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2013—2014学年度上学期高三一轮复习 化学单元验收试题（9）【新课标】 专题九 化学反应速率与化学平衡 一、 选择题 1.（2013·北京理综·11）下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 2.（2013·四川理综化学·6）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)＋Y(g) 2Z(g) △H < 0, 一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表： t/min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列说法正确的是 A.反应前2min的平均速率ν(Z)=2.0×10－3mol·L－1·min-1 B.其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前ν(逆)> ν(正) C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44 D. 其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大 3. (2011·扬州市调研)在密闭容器中发生下列反应：aA(g)cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是( ) A. A的转化率变小 B. 平衡向正反应方向移动 C. D的体积分数变大 D. a>c＋d 4. (2012·淮阴中学模拟)已知反应NO(g)＋O3 (g)NO2(g)＋O2(g)。在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。由图可得出的正确说法是( ) A. 反应在c点达到平衡状态 B. 反应物浓度：b点小于c点 C. 该反应为放热反应 D. Δt1＝Δt2时，NO的转化量：a～b段小于b～c段 5. (2012·海安、金陵、南师附中联考)在2L密闭容器内，按物质的量之比为2∶1投入NO 和O2。某温度下发生如下反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，n(NO)随时间的变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/ mol 0.020 0.015 0.012 0.010 0.010 0.010 下列说法不正确的是( ) A. 在0～2s内，v(O2)＝0.002mol·L－1·s－1 B. 在该温度时，向容器中加入O2，平衡将正向移动，平衡常数增大 C. 5s后向容器中通入0.02mol NO2，再次平衡后，0.020mol＜n(NO2)＜0.040mol D. 5s后，向反应容器中同时通入各0.01mol的NO、O2、NO2，平衡向正向移动 6. 图1是NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件X，Y随X的变化关系曲线如图2所示。 图1 图2 下列有关说法正确的是( ) A. 一定条件下，向密闭容器中加入1mol NO2(g)与1mol CO(g)反应放出234kJ热量 B. 若X表示CO的起始浓度，则Y表示的可能是NO2的转化率 C. 若X表示温度，则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度 D. 若X表示反应时间，则Y表示的可能是混合气体的密度 7．(2011年宁波高三模拟)为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四同学分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是( ) A．将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大 B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应，大理石粉反应快 C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同 8．一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是(双选)( ) A．2 mol C B．2 mol A,1 mol B 和 1 mol He(不参加反应) C．1 mol B 和 1 mol C D．2 mol A,3 mol B 和 3 mol C 9．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如下图。下列说法正确的是( ) A．t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂 C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度 10．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0在一定条件下达到平衡状态，时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法中正确的是( ) A．维持温度、反应体系体积不变，t1时充入SO3(g) B．维持压强不变，t1时升高反应体系温度 C．维持温度不变，t1时扩大反应体系体积 D．维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g) 11．在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度， 在t1～t4(s)时刻测得各物质的浓度如下表。据此下列结论正确的是(双选)( ) 测定时刻/s t1 t2 t3 t4 c(A)/mol·L－1 6 3 2 2 c(B)/mol·L－1 5 3.5 3 3 c(C)/mol·L－1 1 2.5 3 3 A.在t3时刻反应已经停止 B．A的转化率比B的转化率低 C．在容器中发生的反应为：2A＋BC D．在t2～t3内A的平均反应速率为[1/(t3－t2)]mol/(L·s) 12.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2HCl,CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 实验序号 初始浓度c/mol·L－1 溴颜色消失所需时间t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① ② ③ ④ 0.80 1.60 0.80 0.80 0.20 0.20 0.40 0.20 0.0010 0.0010 0.0010 0.0020 290 145 145 580 分析实验数据所得出的结论不正确的是( ) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．实验②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 二、 非选择题 13. (2012·南通一中检测)向甲、乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2mol A、2mol B和1mol A、1mol B。相同条件下(温度T ℃)，发生下列反应：A(g)＋B(g)xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示： 回答下列问题： (1) 乙容器中，平衡后物质B的转化率为______________________。 (2) x＝________。 (3) T ℃时该反应的平衡常数为________。 (4) 下列说法正确的是________(填字母)。 A. 向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大 B. 将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内相同 C. 若向甲容器中再充入2mol A、2mol B，则平衡时甲容器中0.78mol·L－1 14. (2012·连云港一模)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应： 2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0 (1) 该反应的化学平衡常数表达式为K＝______________________________________。 (2) 若在一定温度下，将2mol NO、1mol CO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示。若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将________(填“向左” “向右”或“不”)移动。 (3) 20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是______(填序号)。 ① 加入催化剂 ② 降低温度 ③ 缩小容器体积 ④ 增加CO2的量 15. (2013·连云港市摸底)工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。 (1) 不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。 ① 该反应ΔH________(填“>”或“<”，下同)0，ΔS________0，则该反应________(填“一定能”“一定不能”或“不一定”)自发进行。 ② 实际生产条件控制在250℃、l，3×l04kPa左右，选择此压强的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.1mol·L －1。 ① 该反应的平衡常数K＝________。 ② 在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是________(填字母)。 a. 氢气的浓度减少 b. 正反应速率加快，逆反应速率也加快 c. 甲醇的物质的量增加 d. 重新平衡时，n(H2)/n(CH3OH)增大 ③ 若保持同一反应温度将起始物质改为amol CO、bmol H2、cmol CH3OH，欲使平衡混合物中各组成与原平衡相同，则a、b应满足的关系为____________________，且欲使开始时该反应向逆反应方向进行，c的取值范围是________。 参考答案 专题九 化学反应速率与化学平衡 1.C【解析】A、存在平衡 ，升高温度平衡向生成NO2方向移动，故正确；B、水的电离是可逆过程，升高温度Kw增大，促进水的电离，故B正确；C、催化剂不能影响平衡移动，故C错误；D、弱电解质电离存在平衡，浓度越稀，电离程度越大，促进电离，但离子浓度降低，故氨水的浓度越稀，pH值越小，故D正确。 2.C解析：A. Y的反应速率为v(Y)=(0.16-0.12)mol/(10L*2mim)=2.0×10-3mol/L，v(Z)=2v(Y)=4.0×10-3 mol/L。B. ΔH＜0，放热反应，降温反应向正向移动，V（正）＞V（逆）；C. 由平衡常数公式可得K=1.44；D. 反应前后计量数不变，达到等效平衡，X体积分数不变。 3. A 解析：压缩体积，若平衡不移动，则D的浓度为原平衡的2倍，现只有1.8倍，说明平衡逆移，故a 4. C 解析：速率不变时，反应到达平衡，从图像上看，d点处于平衡，选项A错误；建立平衡过程中，v(正)逐渐增大后减小，说明反应放热，逆反应速率如下图，adb斜率大于bc斜率，ab段的Δv＝v(正)－v(逆)>bc段的Δv，NO的转化量：a～b段大于b～c段，反应物浓度b点大c点，选项B、D错误。 5. AB 解析：v(O2)＝v(NO)＝0.05mol·L－1·s－1，选项A的说法错误；温度不变，平衡常数不变，选项B的说法错误；在平衡后加入0.02mol NO2，平衡量相当于在2L密闭容器内，加入0.04mol NO和0.02mol O2，则NO的转化率增大，0.020mol＜n(NO2)＜0.040mol，选项C的说法正确；5s时，NO、O2、NO2的量分别是0.1mol、0.05mol、0.1mol，K＝0.052/(0.052×0.025)＝40，选项D中再加入各自量后Qc＝0.12/(0.12×0.075)＝13.3<40，平衡正向移动，选项D的说法正确。 6. D 解析：该反应是放热反应，NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234kJ/mol，可逆反应的反应物不可能完全转化，选项A 错误；CO的浓度越高，CO的转化率减小、N2转化率增大，选项B错误；温度升高，平衡逆移，CO2的物质的量浓度减小，选项C正确；密闭容器气体反应，气体密度始终不变，选项D正确。 7.解析：选A。考虑外界因素对化学反应速率的影响时，要针对同一反应研究。A中Mg、Al的金属活泼性不同，与同浓度的盐酸反应速率不同。 8.解析：选AB。将选项中的各种配比全部转化为起始时A和B的物质的量并与题给平衡进行对比分析： 起始物质的量(mol) 2A(g)＋B(g) 3C(g) 平衡时φ(A) 已知 2 2 0 a% A 0 >a% B 2 1 0 >a% C 0 D 4 4 0 ＝a% 由于反应2A(g)＋B(g) 3C(g)是一个气体体积不变的反应，因此当n(A)∶n(B)＝1∶1时，即与“已知”构成等效平衡，平衡时φ(A)＝a%，如选项D；当n(A)∶n(B)>1时，A的体积分数必然增加，φ(A)>a%，如选项A；当n(A)∶n(B)<1时，B的体积分数增加，φ(A) 9.解析：选B。t1时正反应速率增大，可能是升高温度，也可能是增大压强或改变其他外界条件；t2时速率增大，但平衡未移动，使用了催化剂；t3时速率减小，平衡向逆反应方向进行，故应为减小压强；t4时降低了NH3的浓度。 10.解析：选D。维持温度、反应体系体积不变，t1时充入SO3(g)瞬间会导致v(逆)增大，v(正)不变，A错误；维持压强不变，t1时升高反应体系温度会导致v(逆)增大，v(正)也增大，B错误；维持温度不变，t1时扩大反应体系体积会导致v(逆)、v(正)都减小，C错误；维持温度、压强不变，即在恒压容器中，t1时充入SO3(g)会导致v(逆)增大，v(正)减小，D正确。 11.解析：选CD。从表中数据可知，t3时刻反应达到平衡，故A错；A的转化率大于B的转化率，故B错；达到平衡时A、B、C的浓度变化量分别是4 mol·L－1、2 mol·L－1、2 mol·L－1，故C正确；v(A)＝＝，D正确。 解析：选D。A项，由实验①和②对比可知增大c(CH3COCH3)，反应时间变少，v(Br2)增大。B项，实验②和③反应时间相同，起始Br2浓度相同，则v(Br2)相等。C项，比较实验①和③可知，增大c(HCl)时，反应时间缩短，v(Br2)增大。D项，比较实验①和④可知，增大c(Br2)时，v(Br2)并未增大，故选D。 13. (1)50% (2) 1 (3) 1 (4) C 解析：(1) B的转化率为＝0.5mol/1mol＝0.5＝50%。 (2) 达平衡时，甲中的A物质的量是0.78mol，乙中的A物质的量是0.5mol，将乙看成0.5L条件下的平衡，此时乙的平衡转化率与甲相同，则平衡时，A的物质的量是0.39mol，再增大体积至1L，相当于减压平衡逆移，x<2，则x＝1。 (3) 用乙来计算，K＝1。 (4) 选项A平衡不移动；升温平衡逆移，乙中A的体积分数比甲大，选项B错误；再充入2mol A、2mol B，相当于在容器中加入4mol和4mol B，甲中反应物的转化率增大，0.78mol·L－1 14. (1) K＝ (2) 不 (3) ② 解析：(2) 2NO(g)＋2CO(g)N2(g) ＋ 2CO2(g) 起始： 2mol 1mol 0 0 平衡： 1.6mol 0.6mol 0.2mol 0.4mol 增加后： 1.6mol 1.2mol 1.2mol 0.4mol K＝0.034，Qc＝0.052>K，平衡逆移。 (3) 20min时，按图像，平衡正移。①平衡不移动，②平衡正移，③平衡正移且c(N2)>0.4mol/L，④平衡逆移，选项②正确。 15. (1) ① ＜ ＜ 不一定 ② 该压强下，CO转化率已较高(90%左右)，再增大压强，CO转化率提高不大，且生产成本增加 (2) ① 6.25 ② bc ③ a＋c＝2和b＋2c＝6或b＝2＋2a 1.8＜c≤2 解析：(1)从图像上看，温度升高，CO的转化率减小，则正反应方向是放热反应，ΔH<0，此反应是气体的化学计量数减小的反应，ΔS<0 ，ΔG＝ΔH－TΔS，T较小时，ΔG<0, T较大时，ΔG>0。 (2) ① CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 起始： 2mol 6mol 0 平衡： 0.2mol 2.4mol 1.8mol 平衡常数K＝0.9/(0.1×1.22)＝6.25。 ② 压缩体积，平衡正向移动，氢气的物质的量减小，但其浓度增大，选项a错误；压缩体积，各成分的浓度都增大，正、逆反应速率都增大，选项b正确；平衡正向移动，甲醇的物质的量增加，选项c正确；平衡正向移动，n(H2)/n(CH3OH)减小，选项d 错误。③ 恒温恒容，应该是等同平衡，则a＋c＝2、b＋2c＝6或b＝2＋2a；起始n(CH3OH)max＝2mol, n(CH3OH)>1.8mol，逆向建立平衡，故1.8＜c ≤2。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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