高考化学一轮专题复习《化学反应速率与化学平衡》.docx

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高考化学一轮专题复习《化学反应速率与化学平衡》

2020年高考化学一轮专题复习：

《化学反应速率与化学平衡》

一、单选题（共15小题）

1.下列图象能正确地表达可逆反应3A（g）+B（g）

2C（g）△H＜0的是（　　）

A．

B．

C．

D．

2.体积相同的密闭容器中均充入1molX和1molY，分别于300℃和500℃开始发生反应：

X（g）+Y（g）

3Z（g），Z的含量（Z%）随时间t的变化如图所示．已知在t3时刻改变曲线b某一实验条件，下列判断正确的是（　　）

A．曲线a是500℃时的图象　

B．从0到t1时刻，反应物X（g）的

＞1　

C．t2时刻生成物Z的量

D．t3时刻改变的条件可能是降温

3.已知：

CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=﹣41kJ/mol，相同温度下，在体积均为2L的三个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应．相关数据如下：

下列说法中，不正确的是（　　）

A．若容器①中反应10min达到平衡，0至10min时间内，用CO表示的平均反应速率υ（CO）=4.0×10﹣2mol/（L•min）　

B．容器③中，开始时υ（CO）生成＞υ（CO）消耗　

C．达平衡过程体系能量的变化：

Q1=4Q2　

D．平衡时，①与②容器中CO的体积分数相等

4.在2L的密闭容器中进行如下反应：

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g），有如下数据：

下列说法正确的是（　　）

A．正反应为吸热反应

B．实验1中，CO的转化率为80%

C．650℃时，化学平衡常数

D．实验1再加入1.0molH2O，重新达到平衡时，n（CO2）为1.6mol

5.下列用来表示可逆反应

△H<0的图像正确的是（）

A．答案A

B．答案B

C．答案C

D．答案D

6.对于反应A（s）+2B（g）

；△H＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是

A．Y表示温度，X表示压强，且Y3＞Y2＞Y1

B．Y表示压强，X表示温度，且Y3＞Y2＞Y1

C．X表示压强，Y表示温度，且Y1＞Y2＞Y3

D．X表示温度，Y表示压强，且Y1＞Y2＞Y3

7.对反应A＋B

AB来说，常温下按以下情况进行反应：

①20mL溶液中含A，B各0.01mol　②50mL溶液中含A，B各0.05mol　

③0.1mol·L－1的A，B溶液各10mL　④0.5mol·L－1的A，B溶液各50mL

四者反应速率的大小关系是（　　）

A．②>①>④>③

B．④>③>②>①

C．①>②>④>③

D．①>②>③>④

8.某温度下2L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量（n）如下表所示。

下列说法正确的是（　　）

A．该温度下，此反应的平衡常数K＝6.75

B．升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH>0

C．增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动

D．该温度下，此反应的平衡常数表达式是　K＝

9.反应2SO2+O2

2SO3在密闭容器中进行．下列关于该反应的说法错误的是（　　）

A．升高温度能加快反应速率

B．使用恰当的催化剂能加快反应速率

C．增大O2的浓度能加快反应速率

D．SO2与O2能100%转化为SO3

10.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间（t）内产生气体体积（V）的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是（　　）

A．第4组实验的反应速率最慢

B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol·L－1

C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L－1

D．第3组实验的反应温度低于30℃

11.为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。

下列叙述中不正确的是　（　　）

A．图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小

B．若图1所示的实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好

C．用图2装置比较反应速率，可测定在相同状况下反应产生的气体体积及反应时间

D．为检查图2装置的气密性，可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞,观察活塞是否复原

12.在恒容密闭容器中通入一定量的X气体与Y气体并发生反应：

2X（g）+Y（g）

2Z（g），测得在温度T1、T2下X的物质的量浓度c（x）随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（　　）

A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量　

B．T2下，在0〜t1时间内，υ（Y）=

mol/（L•min）　

C．M点的平衡常数比W点的平衡常数小　

D．M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率增大

13.向某恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2：

，发生反应：

CO2（g）+H2（g）

HCOOH（g）测得平衡体系中CO2的百分含量（CO2%）与反应温度变化的关系如图所示．下列物理量中，a点大于b点的是（）

①正反应速率②逆反应速率③HCOOH（g）的浓度④对应温度时的平衡常数

A．①②

B．①③

C．②④

D．③④

14.一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。

下列判断正确的是（　　）

A．在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等

B．溶液酸性越强，R的降解速率越小

C．R的起始浓度越小，降解速率越大

D．在20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04mol·L－1·min－1

15.下列说法正确的是（）

A．合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动

B．常温下，用蒸馏水不断稀释醋酸，溶液中c（CH3COO－）/c（CH3COOH）的值变小

C．反应SiO2（s）+3C（s）=SiC（s）+2CO（g）室温下不能自发进行，则该反应的△H＜0

D．对于Ca（OH）2的沉淀溶解平衡，升高温度，Ca（OH）2的溶解速率增大，Ksp减小

二、填空题（共3小题）

16.“硫碘循环”法是分解水制氢气的研究热点，涉及下列三个反应：

反应Ⅰ：

SO2（g）+I2（aq）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）

反应Ⅱ：

2HI（g）=H2（g）+I2（g）

反应Ⅲ：

2H2SO4（g）=2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）

（1）反应Ⅲ实际上分两步进行：

H2SO4（g）=SO3（g）+H2O（g）△H1

2SO3（g）

2SO2（g）+O2（g）△H2

则反应Ⅲ的反应热△H=　　　　　　（用△H1、△H2表示）．

（2）某温度下将1molHI充入密闭容器中发生反应Ⅱ，达到第1次平衡后，用选择性膜完全分离出H2，达到第2次平衡后再次分离H2，重复多次，平衡时n（HI）如下表：

达到平衡的次数

第1次

第2次

第3次

第4次

第5次

…

n（HI）/mol

0.78

0.67

0.60

0.55

0.51

①第1次平衡时，HI的转化率为　　　　　　%．

②归纳出分离H2的次数对HI转化率的影响：

　　　　　　．

③计算第2次平衡时H2和I2的物质的量（写出计算过程）．

（3）反应Ⅰ发生时，溶液中存在化学平衡：

I2（aq）+I﹣（aq）

I3﹣（aq），其反应速率极快且平衡常数很大．现将1molSO2缓缓通入含1molI2的水溶液中恰好完全反应．画出溶液中I3﹣的物质的量n（I3﹣）随反应时间t变化的曲线图．

17.将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为10L的反应器，在一定条件下发生反应I，测得在一定压强下CH4的转化率与温度的关系如图．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　　mol•L﹣1•min﹣1．

18.已知可逆反应:

M（g）+N（g）

P（g）+Q（g）　ΔH>0,请回答下列问题:

（1）在某温度下,反应物的起始浓度分别为c（M）=1mol·L-1,c（N）=2.4mol·L-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为　　　　;

（2）若反应温度升高,M的转化率　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）;

（3）若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c（M）=4mol·L-1,c（N）=amol·L-1;达到平衡后,c（P）=2mol·L-1,a=　　　　;

（4）若反应温度不变,某时刻反应物的浓度为c（M）=c（N）=2mol·L-1,生成物的浓度为c（P）=c（Q）=1mol·L-1,则此时反应速率v（正）　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）v（逆）。

三、实验题（共3小题）

19.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答下列问题：

（1）上述实验中发生反应的化学方程式有。

（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是。

（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与实验中CuSO4溶液起相似作用的是。

（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有（答两种）。

（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

①请完成此实验设计，其中：

V1=，V6=，V9=。

②反应一段时间后，实验A中的金属呈色，实验E中的金属呈色。

③该同学最后得出的结论为：

当加入少量

溶液时，生成氢气的速率会大大提高。

但当加入的

溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因。

20.某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。

（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：

NH2COONH4（s）

2NH3（g）＋CO2（g）。

实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是。

A．2v（NH3）=v（CO2）

B．密闭容器中总压强不变

C．密闭容器中混合气体的密度不变

D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：

。

③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡。

若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量（填“增加”、“减小”或“不变”）。

④氨基甲酸铵分解反应的焓变∆H0，熵变△S0（填＞、＜或＝）。

（2）已知：

NH2COONH4＋2H2O

NH4HCO3＋NH3·H2O。

该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c（NH2COO－）随时间变化趋势如图所示。

⑤计算25℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率。

⑥根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大：

。

21.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答下列问题。

（1）上述实验中发生反应的化学方程式有_______________________________________________________。

（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________________。

（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4，Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________。

（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________（答两种）。

（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

①请完成此实验设计，其中：

V1＝________，V6＝________，V9＝________。

②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色。

③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因___________________________________________________________________。

四、推断题（共3小题）

22.甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g），反应过程中的能量变化如图所示。

（1）CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH______0（填“<”、“＝”或“>”）。

（2）在一定条件下，上述反应在一密闭容器中达到平衡。

该反应平衡常数的表达式为______________________；结合该表达式分析，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的压强，平衡________（填字母）。

A．向正反应方向移动

B．向逆反应方向移动

C．不移动

（3）如图表示该反应在某一时间段中反应速率与时间的关系（t2、t4、t5时刻改变的条件都只有一个，且各不相同）。

各阶段对应的平衡常数如表所示：

请判断各平衡常数之间的大小关系为__________（用“>”、“<”或“＝”连接）。

（4）原料气的加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2，CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率都是不相同的。

实验数据见下表：

由上表数据可得出多个结论。

结论一：

在一定条件下，反应温度越高，生成甲醇的碳转化率________。

结论二：

_______________________________________________________。

23.某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用，请回答下列问题：

（1）某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂，在25℃时，保持其它实验条件相同，测得生成的O2体积（V）．V与分解时间（t）的关系如图所示

（O2的体积已折算成标准状况），则：

①在不同催化剂存在下，H2O2分解反应的活化能大小顺序是Ea　　　　　　＞Ea　　　　　　＞Ea　　　　　　＞Ea　　　　　　（括号内填写催化剂的化学式）．

②金属Pt催化下，H2O2分解的反应速率v（O2）=　　　　　　mol•s﹣1．

（2）为研究温度对H2O2分解速率的影响（不加催化剂），可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中，在某温度下，经过一定的时间t，测定生成O2的体积V．然后保持其它初始条件不变，改变温度T，重复上述实验．获得V（O2）～T关系曲线．下列趋势图最可能符合实测V（O2）～T关系曲线的是　　　　　　，原因是　　　　　　．

24.在一密闭容器中发生反应N2＋3H2

2NH3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。

回答下列问题：

（1）处于平衡状态的时间段是________（填选项）。

A．t0～t1　　　　B．t1～t2　　　　C．t2～t3

D．t3～t4E．t4～t5F．t5～t6

（2）t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是（填选项）：

t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。

A．增大压强B．减小压强C．升高温度

D．降低温度E．加催化剂F．充入氮气

（3）依据

（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________（填选项）。

A．t0～t1　　B．t2～t3　　C．t3～t4　　D．t5～t6

（4）如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。

（5）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为________。

五、计算题（共1小题）

25.

（1）将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：

2A（g）＋B（g）

2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：

①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1

②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1

③2s时物质A的转化率为70%

④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1

其中正确的是（　　）

A．①③B．①④C．②③D．③④

（2）若①②中用A，B表示反应的平均速率分别为0.3mol·L－1·s－1、0.6mol·L－1·s－1，哪种物质表示的化学反应速率更快？

（3）若物质A的转化率经过计算为30%，那么，物质B的转化率为多少？

你能迅速得出答案吗？

答案解析

1.【答案】D

【解析】对于可逆反应3A（g）+B（g）

2C（g）△H＜0，反应放热，升高温度，正、逆反应速率都增大，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，则C%降低，A%增大，A的转化率降低．反应物的化学计量数之和大于生成物的化学计量数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，则C%增大，A%降低，A的转化率增大，

A、由图象可知，温度升高C%增大，说明升高温度平衡向正反应移动，图象与实际不相符，错误；

B、由图象可知，温度升高，正反应速率增大比逆反应速率增大更多，平衡向正反应移动，图象与实际不相符，错误；

C、由图象可知，压强越大A%降低，平衡向正反应移动，升高温度A%降低，平衡向正反应移动，图象与实际不相符，错误；

D、由图象可知，压强越大A转化率增大，平衡向正反应移动，升高温度A的转化率降低，平衡向逆反应移动，图象与实际相符，正确．

2.【答案】D

【解析】A．根据“先拐先平数值大”知，b曲线到达平衡的时间小于a，则b反应速率大于a，温度越高，反应速率越快，所以a曲线的温度小于b曲线，则b是500℃时的图象，错误；

B．通过A知，b曲线温度大于a曲线，温度越高，反应速率越大，所以

＜1，错误；

C．设生成物Z的物质的量为n，则Z的含量=

=

，t2时刻生成物Z含量相等，则t2时刻生成物Z的物质的量n相等，其初始状态相等，所以

=1，错误；

D．该反应的正反应是放热反应，t3时刻，Z的含量增大，说明平衡向正反应方向移动，则可能改变的条件是降低温度，正确．

3.【答案】D

【解析】A．平衡时放出的热量为32.8kJ，故参加反应的CO的物质的量为

=0.8mol，故υ（CO）=

=4.0×10﹣2mol/（L•min），正确；

B．容器①中，

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）

开始（mol）：

1400

变化（mol）：

0.80.80.80.8

平衡（mol）：

0.23.20.80.8

故平衡常数k=

=

=1，

故容器③中的平衡常数为1，Qc=

=2＞1，故平衡逆向移动，故υ（CO）生成＞υ（CO）消耗，正确；

C．由B可知：

容器②中的平衡常数为1，故逆反应的平衡常数也为1，令容器②中CO2的物质的量变化量为amol，则：

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）

开始（mol）1400

变化（mol）：

aaaa

平衡（mol）：

1﹣a4﹣aaa

平衡常数k=

=1，解得a=0.8，

令容器③中CO2的物质的量变化量为bmol，则：

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）

开始（mol）：

2111

变化（mol）：

bbbb

平衡（mol）：

2﹣b1﹣b1+b1+b

平衡常数k=

=1，解得b=0.2，

故容器②中CO2的物质的量变化量为0.8mol，③中CO2的物质的量变化量为0.2mol，故

=

=

，正确；

D．由B、C可知：

平衡时，容器①中CO的物质的量为0.2mol，容器②中CO的物质的量为0.8mol，错误．

4.【答案】C

【解析】A、利用三段式，

由此可知在650℃时平衡常数大于800℃的平衡常数，即升高温度平衡逆向移动，所该反应的正反应为放热反应，错误；B、

，错误；C、由A中的计算可知，C正确；D、利用三段式，设平衡时n（CO2）为x，

，错误．

5.【答案】B

【解析】A、正反应是放热的、体积不变的反应，因此升高温度X的转化率降低，改变压强X的转化率不变，错误；B、正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，因此Z的含量降低，正确；C、升高温度正逆反应速率均是增大的，错误；D、增大压强正逆反应速率增大的倍数相同，平衡不移动，错误。

6.【答案】A

【解析】解析：

根据反应特征：

正方向吸热，升高温度平衡正向移动，C%增大；加压平衡向气体体积减小的方向移动，即逆向移动，C%减小，所以Y表示温度，X表示压强，且Y3＞Y2＞Y1；

故答案选A

7.【答案】A

【解析】　①中c（A）＝c（B）＝

＝0.5mol·L－1；

②中c（A）＝c（B）＝

＝1mol·L－1；

③中c（A）＝c（B）＝

＝0.05mol·L－1；

④中c（A）＝c（B）＝

＝0.25mol·L－1；

在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。

8.【答案】A

【解析】根据各物质的浓度变化可确定反应方程式为2X（g）＋Y（g）

3W（g），K＝

＝

＝6.75，A项正确；D项错误；升高温度，若W的体积分数减小，则平衡逆向移动，反应的ΔH<0，C项错误；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡不移动，C项错误。

9.【答案】D

【解析】A、升高温度使得任何化学反应的化学反应速率加快，正确；B、加入催化剂可以加快化学反应速率，正确；C、增大二氧化硫、氧气、三氧化硫的浓度均能加快该化学反应的速率，正确；D、可逆反应的反应物不能完全转化，错误．

10.【答案】D

【解析】由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。

第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30℃，D错误。

11.【答案】B

【解析】题中图1所示的实验中反应速率为①>②，则不一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好，因为可能是Cl-的催化作用，所以为了比较Fe3+和Cu2+的催化效果,应该选用Fe2（SO4）3和CuSO4溶液。

12.【答案】C

【解析】由图可知