：2A(g)B(g)H0, 把烧瓶置于100的沸水中，在建立新平衡的过程中，烧瓶内混合气体的物理量始终不变的是()A平均相对分子质量 B密度C容器内的压强 D物质的量答案B解析升高温度时平衡左移，m总不变，V总不变，则混合气体密度不变。又因为平衡左移时 n总增大，则混合气体平均相对分子质量减小，容器内压强增大，B选项正确。17把A、B、C、D四种物质放在密闭容器中，在一定条件下充分反应。反应前及反应完成后各物质的质量如下表所示：物质ABCD反应前物质质量(g)19.78.723.60.4反应后物质质量(g)待测17.423.6下列说法不正确的是()A物质C一定是化合物B此反应一定不是可逆反应C此反应不一定是氧化还原反应D若A、C的摩尔质量之比为97 108，则参加反应的A、C物质的量之比为1 2答案B解析此题考查了可逆反应的判断和有关化学方程式的计算知识。根据题意可知，充分反应后各物质都没反应完全，则此反应是可逆反应，B错误；根据反应前后质量守恒，可计算出A物质反应后的质量是29.4g，又根据各物质反应前后的质量变化，可以判断C是反应物，A、B、D是生成物，故C一定是化合物，A正确；A、C的质量差分别是9.7g、21.6g，结合A、C的摩尔质量比可以计算出参加反应的A、C物质的量之比为1 2，D正确；由题意不能确定此反应是否是氧化还原反应，C正确，选B。第卷(非选择题共54分)三、填空题(本题包括5个小题，共54分)18(本小题满分12分)(1)在一体积为10L密闭的容器中，通入一定量的CO和H2O(g)，在850时发生如下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H”、“da解析(1)04min，CO浓度由0.20mol/L降为0.08mol/L，则反应速率为0.03mol/(Lmin)；CO的转化浓度即H2和CO2的生成浓度，均为0.12mol/L，CO的平衡浓度为0.08mol/L，H2O的平衡浓度为0.18mol/L，则平衡常数1。(2)由表格可以看出，从3 min到4 min，各反应物与生成物的浓度均未改变，故为平衡状态；由于该反应是放热反应，表格中温度高于850，相当于(1)中平衡后升温，平衡逆向移动，(1)中平衡时CO的浓度为0.08mol/L，则表格中的c10.08。a.增加水蒸气的量，平衡正向移动，不符合题意；b.降温，平衡正向移动，不符合题意；c.使用催化剂 ，不影响化学平衡移动，不符合题意；d.增大氢气的浓度，平衡逆向移动，符合题意。表中56 min之间数值发生变化，CO浓度减小，CO2浓度增加，表明平衡正向移动，但H2O(g)的浓度增加，可见平衡移动的原因是增加了水蒸气的量，选a。19(本小题满分10分)(xx 3月临沂)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上常以CO和H2为主要原料生产甲醇。某密闭容器中充有10mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)CO的转化率()与温度、压强的关系如下图所示。(1)若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K_；此时在B点时容器的体积VB_10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始达到平衡状态所需的时间tA_tC(填“大于”、 “小于”或“等于”)。(3)下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_(填写序号字母)。a及时分离出CH3OH气体b适当升高温度c保持容器的容积不变，再充入1mol CO和2mol H2d选择高效的催化剂(4)在实验室里分别采用锌锰干电池和铅蓄电池，电解饱和食盐水制取少量氢气，若在这两种情况下得到的氢气一样多，则这两种电池中在理论上消耗的锌和铅的质量比为：_。答案(1)1(L/mol)2(不带单位也可以)；小于(2)大于(3) c(4 )65 20720(本小题满分12分)(xx湖南衡阳)如何降低大气中CO2的含量及有效开发利用CO2，是当前科学研究的要素课题。(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积在2L的密闭容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。从反应开始到3min时，氢气的平均反应速率v(H2)_。下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是_。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 氦气D使用更有效的催化剂E缩小容器的容积F将水蒸气从体系中分离出(2)常温常压下，饱和CO2水溶液的pH5.6，c(H2CO3)1.5105mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCOH的电离平衡常数K_(已知105.62.5106)。(3)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)Ha kJ/mol，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。上述反应的a_0(填“大于”或“小于”)。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量_(填“增大”、“减小”或“不变”)。增大的值，则生成乙醇的物质的量_(填“增大”、“减小”、 “不变”或“不能确定”)。答案(1)0.25mol/(Lmin)BEF(2)4.2107 (3) 小于不变不能确定解析(1)从反应开始到3min时，v(CO2)(1.00mol0.5mol)(2 L3 min)mol/(L min)，根据反应方程式：CO23H2CH3OHH2O，化学计量数之比等于化学反应速率之比，则v(H2)0.25mol/(Lmin)。在原容器中再充入1mol H2，平衡右移；缩小容器的容积，压强增大，平衡右移；将水蒸气从体系中分离出，减小了水蒸气的浓度，平衡右移。(2)饱和CO2水溶液的pH5.6，则c(H)c(HCO)105.6molL12.5106molL1，H2CO3HCOH的电离平衡常数为K4.2107。(3)上述反应中， 升高温度，CO2的转化率降低， 则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，a0。 恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，反应发生的热量不变，催化剂不能使平衡移动，不改变H的大小。21(本小题满分10分) 硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H”“0。该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示。若t2、t4 时刻只改变一个条件，下列说法正确的是_(填选项序号)。a在t1t2时间段内，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态b在t2时，采取的措施可以是升高温度c在t3t4时间段内，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态d在t3时，容器内NO的转化率在整个过程中最大(3)硝酸厂常用如下两种方法处理尾气。催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol；N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJ/mol。则H2还原NO2生成水蒸气反应的热学化学方程式为_。碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则反应的离子方程式为_。答案(1)bc12.5%(2)ab(3)4H2(g)2NO2(g)=N2(g)4H2O(g)H1034.9kJ/mol2NO2CO=NONOCO2解析(1)该反应为体积减小的放热反应，降低温度、增大压强、及时分离出生成物都可以使平衡正向移动，提高H2 的转化率。设平衡时消耗N2的物质的量为x，根据三段式计算，得：4mol2x4mol，解得：x0.125mol，所以 N2的转化率为12.5%。容器体积不变时，达平衡后压强小于起始时的压强，容器压强恒定时，等效于增大压强，平衡正向移动，N2的转化率增大。(2)容器容积不变，由于该反应是一个压强减小的反应，故当压强不变时，说明反应已经达到平衡状态。该反应是吸热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡正向移动。不管有没有达到平衡，气体的密度都是不变的。t4时减小NO2的浓度，可以达到t5时的平衡，t5时NO的转化率最大。(3)将第一反应乘以2后减去第二个反应得：4H2(g)2NO2(g)=N2(g)4H2O(g)H1034.9 kJ/mol。0.2mol NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，反应后生成CO2 ，碳元素的化合价没有变化，显然是NO2发生歧化反应生成了NO和NO。22(本小题满分10分)在2L密闭容器中反应2NO2(g)2NO(g)O2(g)在三种不同条件下进行，其中实验、都在800，实验在850，NO、O2的起始浓度都为0，NO 2的浓度随时间的变化如图所示。请回答下列问题：(已知可逆反应2NO2(g)2NO(g)O2(g)的平衡常数K，平衡常数是衡量一个可逆反应一定温度下进行程度大小的一个物理量，只随温度变化而变化)(1)对比实验、和，得出的下列结论中正确的是()A实验和实验相比，可能隐含的反应条件是：反应容器的体积缩小了B实验和实验相比，可能隐含的反应条件是：使用效率更高的催化剂C实验条件下该反应的平衡常数大于实验条件下该反应的平衡常数D对比实验和可知，该可逆反应的正反应是吸热反应(2)若实验中NO2的起始浓度改为1.2molL1，其他条件不变，则达到平衡时所需用的时间_40min(填“大于”、“等于”或“小于” )，NO2的转化率将_ (填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若实验中达平衡后，再向密闭容器中通入2mol由物质的量之比为11组成的NO2与NO混合气体(保持温度不变)，则平衡将_移动，新平衡状态时NO2的物质的量浓度为_molL1。(4)若将实验所得的平衡混合气体通入足量的水中，欲使气体被完全吸收则至少应同时通入标准状况下的空气_ L(设空气中N2与O2体积比为4 1)。答案(1)BD(2)小于减小(3)不1.0(4)56解析由图可知实验和实验起始时NO2浓度相同，温度相同，到达平衡状态相同，只是到达平衡的时间不同，且实验到达平衡所需时间短，反应速率大。(1)A项不正确，因为起始浓度相等，B项正确；C项，实验条件，达平衡时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；实验条件达到平衡时c(NO2)平0.175mol/L，c(NO)平0.825mol/L，c(O2)平0.4125mol/L，K(850)9.17mol/L，可见C项不正确；D项，由于K(850)K(800)，说明加热向正反向方向进行，正反应为吸热反应，D项正确。(2)起始浓度改为1.2mol/L, 反应速率增大，到达平衡的时间缩短，应小于40min，压强增大使NO2转化率减小。(3)再通入1mol NO2和1mol NO时，此时0.25K(800)平衡不移动，此时c(NO2)1mol/L。(4)实验平衡体系中有n(NO)20.35mol，n(NO)1.65mol，n(O2)0.825mol根据4NO2O22H2O=4HNO3、4NO3O22H2O=4HNO3，判断还需O2为0.5mol，那么需空气为2.5mol，即需标准状况下56L空气。