化学反应速率习题 1DOC.docx

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化学反应速率习题1DOC

2015届高考化学一轮总复习单元检测卷：

第七章化学反应速率和化学平衡（人教版）

一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，共45分）

　1.（2014河北省衡水中学第三次模拟）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：

3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO。

下列叙述不正确的是（　　）

A.若已知上述反应为放热反应，升高温度，其平衡常数减小

B．上述反应中每生成1molSi3N4，N2得到12mol电子

C．在氮化硅的合成反应中，N2是还原剂，SiO2是氧化剂

D．若使压强增大，上述平衡向逆反应方向移动

　2.下列各图是温度（或压强）对反应：

2A（s）＋2B（g）2C（g）＋D（g）　ΔH＜0的正、逆反应速率的影响，其中正确的是（　　）

　3.COCl2俗名光气，是有毒气体。

在一定条件下，可发生的化学反应为：

COCl2（g）

CO（g）＋Cl2（g）　ΔH＜0，下列有关说法正确的是（　　）

A．在一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率

B．当反应达平衡时，恒温恒压条件下通入Ar，能提高COCl2的转化率

C．单位时间内生成CO和Cl2的物质的量比为1∶1时，反应达到平衡状态

D．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大

　4.可逆反应：

A（g）＋2B（g）2C（g）　ΔH＝－QkJ·mol－1。

现有甲、乙两个容积相等且不变的密闭容器，向甲容器中充入1molA和2molB，在一定条件下达到平衡时放出的热量为Q1kJ；在相同条件下向乙容器中充入2molC，达到平衡后吸收的热量为Q2kJ。

已知Q1＝9Q2，下列叙述中正确的是（　　）

A．Q1＝Q

B．平衡时甲中C的体积分数比乙中小

C．达到平衡时，甲中A的转化率为90%

D．Q1＋Q2＞Q

　5.在一定温度下，容器中加入CO和H2O（g）各1mol，发生反应：

CO＋H2O（g）

CO2＋H2，达到平衡时生成0.7mol的CO2，若其他条件不变，一开始就加入4molH2O（g），则达到平衡可能生成的CO2是（　　）

A．0.6molB．0.95mol

C．1molD．1.5mol

　6.某温度下，反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）　ΔH<0，正反应为放热反应，在带有活塞的密闭容器中达到平衡。

下列说法中正确的是（　　）

A．体积不变，升温，正反应速率减小

B．温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大

C．温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深

D．体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大

　7.在2L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：

2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＝－746.4kJ·mol－1。

起始反应时NO和CO各为4mol,10秒钟后达到化学平衡，测得N2为1mol。

下列有关反应速率的说法中，正确的是（　　）

A．反应前5秒钟内，用NO表示的平均反应速率为0.1mol·L－1·s－1

B．达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大

C．达到平衡后，反应速率的关系有：

v正（CO）＝2v逆（N2）

D．保持容器体积不变，往容器中充入1molO2，正、逆反应速率都不改变

　8.图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO＋O22NO2＋Q（Q>0）反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正>v逆的点是（　　）

A．a点B．b点

C．c点D．d点

　9.在一定条件下，向2L恒容密闭容器中加入2molX、1molY。

发生如下反应：

2X（g）＋Y3Z（g）　ΔH＝－akJ·mol－1（a>0）。

经60s达平衡，此时Y的物质的量为0.2mol。

下列说法错误的是（　　）

A．用Z表示的化学反应速率为1.2mol·L－1·min－1

B．若再充入1molZ，重新达到平衡时，X的体积分数不变，则Y为气态

C．达平衡后，实际放出的热量为bkJ，则b＝a

D．若Y为气态，则使容器体积变为1L，Z的物质的量不会增大

10.下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是（　　）

A．①②③B．②④⑤

C．①③⑤D．②③④

11.相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容容器中发生可逆反应：

X2（g）＋3Y2（g）2XY3（g）　ΔH＝－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

X2

Y2

XY3

达平衡时体系

能量的变化

①

1

3

0

放热46.3kJ

②

0.8

2.4

0.4

Q（Q＞0）

下列叙述不正确的是（　　）

A．容器①、②中反应达平衡时XY3的平衡浓度相同

B．容器①、②中达到平衡时各物质的百分含量相同

C．达平衡时，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46.3kJ

12.（2014•扬州模拟）下图表示反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系图。

下列说法正确的是（　　）

A．氨气的体积分数最高的一段时间为t5～t6

B．t2～t3和t3～t4时间段氨气的体积分数相等

C．t1时刻改变的条件是降低温度

D．t4～t5时间段平衡向正反应方向移动

13.实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图（其他条件相同）。

则下列有关说法正确的是（　　）

A．若增大压强，该反应的反应速率一定增大

B．pH＝6.8时，随着反应的进行反应速率逐渐增大

C．一定pH范围内，溶液中H＋浓度越小，反应速率越快

D．可采用调节pH的方法使反应停止

14.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化为乙酸。

在不同温度时，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示。

据图分析，下列判断正确的是（　　）

A．250℃之前与250℃之后催化剂的作用相反

B．300℃以后乙酸的生成速率增加的原因是该反应放热

C．催化剂对速率的影响比温度的影响大

D．温度高于400℃时，Cu2Al2O4不宜作为该反应的催化剂

15.在密闭容器中，反应X2（g）＋2Y2（g）2XY2（g）　ΔH＜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是加入适当催化剂的变化情况

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

二、非选择题（本题包括5小题，共55分）

16.（8分）以N2和H2为原料合成氨气：

反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<0

（1）写出该反应的化学平衡常数表达式　K＝c2（NH3）/[c（N2）·c3（H2）]　。

（2）下列措施可以提高H2的转化率的是（填选项序号）　bc　。

a．选择适当的催化剂

b．增大压强

c．及时分离生成的NH3

d．升高温度

e．投入更多的H2

（3）在恒定温度下，将1molN2和3molH2混合后充入一恒压容器中，反应N2＋3H22NH3在t1时刻达到平衡；t2时刻再快速充入一定量NH3，t3时刻重新达平衡至t4。

在0→t4时间内混合气中NH3的体积分数（纵坐标）随时间（横坐标）变化的曲线正确的是（　　）

17.（8分）

（1）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g），测得在一定的压强下CH4的平衡转化率与温度的关系如下图。

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为　0.0024mol/（L·min）　；

②100℃时该反应的平衡常数为　7.2×10－5　，该反应ΔH　＞　0（填“＜”或“＞”）。

（2）在一定温度和压强条件下发生了反应：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＜0，反应达到平衡时，改变温度（T）和压强（p），反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图所示，关于温度（T）和压强（p）的关系判断正确的是　C　（填序号）。

A．p3＞p2　T3＞T2B．p2＞p4　T4＞T2

C．p1＞p3　T1＞T3D．p1＞p4　T3＞T2

18.（12分）已知

Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）　K1①

Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g）　K2②

H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g）　K3③

又已知不同温度下，K1、K2值如下：

温度/℃

K1

K2

500

1.00

3.15

700

1.47

2.26

900

2.40

1.60

（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2mol·L－1,2分钟后建立平衡，则CO2转化率为______，用CO表示的速率为　0.5mol·L－1·min－1　。

（2）900℃进行反应③，其平衡常数K3为　1.50　（求具体数值），焓变ΔH　＞　0（填“＞”、“＝”或“＜”），若已知该反应仅在高温时正反应自发，则ΔS　＞　0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（3）下列图像符合反应②的是　BCD　（填序号）（图中v是速率，φ为混合物中H2的体积百分含量）。

19.（16分）Ⅰ.高炉炼铁中发生的基本反应之一是：

FeO（s）＋CO（g）

Fe（s）＋CO2（g）　ΔH>0。

已知1100℃时，K＝0.263。

（1）温度升高，重新建立平衡之后，高炉内CO2和CO的体积比值　增大　（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡常数K值　增大　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）1100℃时，测得高炉中c（CO2）＝0.028mol/L，c（CO）＝0.1mol/L，此时，化学反应速率v（正）　小于　v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是　c（CO2）/c（CO）＝0.028mol/L÷0.1mol/L＝0.28＞0.263，反应向逆反应方向进行　。

（3）有人建议把高炉建得更高一些，这样可以降低高炉尾气中CO的含量。

你认为合理吗？

理由是　不合理，因为当可逆反应达到平衡时，已经达到了反应的最大限度　。

Ⅱ.

（1）已知Fe3＋与I－在水溶液中发生如下反应：

2I－＋2Fe3＋===2Fe2＋＋I2。

该反应正反应速率和I－、Fe3＋的浓度关系为v＝kcm（I－）·cn（Fe3＋）（其中k为常数）。

cm（I－）（mol/L）m

cn（Fe3＋）[（mol/L）n]

v[mol/（L·s）]

a

0.20

0.80

0.032

b

0.60

0.40

0.144

c

0.80

0.20

0.128

I－浓度对反应速率的影响　大于　Fe3＋浓度对反应速率的影响（填“大于”、“小于”或“等于”）；　加入萃取剂萃取I2　等措施可以使上述平衡向右移动。

（2）NO

在酸性条件下才具有氧化性；MnO

在酸性条件下的氧化性最强。

向FeSO4溶液中加入碘水，碘水不褪色，再加入NaHCO3后，碘水褪色的原因是　加入NaHCO3后，溶液呈碱性，而在碱性条件下，碘水可以氧化Fe2＋　。

20．（11分）为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：

2NO（g）＋2CO（g）

N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＝akJ/mol。

为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率，t℃时在一等容的密闭容器中，某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如表（CO2和N2的起始浓度为0）:

时间/s

0

1

2

3

4

5

c（NO）/

×10－4mol·L－1

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

c（CO）/

×10－3mol·L－1

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

请回答下列问题：

（1）在上述条件下该反应能自发进行，则a　小于　0（填“大于”或“小于”）。

（2）前2s内的平均反应速率v（N2）＝　1.88×10－1mol·L－1·s－1　。

（只写出计算结果，下同）

（3）t℃时该反应的平衡常数　K＝5000L·mol－1　。

（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时改变下列条件，能提高NO转化率的是　CD　。

A．选用更有效的催化剂

B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度

D．缩小容器的体积

（七）

1．C　解析：

正反应放热，则升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，A正确；氮元素的化合价从0价降到－3价，得到3个电子，所以反应中每生成1molSi3N4，N2得到3×4mol＝12mol电子，B正确；C不正确，氮气是氧化剂，碳是还原剂；正反应是体积增大的，因此若使压强增大，上述平衡向逆反应方向移动，D正确，答案选C。

2．C　解析：

曲线交点表示达到平衡时的温度或压强，升高温度或增大压强，v（正）、v（逆）均增大。

B中v（逆），D中v（正）、v（逆）均减小，则B、D均错；可逆反应2A（s）＋2B（g）2C（g）＋D（g）　ΔH＜0的正反应是一个气体体积增大的放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，v（逆）＞v（正）；增大压强，平衡向逆反应方向移动，故v（逆）＞v（正）。

3．B　解析：

催化剂不影响平衡，不能改变反应物的转化率，A错；恒温恒压通入Ar，反应容器的体积必然增大，相当于反应体系的压强减小，平衡正向移动，COCl2的转化率增大，B对；CO和Cl2同为生成物，单位时间内生成CO和Cl2的物质的量比始终为1∶1，不能作为平衡状态的判断依据，C错；该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，D错。

4．C　解析：

甲、乙两容器中反应后达到相同的平衡状态，所以Q1＋Q2＝Q，Q1＝0.9Q2，甲中A的转化率为90%。

5．B　解析：

可逆反应不可能进行到底，根据碳元素守恒生成n（CO2）<1mol，增加H2O（g）浓度时，平衡向右移动，n（CO2）>0.7mol，只有B项符合。

6．C　解析：

升高温度，正反应、逆反应速率都加快；该反应属于气体体积不变的反应，增大压强或压缩体积，平衡不移动，但其中物质的浓度增大，因为I2（g）的存在，颜色加深。

注意：

温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率不变。

7．C　解析：

10s内，由方程式知，参加反应的NO为2mol，v（NO）＝

＝0.1mol·L－1·s－1，所以，5s内的速率不是0.1mol·L－1·s－1，A项错。

升高温度，正、逆反应速率均加快，B项错。

由方程式知，v正（CO）＝2v正（N2），结合C项中的关系，可说明v正（N2）＝v逆（N2），即为平衡状态，C项正确。

充入的O2可以与NO反应，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，D项错。

8．C　解析：

此题为温度—转化率曲线，由于a点、b点均在平衡线上，表示a点与b点达到平衡状态。

c点时，若温度不变，NO的转化率增大，说明反应没达到平衡，且反应向正反应方向进行，即v正>v逆，符合题目要求。

9．C　解析：

选项A，反应达平衡时，消耗0.8molY，生成2.4molZ，v（Z）＝Δc（Z）/Δt＝1.2mol·L－1/1min＝1.2mol·L－1·min－1。

选项B，若再充入1molZ，重新达平衡时，X的体积分数不变，说明原平衡与新平衡等效，反应物和生成物的气体计量总数相同，则Y必为气态。

选项C，ΔH＝－akJ/mol，表示2molX与1molY完全反应放出akJ热量，该反应是可逆反应，所以b

选项D，因反应前后气体总物质的量不变，所以加压平衡不移动，Z的物质的量不变。

10．B　解析：

合成氨反应为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<0，加压、降温、减小NH3的浓度均有利于平衡向正反应方向移动，②、④正确；将原料气循环利用也可提高原料的转化率，⑤正确。

11．C　解析：

由化学方程式判断这两个反应属于等效平衡，即达到平衡时各物质的量全部相同，浓度也相同，因此A、B项正确。

当容器体积减小时，平衡向气体物质的量减小的方向即正向移动，因此会继续放出热量，则D项正确。

达平衡时，XY3的物质的量浓度为4mol·L－1,C项错误。

12．B　解析：

由于t1～t2，t4～t5平衡均向逆反应方向移动，氨气体积分数最高的是t0～t1，A、D不正确；t2～t3、t3～t4，平衡没有移动，B正确；温度降低，正、逆反应速率均减慢，C不正确。

13．D　解析：

没有气体参加的反应，增大压强对反应速率几乎没有影响，A项错；图像中表示反应速率的是曲线的斜率，B项错误；pH越小，H＋浓度越大，反应越快，C项错；pH＝8.8时，反应速率接近于0，D项正确。

14．D　解析：

选项A,250℃之后是催化剂的催化效率降低，不是相反，错误。

选项B,300℃以后，温度升高，乙酸的生成速率增大，无法判断该反应是不是放热反应，错误。

选项C,300℃之后，温度对该反应的反应速率影响大于催化剂，错误。

选项D，温度高于400℃时，催化效率几乎为0，不宜作催化剂，正确。

15．D　解析：

根据该反应的特点，结合图像得出，Ⅰ由于v正、v逆均增大，且有一段距离，说明为增大压强所致；Ⅱ为加入了适当的催化剂的变化情况，A、B错；Ⅲ为升高温度，反应速率加快，先达到平衡，并且XY2%变小，符合题意，D正确，C错误。

16．

（1）K＝c2（NH3）/[c（N2）·c3（H2）]　

（2）bc　（3）B

解析：

（2）增大压强、及时分离生成的NH3均能使平衡向正反应方向移动，提高H2的转化率，投入更多的H2尽管也可使平衡向正反应方向移动，但转化率是减小的。

（3）对于N2＋3H22NH3达到平衡后，再充入一定量NH3，NH3的体积分数增大，在恒温恒压下重新达到平衡与原平衡等效，所以重新平衡后，NH3的体积分数与原平衡时相等，B正确。

17．

（1）①0.0024mol/（L·min）　②7.2×10－5　＞　

（2）C

解析：

（1）①氢气的速率v（H2）＝3v（CH4）＝3×0.4mol/（100L×5min）＝0.0024mol/（L·min）；②平衡时CH4的浓度为6.0×10－3mol/L，则H2O、CO、H2的平衡浓度为1.6×10－2mol/L、4.0×10－3mol/L、1.2×10－2mol/L，代入平衡常数表达式可计算出结果；依图可知升高温度，甲烷的转化率增大，即向正方向移动，故正反应为吸热反应。

（2）可逆反应是放热且分子数减小的反应，采用定一议二的方法：

温度相同时，增大压强向正反应方向移动，甲醇的质量分数越大，结合图示有p1＞p2＞p3＞p4；压强相同时，升高温度向逆反应方向移动，甲醇的质量分数越小，结合图示有T1＞T2＞T3＞T4。

18．

（1）50%　0.5mol·L－1·min－1　

（2）1.50　＞　＞　（3）BCD

解析：

（1）设CO2的转化率为x，则

　　　　　Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g），

始（mol·L－1）　　　2　　　　　　　　　0

转（mol·L－1）　　　2x　　　　　　　　2x

平（mol·L－1）　　　2－2x　　　　　　2x

K＝

＝1，则x＝0.5＝50%，

v（CO2）＝1mol·L－1/2min＝0.5mol·L－1·min－1。

（2）反应③＝反应①－反应②，则反应③的化学平衡常数表达式为：

K3＝

＝

＝

＝1.50。

根据表中数值可知温度升高K1增大，K2减小，所以K3增大，则ΔH＞0。

吸热的熵增加反应在高温下能自发进行。

（3）升高温度K2减小，说明升温平衡逆向移动，反应②是放热反应。

升温平衡逆向移动，v逆大于v正，H2的体积分数减小，A项错误，B项正确；温度越高，反应速率越快，则T2＞T1，C项正确；铁为固体，其含量不影响平衡转化率和反应速率，D项正确。

19．Ⅰ.

（1）增大　增大　

（2）小于　c（CO2）/c（CO）＝0.028mol/L÷0.1mol/L＝0.28＞0.263，反应向逆反应方向进行　（3）不合理，因为当可逆反应达到平衡时，已经达到了反应的最大限度　Ⅱ.

（1）大于　加入萃取剂萃取I2　

（2）加入NaHCO3后，溶液呈碱性，而在碱性条件下，碘水可以氧化Fe2＋

解析：

Ⅰ.

（1）FeO（s）＋CO（g）

Fe（s）＋CO2（g）为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，所以CO2和CO的体积比值和平衡常数K值都会增大。

（2）CO2和CO浓度的比值大于K，则表明了还未建立平衡且反应正在向逆反应方向进行。

Ⅱ.

（1）分析表中的数据，特别是a与c两组数据，就可以知道哪种离子浓度对反应的影响大；将碘分离或增大I－、Fe3＋的浓度都可以使平衡向右移动。

（2）读懂题目中的信息，介质能影响物质氧化性或还原性的强弱。

20．

（1）小于　

（2）1.88×10－1mol·L－1·s－1　（3）K＝5000L·mol－1　（4）CD

解析：

（1）正反应是熵减小的反应，但又能自发进行，故正反应是焓减小的放热反应。

（2）v（N2）＝

v（NO）＝

×

＝1.88×10－4mol·L－1·s－1。

（3）反应至4s达平衡，此时c（N2）＝

Δc（NO）＝4.50×10－4mol·L－1，c（CO2）＝Δc（NO）＝9.00×10－4mol·L－1，故化学平衡常数为：

K＝

＝

＝5000L·mol－1。

（4）降低反应体系的温度、缩小容器的体积均能使可逆反应向正方向移动，增大NO的转化率。