1、单元质检卷(七)化学反应速率和化学平衡(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是()。生成物的质量分数一定增加生成物的产量一定增大反应物的转化率一定增大反应物的浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率平衡常数一定增大A.B.C.D.答案:C解析:若加入反应物,平衡向正反应方向移动,生成物的质量分数不一定增加,错误;化学平衡向正反应方向移动时,生成物的产量一定增大,正确;若加入反应物,平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率不一定增大,
2、如对于恒温恒容条件下的反应A(g)+B(g)C(g),加入A,B的转化率增大,A的转化率减小,错误;增大压强,平衡向正反应方向移动至新的平衡,反应物的浓度比原平衡时增大,错误;平衡向正反应方向移动时,正反应速率一定大于逆反应速率,正确;温度不变,平衡常数不变,错误。故选C。2.处于平衡状态的反应:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)H0,不改变其他条件的情况下正确的是()。A.加入催化剂,反应途径将发生改变,H也将随之改变B.升高温度,正、逆反应速率都增大,H2S的分解率也增大C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低D.若体系恒容,充入一些H2后达新平衡,H2浓度将减小答案:B
3、解析:加入催化剂,反应途径将发生改变,但根据盖斯定律,反应的始态和终态不变,反应的H不会改变,A项错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,根据勒夏特列原理,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该平衡向正反应方向移动,H2S的分解率增大,B项正确;该反应随反应进行气体分子数增多,增大压强,化学平衡向逆反应方向移动。由于正反应为吸热反应,所以平衡向逆反应方向移动使体系温度升高,C项错误;根据勒夏特列原理,对于恒容体系,充入H2,平衡向逆反应方向移动,但平衡移动的趋势是很微弱的,只能减弱这种改变,但不能抵消这种改变,因此H2的浓度与原来相比是增大的,D项错误。3.有可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)H
4、0。该反应的速率与时间的关系如图所示:如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则对应t2、t4、t6、t8时改变的条件正确的是()。A.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度B.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂C.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度D.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂答案:B解析:该反应的正反应为气体分子数减小的放热反应,t2时刻正、逆反应速率均增大,但逆反应速率增大的程度更大,平衡逆向移动,说明改变的条件是升高温度;t4时刻正、逆反应速率均减小,但逆反应速率仍大于正反应速率,平衡逆向移动,说明改变的条件是减小
5、压强;t6时刻逆反应速率不变,正反应速率突然增大,说明改变的条件是增大反应物浓度;t8时刻正、逆反应速率同等程度增大,说明改变的条件是加入了催化剂;故B项正确。4.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.3 kJ mol-1,在一定温度和存在催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡状态;相同条件下,向另一容积相同的密闭容器中通入0.9 mol N2、2.7 mol H2和0.2 mol NH3,达到平衡状态,则下列说法正确的是()。A.两个平衡状态的平衡常数的关系:KKB.H2的百分含量相同C.N2的转化率:平衡平衡D.反应放出的热量:Q=
6、QQ,且都小于92.3kJ,N2的转化率:平衡平衡。5.(2020广西南宁高三模拟)某温度下,在容积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0 kJmol-1,测得CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如图所示。已知,此温度下,该反应的平衡常数K=2.25。下列说法正确的是()。A.反应开始至10 min内,v(H2)=0.075 molL-1min-1B.点N所对应的状态为化学平衡状态C.CH3OH的生成速率,点M小于点ND.欲增大平衡状态时c(CH3OH)c(CO2),可保持其他条件不变,
7、升高温度答案:B解析:反应开始至10min内,n(CH3OH)增加0.75mol,v(CH3OH)=0.75mol1L10min=0.075molL-1min-1,则v(H2)=3v(CH3OH)=0.225molL-1min-1,A项错误。根据图中数据,点N所在状态有0.25molCO2、1.0molH2、0.75molCH3OH、0.75molH2O(g),Qc=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)=2.25=K,为化学平衡状态,B项正确。从起始到平衡过程中,CH3OH的生成速率(正反应速率)逐渐减小,即正反应速率点M大于点N,C项错误。欲使平衡状态时c(CH3OH)c(C
8、O2)增大,即使平衡右移,因HBAC.A、B点均未建立平衡,C点恰好达到平衡D.若在恒温恒容容器中,以相同的投料进行该反应,平衡后转化率小于绝热恒容容器中的转化率答案:A解析:一个可逆反应,随着反应进行,反应物浓度降低,正反应速率减小,但该图像中开始时正反应速率升高,说明反应过程中温度升高,故正反应为放热反应,A项正确;从A到C点正反应速率增大,反应物浓度不断减小,B项错误;可逆反应达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,且保持不变,而C点后反应速率仍然在变化,C项错误;该反应为放热反应,恒温容器随着反应进行温度不变,而绝热容器随着反应进行,体系温度升高,温度越高,反应物转化率越小,D项错
9、误。7.在容积为300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:温度/2580230平衡常数510421.910-5下列说法不正确的是()。A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B.25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为210-5C.在80 时,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO浓度均为0.5 molL-1,则此时v(正)v(逆)D.80 达到平衡时,测得n(CO)=0.15 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为0.125 molL-1答
10、案:C解析:由表中数据可知随温度升高,平衡常数减小,故正反应为放热反应,A正确;15104=210-5,B正确;代入数据计算可得QcK,平衡逆向移动,v(正)CB.A、C两点气体的颜色:A深,C浅C.由状态B到状态A,可以用加热的方法D.若p2p1,则化学平衡常数KAKC答案:C解析:由图像可知,A、C两点在等温线上,C点压强大,则A、C两点的反应速率:AC,A项错误;C点压强大,与A相比C点平衡向逆反应方向进行,根据平衡移动原理,到达平衡后NO2浓度仍比原平衡浓度大,所以A浅,C深,B项错误;升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图像可知,T1T2,由状态B到状态A,可以用加热
11、的方法,C项正确;平衡常数只受温度影响,温度相同,平衡常数相同,所以化学平衡常数KA=KC,D项错误。9.溶液中的反应X+Y2Z分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度为c(X)=c(Y)=0.100 molL-1、c(Z)=0,反应物X的浓度随时间变化如图所示。与比较只有一个实验条件不同,下列说法不正确的是()。A.反应进行到5.0 min时实验的反应速率最快B.条件的反应最先达到平衡C.与比较,可能压强更大D.该反应的正反应是吸热反应答案:C解析:由图像看出条件的反应最先达到平衡,B项正确;与比较,只有反应速率不同,达到的平衡状态相同,可能为加入催化剂,在溶液中进行的反应,压强对反应速
12、率没有影响,C项错误;条件比条件先达到平衡,说明条件反应速率比条件反应速率快,且平衡时X的转化率比大,为升温所致,升温平衡正向移动,说明该反应正反应为吸热反应,D项正确。10.如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0的正反应速率随时间的变化情况,试根据如图所示曲线判断下列说法中可能正确的是()。A.t1时只减小了压强B.t1时只降低了温度C.t1时只减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动D.t1时减小N2的浓度,同时增大了NH3的浓度答案:D解析:若t1时只减小了压强,再次达到平衡后不能再恢复到原来的压强,达到新的平衡后,速率应低于原平衡状态,故A项错误;若t1时只降低了温度,
13、平衡正向移动,反应物浓度降低,正反应速率减小,速率小于原来的速率,故B项错误;若t1时只减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动,反应物浓度降低,正反应速率减小,速率小于原来的速率,故C项错误;若t1时减小N2的浓度,同时增大了NH3的浓度,正反应速率降低,平衡逆向移动,使反应物浓度增大,正反应速率又增大,所加NH3的量若足够,达到新的平衡时,速率能够大于原来的速率,故D项正确。二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(16分)在压强为0.1 MPa、容积为10 L的密闭容器中,2 mol CO与5 mol H2的混合气体在催化剂作用下能生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
14、H”“T2,则平衡常数K(T1)(填“”“”或“=”)K(T2)。下列措施既可以增大反应速率又可以提高甲醇产率的是(填字母)。A.升高温度B.将CH3OH(g)从体系中分离C.充入He,使体系总压强增大D.再充入2 mol CO和5 mol H2下列可说明反应已达到化学平衡状态的是(填字母)。A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)B.混合气体的密度不再改变C.混合气体的平均相对分子质量不再改变D.CO与H2的浓度之比不再变化(2)若温度为T2时,5 min后反应达到平衡,CO的转化率为75%,则:平衡时体系总的物质的量为mol。反应的平衡常数K=。反应在05 min的平均反应速率v(H2)=
15、。答案:(1)DCD(2)4750.06 molL-1min-1解析:(1)反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体的物质的量减小的反应,所以ST2,温度升高,对逆反应有利,平衡逆向移动,则平衡常数减小,所以K(T1)c(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-)解析:(1)若某反应的平衡常数表达式为K=c(N2)c2(CO2)c2(NO)c2(CO),可知反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.5kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H
16、=-221kJmol-1根据盖斯定律,将2-得到2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746.5kJmol-1。(2)A项,由图表数据可知,实验2和实验1温度相同,NO2的起始量相同,达到平衡状态时c(NO2)相同,但实验2达到平衡状态所需时间少于实验1,说明是使用了催化剂,实验2容器内压强和实验1容器内压强相同,A项错误;B项,实验3在850的条件下反应,达到平衡时c(NO2)比在800条件下反应达到平衡时c(NO2)小,说明升高温度,化学平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,B项错误;C项,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数会增大,所以实验3的化学平衡常数比实
17、验1的平衡常数大,C项错误;D项,因实验1和实验2达到平衡时NO2的浓度相同,但实验2的反应速率大,说明实验2使用了效率更高的催化剂,D项正确;E项,2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在010min内实验2的反应速率v(O2)=12v(NO2)=121mol1L-0.7mol1L10min=0.015molL-1min-1,E项正确。对于反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),A项,由于该反应是在恒容条件下进行的反应前后气体分子数不等的反应,若容器内气体的压强不变,说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;B项,用不同物质表示的速率之比等于化学方程式计量数之比,v正(NO2)=2v逆(O
18、2)能说明氧气的正、逆反应速率相同,但2v正(NO2)=v逆(O2)不能说明反应达到平衡状态,B项符合题意;C项,其他条件不变,若反应未达到平衡状态,气体的物质的量发生改变,气体的平均相对分子质量就发生变化,因此气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应达到平衡状态,C项不符合题意;D项,NO2和NO的浓度比保持不变说明正、逆反应速率相同,反应处于平衡状态,D项不符合题意。已知容器内的起始压强为p0kPa,800达到平衡状态c(NO2)=0.50molL-1,由于容器的容积为1L,所以n(NO2)=0.50mol,结合三段式法列式计算:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)起始量/mol100变
19、化量/mol0.50.50.25平衡量/mol0.50.50.25平衡状态气体的总物质的量n(总)=0.5mol+0.5mol+0.25mol=1.25mol在800温度下该反应的平衡常数Kp=1.25p00.51.2521.25p00.251.251.25p00.51.252=0.25p0,在该温度下达到平衡后,平衡常数K=0.520.250.52=0.25,再向容器中加入NO2和NO各2mol,浓度商Qc=0.252.522.52=0.25=K,说明平衡不移动。(3)工业尾气中SO2可用饱和Na2SO3溶液吸收,该反应的化学方程式为Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,25时,若用1
20、molL-1的Na2SO3溶液吸收SO2,当恰好完全反应时,溶液中生成亚硫酸氢钠,根据题意可知HSO3-的电离平衡常数K2=6.210-8,HSO3-在溶液中也存在水解平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-,水解平衡常数Kh=c(H2SO3)c(OH-)c(HSO3-)=c(H2SO3)c(OH-)c(H+)c(HSO3-)c(H+)=c(OH-)c(H+)c(HSO3-)c(H+)c(H2SO3)=KWK1=110-141.310-2=7.710-136.210-8,说明HSO3-的电离程度大于HSO3-的水解程度,溶液显酸性,pHc(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-)。