届二轮复习 化学反应速率和化学平衡 专题卷全国通用.docx
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届二轮复习化学反应速率和化学平衡专题卷全国通用
第7讲 化学反应速率和化学平衡
时间:
45分钟 满分100分
一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分)
1.在反应容器中充入1molA气体和nmolB气体,在一定条件下发生反应:
A(g)+nB(g)
mC(g),达平衡时,测得A的转化率为50%,在相同温度和相同压强下,平衡时混合气体的体积是反应前的
,则n和m的数值可能是( )
A.n=1 m=1 B.n=2 m=2
C.n=3 m=3D.n=2 m=3
解析:
本题考查化学平衡的计算。
达平衡时,测得A的转化率为50%,则转化的A为1mol×50%=0.5mol,则
A(g)+nB(g)
mC(g)
开始1n0
转化0.50.5n0.5m
平衡0.50.5n0.5m
平衡时混合气体的体积是反应前的
,则
=
,
解得n+1=2m,A.n=1、m=1,符合n+1=2m,故A选;B.n=2、m=2,n+1<2m,故B不选;C.n=3、m=3,n+1<2m,故C不选;D.n=2、m=3,n+1<2m,故D不选;故选A。
答案:
A
2.在一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g)
2Z(g) ΔH=-akJ·mol-1,达到化学平衡时,下列说法一定正确的是( )
A.反应放出akJ热量
B.X和Y的物质的量之比为1∶2
C.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
解析:
本题考查了化学平衡状态的判断的相关知识。
A.可逆反应不能完全反应,未告知反应物转化的物质的量,无法计算反应放出的热量,错误;B.未告知充入的X和Y的物质的量之比,无法确定平衡时的关系,错误;C.反应物和生成物的浓度都不再发生变化,说明达到了化学平衡状态,正确;D.根据方程式,X的正反应速率等于Z的逆反应速率的一半,表示达到了化学平衡状态,错误;故选C。
答案:
C
3.下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图1表示将SO2气体通入溴水中,所得溶液的pH变化
B.图2表示向含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸所得沉淀的物质的量与盐酸体积的关系
C.图3表示常温下,向0.1000mol·L-1HCl溶液中滴加20.00mL0.1000mol·L-1氨水的滴定曲线
D.图4表示乙醇的催化氧化反应中速率随温度的变化图像,升高温度该反应的平衡常数减小
解析:
本题考查酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算。
A.溴水溶液呈酸性,反应为Br2+H2O===HBr+HBrO,pH<7,与图像中的pH=7不符,故A错误;B.先发生NaOH与盐酸的反应不生成沉淀,然后发生NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl、Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,沉淀生成与溶解消耗酸为1∶3,与图像不符,故B错误;C.未指明盐酸体积,无法确定滴加20.00mL0.1000mol·L-1氨水的pH值的变化,故C错误;D.乙醇的催化氧化反应,ΔH<0,反应放热,温度升高平衡向逆反应方向移动,K减小,故D正确。
答案:
D
4.在2L恒容密闭容器中充入M(g)和N(g),发生反应M(g)+N(g)
2P(g)+Q(s),所得实验数据如下表:
下列说法正确的是( )
A.实验①中,若5min时测得n(N)=0.050mol,则0~5min时间内平均反应速率v(P)=0.015mol/(L·min)
B.实验②中达到平衡后,增大压强,M的转化率增大,平衡常数不变
C.600℃时该反应的平衡常数K=3.0
D.实验③中,达到平衡时,x<0.10
解析:
A.实验①中,若5min时测得n(N)=0.05mol,则N变化的物质的量为0.20mol-0.05mol=0.15mol,M变化的物质的量为0.15mol,0~5min时间内平均反应速率v(P)=2v(M)=2×[(0.15mol÷2L)÷5min]=0.03mol/(L·min),故A错误;B.实验②中达到平衡后,增大压强,因反应前后气体物质的量不变,因此平衡不移动,M的转化率不变,温度不变,平衡常数也不变,故B错误;C.600℃该反应平衡时,M的物质的量为0.20mol-0.12mol=0.08mol,N的物质的量为0.30mol-0.12mol=0.18mol,此时平衡常数K=c2(P)/[c(M)×c(N)]=0.122/(0.04×0.09)=4.0,故C错误;D.对比①②可知,升高温度生成的P减小,说明平衡逆向移动,平衡常数减小。
则实验③K<4,经计算可知x<0.10,故D正确。
答案:
D
5.对于达到平衡的可逆反应:
X+Y
W+Z,其他条件不变时,增大压强,正、逆反应速率(v)的变化如图所示。
下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是( )
A.W、Z均为气体,X、Y中只有一种为气体
B.X、Y均为气体,W、Z中只有一种为气体
C.X、Y或W、Z中均只有一种为气体
D.X、Y均为气体,W、Z均为液体或固体
解析:
本题考查化学平衡移动等知识。
由图像可知,其他条件不变时,增大压强,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,则平衡向正反应方向移动,说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,符合条件的只有B,故选B。
答案:
B
6.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:
2X(g)
Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=
mol·L-1·min-1
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
解析:
本题考查化学反应速率计算、影响化学反应速率的因素、勒夏特列原理等知识。
A.M点消耗X的量比W点少,W点反应放出热量大于M点,故错误;B.根据化学反应速率的定义,v(X)=(a-b)/t1mol/(L·min),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,即v(Y)=(a-b)/2t1mol/(L·min),故错误;C.M点是反应达到平衡状态(正逆反应速率相等),其反应速率与刚达到平衡状态时(图像拐点处)的速率相等,N点还未达到平衡状态(正反应速率大于逆反应速率),正反应速率体现在图像斜率上,由于N点速率小于T1温度下图像拐点处的斜率,因此M点正反应速率大于N点正反应速率,大于N点逆反应速率,故正确;D.再通入X,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,X的转化率增大,故错误。
答案:
C
7.在一定条件下,反应A2+B2
2AB ΔH=QkJ/mol的反应时间与生成物AB的质量分数(AB%)的关系如图所示,其中a、b为不同温度时的反应曲线(其他条件不变),c为在t3时刻开始缩小容器容积(温度不变)的变化曲线。
下列有关说法正确的是( )
A.ΔH>0
B.AB一定是气体物质
C.反应温度a低于b
D.A2、B2中最少有一种是气态物质
解析:
本题考查外界条件对化学平衡的影响。
“先拐先平”,a曲线表示的温度大于b,温度越高AB%越小,所以ΔH<0,故A错误;t3时刻开始缩小容器容积,AB%减小,平衡逆向移动,AB一定是气体物质,A2、B2最多有一种是气体,故B正确;“先拐先平”,a曲线表示的温度大于b,故C错误;A2、B2中最多有一种是气态物质,故D错误。
答案:
B
8.已知反应:
①PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g) ②2HI(g)
H2(g)+I2(g) ③2NO2(g)
N2O4(g),在一定条件下达到化学平衡时,反应物的转化率均是α%。
若保持各反应的温度和容器的体积都不改变,分别加入一定量的各自的反应物,重新达到平衡时,反应物的转化率( )
A.均不变
B.①增大、②不变、③减小
C.均增大
D.①减小、②不变、③增大
解析:
本题考查影响化学平衡移动的因素等知识。
恒温恒容下,再充入反应物,相当于增大压强,①反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,即平衡向逆反应方向移动,反应物的转化率降低;②反应前后气体系数之和相等,增大压强,化学平衡不移动,转化率不变;③反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和,平衡向正反应方向移动,转化率增大;故选项D正确。
答案:
D
9.一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:
2X(g)+Y(g)
Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ。
下列说法正确的是( )
A.0~60s,以X的浓度变化表示的反应速率为0.001mol·L-1·s-1
B.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的1/2
C.若增大压强,则物质Y的转化率减小
D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的ΔH>0
解析:
本题考查勒夏特列原理等知识。
A.根据化学反应速率的定义,v(Z)=0.3/(60×10)mol/(L·s)=0.0005mol/(L·s),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(X)=2v(Z)=0.001mol/(L·s),故正确;B.增大容积,压强减小,平衡向正反应方向移动,Z的浓度大于原来的1/2,故错误;C.增大压强,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大,故错误;D.升高温度,X的体积分数增大,说明反应向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,正反应是放热反应,即ΔH<0,故错误。
答案:
A
10.某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:
3A(g)+2B(g)
4C(s)+2D(g)。
反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,且反应的前后压强之比为5∶4(相同的温度下测量),则下列说法正确的是( )
A.该反应的化学平衡常数表达式是K=
B.此时,B的平衡转化率是35%
C.增大该体系的压强,平衡正向移动,化学平衡常数增大
D.增加C,B的平衡转化率不变
解析:
本题考查化学平衡的计算。
反应方程式为:
3A(g)+2B(g)
4C(s)+2D(g)
反应前(mol)4200
反应了(mol)1.20.81.60.8
平衡后(mol)2.81.21.60.8
A.由于C的状态不是气体,则平衡常数表达式中C不能出现,化学平衡常数K=
,故A错误;B.达到平衡时生成1.6molC,B转化的物质的量为0.8mol,则B的转化率为:
×100%=40%,故B错误;C.增大该体系的压强,平衡向右移动,但由于温度没变,化学平衡常数不变,故C错误;D.由于C不是气体,增大C的量,对平衡没有影响,B的平衡转化率不变,故D正确。
答案:
D
11.下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图1表示1LpH=2的CH3COOH溶液加水稀释至VL,pH随lgV的变化
B.图2表示不同温度下水溶液中H+和OH-浓度的变化的曲线,图中温度T2>T1
C.图3表示一定条件下的合成氨反应中,NH3的平衡体积分数随H2起始体积分数(N2的起始量恒定)的变化,图中a点N2的转化率小于b点
D.图4表示同一温度下,在不同容积的容器中进行反应2BaO2(s)
2BaO(s)+O2(g),O2的平衡浓度与容器容积的关系
解析:
本题考查弱电解质的电离、外界条件对平衡状态的影响。
A.稀释醋酸促进醋酸的电离,pH随lgV的变化不会成比例,A错误;B.升高温度促进水的电离,则图中温度T2<T1,B错误;C.最高点表示平衡点,增大氢气浓度提高氮气转化率,C正确;D.氧气浓度即表示平衡常数,温度不变,平衡常数不变,氧气浓度不变,D错误。
答案:
C
12.某温度下,H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=
。
该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示:
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/mol·L-1
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol·L-1
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是( )
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol·L-1
D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
解析:
本题考查外界条件对化学平衡的影响及计算。
该可逆反应两边气体系数相等,在恒容条件下,甲、丙两容器为等效平衡,各物质的百分含量对应相等,后者各物质浓度均为前者的两倍。
反应:
H2 + CO2
H2O+CO
起始:
0.010.0100
反应:
xxxx
平衡:
0.01-x0.01-xxx
设H2反应了x,则根据平衡常数可知
=
,很容易计算出x=0.006,甲丙两容器中反应物的转化率均为60%。
乙相当于是在甲的基础上增加氢气的浓度,所以可以提高CO2的转化率,A正确;由于反应前后气体体积是不变的,因此甲和丙的平衡状态是等效的,但平衡时丙中c(CO2)=2×(0.010-x)=0.008mol/L,B正确,C不正确;丙中反应物的浓度最大,反应速率最快,D正确。
故选C。
答案:
C
二、非选择题(共40分)
13.(14分)现有反应mA(g)+nB(g)
pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率减小;当减小压强时,混合体系中A的质量分数增大,则:
(1)该反应的正反应是________热反应,且m+n________p(填“>”“<”或“=”)。
(2)增大压强时,B的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),逆反应速率________。
(3)若加入C(体积不变),则A的体积分数________。
(4)若降低温度,则平衡时B、C的浓度之比
将________。
(5)若加入催化剂,该反应的反应热________。
(6)若B是有色物质,A、C均为无色物质,维持容器体积不变,充入氖气时,混合气体的颜色________(填“变浅”“变深”或“不变”)。
解析:
本题考查吸热反应和放热反应;化学平衡的影响因素。
(1)达到平衡后,当升高温度时,B的转化率减小,说明温度升高平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,当减小压强时,混合体系中A的质量分数增大,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,则方程式中反应物的气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和;
(2)增大压强时,平衡向着方程式中气体的计量数之和减小的反应方向移动,即向着正反应方向移动,则B的转化率增大,增大压强正逆反应速率都加快;(3)若加入C(体积不变),相当于增大压强,即平衡向着正反应方向移动,则A的体积分数减小;(4)正反应放热,若降低温度,平衡正向移动,C的物质的量增多,B的物质的量减小,所以二者的浓度比值将增大;(5)催化剂对化学平衡移动没有影响,所以若加入催化剂,该反应的反应热不变;(6)若B是有色物质,A、C均为无色物质,充入氖气时,平衡不移动,各组分的物质的量不变,维持容器体积不变,所以各组分的浓度不变,混合气体的颜色不变。
答案:
(1)放 >
(2)增大 增大
(3)减小
(4)增大
(5)不变
(6)不变
14.(13分)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)
2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示,在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为________。
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T________100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是________________。
②温度T时反应的平衡常数K2=________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是__________________。
解析:
本题考查化学平衡的计算;化学平衡的影响因素。
(1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,即ΔH>0;0~60s时段,N2O4浓度变化为:
0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,v(N2O4)=
=0.001mol·L-1·s-1;K1=
=
=0.36mol/L;
(2)①N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热,故T>100℃;②平衡时,c(NO2)=0.120mol·L-1+0.002mol·L-1·s-1×10s×2=0.16mol·L-1,c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.002mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1,K2=
=1.28mol/L;
(3)反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡向气体体积减小即逆反应方向移动。
答案:
(1)大于 0.001 0.36mol/L
(2)①大于 c(N2O4)降低平衡正向移动,正反应为吸热反应,故温度升高
②1.28mol/L
(3)逆反应 增大压强平衡向气体体积减小即逆反应方向移动
15.(13分)NO、NO2和CO均为大气污染物,对其治理备受关注。
请回答下列问题:
Ⅰ.碱液吸收法
(1)NaOH溶液可将NO和NO2的混合气体转化为NaNO2,该反应的离子方程式为________________________。
(2)25℃时,HNO2的电离常数Ka=4.6×10-4。
常温下,向NaNO2溶液中滴加盐酸至溶液的pH=3时,溶液中
=________(保留两位有效数字)。
Ⅱ.已知综合治理NO和CO的原理为:
i.2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)
ΔH=-746.5kJ·mol-1
ii.C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)
ΔH=+172.5kJ·mol-1
(3)高温下,1molC(s)与CO2完全反应生成CO的热化学方程式为______________________。
(4)一定条件下,某密闭容器中发生反应i和反应ii。
达到平衡后,其他条件不变,升高温度,CO的体积分数________(填“增大”“减小”或“无影响”)。
(5)一定条件下,恒容密闭容器中发生反应i。
若起始充入的
=y,NO的平衡转化率(α)与y和温度(T)的关系如图所示。
①y1________y2(填“>”“<”或“=”)。
②M点和N点对应的该反应速率:
M________N(填“>”“<”或“=”)。
(6)t℃时,向容积为10L的恒压密闭容器中加入1molC(s)和2molNO(g),发生反应ii。
5min达到平衡时,测得0~5min内,用CO2表示的该反应速率v(CO2)=0.016mol·L-1·min-1;N2的体积分数为a。
则:
①t℃时,该反应的平衡常数K=________。
②若保持条件不变,起始向该容器中按下列配比加入物质,达到平衡时,N2的体积分数仍为a的是________(填选项字母)
A.0.5molC和2molNO
B.2molN2和2molCO2
C.1molC、1molN2和1molCO2
D.1molC、1molNO和1molN2
解析:
本题考查离子方程式的书写、热化学方程式的书写、化学平衡的影响因素及计算。
Ⅰ.
(1)NaOH溶液可将NO和NO2的混合气体转化为NaNO2,该反应的离子方程式为NO+NO2+2OH-===2NO
+H2O;
(2)25℃时,HNO2的电离常数Ka=4.6×10-4。
常温下,向NaNO2溶液中滴加盐酸至溶液的pH=3时,溶液中
=
=
=
≈2.2;
Ⅱ.(3)i.2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1
ii.C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1,根据盖斯定律,将ii-i得:
C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH=(+172.5kJ·mol-1)-(-746.5kJ·mol-1)=+919.0kJ·mol-1;
(4)一定条件下,某密闭容器中发生反应i和反应ii。
达到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应i逆向移动,CO的体积分数增大;
(5)①根据2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),相同温度条件下,
=y,增大y,表示增大CO的含量,NO的转化率增大,平衡时NO的体积分数减小,根据图像,y1>y2;
②M点和N点表示y不变时,升高温度,反应速率加快,对应的该反应速率:
M>N;
(6)t℃时,向容积为10L的恒压密闭容器中加入1molC(s)和2molNO(g),发生反应ii。
5min达到平衡时,测得0~5min内,用CO2表示的该反应速率v(CO2)=0.016mol·L-1·min-1;N2的体积分数为a。
则:
①t℃时,用CO2表示的该反应速率v(CO2)=0.016mol·L-1·min-1;则c(CO2)=0.016mol·L-1·min-1×5min=0.08mol/L,根据C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g),c(N2)=0.08mol/L,c(NO)=0.2mol/L-0.16mol/L=0.04mol/L,该反应的平衡常数K=
=
=4;
②反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)属于气体的物质的量不变的反应,若保持条件不变,起始向该容器中按下列配比加入物质,达到平衡时,N2的体积分数仍为a,则按化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量之比相同,为等效平衡。
A.由于碳是固体,平衡时反应的碳为0.8mol,则0.5molC不能满足平衡需要的量,故A错误;B.2molN2和2molCO2与1molC(s)和2molNO(g)等效,故B正确;C.碳为固体,1molN2和1molCO2与2molN2和2molCO2的物质的量之比相等,与原平衡等效,故C正确;D.1molC、1molNO和1molN2相当于1.5molN2和0.5molCO2,物质的量之比不等于1∶1,与原平衡不等效,故D错误;故选BC。
答案:
(1)NO+NO2+2OH-===2NO
+H2O
(2)2.2
(3)C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH=+919.0kJ·mol-1
(4)增大
(5)①> ②>
(6)①4 ②BC
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