1、专题质量检测(二)化学反应速率与化学平衡一、选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意)1下列说法正确的是()A在化学反应中，固体和纯液体的化学反应速率为零B在可逆反应里，当反应达到平衡后，其化学反应速率为零C在某一化学反应里，其化学反应速率可以用反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同D化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值解析：选C固体和纯液体的浓度视为常数，故不能用固体和纯液体的浓度变化量来表示化学反应速率，故A错误；可逆反应达到平衡的重要特征是正、逆反应速率相等，但不为零，故B错误；化学反应速率一律用正值表示，它表示
2、一段时间内的平均反应速率，故D错误。2实验室用锌粒与2 molL1稀硫酸反应制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是()A向该稀硫酸中加入等体积的水B改用6 molL1盐酸C改用热的2 molL1稀硫酸D用锌粉代替锌粒解析：选A向该稀硫酸中加入等体积的水，硫酸浓度降低，反应速率减小；6 molL1盐酸中H的浓度大于2 molL1稀硫酸中H的浓度，反应物浓度增大，反应速率增大；改用热的2 molL1稀硫酸，温度升高，化学反应速率增大；用锌粉代替锌粒，反应物的接触面积增大，反应速率增大；故选A。3在气体参加的反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是()增大反应物浓度增大压强升
3、高温度加入催化剂移去生成物A BC D解析：选D增大反应物的浓度和增大压强，只能增大活化分子数，不能增大活化分子百分数，而升高温度、加入正催化剂既能增大活化分子数，又能增大活化分子百分数，移去生成物，活化分子数目减少，只有正确。故选D。4在一定温度下，容积不变的密闭容器中有可逆反应：A(g)B(g)2C(g)D(s)，可以判断反应达到平衡的是()A单位时间内反应n mol B同时生成2n mol CB容器内气体的物质的量不再变化CA的生成速率与B的生成速率相等D容器内气体的密度不再变化解析：选DA中前者表示v正，后者表示v正，未涉及v逆，不能作为平衡标志；该反应气体分子数不变，气体的总物质的量
4、不变，B不能作为反应达到平衡的标志；C中前者表示v逆，后者表示v逆，未涉及v正，不能作为平衡标志；若反应正向进行时，气体质量减小，体积不变，密度减小，D能作为平衡标志。5在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知3v(B)2v(A)、2v(C)3v(B)，则此反应可表示为()A2A3B=2C BA3B=2CC3A2B=3C DAB=C解析：选C由3v(B)2v(A)、2v(C)3v(B)可推出：，即v(A)v(B)v(C)323，速率之比等于化学计量数之比，C项正确。6.在如图中a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)Y(g)2Z(g)W(s)(正反应放
5、热)的反应过程。要使a曲线变为b曲线，可采取的措施是()A加入催化剂 B增大Y的浓度C降低温度 D减小体系压强解析：选C使用催化剂，反应速率加快，且X的转化率不变，故A错误；增大Y的浓度，反应速率加快，但化学平衡正向移动，达到平衡时X的转化率增大，故B错误；降低温度，反应速率减慢，该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，X的转化率增大，故C正确；反应X(g)Y(g)2Z(g)W(s)中，气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等，则减小体系压强反应速率减慢，达到平衡需要的时间增长，但平衡不移动，故D错误。7一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：S2Cl2(橙黄色液体)Cl
6、2(气)2SCl2(鲜红色液体)H61.16 kJmol1。下列说法正确的是()A增大压强，平衡常数将增大B达到平衡时，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成2n mol Cl2C达到平衡时，若升高温度，氯气的体积分数增大D温度一定，在原平衡体系中加入氯气，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时氯气的浓度与原平衡的相同解析：选D平衡常数随温度变化，增大压强平衡常数不变，故A错误；达到平衡时正、逆反应速率相等，则根据方程式可判断单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n mol Cl2，故B错误；该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氯气的转化率降低，但体系中只有
7、氯气一种气体，则氯气的体积分数不变，故C错误；温度一定，在原平衡体系中加入氯气，平衡向正反应方向移动，温度不变，平衡常数不变，由于K，因此再次达到平衡时氯气的浓度与原平衡的相同，故D正确。8一定条件下，在一个容积为2 L的密闭容器中加入0.8 mol A2气体和0.6 mol B2气体，反应达到平衡时生成1 mol AB气体并释放出能量。反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是()A图中a的值为0.15B该反应的平衡常数K0.03C平衡时B2的物质的量为0.1 molD平衡时A2的转化率为62.5%解析：选B由图像知该反应为A2(g)B2(g)2AB(g)，n(A2)n(
8、B2)0.5 mol，a0.40.250.15，A项正确；反应达到平衡时，c(A2)0.4 molL10.25 molL10.15 molL1，则该反应的平衡常数K33，B项错误；平衡时B2的物质的量为0.1 mol，C项正确；平衡时A2的转化率为100%62.5%，D项正确。9恒温条件下，反应aX(g)bY(g)cZ(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X的物质的量浓度由0.1 molL1增大到0.19 molL1，下列判断正确的是()Aabc Babc。10下列说法不正确的是()A反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的H0B反应C
9、aCO3(s)=CaO(s)CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的H0C一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)Cl2(g)的H0，S0D常温下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的H0解析：选B当GHTS0时，反应能自发进行，已知反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，说明该反应为G0的反应，因为该反应的S0，所以反应的H0，A正确；该反应的S0，室温下不能自发进行，说明该反应的H0，B错误；分解反应一般为吸热反应，所以H0；MgCl2分解生成气体是一个熵增加的反应，所以S0，C正确；该反应熵值增加，反应不能自发进行，说明反应一
10、定是吸热反应，D正确。11关节炎首次发作一般在寒冷季节，原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)，易诱发关节疼痛，其化学机理是：HUr(aq)H2O(l)Ur(aq)H3O(aq)；Ur(aq)Na(aq)NaUr(s)H。下列叙述不正确的是()A降低温度，反应平衡正向移动B关节保暖可以缓解疼痛，原理是平衡逆向移动C降低关节滑液中HUr及Na含量是治疗方法之一D反应正方向是吸热反应解析：选D关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，反应平衡向正反应方向移动，故A正确；保暖可促使平衡逆向移动，减少尿酸钠晶体的形成，故B正确；降低关节滑液中HUr及Na含量，生成
11、的尿酸钠晶体就会减少，可以减轻疼痛，故C正确；温度降低有利于生成尿酸钠，即反应正向进行，则生成尿酸钠的反应是放热反应，故D错误。12某温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B，反应A(g)B(g)C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是()t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A.相同温度下，若起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，则反应达到平衡前v(正)v(逆)B反应在前5 s的平均速率v(A)0.03 molL1s1C保持其他条件不变，升
12、高温度，平衡时c(A)0.41 molL1，则反应的H0D相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C，达到平衡时，C的转化率大于80%解析：选A平衡时A的物质的量为0.80 mol，浓度是0.4 molL1，则列三段式： ABC始/(molL1)0.5 0.5 0变/(molL1)0.1 0.10.1平/(molL1)0.4 0.40.1K0.625相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，Qc50K，反应逆向进行，反应达到平衡前v(正)B平衡常数：K()K()C达到平衡所需时间：0.16，D错误。二、非选择题(本题共4小题，共61分)
13、14(14分)如表所示是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/(molL1)V(H2SO4)/mL溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150304440分析上述数据，回答下列问题：(1)实验4和5表明：_对反应速率有影响，其影响是_，反应速率越快，能表明同
14、一规律的实验还有_(填实验序号)。(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_(填实验序号，填一组即可)。(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_，其实验序号是_(填一组即可)。(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 )相近，推测其原因：_。解析：(1)实验4和5不同之处是金属的表面积，粉末状的金属消失的快，说明其反应速率快，其中实验1和2也可以说明这一点。(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验，其他条件应完全相同，则为实验1、3、4、6、8中任意两组及实验2和5。(3)从表中可以看出，溶液反应前的温度不同，其他条件都相同的是实验6和7或实验8和9。(4)在所
15、有反应中，该金属的质量和硫酸溶液的体积相等，且H2SO4过量，则产生的热量相等，故溶液温度变化值相近。答案：(1)固体反应物的表面积表面积越大1和2(2)3和4(1、3、4、6、8中任意两组或2和5也可)(3)反应前溶液温度6和7(或8和9)(4)一定量的该金属与足量的硫酸反应放出的热量相同15(15分)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：(1)若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol N2和0.6 mol H2，在一定条件下发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，
16、若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)_。平衡时H2的转化率为_%。(2)平衡后，若要提高H2的转化率，可以采取的措施有_(任写一项)。(3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题：T/200300400KK1K20.5试比较K1、K2的大小，K1_K2(填“”或“”)。400 时，反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化学平衡常数为_。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时
17、，则该反应的v正(N2)_v逆(N2)(填“”或“”)。解析：(1)若在5分钟时反应达到平衡，此时NH3的物质的量为0.2 mol，由方程式可知，消耗氮气的物质的量为0.1 mol，容器体积为2 L，则浓度是0.1 mol2 L0.05 molL1，则v(N2)0.05 molL15 min0.01 molL1min1；根据方程式可知平衡时消耗的H2为0.3 mol，所以转化率为100%50%；(2)该反应焓变小于0，为放热反应，所以降低温度可以使平衡正向移动，氢气的转化率提高；及时移走氨气也可以使平衡正向移动，增大氢气的转化率；该反应为气体系数之和减小的反应，所以缩小体积增大压强可以使平衡正
18、向移动，氢气的转化率增大；加入一定量的氮气也可以使平衡正向移动，氢气的转化率增大；(3)正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故K1K2；400 时，反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化学平衡常数K10.52；当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，各物质的浓度分别为6 molL1、4 molL1、2 molL1，所以此时浓度商Qcv逆(N2)。答案：(1)0.01 molL1min150(2)缩小容器体积增大压强、降低温度、加入一定量的N2(3)216(16分)C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法
19、来消除这些物质对环境的不利影响。(1)研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.6 kJmol1反应：CH3OCH3(g)H2O(g)2CH3OH(g)H223.4 kJmol1反应：2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)H3H3_kJmol1。在恒定压强、T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入容积为3 L的密闭容器中发生反应、，5 min后反应达到平衡状态，此时CH3OH(g)物质的量为2 mol，CH3OCH3(g)的物质的量为0.5 mo
20、l，则T1温度时反应的平衡常数K的计算式为_。恒压下将CO2和H2按体积比为13混合，在不同催化剂作用下发生反应和反应，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度()的变化如下图。其中：CH3OH的选择性100%。在上述条件下合成甲醇的工业条件是_(填字母)。A210 B230 C催化剂CZT D催化剂CZ(Zr1)T(2)一定条件下，可以通过CO与SO2反应生成S和一种无毒的气体，实现燃煤烟气中硫的回收，写出该反应的化学方程式：_。在不同条件下，向容积为2 L的恒容密闭容器中通入2 mol CO和1 mol SO2，反应体系总压强随时间的变化如图所示：图中三组实验从反应开始至达到平衡时，
21、反应速率v(CO)最大的为_(填标号)。与实验a相比，实验c改变的实验条件可能是_。解析：(1)根据盖斯定律，由反应2反应可得2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)H3，则H349.6 kJmol1223.4 kJmol1122.6 kJmol1。 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)转化/mol2622平衡/mol3323.5 2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)转化/mol130.51.5平衡/mol330.53.5则平衡时，n(CO2)3 mol，n(H2)3 mol，n(CH3OH)2 mol，n(CH3OCH3)0.5 m
22、ol，n(H2O)3.5 mol，保持恒压状态，则平衡后的体积3 L2 L，平衡时的浓度c(CO2)1.5 molL1，c(H2)1.5 molL1，c(CH3OH)1 molL1，c(H2O)1.75 molL1，反应的平衡常数K。根据题图可知，选择CZ(Zr1)T催化剂在230 时产率最高，则合成甲醇的工业条件是B、D。(2)CO与SO2反应生成S和一种无毒的气体，根据原子守恒，可推断该无毒物质为二氧化碳，则反应的化学方程式为2COSO2S2CO2。反应速率越大，达到平衡状态所用的时间越短，根据题图可知，实验b达到平衡状态所用的时间最短，反应速率最大。答案：(1)122.6BD(2)2CO
23、SO2S2CO2b升高温度17(16分)在一个容积为2 L的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3，发生反应：CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题：(1)该反应的正反应为_(填“吸”或“放”)热反应，温度为T5 时，该反应耗时40 s达到平衡，则T5 时，该反应的平衡常数数值为_。(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应_(填字母)。a一定向逆反应方向移动b在平衡移动时正反应速率先增大后减小c一定向
24、正反应方向移动d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大(3)请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因：_。(4)保持温度、容积不变，充入CO2气体，则CaCO3的质量_，CaO的质量_，CO2的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)在T5 下，维持温度和容器容积不变，向上述平衡体系中再充入0.5 mol N2，则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为_g。解析：(1)T5 时，c(CO2)0.20 molL1，Kc(CO2)0.20。(2)K值增大，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。(4)容积不变，增大c(CO2)，平衡左移，CaCO3质量增大，CaO质量减小，由于温度不变，K不变，所以c(CO2)不变。(5)保持容积、温度不变，充入N2，平衡不移动，c(CO2)仍等于0.20 molL1，其物质的量为0.4 mol，所以剩余CaCO3的物质的量为0.5 mol0.4 mol0.1 mol，其质量为10 g。答案：(1)吸0.20(2)bc(3)随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短(4)增大减小不变(5)10