高考化学二轮复习专题二 化学基本理论 第六讲《化学反应速率和化学平衡》过关试题.docx

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高考化学二轮复习专题二化学基本理论第六讲《化学反应速率和化学平衡》过关试题

第1部分专题二第六讲

对应学生用书　课时过关（六）第165页

一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）

1．在一定的条件下，向2L密闭容器中进行一定量MgSO4和CO的反应：

MgSO4（s）＋CO（g）MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g）。

反应时间与残留固体的质量关系如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小

B．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量增大

C．增加硫酸镁的质量时，正反应速率将增大

D．在0～10min内，v（CO）＝0.01mol·L－1·min－1

解析：

对于任何可逆反应，升高温度时，正、逆反应速率都增大，A错误；反应前的气体是CO，反应生成的气体是CO2和SO2，随着反应的进行，CO的量减少，CO2和SO2的量增加，混合气体的平均相对分子质量增大，B正确；增加固体的量，不能改变化学反应速率，C错误；从化学方程式看，每消耗1molCO，固体质量减少80.0g，在0～10min内，v（CO）＝

＝0.005mol·L－1·min－1，D错误。

答案：

B

2．（导学号：

82450202）实验室用Zn与稀H2SO4反应来制取氢气，常加少量CuSO4来加快反应速率。

为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，某同学设计了实验方案（见下表），将表中所给的试剂按一定体积混合后，分别加入了四个盛有相同大小的Zn片（过量）的反应瓶（甲、乙、丙、丁）中，收集产生的气体，并记录收集相同体积的气体所需的时间。

实验

试剂　　

甲

乙

丙

丁

4mol·L－1H2SO4/mL

20

V1

V2

V3

饱和CuSO4溶液/mL

0

2.5

V4

10

H2O/mL

V5

V6

8

0

收集气体所需时间/s

t1

t2

t3

t4

下列说法正确的是（　　）

A．t1＜t2＜t3＜t4

B．V4＝V5＝10

C．V6＝7.5

D．V1＜V2＜V3＜20

解析：

研究CuSO4的量对H2生成速率的影响时，实验中只能改变加入饱和CuSO4溶液的体积，其余影响化学反应速率的因素都必须相同，所加4mol·L－1H2SO4溶液的体积都是20mL，溶液的总体积为20mL＋10mL＝30mL。

所以，V1＝V2＝V3＝20，V5＝10，V6＝7.5，V4＝2。

甲实验中没有加CuSO4溶液，不能形成原电池，反应速率最慢，时间t1最长。

答案：

C

3．（导学号：

82450203）（2015·深圳模考）对可逆反应4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g），下列叙述正确的是（　　）

A．当正、逆反应速率满足4v正（O2）＝5v逆（NO）时，反应达到化学平衡状态

B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态

C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大

D．化学反应速率关系是：

2v正（NH3）＝3v正（H2O）

解析：

当4v正（O2）＝5v逆（NO）时，反应达到化学平衡，A正确；只要反应在进行，在生成xmolNO的同时必定消耗xmolNH3，B错误；若增加容器体积，则气体的压强减小，正、逆反应速率都减小，C错误；化学反应速率关系是：

3v正（NH3）＝2v正（H2O），D错误。

答案：

A

4．（导学号：

82450204）某工业生产中发生反应：

2A（g）＋B（g）2M（g）ΔH＜0。

下列有关该工业生产的说法中正确的是（　　）

A．这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行

B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A的转化率

C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高

D．工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率

解析：

这是一个放热的熵减反应，只有当ΔH－TΔS＜0时，该反应才能自发进行，A错误；加入过量的B，可以提高A的转化率，B正确；升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，C错误；使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高反应物的转化率，D错误。

答案：

B

5．（导学号：

82450205）（2015·常州质检）下列事实中，不能用平衡移动原理解释的是（　　）

A．工业上合成氨，及时分离出产物氨有利于提高氮气的转化率

B．由H2、I2（g）、HI组成的平衡体系，加压后颜色加深

C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

解析：

反应H2＋I2（g）2HI是一个反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强，平衡不发生移动，颜色加深是因为浓度变大。

答案：

B

6．（导学号：

82450206）（2015·兰州模拟）可逆反应A（g）＋BC（g）＋D中，A、C都是无色气体，当达到平衡时，下列叙述不正确的是（　　）

A．若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，说明D是有颜色的气体

B．增大压强，平衡不移动，说明B、D必是气体

C．若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大

D．升温，C的质量分数减小，说明逆反应是吸热反应

解析：

增大压强，平衡不移动，说明反应前后气体的物质的量不变，B、D同为气体或非气体。

答案：

B

7．（导学号：

82450207）（2015·成都联考）对于可逆反应A（g）＋2B（g）2C（g）（正反应吸热），下列图象正确的是（　　）

解析：

该反应达平衡后，增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，A、B项错误；温度越高，反应速率越快，达到平衡所需的时间越短，C项错误；温度升高，平衡正向移动，反应物A的百分含量减小，D项正确。

答案：

D

8．（导学号：

82450208）（2015·日照模考）一定条件下，在密闭容器中发生如下反应：

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g），若开始时只充入amolCH3OH蒸气，达到平衡时，混合物的压强比起始时增大了70%；若开始时充入amolCO和2amolH2的混合气体，达到平衡时H2的转化率为（　　）

A．30%　　　　　　　　　B．35%

C．65%D．70%

解析：

化学平衡的建立与反应的途径无关，该题中前后两种情况下建立的平衡是等效平衡。

在前一情况下，设平衡时CO的物质的量为x，则（x＋2x＋a－x）/a＝1.7，x＝0.35a，这也是后一情况下平衡时CO的物质的量，所以此时CO的转化率为65%，H2的转化率与之相同。

答案：

C

9．（导学号：

82450209）某温度下，反应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，甲中和丙中H2的转化率均是60%

C．平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，是

0．008mol·L－1

D．反应开始时，乙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢

解析：

设甲容器中，平衡时氢气的变化浓度为x，则：

K＝

＝

，解得x＝0.0060mol·L－1，平衡时c（H2）＝c（CO2）＝0.010－x＝0.0040mol·L－1，c（H2O）＝c（CO）＝0.0060mol·L－1，α（H2）＝

×100%＝60%。

因乙中H2的起始浓度大于甲，故乙平衡相当于是甲平衡正向移动的结果，乙中CO2的转化率大于60%，A项正确；丙平衡可看作是2个甲平衡合并而成的，又因H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g）是平衡不受压强影响的反应，故丙平衡中物质的转化率不变，仅各物质的浓度是甲平衡中各物质浓度的2倍，所以B、C项正确；由于三组反应中丙中各物质的浓度最大，甲中各物质的浓度最小，所以丙反应速率最快，甲反应速率最慢，D项错误。

答案：

D

10．（导学号：

82450210）在一定的条件下，甲醇发生脱氢反应生成甲醛：

CH3OH（g）HCHO（g）＋H2（g），甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。

下列有关说法正确的是（　　）

A．甲醇脱氢反应的焓变ΔH＜0

B．600K时，Y点甲醇的v正＞v逆

C．从Y点到Z点可通过增大压强

D．在T1K时，该反应的平衡常数为8.1

解析：

A中由图象可以看出随着温度升高甲醛平衡转化率升高，说明脱氢反应是吸热反应，故A错误；B中600K时由图象可以看出，Y点所对应的转化率高，说明此时反应向逆反应方向进行，故甲醇v正＜v逆，错误，D中由图象看出转化率为90%，设此时甲醇的物质的量为1mol，利用三段式解得K＝

＝8.1，D项正确。

答案：

D

二、非选择题（本题包括3小题，共50分）

11．（导学号：

82450211）（16分）为了避开北京的雾霾天，2015年第35届“北京国际马拉松比赛”相比于往年10月中下旬开赛，整整提前了一个月进行。

于9月20号早晨七点半，在北京天安门广场鸣枪开赛。

其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

（1）CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。

目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：

2CO2（g）＋6H2（g）CH3OCH3（g）＋3H2O（g）　ΔH＞0

①写出该反应的平衡常数表达式________。

②判断该反应在一定条件下体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是________。

A．容器中密度不变

B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚

C．V（CO2）∶V（H2）＝1∶3

D．容器内压强保持不变

（2）汽车尾气净化的主要原理为：

2NO（g）＋2CO（g）

2CO2（g）＋N2（g）

在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线如图所示。

据此判断：

①该反应的ΔH________0（选填“＞”、“＜”）。

②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。

若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c（CO2）在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

（3）已知：

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）

ΔH＝－akJ·mol－1

经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

温度（℃）

250

300

350

K

2.041

0.270

0.012

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）＝0.4mol·L－1、c（H2）＝0.4mol·L－1、c（CH3OH）＝0.8mol·L－1，则此时v正________v逆（填“＞”、“＜”、“＝”）。

解析：

（1）①该反应的平衡常数表达式为K＝

。

②A项，在恒容、密闭容器中，密度是常量，密度不变，不能说明平衡处于平衡状态，错误；B项，单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚，v正＝v逆，正确；C项，在任何时候速率之比等于化学计量数之比，错误；D项，该反应是气体体积发生变化的可逆反应，容器内压强保持不变，则说明反应处于平衡状态，正确。

（2）①根据图象可知在催化剂表面积相同的条件下，T1首先达到平衡状态，说明T1大于T2，但温度高CO2的浓度低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以正方应是放热反应，即ΔH＜0。

②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。

若催化剂的表面积S1＞S2，则反应达到平衡的时间增加，但平衡状态是不变的。

（3）①250℃时，Q＝

＝12.5＞K，平衡逆向移动，此时v正＜v逆。

答案：

（1）①K＝

　②BD

（2）①＜

②

（3）＜

12．（导学号：

82450212）（16分）（2015·新课标Ⅰ，28）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。

回答下列问题：

（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。

该反应的还原产物为________。

（2）上述浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子。

取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中

为________。

已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（AgI）＝8.5×10－17。

（3）已知反应2HI（g）===H2（g）＋I2（g）的ΔH＝＋11kJ·mol－1,1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。

（4）Bodensteins研究了下列反应：

2HI（g）H2（g）＋I2（g）

在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表：

t/min

0

20

40

60

80

120

x（HI）

1

0.91

0.85

0.815

0.795

0.784

x（HI）

0

0.60

0.73

0.773

0.780

0.784

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为________________。

②上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2（HI），逆反应速率为v逆＝k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________（以K和k正表示）。

若k正＝0.0027min－1，在t＝40min时，v正＝

________min－1。

③由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。

当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________（填字母）。

解析：

（1）利用MnO2将I－氧化为I2，而本身被还原为Mn2＋，再结合SO

得还原产物是MnSO4。

（2）体系中存在沉淀转化平衡AgI（s）＋Cl－AgCl（s）＋I－，K＝

＝

＝

＝

＝4.72×10－7

（3）设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ，则有＋11＝2x－（436＋151），得x＝299

（4）①取正向进行时的数据

2HI（g）H2（g）＋I2（g）

起始/mol　1　　　　　0　　　0

变化/mol　0.216　　0.108　　0.108

平衡/mol　0.784　　0.108　　0.108

K＝

＝

（因为此表达式中体积不影响K值）

②平衡状态下v正＝v逆，故有k正·x2（HI）＝k逆·x（H2）·x（I2）

变形为k正/k逆＝x（H2）·x（I2）/x2（HI）＝K，

所以，k逆＝k正/K

③升温可加快化学反应速率使平衡发生移动：

先看图象右半区的正反应，速率加快，坐标点会上移，正反应吸热使平衡正向移动，坐标点会左移，可以按此找出A点和E点。

答案：

（1）MnSO4　

（2）4.72×10－7　（3）299

（4）①K＝0.1082/0.7842　②k正/K　1.95×10－3

③A点　E点

13．（导学号：

82450213）（18分）2015年4月24日，“中国第一届钢铁产业电商大会”在杭州西子湖畔举行。

钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置，工业上采用高炉冶炼，常用赤铁矿（Fe2O3）、焦炭、空气和熔剂（石灰石）作原料。

已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的，还原时温度及在CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如图。

（1）铁在元素周期表中位于第________周期________族。

（2）在温度低于570℃时，还原分两阶段完成，在温度高于570℃时，依次发生的还原反应有________（选用图中的a、b、c、d填空）。

（3）为减少高炉冶铁时含CO的尾气排放，下列研究方向可采取的是________。

A．其他条件不变，增加高炉的高度

B．调节还原时的炉温

C．增加原料中焦炭与赤铁矿的比例

D．将生成的铁水及时移出

（4）已知下列反应数值：

反应序号

化学反应

反应热

①

Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）

ΔH1＝－26.7kJ·mol－1

②

3Fe2O3（s）＋CO（g）===2Fe3O4（s）＋CO2（g）

ΔH2＝－50.8kJ·mol－1

③

Fe3O4（s）＋CO（g）===3FeO（s）＋CO2（g）

ΔH3＝－36.5kJ·mol－1

④

FeO（s）＋CO（g）===Fe（s）＋CO2（g）

ΔH4

ΔH4＝________kJ·mol－1。

（5）1100℃时，FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g），平衡常数K＝0.2。

现在一密闭容器中，加入7.2gFeO，同时通入4.48LCO（已折合为标准状况），将其升温到1100℃，并维持温度不变，达平衡时，FeO的转化率为________。

解析：

（2）由于Fe2O3―→Fe3O4―→FeO，所以顺序依次为c、d、b。

（3）调节炉温可调节CO的百分含量。

（4）3FeO（s）＋CO2（g）===CO（g）＋Fe3O4（s）

ΔH3＝＋36.5kJ·mol－1

Fe3O4（s）＋

CO2（g）===

Fe2O3（s）＋

CO（g）　ΔH2＝＋

kJ·mol－1

Fe2O3（s）＋

CO（g）===3Fe（s）＋

CO2（g）　ΔH1＝－26.7×

kJ·mol－1

三式相加得：

3FeO（s）＋3CO（g）===3Fe（s）＋3CO2（g）

ΔH＝＋21.85kJ·mol－1

所以FeO（s）＋CO（g）===Fe（s）＋CO2（g）

ΔH＝＋7.28kJ·mol－1

（5）　　FeO（s）　＋　CO（g）Fe（s）＋CO2（g）

0.10.200

0.1－x0.2－xxx

＝0.2

x＝0.0333

所以FeO的转化率为

×100%＝33.3%。

答案：

（1）四　Ⅷ　

（2）cdb　（3）B　（4）＋7.28

（5）33.3%

[备课札记]

_________________________________________________________________

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