1、专题综合测评(二)化学反应速率与化学平衡(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1下列说法正确的是()A如图所示的是一个放热反应B只有活化分子才能发生有效碰撞C燃烧热是生成1 mol H2O时放出的热量D加入催化剂，v(正)增大、v(逆)减小B根据图象可知生成物的能量高于反应物的能量，因此该反应是吸热反应，A不正确；把能发生有效碰撞的分子称作活化分子，B正确；燃烧热是指在一定条件下1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，C不正确；催化剂能降低反应的活化能，可以同等程度改变正、逆反应速率，D不正确。2下列叙述中，不正确的是()A某特定反应
2、的平衡常数仅是温度的函数B催化剂不能改变平衡常数的大小C升高温度，吸热反应的平衡常数增大D增大压强，平衡常数增大D特定反应的化学平衡常数仅与温度有关，催化剂、压强、浓度都不能使化学平衡常数改变。升温化学平衡向吸热反应的方向移动，吸热反应的平衡常数增大。3下列对化学反应方向的叙述，正确的是()A室温下不能自发进行的反应，在高温下有可能自发进行B熵增加有利于反应的自发进行，熵减少的反应常温下都不会自发进行C非自发反应在任何情况下都不会发生D凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的A碳酸钙的分解是在室温下不能自发进行的反应，但在高温下能自发进行，A项正确，C项错误；有些放热的熵减少反应能自发进行
3、，B项错误；放热反应如NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在高温下不能自发进行，但有些吸热反应也能自发进行，如氯化铵与消石灰的反应，D项错误。4对于反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，下列判断正确的是()A2 mol SO2和5 mol O2充分反应可生成2 mol SO3B2 mol SO2和1 mol O2达到化学平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比一定为212C达到化学平衡时SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍D三种物质的浓度相等时，说明反应达到了化学平衡C2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是可逆反应，2 mol SO2和5 mol O2充分反应，生成SO3
4、小于2 mol，A项错误；2 mol SO2和1 mol O2达到化学平衡时，SO2、O2、SO3的分子数之比不一定为212，B项错误；根据不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，达到化学平衡时SO2的消耗速率必定等于O2的生成速率的2倍，C项正确；三种物质的浓度相等时，反应不一定达到化学平衡，D项错误。5对于有气体参加的反应，一定能使化学反应速率加快的因素是()扩大容器的容积使用催化剂增加反应物的物质的量升高温度缩小容积增大容器内的压强ABC DC对于有气体参加的反应，使用催化剂、升温、缩小体积，化学反应速率一定加快；而增加反应物的物质的量，该反应物若是固体，速率不加快；增大容器内的压强，
5、反应物浓度不一定增大，反应速率不一定加快。6据报道，在300 、70 MPa条件下由二氧化碳与氢气合成乙醇已成为现实：2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)。下列叙述错误的是()A使用CuZnFe催化剂可大大提高生产效率B反应需在300 进行，可推测该反应是吸热反应C充入大量CO2气体可提高H2的转化率D从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率B需要加热的反应，不一定是吸热反应，故B项错误。7下列相关实验示意图不能达到实验目的的是()A.探究不同催化剂对H2O2分解速率影响B.探究温度对2NO2N2O4平衡影响C.验证Cr2OH2O2Cr
6、O2H平衡状态变化D.验证钠和水反应的热效应A要探究不同催化剂对化学反应速率的影响，应该只有催化剂不同，其他条件必须完全相同，该实验中催化剂和反应物浓度都不同，所以无法探究催化剂对化学反应速率的影响，A项错误；升高温度，平衡向吸热方向移动，降低温度平衡向放热方向移动，采用不同的温度根据物质颜色变化确定反应热，所以可以实现实验目的，B项正确；增大H浓度，平衡向逆反应方向移动，可以实现实验目的，C项正确；反应放热，温度升高，压强增大，U形管两侧红墨水的液面不同，能达到实验目的，D项正确。8(双选)下列说法正确的是()A增大压强或升高温度，一定能使化学反应速率加快B已知Ni(CO)4(g)=Ni(s
7、)4CO(g)HQ kJmol1，则Ni(s)4CO(g)=Ni(CO)4(g)HQ kJmol1C500 、30 MPa下，0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)反应生成NH3(g)放热Q kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2Q kJmol1D已知两个平衡体系：2NiO(s)2Ni(s)O2(g)、2CO(g)O2(g)2CO2(g)的平衡常数分别为K1和K2，可推知平衡NiO(s)CO(g)Ni(s)CO2(g)的平衡常数为BD对于没有气体参加的反应，增大压强对反应速率无影响，A项错误；C中反应是可逆反应，0.5 mol N2(g)和1.5 mol
8、 H2(g)不能完全反应，1 mol N2和3 mol H2完全反应时放出的热量大于2Q kJ，C项错误；K1c(O2)，K2c2(CO2)/c2(CO)c(O2)，NiO(s)CO(g)Ni(s)CO2(g)的平衡常数为c(CO2)/c(CO)，D项正确。9.如图是反应：2A(g)B(g)2C(g)在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有A、B、C三点，如图所示，则下列描述正确的是()A该反应是放热反应BB点时混合气体的平均摩尔质量不再变化CT1温度下若由A点达到平衡，可以采取增大压强的方法DC点：v(正)v(逆)，D项错。10下列各图是温度(或压强)对2A(s)2B
9、(g)2C(g)D(g)Hv正，A项错误；升温，v正、v逆都增大，而图象所示v正、v逆都减小，B项错误；增大压强，v正、v逆都增大，且v正v逆，C项正确，D项错误。11羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B通入CO后，正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的量为7 molDCO的平衡转化率为80%C由题中信息可列三段式：C
10、O(g)H2S(g)COS(g)H2(g)起始： 10 mol x mol 0 0转化： 2 mol 2 mol 2 mol 2 mol平衡： 8 mol (x2)mol 2 mol 2 mol设容器体积为V L，由K0.1可得K0.1，解得x7，C项正确。12一定条件下进行反应：COCl2(g)Cl2(g)CO(g)。向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol COCl2(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表：t/s02468n(Cl2)/mol00.300.390.400.40下列说法正确的是()A保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(Cl2)0.22 molL1
11、，则反应的Hv逆D保持其他条件不变，起始向容器中充入1.0 mol Cl2和0.8 mol CO，达到平衡时，Cl2的转化率小于60%D由表中数据可知，6 s、8 s时氯气的物质的量都是0.40 mol，说明6 s时反应达到平衡，平衡时氯气的浓度为0.20 molL1，升高温度，达到新平衡，氯气的浓度变为0.22 molL1，氯气浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即H0，A项错误；若正反应为吸热反应，在恒容绝热密闭容器中进行该反应，随反应进行温度降低，而平衡常数只受温度影响，故平衡常数一定发生变化，B项错误；平衡时c(Cl2)0.2 molL1，COCl2(g)Cl2(g
12、)CO(g)起始(molL1)：0.500转化(molL1)：0.20.20.2平衡(molL1)：0.30.20.2该温度下平衡常数K0.13，若起始向容器中充入1.2 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.60 mol CO，此时Q0.150.13，则反应向逆反应方向进行，达到平衡前v正v逆，C项错误；原平衡等效为起始向容器中充入1.0 mol Cl2和1.0 mol CO，达到平衡时Cl2的转化率100%60%，若加入1.0 mol Cl2和0.8 mol CO，相当于在原来的基础上减小0.2 mol CO，平衡在原来的基础上向正反应方向移动，则Cl2的转化率减小，小于60%
13、，D项正确。13(双选)在四个恒容密闭容器中按左下表相应量充入气体，发生2N2O(g)2N2(g)O2(g)，容器、中N2O平衡转化率如右下图所示：容器容积/L起始物质的量/molN2ON2O2V10.1001.00.100V30.1001.00.060.060.04下列说法正确的是()A该反应的正反应放热B相同温度下反应时，平均反应速率：v()v()C图中A、B、C三点处容器内总压强：p()Ap()Bv逆(N2O)CDA.根据图象可知容积固定时升高温度N2O的转化率升高，说明升高温度平衡向正反应方向进行，正反应是吸热反应，A错误；B.正反应体积增大，相同温度下增大压强N2O的转化率降低，所以
14、的压强低于，则平均反应速率：v()v()，B错误；C正确；D.中在470 下达到平衡时N2O的转化率是0.6，则平衡常数是0.067 5，容器在470 进行反应时，浓度商0.04v逆(N2O)，D正确。14H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大D由图甲可知，起始时H2O2的浓度
15、越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；OH的浓度越大，pH越大，即0.1 molL1 NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 molL1 NaOH条件下H2O2分解最快，0 molL1NaOH条件下H2O2分解最慢，而1.0 molL1NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项错误；由图丁可知，Mn2越多，H2O2的分解速率越快，说明Mn2对H2O2分解速率影响越大，D项正确。15对于平衡体系mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)H0。下列结论中错误的是()A若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半，此时A的浓度为原
16、来的2.1倍，则mnpqB若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时，A、B的物质的量之比为mnC若mnpq，则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量等于2a molD若温度不变时，压强增大到原来的2倍，达到新平衡时，总体积一定比原来的要小DA项条件改变，增大压强，若平衡不移动，A的浓度变为原来的2倍，实际变为原来的2.1倍，说明平衡逆向移动，故mn3(SO2)，C项正确；平衡时c22c1，c1c3，故c22c3，假设容器2中投入2 mol SO3且保持容器2和容器3的反应温度相同，则两容器中的反应达到的平衡完全等效，则有2(SO3)3(SO2)
17、1，对于容器2而言，相当于对容器3加压并降低温度，该反应是气体分子数减小的放热反应，加压、降温均会使平衡正向移动，则2(SO3)减小，所以2(SO3)3(SO2)1，D项正确。二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(8分)镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为完成下列填空：(1)在温度不变的情况下，要提高反应中Ni(CO)4的产率，可采取的措施有_、_。(2)已知在一定条件下2 L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍(纯度98.5%，所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示。Ni(CO)4在010 min的平均反应
18、速率为_。(3)若反应达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时_。a平衡常数K增大bCO的浓度减小cNi的质量减小dv逆Ni(CO)4增大(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程：_。解析：(1)反应是正向气体分子数减小的放热反应，因此，根据平衡移动原理，在温度不变的情况下可采取增大CO浓度、加压的方法提高产率；(2)根据题意，反应的Ni为1 mol，则生成Ni(CO)4为1 mol，反应速率为0.05 molL1min1；(3)反应是正向气体分子数增大的吸热反应，则降低温度平衡逆向移动，平衡常数K、CO的浓度、Ni的质量、v逆Ni(CO)4都减小；(4)根据反应的特点可提纯粗镍。答案
19、：(1)增大CO浓度加压(2)0.05 molL1min1(3)bc(4)把粗镍和CO放于一个水平放置的密闭玻璃容器中，然后在50 左右反应一段时间后再在容器的一端加热18(5分)某同学设计以下4个实验考查过氧化氢分解速率的影响因素。各取5 mL的过氧化氢溶液完成下列实验。实验序号浓度(molL1)温度()加入0.1 molL1FeCl3溶液主要实验现象10.4250滴气泡生成速率较慢20.4251滴气泡生成速率较快31.2251滴气泡生成速率很快41.2100 水浴1滴(1)实验中FeCl3起_作用。(2)预计实验4的现象是_。(3)设计实验3、4的目的是考查_对过氧化氢分解速率的影响。(4
20、)从实验2、3可以得出的结论是_。解析：从表中数据可知，在过氧化氢的分解实验中FeCl3能加快反应速率，起催化剂作用。实验4同样使用了催化剂但温度高于其他实验，反应速率最快。实验3、4浓度相同，都使用了催化剂，温度不同，是考查温度对化学反应速率的影响。实验2、3则是研究浓度对反应速率的影响，从表中描述可知，浓度越大反应速率越快。答案：(1)催化剂(2)气泡产生速率最快(3)温度(4)在其他条件一定时，反应物浓度越大，反应速率越快19(7分)在密闭容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0(1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是_；
21、N2和H2的转化率比是_。(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量_，密度_。(填“变大”“变小”或“不变”)(3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(4)若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将_(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后，容器内温度_(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。解析：(1)对N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，在密闭容器中，开始时n(N2)n(H2)2613，反应时消耗n(N2)n(H2)13，故平衡时n(N2)n(H2)13，所以c(N2)
22、c(H2)13，转化率之比为11。(2)升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大，总质量不变，故平均相对分子质量变小，由知密度不变。(3)达平衡后，保持压强不变，充入氩气，使体系体积增大，浓度减小，相当于减小压强，使平衡逆向移动。(4)恒容时升高温度至原来的2倍，根据勒夏特列原理，平衡向吸热反应的方向移动，即向左移动，达新平衡后，容器内温度大于原来的温度，小于原来温度的2倍。答案：(1)1311(2)变小不变(3)逆向(4)向左移动小于20(10分)已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)H57 kJmol1，一定温度下，将1 mol N2O4充入一恒压密闭容
23、器中。(1)下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。abcd(2)若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol，则03 s内的平均反应速率v(N2O4)_molL1s1。(3)达到平衡后，若向该恒压容器中再充入0.5 mol He，则平衡将_(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。(4)该反应在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是_(填字母序号)。aA、C两点气体的颜色：A深，C浅bA、C两点NO2的转化率：ACcB、C两点的
24、气体的平均相对分子质量：BCd由状态B到状态A，可以用加热的方法解析：(1)作为化学平衡状态的标志，必须由原来的“变量”变到“不变量”，方可说明。a图，在恒压条件下，随着反应的进行生成NO2，气体的总物质的量不断增加，容器的体积增大，故密度变小，当密度不变时，可说明化学反应达到平衡状态，a正确；b图，作为反应热H，只与这个化学方程式有关，是一个不变量，它不会随着反应“量”的变化而变化，b错误；c图，用化学反应速率判断可逆反应是否达到平衡状态时，一定是“异向”，且它们的速率之比等于化学计量数之比，c错误；d图，当N2O4的转化率不变时，说明v(正)v(逆)，反应达到了平衡状态，d正确。(2)平衡
25、常数是温度的函数，只受温度的影响，故化学平衡常数不变。由题意可知，03 s内，NO2的化学反应速率v(NO2)0.2 molL1s1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，得出v(N2O4)0.1 molL1s1。(3)恒压容器中再充入He，体积增大，相当于减压，平衡左移。(4)升高温度，平衡左移，二氧化氮的体积分数增大，则T1T2。相同温度下，增大压强达到新的平衡，体系中各种物质的浓度均增大，体系颜色变深，即A浅，C深，a错误；增大压强，平衡右移，二氧化氮的转化率增大，b正确；B点处于低温低压下，C点处于高温高压下，温度和压强对平衡移动的作用是相反的，其最终结果是NO2的体积分数不变，B、C
26、两点所处平衡状态中各组分的含量分别相等，平均相对分子质量：BC，c错误；相同压强下，升高温度，平衡左移，二氧化氮的体积分数增大，可以由状态B移动到状态A，d正确。答案：(1)ad(2)不变0.1(3)向左移动(4)bd21(8分)一定条件下，反应室(容积恒定为2 L)中有反应：A(g)2B(g)C(g)。1 mol A(g)与2 mol B(g)在催化剂作用下在反应室中反应生成C(g)，A的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：(1)p1_(填“”或“”，下同)p2，正反应的H_0。(2)下列措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是_。A升高温度B恒温恒容再充入AC恒温恒容再充入BD恒温恒容再
27、充入1 mol C(3)在P1,100 时将1 mol A和2 mol B通入反应室，保持温度不变，10 min末C(g)的浓度为0.05 molL1，则10 min末B的转化率为_，此时v正_v逆(填“”或“”)。解析：(1)A(g)2B(g)C(g)是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，由图可知，相同温度下p2时A的转化率大，故p1p2；压强相同时，温度升高，A的转化率降低，平衡逆向移动，正反应方向放热，H0。(2)A项，温度升高，A的转化率降低，平衡逆向移动，c(C)/c(A)减小；B项，恒温恒容再充入A，平衡正向移动，c(B)减小，由K不变知c(C)/c(A)减
28、小；C项，恒温恒容再充入B，平衡正向移动，c(C)增大，c(A)减小，c(C)/c(A)增大；D项，恒温恒容再充入1 mol C，c(C)/c(A)增大。(3)A(g)2B(g)C(g)初始量/molL10.510转化量/molL10.05 0.1 0.05终态量/molL10.45 0.9 0.05B的转化率100%10%，由图知，100 时A的转化率为50%，则A、B、C各物质的平衡浓度分别为0.25 molL1、0.5 molL1、0.25 molL1，K4，QK，反应正向进行，此时v正v逆。答案：(1)(2)CD(3)10%22(14分)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
29、回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反应的H1为_kJmol1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度B降低温度C增大压强D降低压强图(a)图(b)图(c)(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含
30、有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析：(1)根据盖斯定律，可得，则H1H2H3119 kJmol1242 kJmol1123 kJmol1。反应为气体总体积增大的反应，在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率，故x0.1。反应为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，A项正确；降低压强平衡向气体总体积增大的方向移动，D项正确。(2)结合图(b)可看出随着n(氢气)/n(丁烷)增大，丁烯产率先升高后降低，这是因为氢气是生成物，当n(氢气)/n(丁烷)逐渐增大时，逆反应速率加快，故丁烯的产率逐渐降低。(3)在590 之前随温度升高丁烯产率逐渐增大，这是因为温度升高不仅能加快反应速率，还能促使平衡正向移动；但温度高于590 时，丁烯高温裂解生成短链烃类，导致丁烯产率快速降低。答案：(1)123小于AD(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类