届二轮复习 化学反应速率与化学平衡 专题卷全国通用 1.docx

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届二轮复习化学反应速率与化学平衡专题卷全国通用1

专题突破化学反应速率与化学平衡

一、选择题（本题包括9个小题,每小题8分,共72分）

1.（2019湖南永州高三模拟）下列说法正确的是（　　）

A.增大反应物浓度,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大

B.使用合适的催化剂,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大

C.对于任何反应,增大压强都可加快反应速率

D.升高温度,只能增大吸热反应的反应速率

2.（2019湖北荆门高三调研）下列有关说法正确的是（　　）

A.实验室制氢气,为了加快反应速率,可向稀硫酸中滴加少量硝酸铜溶液

B.可用勒夏特列原理解释2NO2（g）

N2O4（g）体系加压后颜色变深

C.反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）　ΔH<0可通过加压的方式增大其平衡常数

D.二氧化硫和乙烯两种气体分别通入Br2的CCl4溶液,能使溶液褪色的是乙烯气体

3.（2019甘肃武威第十八中学高三期末）处于平衡状态的反应:

2H2S（g）

2H2（g）+S2（g）　ΔH>0,不改变其他条件的情况下,下列叙述正确的是（　　）

A.加入催化剂,反应途径将发生改变,ΔH也将随之改变

B.升高温度,正、逆反应速率都增大,H2S分解率也增大

C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低

D.若体系恒容,注入一些H2后达新平衡,H2的浓度将减小

4.（2019山东济南历城第二中学高三月考）已知反应2HI（g）

H2（g）+I2（g）的能量变化如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.常温下,向体积为VL的容器中充入2molHI（g）充分反应,可吸收12.5kJ的热量

B.加入催化剂,分子的能量不变,但单位体积活化分子数增多,速率加快

C.其他条件不变,升高温度,反应速率加快,HI分解率不变

D.H2（g）+I2（g）

2HI（g）的活化能Ea为12.5kJ·mol-1

5.（2019山东济南外国语学校高三模拟）常压下羰基化法精炼镍的原理为:

Ni（s）+4CO（g）

Ni（CO）4（g）。

230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。

已知:

Ni（CO）4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。

第一阶段:

将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4;

第二阶段:

将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。

下列判断不正确的是（　　）

A.该反应达到平衡时,v分解[Ni（CO）4]=4v消耗（CO）

B.第一阶段应选择稍高于42.2℃的反应温度

C.第二阶段,230℃时Ni（CO）4分解率较高

D.其他条件不变,增加c（CO）,平衡向正向移动,但反应的平衡常数不变

6.（2019江西红色七校高三联考）一定条件下,CH4与H2O（g）发生反应:

CH4（g）+H2O（g）

CO（g）+3H2（g）,设起始

=Z,在恒压下,平衡时φ（CH4）的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.该反应的焓变ΔH<0

B.图中Z的大小为b<3

C.图中X点对应的平衡混合物中

=3

D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压（缩小容器体积）后φ（CH4）增大

7.工业上用CO生产燃料甲醇。

一定条件下发生反应CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）。

一定条件下,将0.5molCO和0.5molH2在体积为2L的密闭容器中发生上述反应,则下列示意图合理的是（　　）

8.（2019北京海淀区高三期中）三氯氢硅（SiHCl3）是光伏产业的一种关键化学原料,制备反应的化学方程式为Si（s）+3HCl（g）

SiHCl3（g）+H2（g）,同时还有其他副反应发生。

当反应体系的压强为0.05MPa时,分别改变进料比[n（HCl）∶n（Si）]和反应温度,二者对SiHCl3产率影响如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.降低压强有利于提高SiHCl3的产率

B.制备SiHCl3的反应为放热反应

C.温度为450K,平衡常数K（x）>K（y）>K（z）

D.增加HCl的用量,SiHCl3的产率一定会增加

9.（2019黑龙江哈尔滨第六中学高三期中）100℃时,将N2O4、NO2分别充入两个容积均为1L的密闭容器中,Ⅰ容器充入0.1molN2O4,Ⅱ容器充入0.2molNO2,发生反应2NO2（g）

N2O4（g）　ΔH<0。

下列说法正确的是（　　）

A.平衡时,Ⅰ、Ⅱ中反应物的转化率α（N2O4）+α（NO2）=1

B.平衡后,再向Ⅱ容器内通入一定量的NO2,又达到平衡时,NO2的体积分数增大

C.若只改变一个条件使Ⅱ容器中NO2的平衡转化率增大,则该反应的化学平衡常数一定变大

D.平衡后,反应放出或吸收热量的数值为Q,则Q（Ⅰ）=Q（Ⅱ）

二、非选择题（本题包括2个小题,共28分）

10.（2019湖北黄冈中学高三适应性考试）（14分）1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现一氧化二氮（N2O）气体具有轻微的麻醉作用,而且对心脏、肺等器官无伤害,后被广泛应用于医学手术中。

（1）一氧化二氮早期被用于牙科手术的麻醉,它可由硝酸铵在催化剂下分解制得,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）已知反应2N2O（g）

2N2（g）+O2（g）　ΔH=-163kJ·mol-1,1molN2（g）、1molO2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量,则1molN2O（g）分子中化学键断裂时需要吸收的能量为　　　　　　kJ。

（3）一定温度下的恒容容器中,反应2N2O（g）

2N2（g）+O2（g）的部分实验数据如下:

反应时间/min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.10

0.09

0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0.00

①在0~20min时段,反应速率v（N2O）为　　　mol·（L·min）-1。

②若N2O起始浓度c0为0.150mol·L-1,则反应至30min时N2O的转化率α=　　　。

③不同温度（T）下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示（图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间）,则T1　　　（填“>”“=”或“<”）T2。

当温度为T1、起始压强为p0时,反应至t1min时,体系压强p=　　　　　　（用p0表示）。

（4）碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:

第一步　I2（g）

2I（g）　（快反应）

第二步　I（g）+N2O（g）

N2（g）+IO（g）（慢反应）

第三步　IO（g）+N2O（g）

N2（g）+O2（g）+I（g）　（快反应）

实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c（N2O）·[c（I2）]0.5（k为速率常数）。

下列表述正确的是　　（填标号）。

A.温度升高,k值增大

B.第一步对总反应速率起决定作用

C.第二步活化能比第三步大

D.I2的浓度与N2O分解速率无关

11.（2019华中师大第一附中高三期中）（14分）工业上可通过煤的液化合成甲醇,主反应为CO（g）+2H2（g）

CH3OH（l）　ΔH=x。

（1）已知常温下CH3OH、H2和CO的燃烧热ΔH分别为-726.5kJ·mol-1、-285.5kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1,则x=　　　　　　　。

为提高合成甲醇反应的选择性,关键因素是　　　　　　　　。

（2）TK下,在容积为1.00L的某密闭容器中进行上述反应（CH3OH为气体）,相关数据如图。

①该反应0~10min的平均速率v（H2）=　　　　　　　,M和N点的逆反应速率较大的是　　　　　　（填“v逆（M）”“v逆（N）”或“不能确定”）。

②10min时容器内CO的体积分数为　　　　　　。

相同条件下,若起始投料加倍,达平衡时,CO的体积分数将　　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。

③对于气相反应,常用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）表示平衡常数（以Kp表示）,其中,pB=p总×B的体积分数。

若在TK下平衡气体总压强为xatm,则该反应的Kp=　　　　（计算表达式）。

实验测得不同温度下的lnK（化学平衡常数K的自然对数）如图,请分析lnK随T呈现上述变化趋势的原因是　　　　　　　　　　　　。

参考答案

专题突破练8　化学反应速率与化学平衡

1.B　解析增大反应物的浓度会增大单位体积的活化分子数,但活化分子的百分数不变,A错误;使用正催化剂,可降低反应的活化能,增大了活化分子百分数,所以反应速率增大,B正确;对于化学反应中全部是液态物质参与的反应,增大压强对反应速率无影响,C错误;升高温度,正逆反应的速率都增大,D错误。

2.D　解析硝酸具有氧化性,实验室制H2的溶液中加入硝酸铜不能放出氢气,故A错误;加压后2NO2（g）

N2O4（g）平衡正向移动,不能用勒夏特列原理解释2NO2（g）

N2O4（g）体系加压后颜色变深,故B错误;平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,故C错误;乙烯与Br2的CCl4溶液发生加成反应,二氧化硫与Br2的CCl4溶液不反应,故D正确。

3.B　解析加入催化剂,反应途径将发生改变,但根据盖斯定律反应的始态和终态不变,反应的ΔH不会改变,A错误;升高温度,正逆反应速率都增大,根据勒夏特列原理可知化学平衡向吸热反应方向移动,所以平衡正向移动,H2S分解率增大,B正确;该反应随反应进行气体分子数增多,增大压强,化学平衡逆向移动。

由于正反应吸热,所以平衡逆向移动体系温度升高,C错误;根据勒夏特列原理,恒容体系中充入H2平衡逆向移动。

但平衡移动的趋势是很微弱的,只能减弱这种改变,不能抵消这种改变,因此再次平衡时H2的浓度比原来的大,D错误。

4.B　解析题给反应为可逆反应,充入2molHI（g）充分反应,反应不能进行到底,所以吸收的热量小于12.5kJ,A错误;加入催化剂,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞增多,反应速率加快,B正确;从图表信息可知,该反应为吸热反应,其他条件不变,升高温度,反应速率加快,平衡右移,HI分解率增大,C错误;根据题意可知反应H2（g）+I2（g）

2HI（g）为放热反应,该反应的活化能Ea=（185-12.5）kJ·mol-1=172.5kJ·mol-1,D错误。

5.A　解析反应的速率之比和对应计量数成正比,该反应达到平衡时,应满足4v分解[Ni（CO）4]=v消耗（CO）,A错误;第一阶段应选择稍高于42.2℃的反应温度,有利于Ni（CO）4的生成,B正确;230℃时反应达到平衡状态,Ni（CO）4分解率较高,C正确;平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,D正确。

6.D　解析从图分析,随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小,说明升温平衡正向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0,A错误;

的比值越大,则甲烷的体积分数越小,故a<3

7.A　解析反应过程中甲醇的体积分数逐渐增大,假设反应的CO的物质的量为a,CO的体积分数=×100%=

始终不变,故A正确;随着反应的进行,CO的物质的量逐渐减少,甲醇的物质的量逐渐增大,达到平衡后,二者的物质的量不一定相等,故B错误;随着反应的进行,氢气的浓度减小,甲醇的浓度增大,但氢气的起始浓度为0.25mol·L-1,故C错误;随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,达到平衡时甲醇的逆反应速率等于氢气正反应速率的一半,故D错误。

8.B　解析Si（s）+3HCl（g）

SiHCl3（g）+H2（g）的反应正向为气体体积减小的方向,由于降低压强平衡向气体体积增大的方向移动,则降低压强平衡逆向移动,SiHCl3的产率会降低,故A错误;如图所示,升高温度,曲线是向下倾斜的,即升高温度SiHCl3的产率会降低,则升温平衡逆向移动,逆向反应为吸热反应,则正向反应为放热反应,故B正确;平衡常数与温度有关,温度不变,平衡常数是一个定值,则温度为450K,平衡常数:

K（x）=K（y）=K（z）,故C错误;根据图示信息,当n（HCl）∶n（Si）的进料比由1∶1增大到3∶1时,SiHCl3的产率是增加的,当增大到6∶1时,SiHCl3的产率反而减小,故D错误。

9.A　解析平衡时,Ⅰ、Ⅱ形成等效平衡,Ⅰ、Ⅱ中反应物的转化率α（N2O4）+α（NO2）=1,故A正确;平衡后,再向Ⅱ容器内通入一定量的NO2,相当于加压,平衡右移,又达到平衡时NO2的体积分数减小,故B错误;对于容器Ⅱ,如加压平衡会右移,Ⅱ容器中NO2的平衡转化率增大,该反应的平衡常数不变,故C错误;Q（Ⅰ）不一定等于Q（Ⅱ）,故D错误。

10.答案

（1）NH4NO3

N2O↑+2H2O

（2）1112.5

（3）①1.0×10-3　②20.0%　③>　1.25p0

（4）AC

解析

（1）硝酸铵在催化剂存在时分解生成一氧化二氮和水,反应的化学方程式为NH4NO3

N2O↑+2H2O。

（2）对反应2N2O（g）

2N2（g）+O2（g）　ΔH=-163kJ·mol-1,设1molN2O（g）分子中化学键断裂时需要吸收的能量为x,根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和可得2x-2×945kJ-498kJ=-163kJ,解得x=1112.5kJ。

（3）①根据表格数据,在0~20min时段,反应速率v（N2O）==1.0×10-3mol·（L·min）-1。

②由表可知,每隔10min,c（N2O）的变化量相等,故单位时间内c（N2O）的变化与N2O的起始浓度无关,每10min均减小0.01mol·L-1,若N2O起始浓度c0为0.150mol·L-1,则反应至30min时转化的N2O的浓度为0.01mol·L-1×3=0.03mol·L-1,则N2O的转化率α=

×100%=20.0%。

③其他条件相同时,温度升高化学反应速率加快,N2O分解半衰期减小,由图可知,压强相同时,对应半衰期T2>T1,则温度T1>T2。

当温度为T1、起始压强为p0时,设起始时的物质的量为1mol,则:

　　　2N2O（g）

2N2（g）+O2（g）

起始量/mol100

t1min时/mol0.50.50.25

t1min时总物质的量为（0.5+0.5+0.25）mol=1.25mol,根据等温等容条件下,压强之比等于物质的量之比,体系压强p=p0=1.25p0。

（4）温度升高,化学反应速率增大,因v=k·c（N2O）·[c（I2）]0.5,则温度升高,k值增大,故A正确;化学反应速率由反应最慢的反应决定,则第二步对总反应速率起决定作用,故B错误;第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应,所以第二步活化能比第三步大,故C正确;含碘时NO分解速率方程v=k·c（N2O）·[c（I2）]0.5,所以N2O分解速率与I2的浓度有关,故D错误。

11.答案

（1）-127.5kJ·mol-1　催化剂（或提高催化剂的选择性）

（2）①0.12mol·（L·min）-1　不能确定　②

（或22.22%）　减小　③

　该反应正反应为放热反应,当温度升高时平衡逆向移动,平衡常数（Kp或lnKp）减小

解析

（1）CH3OH、H2和CO的燃烧热ΔH分别为-726.5kJ·mol-1、-285.5kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1,则CH3OH（l）+

O2（g）

CO2（g）+2H2O（l）　ΔH=-726.5kJ·mol-1①,H2（g）+

O2（g）

H2O　ΔH=-285.5kJ·mol-1②,CO（g）+

O2（g）

CO2（g）　ΔH=-283kJ·mol-1③,根据盖斯定律③+②×2-①得CO（g）+2H2（g）

CH3OH（l）　ΔH=-283kJ·mol-1-285.5kJ·mol-1×2+726.5kJ·mol-1=-127.5kJ·mol-1。

选择合适的催化剂可以提高合成甲醇反应的选择性,所以关键因素是催化剂。

（2）①v（H2）=

=0.12mol·（L·min）-1。

15min时氢气浓度逐渐减小,平衡正向移动,改变的条件可能是加入CO（g）或分离出甲醇或降低温度。

若加入CO（g）反应速率加快,若分离出甲醇或降低温度会使反应速率减慢,所以不能确定M和N点的逆反应速率的大小。

②根据图示10min时容器内CO的物质的量是0.4mol、氢气的物质的量是0.8mol、甲醇的物质的量是0.6mol,CO的体积分数为

×100%≈22.22%。

相同条件下,若起始投料加倍,相当于加压,平衡正向移动,所以CO的体积分数将减小。

③Kp=

。

该反应正反应为放热反应,当温度升高平衡逆向移动,平衡常数（Kp或lnKp）减小。