高三化学期末试题汇编 化学反应速率和化学平衡.docx
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高三化学期末试题汇编化学反应速率和化学平衡
化学反应速率和化学平衡
一、选择题（每题分，计分）
1.（2013届北京房山区）2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）是工业制硫酸的主要反应之一．一定温度下，在甲、乙、丙三个容积均为2L的恒容密闭容器中投入SO2（g）和O2（g），其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示．
甲
乙
丙
起始物质的量
n（SO2）/mol
0.4
0.8
0.8
n（O2）/mol
0.24
0.24
0.48
SO2的平衡转化率/%
80
α1
α2
下列判断中，正确的是（）
A.甲中反应的平衡常数小于乙
B.该温度下，平衡常数值为400
C.平衡时，丙中c（SO3）是甲中的2倍
D.平衡时，甲中O2的转化率大于乙中O2的转化率
2.（2013届北京石景山）容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2molA.2molB和1molA.1molB，相同条件下，发生下列反应：
A（g）+B（g）⇌xC（g）△H＜0．测得两容器中c（A）随时间t的变化如图所示，下列说法不正确的是（）
A.x=1
B.此条件下，该反应的平衡常数K=4
C.给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D.甲和乙的平衡转化率相等
3.（2015届北京西城区）在不同温度下，向2L密闭容器中加入1molNO和1mol活性炭，发生反应：
2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2（g）△H=﹣213.5kJ/mol，达到平衡时的数据如下：
下列说法不正确的是（）
温度/℃
n（活性炭）/mol
n（CO2）/mol
T1
0.70
T2
0.25
A.上述信息可推知：
T1＜T2
B.T1℃时，该反应的平衡常数K=
C.T2℃时，若反应达平衡后再缩小容器的体积，c（N2）：
c（NO）不变
D.T1℃时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后NO的转化率减小
4.（2013届北京通州区）两体积相同的密闭容器中均充入1molX和1molY，分别在300℃和500℃下发生如下反应：
X（g）+Y（g）
3Z（g），得到Z的含量随时间t变化的a，b两条曲线（如图所示）．已知在t3时刻改变了某一实验条件，相关判断正确的是（）
A.曲线a是500℃时的图象B.正反应是吸热反应
C.t3时刻可能是增大了压强D.t3时刻可能是降低了温度
5.（2015届北京西城区）向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成．经查资料得知：
Ag++2NH3•H2O⇌Ag（NH3）2++2H2O．下列分析不正确的是（）
A.浊液中存在沉淀溶解平衡：
AgCl（s）⇌Ag+（aq）+Cl﹣（aq）
B.实验可以证明NH3结合Ag+能力比Cl﹣强
C.实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管
D.由资料信息可推知：
加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
6.（2013届北京房山区）在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入密闭容器中，发生反应．反应中各组分浓度随时间变化关系如图．下列说法中，正确的是（）
A.a、b、c、d四个点中，只有b点的化学反应处于平衡状态
B.前10min内用υ（NO2）表示的化学反应速率为0.04mol/（L•min）
C.25min时，导致平衡移动的原因是升高温度
D.a点，用υ（NO2）表示的化学反应速率等于用υ（N2O4）表示的化学反应速率
7.（2015届北京海淀区）N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H＜0．当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是（）
①降温②恒压通入惰性气体③增加N2的浓度④加压．
A.①④B.①②C.②③D.③④
8.（2014届北京通州区）某温度下2L密闭容器中加入4molX和2molY反应：
3X（g）+2Y（g）⇌4Z（l）+2M（g），平衡时n（Z）=1.6mol，下列说法正确的是（）
A.该反应的平衡常数
B.增大压强平衡右移，K平衡增大
C.Y的平衡转化率是40%
D.其他条件不变，向平衡体系中加少量Z，v正、v逆均增大
9.（2014届北京西城区）一定温度下的密闭容器中，反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）达到平衡．缩小容器容积，对反应产生影响的叙述不正确的是（）
A.使平衡常数K增大
B.使平衡向正反应方向移动
C.使SO3的浓度增大
D.使正反应速率大于逆反应速率
10.（2014届北京海淀区）t℃时，在体积不变的密闭容器中发生反应：
X（g）+3Y（g）⇌2Z（g），各组分在不同时刻的浓度如下表：
下列说法正确的是（）
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol•L﹣1
0.1
0.2
0
2min末浓度/mol•L﹣1
0.08
a
b
平衡浓度/mol•L﹣1
0.05
0.05
0.1
A.平衡时，X的转化率为20%
B.t℃时，该反应的平衡常数为40
C.增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动
D.前2min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v（Y）=0.03mol•L﹣1•min﹣1
11.（2015届北京东城区）下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是（）
A.Na与水反应时增大水的用量
B.将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应制取H2
C.在H2SO4与NaOH两溶液反应时，增大压强
D.恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量
12.（2013届北京朝阳）将CO2转化为甲醇的原理为CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0.500℃时，在体积为1L的固定容积的密闭容器中充入1molCO2、3molH2，测得CO2浓度与CH3OH浓度随时间的变化如图所示，从中得出的结论错误的是（）
A.曲线X可以表示CH3OH（g）或H2O（g）的浓度变化
B.从反应开始到10min时，H2的反应速率v（H2）=0.225mol/（L﹒min）
C.平衡时H2的转化率为75%
D.500℃时该反应的平衡常数K=3
13.（2013届北京丰台区）在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是（）
A.平衡常数K=
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.任意时刻，T2温度下的反应速率均大于T1温度下的速率
D.处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
14.（2014届北京房山区）已知：
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol．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）的浓度随时间变化曲线如下图所示．下列叙述中，正确的是（）
A.升高温度能使平衡向正反应方向移动
B.从反应开始到平衡，v（H2）=0.075mol•L﹣1•min﹣1
C.3min时，V（CO2）正=V（CH3OH）逆
D.反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为75%
二、填空题（每题分，计分）
15.（2013届北京通州区）开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题．氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．
（1）已知：
①2CH3OH
（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H1=﹣1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=﹣566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O
（1）△H3=﹣44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
．
（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：
CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H＞0
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a．则Tl T2（填“＜”、“＞”、“=”，下同）；A.B.C三点处对应平衡常数（KA.KB.KC）的大小关系为 ．
②100℃时，将1molCH4和2molH2O通入容积为1L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是 ．
a．容器内气体密度恒定
b．单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2
c．容器的压强恒定
d．3v正（CH4）=v逆（H2）
如果达到平衡时CH4的转化率为0.5，则100℃时该反应的平衡常数K= ．
（3）某实验小组利用CO（g）、O2（g）、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，则该电池负极的电极反应式为 ．
16.（2014届北京石景山）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤．
已知：
SO2（g）+1/2O2（g）⇌SO3（g）△H=﹣98kJ•mol﹣1．
（1）某温度下该反应的平衡常数K=
，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO2（g）、16.0molO2（g）和3.0molSO3（g），则反应开始时v（正） v（逆）（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）一定温度下，向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0molSO2和1.0molO2，达到平衡后体积变为1.6L，则SO2的平衡转化率为 ．
（3）在
（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2（g）平衡浓度比原来减小的是 （填字母）．
A.保持温度和容器体积不变，充入1.0molO2
B.保持温度和容器内压强不变，充入1.0molSO3
C.降低温度
D.移动活塞压缩气体
（4）若以如图所示装置，用电化学原理生产硫酸，写出通入O2电极的电极反应式为 ．
（5）为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2和水的质量比为 ．
三、解答题（每题分，计分）
17.（2015届北京东城区）“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO2、CH4、CH3OH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义．
（1）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol．相关数据如下：
容器
甲
乙
反应物投入量
1molCO2（g）和3molH2（g）
1molCH3OH（g）和1molH2O（g）
平衡时c（CH3OH）
c1
c2
平衡时能量变化
放出29.4kJ
吸收akJ
请回答：
①c1 c2（填“＞”、“＜”或“=”）；a= ．
②若甲中反应10s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是 mol/（L•s）．
（2）压强为p1时，向体积为1L的密闭容器中充入bmolCO和2bmolH2，发生反应CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示．请回答：
①该反应属于 （填“吸”或“放”）热反应；p1 p2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②100℃时，该反应的平衡常数K= （用含b的代数式表示）．
（3）治理汽车尾气的反应是2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）△H＜0．在恒温恒容的密闭容器中通入n（NO）：
n（CO）=1：
2的混合气体，发生上述反应．图2中正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 （选填字母）．
18.（2015届北京东城区）钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用．为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质）．
已知：
①物质溶解性：
LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水；
②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：
Fe3+
Co2+
Co3+
Al3+
pH（开始沉淀）
1.9
7.15
﹣0.23
3.4
pH（完全沉淀）
3.2
9.15
1.09
4.7
请回答：
（1）步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是 ．
（2）将步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应的离子方程式补充完整（填化学式）：
Co2O3+6H++2Cl﹣=2 + ↑+3H2O
（3）步骤Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过 ；废渣中的主要成分除了LiF外，还有 ．
（4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤Ⅳ所起的作用是 ．
（5）在空气中加热5.49g草酸钴晶体（CoC2O4•2H2O）样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表．
温度范围/℃
固体质量/g
150～210
4.41
290～320
2.41
890～920
2.25
经测定，210～290℃过程中产生的气体只有CO2，此过程发生反应的化学方程式是 ．[M（CoC2O4•2H2O）=183g/mol]．
2014-2015学年北京市东城区高三（上）期末化学试卷
19.（2015届北京朝阳区）甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物．工业上可用CO和H2制取甲醇，化学方程式为：
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=akJ/mol为研究平衡时CO的转化率与反应物投料比（
）及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并绘出如图：
（1）反应热a 0（填“＞”或“＜”），判断依据是 ．
（2）若其它条件相同，Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示投料比不同时的反应过程．
①投料比：
Ⅰ Ⅱ（填“＞”或“＜”）．
②若Ⅱ反应的n（CO）起始=10mol、投料比为0.5，A点的平衡常数KA= ，B点的平衡常数KB KA（填“＞”或“＜”或“=”）．
（3）为提高CO转化率可采取的措施是 （至少答出两条）．
20.（2015届北京东城区）工、农业废水以及生活污水中浓度较高的NO3﹣会造成氮污染．工业上处理水体中NO3﹣的一种方法是零价铁化学还原法．某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下．
（1）先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈，然后用蒸馏水将铁屑洗净．
①除锈反应的离子方程式是 ．
②判断铁屑洗净的方法是 ．
（2）将KNO3溶液的pH调至2.5．从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是 ．
（3）将上述处理过的足量铁屑投入
（2）的溶液中．右图表示该反应过程中，体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系．请根据图中信息回答：
①t1时刻前该反应的离子方程式是 ．
②t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4+的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是 ．
（4）铁屑与KNO3溶液反应过程中若向溶液中加入炭粉，可以增大该反应的速率，提高NO3﹣的去除效果，其原因是 ．
参考答案：
一、选择题（每题分，计分）
1.（2013届北京房山区）{关键字:
北京期末}2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）是工业制硫酸的主要反应之一．一定温度下，在甲、乙、丙三个容积均为2L的恒容密闭容器中投入SO2（g）和O2（g），其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示．
甲
乙
丙
起始物质的量
n（SO2）/mol
0.4
0.8
0.8
n（O2）/mol
0.24
0.24
0.48
SO2的平衡转化率/%
80
α1
α2
下列判断中，正确的是（）
A.甲中反应的平衡常数小于乙
B.该温度下，平衡常数值为400
C.平衡时，丙中c（SO3）是甲中的2倍
D.平衡时，甲中O2的转化率大于乙中O2的转化率
【考点】化学平衡的计算．
【专题】化学平衡专题．
【分析】A.温度相同时，该反应的平衡常数不变；
B.根据甲中各物质的平衡浓度计算平衡常数；
C.体积相同，丙中的起始浓度为甲的2倍，压强增大，平衡正向移动，则丙中转化率增大；
D.由甲、乙可知，氧气的浓度相同，二氧化硫的浓度增大会促进氧气的转化．
【解答】解：
A.温度相同时，该反应的平衡常数不变，则甲、乙中反应的平衡常数相等，故A错误；
B.根据2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），
开始0.40.240
转化0.320.160.32
平衡0.080.080.32
平衡浓度0.040.040.16
所以该温度下，平衡常数值为
=400，故B正确；
C.体积相同，丙中的起始浓度为甲的2倍，压强增大，平衡正向移动，则丙中转化率增大，即丙中c（SO3）大于甲中c（SO3）的2倍，故C错误；
D.由甲、乙可知，氧气的浓度相同，二氧化硫的浓度增大会促进氧气的转化，则乙中O2的转化率大于甲中O2的转化率，故D错误；
故选B.
【点评】本题考查化学平衡的计算，熟悉化学平衡的三段法计算及影响平衡移动的因素即可解答，注意平衡常数只与温度有关，计算平衡常数应利用平衡浓度，题目难度中等．
2.（2013届北京石景山）{关键字:
北京期末}容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2molA.2molB和1molA.1molB，相同条件下，发生下列反应：
A（g）+B（g）⇌xC（g）△H＜0．测得两容器中c（A）随时间t的变化如图所示，下列说法不正确的是（）
A.x=1
B.此条件下，该反应的平衡常数K=4
C.给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D.甲和乙的平衡转化率相等
【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线．
【专题】化学平衡专题．
【分析】A.由图象可知平衡时，甲容器平衡时，A的转化率为
=50%，乙容器内A的转化率为
=50%，甲容器内压强比乙容器内大，增大压强平衡不移动，反应前后气体的体积不变；
B.温度相同，平衡常数相等，根据乙容器计算平衡常数，由图可知A的浓度变化量=0.5mol/L，根据三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；
C.升高温度，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动；
D.根据A中计算的转化率判断．
【解答】解：
A.由图象可知平衡时，甲容器平衡时，A的转化率为
=50%，乙容器内A的转化率为
=50%，甲容器内压强比乙容器内大，增大压强平衡不移动，反应前后气体的体积不变，则x=1+1=2，故A错误；
B.温度相同，平衡常数相等，根据乙容器计算平衡常数，由图可知A的浓度变化量=0.5mol/L，则：
A（g）+B（g）⇌2C（g）
开始（mol/L）：
110
变化（mol/L）：
0.50.51
变化（mol/L）：
0.50.51
故平衡常数k=
=4，故B正确；
C.升高温度，反应速率加快，缩短到达平衡的时间，平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率降低，故C正确；
D.由A的计算可知，甲和乙的平衡转化率相等，故D正确；
故选A.
【点评】本题考查化学平衡图象、化学平衡的影响因素与计算，化学平衡常数等，难度中等，根据平衡时A的转化率或平衡浓度判断x的值是解题关键．
3.（2015届北京西城区）{关键字:
北京期末}在不同温度下，向2L密闭容器中加入1molNO和1mol活性炭，发生反应：
2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2（g）△H=﹣213.5kJ/mol，达到平衡时的数据如下：
下列说法不正确的是（）
温度/℃
n（活性炭）/mol
n（CO2）/mol
T1
0.70
T2
0.25
A.上述信息可推知：
T1＜T2
B.T1℃时，该反应的平衡常数K=
C.T2℃时，若反应达平衡后再缩小容器的体积，c（N2）：
c（NO）不变
D.T1℃时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后NO的转化率减小
【考点】化学平衡的计算．
【专题】化学平衡专题．
【分析】A.根据T1时活性炭的平衡物质的量计算出二氧化碳平衡物质的量与T2℃时二氧化碳平衡物质的量比较，平衡温度对化学平衡的影响；
B.根据反应2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2（g）平衡常数K=
计算判断；
C.反应2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2是气体体积不变的反应，平衡不受压强的影响；
D.反应2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2是气体体积不变的反应，平衡不受压强的影响．
【解答】解：
A.温度T1时，活性炭的平衡物质的量为0.70mol，则消耗的n（活性炭）=1mol﹣0.7mol=0.3mol，故消耗的n（NO）=0.6mol，平衡时n（NO）=1mol﹣0.6mol=0.4mol，生成的n（N2）=0.3mol，生成的n（CO2）=0.3mol，温度T2时，生成的n（CO2）=0.25mol，反应2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2（g）△H=﹣213.5kJ/mol，正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，所以T1＜T2，故A正确；
B.温度T1，平衡时n（NO）=0.4mol，（N2）=0.3mol，n（CO2）=0.3mol，平衡常数K=
=
=
，故B正确；
C.反应2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2（g）是一个气体体积不变的反应，平衡后再缩小容器的体积，压强增大，但平衡不移动，故c（N2）：
c（NO）不变，故C正确；
D.反应2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2（g）是一个气体体积不变的反应，开始时反应物的用量均减小一半，压强减小，但平衡不移动，平衡后NO的转化率不变，故D错误．
故选：
D.
【点评】本题考查了化学平衡影响因素和化学平衡常数的计算问题，难度不大，注意反应2NO（g）+C（s）═N2（g）+CO2是气体体积不变的反应，平衡不受压强的影响．
4.（2013届北京通州区）{关键字:
北京期末}两体积相同的密闭容器中均充入1molX和1molY，分别在300℃和500℃下发生如下反应：
X（g）+Y（g）
3Z（g），得到Z的含量随时间t变化的a，b两条曲线（如图所示）．已知在t3时刻改变了某一实验条件，相关判断正确的是（）
A.曲线a是500℃时的图象B.正反应是吸热反应
C.t3时刻可能是增大了压强D.t3时刻可能是降低了温度
【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线；化学平衡的影响因素．
【专题】化学平衡专题．
【分析】从以下角度分析该反应：
（1）根据方程式的特点判断，X（g）+Y（g）
3Z（g）中，反应物气体的化学计量数之和小于生成物的，增大压强，平衡向逆向移动；
（2）根
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