专题七 化学反应速率和化学平衡.docx

专题七 化学反应速率和化学平衡.docx

《专题七 化学反应速率和化学平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题七 化学反应速率和化学平衡.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

专题七化学反应速率和化学平衡

专题七化学反应速率和化学平衡

考试时间90分钟满分100分

第Ⅰ卷（选择题共54分）

一、选择题（本大题共18个小题，每小题3分，共54分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的）

1、（2012安徽省“江南十校”联考）少量纯净的氨基甲酸铵置于体积不变的密闭真空容器中，在恒定温度下分解：

下列说法正确的是（）

A.当氨气体积分数不变时，该分解反应达到平衡

B.升高温度，该反应平衡常数增大

C.平衡后若缩小容器体积，氨基甲酸铵固体的质量保持不变

D.加入少量的氨基甲酸铵可使正反应速率增大

2、（2012湖北市黄冈中学第二次联考）随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。

反应：

2NO（g）＋2CO（g）

2CO2（g）＋N2（g）可用于净化汽车尾气，己知该反应速率极慢，570K时平衡常数为1×1059。

下列说法正确的是（）

A．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂

B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度

C．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO

D．570K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳

3、（2012安徽省皖北协作区联考）空气中氮氧化物的存在可促进硫酸型酸雨的形成,其原因是发生了反应：

某密闭容器中发生上述反应，其他条件不变，改变横坐标表示的反应条件X，测得SQ2的转化率变化如图所示，则横坐标X表示的可能是（）

A增大压强B.充入O2C.升高温度D.充入SO2

4、（2012广东省佛山质量检测）参照反应Br+H2

HBr+H的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是（）

A．正反应为放热反应

B．加入催化剂，该化学反应的反应热变大

C．反应物总能量低于生成物总能量

D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率

5、（2012北京市丰台区模拟）一定条件下，在体积为2L的密闭容器中，3molX和3molY发生反应:

3X（g）+Y（g）

2Z（g），经60s达到平衡，生成0.4molZ。

下列说法正确的是（）

A．60s内反应速率为υ（X）=0.05mol/（L·s），X的转化率为80%

B．其它条件不变，将容器体积变为4L，Z的平衡浓度变为原来的

C．其它条件不变，若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H>0

D．其它条件不变，若初始投入2molX和2molY，则物质Y的转化率减小

6、（2012天津市六校联考）有关下列图像说法正确的是（）

A．由图1可知合成氨反应为自发反应，加入适当的催化剂，E和△H都减小

B．图2表示向含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+中加入NaOH溶液与产生沉淀质量的变化关系

C．图3表示合成氨反应在其他条件不变的情况下，改变起始物n（H2）对此反应平衡的影响。

可知反应物N2的转化率最高的是b点；T1＞T2，K1＞K2（T1和T2表示温度，K1、K2表示对应温度下平衡常数）

D．图4表示25℃时，用0.1mol·L-1盐酸滴定20mL0.1mol·L-1NaOH溶液的pH随加入盐酸体积的变化

7、（2012马鞍山市二模）对于可逆反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）△H＜0，下列研究目的和图示相符的是（）

8、（2012北京市门头沟抽测）下列图示与对应的叙述相符的是（）

A．图1表示可逆反应“2X（g）

Y（g）△H<0”温度T1

B．图2表示压强对可逆反应2A（g）+2B（g）

3C（g）+D（s）的影响，乙的压强比甲的压强大

C．图3中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态

D．图4是向20mLpH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液过程中pH变化曲线

9、（2012北京市西城区一模）用CO合成甲醇（CH3OH）的化学方程式为CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右下图所示。

下列说法正确的是

A．温度：

T1＞T2＞T3

B．正反应速率：

υ（a）＞υ（c）

υ（b）＞υ（d）

C．平衡常数：

K（a）＞K（c）

K（b）=K（d）

D．平均摩尔质量：

M（a）＜M（c）

M（b）＞M（d）

10、（2012北京市东城区一模）在密闭容器中发生反应：

X＋3Y

2Z（该反应放热），其中Z呈气态，且Z在平衡混合气中的体积分数（Z%）与温度（T）、压强（P）的关系如图。

下列判断正确的是（）

A.T1大于T2

B.Y一定呈气态

C.升高温度，该反应的化学平衡常数增大

D.当n（X）:

n（Y）:

n（Z）＝1:

3:

2时，反应一定达到平衡状态

11、（2012北京市石景山区一模）关于下列四个图象的说法正确的是（）

A．图①表示反应

B．图②内氢氧燃料电池示意图，正、负极通入的气体体积之比为2：

1

C．图③表示物质a、b的溶解度曲线，可以用重结晶方法从a、b混合物中提纯a

D．图④可以表示压强对可逆反应

的影响，且乙的压强大

12、（2012安徽省信息交流卷）某恒容器中充入1molA和2molB发生反应：

A（g）+2B（g）

2C（g）△H<0；下列图像能准确表达其含义的是（）

13、（2012山东省临沂市模拟）某温度下，在一个2L的密闭容器中，加人4molA和2molB进行如下反应：

3A（g）+2B（g）

4C（？

）+2D（？

），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，平衡向右移动，化学平衡常数增大

D．增加C，B的平衡转化率不变

14、（2012湖北省黄冈等七市联考）在密闭容器中，反应X2（g）+Y2（g）

2XY（g）△H>0，达到甲平衡。

在仅改变某一条件后，达到乙平衡，对此过程的分析正确的是（）

A．图I是升高温度的变化情况B．图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况

C．图Ⅲ是增大压强的变化情况D．图Ⅲ是升高温度的变化情况

15、（2012江苏省启东中学第四次调研）如图所示，隔板I固定不动，活塞II可自由移动。

M、N两个容器中均发生如下反应：

A（g）+3B（g）2C（g）；△H<0。

若起始时，M、N容积相同。

下列说法正确的是（）

A．起始时，分别向M、N两个容器中加入1molA、

1molB，达平衡时，容器M、N中物质A的体积分数相同

B．起始时，分别向M、N两个容器中加入1molA、3molB，达平衡时，容器M中物质A的转化率较大

C．起始时，分别向M、N两个容器中加入2molC，容器N达到平衡所需的时间较短

D．起始时，分别向M、N两个容器中加入1molA、3molB，达到平衡时，容器M中气体的密度较大

16、（2012山东省潍坊市诊断）已知：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－49.0kJ·mol-1。

一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间的变化曲线如下图所示。

下列叙述中正确的是（）

A.欲增大平

衡状态时c（CH3OH）/c（CO2）的比值，可采用升高温度的方法

B.3min时，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者浓度相同

C.欲提高H2的平衡转化率只能加压减小反应容器的体积

D.从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v（H2）＝0.075mol·L-1·min-1

17、（2012河南省洛阳市示范高中联考）将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：

H2NCOONH4（s）

2NH3（g）+CO2（g）在不同温度下，该反应平衡

温度

平衡浓度/（molL－1）

c（NH3）

c（CO2）

T1

0.1

T2

0.1

状态部分数据见右表。

下列说法正确的是（）

A．若T2＞T1，则该反应的ΔH＜0

B．向容器中充入N2，H2NCOONH4质量增加

C．NH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡

D．T1、T2平衡时，H2NCOONH4转化的Δn（T2）=2Δn（T1）

18、（2012黑龙江省佳木斯市四调）相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：

X2（g）＋3Y2（g）

2XY3（g）△H＝－92.6kJ·mol－1实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表

所示：

容器

编号

起始时各物质物质的量/mol

达平衡时体系能量的变化

X2

Y2

XY3

①

1

3

0

放热23.15kJ

②

0.6

1.8

0.8

Q（Q＞0）

下列叙述不正确的是（）

A．容器①、②中反应的平衡常数相等

B．容器②中反应达到平衡时放出的热量为Q

C．达到平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol·L－1

D．若容器①体积为0.20L，则达平衡时放出的热量大于23.15kJ

第Ⅱ卷（非选择题共46分）

二、非选择题（共46分）

19、（11分）（2012江西省八校联考）（14分）近年来，由于温室效应和资源短缺等问题，关于CO2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。

某研究小组利用反应：

CO（g）+H2O（g）

H2（g）+CO2（g）△H=－41.2kJ/mol制备CO2与H2的混合气体，并进一步研究CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应产物应用。

（1）已知：

850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，CO和H2O浓度变化如图1所示：

下列说法正确的是（填序号）

A．达到平衡时，氢气的物质的量是0.12mol

B．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量

C．第4min始，混合气体的平均相对分子质量不再变化

D．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会减小

E．第8min时，若充入氦气，会导致c（CO）

（2）850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2。

若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是。

（3）研究小组采用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。

若以1L

1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L（已折算为标准状况下体积）CO2，则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是。

（4）如将H2与CO2以4:

1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。

已知：

CH4（g）+2O2（g）

CO2（g）+2H2O（l）ΔH1＝－890.3kJ/mol

H2（g）+1/2O2（g）

H2O（l）ΔH2＝－285.8kJ/mol

则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是。

（5）熔融盐燃料电池（见图2）是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。

已知负极的电极反应是CH4+4CO32－－8e－=5CO2+2H2O。

正极的电极反应是________。

为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。

为此电池工作时必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式是_________。

实验过程中，若通入了标准状况下空气448L（假设空气中O2体积分数为20%），则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。

20、（9分）（2012天津市六校联考）（14分）根据下表所示化学反应与数据关系：

化学反应

平衡常数

温度

973K

1173K

①Fe（s）＋CO2（g）

FeO（s）＋CO（g）

K1

1.47

2.15

②Fe（s）＋H2O（g）

FeO（s）＋H2（g）

K2

2.38

1.67

③CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）

K3

？

？

请回答：

（1）反应①是（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）写出反应③的平衡常数K3的表达式。

（3）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=（用K1、K2表示）。

（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有________（填写字母序号）。

A．缩小反应容器的容积

B．扩大反应容器的容积

C．升高温度

D．使用合适的催化剂

E．设法减小平衡体系中的CO的浓度

（5）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：

t2时__________________；t8时__________________。

②若t4时降压，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系线。

21、（13分）（2012.江西协作体.联考）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）。

图1表示反应过程中能量的变化情况：

图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间的变化情况。

请回答下列问题。

（1）在“图1”中，曲线____（填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于_____（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）下列说法正确的是_______（填字母序号）。

a.起始充入的CO为2mol　　　　

b.增大CO的浓度，CO的转化率增大

c.容器中压强恒定时，说明反应已达平衡状态

d.保持温度和密闭容器的容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次达到平衡时n（CH3OH）/n（CO）的值会变小

（3）从反应开始到达平衡，v（H2）=_______；该温度下CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）的化

学平衡常数为________。

若保持其他条件不变，将反应体系升温，则该反应的化学平衡常数______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇的百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）的变化曲线，

要求画出压强不同的两条曲线（在曲线上标出p1、p2，且p1＜p2）。

（5）已知CH3OH（g）+3/2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H＝-192.9kJ/mol,又知H2O（l）＝H2O（g）△H=+44kJ/mol，请写出32g的CH3OH（g）完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式

______________________。

22、（13分）（2012陕西省长安一中等四校第二次联考）我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。

I．已知：

2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）△H＝－566kJ/mol

2Fe（s）+

O2（g）＝Fe2O3（s）△H＝－825.5kJ/mol

反应：

Fe2O3（s）＋3CO（g）

2Fe（s）＋3CO2（g）△H＝kJ/mol。

II．反应

Fe2O3（s）＋CO（g）

Fe（s）＋CO2（g）在1000℃的平衡常数等于4.0。

在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过l0min后达到平衡。

（1）CO的平衡转化率=_____________。

（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是________

a．提高反应温度b．增大反应体系的压强

c．选取合适的催化剂d．及时吸收或移出部分CO2

e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触

III．

（1）高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：

。

请根据图示回答下列问题：

（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）=________。

（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：

则下列关系正确的是________。

A．c1=c2B．2Q1=Q3

C．2a1=a3D．a1+a2=1

E.．该反应若生成1molCH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量

（3）若在一体积可变的密闭容器中充入lmolCO、2molH2和1molCH3OH，达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向________（填“正”、“逆”）反应方向移动。

（4）甲醇可与氧气构成燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液，写出该电池的负极反应式。

命题视角与规范详解答案

专题七化学反应速率和化学平衡

——命题视角——

化学反应速率和化学平衡其相关的知识是对理论研究还是化工生产都具有特别重要的意义，是高考的热点和难点，其中新课标的新增内容更是备受高考青睐，如平衡常数的应用和计算在高考中得到了充分的体现。

本卷重点考查了化学反应速率和化学平衡的主干知识，如关于化学反应速率的计算、化学平衡状态的标志、化学平衡移动的原因、速率、平衡的相关图像等。

1、B该分解反应中氨的体积分数始终保持不变（为2/3），A错误；平衡后若压缩容器体积，平衡向左移动，氨基甲酸铵固体的质量增加，C错误；氨基甲酸铵为固体，改变其量，反应速率不变，D错误。

正反应吸热，升高温度，该反应平衡常数增大，B正确。

2、A“该反应速率极慢”，故提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，A说法是正确的；升高温度的措施在处理尾气时难以实现，故B错；该反应是可逆反应，故C错；平衡常数只与温度有关，故D错。

考纲连接：

《考试大纲》要求了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科研领域中的重要作用，考查考生的知识迁移能力。

任何反应都涉及反应进行的限快慢和程度的大小问题，想方设法改变反应的外界条件，以便于使反应尽可能向着我们期望的方向进行，因而这部分在历年高考中都占相当大的比例，是高考的热点问题之一。

3、B根据已知图像可知随着X的增大，SO2的转化率增大，分析各项A项错，因为已知反应是一个等积反应；B项充入氧气产物NO与O2反应生成NO2,相当于增加了NO2的浓度，则SO2的转化率增大，正确；该反应是一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，SO2的转化率降低，C项错；充入SO2

提高了NO2的转化率而本身的转化率降低，D项错。

4、C从图示可知，反应物总能量小于生成物总能量，故为吸热反应，A不正确，C正确；反应热只与反应的始终态有关，与催化剂无关，B不正确；升高温度，可逆反应的正、逆反应速率均增大，D不正确。

5、D依据题给信息，根据反应3X（g）+Y（g）

2Z（g）得：

初始浓度（mol/L）1.51.50

变化浓度（mol/L）0.30.10.2

平衡浓度（mol/L）1.21.40.2

则υ（X）=

mol/（L·s）=0.05mol/（L·s），X的转化率为

×100%=20%，A项错误；其它条件不变，增大容器体积时，平衡逆向移动，Z的平衡浓度比原来的1/2还要小，B项错误；其它条件不变，升高温度时X的体积分数增大，说明平衡逆向移动，该反应正向放热，△H<0，C项错误；其它条件不变，若初始投入2molX和2molY，相比较题给数据体系压强减小，平衡不利于正向移动，故Y的转化率减小，D项正确。

方法技巧：

解答本题时需对化学反应速率、化学平衡有全面、深刻的理解，机械的照搬某些规律是很难解答的。

6、B反应是否自发，与ΔH－TΔS有关，与图1无直接关系，且加入催化剂，ΔH不变，故A错。

向含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+的溶液中加入NaOH的反应顺序是H+、（Mg2+、Al3+）、NH4+、Al（OH）3，故B正确。

由图3可知，b点的NH3的平衡浓度最大，故反应物N2的转化率最高的是b点；合成氨的反应时放热反应，升高温度时平衡逆向移动，平衡常数减小，故C错；酸碱滴定过程中，接近终点时pH要突变而不是渐变，故D错。

7、C题中已知反应是一个体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，SO3的体积分数增大，A项错误；已知反应是一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，SO3的体积分数减小，B错误；已知可逆反应达到平衡后，增加O2的浓度正反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，C项正确；平衡常数只与温度有关，D项错误。

方法技巧：

⑴图像分析要注意“三看”：

一看两轴：

看清所表示的含义；二看起点：

判断反应物、生成物及反应进行的方向；三看拐点及变化趋势。

⑵若图像中有三个变量，采取“定一议二”法。

即先假定一个量不变，讨论另外两个量的变化。

8、A根据可逆反应“2X（g）

Y（g）△H<0”可知该反应是一个放热反应，温度越高

Y％的含量越低，先达到平衡，即T1

9、C根据题意该反应是一个放热反应，在相同压强下a点表示的

CO的转化率高说明此点对应的温度就低，即T1＜T2＜T3，A项错；反应速率υ（a）＜υ（c），而

b、d对应的压强不同，前者大故反应速率υ（b）＞υ（d），B项错；平衡常数只与温度有关，

故K（a）＞K（c），而b、d对应的变化只与压强有关，故平衡常数K（b）=K（d），C正确；由于a、c两点CO的转化率前者高，故达到平衡时总的物质的量前者小于后者，则平均摩尔质量：

M（a）＞M（c），故D项错。

10、B根据题意可知该反应是一个放热反应，当压强相同时温度越高，Z在平衡混合气中的体积分数（Z%）就越小，从图上看显然T1对应的Z%高，则有T1小于T2，A错；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，C错；根据平衡状态的判断，D项显然错误。

11、C由图①可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故△H<0；由图②可知是氢氧燃料电池的示意图，故氢气应作负极，氧气作正极，正、负极通入的气体体积之比为1：

2；图④可知达到平衡时甲、乙反应物的百分含量相同，说明反应前后应是一个等体积的反应，D错。

12、DA项平均摩尔质量随温度变化关系是对的，但平均摩尔质量随时间变化是错的，起始时平均摩尔质量不为零；对于一个已给定的热化学方程式来说，其△H是一个定值，与其反应物的无关；C项恒容充惰后各反应物及生成物的浓度并未发生改变，平衡不移动；D项总质量不改变，，容器体积恒定，故D项正确。

13、D3A（g）+2B（g）

4C（？

）+2D（?

）达到平衡反应的前后压强之比为5:

4，同温同体积条件下,物质的量之比为等于压强之比,即n（前）:

n（平）=5:

4,说明这是个气体体积减少的反应,结合平衡前4molA和2molB,平衡时生成1．6molC分别讨论后只有C为固体或液体和D为气体满足条件．则该反应的化学平衡常数表达式是K=

;平衡时B的平衡转化率是40％;增大该体系的压强，平衡向右移动，由于温度没变,化学平衡常数不变;由于C为固体或液体,增加C对平衡没影响，B的平衡转化率不变。

误区警示：

⑴化学平衡常数表达式中各物质的