1、全国100所名校单元测试示范卷高三化学卷(十)第十单元化学反应速率与化学平衡(90分钟100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16S 32Cl 35.5Ba 137第卷(选择题共45分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是解析:催化剂能加快化学反应速率,但不能使平衡发生移动。答案:B2.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅的反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)H
2、0一定温度下,恒容密闭容器中进行该反应,下列措施能增大正反应的反应速率的是A.分离出少量氮化硅B.降低温度C.充入氮气D.充入氦气解析:Si3N4为固体,减少它的量对反应速率无影响;降低温度, 反应速率减小; 充入氮气, 反应速率增大; 充入氦气, 反应速率无影响。答案:C3.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)H0。若该反应在不同条件下的密闭容器中进行,测得下列不同反应速率,其中反应最快的一项是A.v(NH3)=0.2 molL-1min-1B.v(NO2)=0.2 molL-1min-1C.v(H2O)
3、=0.005 molL-1s-1D.v(N2)=0.005 molL-1s-1解析:先将单位化作相同单位,然后将每一项除以对应的计量数,再比较值的大小,最大者反应速率最快。 答案:B4.肼和氧气在相同催化剂和不同温度下生成的产物如图所示。已知在800 下,容积固定的密闭容器中发生反应、:N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)N2H4(g)+2O2(g)2NO(g)+2H2O(g)下列描述可说明两反应均达到平衡的是A.v(N2)=v(NO)B.反应的焓变H保持恒定C.体系的密度不再发生变化D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化解析:氮气与一氧化氮速率无明显关系;焓变H与计量数对
4、应,故始终为一定值;两反应中各物质均为气体,故质量和体积恒定,密度也恒定不变。答案:D5.已达到平衡状态的下列可逆反应中,降低温度,体系的颜色会变深的是A.2NO2(g)N2O4(g)H0C.2HBr(g)H2(g)+Br2(g)H0D.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g)H0解析:NO2、Br2为红棕色气体,N2O4、NO、O2、H2、HBr为无色气体,根据勒夏特列原理可知,B项符合题意。答案:B6.向某密闭容器中充入1 mol X与2 mol Y发生反应:X(g)+2Y(g)aZ(g)HT1C.A点的反应速率:v正(X)=v逆(Z)D.用Y表示A、B两点的反应速率:v(
5、A)v(B)解析:改变压强,X的平衡转化率不变,说明反应前后气体计量数之和相等,所以a=3,此反应为放热反应,升高温度,X的平衡转化率减小,故T1T2,所以v(B)v(A)。答案:C7.在已处于化学平衡状态的体系中,若下列物理量发生变化,则一定能表明平衡发生移动的是A.反应混合物的浓度B.反应物的转化率C.正、逆反应速率D.反应体系的压强解析:当反应前后气体计量数之和相等时,增大压强,反应混合物的浓度增大,正、逆反应速率增大,但平衡不移动,A、C、D三项均错误;B项正确。答案:B8.将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%
6、)随温度和压强的变化如下表所示:压强/MPa体积分数/%温度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0b0K(1000 )K(810 )上述中正确的有A.4个B.3个C.2个D.1个解析:设加入E的物质的量为1 mol,利用表中的三个数据,根据化学平衡“三量法”的计算方法,不难判断是正确的;该反应是气体分子数增加的反应,故S0,正确;在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡将向气体体积缩小的方向移动,可知54.0ab,c75d,ef83.0,则fb,故正确;由f75a可知该反应的H0,故正确。答案:A9.一定条件下,通过反应MgSO4(s)+CO(g)MgO(s
7、)+CO2(g)+SO2(g)H0可以制备特种陶瓷的原料MgO,该反应在恒容密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析:该反应的正反应方向体积增加且吸热。A项,升高温度,平衡正向移动,气体的质量增加,密度增大,正确;B项,增加CO的量,平衡正向移动,但压强增大,转化的量没有原平衡多,故比值减小,错误;C项,平衡常数只与温度有关,错误;D项,因MgSO4为固体,增加其质量对CO的转化率没有影响,错误。答
8、案:A10.在固定容积的密闭容器中,放入a mol X,发生反应: 2XY(g)+Z(s), 并达到平衡状态,此时升高温度,气体的密度增大。下列叙述正确的是A.平衡后移走部分Z,平衡正向移动B.若X为非气态,则正反应为放热反应C.若正反应为放热反应,则X一定为气态D.若X为气态,再向容器中充入a mol X,达到平衡后,X的体积分数增大解析:Z为固体,移走部分Z对平衡移动无影响,A项错误;若X为非气态,容器的体积不变,密度增大,则需气体的质量增大,说明平衡正向移动,温度升高,平衡应向吸热反应方向移动,故正反应方向是吸热反应,B项错误;若正反应方向是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,要使气体质量
9、增多,X定为气态,C项正确;D项相当于增大压强,平衡正向移动,X的含量减小,错误。答案:C11.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示:t/8008301000K1.111.000.60下列有关叙述不正确的是A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)B.上述反应的正反应是放热反应C.增大压强,CO体积分数增大D.若平衡浓度符合关系式:=,则反应的温度是1000 解析:增大压强,平衡不移动,CO体积分数不变。答案:C12.在一定温度下,将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中,发生反应:3H2+N22NH3。起始时
10、H2和N2的物质的量之和相等,平衡后分别测出H2、N2的转化率。能正确表示H2、N2的转化率与起始时的关系图是解析:反应物按化学计量数之比投料时,达到平衡时转化率相等,增加一种反应物的物质的量,该反应物的转化率减小,其他反应物的转化率增大。答案:A13.常温下,NH4I是一种固体,一定温度下在密闭容器中加入NH4I固体发生反应:NH4I(s)NH3(g)+HI(g) 2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时c(H2)=0.5 molL-1,反应的化学平衡常数为20。下列有关说法正确的是A.达到平衡时,缩小容器体积,与原平衡比较,混合气体的颜色变浅B.平衡时,c(HI)=4 molL-1C.
11、平衡时,c(NH3)=4 molL-1D.恒温恒容下,充入氢气,反应平衡右移解析:缩小容器体积,平衡虽向左移动,但I2(g)浓度较改变前增大;由反应的化学平衡常数为20及平衡时c(H2)=0.5 molL-1,可求得平衡时:c(HI)=4 molL-1,c(NH3)=5 molL-1; 恒温恒容下,充入氢气,反应平衡左移。答案:B14.恒温条件下,往一个容积为10 L的密闭容器中充入1 mol A和1 mol B,发生反应:A(g)+xB(g)C(g)+D(s),反应达到平衡时测得容器中C的物质的量浓度为0.05 molL-1。在只升高温度和只改变体系压强的两种情况下,该反应重新建立平衡,分别
12、测得新平衡时容器中各物质的物质的量浓度如下表所示:ABC升高温度0.06 molL-10.06 molL-10.04 molL-1增大压强0.078 molL-10.078 molL-10.122 molL-1下列有关叙述错误的是A.该可逆反应的正反应是放热反应B.增大压强,平衡正向移动,且平衡后的气体体积是原来的C.原平衡中B的体积分数约为33.3% D.升高温度,达到新平衡后,B的转化率为40% 解析:升高温度,C的浓度减小,平衡逆向移动,说明逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;升高温度达到新平衡后,A、B的变化量均为0.4 mol,B的转化率为100%=40%;因变化量之比等于计量数之比
13、,则1x=0.40.4,即x=1,原平衡中:A(g)+B(g)C(g)+D(s)始(mol)1 1 0变(mol)0.5 0.5 0.5平(mol)0.5 0.5 0.5则B的体积分数为 33.3% 。增大压强建立新平衡后,设A的变化量为y mol, 平衡后的气体体积为V L,根据题意有y=0.122V,1y=0.078V,解得V=5 L,故平衡后气体体积是原来的倍。答案:B15.炼铁的还原剂CO是由焦炭和CO2反应而得。现将焦炭和CO2放入体积为2 L的恒容密闭容器中,高温下进行下列反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)H =Q kJmol-1。如图为CO2、CO的物质的量n随时间t的变化
14、关系图,下列说法正确的是A.01 min,平均反应速率v(CO)=0.5 molL-1min-1B.当容器内的压强不变时,反应一定达到平衡状态,且0,再达到平衡时=4.7D.5 min时再充入一定量的CO,曲线c表示n(CO2)的变化解析:A项,v(CO)=1.0 molL-1min-1;B项,压强不变时,反应达到平衡,且1;D项,曲线b表示n(CO2)的变化。答案:C第卷(非选择题共55分)二、非选择题(本题包括6小题,共55分)16. (10分)化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。.测定化学反应速率该同学利用如图装置测定化学反
15、应速率。(1)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验用品是。(2)圆底烧瓶中所发生反应的离子方程式为。(3)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体,可计算出该2 min内H+的反应速率,而该测定值比实际值偏小,其原因是。(4)利用该化学反应,试简述测定反应速率的其他方法:(写一种)。.探究化学反应速率的影响因素为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。(已知 I2+2S2S4+2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)实验序号体积V/mL时间/sNa2S2O3溶液淀粉溶液碘水水10.02.04.00.0T18.02.04.02.0T26.02.04.0V
16、x T3(5)表中Vx=mL,T1、T2、T3的大小关系是。答案:(1)秒表(1分)(2)S2+2H+H2O+S+SO2(2分)(3)SO2会部分溶于水 (2分)(4)测定一段时间内生成硫沉淀的质量(或实时测定溶液中氢离子浓度,或其他合理答案)(1分)(5)4 ;T1 T2 K(350 ),则该反应是(填“放热”或“吸热”)反应。(2)如图表示Cu2O的物质的量随时间变化的曲线是 (填“A”或“B”)。800 时,03 s内该反应的v(CO2)= 。(3)下列措施能使该反应的正反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是(填字母)。a.增加CuO的量b.适当升高温度c.及时移去CO2d.增大CO的
17、浓度e.选择高效催化剂f.增大压强(4)800 时,若CO的平衡转化率为60%,则最初通入容器中CO的体积为L(标准状况下)。若再通入0.03 mol CO2至容器中,则再次达到平衡时,CO的物质的量浓度为。答案:(1)吸热(2分)(2)B;0.005 molL-1s-1 (各1分)(3)bd (2分)(4)1.12;0.016 molL-1 (各2分)18.(9分)在1.0 L密闭容器中充入0.10 mol NH3(g),一定温度下进行催化分解反应。测得反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据如下表:时间t/h01234总压强p/101 kPa1.0101.3741.6011.7571.
18、757(1)欲提高NH3的转化率,可采取的措施为(写出一项即可)。(2)1 h时,容器内的气体密度为。(3)平衡时NH3的转化率为。(4)下表为反应物NH3的浓度与反应时间的部分数据:时间t/min0306090120c(NH3)/(molL-1)0.1000.0800.0640.051120 min时,反应物的浓度c(NH3)为 molL-1。答案:(1)升高温度(或降低压强 )(2分)(2)1.7 gL-1 (2分)(3)74% (2分)(4)0.041 (3分)19.(7分)一定温度下,在恒压密闭容器M中(如图)加入2 mol A和2 mol B,起始时容器体积为0.5 L,发生反应:2
19、A(?)+B(?)xC(?)H0,达到平衡状态时A、B、C的物质的量之比为256,C的物质的量为 y mol。(1)由数据分析可知:x=,y=。(2)在体积为0.5 L的恒容密闭容器N中(如图)发生上述反应(其他条件相同),测得反应过程中气体密度随时间的变化如图(t0时改变的条件为压缩容器体积至原来的)。写出各物质的状态:A,B,C。达到平衡时,A的转化率为。答案:(1)2;1.5(各1分)(2)气态;液态或固态;气态(各1分)75%(2分)20.(10分)CO2的固定和利用对降低温室气体排放具有重要作用,CO2加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力,而且还是CO2综合利用的一条新途径。CO2和
20、H2在催化剂作用下能发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。(1)下列措施能使CO2的转化率提高的是。A. 增大压强B.升高温度C.增大投料比D.加入更高效的催化剂(2)在220 、5 MPa时,CO2、H2的转化率之比为 。(3)将温度从220 降低至140 ,压强从5.0 MPa减小至2.0 MPa,化学反应速率将(填“增大”“减小”或“不变”,下同),CO2的转化率将 。(4)200 时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为2
21、5%,则此温度下该反应的平衡常数K= (写出算式和计算结果)。答案:(1)A(2)11(3)减小;增大(4)=1.04(每空2分)21.(9分)在如图所示的容器中,隔板1、2可自由滑动,且无摩擦阻力。将2 mol X、1 mol Y投入A室中发生反应:2X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s);再将2 mol NO2、1 mol N2投入B 室中。(1)能说明两反应均达到平衡的实验现象为。(2)若反应前,已将隔板1固定,则达到平衡时,与不固定相比,Y的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),再向A容器中充入0.5 mol Z,达到新平衡时,仍有W,则X的体积分数将。(3)隔板由隔热材料制作而成,若两反应达到平衡时,隔板1、2均向上移动,A中反应的平衡常数与温度的变化关系为。(4)若两反应达到平衡后,测得Y、Z浓度相等,X的浓度为1 molL-1,则A中反应的平衡常数为。答案:(1)隔板1、2不再滑动(1分)(2)减小;减小(各2分)(3)温度升高,K值减小(2分)(4)(2分)