化学反应速率化学平衡单元测试

章末综合检测满分100分，考试时间90分钟可能用到的相对原子质量：H—1C—12N—14O—16Na—23S—32Cl—35.5第I卷(选择题共54分)一、选择题(本题包括18小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共54分，)1.(2016届四川省宜宾市第三中学期中)下列说法正确的是()A.对于有气体参与的反应，增大压强，活化分子总数增多，化学反应速率增大B.对放热反应而言，升高温度，活化分子百分数减少，化学反应速率减小C.活化分子间发生的碰撞为有效碰撞D.使用催化剂，活化分子百分数增多，化学反应速率增大解析：考查了活化能对化学速率的影响的相关知识。A.增大压强，使浓度增大，活化分子浓度增加，化学反应速率增大，但活化分子数不变，故A错误；B.升高温度，活化分子的百分数增大，反应速率增大，故B错误；C.反应物活化分子之间有合适取向的碰撞才可能发生化学反应，而能发生化学反应的碰撞就是有效碰撞，故C错误；D.催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，所以化学反应速率一定增大，故D正确。答案：D2.(2016届湖北省老河口市第一中学高三上学期期中)水煤气反应C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率增大的是()A.增加C的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入n2使体系压强增大D.保持体积不变，将生成的H2及时移出容器解析：考查反应速率影响因素。A.固体的量对反应速率无影响，A项错误；B.将容器的体积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大，B项正确；C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大，各物质浓度不变，反应速率不变，C项错误；D.保持体积不变，将生成的H2及时移出容器，减小了产物浓度，反应速率减小，D项错误；答案选B。答案：B3.对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )A.达到化学平衡状态时，4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成％molNO的同时，消耗％molNH3,则反应达到化学平衡状态C.达到化学平衡状态后，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D.化学反应速率的关系为2v正(NH3)=3v正(H2O)解析：根据反应方程式可知，4v正(O2)=5v正(NO),当4v正(O2)=5v逆(NO)时，v正(NO)=o逆(NO),所以A项正确。生成NO和消耗NH3均表示正反应，叙述中未提及逆反应的情况，所以B项错误。由于反应物、生成物均为气体，故增大容器容积，正、逆反应速率都减小，所以C项错误。o正(NH3):o正(H2O)=2：3,即3o正(NH3)=2o正(q0),所以D项错误。本题选A。答案：A.在可逆反应中，下列说法正确的是()K越大，反应程度越大K越大，反应程度越小K的大小与反应程度无关D.升高温度，K增大解析：对于给定的可逆反应体系，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，A项正确，B、C项错误。化学平衡常数与温度的关系视具体反应而定，对于放热反应，温度越高，K越小；对于吸热反应，温度越高，K越大，D项错误。答案：A.如图表示的是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断出()与降温加压〜莽1 .'正0 *时间)A.正反应是吸热反应.若A、B是气体，则D是纯液体或固体C.逆反应是放热反应D.A、B、C、D均为气体解析：由图可知，降温时平衡向正反应方向移动，故正反应为放热反应，A、C项错误；加压时平衡向正反应方向移动，正反应方向是气体分子数减小的方向，故B项正确，D项错误。答案：B已知密闭容器中存在平衡体系H2(g)+I2(g) 2HI(g)&H<0,欲使HI浓度增大，可采取的措施是()A.缩小体积 B.升高温度C.减小压强 D.加入催化剂解析：题目要求HI浓度增大，缩小体积能使体系压强增大，化学平衡虽然不移动，但HI浓度会增大。本题选A。

答案：A(2015-济南模拟)在容积不变的密闭容器中，一定条件下发生反应：2A(?)B(g)+2C(g),且达到平衡。当升高温度时气体的密度增大，则下列叙述中正确的是()A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B.若正反应是放热反应，则A为气态C.物质A一定为非气态，且正反应是吸热反应D.若向容器中充入惰性气体，则平衡向左移动解析：升高温度，正、逆反应速率均增大，A项错误；若A为气态，则平衡移动后气体的密度不发生变化，B项错误；由于密度变化，故物质A一定为非气态，且平衡正向移动，升温平衡向吸热反应方向移动，故C项正确；在容积不变的反应体系中，充入惰性气体对平衡无影响，D项错误。答案：C(2015・合肥一检)在一定条件下，将X和丫两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应，平衡后测得X、Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比的关系如图所示，则X、Y反应的化学方程式可表示为(2X+Y 3ZC2X+Y 3ZC.X+3Y Z3X+2Y2ZD.3X+YZ解析：按照化学方程式中反应物的系数比n(X)：n(Y)=3：1投料时，反应物的转化率相等。答案：D(2015.金华十校联考)I2在KI溶液中存在平衡：I2(aq)+I-(aq) IJaq),某I2、KI混合溶液中，温度T与平衡时凌勺)的关系如图。下列说法不正确的是()A.反应I2(aq)+I-(aq) IJaq)的bH>0B.若温度为T「T2时对应的平衡常数分别为K「K2,则K1>K2C.当反应进行到状态D时，一定有v正>v逆D.状态A与状态B相比，状态A的c(I2)小解析：A项，由图中曲线的变化趋势可知，当温度升高时，I3的物质的量浓度减小，说明升温平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，即AH<0，故A项不正确；B项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，T1<T2，则K1>K2，故B项正确；C项，当反应进行到状态D时，反应未达到平衡状态，反应向生成I3的方向进行，则v正>v逆，故C项正确；D项，状态B相当于在状态A的基础上升高温度，平衡向逆反应方向移动，则状态B的c(I2)大，故D项正确。答案：A(2015•温州质检)某研究小组研究了其他条件不变时，改变条件对可逆反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)AH<0的影响。下列说法正确的是()A.图1研究的是温度、压强对平衡的影响，横轴表示压强B.图2研究的是温度对平衡的影响，II采用的温度更低C.图3中％时使用了催化剂，使平衡向正反应方向移动D.图4中10时增大压强，使平衡向正反应方向移动解析：A项，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，A项错误；B项，正反应为放热反应，升温反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，11采用的温度更高，B项错误；C项，图3中10时使用了催化剂，正、逆反应速率同等程度增大,平衡没有移动，C项错误；D项，t0时增大压强，正、逆反应速率均增大，且平衡向正反应方向移动，D项正确。答案：D(2015•安庆模拟)向甲、乙两恒温恒容的密闭容器中，分别充入一定量的A和B,发生反应：A(g)+B(g)%C(g)AH<0(有关数据如下表所示)。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：容器甲乙容积(L)0.50.5反应放热(日)Q1Q2反应物起始量1molA1molB0.5molA0.5molB下列说法正确的是()%=1Q1=2Q之C.根据题中信息无法计算a值D.保持其他条件不变，起始时向乙容器中充入0.2molA、0.2molB、0.2molC,则此时v正>v逆解析：A项，甲中A、B的起始量均为乙中的两倍，但达到平衡后甲中A的浓度小于乙中的两倍，说明正反应是气体分子数减小的反应，％=1,A项正确；B项，达平衡时，甲中A的转化量大于0.5mol,乙中A的转化量等于0.25mol,可知放出的热量Q1>2Q2,B项错误；C项，由于反应在相同温度下进行，平衡常数相同，根据乙中反应在平衡时各物质的浓度，求出平衡常数K=2,则甲中反应根据三段式法计算，可求出a值，C项错误；D项，根04据题给数据知Q=藻4=2.5>K=2,说明反应逆向进行，v<v,,D项错误。c0.4X0.4 正逆答案：A12.(2016届黑龙江省牡丹江一中高三上学期10月月考)向恒温、恒容(2L)的密闭容器中充入2molX和一定量的Y,发生反应：2X(g)+Y(g)催化剂2Z(g)必=—Q(Q=197.74△kJ/mol),4min后达到平衡，这时c(X)=0.2mol-L-1,且X与Y的转化率相等。下列说法中不正确的是()A.达到平衡时，再充入1molX,该反应的Q变大B.用Z表示4min内的反应速率为0.2mol/(L-min)C.再向容器中充入1molZ,达到新平衡，v(X)：v(Y)=2：1D.该反应在高温下不一定能自发进行解析：A.热化学方程式中的焓变与化学计量数有关，与参加反应的反应物的物质的量无关，再充入1摩尔X,平衡向正反应方向移动，但热化学方程式中的焓变保持不变，错误，选A;B.X的反应速率=(2/2-0.2)/4=0.2mol/(L・min),根据速率比等于化学计量数比，Z的反应速率和X的反应速率相等，正确，不选B;C.原平衡时X和Y的转化率相等，说明X、Y的起始物质的量之比等于化学计量数比为2：1,再向容器中充入1摩尔Z,平衡向逆反应方向移动，反应过程中X、Y的物质的量比为2：1,达到新平衡时X、Y的物质的量比不变，还为2：1,正确，不选C；D.该反应为放热反应，焓变小于0,熵变小于0,在高温下复合

判据大于0,不一定能自发进行，正确，不选D。答案：A13.(2015.烟台模拟)现有3个体积相等的密闭容器，都进行反应:CO2(g)+H判据大于0,不一定能自发进行，正确，不选D。答案：A13.(2015.烟台模拟)现有3个体积相等的密闭容器，都进行反应:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g),反应所处的温度相同，但起始浓度不同，其中甲：n(CO2)=n(H2)=1mol；乙：n(CO2)=1mol,n(H2)=2mol；丙n(CO2)=n(H2)=n[H2O(g)]=1mol。达到平衡时CO的物质的量由大到小的顺序是()A.乙＞甲＞丙8.甲＞丙＞乙C.乙＞丙＞甲 D.甲＞乙＞丙解析：乙中的平衡状态可以等效为在甲达到平衡的基础上再加入1mol氢气，平衡向正反应方向移动，平衡时乙中CO的物质的量比甲中CO的物质的量大；丙中的平衡状态可以等效为在甲达到平衡的基础上再加入1molH2O(g)，平衡向逆反应方向移动，平衡时丙中CO的物质的量比甲中CO的物质的量小。则平衡时CO的物质的量：乙＞甲＞丙，选A。答案：A14.(2015.河南省实验中学)在2L的密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)2c(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol,在前10s内A的平均反应速率为0.12mol/(L-s),则10s时，容器中B的物质的量是()1.6mol2.8molC.2.4molD.1.2mol解析：前10s内A的平均反应速率为0.12mol/(L.s)，则A反应消耗了0.12mol/(L-s)X10sX2L=2.4mol,则B反应消耗了1.2mol,故10s时容器中B的物质的量是4mol-1.2mol=2.8mol,选B。答案：B4NO2(g)+O2(g)中，NO2的时间/min0510152025c(NO2)/(mol-L-1)00.0200.0320.0380.0400.04015.(2015•淮北一中)在一定条件下，可逆反应2N2O5(g)物质的量浓度c(NO2)随时间变化的实验数据如下表所示:根据表中数据判断，该反应达到平衡时c(NO2)为()A.0.020mol-L-1B.0.032mol-L-1C.0.038mol-L-1 D.0.040mol-L-1解析：根据表中数据可知，反应进行到20min时NO2的浓度不再发生变化，所以平衡时NO2的浓度是0.040moll」，本题选D。答案：D(2015-湖南师大附中)已知X(g)和Y(g)可以相互转化：2X(g)Y(g)母＜0。现将一定量X(g)和Y(g)的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物及生成物的浓度随时间变化的关系如图所示。则下列说法不正确的是()A.若混合气体的压强不变，则说明反应已达化学平衡状态A.若混合气体的压强不变，则说明反应已达化学平衡状态B.。、b、c、d四个点表示的反应体系中，表示化学反应处于平衡状态的只有b点C.25〜30min内用X表示的平均化学反应速率是0.08mol-L-1-min-iD.反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是增加丫的浓度解析：A项，正反应是气体分子数减小的反应，所以当压强不再发生变化时，可以说明反应已经达到平衡状态，A项正确；B项，根据图像可知，只有b点表示的反应体系中，各物质的浓度不再发生变化，所以只有b点表示反应处于平衡状态,B项正确；C项，25〜30min内X的浓度变化量是内X的浓度变化量是0.4m。l•L-1,所以用X表示的平均化学反应速率是0.4molL15min=0.08mol-L-1-min-1,C项正确；D项，反应进行至25min时，X物质的浓度增大，D项不正确。答案：D(2015•杭州二中)已知反应X(g)+Y(g) nZ(g)&i>0,将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.反应方程式中n=110min时，曲线发生变化的原因是升高温度10min时，曲线发生变化的原因是增大压强0〜5min内，用X表示的反应速率为v(X)=0.08mol-L-1-min-1解析：由0〜5min内X、Y、Z的浓度变化量可知n=1,故A正确；10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大，说明10min时增大了压强(缩小容器体积)，随后反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，平衡正向移动，故B错误、C正确；在5min时X的物质的量浓度为1.6mol-L-1，0~5min内X的物质的量浓度变化量为2moLL-1-1.6moLL-1=0.4

moLL-1,则该时间段内X的平均反应速率为v(X)=0.4mol-L-1^5min=0.08mol-L-1-min-1,故D正确。0.01X0.010.10.01X0.010.1X0.4=2.50X10-3,故B正确；根据620℃是K=6.74X10-容器温度/K起始物质的量/mol平衡物质的量/mol平衡常数CO2H2sH2OI6070.110.410.01/n6070.220.82/m6200.10.4/6.74X10-318.（2016届江苏省盐城市高三上学期期中）一定温度下，在三个体积均为2.5L的恒容密闭容器中发生反应：CO2（g）+H2S（g）COS(g)+H2O(g)下列说法正确的是（）A.该反应正反应为放热反应B.607K时该反应的平衡常数2.50X10-2解析：CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)起始(mol)0.110.4100反应0.010.010.010.01平衡0.10.40.010.01C.容器H达到平衡时容器中COS的物质的量大于0.02mold.容器m达平衡时，再充入少量氯气，平衡将向正反应方向移动607℃时平衡常数K=3,升高温度，K增大，表示该反应正反应为吸热反应，故A错误；在体积不变时，再充入少量氨气，平衡不移动，故D错误；该反应属于反应前后气体的物质的量不变的反应，容器H相当于容器I增大压强，平衡不移动，但物质的量变成原来的2倍，平衡时容器中COS的物质的量为0.02mol,故C错误。答案：B第n卷（非选择题共46分）二、非选择题（本题包括5小题，共46分）（2015•合肥一中）（6分）用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，回答下列问题：(1)实验过程中生成的CO2的体积变化如图所示，分析可知，(填“OE”.“£尸或“bG”)段化学反应速率最快。(2)为了减缓上述反应的反应速率，欲向反应液中加入下列物质，你认为可以实现的是A.蒸馏水 B.氯化钠固体C.氯化钠溶液 D.浓盐酸(3)除上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率？ 至少回答两种)。解析：化学反应速率主要取决于物质本身的性质，但也与外界因素有关，如浓度、温度、接触面积等。答案：(1)EF(2)AC(3)改用较大块的碳酸钙固体、加入醋酸钠溶液或降低温度等(其他合理答案也可)(2015•唐山一中)(8分)(1)已知：298K、101kPa时，反应CaO(s)+SO2(g)===CaSQ(s)的AH=-402.0kJ-mol-1,AH-TAS=-345.7kJ・mol-1,若此反应中AH和AS不随温度变化而变化，则保持此反应自发进行的温度低于。(2)已知：H2O(l)===qO(g)的AH=+44.0kJ-mol-1,AS=+118.8J-mol-1-K-1,则水的沸点是 。(3)已知在298K时，由石墨生成金刚石的反应的AH=+1.895kJ-mol-1,AH—TAS=2.866kJ•m。l-1,又已知石墨的熵S石=+5.694J-mol-1-K-1,则金刚石的熵S金=(化学反应的熵变是生成物的总熵与反应物的总熵之差)，这两种碳的同素异形体中更有序的是解析：（1）因为298K、101kPa时，题给反应的AH=-402.0kJ-mol-1,AH-TAS=-345.7kJ-mol-1,则有AS=（-402.0kJ-mol-1+345.7kJ-mol-1）/298K=-0.189kJ-mol-1-K-1。要使反应能自发进行，需使AH-TAS<0,即-402.0kJ-mol-1-TX（-0.189kJ-mol-1-K-1）<0,得T<2127K,因此保持此反应自发进行的温度低于2127K。（2）在水沸腾时，AH-TAS=0,则T=AH必S=44.0X103J,mol-1^118.8J-mol-1-K-1=370.4K。（3）石墨转化为金刚石的反应为C（s,石墨）===C（s,金刚石），AH-TAS=AH-T（S金-S石）=2.866kJ-mol-1,即1.895kJ-mol-1-298KX（S -5.694X10-3kJ-mol-1-K-1）=2.866kJ-mol-1,解得S=+2.436X10-3金金kJ-mol-1-K-1=+2.436J-mol-^K-1。熵用来量度混乱度的程度，混乱度越小，体系的熵值就越小，或者说体系的熵值越小，则越有序。通过上面的计算知S金<S/则金刚石比石墨更有序。答案：（1）2127K（2）370.4K（3）+2.436J-mol-1-K-1金刚石

(206合肥八中)(6分)在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示：T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6请回答下列问题:⑴该反应的正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。(2)某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molCO2和1molH2，充分反应达到平衡时，CO的平衡浓度为0.25mol/L，试判断此时的反应温度为℃。(3)若在(2)所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2molCO2和3molH2,则充分反应达平衡时，H2的物质的量 。A.等于1.0mol B大于1.0molC.大于0.5mol,小于1.0mol D.无法确定解析：(1)由表中数据可知，温度升高，该反应的化学平衡常数增大，即平衡向正反应方向移动，根据化学平衡移动原理可知正反应是吸热反应。(2)平衡时c(CO2)=c(H2)=0.25mol-L-1,c(CO)=c(H2O)=0.25moll」，则化学平衡常数K=1,根据表中数据可知此时反应温度是830℃。(3)反应CO2(g)+H2(g)是830℃。(3)反应CO2(g)+H2(g)的物质的量浓度为％moLL-1,则=1,解得％=L2,故平衡时氢气的物质的量为3mol-1.2mol=1.8mol,即氢气的物质的量大于1.0mol,选项B正确。答案：(1)吸热(2)830(3)B(12分)运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。(1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示，根据如图回答下列问题：①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的AH0(填，或“<”)。②一定条件下，将SO2与O2以体积比为2：1置于一体积不变的密闭容器中发生反应，能说明该反应已达到平衡的是 (填选项字母)。a.体系的密度不发生变化b.SO2与SO3的体积比保持不变c.体系中硫元素的质量分数不再变化d.单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3e.容器内的气体分子总数不再变化(2)一定条件下，合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。①该反应的平衡常数表达式为,升高温度，平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”)。②由图2信息，计算0〜10min内该反应的平均速率o(HJ，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为(填“a”“b”“c”或"d”)。③图3a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是 点，温度T1T2(填“〉”“二”或“<”)。解析：(1)①由题图可知，横轴代表温度，纵轴代表SO3的百分含量，随温度升高，SO3的百分含量减小，所以此反应的AH<0。②反应前后气体总质量不变，容器体积不变，所以密度不变不能说明反应已达到平衡，a错误；二氧化硫和三氧化硫的体积比保持不变说明已达反应平衡，b正确；体系中总质量不变，硫元素的质量不变，所以硫元素的质量分数不变不能说明反应已达平衡，c错误；单位时间内转移4mol电子，同时消耗2molSO3,不能说明反应已达到平衡，d错误；此反应是一个反应前后气体分子总数不相等的反应，气体分子总数不变说明反应已达到平衡，e正确。(2)①由反应的方程式得到平衡常数表达式：K=c2(NH3)/[c(N2)Xc3(H2)],由图1可知，该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡常0.3mol数减小。②0~10min,N的物质的量减小0.3mol,则v(N)=TTT7T7—~=0.015mol/(L.min),2 22LX10minv(H2)=0.045mol/(L・min)。压缩容器的体积为1L,缩小体积即增大压强，平衡正向移动，氮气的物质的量逐渐减小，所以表示氮气物质的量变化的曲线为d。③起始时n(H2)越大，N2的转化率越高；起始时n(H2)一定时，温度越高，平衡时NH3的百分含量越低。答案：(1)①<②be(2)①K=c2(NH3)/[c(N2)Xc3(H2)]减小②0.045mol/(L-min)d③c<(206漳州一模)(14分)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)AH=+131.3kJ-mol-io①该反应在常温下自发进行(填“能”或“不能”)。②一定温度下，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1molH—H键断裂的同时，断裂2molH—O键c(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2L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/minH2OCOH2CO1650241.62.462900120.41.633900abcdt①实验1中从反应开始至平衡以CO2表示的平均反应速率为v(CO2)=(取小数点后两位，下同)。②该反应的正反应为(填“吸”或“放”)热反应，实验2条件下平衡常数K=③若实验3达平衡时与实验2平衡状态中各物质的体积分数分别相等，且y3,则a、b应满足的关系是 (用含a、b的代数式表示)。(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应