2012高三化学反应速率与平衡综合测试卷.doc

单元综合测试九时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共18小题，110每题2分，1118每题3分，共44分。每小题只有一个选项符合题意)1(2009山东，14)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()A催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强，反应速率一定增大C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1t2内，SO3(g)生成的平均速率为v解析本题考查影响化学反应速率的因素。催化剂V2O5使该反应的正、逆反应速率都增大，A不对；增大反应体系的压强，反应速率不一定增大，如在恒容条件下通入惰性气体，由于物质的浓度不变，则反应速率不变，故B错误；降低温度，反应速率减小将延长反应达到平衡的时间，故C不对。答案D2(2010福建，8)下列有关化学研究的正确说法是()A同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律B对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同C依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液D从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律解析本题考查了化学基本概念和化学基本理论的知识。研究外界条件对化学反应速率的影响时应在其他条件相同时研究一个变量对反应速率的影响，A选项错误；根据盖斯定律，化学反应的能量变化仅与反应物和生成物的总能量有关，与反应的途径无关，B选项正确；分散系是依据分散质微粒直径的大小而分为溶液、胶体和浊液的，C选项错误；判断元素非金属性强弱可根据元素最高价氧化物水化物的酸性强弱，D选项错误。答案B3在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)2B(g)C(g)D(g)已达到平衡状态()混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度混合气体总物质的量混合气体的平均相对分子质量v(C)与v(D)的比值混合气体总质量混合气体总体积ABC D解析由于是定容容器，反应前后气体的质量不变，故反应中气体的密度保持不变，故不能满足题意，同理也不能满足；反应速率之比等于反应方程式的计量数之比，与是否达到平衡无关；由于反应物生成物全部是气体，根据质量守恒，不论是否达到平衡，气体总质量保持不变，故不能满足题意。答案B4某温度下，反应H2(g)I2(g)2HI(g)；H0，正反应为放热反应，在带有活塞的密闭容器中达到平衡。下列说法中正确的是()A体积不变，升温，正反应速率减小B温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大C温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深D体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大解析升高温度，正反应、逆反应速率都加快；该反应属于气体体积不变的反应，增大压强或压缩体积，平衡不移动，但其中物质的浓度增大，因为I2(g)的存在，颜色加深。注意：温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率不变。答案C5(2011广东调研)下列说法正确的是()A正反应放热的可逆反应中，正反应的活化能大于逆反应的活化能B正反应吸热的可逆反应中，升高温度，正、逆反应的速率都减小，逆反应速率减小更多C正反应放热的可逆反应中，升高温度，平衡常数变小D吸热反应在常温常压下一定不能自发发生解析升高温度正逆反应速率均增大，由于正反应吸热，平衡向正反应方向移动，正反应速率比逆反应速率大；吸热反应在常温常压下可以自发进行，可以向熵变增大的方向进行。答案C6(2011广州一模)等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应：X(g)Y(g)2Z(g)W(s)；Hx，故x3。答案D11右图为某化学反应的速率(v)与时间(t)的关系示意图，在t1时刻时升高温度或者增大压强。速率的变化都符合示意图的反应是()A4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)；H0B2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H0DC(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；H0解析根据图示，可知升温时平衡向逆反应方向(吸热反应方向)移动，升压时平衡向逆反应(气体总物质的量减小)方向移动，对照选项，只有选项A符合。答案A12在一定条件下，向2 L恒容密闭容器中加入2 mol X、1 mol Y。发生如下反应：2X(g)Y3Z(g)；Ha kJmol1(a0)。经60 s达平衡，此时Y的物质的量为0.2 mol。下列说法错误的是()A用Z表示的化学反应速率为1.2 molL1min1B若再充入1 mol Z，重新达到平衡时，X的体积分数不变，则Y为气态C达平衡后，实际放出的热量为b kJ，则baD若Y为气态，则使容器体积变为1 L，Z的物质的量不会增大解析达平衡时，消耗0.8 mol Y，生成2.4 mol Z，v(Z)c(Z)/t1.2 molL1/1 min1.2 molL1min1。选项B，若再充入1 mol Z，重新达平衡时，X的体积分数不变，说明原平衡与新平衡等效，反应物和生成物的气体计量总数相同，则Y必为气态。选项C，Ha kJ/mol，表示2 mol X与1 mol Y完全反应放出a kJ热量，该反应是可逆反应，所以b0)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)v(逆)的点是()Aa点 Bb点Cc点 Dd点解析此题为温度转化率曲线，由于a点、b点均在平衡线上，表示a点与b点达到平衡状态。c点时，若温度不变，NO的转化率增大，说明反应没达到平衡，且反应向正反应方向进行，即v(正)v(逆)，符合题目要求。答案C15在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是()A图研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响B图研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响C图研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高解析题目中可以应用的信息主要有：SO2和O2反应生成SO3，Hv(逆)，应是增大体系的压强所致，A项错；图中图像显示v(正)v(逆)都高于原平衡体系，而体系中通入氦气只能增大体系的总压，并未改变各组分的分压，故不影响v(正)、v(逆)，B项错；催化剂只能改变化学反应速率，对化学平衡无影响，因而加入催化剂后，甲、乙能达到同一平衡状态，C项错；图中乙比甲到达平衡所需时间短，其他条件不变时，T(乙)T(甲)，且此反应是H0，温度由T(乙)T(甲)降低，(SO2)降低，符合曲线变化，D项正确。答案D16(2011济宁期末)1和2分别为A在甲、乙两个恒容容器中平衡体系A(g)2B(g)和2A(g)C(g)的转化率，在温度不变的情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是()A1、2均减小 B1、2均增大C1减小，2增大 D1增大，2减小解析先假设反应体系保持恒压过程，增加A的物质的量，反应容器的体积增加，两容器中转化率不变；然后再将容器体积压缩，在加压过程中反应A(g)2B(g)，平衡向左移动，1减小；反应2A(g)C(g)，平衡向右移动，2增大，故C项正确。答案C17(2011广州调研)一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为 c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，则下列判断正确的是()Ac1c231B平衡时，Y和Z的生成速率之比为23CX、Y的转化率相等Dc1的取值范围为0.04 mol/Lc10 mol/L，故选项D错误。答案C18(2009广东，7)难挥发性二硫化钽(TaS2)可采用如右图装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)下列说法正确的是()A在不同温度区域，TaI4的量保持不变B在提纯过程中，I2的量不断减少C在提纯过程中，I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区D该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比解析考查化学平衡。由题给反应知，TaS2在高温区反应生成TaI4气体；在低温区重新生成TaS2，一段时间后，杂质留在高温区，TaS2在低温区，从而达到分离效果，在高温区TaI4的量较多，而在低温区TaI4的量较少，A错；I2的量并没有不断减少，而是充当一个“搬运工”的角色，将TaS2从高温区转移到低温区，I2的量有增多有减少，B错C对；该反应的平衡常数为K，K与TaI4和S2的浓度乘积成正比，D错。答案C二、非选择题(共56分)19(6分)将1 mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容积的反应器，在某条件下达到平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，此时有2/3的CO转化为CO2。(1)该平衡混合物中CO2的体积分数为_。(2)若在相同条件下，向容器中充入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)，则达到平衡时与(1)相比较，平衡应_移动(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不”)，此平衡混合物中CO2的体积分数可能是下列各值中的_(填编号)A22.2% B28.2%C33.3% D36.8%(3)假如(2)中平衡向正反应方向移动，则下列说法中正确的是_(填序号)生成物的产量一定增加生成物的体积分数一定增加反应物的转化率一定增加反应物的浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率一定使用了催化剂解析(1)由题给条件充入1 mol CO和1 mol H2O(g)，平衡时有2/3的CO转化为CO2，所以平衡时的CO和H2O(g)各为1/3 mol，CO2和H2各为2/3 mol，所以平衡混合物中CO2的体积分数为100%33.3%。(2)若在相同条件下，向容器中充入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)，可理解为起始充入了1 mol CO和2 mol H2O(g)，相当于原平衡后加入了1 mol H2O(g)，所以平衡向正反应方向移动，由平衡常数表达式可得原平衡时的平衡常数为K4，则设平衡时CO2为x mol，可得K4，解得x0.845，所以此时平衡混合物中CO2的体积分数为100%28.2%，即选B。(3)由(2)的计算可知，平衡正向移动，生成了更多的CO2，即CO2的浓度增大，但CO2的含量却是降低的。答案(1)33.3%(2)正反应方向B(3)20(2010全国，27)(9分)向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)yB(g)pC(g)qD(g)已知：平均反应速率vCvA；反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了 mol，有a mol D生成。回答下列问题：(1)反应2 min内，vA_，vB_；(2)化学方程式中，x_，y_，p_，q_；(3)反应平衡时，D为2 a mol，则B的转化率为_；(4)如果只升高反应温度，其他反应条件下不变，平衡时D为1.5 a mol，则该反应的H_0(填“”“”或“”)(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”)理由是_；平衡时反应物的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)理由是_。解析本题考查化学反应速率和化学平衡问题。因反应速率之比方程式中的计量系数之比，故A、C的系数之比为2:1，从反应中的物质的量之比为：1/3:1/2:12:3:6。故化学计量系数分别为：2、3、1、6。(1)vA(a mol/3)/(2 L2 min)a/12 mol/(Lmin)，vB3/2v)Ba/8 mol/(Lmin)。(3)反应中消耗的B的物质的量为：n(B)消耗n(D)/2a mol，故D的转化率为：a/b100%。(4)升高温度，D的平衡物质的量由2 a mol降为1.5 a mol，说明平衡向逆反应方向移动，故该反应为放热反应H0。(5)容器的体积减小，即为增大压强，速率增大。该反应为气体体积增大的反应，故平衡逆向移动，反应物的转化率降低。答案(1)mol/(Lmin)mol/(Lmin)(2)2316(3)100%(4)”“”或“”)；(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量，要使其达平衡时，反应混合物中三种气体的物质的量分数与(3)中平衡时完全相同，则x、y、z必须满足的一般条件是_、_。(用两个代数式表示，其中一个只含x、y，另一个含x、z)解析2SO2O22SO3起始(mol) 1 0.5 0变化(mol) 0.9 0.45 0.9平衡(mol) 0.1 0.05 0.9可知SO2转化率为90%。恒温恒压下，起始投入量与原投入量成比例，两者成等效平衡，SO2转化率相同，可知答案。恒容条件下，由于该反应是气体体积减小的反应，所以相对于恒压条件，相当于气体体积增大，压强减小，平衡向体积增大的方向移动，SO2转化率降低，则生成SO3小于0.9 mol。 2SO2O22SO3 1 0.5 0起始 x y z变化 z 0.5z z平衡 xz y0.5z 0可知：x2yxz1答案(1)90%(2)3.6 mol3.6Q(3)”“”或“”)。(2)前2 s内的平均反应速度v(N2)_。(3)在该温度下，反应的平衡常数K_。(4)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是_。A选用更有效的催化剂B升高反应体系的温度C降低反应体系的温度D缩小容器的体积(5)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T/NO初始浓度/molL1CO初始浓度/molL1催化剂的比表面积/m2g12801.201035.8010382124350124请在上表空格中填入剩余的实验条件数据；请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。解析本题考查化学平衡的知识，涉及反应速率的计算，平衡常数，平衡的移动及图像的分析。(1)自发反应，且S0，由HTS0知H应小于0才能满足，即反应为放热反应。(2)以NO计算，2 s内NO的浓度变化为(102.5)104mol/L，V(NO)7.5104/23.75104mol/(Ls)。根据速率之比等于计量系数比可知，V(N2)1/2V(NO)1.875104mol/(Ls)。(3)K5 000。(4)催化剂不影响平衡的移动，A项错；该反应放热，故降温平衡正向移动，NO转化率增大，B项错，C项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向运动，即正向运动，D项正确。(5)本题为实验探究题，目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响，研究时只能是一个变量在起作用，所以中数据与比较，催化剂的比表面积增大了，故其他的数据应与完全相同；中数据与比较，催化剂的比表面积数据未变，但是温度升高，故其他数据是不能改变的。实质、研究是催化剂的比表面积对速率的影响，、研究是温度对速率的影响。作图，可根据先拐先平的原则，即最里面的线先达平衡，速率快，应对应于(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的)，比快，因此两组温度相同，但是中催化剂的比表面积大。答案(1)0。已知1100 时，K0.263。(1)温度升高，重新建立平衡之后，高炉内CO2和CO的体积比值_(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡常数K值_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)1100 时，测得高炉中c(CO2)0.028 mol/L，c(CO)0.1 mol/L，此时，化学反应速率v(正)_v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_。(3)有人建议把高炉建得更高一些，这样可以降低高炉尾气中CO的含量。你认为合理吗？理由是_。.(1)已知Fe3与I在水溶液中发生如下反应：2I2Fe32Fe2I2。该反应正反应速率和I、Fe3的浓度关系为vkcm(I)cn(Fe3)(其中k为常数)。c(I)(mol/L)cn(Fe3)(mol/L)nvmol/(Ls)a0.200.800.032b0.600.400.144c0.800.200.128I浓度对反应速率的影响_Fe3浓度对反应速率的影响(填“大于”“小于”或“等于”)；_等措施可以使上述平衡向右移动。(2)NO3在酸性条件下才具有氧化性；MnO4在酸性条件下的氧化性最强。向FeSO4溶液中加入碘水，碘水不褪色，再加入NaHCO3后，碘水褪色的原因是_。解析.(1)FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，所以CO2和CO的体积比值和平衡常数K值都会增大。(2)CO2和CO浓度的比值大于K，则表明了还未建立平衡且反应正在向逆反应方向进行。.(1)分析表中的数据，特别是a与c两组数据，就可以知道哪种离子浓度对反应的影响大；将碘分离或增大I、Fe3的浓度都可以使平衡向右移动。(2)读懂题目中的信息，介质能影响物质氧化性或还原性的强弱。答案.(1)增大增大(2)小于c(CO2)/c(CO)0.028 mol/L0.1 mol/L0.280.263，反应向逆反应方向进行(3)不合理，因为当可逆反应达到平衡时，已经达到了反应的最大限度.(1)大于加入萃取剂萃取I2(2)加入NaHCO3后，溶液呈碱性，而在碱性条件下，碘水可以氧化Fe224(2010山东卷，28)(7分)硫碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：SO22H2OI2=H2SO42HI2HIH2I22H2SO4=2SO2O22H2O(1)分析上述反应，下列判断正确的是_。a反应易在常温下进行b反应中SO2氧化性比HI强c循环过程中需补充H2Od循环过程产生1mol O2的同时产生1mol H2(2)一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI(g)，发生反应，H2物质的量随时间的变化如图所示。02min内的平均反应速率v(HI)_。该温度下，H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K_。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则_是原来的2倍。a平衡常数bHI的平衡浓度c达到平衡的时间d平衡时H2的体积分数(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡_移动(填“向左”“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的_，产生H2的速率将增大。aNaNO3bCuSO4cNa2SO4 dNaHSO3(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572kJmol1某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为_。解析本题对化合物的性质、氧化还原反应、化学反应速率、化学平衡、化学平衡常数、原电池以及化学反应过程中的能量变化等的综合考查。(1)硫酸非常稳定，常温下不分解，a错；根据氧化还原反应的特点，氧化剂的氧化性最强，还原剂的还原性最强，SO2在反应中作为还原剂，故其还原性最强，b错；将I、II两个反应相加乘2，然后与反应III相加，可以得到制氢的总反应为2H2O=2H2O2，c正确，d错误。(2)v(HI)2v(H2)2(0.1 mol/L)/2 min0.1 molL1min1H2(g)I2(g)2HI(g)开始(mol)00 1转化(mol)0.10.1 0.2平衡(mol)0.10.1 0.8K 对于一个具体的反应，化学平衡常数只与温度有关，故a不选；HI的物质的量提高为原来的两倍，根据等效平衡判断，加入HI相当于是加压，由于该反应反应前后体积不变，故两平衡等效，各物质的含量不变，浓度变为原来的2倍，选b，不选d；加压反应速率加快，但加快的比例无法确定，故c不选。(3)Zn与硫酸反应过程中，H浓度不断减小，即OH浓度逐渐增大，即水的电离程度不断增大；向溶液中加入NaNO3，NO3在酸性条件下具有强氧化性，反应主要是NO3与Zn 反应，气体产物主要为NO；加入CuSO4，在Zn表面置换出Cu，构成CuZn原电池，反应Zn与酸的反应速率加快；加入Na2SO4与反应无关，不影响速率；加入NaHSO3，由于生成弱电解质H2SO3，降低了氢离子浓度，反应速率降低。(4) 100%