2013届高三化学总复习 阶段测试（7）化学反应速率化学平衡 苏教版

1 阶段性测试题七阶段性测试题七 化学反应速率化学平衡化学反应速率化学平衡 本试卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 满分 100 分 考试时间 90 分钟 第 卷 选择题 共 46 分 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 1 1059 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 CO B 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 D 570K 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 2012 济南一模 一定条件下的密闭容器中 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g H 905 9kJ mol 1 下列叙述正确的是 A 4mol NH3和 5mol O2反应 达到平衡时放出热量为 905 9kJ B 平衡时v正 O2 v逆 NO 4 5 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 5 4 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 2012 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 c2 CO2 c6 H2 c3 H2O c CH3CH2OH 6H2 g CH3CH2OH g 3H2O g 2 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 2012 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 A H0 B H 0 S0 S 0 D H 0 S0 又由于反应能自发进行的 前提是 H T S0 5 2012 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 A H2 g I2 g 2HI g H 0 B N2 g 3H2 g 2NH3 g H0 D 4NH3 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 H 0 若 H 0 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 2012 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 D 1 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 1 B 2 C 3 D 4 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 4mol 0 6mol 2 1mol mol 0 3xmol 1 2mol 0 6mol 0 6mol 3 2 1 2mol 2 0 6mol x 2 5 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 3H2 N2 2NH3 表示起始时 H2和 N2的物质的量之比 且起始时 H2和 N2的 n H2 n N2 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 n H2 n N2 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 n H2 n N2 n H2 n N2 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 n H2 n N2 合气体的质量减小 则混合气体的密度减小 D 正确 11 2012 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 A c N2O3 0 8mol L B c N2O3 0 2mol L C c N2O 0 5mol L D c N2O 1 2mol L 答案 D 解析 反应 N2O3 N2O O2 反应 N2O3 O2 N2O5 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 2012 南京 3 月 已知 T 时 2H g Y g 2I g H 196 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 A 0 8mol B 0 6mol 6 C 0 5mol D 0 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 6kJ 2 100 90 所以新平衡时气体 H 的 物质的量 为 5mol 5mol 90 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 B C 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 2012 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 7 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 16mol L 1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 2HI H2 I2 故其逆反应是合成碘化氢的反应 当c HI 3 16mol L 1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 2012 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 C T0时 该反应的平衡常数为 33 3 D 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 H 0 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 8 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 d a 解析 1 0 4min CO 浓度由 0 20mol L 降为 0 08mol L 则反应速率为 0 03mol L min CO 的转化浓度即 H2和 CO2的生成浓度 均 0 20 mol L 0 08 mol L 4 min 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 10 1 c CO2 c H2 c CO c H2O 0 12 0 12 0 08 0 18 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 c1 0 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 5 6 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 2012 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 11 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 H2 d 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 65 207 20 本小题满分 12 分 2012 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 CO2 B 在原容器中再充入 1mol H2 C 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 pH 5 6 c H2CO3 1 5 10 5mol L 若忽略水 的电离及 H2CO3的第二级电离 则 H2CO3 HCO H 的电离平衡常数 K 已知 3 10 5 6 2 5 10 6 12 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 H a 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 n H2 n CO2 或 不能确定 答案 1 0 25mol L min BEF 2 4 2 10 7 3 小于 不变 不 能确定 解析 1 从反应开始到 3min 时 v CO2 1 00mol 0 5mol 2 L 3 min mol L min 根据反应方程式 0 25 3 CO2 3H2 CH3OH H2O 化学计量数之比等于化学反应速率之比 则v H2 0 25mol L min 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 pH 5 6 则c H c HCO 3 10 5 6mol L 1 2 5 10 6mol L 1 H2CO3 HCO H 的电离平衡常数为K 3 4 2 10 7 3 上述反应中 升高温度 c HCO 3 c H c H2CO3 2 5 10 6 2 1 5 10 5 CO2的转化率降低 则逆反应为吸热反应 正反应为放热反应 a 0 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 13 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t1 t2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t3 t4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 14 已知 2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6 kJ mol N2 g 2O2 g 2NO2 g H 67 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 bc 12 5 2 ab 3 4H2 g 2NO2 g N2 g 4H2O g H 1034 9kJ mol 2NO2 CO NO NO CO2 2 3 3 2 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 4mol 2x 4mol 解得 x 0 125mol 所以 N2的转化率为 12 5 容器体积不变时 达平衡后 15 16 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 H 1034 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 3 2 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 15 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 c2 NO 平 c O2 平 c2 NO2 平 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 NO