2020届高三化学高考非课改单元测试（9）：化学反应速率和化学平衡（含详解）

高三上学期化学单元测试（9）原人教版 命题范围 化学反应速率和化学平衡注意事项：1本试题分为第卷和第卷两部分，第卷为选择题，共45分；第卷为非选择题，共55分。满分100分，考试时间为90分钟。2答第卷前务必将自己的姓名、考号、考试科目涂写在答题卡上。考试结束，试题和答题卡一并收回。3第卷每题选出答案后，都必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号（ABCD）涂黑，如需改动，必须先用橡皮擦干净，再改涂其它答案。第卷（选择题，共45分）一、选择题（每小题有1个选项符合题意）1在2A+B3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（ ）Av（A）=05mol（Ls）-1Bv（B）=03mol（Ls）-1Cv（C）=mol（Ls）-1Dv（D）=1mol（Ls）-12在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：NO（g）+CO（g）=0.5N2（g）+CO2（g）；H=-3732kJmol-1。下图曲线a表示该反应过程中,NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是（ ）A加催化剂B向密闭容器中加入氩气C降低温度D增大反应物中NO的浓度3在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列量不再发生变化时，不能表明反应A（s）+2B（g）C（g）+D（g）已达化学平衡状态的是（ ）A混合气体的压强B混合气体的密度CB的物质的量浓度D混合气体的摩尔质量4在一容积可变的密闭容器中，通入1molX和3molY，在一定条件下发生如下反应X（g）+3Y（g） 2Z（g），到达平衡后，Y的转化率为a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒温恒压下反应，当达到新的平衡时，Y的转化率为b%。则a与b的关系是（ ）Aa=bBabCabD不能确定5在一定温度下，反应2SO2+O2 2SO3达到平衡时，n（SO2）n（O2）n（SO3）=234,缩小体积，反应再次达到平衡。n（O2）=08mol，n（SO3）=14mol，此时SO2的物质的量为（ ）A04molB06molC08molD12mol6某温度下，反应H2（g）+I2（g） 2HI（g）；H0，在带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是（ ）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7鸡没有汗腺，在夏天只能依赖喘息调节体温。鸡过度呼出CO2，会使下列平衡向左移动，导致蛋壳变薄，使农场主和超市蒙受经济损失。CO2（g） CO2（l）CO2（g）+H2OH2 CO3（aq）H2CO3（aq）H+（aq）+（aq）k+s-5#u （aq）H+（aq）+（aq）Ca2+（aq）+（aq）CaCO3（s）澳大利亚学者经研究发现，夏季给鸡喂下列饮料会使蛋壳变厚。该饮料是（ ）A淡盐水B碳酸水C蔗糖水D澄清石灰水8一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是 （ ）A反应开始到10s,用Z表示的反应速率 为0158mol（Ls）-1 k+s-5#u B反应开始到10s,X的物质的量浓度减少 了079molL-1C反应开始到10s时，Y的转化率为790%D反应的化学方程式为：X（g）+Y（g）=Z（g）9某温度下的密闭容器中发生如下反应：2M（g）+N（g）2E（g），若开始时只充入2molE（g）,达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，则达平衡时M的转化率为（ ）A20%B40%C60%D80% k+s-5#u 10如图所示，甲、乙之间的隔板K可以左右移动，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和1molHe，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A（g）+B（g） 2C（g），反应达到平衡后，恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法不正确的是（ ）A根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡B达到平衡后，隔板K最终停留在左侧刻度02之间C达到平衡时，甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量k+s-5#u D若平衡时K停留在左侧1处，则活塞仍停留在右侧6处11可逆反应3A（g） 3B+C；H0，随着温度的升高，气体的平均相对分子质量有变小的趋势。下列关于B、C两种物质的聚集状态的判断不正确的是（ ）AB和C可能都是气体BB和C一定都是气体k+s-5#u C若C为固体，则B一定是气体D有可能B为固体，C为气体12某温度下，在一个体积固定的密闭容器中，充入2molNO和1molO2，发生反应：2NO（g）+O2（g） 2NO2（g），一定条件下达到平衡，测得NO的转化率为80%（容器内温度不变），此时容器内压强与起始时压强之比为（ ）A1115B小于1115C56D大于5613用3克块状大理石与30毫升3molL-1的盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是（ ）再加入30毫升3摩/升盐酸改用30毫升6摩/升盐酸k+s-5#u 改用3克粉末状大理石适当升高温度ABCD14下图是温度和压强对X+Y 2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是 （ ）A上述可逆反应的正反应为放热反应BX、Y、Z均为气态CX和Y中只有一种为气态，Z为气态D上述反应的逆反应的H015某温度下在密闭容器中发生如下反应2M（g）+N（g） 2E（g），若开始时只充入2molE气体，达平衡时，混合气体的压强比起始增大了20%；若开始时只充入3molM和1molN的混合气体，达到平衡时M的转化率为（ ）A60%B=40%C40%D60% k+s-5#u 第II卷（55分）16（8分）在某一容积为5 L的密闭容器内，加入02 mol的CO和02 mol的H2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）；H0。反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图： （1）根据上图数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为_；反应达平衡时，c（H2）=_。 （2）判断该反应达到平衡的依据是_。CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等k+s-5#u CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化正、逆反应速率都为零 （3）如要一开始加入01 mol的CO、01 mol的H2O、01 mol的CO2和01 mol的H2，在相同的条件下，反应达平衡时，c（H2O）=_。17（8分）一定温度下，向装有固体催化剂且容积不变的密闭容器中通入1 mol N2和4 mol H2，使之发生如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）;H=-924 kJmol-1。k+s-5#u 平衡时容器内气体压强为起始时的80%。 （1）通入1 mol N2和4 mol H2，达到平衡时，放出的热量为_。 （2）保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为a mol N2、b mol H2、c mol NH3。达到相同的平衡时，（1）与（2）放出的热量值_ （填序号）。A一定相等 B前者一定小k+s-5#u C前者大于或等于后者 D不能确定a、b、c必须满足的关系是（一个用a、c表示，另一个用b、c表示）_，_。欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,a的取值范围是_。18（8分）t 时，将3 mol A和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中（容积不变），发生反应：3A（g）+B（g）xC（g），2 min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余18 mol B，并测得C的浓度为04 molL-1。请填写下列空白： （1）x=_。 （2）用A表示该反应的速率为_molL-1min-1。 （3）若继续向平衡混合物的容器中通入少量氦气（氦气和A、B、C都不反应）后，下列说法中正确的是_（填写下列选项字母序号）。A化学平衡向正反应方向移动B化学平衡向逆反应方向移动C化学平衡不会发生移动k+s-5#u D正、逆反应的化学反应速率将发生同等程度的改变 （4）在t 时，若向平衡混合物的容器中再充入a mol C，欲使达到新的平衡时，各物质的物质的量分数与原平衡相同，则至少应再充入B_mol（用含a的式子表示）；达新平衡时，A的物质的量为n（A）=_（用含a的式子表示）。19（10分）已知A、B、C是第2周期的非金属元素，其原子序数依次增大，且它们之间可以形成AC和BC以及AC2和BC2分子，D元素是一种短周期元素，它与A、B、C可分别形成电子总数相等的三种分子。k+s-5#u 请填空: （1）写出A、B、C、D对应的元素符号：A_、B _、C_、D_。 （2）写出工业生产中BD3与氧气反应的化学方程式：_。 （3）你认为B、C、D元素形成的化合物之间_（填“能”或“不能”）发生下面的反应BC+BD3 D BC2+D2C，得出上面结论的理由是_。 （4）恒温恒压下,在一体积可变的密闭容器中发生下列反应：4AC（g）+2BC2（g） 4AC2（g）+B2（g），在上述条件下，向容器中充入AC和BC2各1 mol达平衡时，生成AC2和B2共a mol,则AC的转化率是_（用含a的代数式表示）。若维持温度不变,在一个与反应前的起始体积相同容积固定的密闭容器中发生中所述的化学反应,开始时仍向容器中充入AC和BC2各1 mol,达平衡时生成AC2和B2共b mol,将b与中的a进行比较,则a_b（填“”“”“=”或“不能确定”。20（6分）图示表示800时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1是到达平衡状态的时间试回答： （1）该反应的反应物是_ _； （2）反应物的转化率是_ _； （3）该反应的化学方程式为_ _21（8分）短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，它们的原子核外电子层数之和为10；B的化合物种类繁多，数目庞大。C、D是空气中含量最多的两种元素；D、E两单质在不同条件下反应可以生成两种不同的离子化合物。 （1）写出E的单质与A、D两元素形成的常见化合物反应的离子方程式：_。 （2）由B、D两种元素组成的化合物，该化合物是大气温室效应的主要气体，写出该化合物的电子式 。 （3）由A、C、D三元素所形成的常见盐溶液呈_性（填“酸”、“中”、“碱”），其原因用离子方程式表示为：_。 （4）X、Y是由C、D两元素组成的两种化合物，且C、D在X、Y中的价态相同，某温度下相互转化时的量变关系如图所示：k+s-5#u X的化学式是_。图中a、b、c、d四点中，表示反应处于平衡状态的是_反应进行到时刻，改变的条件可能是_。22、（7分）为了除去工业废气中的SO2，将“SO2转化为（NH4）2SO4”的资料摘录如下：“一个典型的实例：初步处理后的废气中含02%的SO2和10%O2（体积比，下同）。400时将废气以5m3/h的速率通过V2O5催化剂层与20L/h的速率的氨气混合，再喷入水（290g/h），此时气体温度由400降为200。在热的结晶装置中可得到（NH4）2SO4晶体（气体体积均折算成标准状况）。”利用上述资料，用氨来除去工业废气中的SO2，回答下列问题： （1）按反应中的理论值，SO2和O2的物质的量之比是2：1，该资料中的比值是 ，简述不采用2：1的理由是 。 （2）通过计算，说明为什么废气以5m3/h的速率与20L/h的速率的氨气混合？ （3）若某厂每天排放1104m3这种废气，按上述方法该厂每月（按30天计算）可得硫酸铵多少吨？消耗氨气多少吨？k+s-5#u 参考答案1答案：B解析：采用统一标准法，将用B、C、D表示的反应速率全部转化为用A表示的反应速率，再进行大小比较。也可采用比值比较法。2答案：C解析：本题是综合题，考查学生的识图能力，由图可知从曲线a到曲线b的过程，NO的转化率升高了，反应到达平衡的时间延长了，即反应速率降低了，所以A、D不正确；B项通入和反应无关的氩，且容器体积不变，反应体系的浓度不变，所以平衡不移动；降低温度，平衡向正方向移动，所以NO转化率提高，且速率降低。3答案：A解析：本题考查达到化学平衡状态的标志，综合性较强，考查学生的分析判断能力。思路如下：A为固态，所以该反应为等体积的反应。在一定温度下的恒容密闭容器中，A项混合气体的压强始终不变，其余三项都变化，只有平衡时，B、C、D三项不变。4答案：A解析：本题考查等效平衡的知识，解决该题，抓住恒温恒压这个条件，恒温恒压的等效平衡条件是转化后各物质的比值等于起始时的各物质的比值。向容器中通入2 mol Z等效于通入1 mol X和3 mol Y。XY=13。5答案：A解析：本题考查平衡移动的有关计算，设第一次平衡时n（SO2）=2x mol，n（O2）=3x mol，n（SO3）=4x mol，反应过程中转化的O2为y mol。由题意可知：解得所以第二次平衡时n（SO2）=203 mol-201 mol=04 mol6答案：C解析：本题中反应为反应前后气体体积不变的反应。A项，升温，正、逆反应速率都增大；B项，等温、等压时充入HI气体，开始时正反应速率不变；C项，温度不变，压缩气体的体积时，平衡不移动，但各组分的浓度均增大，颜色加深，正确；D项，体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将不变。7答案：B解析：理论联系实际是高考的一个亮点。本题以生活中现实问题为命题背景，考查学生对影响化学平衡移动的因素的掌握。由题意可知，鸡过度呼出CO2，会使平衡向左移动，导致蛋壳变薄，那么要使蛋壳变厚，应该平衡右移，应补充CO2，故用溶有CO2的碳酸水。8答案：C解析：在反应中，X、Y的物质的量都降低了079 mol，而Z的物质的量增大了158 mol，故X、Y为反应物，Z为生成物，方程式为X（g）+Y（g）=2Z（g），D错误；进一步计算可以求出反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0079 mol/（Ls），反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0395 mol/L，A、B错误，反应开始到10 s时，Y的转化率为079/1100%=790%，C正确。9答案：C解析：本题实质考查等效平衡的有关知识,考查学生的思维变通能力。思路如下：恒温恒容时,只充入2 mol E（g）等效于只充入2 mol M和1 mol N的混合气体。由题意可知,只充入2 mol E（g）,达平衡时，混合气体物质的量增大04 mol,2M（g）+ N（g） 2E（g）起始 0 0 2 mol转化08 mol 04 mol 08 mol平衡08 mol 04 mol 12 mol所以只充入M和1 mol N的混合气体时, M应转化12 mol,即M的转化率为12 mol/2 mol100%= 60%。10答案：D解析：本题结合压强改变考查平衡的移动知识、判断到达平衡的标志及等效平衡的有关知识。由题意可知：2A（g）+B（g）2C（g），由于甲中充入2 mol A和1 mol B，所以反应向正反应方向移动，A中压强降低，所以活塞向甲容器中移动，最多能转化为2 mol C，但是由于反应是可逆反应，所以C的物质的量在02 mol之间，所以达到平衡后，隔板K不再滑动，最终停留在左侧刻度02之间。如果不充入He气，甲、乙两容器实质为等效平衡，都相当于2 mol C。又因为保持恒压的条件，充入He气，那么乙中2A（g）+B（g）2C（g）反应体系的压强降低，所以到达平衡时，乙向逆方向反应的程度大于甲中，导致到达平衡时甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量。甲、乙容器中压强相等，若平衡时K停留在左侧1处，则活塞仍停留在右侧4处。所以A、B、C正确，D错误。11答案：B解析：该反应为吸热反应，升温平衡向正方向移动，如果B、C都是气体，则气体总质量不变，但物质的量增大，故平均相对分子质量一定减小，A正确；但B和C不一定都是气体，若C为固体，反应前后气体物质的量不变，但气体总质量减小，故气体平均相对分子质量减小，所以C项正确，B错误；在B为固体的情况下，绝大部分气体物质都转变成了固体，气体总质量减小，所以尽管反应后气体总物质的量减小，但平均相对分子质量仍然有可能减小，D正确。12答案：B解析：首先进行化学平衡计算：2NO（g） + O2（g）2NO2 （g）n（起始）/mol 2 1 0n（转化）/mol 16 08 16n（平衡）/mol 04 02 16则达平衡时，容器内压强与起始压强之比为，如果根据计算结果选A，就会大错特错，因为在密闭条件下，存在另一平衡关系：2NO2（g） 2N2O4（g），因此只能小于1115，故选B。13答案：B解析：反应速率与盐酸的用量多少无关，只与盐酸的浓度有关；改用粉末状的大理石，能增大反应的接触面积，使反应速率加快；升高温度，化学反应速率加快。14答案：C解析：根据题图，在压强不变的情况下，例如1 000 kPa时，随着温度的升高，Z的体积分数增大，即随着温度的升高，平衡向正反应方向移动。所以，正反应为吸热反应，H0；逆反应为放热反应，H0。所以A、D错误。同样，在温度不变的情况下，从1 00010010 kPa，随着压强的减小，Z的体积分数增大，即随着压强的减小，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积增大的反应，所以C正确。15答案：A解析：本题考查等效平衡的相关知识，有一定难度。首先从逆反应开始计算平衡时各物质的量：2M（g） + N（g）2E（g）n（起始）/mol 0 0 2n（转化）/mol 2x x 2xn（平衡）/mol 2x x 2-2x达到平衡时，气体总物质的量为2x+x+2-2x=（2+x） mol，依据题意100%=20%，解之得x=04，则达平衡时n（M）=2x=08 mol；然后反应从正方向开始，计算平衡时各物质的物质的量：根据等效平衡原理，一开始从生成物方向充入2 mol E，相当于从反应物方向充入2 mol M和1 mol N，即2M（g） + N（g）2E（g）n（起始）/mol 2 1 0n（转化）/mol 2y y 2yn（平衡）/mol 2-2y y 2y从等效平衡观点看2-2y=08，解之得y=06，所以M的转化率=100%=60%。当一开始充入3 mol M和1 mol N时，由于充入的M多了1 mol，故M的转化率必然减小，即小于60%，故选A。16答案：（1）0003 molL-1min-1 003 molL-1 （2） （3）001 molL-1解析：本题是速率和平衡的综合题，考查了速率的基本计算，到达平衡的标志及浓度的有关计算，考查学生的识图能力和分析能力。由图可知10 min时到达平衡，所以（1）v（CO）=c/t=003 molL-1/10 min=0003 molL-1min-1方程式的化学计量数之比=反应时转化的浓度之比，所以c（H2）=c（CO）=003 molL-1到达平衡的标志是各物质的百分组成不变，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。CO减少的化学反应速率是正反应速率，CO2减少的化学反应速率是逆反应速率。所以（2）选。（3）一开始加入01 mol的CO、01 mol的H2O、01 mol的CO2和01 mol的H2，在相同的条件下等效于加入 02 mol的CO和02 mol的H2O，所以平衡时n（H2O） =005 mol,所以c（H2O）=n（H2O）/V=005 mol/5 L=001 molL-1。17答案：（1）462 kJ （2）C，或2a+c=2，2b+3c=8 05a1解析：本题考查平衡的有关计算，考查学生的计算能力和思维能力。思路如下：（1）N2 + 3H22NH3 n=2起始 1 mol 4 mol 0平衡05 mol 15 mol 1 mol 5 mol-4 mol=1 mol所以放出热量=05 mol924 kJ mol-1=462 kJ （2）保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为a mol N2、b mol H2、c mol NH3，前者和后者是等效平衡。前者向正方向进行，后者不一定，所以选C。运用“一边倒”规律，NH3转化后为c/2 mol N2、3c/2 mol H2，所以a+c=1 mol，b+c=4 mol，转化后为2a+c=2，2b+3c=8。由（1）可知平衡时N2为05 mol，起始时反应表现为向正反应方向进行，所以05a1。18答案：（1）2 （2）015 （3）C （4）a/4 （24+06a） mol解析：反应前没有C，通过B、C的变化量求出x，根据同一反应反应速率之比等于化学计量数比求出A的反应速率，恒温、恒容条件下通入稀有气体容器中各物质的浓度不变平衡不移动，（4）向一边倒满足A、B的物质的量之比为32，a+n（B）=32，n（B）=。对应成比例再次平衡时A的物质的量为：24 mol+=（24+06a） mol19答案：（1）C N O H （2）4NH3+5O24NO+5H2O （3）不能 在此反应关系中，只有失电子的物质，没有得电子的物质 （4）80a% 解析：本题是元素化合物及平衡的综合题，涉及的知识面较宽，考查学生的综合运用能力。思路如下：A、B、C是第2周期的非金属元素，其原子序数依次增大是一个突破口，D元素是一种短周期元素，它与A、B、C可分别形成电子总数相等的三种分子是另一个突破口，即等电子体，再加上所告诉的分子式，所以可知AC；BN；C