1、第七章化学反应速率与化学平衡单元过关限时检测 (50分钟，100分)第卷(选择题共42分)一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意1(2021上海鲁迅中学高三检测)已知某条件下，合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)的有关数据如下表所示：项目N2H2NH3起始浓度/(molL1)1.03.00.22 s末浓度/(molL1)0.61.81.04 s末浓度/(molL1)0.41.21.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是(A)A2 s末氨气的反应速率为0.4 molL1s1B前2 s内氨气的平均反应速率为0.4 molL1s1C
2、前4 s内氨气的平均反应速率为0.3 molL1s1D24 s内氨气的平均反应速率为0.2 molL1s1解析2 s末的速率是瞬时速率，本题条件下无法求出，A项错误；02 s内，c(NH3)1.0 molL10.2 molL10.8 molL1，故前2 s内v(NH3)0.8 molL12 s0.4 molL1s1，B项正确；前4 s内v(NH3)(1.40.2)molL14 s0.3 molL1s1，C项正确；24 s内v(NH3)(1.41.0)molL1(42)s0.2 molL1s1，D项正确。2(2021广东佛山高三检测)将4 mol A(g)和2 mol B(g)在2 L的密闭容器
3、中混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)B(g)=2C(g)，若经2 s后测得C的物质的量为0.6 mol。下列叙述正确的是(C)A用物质C表示的平均反应速率为0.3 molL1s1B反应开始到2 s，物质B的物质的量浓度减小0.85 molL1C2 s时物质A的转化率为15%D2v(A)v(B)解析本题考查化学反应速率及转化率的计算。经2 s后测得C的物质的量为0.6 mol，则有v(C)0.15 molL1s1，A错误；2 s内生成0.6 mol C同时消耗0.3 mol B和0.6 mol A，故B的物质的量浓度减小值为0.15 molL1，B错误；2 s内消耗0.6 mol A，则物
4、质A的转化率为100%15%，C正确；根据反应速率与化学计量数的关系可知：v(A)2v(B)，D错误。3(2021天津部分区高三月考)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：2A(g)B(g)C(s)3D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法不正确的是(B)A前2 min，D的平均反应速率为1.2 molL1min1B此时B的平衡转化率为40%C增大该体系的压强，平衡不移动D该漏度下平衡常新K432解析本题考查化学反应速率、平衡常数、平衡转化率的计算。反应2 min达到平衡，生成1.6 mol C，同时应生成4.8 m
5、ol D，则有v(D)1.2 molL1min1，A正确；生成1.6 mol C，必然消耗1.6 mol B，则B的平衡转化率为100%80%，B错误；该反应前后气体总分子数不变，增大体系的压强，平衡不移动，C正确；2 min后达到平衡时，A、B和D的物质的量浓度(moIL1)分别为0.4、0.2和2.4，则该温度下平衡常数K432，D正确。4.(2021河南郑州化学一模)在容积为2 L的刚性密闭容器中，加入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应CO23H2CH3OHH2O。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响结果如图所示(注：T1、T2均大于300 )。下列说法正确的是(D)A该
6、反应在T1时的平衡常数比T2时的小B处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时减小CT2温度下，反应达到平衡时生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) molL1min1DT1温度下，若反应达到平衡后CO2转化率为，则容器内的压强与起始压强之比为(2)2解析由图像分析可知T1T2，温度越高平衡时生成甲醇物质的量越小，说明正反应为放热反应，则温度越高，平衡常数越小，该反应在T1时的平衡常数比T2时的大，故A项错误；分析可知T1T2，A点反应体系从T1变到T2，升温平衡逆向进行，达到平衡时增大，故B项错误；T2温度下达到平衡状态甲醇的物质的量nB，反应达到平衡时生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)
7、molL1min1 molL1min1，故C项错误；T1温度下，若反应达到平衡后CO2转化率为，根据三段式分析：CO2 3H2CH3OHH2O，起始量/mol1 3 00变化量/mola 3a aa平衡量/mol1a 33a aa则容器内的压强与起始压强之比，故D项正确。5(2021山东济宁滕州一中月考)某科研人员提出HCHO(甲醛)与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化生成H2O的历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是(C)AHAP能提高HCHO与O2的反应速率BHCHO在反应过程中，有CH键发生断裂C根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2D该反应可表示为H
8、CHOO2CO2H2O解析由题图知，HAP在第一步反应中作反应物，在第二步反应中作生成物，所以是总反应的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，A正确；由题图可知HCHO在反应中有CH键断裂和C=O键形成，B正确；根据题图知，CO2分子中的氧原子有一部分来自甲醛，C错误；该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应可表示为HCHOO2CO2H2O，D正确。6(2021广西高三检测)有、三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器，在、中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表)，加入催化剂发生反应：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H。HCl的平衡转化率与Z和T
9、的关系如图所示。下列说法不正确的是(D)容器起始时T/ n(HCl)/molZ3000.25a3000.25b3000.254AH0Ba4v逆D300 时，该反应平衡常数的值为320解析A项，由图可知，HCl平衡转化率随温度升高而减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，则H0，故A正确；B项，增大氧气的物质的量，可促进HCl的转化，即投料比越小，HCl平衡转化率越大，故a4v逆，故C正确；D项，300 ，Z4时，n(HCl)0.25 mol，n(O2)0.062 5 mol，即c(HCl)0.5 mol/L，c(O2)0.125 mol/L，HCl平衡转化率为80%，则：4HCl
10、(g) O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)起始(mol/L)0.50.12500转化(mol/L)0.40.1 0.2 0.2平衡(mol/L)0.10.0250.20.2K640，故D错误。7(2021河南豫南九校高三联考)在初始温度为T 时，向三个密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：A(g)3B(g)2C(g)H0，测得反应的相关数据如下表：容器容器类型初始体积反应物投入量/mol平衡转化率平衡时n(C)/mol平衡常数ABC恒温恒容1 L1301(A)1.2K1恒容绝热1 L0022(C)xK2恒温恒压2 L2603(A)yK3下列说法正确的是(C)Ax1.2，y3(A)CK2
11、K3D1(A)2(C)1解析本题考查恒温恒容、恒温恒压条件下的“等效平衡”规律及应用。若容器是恒温恒容，投入2 mol C时与容器中反应是等效平衡，C(g)的分解反应是吸热反应，在绝热条件下达到平衡时容器中温度低于容器，而降低温度，平衡正向移动，n(C)增大，则有x1.2；若容器保持恒温恒容，则容器I和容器中反应是等效平衡，由于该反应的正反应是气体总分子数减小的反应，容器中反应达到平衡时，容器的体积小于2 L，相当于增大压强，平衡正向移动，平衡时n(C)增大，则有y2.4，1(A)K3，C正确；若容器是恒温恒容，则容器、中反应达到平衡时，对应物质的物质的量相等，则有1(A)2(C)1；由C项分
12、析可知，容器中反应逆向进行的程度小，C的平衡转化率小于恒温时的平衡转化率，则有1(A)2(C)0(填“”“p2；当压强为p2时，在y点：v正v逆。解析本题考查化学平衡图像分析、反应速率的计算、平衡状态的判断等。(1)已知n(H2)n(CO)3 mol，若起始时2，则有n(H2)2 mol，n(CO)1 mol。经过5 min达到平衡，设转化的H2为x mol，则有CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始量/mol1 2 0转化量/mol0.5xx 0.5x平衡量/mol10.5x 2x 0.5x达到平衡时，容器的压强是初始压强的0.7倍，根据阿伏加德罗定律，温度、体积一定时，气体的压强之比等
13、于其物质的量之比，则有(10.5x)mol(2x)mol0.5x mol3 mol0.7，解得x0.9，则05 min内平均反应速率v(H2)0.09 molL1min1。此时再向容器中加入0.15 mol CO(g)和0.05 mol CH3OH(g)，将0.05 mol CH3OH(g)完全转化为CO和H2，相当于一共加入0.2 mol CO(g)和0.1 mol H2(g)，二者的比值为21，大于起始时，增大的值，达到新平衡时H2的转化率增大。(2)起始2时，比值等于对应的化学计量数之比，达到平衡时CH3OH的体积分数最大；若起始3.5，相当于H2过量，达到平衡状态后，CH3OH的体积分
14、数小于C点，故图甲中F点符合要求。(3)图乙中压强一定时，升高温度，CO的平衡转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的H0；该反应正方向为气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，图乙中温度相同时，压强为p1时CO的平衡转化率大于压强为p2时CO的平衡转化率，则有压强：p1p2；当压强为p2时，在y点CO的转化率低于平衡点x，则y点反应正向进行，故此时v正v逆。9(2021北京朝阳区高三检测)温度为T1时，向容积为2 L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO和H2O(g)，发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41 kJmol1。
15、相关数据如下：容器甲乙反应物COH2OCOH2O起始时物质的量/mol1.20.62.41.2平衡时物质的量/mol0.80.2ab达到平衡的时间/mint1t2(1)甲容器中，反应在t1 min内的平均反应速率v(H2)molL1min1。(2)甲容器中，平衡时，反应放出的热量为16.4kJ。(3)T1时，反应的平衡常数K甲1。(4)乙容器中，a1.6。解析本题考查化学反应速率、平衡常数及平衡浓度的计算。(1)甲容器中，t1 min时反应达到平衡，CO的物质的量变化量为1.2 mol0.8 mol0.4 mol，又知容器的容积为2 L，则有v(CO) molL1min1；根据反应速率与化学计
16、量数的关系可得，v(H2)v(CO) molL1min1。(2)该反应中，消耗1 mol CO(g)放出41 kJ热量，甲容器中平衡时消耗0.4 mol CO(g)，则放出的热量为41 kJmol10.4 mol16.4 kJ。(3)按“三段式法”计算T1，时平衡常数K甲： CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始浓度/(molL1)0.60.300转化浓度/(molL1)0.20.20.20.2平衡浓度/(molL1)0.40.10.20.2故K甲1。(4)该反应为反应前后气体体积不变的反应，改变体系压强，平衡不移动，乙容器相对甲容器，压强增大1倍，T1时，甲、乙两容器中反应达到的平
17、衡是等效平衡，CO的转化率相同；甲容器中CO的转化率为，故乙容器中，a mol2.4 mol2.4 mol1.6 mol。10(2021黑龙江哈尔滨师大附中高三检测)汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体：已知4CO(g)2NO2(g)4CO2(g)N2(g)H1 200 kJmol1。(1)该反应在低温(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。(2)对于该反应，改变某一反应条件(温度：T1T2)，下列图像正确的是CD(填序号)。(3)某实验小组模拟上述净化过程，一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中，起始时按照甲、乙两种方式进行
18、投料，甲：0.2 mol NO2,0.4 mol CO；乙：0.1 mol NO2,0.2 mol CO。经过一段时间后达到平衡状态。N2的平衡体积分数：甲乙(填“”“”“乙。解析本题考查化学反应进行的方向、化学平衡常数的计算及影响因素等。(1)已知4CO(g)2NO2(g)4CO2(g)N2(g)H1 200 kJmol10，正反应为气体分子数减小的反应，S0，结合HTST2，由T1降温到T2，反应速率应减小，正、逆反应速率都应突变，且平衡应正向移动，v逆v正，图像与实际不符，A错误；利用“先拐先平数值大”规律，根据图像可得T1T2，与题中所给条件不符，B错误；增大压强，平衡向正反应方向移动
19、，CO2的体积分数增大；保持压强不变，降低温度，平衡向正反应方向移动，CO2的体积分数增大，图像与实际相符，C正确；平衡常数只与温度有关，温度一定时，改变压强，平衡常数不变，图像与实际相符，D正确。(3)甲的投料量是乙的两倍，与乙相比，甲相当于增大压强，则平衡正向移动，甲中N2的平衡体积分数大于乙。根据勒夏特列原理，甲中平衡正向移动的程度不能抵消反应物浓度的增大，故甲中NO2的平衡浓度大于乙。11(2021北京西城区高三检测)工业合成氨技术反应原理为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。(1)T 时，在有催化剂、体积为1.0 L的恒容密闭容器中充入3 mol H2、1
20、mol N2,10 min时反应达到平衡，测得c(NH3)1.2 molL1。前10 min的平均反应速率v(H2)0.18molL1min1。化学平衡常数K(用分数表示)。(2)T 时，在有催化剂的恒容密闭容器中充入N2和H2。如图甲为不同投料比时某反应物X的平衡转化率变化曲线。反应物X是N2(填“N2”或“H2”)。判断依据是增大H2的浓度可以提高N2的转化率，但不能提高H2自身转化率。(3)在其他条件相同时，图乙为分别测定不同压强、不同温度下N2的平衡转化率。L表示压强，其中X1”或“”)。解析本题考查化学反应速率和平衡常数的计算、化学平衡图像及分析。(1)T 时，10 min时反应达到
21、平衡，测得c(NH3)1.2 molL1，则生成1.2 mol NH3，反应消耗1.8 mol H2，故前10 min的平均反应速率v(H2)0.18 molL1min1。达到平衡，测得c(NH3)1.2 molL1，此时c(N2)0.4 molL1，c(H2)1.2 molL1，则化学平衡常数K。(2)T 时，增大投料比，H2的转化率减小，N2的转化率增大，故题图甲中反应物X是N2。(3)温度不变，增大压强，平衡正向移动，N2的平衡转化率增大，而压强不变，升高温度，平衡逆向移动，N2的平衡转化率减小，结合题图乙分析可知，L表示压强，X代表温度。由于温度越高，N2的平衡转化率越小，故温度：X1X2。