届二轮复习 化学反应速率与化学平衡 专题卷全国通用.docx

届二轮复习 化学反应速率与化学平衡 专题卷全国通用.docx

《届二轮复习 化学反应速率与化学平衡 专题卷全国通用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届二轮复习 化学反应速率与化学平衡 专题卷全国通用.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

届二轮复习化学反应速率与化学平衡专题卷全国通用

化学反应速率与化学平衡

能力练（20分钟）

一、选择题

1．（2019·长春市质量监测一）在一定温度和压强下，往容积可变的密闭容器中通入物质的量相等的X、Y气体，发生反应：

X（g）＋3Y（g）2Z（g）　ΔH＝－mkJ·mol－1（m>0）。

下列说法正确的是（　　）

A．密闭容器的体积保持不变，说明反应已达到平衡

B．密闭容器中X的体积分数不变，说明反应已达到平衡

C．反应达到平衡时，X和Y的转化率相等

D．反应达到平衡时，放出的热量不可能为mkJ

[解析]　该反应为气体分子数发生变化的反应，一定温度和压强下，当容器体积不变时，说明反应已达平衡，A项正确；设X和Y起始的物质的量均为amol，反应进行到某时刻，X转化xmol，则Y转化3xmol，此时X的物质的量为（a－x）mol，Y为（a－3x）mol，Z为2xmol，X的体积分数为

＝

，该值始终不变，所以X的体积分数不变时不能表明反应已达平衡，B项错误；相同条件下，X和Y的转化量不等，又二者起始投入量相等，则平衡时X和Y的转化率肯定不相等，C项错误；因X和Y起始投入量未知，故平衡时反应放出的热量可能达到mkJ，D项错误。

[答案]　A

2.（2019·合肥市质检二）在恒温密闭容器中发生反应：

CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g）　ΔH>0，反应达到平衡后，t1时缩小容器体积，x随时间（t）变化的关系如图所示。

x不可能是（　　）

A．v逆（逆反应速率）　　　B．ρ（容器内气体密度）

C．m（容器内CaO质量）D．Qc（浓度商）

[解析]　t1时缩小容器体积，压强增大，v逆瞬时增大，增大压强，平衡逆向移动，故v逆逐渐减小，A项不符合题意；容器内只有CO2一种气体，缩小容器体积，气体密度瞬时增大，随着平衡逆向移动，CO2的质量逐渐减小，容器内气体密度也逐渐减小，B项不符合题意；缩小容器体积，容器内CaO的质量瞬时不变，随着平衡逆向移动，CaO的质量逐渐减小，C项符合题意；浓度商Qc＝c（CO2），缩小容器体积，CO2的浓度瞬时增大，随着平衡逆向移动，CO2的浓度逐渐减小，则浓度商Qc也先瞬时增大，后逐渐减小，D项不符合题意。

[答案]　C

3．（2019·湖南六校联考）碳酸二甲酯（CH3OCOOCH3，简称DMC）是一种应用前景广泛的材料。

在密闭容器中按n（CH3OH）∶n（CO2）＝2∶1投料直接合成DMC：

2CH3OH（g）＋CO2（g）CH3OCOOCH3（g）＋H2O（g）。

一定条件下，平衡时CO2的转化率如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．该反应的正反应为放热反应

B．压强：

p2>p1

C．X点对应的平衡常数为0.5

D．X、Y、Z三点对应的初始反应速率的关系为Z>Y>X

[解析]　在同一压强下，升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，因此该反应属于放热反应，A正确。

对该反应，增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，对比X、Y两点可知，压强：

p2>p1，B正确。

因为该反应在反应前后气体分子数不相等，容器的体积未知，所以无法计算反应的平衡常数，C错误。

X、Y、Z三点中，Z点的温度最高、压强最大，所以Z点初始反应速率最快；X、Y两点的温度相同，但Y点的压强大于X点，所以Y点的初始速率大于X点，综上可知X、Y、Z三点对应的初始反应速率关系为Z>Y>X，D正确。

[答案]　C

4．（2019·洛阳第二次联考）已知化学反应：

NO2＋CONO＋CO2，①当t<250℃时，v＝k·c2（NO2），②当t>250℃时，v＝k·c（NO2）·c（CO）。

以上两式中v为反应速率，k为速率常数（一定温度下为定值）。

下列叙述正确的是（　　）

A．当NO2和CO的浓度相等时，升高或降低温度，反应速率不变

B．因反应前后气体分子数目不变，故改变压强反应速率不变

C．增大NO2的浓度为原来的2倍，反应速率一定变为原来的4倍

D．当温度低于250℃时，改变CO的浓度，反应速率基本不变

[解析]　升高温度，反应速率加快，降低温度，反应速率减慢，A项错误；该反应前后气体分子数目不变，改变压强，平衡不移动，但反应速率对应改变，B项错误；增大NO2的浓度为原来的2倍，若t>250℃，根据v＝k·c（NO2）·c（CO）可知，反应速率变为原来的2倍，C项错误；当温度低于250℃时，根据v＝k·c2（NO2）可知，一定温度下，反应速率只与c（NO2）有关，改变CO的浓度，反应速率基本不变，D项正确。

[答案]　D

5．（2019·河北省名校联考）以CO2和NH3为原料，通过反应：

2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（l）合成尿素。

该反应的平衡常数和温度的关系如下表；在一定温度和压强下，原料气中NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）与CO2平衡转化率（α）的关系如下图所示。

t/℃

165

175

185

195

K

111.9

74.1

50.6

34.8

下列说法正确的是（　　）

A．图中B点处NH3的平衡转化率为32%

B．该反应平衡常数的表达式为

C．该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能

D．氨碳比越高，合成CO（NH2）2时NH3的转化率越高

[解析]　对B点，设CO2起始物质的量为mmol，则NH3起始物质的量为4mmol，根据三段式有

　　　2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（l）

起始/mol4mm

转化/mol1.28m0.64m

平衡/mol2.72m0.36m

所以图中B点处NH3的平衡转化率为

×100%＝32%，A项正确；由于该反应中CO（NH2）2和H2O均为液态，故平衡常数表达式应为

，B项错误；根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明升高温度会使平衡逆向移动，所以该反应的正反应为放热反应，则该反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，C项错误；增大氨碳比，相当于增加氨气的浓度，根据勒夏特列原理知，虽然平衡向正反应方向移动，但氨气的转化率降低，D项错误。

[答案]　A

6．（2019·湖北八校联考）已知：

2CH3COCH3（l）

CH3COCH2COH（CH3）2（l）。

取等量CH3COCH3分别在0℃和20℃下反应，测得其转化率（α）随时间（t）变化的曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应

B．升高温度能提高反应物的平衡转化率

C．在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等

D．化学反应速率的大小顺序为：

d>b>c

[解析]　根据“先拐先平数值大”可知，曲线Ⅰ先达到平衡状态，因此曲线Ⅰ对应的温度较高，曲线Ⅰ表示20℃时的转化反应，A项错误；曲线Ⅰ温度较高，但平衡转化率较低，故升高温度能降低反应物的平衡转化率，B项错误；a点时，虽然曲线Ⅰ和Ⅱ表示的CH3COCH3的转化率相等，但化学平衡常数仅与温度有关，对应温度不同，平衡常数不相等，C项错误；d、b点处温度比c点处高，反应速率比c点快，d点处比b点处转化率低，故d点处反应物浓度大，反应速率快，故化学反应速率的大小顺序为：

d>b>c，D项正确。

[答案]　D

7．（2019·保定一模）下列图示与对应的叙述相符的是（　　）

A．图1表示反应CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）的能量变化，使用催化剂可改变Eb－Ea的值

B．图2在密闭容器中发生可逆反应：

A（g）＋2B（g）2C（g）　ΔH>0，其他条件不变，改变温度，若p1

C．由图3知，t3时采取增大反应体系压强的措施

D．图4在恒容密闭容器中通入X并发生反应：

2X（g）Y（g）　ΔH<0，该反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量

[解析]　催化剂能降低反应所需的活化能，但不能改变反应的ΔH，故A错误；在压强一定时，升高温度，A的转化率增大，在温度一定时，增大压强，A的转化率增大，图像与其不符，故B错误；增大压强，v正、v逆均增大，而t3时刻的速率均减小，故C错误；由图像得出T1>T2，温度升高，平衡向左移动，吸收热量，所以W点放出的热量大于M点放出的热量，故D正确。

[答案]　D

二、非选择题

8．（2019·开封市定位考试）羰基硫（COS）是全球硫循环的重要中间体，也是有机合成中的重要原料，是化学工作者重要的研究对象。

已知：

Ⅰ.COS（g）＋H2（g）H2S（g）＋CO（g）　ΔH1＝－17kJ·mol－1；

Ⅱ.COS（g）＋H2O（g）H2S（g）＋CO2（g）　ΔH2＝－35kJ·mol－1；

回答下列问题：

（1）反应CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）的ΔH＝________。

（2）在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应Ⅰ。

设起始充入的n（H2）∶n（COS）＝m，相同时间内测得COS转化率与m和（T）的关系如图所示。

①m1________（填“>”、“<”或“＝”）m2。

②温度高于T0℃时，COS转化率减小的可能原因为________。

A．有副反应发生

B．反应的ΔH增大

C．催化剂活性降低

D．逆反应速率增大的倍数小于正反应速率增大的倍数

（3）在恒温、恒容密闭容器中，进行反应Ⅰ。

下列说法中能说明反应Ⅰ已达到平衡状态的是________。

A．c（H2S）＝c（CO）

B．v正（H2）＝v逆（H2S）

C．容器中气体密度保持不变

D．容器中混合气体平均摩尔质量保持不变

E．c（COS）保持不变

（4）某温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入5molCOS（g）和5molH2O（g），发生反应Ⅱ，5min末反应达到平衡，测得COS（g）的转化率为80%。

①反应从起始至5min内，用H2S浓度变化表示的平均反应速率v（H2S）＝________。

②该温度下，上述反应的平衡常数K＝________。

③其他条件相同时，既能使上述反应中COS的平衡转化率降低，又能使反应速率加快的做法是________。

A．缩小容器容积　　　　B．升高温度

C．分离出硫化氢D．加入一定量H2O（g）

[解析]　

（1）根据盖斯定律，由Ⅱ－Ⅰ得到：

CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）　ΔH＝－18kJ·mol－1。

（2）①其他条件相同时，n（H2）∶n（COS）＝m越大，COS的转化率越大。

图中m1对应COS的转化率大，则m1>m2。

②T0℃前，升温，正反应速率加快，COS转化率增大；当温度高于T0℃时，有副反应发生，可导致反应物的转化率减小，A项符合题意；该反应的ΔH不变，不影响反应物的转化率，B项不符合题意；虽然催化剂对平衡移动无影响，但催化剂活性降低后，反应可能停止，可导致反应物的转化率减小，C项符合题意；逆反应速率增大的倍数小于正反应速率增大的倍数，平衡正向移动，反应物转化率增大，D项不符合题意。

（3）判断化学反应是否达到平衡状态，可通过观察正反应速率和逆反应速率是否相等、混合物中各组分的浓度是否变化等来确定；c（H2S）和c（CO）相等不能说明反应达到平衡状态，A项错误；H2的正反应速率与H2S的逆反应速率相等能说明反应达到平衡状态，B项正确；该恒容密闭容器中全部为气体，气体质量始终不变，体积不变，则密度始终不变，密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，C项错误；该反应在反应前后气体分子数不变，质量不变，混合气体的平均摩尔质量始终不变，故混合气体平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误；COS浓度保持不变，能说明反应达到平衡状态，E项正确。

（4）5min末反应达到平衡，测得COS的转化率为80%，则

　　　COS（g）＋H2O（g）H2S（g）＋CO2（g）

开始/mol5500

转化/mol5×80%5×80%　5×80%5×80%

平衡/mol1144

①v（H2S）＝

＝0.4mol·L－1·min－1。

②K＝

＝

＝16。

③其他条件相同时，要使COS的平衡转化率降低，可采用升高温度的方法；使反应速率加快，可采用缩小容器容积、升高温度、加入一定量H2O（g）等方法，综合分析，可采用升高温度的方法，答案选B。

[答案]　

（1）－18kJ·mol－1

（2）①>　②AC　（3）BE

（4）①0.4mol·L－1·min－1

②16　③B

拔高练（25分钟）

一、选择题

1．（2019·湖北重点中学联考）工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成固态半导体材料氮化镓（GaN）的同时有氢气生成。

反应中，每生成3molH2放出30.8kJ的热量。

在恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是（　　）

A．Ⅰ图像中如果纵轴为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压

B.Ⅱ图像中纵轴可以为镓的转化率

C.Ⅲ图像中纵轴可以为化学反应速率

D.Ⅳ图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分子质量

[解析]　升温或加压均能加快化学反应速率，即升温或加压正反应速率均加快，A项正确；增大压强，平衡逆向移动，Ga的转化率降低，B项错误；镓是固体，增大镓的质量，对化学反应速率无影响，C项错误；温度相同时，加压，平衡逆向移动，混合气体的平均相对分子质量增大，压强相同时，升温，平衡逆向移动，混合气体的平均相对分子质量增大，D项错误。

[答案]　A

2.（2019·成都摸底测试）一定温度下，在一密闭容器中发生反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），

c（SO2）随时间（t）变化如图所示。

400℃时压强对SO2的转化率的影响如表。

0.1MPa

0.5MPa

1MPa

10MPa

99.2%

99.6%

99.7%

99.9%

下列说法正确的是（　　）

A．a点的v逆大于b点的v逆

B．t2时刻改变的条件一定是增大c（SO2）

C．化学平衡常数d点与e点相等

D．硫酸工业中，SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益

[解析]　a点时平衡向正反应方向进行，b点时反应达到平衡状态，从a点到b点，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故a点的v逆小于b点的v逆，A项错误；t2时c（SO2）突然增大，随后逐渐减小，说明平衡向正反应方向移动，故t2时刻改变的条件可以是增大c（SO2），还可以是增大压强，B项错误；化学平衡常数只与温度有关，反应温度不变，平衡常数不变，因此d点和e点的化学平衡常数相等，C项正确；根据表中提供的数据可知，增大压强对SO2的转化率影响不大，但增大压强，对工业设备要求高，同时生产成本增大，因此硫酸工业中，SO2催化氧化制SO3时采用高压不能提高生产效益，D项错误。

[答案]　C

3．（2019·河北名校联盟2月联考）下列有关平衡移动的方向以及转化率的变化判断正确的是（　　）

[解析]　A项，反应平衡后再充入一定量NO2，平衡正向移动，此时NO2的总量以及转化量均增大，但恒容条件通入气体相当于在恒压基础上加压，NO2转化率减小，错误。

B项，反应平衡后再充入一定量NO，平衡正向移动，Cl2的转化率增大，NO的转化率减小，错误。

C项，充入少量N2O4，反应

（2）向右移动，吸热导致体系温度降低，反应

（1）向右移动，故CO2和H2转化率增大，而N2O4转化率可由“相当于在恒压基础上加压”来分析，所以N2O4转化率减小，正确。

D项，反应平衡后再充入少量CO（g），平衡向右移动，Ni的转化率增大，但由于K不变，所以c（CO）不变，可认为所加CO完全转化为生成物Ni（CO）4，CO的转化率增大，错误。

[答案]　C

4.（2019·河北衡水七调）N2O5为新型硝化剂。

一定条件下可发生反应2N2O5（g）4NO2（g）＋O2（g）　ΔH>0，在温度为T1、T2时，一定量的N2O5在密闭容器中发生反应，平衡时体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．A、C两点的反应速率：

A>C

B．A、C两点气体的颜色：

A深，C浅

C．A、B、C三点的平衡常数大小关系：

KA＝KC>KB

D．A、C两点气体的平均相对分子质量：

A>C

[解析]　A项，A、C两点温度相同，所以影响二者速率的因素是压强，C点压强大，反应速率快，错误。

B项，易因平衡逆向移动而判断A颜色深。

气体颜色取决于NO2的浓度，由图像可知，C点平衡压强大，与A点相比可看作平衡会逆向移动，但根据勒夏特列原理，平衡移动只能减弱这种改变，不能消除这种改变，故C点颜色更深，错误。

C项，由于A、C两点温度相同，所以K值相同；温度升高，平衡正向移动，NO2的体积分数增大，由A、B两点可知，T2>T1，则KA>KB，正确。

D项，由图像可知，A、C两点都在等温线上，C点压强大，增大压强，化学平衡逆向移动，C点时气体的物质的量小，混合气体的总质量不变，则平衡相对分子质量大，即A

[答案]　C

5．（2019·福州市质量检测）在恒温恒容密闭容器中分别充入X、Y、Z三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化关系如图a所示。

若从t2开始，之后每个时刻只改变一个且不同的条件，物质Z的正、逆反应速率随时间的变化关系如图b所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．0～t1min内X与Y的平均反应速率之比为3∶2

B．t2min时改变的条件可能是压强或催化剂

C．该反应的正反应为放热反应

D．该反应中Z一定为产物

[解析]　0～t1min内X与Y的平均反应速率之比等于浓度的变化量之比，即为（0.15－0.06）∶（0.11－0.05）＝3∶2，故A项正确；t1～t2min阶段、t2～t3min阶段与t4～t5min阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3min阶段与t4～t5min阶段反应速率加快且平衡不移动，说明t2min或t4min时分别使用了催化剂或加压，且反应前后气体体积不变，故B项正确；t3min时改变的条件为降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C项错误；每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3min阶段与t4～t5min阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂或加压，则反应前后气体分子数不变，0～t1min内，X减少0.09mol·L－1，Y增大0.06mol·L－1，所以Z一定是生成物，故D项正确。

[答案]　C

6.（2019·长沙一模）一定温度下，密闭容器中进行反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH<0。

测得v正（SO2）随反应时间（t）的变化如图所示，其中在t2时改变了某个条件。

下列有关说法正确的是（　　）

A．t1时平衡常数K1小于t3时平衡常数K2

B．t1时平衡混合气的

大于t3时平衡混合气的

C．t2时改变的条件可能是升温或缩小容器体积

D．t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数

[解析]　该反应是气体分子数减小的放热反应，由题图知，t2时改变条件后正反应速率瞬间增大，之后逐渐减小，即平衡正向移动，则t2时改变的条件不可能是温度，温度不变，平衡常数不变，故A、C项错误；由题图知，t3和t1时达到的平衡是等效平衡，则t1时平衡混合气的

等于t3时平衡混合气的

，t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数，B项错误，D项正确。

[答案]　D

7．（2019·济南模拟考试）温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中，假设仅发生反应：

2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）　ΔH>0。

实验测得：

v正＝k正c2（NO2），v逆＝k逆c2（NO）·c（O2），k正、k逆为速率常数，只受温度影响。

实验数据如下：

下列说法正确的是（　　）

A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5

B．达平衡时，容器Ⅱ中

比容器Ⅰ中的大

C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%

D．当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2>T1

[解析]　容器Ⅰ　2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）

起始量（mol/L）0.600

变化量（mol/L）0.40.40.2

平衡量（mol/L）0.20.40.2

可以求出平衡常数K＝

＝0.8，平衡时气体的总物质的量为0.8mol，其中NO的体积分数为50%，

＝1。

在平衡状态下，v正＝v逆，所以k正c2（NO2）＝k逆c2（NO）·c（O2），

＝K＝0.8。

根据容器Ⅱ的起始投料，Qc＝

＝

＝1，设O2的变化量为xmol/L，则有

　　　　　　　2NO2（g）2NO（g）　＋　O2（g）

起始量（mol/L）0.30.50.2

变化量（mol/L）2x2xx

t时刻的量（mol/L）0.3－2x0.5＋2x0.2＋x

则

＝

＝1，解得x＝

，Qc＝

＝

>K，反应向逆反应方向移动，所以容器Ⅱ达平衡时，

一定小于1，B项错误；若容器Ⅲ在t′时刻，NO的体积分数为50%，设O2的变化量为ymol/L，则有

　　　　　　　　2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）

起始量（mol/L）00.50.35

变化量（mol/L）2y2yy

t′时刻的量（mol/L）2y0.5－2y0.35－y

则0.5－2y＝2y＋0.35－y，解得y＝0.05，Qc＝

＝4.8>K，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少，平衡时NO的体积分数小于50%，C项错误；温度为T2时，

＝K2＝1>0.8，因为正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，化学平衡常数变大，所以T2>T1，D项正确。

[答案]　D

二、非选择题

8．（2019·河北唐山调研）氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：

Ⅰ.4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）ΔH＝－906kJ·mol－1

Ⅱ.4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1266kJ·mol－1

将固定比例的NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，反应产率与温度的关系如图1所示。

（1）催化氧化步骤中，最适宜的温度为________（填“T1”或“T2”）℃。

（2）温度低于T1℃时，NO的产率较低的原因为______________。

（3）温度高于T2℃时，NO的产率降低的可能原因为________（填标号）。

A．催化剂活性降低　　　B．平衡常数减小

C．反应活化能增大D．氨气溶于水

（4）T3℃（T3>T2）时，向20L恒容密闭容器中充入2molNH3和2.75molO2，发生反应Ⅰ。

反应过程中各物质的物质的量随时间（t）的变化关系如图2所示。

T3℃时，该反应的平衡常数K＝________；5min时，改变了某一外界条件，所改变的条件可能为_____________。

[解析]　

（1）工业制硝酸时，催化氧化步骤是为了将NH3转化为NO，根据图1知，T2℃时NO的产率最高，故该步骤最适宜的温度为T2℃。

（2）温度较低时，反应速率慢，同时部分反应物生成N