高三化学一轮复习测试专题《化学反应速率与化学平衡》含答案文档格式.docx

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v（丙）>

v（甲）

C．v（丙）>

v（甲）>

v（乙）

D．v（乙）>

5.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）　ΔH＜0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是（　　）

A．增加压强

B．降低温度

C．增大CO的浓度

D．更换催化剂

6.在一定条件下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，不能表明反应：

A（s）＋2B（g）

C（g）＋D（g）已达平衡的是（　　）

A．混合气体的压强

B．混合气体的密度

C．B的物质的量浓度

D．混合气体的平均相对分子质量

7.下列条件一定能使反应速率加快的是（　　）

①增加反应物的物质的量　②升高温度　③增大反应体系的压强　④不断分离出生成物　⑤加入MnO2

A．全部

B．①②⑤

C．②

D．②③

8.下图是可逆反应A＋2B

2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（降温和加压）而变化的情况，由此可推断（　　）

A．正反应是吸热反应

B．若A、B是气体，则D是液体或固体

C．逆反应是放热反应

D．A、B、C、D均为气体

9.把1molCO2和3molH2通入1L的密闭容器中，在某温度下发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－49.0kJ·

mol－1。

测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．3min时，v正＝v逆

B．0～10min内，H2的平均反应速率为2.25mol·

min－1

C．该温度下，反应的平衡常数K＝5.3

D．若升高温度，则CO2的转化率大于75%

10.某温度下H2（g）＋I2（g）

2HI（g）的平衡常数为50。

开始时，c（H2）＝1mol·

L－1，达平衡时，c（HI）＝1mol·

L－1，则开始时I2（g）的物质的量浓度为（　　）

A．0.04mol·

L－1

B．0.5mol·

C．0.54mol·

D．1mol·

11.反应3Fe（s）＋4H2O（g）

Fe3O4（s）＋4H2（g）在一体积可调的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　）

A．增加Fe的表面积

B．保持体积不变，充入Ne使体系压强增大

C．将容器的体积缩小一半

D．保持总压强不变，充入Ne使容器的体积增大

12.可逆反应aX（g）＋bY（g）

cZ（g）在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率（v）—时间（t）图像如下图。

则下列说法中正确的是（　　）

A．若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强

B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂

C．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂

D．若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强

13.下列说法中正确的是（　　）

A．二氧化锰是催化剂，能加快反应速率

B．温度越高，催化剂的催化效果越好

C．食品包装袋中的抗氧化剂实质就是“负催化剂”，能使氧化还原反应的反应速率减小

D．升高温度，吸热反应和放热反应的反应速率都加快

14.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。

下列说法正确的是（　　）

A．平衡时各容器内c（NO2）的大小顺序为乙>

甲>

丙

B．平衡时N2O4的百分含量：

乙>

甲＝丙

C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同

D．平衡时混合物的平均相对分子质量：

15.在如图所示的三个容积相同的容器①、②、③中进行如下反应：

3A（g）＋B（g）

2C（g）　ΔH<

0，若起始温度相同，分别向三个容器中通入3molA和1molB，则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为（　　）

A．③②①

B．③①②

C．①②③

D．②①③

16.常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现分别进行下列两上实验：

（N2O4（g）

2NO2（g）　ΔH＞0）

（a）将两容器置于沸水中加热

（b）在活塞上都加2kg的砝码

在以上两情况下，甲和乙容器的体积大小的比较，正确的是（　　）

A．（a）甲＞乙，（b）甲＞乙

B．（a）甲＞乙，（b）甲＝乙

C．（a）甲＜乙，（b）甲＞乙

D．（a）甲＞乙，（b）甲＜乙

17.已知反应2CO（g）===2C（s）＋O2（g）的ΔH为正值，ΔS为负值。

设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法正确的是（　　）

A．低温下能自发进行

B．高温下能自发进行

C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行

D．任何温度下都不能自发进行

18.在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：

下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是（　　）

（注：

图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1＜c2）

19.在一定条件下，可逆反应X（g）十3Y（g）

2Z（g）达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为（　　）

A．1∶1

B．1∶3

C．2∶3

D．3∶2

20.在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molNO2，发生反应2NO2（g）

N2O4（g）ΔH＜0，达到平衡状态后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化关系如图。

下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是（　　）

A．保持压强不变，升高反应温度

B．保持温度和容器体积不变，充入1molN2（g）

C．保持温度和容器体积不变，充入1molN2O4（g）

D．保持温度和压强不变，充入1molN2O4（g）

二、非选择题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

21.硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。

工业上常用接触法制取硫酸，主要原料是硫铁矿（主要成分为FeS2）和空气。

接触法制取硫酸的生产过程大致可分为三个阶段：

SO2的制取和净化（高温煅烧硫铁矿可得SO2和Fe2O3）；

SO2转化为SO3[2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）（正反应为放热反应）]；

SO3的吸收和硫酸的生成。

某化学实验小组的同学，为了研究SO2与O2的反应情况，在T℃下，向2L密闭容器中充入4molSO2和2molO2，测得不同时间的SO2物质的量如下表：

（1）在该平衡状态时，SO3的物质的量为________。

（2）4min时，用O2表示的反应速率为______________。

（3）根据表中数据，在下图中画出SO3的物质的量随时间变化的曲线。

22.某化学反应2A（g）⇌B（g）+D（g）在密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol•L﹣1）随反应时间（min）的变化情况如下表：

根据上述数据，完成下列填空：

（1）实验1中，在10～20min时间内，以A的速率表示的平均反应速率为　　mol•L﹣1•min﹣1。

（2）实验2中，A的初始浓度c2=　　mol•L﹣1，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是　　。

（3）设实验3的化学反应速率为v3，实验1的化学反应速率为v1，则v3　　v1（填“＞”“=”或“＜”），且c3　　1.0mol•L﹣1（填“＞”“=”或“＜”）。

（4）比较实验4和实验1，可推测该反应的正反应是　　反应（填“吸热”或“放热”），理由是　　。

23.反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）ΔH＜0在等容条件下进行。

改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：

回答问题：

（1）在3个阶段中，N2的平均反应速率

（N2）、

（N2）中最大的是__________，其值是__________。

（2）H2的平衡转化率αⅠ（H2）、αⅡ（H2）、αⅢ（H2）的大小关系是__________。

（3）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是__________（填“正反应方向”或“逆反应方向”），采取的措施是__________。

（4）第Ⅰ阶段时，化学平衡常数K1＝__________；

第Ⅱ、Ⅲ阶段化学平衡常数K2__________K3；

（填“＞”、“＜”、“＝”）判断的理由是__________。

24.回答下列问题：

（1）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：

2CO2（g）===2CO（g）＋O2（g），该反应的ΔH________（填“>

”“<

”或“＝”）0，ΔS________（填“>

”或“＝”）0，在低温下，该反应________（填“能”或“不能”）自发进行。

（2）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。

科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO

2CO2＋N2。

反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH________（填“>

”或“＝”）0。

（3）已知在100kPa、298K时石灰石分解反应CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）的ΔH>

0，ΔS>

0，则：

①该反应常温下________（填“能”或“不能”）自发进行。

②据本题反应数据分析，温度________（填“能”或“不能”）成为反应方向的决定因素。

（4）已知CaSO4（s）＋CO（g）

CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）

ΔH＝＋218kJ·

mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是________。

（5）某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________（填“>

”或“<

”）0。

答案解析

1.【答案】B

【解析】A项，在反应中，加入一种固体反应物，固体量的增减不会引起化学平衡的移动，错误；

B项，任何化学反应一定伴随能量的变化，升高温度，化学平衡一定是向着吸热方向进行，正确；

C项，对于没有气体参加的反应，或是前后气体体积不变的反应，压强变化不会引起平衡的移动，错误；

D项，使用催化剂只能改变化学反应的速率，不会引起化学平衡的移动，错误。

2.【答案】B

【解析】用极端假设法考虑平衡完全向左进行、完全向右进行的两种情形。

2A　＋　B　

　2C

（起始）111

（向左）1＋11＋0.50

2A　＋　B　鸠2C

（向右）01－0.51＋1

得到B的极值为1.5mol和0.5mol，实际上该反应为可逆反应，不可能完全向左、向右进行，即0.5mol<

n（B）<

1.5mol。

3.【答案】A

【解析】根据①N2（g）＋O2（g）

10－30可知NO释放氧的反应：

2NO（g）

N2（g）＋O2（g）的平衡常数K＝

＝1×

1030，

根据②2H2（g）＋O2（g）

1081可知水分解释放氧的反应：

2H2O（g）

2H2（g）＋O2（g）的平衡常数K＝

＝5×

10－82，

10－92，

化学平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，由于平衡常数：

1×

1030＞5×

10－82＞4×

10－92，因此反应①NO分解放氧的倾向最大。

4.【答案】D

【解析】N2、H2合成氨的反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），三个容器中均转化为N2的反应速率为

甲：

v（N2）＝

v（H2）＝1mol·

v（NH3）＝0.5mol·

即v（乙）>

v（丙）。

5.【答案】B

【解析】提高CO的转化率可以让平衡正向进行即可。

A项，增加压强，该平衡不会发生移动，错误；

B项，降低温度，化学平衡向着放热方向即正向进行，正确；

C项，增大CO的浓度，化学平衡向着正方向进行，但是一氧化碳的转化率降低，错误；

D项，催化剂不会引起化学平衡的移动，错误。

6.【答案】A

【解析】由于该反应是个反应前后气体体积相等的可逆反应。

A项，无论反应是否达到平衡，混合气体的压强都不会发生变化。

因此不能作为判断平衡的依据，符合题意；

B项，由于反应有固体物质参加。

若反应未达到平衡，反应正向进行混合气体的质量增大，气体的密度增大；

若反应逆向进行，则气体物质的质量减小，气体的密度减小。

只有反应达到平衡时，气体的质量和密度才保持不变。

因此可以作为反应达到平衡的标志，不符合题意；

C项，若反应未达到平衡，B的物质的量就会发生变化，B的浓度也会发生改变。

因此可以作为判断平衡的标志，不符合题意；

D项，由于反应前后气体的物质的量不变，若反应达到平衡，混合气体的质量就不变，气体的平均相对分子质量也不变；

若反应未达到平衡，气体的质量就要发生变化，气体的摩尔质量或混合气体的平均相对分子质量就要发生变化。

因此可以作为判断反应达到平衡的标志，不符合题意。

7.【答案】C

【解析】增加固体或纯液体，速率无影响；

增大压强，若密闭容器体积一定，加入稀有气体，对气体参与的反应速率无影响；

不断分离反应物，速率减小；

催化剂对反应有选择性，并不是对所有反应都有效。

8.【答案】B

【解析】由于降低温度，平衡正向移动，根据平衡移动原理：

降低温度，平衡向放热反应方向移动。

正反应方向是放热反应，所以逆反应是吸热反应，A、C项错误；

增大压强，平衡正向移动，则根据平衡移动原理，正反应方向是气体体积减小的反应方向，所以若A、B是气体，则D是液体或固体，B项正确；

若A、B、C、D均为气体，则正反应方向是气体体积扩大的反应方向，与图像不符合，D项错误。

9.【答案】C

【解析】

则0～10min内，v（H2）＝

＝0.225mol·

min－1，B错误；

K＝

＝

≈5.3，C正确；

3min时，未达到平衡状态，v正≠v逆，A错误；

该反应为放热反应，升高温度平衡向左移动，CO2的转化率降低，D错误。

10.【答案】C

【解析】设起始时I2的物质的量浓度为x，则：

＝50，

x＝0.54。

11.【答案】B

12.【答案】C

13.【答案】D

【解析】A项，二氧化锰作催化剂，有选择性；

B项，催化剂一般有一定的使用温度范围；

C项，抗氧化剂是防止食品被氧化，不是速率问题。

14.【答案】B

【解析】因甲、丙为恒容容器，0.1molN2O4完全转化可得到0.2molNO2，故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向进行，B正确；

再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错误；

虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知，因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错误；

由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错误。

15.【答案】A

【解析】根据题意知，①容器是绝热恒容容器，该反应是放热反应，反应进行过程中容器内温度升高；

②容器是恒温恒容容器，该反应正向为气体体积减小的反应，反应进行过程中容器内压强减小；

③容器是恒温恒压容器，该反应正向为气体体积减小的反应，反应进行过程中为保持恒压，容器的体积减小；

①与②相比，由于②能把反应产生的热量散到空气中，相比①来说相当于降低温度，平衡右移，故平衡时C的体积分数②大于①；

②与③相比，由于反应向右进行时气体物质的量减小，③中活塞下移，相对②来说，相当于给体系加压，平衡右移，C的体积分数③大于②，达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为③②①。

16.【答案】D

（a）在沸水中，气体体积都受热膨胀，甲中存在平衡N2O4（g）

2NO2（g）　ΔH＞0，升高温度，平衡正向移动，使体积进一步增大，所以体积：

甲＞乙；

（b）都加2kg的砝码，压强增大，气体都缩小，甲中存在平衡N2O4（g）

2NO2（g）　ΔH＞0，增大压强，平衡逆向移动，体积减小得更多，所以体积：

甲＜乙。

17.【答案】D

【解析】反应2CO（g）===2C（s）＋O2（g）的ΔH为正值，ΔS为负值，则ΔG＝ΔH－T·

ΔS＞0，反应不能自发进行，D项正确。

18.【答案】A

【解析】要从表中的数据去分析N2O的浓度与反应速率、半衰期、转化率的数据关系。

从表中的数据说明每个时间段内v（N2O）相等，A项正确、B项错误；

从表中数据分析可知半衰期与浓度的关系图为

，C项错误；

从表中数据分析可知不同浓度下的转化率不同（浓度大转化率小），在相同浓度条件下的转化率相同，D项错误。

19.【答案】C

【解析】由题意可得

∶

＝1∶2，即

。

20.【答案】D

【解析】A项，温度升高，正、逆反应速率都增大，错误；

B项，温度和体积不变，充入1molN2对正、逆反应速率无影响，错误；

C项，温度和体积不变，充入1molN2O4逆反应速率瞬间增大，正反应速率瞬间不变，错误。

21.【答案】

（1）3mol　

（2）0.125mol·

（3）

（1）6min时，反应达到平衡状态，此时消耗3molSO2，同时生成3molSO3。

（2）4min时，消耗2molSO2,1molO2，v（O2）＝

＝0.125mol·

min－1。

（3）6min时，反应达到平衡状态，消耗3molSO2，生成3molSO3,6～10min内反应处于平衡状态，用光滑的曲线连接（0,0）、（2,1）、（4,2）、（6,3）、（10,3）即可得到n（SO3）随时间的变化曲线。

22.【答案】

（1）0.013　

（2）1.0　　使用催化剂　

（3）＞　　＞　

（4）吸热　　比较实验4与实验1，可看出升高温度，A的平衡浓度减小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应　

（1）v=

=0.013mol·

L-1·

min-1；

（2）根据实验1、2数据分析，温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，且B、D起始浓度为0，所以两组实验中A的起始浓度相同为1.0mol•L﹣1；

温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，但达平衡时2组的时间较短，所以只能是加入催化剂；

（3）实验1、3比较，温度相同，10min﹣20min时，实验3的浓度减少量都大于实验1的，所以实验3的反应速率大于实验1的，即v3＞v1；

根据相同条件下，浓度对化学反应速率的影响判断，实验3的起始浓度大于实验1的，即c3＞1.0mol•L﹣1；

（4）实验4与实验1比，温度升高，达平衡时A的平衡浓度减小；

温度升高，化学平衡向吸热方向移动，所以正反应是吸热反应。

23.【答案】

（1）Ⅰ0.05mol·

（2）Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ（3）正反应方向减小NH3浓度（4）＜由图可以判断，Ⅱ到Ⅲ采取降低温度的措施，放热反应，降温平衡常数增大。

（1）

（

）=

=0.05mol·

=0.0253mol·

=0.012mol·

故在3个阶段中，

的平均反应速率

）、

）中最大的是Ⅰ，其值是0.05mol/（L·

min）。

（2）

的平衡转化率

×

100%=50%

100%=38%

100%=19.4%

则三个阶段

的转化率的大小为Ⅰ>

Ⅱ>

Ⅲ

（3）由第一次平衡到第二次平衡时各物质的浓度可知，

浓度由第一次平衡时的1.00mol·

逐渐减低到第二次平衡时的0.62mol·

，

浓度由第一次平衡时的3.00mol·

逐渐减低到第二次平衡时的0.86mol·

，N

浓度第一次平衡时的2.00mol·

瞬间降低为0,后逐渐增大到第二次平衡时的0.76mol·

，所以平衡移动的方向是正反应方向，采取的措施是减小N

浓度。

（4）第Ⅰ阶段时，

、

、N

的平衡浓度分别为1.00mol·

、3.00mol·

、2.00mol·

化学平衡常数

=

第Ⅱ、Ⅲ阶段化学平衡常数

<

，理由是由图可以判断,Ⅱ到Ⅲ采取降低温度的措施，放热反应，降温平衡常数增大。

24.【答案】

（1）>

　>

　不能　

（2）<

　（3）①不能　②能　（4）高温　（5）>

（1）该反应为吸热反应，化学反应后气体的化学计量数之和增加，所以ΔH＞0，ΔS>

0，故低温下ΔG＝ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进行。

（2）因为ΔS<

0，且ΔG＝ΔH－TΔS<

0，故ΔH<

0。

（3）①常温下石灰石不分解。

②该反应的ΔH>

0，属于熵增加的吸热反应，故在高温下该反应能够自发进行。

（4）自发反应的条件是ΔH－TΔS<

0，即ΔH<

TΔS，ΔH＝＋218kJ·

mol－1，ΔS>

0，故T>

，即T值较大，该反应应在高温下进行。

（5）吸热反应能自发进行，即ΔH>

0，ΔH－TΔS<

0，又知T>

0，故ΔS>