1、第七章化学反应速率和化学平衡综合测试(满分：100分时间：90分钟)第卷(选择题，共48分)一、选择题(每题3分，共48分)1(2014绍兴调研)下列关于催化剂的说法不正确的是()A温度越高，催化剂的催化效果越好B汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放C催化剂可以改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变D锌与酸反应时，加入几滴硫酸铜溶液可加快反应速率，但硫酸铜不作催化剂解析：某些催化剂会因温度过高而失去活性，即失去催化作用，故催化剂不是温度越高催化效果越好。答案：A2(2014黄冈一模)对于可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下
2、列说法正确的是()AH2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2：1B反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C正、逆反应速率的比值是恒定的D达到平衡时，正、逆反应速率相等解析：在可逆反应中，化学反应速率之比等于各种物质的化学计量数之比，所以H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率比为1：2，A项错误；反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，B项正确；正、逆反应速率随反应进行不断变化，平衡时相等，故C项错误；达到平衡时， 正、逆反应速率相等，D项正确。答案：BD3(2014荷泽调研)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时
3、间变化的示意图如下图所示。由图可得出的正确结论是()A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段解析：由题图知，开始时正反应速率增大，说明该反应为放热反应，放出的热量使容器内部温度升高，加快反应速率，则反应物的总能量应高于生成物的总能量，C项错误；达到平衡时，正逆反应速率不再随时间改变而改变，所以曲线上所有点均没达到平衡状态，反应均向正反应方向进行，反应物浓度逐渐降低，A、B错误，D正确。答案：D4(2014抚顺六校二模)使反应4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行，半
4、分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol。此反应的平均反应速率可表示为()Av(NH3)0.02 molL1s1Bv(O2)0.01 molL1s1Cv(N2)0.02 molL1s1Dv(H2O)0.02 molL1s1解析：v(N2)0.01 molL1s1，则v(NH3)0.02 molL1s1，v(O2)0.015 molL1s1，v(H2O)0.03 molL1s1。答案：A5(2014唐山期末)对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是()A通入大量O2B增大容器容积C移去部分SO3 D降低体系温度解析：通入大量O2，反应物浓度增大，正反应速率增大，故
5、A正确。增大容器容积，反应物的浓度减小，正反应速率减小，故B错误。移去部分SO3，平衡正向移动，导致反应物的浓度减小，正反应速率减小，故C错误。降低温度，正逆反应速率均减小，故D错误。答案：A6(2014石家庄诊断)将CO2转化成甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法，其原理为：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0、S0B水解反应NHH2ONH3H2OH达到平衡后，升高温度平衡逆向移动C铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D对于反应2H2O2=2H2OO2，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率解析：A正确，该反应是分解反应，H0，由物质状态可知S0。B项，水
6、解反应是吸热反应，升温，平衡正向移动。C项，铅蓄电池放电时负极反应为Pb2eSO=PbSO4(氧化反应)；充电时阳极反应：PbSO42H2O2e=PbO24HSO(氧化反应)。答案：AD9(2014黄山一模)将4 mol A和2 mol B放入2 L密闭容器中发生反应：2A(g)B(g)2C(g)HcdT1T2H0BabcdT1T2H0CabT2H0DabcdT1T2HT1，T2T1温度降低，生成物浓度增大，说明降温平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，Hv逆，说明平衡向正反应方向进行，则正反应是气体分子数减小的反应，abcd，B对。答案：B13(2014昆明一模)某温度下，在体积为2 L
7、的密闭容器中，充入1 mol A和a mol B气体，发生如下反应：A(g)B(g)2C(g)。5min后反应达到平衡时n(A)为0.4 mol。在反应过程中体系的温度持续升高，实验测得混合气体中C的含量与温度关系如图所示。下列叙述正确的是()A05 min，C物质的平均反应速率为0.04 mol/(Lmin)B图中T1时正反应速率等于T3时正反应速率C该反应T2时的平衡常数大于T3时的平衡常数D图中T2时，若只增大压强，则正、逆反应速率不改变解析：根据反应方程式可知，平衡时C的物质的量是1.2 mol,05 min其平均反应速率是0.12 mol/(Lmin)，A项错误；温度越高，反应速率越
8、大，B项不正确；因该反应中反应物和生成物都是气体，故增大压强，正、逆反应速率均增大。答案：C14(2014襄樊一模)已知反应：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH (CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分别在0和20下， 得其转化分数随时间变化的关系曲线(Yt)如下图所示。下列说法正确的是()Ab代表0下CH3COCH3的Yt曲线B反应进行到20 min末，CH3COCH3的1C升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D从Y0到Y0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的1解析：由斜率可知b的反应速率大，温度高，A错误；温度越高反应速率越快，所以B错误；温度越高，
9、转化率越低，C错误；Y0.113时，转化率相同，初始加入的反应物相同，所以D正确。答案：D15(2014武汉一模)700时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1)：反应时间/minn(CO)/ moln(H2O)/ mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A反应在t1 min内的平均速率为v(H2) molL1min1B保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)0.40 molC保持其他条
10、件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D温度升高至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应解析：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)始态( molL1) 0.6 0.3 0 0t1( molL1) 0.4 0.1 0.2 0.2t2( molL1) 0.4 0.1 0.2 0.2所以t1时已达平衡状态，700时的平衡常数K1。A项，v(H2) molL1min1B项，由于温度不变，平衡常数不变，所以用平衡常数可求得n(CO2)0.4 mol。C项，再通入H2O(g)，平衡正向移动，CO转化率增大，
11、H2O体积分数也增大。D项，K7001，K8000.64，说明正反应为放热反应。答案：BC16(2014保定一模)向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示，t0t1阶段的c(B)变化未画出。乙图为t2时刻后改变条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，除t3t4阶段外，其余三个阶段各改变一种反应条件(浓度、温度、压强)且互不相同，t3t4阶段为使用催化剂。下列说法不正确的是()A若t115 s，则用C的浓度变化表示的t0t1阶段的平均反应速率为0.004 molL1s1B该容器的容积为2 L，B的起
12、始物质的量为0.02 molCt4t5阶段改变的条件一定为减小压强Dt5t6阶段，容器内A的物质的量减少了0.03 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)H100a kJ/mol解析：A项，C的反应速率为：0.004 mol/(Ls)，正确；B项，起始加入0.3 mol A物质，图象显示A物质起始浓度为0.15 mol/L，则容器的容积为2 L，由乙图象t3t4阶段为使用催化剂，而t4t5阶段平衡也不移动，即减压平衡不移动，根据甲图象中的变化量关系可知，A为反应物，浓度减少0.09 mol/L，C为生成物，浓度增加0.06 mol
13、/L，则B应为生成物，浓度增加0.03 mol/L，故起始时B的浓度为0.02 mol/L，即B的物质的量为0.04 mol，则B项不正确，C项正确，且该反应的化学方程式为：3A(g)B(g)2C(g)，由图象乙可知t5t6阶段为升温，但A的量减少，则正反应为吸热反应，故D项正确。答案：B第卷(非选择题，共52分)二、非选择题17(10分)(2014白山一模)在锌与盐酸反应的实验中某同学得到的结果如下表所示：锌的质量/g锌的形状温度/完全溶于盐酸的时间/sA2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片35t1E2颗粒15t2F2粉末15t3G2薄片(含少量)杂质Cu)35t4(1
14、)t1_s，画一幅以时间对温度的曲线图(纵轴表示时间，横轴表示温度)。(2)利用所画的曲线图，关于温度影响反应速率的结论是_。(3)t1_(填“”或“”或“G组中可形成CuZn原电池，反应速率加快F组中锌为粉末状，表面积较大，反应速率较快18(8分)(2014平顶山一模)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/15.02
15、0.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/ molL12.41033.41034.81036.81039.4103可以判断该分解反应已经达到平衡的是_。A2v(NH3)v(CO2)B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算25.0时的分解平衡常数：_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_(填“增加”“减少”或“不变”)。氨基甲酸铵分解反应的焓变H_(填“”“”或“”)0，熵变S_(填“
16、”“”或“”)0。(2)已知：NH2COONH42H2ONH4HCO3NH3H2O该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解的反应速率，得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如图所示。计算25.0时，06 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：_。根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：_。解析：本题考查了化学平衡的定性判断和定量计算；化学反应速率的影响因素等。(1)化学平衡的根本标志有两个：其一是正逆反应速率相等；其二是各物质的质量、浓度、物质的量分数等均恒定不变。25时的平衡常数Kc2(NH3)c(CO2)(c)2(c)(4.8103 molL1)31.64108
17、(molL1)3。压缩容器体积，压强增大，会使平衡向左移动，固体质量增加。分析表中数据得到，升温会使气体浓度增大，即升温可使平衡右移。那么根据勒夏特列原理，向右的方向必然是吸热的方向，所以H0。由题意该反应常温下能自发进行，因此一定要满足HTS0。(2)v(氨基甲酸铵水解)(2.21.9) molL16 min0.05 molL1min1。选择15和25，06 min时段，即便前者初始浓度大，反应速率也没有后者大。答案：(1)BCKc2(NH3)c(CO2)(c)2(c)(4.8103 molL1)31.64108( molL1)3增加(2)0.05 molL1min125.0反应物的起始浓度
18、比15.0的小，但06 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0的大。19(10分)(2014常州一模)NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为_。利用反应6NO28NH37N212H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是_L。(2)已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol12NO(g)O2(g)2NO2(g)H113.0 kJmol1则反应NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)的H_ kJmol1。一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发
19、生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变d每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：6，则平衡常数K_。(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应H_0(填“”或“”)。实际生产条件控制在250、1.3104kPa左右，选择此压强的理由是_。解析：(1)NO2中的化合价由4降低到0，所以1 mol NO2参加反应转移4 mol电子，当转移1.2 mol电子时，消耗0.3 mo
20、l的NO2。(2)(前式一后式)2即得，所以H(196.6113.0)241.8 kJmol1；此反应是等体积反应，a不能说明；只要平衡移动，NO2的浓度一定发生变化，颜色也一定发生变化，b可以；SO3与NO的体积不论平衡与否，均为1：1，c不能说明；消耗SO3和生成NO2都表示逆反应速率，d不能。(3)CO的转化率随温度升高而降低，所以正反应为放热反应。选择250、1.3104 k Pa的反应条件主要是250，1.3104 k Pa时，CO转化率已接近最大值，没有必要再加大压强增加生产成本。答案：(1)3NO2H2O=2HNO3NO6.72(2)41.8b2.67或(3)在1.3104 kP
21、a下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失20(10分)(2014洛阳一模)由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：(1)上述反应平衡常数K的表达式为_，温度降低，平衡常数K_(填“增大”、“不变”或“减小”)。(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变
22、化表示的平均反应速率v(H2)_。t/min0251015n(CO2)/mol10.750.50.250.25(3)在相同温度容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是_(填写序号字母)。an(CO2)：n(H2)：n(CH3OH)：n(H2O)1：3：1：1b容器内压强保持不变cH2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3：1d容器内的密度保持不变(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_(填写序号字母)。a及时分离出CH3OH气体b适当升高温度c保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2d选择高效的催化剂解析：(1)该反应生成物比反应物能
23、量低，是放热反应；温度降低，平衡正向移动，K值增大。(2)v(H2)3v(CO2)30.15 mol/(Lmin)。(3)该反应是一个反应前后气体物质的量不相等的反应，当容器内压强不变时，说明正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡。当氢气的消耗速率与甲醇的消耗速率之比为3：1时，说明氢气的消耗速率和生成速率相等，反应达到平衡。无论反应是否达到平衡，容器内气体的密度都不变。(4)及时分离出甲醇气体会使平衡正向移动，但反应速率减小；升高温度会使反应速率增大，但平衡逆向移动；选择高效的催化剂会加快反应速率，但平衡不移动；保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2，等效于在原平衡
24、的基础上增大压强，化学反应速率增大，平衡正向移动。答案：(1)增大(2)0.15 molL1min1(3)bc(4)c21(2013广东理综，31,16分)大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。(1)O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成：I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(aq)HOI(aq)H2HOI(aq)I(aq)H(aq)I2(aq)H2O(l)H3总反应的离子方程式为_，其反应热H_。(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)，其平衡常数表达式为_。(3)为探究Fe2对O3氧化I反应的影响(反应
25、体系如图甲)，某研究小组测定两组实验中I浓度和体系pH，结果如图乙和下表。编号反应物反应前pH反应后pH第1组O3I5.211.0第2组O3IFe25.24.1第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_。图甲中的A为_。由Fe3生成A的过程能显著提高I的转化率，原因是_。第2组实验进行18 s后，I浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)_。Ac(H)减小Bc(I)减小CI2(g)不断生成Dc(Fe3)增加(4)据图乙，计算318 s内第2组实验中生成I的平均反应速率_(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。解析：(1)依据题干信息，结合盖斯定律可知总反应可由()得出。(2)依据化学平衡常数表达式的表示方法可正确写出答案。(3)通过题中信息分析，反应过程中H被消耗导致c(H)下降，所以pH升高；观察图甲和图乙综合分析知，I2(g)不断生成，c(I)减小，使平衡I2(aq)I(aq)I(aq)逆向移动，c(I)下降。(4)依据v，结合图中数据即可正确求出生成I的平均反应速率。答案：(1)2IO32H=I2H2OO2H1H2H3(2)K(3)O3氧化I生成I2的反应消耗H，使H浓度减小Fe(OH)3由于Fe3的水解，体系中H浓度增加，使O3氧化I的两个分步反应和的平衡向右移动，I的转化率提高BC(4)(I)5.5104 molL1s1