【2014复习备考】2014届高考化学《红对勾》系列一轮复习化学反应速率和化学平衡单元综合测试.doc

单元综合测试九时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1已知“凡气体分子总数增大的反应一定是熵增加的反应”。下列反应不可能自发进行的是()A2O3(g)=3O2(g)；H0CN2(g)3H2(g)=2NH3(g)；H0答案B解析A为放热、熵增反应，一定可以自发进行；B为吸热、熵减反应，一定不可以自发进行；C为放热、熵减反应，低温可自发进行；D为吸热、熵增反应，高温可自发进行。2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答案B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。3在常温下，下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化，但颜色变化不受压强变化影响的是()A2NO2 N2O4B2NO22NOO2C2HIH2I2DFeCl33KSCNFe(SCN)33KCl答案D解析压强对液态固态反应体系影响不大。4一定条件下，体积为10 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)Y(g) Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z。下列说法正确的是()A若增大压强，则物质Y的转化率减小B将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为原来的C以X的浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(Ls)D若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的H0答案C解析这是一个体积缩小的可逆反应，增大压强，物质Y的转化率提高，故A错；容积增大1倍，平衡发生移动，因此Z的平衡浓度不会变成原来的，故B错；v(Z)0.5103 mol/(Ls)，故v(X)1103 mol/(Ls)；X的体积分数增大，则表明平衡左移，升高温度，则一定是放热反应，故D错。5在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在t1t4(s)时刻测得各物质的浓度如下表。测定时刻/st1t2t3t4c(A)/(molL1)6322c(B)/(molL1)53.533c(C)/(molL1)12.533据此下列结论正确的是()A在t3时刻反应已经停止BA的转化率比B的转化率低C在容器中发生的反应为：2AB2CD在t2t3内A的平均反应速率为1/(t3t2)mol/(Ls)答案D解析化学平衡为动态平衡，A错。通过计算得A的转化率为2/3，B的转化率为2/5，B错。在容器中发生的反应为：2ABC，C错。6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，正反应速率将增大答案C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。7在一定温度下，容器中加入CO和H2O(g)各1 mol，发生反应：COH2O(g)CO2H2，达到平衡时生成0.7 mol的CO2，若其他条件不变，一开始就加入4 mol H2O(g)，则达到平衡可能生成的CO2是()A0.6 molB0.95 molC1 molD1.5 mol答案B解析可逆反应不可能进行到底，根据碳元素守恒生成n(CO2)0.7 mol，只有B项符合。8在2 L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g)；H746.4 kJmol1。起始反应时NO和CO各为4 mol，10秒钟后达到化学平衡，测得N2为1 mol。下列有关反应速率的说法中，正确的是()A反应前5秒钟内，用NO表示的平均反应速率为0.1 molL1s1B达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大C达到平衡后，反应速率的关系有：v正(CO)2v逆(N2)D保持容器体积不变，往容器中充入1 mol O2，正、逆反应速率都不改变答案C解析10 s内，由方程式知，参加反应的NO为2 mol，v(NO)0.1 molL1s1，所以，5 s内的速率不是0.1 molL1s1，A项错。升高温度，正、逆反应速率均加快，B项错。由方程式知，v正(CO)2v正(N2)，结合C项中的关系，可说明v正(N2)v逆(N2)，即为平衡状态，C项正确。充入的O2可以与NO反应，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，D项错。9在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)；HQ kJmol1(Q0)，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的浓度对反应速率的影响B图研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响C图研究的是催化剂对平衡的影响，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，且乙的温度较低答案B解析催化剂同等程度改变正、逆反应速率，但不影响平衡，SO2的转化率应该相等，所以B正确。10可逆反应mA(s)nB(g) eC(g)fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示，下列叙述中正确的是()A达到平衡后，若升高温度，平衡右移B达到平衡后，加入催化剂C%增大C化学方程式中“nef ”D达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动答案C解析分析图像可知：压强越大，C的百分含量越高，即增大压强平衡向正反应方向移动，nef，所以C项正确；恒压时，温度越高，C的百分含量越低，平衡左移正反应放热，A项错误；加入催化剂平衡不移动，B项错误；增加固体的量对平衡移动无影响，D错误。11(2011天津，6)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)NO2(g) SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。由图可得出的正确结论是()A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段答案D解析本题考查化学平衡及其影响因素。注意本题为“绝热容器”，影响化学反应速率的因素单从浓度角度分析，随着反应的进行，正反应速率应逐渐减小，但是图像前一段时间正反应速率逐渐增大，之后才逐渐减小，故说明该反应为放热反应，c点以前反应放热是影响反应速率的主要因素，c点后浓度变化起主要作用，但是c点并未达到平衡，故A、B、C项均错误；ab段的平均反应速率小于bc段的平均反应速率，故相同时间内SO2的转化率ab段小于bc段，D项正确。12(2012天津，6)已知2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H197 kJmol1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是()A容器内压强p：p甲p丙2p乙BSO3的质量m：m甲m丙2m乙Cc(SO2)与c(O2)之比k：k甲k丙k乙D反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲Q丙2Q乙答案B解析本题综合考查外界条件对化学平衡的影响等知识。甲中投入的物质折算到右边和丙中物质完全相同，故P甲P丙、m甲m丙；甲中物质的量是乙中物质的2倍，假设将甲的容器体积扩大为2倍，则平衡时乙完全相同，然后将容器压缩为原体积，若平衡不移动，则P甲2P乙、m甲2m丙，由于压缩过程中平衡向右移动，故P甲2m丙，故A项错误、B项正确；甲乙容器中均按方程式系数投入的物质，反应过程中c(SO2)c(O2)21保持不变，而丙中投入SO3开始反应，生成物c(SO2)c(O2)21，故k甲k乙k丙，C项错误；甲中反应从左边开始建立平衡，反应放热，而丙中反应从右边开始反应建立平衡，是吸热反应，故Q甲Q丙，D项错误。13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答案C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ba。选项D，因反应前后气体总物质的量不变，所以加压平衡不移动，Z的物质的量不变。141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减小答案C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。15一定条件下，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。16某温度下，H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)的平衡常数K。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/mol/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020下列判断不正确的是()A平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/LD反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢答案C解析本题考查了平衡常数和转化率的计算、等效平衡的判断及影响反应速率因素的判断。设甲容器中氢气和二氧化碳的转化率为x，则有，解得x60%。乙容器在甲容器的基础上c(H2)增大了一倍，故乙中CO2的转化率大于60%，A正确；丙容器中H2和CO2的浓度是甲容器中H2和CO2的浓度的2倍，但所给反应是反应前后气体分子数不变的反应，因此甲和丙属于等效平衡，故平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%，B正确；平衡时，甲中c(CO2)是0.040 mol/L，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.080 mol/L，故C错误；在其他条件相同的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢，故D正确。二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)17(8分)接触法制硫酸工艺中，其主反应在450 并有催化剂存在下进行：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)190kJ(1)该反应所用的催化剂是_(填写化合物名称)，该反应450 时的平衡常数_500 时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)该热化学反应方程式的意义是_。(3)下列描述中能说明反应已达平衡的是_。av正(O2)2v逆(SO3)b容器中气体的平均分子量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化d容器中气体的分子总数不随时间而变化(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol O2和0.10 molSO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18 mol，则v(O2)_ molL1min1；若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，则平衡_移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，_ moln(SO3)_mol。答案(1)五氧化二钒(V2O5)大于(2)在450 时，2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成2 mol SO3气体时放出的热量为190 kJ(3)bd(4)0.036向正反应方向0.360.40解析此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。(1)工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒；该反应正向放热，故温度越高化学平衡常数越小；(2)热化学方程式表示的是450 时，2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成2 mol SO3气体时放出的热量为190kJ；(3)根据化学平衡状态的特征，容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时，说明反应达到平衡状态；(4)当达到平衡时，容器中SO3的物质的量为0.18 mol，则v(SO3)0.072 molL1min1，则v(O2)0.036 molL1min1；再继续通入0.20 mol SO2和0.10molO2时，平衡向正反应方向移动，在此达到平衡时，SO3的物质的量介于0.36和0.40之间。18(8分)(2013南昌一中、南昌十中联考)以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1。该反应在常温下_自发进行(填“能”或“不能”)；一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_(填字母，下同)。a容器中的压强不变b1 mol HH键断裂的同时，断裂2 mol HO键cc(CO)c(H2)d密闭容器的容积不再改变(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOH2CO1650241.62.462900120.41.633900abcdt实验1中以v(CO2)表示的反应速率为_(取小数点后两位，下同)；该反应为_(填“吸”或“放”)热反应，实验2条件下平衡常数K_；若实验3达平衡时与实验2平衡状态中各物质的质量分数分别相等，且t1解析(1)根据GHTS，其中H0，S0，此种情况下反应是否自发与温度有关，一般在较低温度时焓变影响为主，故该反应在常温下不能自发进行。该反应容积可变，随着反应的进行，不论是否达到平衡，容器中的压强始终不变，故不能判断是否达到平衡；1 mol HH键断裂的同时会生成2 mol HO键，如果2 mol HO键也同时断裂，则表明达到了平衡状态；不论反应是否达到平衡，均有c(CO)c(H2)存在，故不能判断反应是否达到平衡；该反应未达到平衡时，容器的容积会发生变化，如果容器的容积不再变化，则表明达到化学平衡状态。(2)实验1中以v(CO)表示的反应速率为：0.13 mol/(Lmin)，而反应速率之比等于反应方程式中的计量数之比，故v(CO2)0.13 mol/(Lmin)。由实验1、2比较可知，1中平衡时CO的转化率为100%40%，2中平衡时CO的转化率为100%20%，说明升高温度反应物的转化率降低，故正反应是放热反应；实验2中，CO和H2O均转化了0.4 mol，故平衡时H2O为0.6 mol，CO为1.6 mol，H2与CO2各为0.4 mol，则平衡常数K0.17。实验3达平衡时与实验2平衡状态中各物质的质量分数分别相等，则起始投入量b2a，因为t”、“”或“”)；(2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1000 时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)_，CO的平衡转化率_；(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_。A减少Fe的量B增加Fe2O3的量C移出部分CO2D提高反应温度E减小容器的容积F加入合适的催化剂答案(1)(2)0.006 molL1min160%(3)C解析(1)题考查平衡常数的表达式及H，较容易；(2)1000 时，K4.0，设反应转化掉CO x mol，则平衡时CO为(1x)mol，CO2为(1x) mol，由K4.0，解得x0.6(mol)，则vCO20.006 molL1min1，(CO)100%100%60%(3)要提高CO的平衡转化率，即使平衡向正反应方向移动，只有C项符合。20(8分)(2013浙江金丽衢十二校联考)合成氨工业的核心反应是：N2(g)3H2(g)2NH3(g)HQ kJmol1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题：(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_，E2_。(填“增大”“减小”或“不变”)(2)在500、2107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量_(填“”或“”)46.2 kJ，理由是_。(3)关于该反应的下列说法中，正确的是_。AH0，S0 BH0，S0CH0 DH0，S0(4)将一定量的H2(g)和N2(g)放入1 L密闭容器中，在500、2107 Pa下达到平衡，测得N2为0.10 mol，H2为0.30 mol，NH3为0.10 mol。则该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率为_。该温度下的平衡常数K的值为_。若升高温度，K值_(填“增大”、“减少”或“不变”)。(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中，欲提高合成氨的转化率，下列措施可行的是_(填字母)。A向容器中按原比例再充入原料气B向容器中再充入惰性气体C改变反应的催化剂D分离出氨答案(1)减小减小(2)此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ(3)D(4)33.3%3.7减小(5)A、D解析(1)在反应体系中加入催化剂，降低了活化能，故E1和E2均减小。(3)根据题给的图像可以看出合成氨的反应为放热反应，故H0；又因为合成氨的反应为气体体积减小的反应，故S0；所以选D。(4)根据“三段法”进行计算：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)起始浓度(mol/L)：0.15 0.450改变浓度(mol/L)：0.050.150.10平衡浓度(mol/L)：0.100.300.10故达到平衡时H2的转化率为0.15/0.45100%33.3%。该温度下，平衡常数K3.7；若升高温度，平衡向逆反应方向移动，故K值将减小。(5)向容器中按原比例再充入原料气，相当于增大压强，平衡正向移动；分离出氨气，平衡正向移动；而向容器中再充入惰性气体、改变反应的催化剂均不能使平衡发生移动。21(10分)(2012广东，31)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 molL1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1 K2S2O8、0.10 molL1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O2I=2SOI2(慢)I22S2O=2IS4O(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)n(S2O)_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S3O8溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx_ mL，理由是_。(3)已知某条件下，浓度c(S2O)反应时间t的变化曲线如上图，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)(4)碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为：2Li(s)I2(s)=2LiI(s)H已知：4Li(s)O2(g)2Li2O(s)H14LiI(s)O2(g)2I2(s)2Li2O(s)H2则电池反应的H_；碘电极作为该电池的_极。答案(1)S2O2(2)2.0保证三组实验体积相等都为20 mL，这样才能探究反应物浓度对化学反应速率的影响。(3)(4)0.5(H1H2)正解析(1)快反应消耗I2，因此当溶液中S2O耗尽，溶液由无色变为蓝色；根据提供两个反应的总反应：S2O2S2O=2SOS4O，为确保观察到蓝色，n(S2O)/n(S2O)的物质的量之比应小于2。(2)根据，溶液总体积为20 mL，则Vx2.0。(3)降低反应温度，化学反应速率减小，c(S2O)减小的慢；加入催化剂，反应速率加快，c(S2O)减小的快。(4)根据盖斯定律，由第一个反应减去第二反应后再除以2，可得：2Li(s)I2(s)=2LiI(s)，则H(H1H2)/2，根据电池总反应，该电池工作时I2发生还原反应，作正极。22(10分)(2012天津，10)金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：WO3(s)3H2(g)W(s)3H2O(g)请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。(2)某温度下反应达平衡时，H2与水蒸