2021高考化学一轮复习第一部分专题测试六化学反应速率与化学平衡含解析

1、专题测试(六)化学反应速率与化学平衡1. 有某可逆反应aa(g)bb(g)cc(g)，如图表示外界条件(温度、压强)的变化对上述反应的影响。下列判断正确的是()aab<c时，y轴表示平衡混合气中c的体积分数bab<c时，y轴表示平衡混合气的平均摩尔质量ch>0时，y轴表示达到平衡时b的转化率dh>0时，y轴表示达到平衡时c的浓度答案b解析ab<c时，压强增大，则平衡左移，所以混合气体中c的体积分数减小，混合气体的物质的量减小，平均摩尔质量增大；若h>0，升高温度，则平衡右移，反应物a、b的转化率升高，c的浓度增大。2下列说法正确的是()a在温度、压强一定的条

2、件下，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向b温度、压强一定时，放热的熵增加反应不一定能自发进行c自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应d凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的答案a解析焓变和熵变是一定温度、压强下化学反应能否自发进行的复合判据，a正确，c不正确；放热反应的h<0，熵增加反应的s>0，则hts0，反应一定能自发进行，b不正确；放热反应常常是自发的过程，吸热反应有些也是自发的。3化学平衡常数k的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志。常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：2no(g)n2(g)o2(g)k11×10302h2(g

3、)o2(g)2h2o(l)k22×10812co2(g)2co(g)o2(g)k34×1092下列说法正确的是()a常温下，no分解产生o2的反应的平衡常数表达式为k1c(n2)·c(o2)b常温下，水分解产生o2，此时平衡常数的数值为5×1080c常温下，no、h2o、co2三种化合物分解放出o2的倾向由大到小的顺序为no>h2o>co2d以上说法都不正确答案c解析k1；常温下，水分解产生o2，是h2和o2化合生成h2o的逆反应，因此其平衡常数的数值应为k2的倒数，即5×1082；由于三个反应都在常温下进行，根据k值的大小可以得出

4、三种化合物分解放出o2的倾向由大到小的顺序为no>h2o>co2。4一定温度下，在密闭容器中x、y、z、w四种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示，下列说法不正确的是()物质xyzw初始浓度/mol·l10.50.500平衡浓度/mol·l10.10.10.40.4a反应达到平衡时，x的体积分数为10%b该温度下反应的平衡常数k16c保持温度不变增大压强，反应速率加快，平衡向正反应方向移动d若x、y的初始浓度均为0.8 mol·l1，则相同条件下达到平衡，w的浓度为0.64 mol·l1答案c解析根据表中所给数据，可得反应方程式为x(g)y(g)

5、z(g)w(g)，反应达到平衡时，x的体积分数为×100%10%，a正确；k16，b正确；这是一个反应前后气体分子数不变的反应，增大压强正、逆反应速率都增大，但平衡不移动，c错误；设达平衡时w的浓度为c mol·l1(0<c<0.8)，则16，解得c0.64，d正确。5n2(g)3h2(g)2nh3(g)h<0。当反应达到平衡时，下列措施能提高n2转化率的是()降温恒压通入惰性气体增加n2的浓度缩小体积增大压强ab cd答案a解析该反应为放热反应，降低温度平衡右移，n2的转化率增大，正确；恒压下通入惰性气体，相当于减小压强，平衡左移，n2的转化率减小，错误

6、；增加n2的浓度，h2的转化率增大，但n2的转化率减小，错误；该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡右移，n2的转化率增大，正确。本题选a。6已知反应：2no(g)br2(g)=2nobr(g)的活化能为a kj/mol，其反应机理如下：no(g)br2(g)=nobr2(g)慢no(g)nobr2(g)=2nobr(g)快下列有关该反应的说法正确的是()a反应的速率主要取决于的快慢b反应速率v(no)v(nobr)2v(br2)cnobr2是该反应的催化剂d该反应的焓变等于a kj/mol答案b解析a项，反应速率的快慢主要取决于慢反应的速率；b项，反应速率之比等于化学计量数之比，根据总反

7、应式知v(no)v(nobr)2v(br2)；c项，nobr2是反应的生成物，是反应的反应物，是中间产物，不是催化剂；d项，a kj/mol是总反应的活化能，不是焓变。7下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()a反应cloh2ohclooh，通入二氧化碳气体，溶液的漂白性增强b合成氨工业上采用高温条件下反应c为了增大汽水中二氧化碳的溶解量，采用加压方式d对于反应h2(g)br2(g)2hbr(g)h<0，达到平衡后，升温使气体颜色变深答案b解析b项，合成氨反应是放热反应，高温条件下不利于化学平衡正向移动，故不适合勒夏特列原理。8向绝热恒容的密闭容器中通入so2和no2，发生反应so2(g)

8、no2(g)so3(g)no(g)，其正反应速率(v正)随时间(t)变化的关系如图所示。下列结论中错误的是()a反应在c点达到平衡状态b反应物的浓度：a点大于b点c反应物的总能量高于生成物的总能量d逆反应速率：c点大于b点答案a解析图中c点正反应速率最大，此时不是化学平衡状态，a项错误；起始时反应物的浓度最大，然后逐渐减小，b项正确；随着反应的进行，反应速率加快表明正反应是放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，c项正确；c点温度高，正、逆反应速率均大于b点，d项正确。9碳酸二甲酯(ch3ocooch3，简称dmc)是一种应用前景广泛的材料。在密闭容器中按n(ch3oh)n(co2)21

9、投料直接合成dmc：2ch3oh(g)co2(g)ch3ocooch3(g)h2o(g)。一定条件下，平衡时co2的转化率如图所示。下列说法不正确的是()a该反应的正反应为放热反应b压强：p2>p1cx点对应的平衡常数为0.5dx、y、z三点对应的初始反应速率的关系为z>y>x答案c解析在同一压强下，升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，因此该反应属于放热反应，a正确。对该反应，增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，对比x、y两点可知，压强：p2>p1，b正确。因为该反应在反应前后气体分子数不相等，容器的体积未知，所以无法计算反应的平衡常数，

10、c错误。x、y、z三点中，z点的温度最高、压强最大，所以z点初始反应速率最快；x、y两点的温度相同，但y点的压强大于x点，所以y点的初始速率大于x点，综上可知x、y、z三点对应的初始反应速率关系为z>y>x，d正确。10合成氨的热化学方程式为n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kj·mol1。现将1 mol n2(g)和3 mol h2(g)充入一容积为2 l的密闭容器中，在500 下进行反应，10 min时达到平衡，nh3的体积分数为，下列说法中正确的是()a若达到平衡时，测得体系放出9.24 kj热量，则h2反应速率变化曲线如图甲所示b反应过程中，混合气体

11、的平均相对分子质量为m，混合气体的密度为，混合气体的压强为p，三者关系如图乙所示c如图丙所示，容器和达到平衡时，nh3的体积分数均为，则容器放出热量与容器吸收热量之和为92.4 kjd若起始加入1 mol n2和3 mol h2，在不同条件下达到平衡时，nh3的体积分数变化如图丁所示答案c解析a项，氢气是反应物，开始充入氢气，达到平衡之前，氢气的反应速率逐渐减小，图甲错误。b项，由知，气体总质量不变，容器容积不变，气体密度始终保持不变；根据m，气体总质量不变，气体总物质的量逐渐减小，平均相对分子质量逐渐增大至不变时达到平衡状态；温度和体积不变时，气体压强与气体物质的量成正比，所以气体压强逐渐减

12、小至不变时达到平衡状态，图乙错误。c项，nh3的体积分数相等，说明容器和容器中反应达到相同的平衡状态，所以容器中反应放出的热量和容器中反应吸收的热量之和等于92.4 kj，c项正确。d项，合成氨是放热反应，其他条件相同时，缩小体积或升高温度均能使反应到达平衡的时间缩短，而且升高温度，氨的体积分数减小，图丁错误。11t 时，在初始体积为1 l的两个密闭容器甲(恒容)、乙(恒压)中分别加入0.2 mol a和0.1 mol b，发生反应2a(g)b(g)xc(g)，实验测得甲、乙容器中a的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是()ax可能为4bm为容器甲c容器乙达平衡时b的转化率为25%

13、dm的平衡常数大于n答案d解析其他条件相同，压强越大，反应越先达到平衡，根据题图知，增大压强，a的平衡转化率减小，即平衡向逆反应方向移动，故x>3，x可能为4，a项正确；该反应为气体分子数增大的反应，则恒容容器中的压强大于恒压容器中的压强，故m为容器甲，b项正确；从图像可以看出容器乙达平衡时a的转化率为25%，由于起始时a、b按照化学计量数之比进行投料，故平衡时b的转化率也为25%，c项正确；化学平衡常数只与温度有关，由于甲、乙容器温度相同，故m、n的平衡常数相等，d项错误。12t 时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：a(g)b(g)c(s)h<0，按照不同配比充入a、b，达到平

14、衡时容器中a、b浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是()at 时，该反应的平衡常数值为4bc点没有达到平衡，此时反应向逆向进行c若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于t dt 时，直线cd上的点均为平衡状态答案c解析a项，平衡常数k0.25，错误；b项，分析图像可知，c点浓度商qc<k，反应正向进行，错误；c项，反应是放热反应，若c点为平衡状态，此时平衡常数小于t 平衡常数，说明平衡逆向进行，是升温的结果，温度高于t ，正确；d项，t 时平衡常数不变，曲线上各点为平衡状态，其他点温度不同，不是该温度下的平衡状态，错误。故选c项。13bodensteins研究反应h2(g)i2

15、(g)2hi(g)h0，温度为t时，在两个体积均为1 l的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(hi)与反应时间t的关系如下表：研究发现上述反应中：v正ka·w(h2)·w(i2)，v逆kb·w2(hi)，其中ka、kb为常数。下列说法错误的是()a温度为t时，该反应64b容器中在前20 min的平均速率v(hi)0.025 mol/(l·min)c若起始时，向容器中加入物质的量均为0.1 mol的h2、i2、hi，反应逆向进行d无论x为何值，两容器中达平衡时w(hi)均相同答案c解析h2(g)i2(g)2hi(g)起始量(mol/

16、l) 0.5 0.5 0变化量(mol/l) n n 2n平衡量(mol/l) 0.5n 0.5n 2nw(hi)×100%80%，n0.4 mol/l，平衡常数k64。反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，ka·w(h2)·w(i2)v正v逆kb·w2(hi)，则k64，故a正确；前20 min， h2(g)i2(g)2hi(g)起始量(mol/l) 0.5 0.5 0变化量(mol/l) m m 2m平衡量(mol/l) 0.5m 0.5m 2mw(hi)×100%50%，m0.25 mol/l，容器中前20 min的平均速率，v(hi)0.

17、025 mol/(l·min)，故b正确；若起始时，向容器中加入物质的量均为0.1 mol的h2、i2、hi，此时浓度商1k64，反应正向进行，故c错误；h2(g)i2(g)2hi(g)反应前后气体的物质的量不变，改变压强，平衡不移动，因此无论x为何值，和均等效，两容器达平衡时w(hi)均相同，故d正确。14“c1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如co、co2、ch4、ch3oh等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。(1)一定温度下，在两个容积均为2 l的密闭容器中，分别发生反应：co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h4

18、9.0 kj/mol。相关数据如下：请回答：c1_c2(填“”“”或“”)；a_。若甲中反应10 s时达到平衡，则用co2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_mol/(l·s)。(2)压强为p1时，向体积为1 l的密闭容器中充入b mol co和2b mol h2，发生反应co(g)2h2(g)ch3oh(g)。平衡时co的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答：该反应属于_热反应(填“吸”或“放”)；p1_p2(填“”“”或“”)。100 时，该反应的平衡常数k_(用含b的代数式表示)。(3)治理汽车尾气的反应是2no(g)2co(g)2co2(g)n2(g)h0。

19、在恒温恒容的密闭容器中通入n(no)n(co)12的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是_(选填字母)。答案(1)19.60.03(2)放(3)cd解析(1)恒温恒容条件下，乙的投料量极端转化到方程式左边，得到1 mol co2(g)和3 mol h2(g)，则甲和乙是完全等效平衡，所以c1c2，平衡时甲中放出的热量与乙中吸收的热量之和为49.0 kj，则a49.029.419.6。由放出的热量可知co2的转化率为29.4÷49.0×100%60%，所以v(co2)0.03 mol/(l·s)。(2)由图像知：其他条

20、件不变时，温度越高，co的转化率越低，即平衡逆向移动，所以正反应是放热反应。正反应是气体分子数之和变小的反应，所以当其他条件不变时，压强越大，co的转化率越高，即p2p1。由图像可求算出平衡时：c(co)0.5b mol/l，c(h2)b mol/l，c(ch3oh)0.5b mol/l，所以化学平衡常数k。(3)该反应在恒温条件下进行，所以平衡常数一直保持不变，不能说明该反应达到平衡状态；t1时刻后co2的物质的量还在增加，no的物质的量还在减小，则t1时刻该反应未达平衡状态；虽然no和co的化学计量数相同，但起始投入量不同，所以当两者的物质的量之比一定时说明反应已到达平衡状态；t1时刻后转

21、化率一直保持不变，说明反应已达到平衡状态。15氮及其化合物在工业生产中有广泛应用。(1)连二次硝酸(h2n2o2)是一种二元弱酸，向0.1 mol/l连二次硝酸钠(na2n2o2)溶液中滴加酚酞，溶液变红色，用离子方程式解释溶液变红的主要原因：_。(2)肼(n2h4)是火箭发动机的燃料，它与n2o4反应时，n2o4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：n2(g)2o2(g)=n2o4(g)h8.2 kj/moln2h4(g)o2(g)=n2(g)2h2o(g)h533.0 kj/mol则肼跟n2o4反应生成n2和h2o(g)的热化学方程式为_。(3)一定温度下，在恒容密闭容器中进行反应：3no2(

22、g)n2o5(g)no(g)，下列表明反应已达到平衡状态的是_。a容器内总压强保持不变b容器内气体密度保持不变cv正(no2)3v逆(no)d容器内c(no2)c(n2o5)c(no)311(4)在2 l恒容密闭容器中充入一定量的n2o5(g)，发生反应：2n2o5(g)4no2(g)o2(g)h，测得单位时间内c(n2o5)与温度关系如图所示。则h_0(填“>”“<”或“”)，t2 k时，该反应的平衡常数k_。在t3 k温度下，图中d点的反应速率为v正_v逆(填“>”“<”或“”)。若平衡时温度不变，再向容器中充入少量的n2o5气体，达到新平衡时n2o5的转化率会_(

23、填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)n2oh2ohn2ooh(2)2n2h4(g)n2o4(g)=3n2(g)4h2o(g)h1074.2 kj/mol(3)ac(4)<1<减小解析(1)由于na2n2o2溶液中滴加酚酞，溶液变红，即溶液呈碱性，所以是n2o发生了水解：n2oh2ohn2ooh。(2)由2×可得：2n2h4(g)n2o4(g)=3n2(g)4h2o(g)，再由盖斯定律可求算出该反应的反应热h2×(533.0 kj/mol)(8.2 kj/mol)1074.2 kj/mol。(3)a项，该反应是反应前后气体分子数之和不等的反应，所以总压强保持

24、不变可作为反应达平衡的判断依据，正确；b项，容器中气体的质量和容器的体积均不变，即容器内气体密度始终不变，故不符合题意；c项，方向相反、速率比等于化学计量数之比，则正反应速率与逆反应速率相等，故可表明达到平衡状态；d项，物质的浓度之比是否等于化学计量数之比与平衡无关，若一直保持该比例则可说明反应达平衡状态，故不符合题意。(4)由图像可知随着温度的升高，n2o5浓度先变小后逐渐变大，说明从t2 k时反应才达平衡，达平衡后，随着温度的升高，n2o5浓度逐渐增大，即平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，即h<0；由于n2o5浓度由1 mol/l减少到0.5 mol/l，所以达平衡时：c(n2o5

25、)0.5 mol/l、c(no2)1 mol/l、c(o2)0.25 mol/l，则化学平衡常数k1。t3 k温度下d点未达平衡状态，即n2o5浓度继续增大，所以平衡逆向移动，即v正<v逆。温度不变再充入n2o5相当于压缩体积增大压强，平衡逆向移动，则n2o5平衡转化率减小。16据报道，常温、常压、光照条件下，n2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为nh3，相应的热化学方程式为2n2(g) 6h2o(l)4nh3(g)3o2(g)h1530.0 kj·mol1。目前工业合成氨的原理是n2 (g)3h2(g)2nh3(g)h93.0 kj·

26、;mol1。回答下列问题：(1)写出表示氢气燃烧的热化学方程式：_。(2)在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是_(填序号)。a混合气体的压强不再发生变化b混合气体的平均相对分子质量不再发生变化c三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比d单位时间内断开3a个hh键的同时形成6a个nh 键e反应容器中n2、nh3的物质的量的比值不再发生变化(3)在一定温度下，向容积不变(始终为10 l)的密闭容器中加入2 mol n2、8 mol h2及固体催化剂。10 min后反应达到平衡状态，容器内气体压强变为起始的80%，10 min 内用氮气的浓度表示的化

27、学反应速率为_，平衡时氮气的转化率为_。则该温度下反应的平衡常数k_(计算结果可用分数表示)。(4)原料气h2可通过反应ch4(g)h2o(g)co(g)3h2(g)获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气ch4含量的影响如图所示：图中，两条曲线表示压强的关系是：p1_p2(填“”“<”或“”)。该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。答案(1)h2(g)o2(g)=h2o(l)h286.0 kj·mol1(2)abe(3)0.01 mol·l1·min150%3.2(4)吸热解析(1)设氮气与水的反应为，工业合成氨的反应为，由盖斯

28、定律知即可得氢气燃烧的热化学方程式。(2)工业合成氨反应为反应前后气体体积变化的反应，如果不是平衡状态体系压强会改变，a项符合题意；，如果不是平衡状态，气体的物质的量会变化，b项符合题意；三种物质的浓度之比是否等于化学计量数之比与化学平衡无关，c项不符合题意；断开hh键与形成nh键均代表正反应速率，d项不符合题意；氮气和氨气的物质的量的比值不变时，达到化学平衡，e项符合题意。(3)n23h22nh3起始浓度/(mol·l1) 0.2 0.8 0转化量/(mol·l1) x 3x 2x平衡浓度/(mol·l1) 0.2x 0.83x 2x由题意得，80%解得x0.1

29、，v(n2)0.01 mol·l1·min1；(n2)×100%50%；k3.2。(4)由图像知当温度相同时p1p2甲烷的平衡含量增大，平衡逆向移动，改变的条件应为增大压强，所以p1p2。压强相同时，温度升高，甲烷的平衡浓度减小，平衡正向移动，所以正反应为吸热反应。 17工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：co(g)2h2(g)ch3oh(g)h(1)判断反应达到平衡状态的依据是_。a生成ch3oh的速率与消耗co的速率相等b混合气体的密度不变c混合气体的平均相对分子质量不变dch3oh、co、h2的浓度都不再发生变化(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(k)。温度250 300 350 k2.0410.2700.012由表中数