届高考化学总复习 专题7 化学反应速率与化学平衡专题综合检测 苏教版.docx

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届高考化学总复习专题7化学反应速率与化学平衡专题综合检测苏教版

专题7化学反应速率与化学平衡

专题综合检测（七）

（时间：

45分钟；满分：

100分）

一、选择题（本题包括9小题，每小题5分，共45分）

1．美国亚利桑那州大学（ASU）和阿贡国家实验室的科学家最近设计出生产氢气的人造树叶，原理为2H2O（g）

2H2（g）＋O2（g）。

有关该反应的说法正确的是（　　）

A．ΔH＜0

B．ΔS＜0

C．化学能转变为电能

D．氢能是理想的绿色能源

解析：

选D。

该反应是熵增的吸热反应，太阳能转化为化学能。

2．据新华网报道，加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂”，能够非常高效且廉价地将电能转化成化学能。

该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体，用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。

下列说法中不正确的是（　　）

A．使用电催化剂，加快了水的分解速率

B．金属氧化物固体的量越多，水分解速率越快

C．反应一段时间，过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化

D．金属氧化物固体的多孔结构利于提高催化剂的效率

解析：

选B。

催化剂的用量对化学反应速率有影响，在一定用量范围内，随着用量增加，反应时间缩短，反应速率加快；但催化剂的用量增加到一定值后，反应时间和反应速率不再改变，故B项错误。

3．（2018·洛阳高三模拟）工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是

①2C（焦炭）＋O2（空气）

2CO

②Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需，其主要原因是（　　）

A．CO过量

B．CO与铁矿石接触不充分

C．炼铁高炉的高度不够

D．CO与Fe2O3的反应有一定限度

解析：

选D。

因为高炉炼铁的反应具有一定的限度，通过提高CO的浓度使平衡向生成铁（正反应）的方向移动，所以焦炭的使用量多。

4．（2018·马鞍山高三模拟）已知X（g）＋Y（g）2Z（g）　ΔH＜0。

反应发生后，t1时达到平衡，t2时改变条件，t3时达到新平衡，则t2时改变的条件可能是（　　）

A．升高温度　　　　　　　　B．减小Z的浓度

C．增大压强D．增大X或Y的浓度

解析：

选A。

由图可知t2后，Z的浓度减小，X或Y浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动。

A项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；B项，由图可知t2时Z的浓度不变，错误；C项，增大压强是通过缩小体积实现，此时Z、X、Y的浓度均应瞬间增大，曲线出现断点，且平衡不移动，错误；D项，增大X或Y浓度，t2时X或Y浓度应瞬间增大，曲线出现断点，且平衡向正反应方向移动，错误。

5．（2018·龙岩高三质检）甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一，该过程的主要反应是CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）。

其他条件相同，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ）作用下反应相同时间后，体系中CO含量随反应温度的变化如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．相同条件下，催化剂Ⅱ催化效率更高

B．b点表示上述反应在对应条件下的平衡状态

C．根据图像，无法判断该反应是否为吸热反应

D．该反应平衡常数表达式为K＝c（CO）·c3（H2）/c（CH4）

解析：

选C。

其他条件相同，相同温度时催化剂Ⅰ生成CO的量更多，故催化剂Ⅰ的催化效率更高，A项错误；催化剂不影响可逆反应的限度，所以温度相同的条件下，两者的平衡状态相同，即应为相交的点，所以b点不是平衡状态，B项错误；由于图像显示交点前均没有达到平衡，所以无法判断该反应的热效应（应先达到化学平衡且平衡又发生移动，才能根据其推断），C项正确；气态的水也要写进平衡常数表达式，D项错误。

6．（2018·衡阳高三模拟）一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收，其中Y是单质：

SO2（g）＋2CO（g）

2X（g）＋Y（l）

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用超灵敏气体传感器测得不同时间的SO2和CO浓度如下表：

时间/s

0

1

2

3

4

c（SO2）/

mol·L－1

1.00

0.50

0.23

3.00×

10－37

3.00×

10－37

c（CO）/

mol·L－1

4.00

3.00

2.46

2.00

2.00

下列说法不正确的是（　　）

A．X的化学式为CO2

B．前1s内v（X）＝1.00mol·L－1·s－1

C．该回收原理利用了SO2的还原性

D．该温度下，此反应的平衡常数的数值是3.33×1036

解析：

选C。

该反应是进行硫的回收，所以Y单质是S单质，根据质量守恒定律，则X的化学式是CO2，A项正确；前1s内，CO的物质的量浓度减小1.00mol·L－1，则X的物质的量浓度增加1.00mol·L－1，所以v（X）＝1.00mol·L－1·s－1，B项正确；在该反应中，S元素的化合价降低，作氧化剂，所以利用了二氧化硫的氧化性，C项错误；3s时，该反应达到平衡状态，CO的物质的量浓度减少2.00mol·L－1，则X的浓度增加2.00mol·L－1，所以该反应的平衡常数K＝2.002/[2.002×（3.00×10－37）]＝3.33×1036，D项正确。

7．（2018·正定中学高三月考）将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小）。

已知反应：

2NO2（红棕色）N2O4（无色）　ΔH<0。

下列说法正确的是（　　）

A．b点的操作是拉伸注射器

B．c点与a点相比，c（NO2）增大，c（N2O4）减小

C．d点：

v（正）

D．若注射器绝热（不与外界进行热交换），则压缩达新平衡后平衡常数K值减小

解析：

选D。

A项，b点往后，透光率下降，说明颜色加深，若是拉伸注射器，体积增大，c（NO2）浓度减小，虽然平衡向逆反应方向移动，但平衡的移动只能“减弱”影响，所以c（NO2）比原平衡小，不符合题意，错误；B项，由于图示是拉伸和压缩注射器，所以c点与a点比，c（NO2）、c（N2O4）均增大（原理同A分析），错误；C项，d点变化是透光率升高，即c（NO2）浓度减小，平衡向正反应方向移动，v（逆）

8．某同学在三个容积相同的密闭容器中，分别研究三种不同条件下化学反应：

2X（g）Y（g）＋W（g）的进行情况。

其中实验Ⅰ、Ⅱ控温在T1，实验Ⅲ控温在T2，它们的起始浓度均是c（X）＝1.0mol·L－1，c（Y）＝c（W）＝0，测得反应物X的浓度随时间的变化如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ可能使用了催化剂

B．与实验Ⅰ相比，实验Ⅲ若只改变温度，则温度T1

C．在实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，达到平衡状态时X的体积百分含量相同

D．若起始浓度c（X）＝0.8mol·L－1，c（Y）＝c（W）＝0，其余条件与实验Ⅰ相同，则平衡浓度c（X）＝0.4mol·L－1

解析：

选C。

A项，实验Ⅰ与实验Ⅱ达到平衡时X的浓度相同，只是实验Ⅱ反应速率较快，则可能使用了催化剂，正确；B项，实验Ⅲ达到平衡所用时间比实验Ⅰ短，则T2>T1，平衡时实验Ⅲ中X浓度较小，表明升温平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，正确；C项，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ达到平衡时，X的体积百分含量明显是Ⅰ＝Ⅱ>Ⅲ，不正确；D项，实验Ⅰ中，平衡时c（Y）＝c（W）＝0.25mol·L－1，K＝

＝0.25，而反应温度不变，则平衡常数不变，设平衡时Y的浓度为a，K＝

＝

＝0.25，解得a＝0.2mol·L－1，则平衡时c（X）＝0.8mol·L－1－2×0.2mol·L－1＝0.4mol·L－1，正确。

9．使用SNCR脱硝技术的原理是4NO（g）＋4NH3（g）＋O2（g）4N2（g）＋6H2O（g），如图是在密闭体系中研究反应条件对烟气脱硝效率的实验结果。

下列说法正确的是（　　）

A．从图1判断，该反应的正反应是放热反应

B．减小氨气的浓度有助于提高NO的转化率

C．从图1判断，脱硝的最佳温度约为925℃

D．从图2判断，综合考虑脱硝效率和运行成本最佳氨氮摩尔比应为2.5

解析：

选C。

由图1，升高温度，NH3浓度减小，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，A错；减小氨气的浓度，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，B错；由图1，温度约为925℃时，NH3浓度较低且脱硝效率最高，C对；氨氮摩尔比为2.5时，虽然脱硝效率最高，但NH3浓度太大，成本过高，D错。

二、非选择题（本题包括4小题，共55分）

10．（12分）固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。

工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－49.0kJ/mol。

某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示：

回答下列问题：

（1）由图分析，在下列时间段内反应速率最快的时间段是________（填字母）。

a．0～1minb．1～3min

c．3～8mind．8～11min

（2）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。

与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是________________，曲线Ⅱ改变的条件可能是________________。

（3）下列表述能表示该反应已达平衡的是______________（填序号）。

a．容器内压强不再改变

b．容器内气体的密度不再改变

c．容器内气体的平均摩尔质量不再改变

d．容器内各物质的物质的量相等

解析：

（1）曲线的斜率越大，速率越大。

（2）曲线Ⅰ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n（H2）大，改变的条件应是升高温度，使平衡左移；曲线Ⅱ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n（H2）小，改变的条件应是增大压强，使平衡右移。

（3）反应CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－49.0kJ/mol是正反应气体体积减小的放热反应。

容器内压强、气体平均摩尔质量不再改变，说明气体的总物质的量不再改变，a、c符合题意；容器的体积不变，质量不变，密度始终不变，b不符合题意；容器内各物质的物质的量相等，不一定达到平衡，d不符合题意。

答案：

（1）a　

（2）升高温度　增大压强　（3）ac

11．（14分）氨是重要的化工产品之一，研究合成氨反应具有重要的意义。

（1）已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为N≡N946.0kJ·mol－1，H—H436kJ·mol－1，N—H390.8kJ·mol－1，写出N2（g）和H2（g）为原料合成NH3（g）的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）某小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，实验结果如图所示。

①t1时刻改变的条件为_________________________________________________。

②t2时刻，恒压充入氦气，t3时刻达到平衡，在图中画出t2时刻后的速率变化图像。

（3）相同温度下，A、B、C三个密闭容器，A、B恒容，C带有可自由移动的活塞K，各向其中充入如图所示反应