高二下学期化学期末复习资料（三）化学反应速率和化学平衡

化学期末复习资料（三）化学反应速率与化学平衡班级姓名分数一、选择题(本大题共24小题，每小题2分，共48分.每个小题只有一个选项是符合题目要求)1.对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。时间水样0510152025Ⅰ(pH=2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH=4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH=4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH=4,含Cu2+)0.200.090.050.030.010下列说法不正确的是()A.在0~20min内,Ⅰ中M的分解速率为0.015mol·L-1·min-1B.水样酸性越强,M的分解速率越快C.在0~25min内,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D.由于Cu2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快2.H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大3.为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是()A.25℃时,在10~30min内,R的平均分解速率为0.030mol·L-1·min-1B.对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解百分率相等C.对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的平均分解速率随温度升高而增大D.对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大4.X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH=-akJ·mol-1,一定条件下,将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A.10min内,Y的平均反应速率为0.03mol·L-1·s-1B.第10min时,X的反应速率为0.01mol·L-1·min-1C.10min内,消耗0.2molX,生成0.4molZD.10min内,X和Y反应放出的热量为akJ5.某温度时,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应2s后,NO的浓度减少了0.06mol·L-1,则以O2表示该时段的化学反应速率是()A.0.03mol·L-1·s-1 B.0.015mol·L-1·s-1C.0.12mol·L-1·s-1 D.0.06mol·L-1·s-16.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()A.a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C.b<318.2D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同7.下列关于反应速率的说法中,不正确的是()A.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢B.决定反应速率的主要因素有浓度、压强、温度和催化剂C.可逆反应达到化学平衡时,正、逆反应速率都不为0D.增大反应物浓度、提高反应温度都能增大反应速率8.一定条件下,反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol(a>0)在容积为5L的密闭容器中进行,10s时,水蒸气的物质的量增加了0.60mol,则下列说法不正确的是()A.10s内,NH3的平均反应速率为0.008mol·L-1·s-1B.该反应达到平衡时6v正(O2)=5v逆(H2O)C.10s内,反应放出的热量为0.1akJD.10s时,H2O的反应速率为0.012mol·L-1·s-19.二氧化钛在一定波长光的照射下,可有效降解甲醛、苯等有机物,效果持久,且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响,结果如图所示。下列判断正确的是()A.在0~50min之间,R的降解百分率pH=2大于pH=7B.溶液酸性越强,R的降解速率越大C.R的起始浓度不同,无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响D.在20~25min之间,pH=10时R的降解速率为0.04mol·L-1·min-110.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同情况下测得的反应速率如下,其中反应速率最快的是()A.v(D)=0.4mol/(L·s) B.v(C)=0.5mol/(L·s)C.v(B)=0.6mol/(L·s) D.v(A)=0.15mol/(L·s)11.在50mL过氧化氢溶液中加入1gMnO2粉末,标准状况下放出气体的体积和反应时间的关系如图所示,下列说法不正确的是()A.标准状况下,实验放出一半气体所需的时间为1minB.A、B、C、D各点反应速率中A点最慢,D点最快C.0~2min内产生O2的平均反应速率为22.5mL·min-1D.本实验中影响反应速率的因素只有催化剂和H2O2的浓度12.已知CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni的化合价均为+2价)可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性,通常由两种不同方法制得。下图为两种方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化的曲线图。下列说法错误的是()A.该催化剂中铁元素的化合价为+2价B.Co、Ni、Fe均为第Ⅷ族元素C.由图中信息可知,Co2+、Ni2+两种离子中催化效果较好的是Co2+D.由图中信息可知,微波水热法制取的催化剂活性更高13.反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ·mol-1,在5L密闭容器中投入1molNH3和1molO2,2min后NO的物质的量增加了0.4mol,下列说法正确的是()A.2min后反应放出的热量小于0.1akJB.用氧气表示2min内的平均反应速率:v(O2)=0.05mol·L-1·min-1C.2min内NH3的转化率是50%D.2min末c(H2O)=0.6mol/L14.为探究化学反应速率的影响因素,将等质量的铁与过量盐酸反应,其他实验条件见下表。其中铁被反应完消耗时间最短的组别是()组别c(HCl)/mol·L-1温度/℃铁的状态A2.025块状B2.530粉末状C2.550块状D2.550粉末状15.一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g)ΔH=-akJ·mol-1,达到化学平衡时,说法一定正确的是()A.反应放出akJ热量B.X和Y的物质的量之比为1∶2C.反应物和生成物的浓度都不再发生变化D.X的正反应速率等于Z的逆反应速率16.可逆反应在一定条件下达到化学平衡时,下列说法不正确的是()A.正反应速率等于逆反应速率B.反应物和生成物浓度不再发生变化C.反应体系中混合物的组成保持不变D.正、逆反应速率都为零17.已知反应2NO2(红棕色)N2O4(无色)ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法中正确的是()A.b点的操作是拉伸注射器B.d点:v正<v逆C.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度关系:T(b)>T(c)18.室温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1,该溶液中一定能大量共存的离子是()A.Al3+、Na+、NO3-QUOTEO3-、Cl- B.K+、Na+、Cl-、NO3-QUOTEO3-C.K+、Na+、Cl-、AlO2-QUOTEO2- D.K+、HCO3-QUOTEO3-、SO42-QUOTEO42-、NO3-QUOTEO3-19.一定条件下,在容积不变的密闭容器中加入P、Q进行反应P(g)+2Q(g)3R(g)+S(l),下列能说明该反应达到平衡状态的是()A.反应容器中气体的平均摩尔质量不再改变B.反应容器中P、Q、R、S四者共存C.2v正(Q)=3v逆(R)D.反应容器中压强不随时间变化而变化20.在容积固定的密闭容器中进行可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),下列能作为反应达到平衡状态标志的是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1④混合气体的颜色不再改变⑤混合气体的密度不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦C.①③④⑤ D.全部21.一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)在定容密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的是()A.单位时间内有amolA生成,同时生成3amolBB.混合气体的总压强不再变化C.用A、B、C的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2D.混合气体的密度不再变化22.对可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列判断正确的是()A.若单位时间内生成xmolSO3的同时,消耗xmolSO2,则反应达到平衡状态B.达到化学平衡时,2v正(O2)=v逆(SO3)C.平衡时,SO2的浓度必定等于O2浓度的2倍D.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大23.某温度下,在一固定容积的容器中进行反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),下列情况一定能说明反应已达到平衡状态的是()A.压强不再随时间而改变时B.气体的总质量不再改变时C.混合气体中各组成成分的含量不再改变时D.单位时间内每消耗1molB,同时有2molC生成时24.一定条件下,在密闭容器里进行反应:S2Cl2(l)+Cl2(g)2SCl2(l)ΔH=-61.16kJ·mol-1。下列说法不正确的是()A.达到平衡时单位时间内生成nmolCl2的同时生成2nmolSCl2B.1molCl2与足量S2Cl2充分反应放出的热量为61.16kJC.达到平衡时,单位时间内消耗nmolS2Cl2的同时生成nmolCl2D.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率也加快二、非选择题(本大题共5小题，共52分)25.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。请回答下列问题:(1)图中A、C点分别表示,E的大小对该反应的反应热有无影响?。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?,理由是。

(2)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:,。

(3)如果反应速率v(SO2)为0.05mol·L-1·min-1,则v(O2)=mol·L-1·min-1。

(4)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,则S(s)生成3molSO3(g)的ΔH=。

26.(2017浙江4月选考,30,10分)以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。请回答:(1)已知:2Al2O3(s)4Al(g)+3O2(g)ΔH1=3351kJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=-221kJ·mol-12Al(g)+N2(g)2AlN(s)ΔH3=-318kJ·mol-1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是

,

该反应自发进行的条件。

(2)在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混合气体(体积比1∶4,总物质的量amol)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反应ⅠCO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH4反应ⅡCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH5图1图2①下列说法不正确的是。

A.ΔH4小于零B.温度可影响产物的选择性C.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少D.其他条件不变,将CO2和H2的初始体积比改变为1∶3,可提高CO2平衡转化率②350℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为VL,该温度下反应Ⅰ的平衡常数为(用a、V表示)。

③350℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400℃下0~t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。图3(3)据文献报道,CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷,生成甲烷的电极反应式是。

27.(2016浙江理综,28节选)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1ⅠCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2Ⅱ某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1②H2O(l)H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1请回答(不考虑温度对ΔH的影响):(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有。

A.使用催化剂Cat.1B.使用催化剂Cat.2C.降低反应温度D.投料比不变,增加反应物的浓度E.增大CO2和H2的初始投料比(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是。

(4)在下图中分别画出反应Ⅰ在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图。(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在极,该电极反应式是。

28.由某精矿石(MCO3·ZCO3)可以制备单质M,制备过程中排放出的二氧化碳可以作为原料制备甲醇。取该矿石样品1.84g,高温灼烧至恒重,得到0.96g仅含两种金属氧化物的固体,其中m(M)∶m(Z)=3∶5。请回答:(1)该矿石的化学式为。

(2)①以该矿石灼烧后的固体产物为原料,真空高温条件下用单质硅还原,仅得到单质M和一种含氧酸盐(只含Z、Si和O元素,且Z和Si的物质的量之比为2∶1)。写出该反应的化学方程式。

②单质M还可以通过电解熔融MCl2得到。不能用电解MCl2溶液的方法制备M的理由是。

(3)一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2反应3:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图1所示。则ΔH2ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”),理由是。

图1(4)在温度T1时,使体积比为3∶1的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示;不改变其他条件,假定t时刻迅速降温到T2,一段时间后体系重新达到平衡。试在图中画出t时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线。图229.(2016课标Ⅱ,27,14分)丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:①C3H6(g)+NH3(g)+QUOTE323/2O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ·mol-1②C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ·mol-1两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是。

(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃。低于460℃时,丙烯腈的产率(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是;高于460℃时,丙烯腈产