1、单元检测七化学反应速率和化学平衡考生注意：1本试卷共4页。2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。3请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1下列对化学反应2NO2CON22CO2的叙述正确的是()A使用催化剂不影响反应的活化能B使用光催化剂能增大反应物的转化率C升高温度能增加反应物分子中活化分子的百分数，从而加快反应速率D改变压强对反应速率无影响答案C解析使用催化剂影响反应的活化能，改变反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B项错误；当反
2、应中有气体参与时，改变压强可影响化学反应速率，D项错误。2(2020辽宁锦州高三月考)一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H905.9 kJmol1，下列叙述正确的是()A4 mol NH3和5 mol O2反应达到平衡时放出热量为905.9 kJB平衡时v正(O2)v逆(NO)C平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大D平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低答案D解析该反应为可逆反应，不能完全转化，则4 mol NH3和5 mol O2反应达到平衡时放出的热量小于905.9 kJ，故A错误；平衡时，不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，则平衡
3、时4v正(O2)5v逆(NO)，故B错误；该反应为气体体积增大的反应，则降低压强，平衡正向移动，气体的物质的量增大，由M可知，混合气体平均摩尔质量减小，故C错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则混合气体中NO含量降低，故D正确。3工业上，合成氨反应N23H22NH3的微观历程如图所示，用、分别表示N2、H2、NH3，下列说法不正确的是()A催化剂在吸附N2、H2时，未形成新的化学键B形成N原子和H原子是放热过程C形成了新的化学键D使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率答案B解析由图知，催化剂在吸附N2、H2时，没有化学键的形成与断裂，故A正确；断键形成N原子和H原子是吸热过程，故
4、B错误；形成了新的化学键氮氢键，故C正确；使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率，故D正确。4(2020山西临汾高三月考)已知298.15 K时，可逆反应：Pb2(aq)Sn(s)Pb(s)Sn2(aq)的平衡常数K2.2，若溶液中Pb2和Sn2的浓度均为0.10 molL1，则此时反应进行的方向是()A向正反应方向进行B向逆反应方向进行C处于平衡状态D无法判断答案A解析已知在298.15 K时，可逆反应：Pb2(aq)Sn(s)Pb(s)Sn2(aq)的平衡常数K2.2，若溶液中Pb2和Sn2的浓度均为0.10 molL1，Q1K2.2，反应正向进行，故A正确、B错误；反应未达到平衡状态，
5、故C错误；通过比较浓度商和平衡常数的大小，可以判断反应进行的方向，故D错误。5在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应A(g)B(g)C(g)HBt2时改变的条件是向密闭容器中加入物质CC0t2时，v正v逆D、两过程达到平衡时，平衡常数：K()0，实验测得反应体系中水蒸气浓度(molL1)的变化结果如下：时间/min序号01020304060温度T1 /1号Cu2O0.050 00.049 20.048 60.048 20.048 00.048 0温度T1 /2号Cu2O0.050 00.049 00.048 30.048 00.048 00.048 0温度T2 /2号Cu2O0.050
6、 00.048 00.047 00.047 00.047 00.047 0下列说法不正确的是()A实验前20 min的平均反应速率v(O2)7105 molL1min1B实验、条件下的平衡常数相等，且小于实验条件下的平衡常数C2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高D实验时的温度T2高于T1答案A解析实验前20 min用H2O表示的平均反应速率为v(H2O)7105 molL1min1，则v(O2)v(H2O) 3.5105 molL1min1，故A错误；平衡常数只与温度有关，实验和的温度相同，则平衡常数相等，因水的分解反应是吸热反应，升高温度促进水的分解，对比实验、可知，在催化剂相同
7、、温度不同的条件下，实验中水蒸气的平衡浓度比实验中的小，说明温度T2T1，升高温度平衡正向移动，则实验条件下的平衡常数小于实验条件下的平衡常数，故B、D正确；由表中数据可知，在温度相同、催化剂不同的条件下，中的反应速率比中的反应速率快，说明2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高，故C正确。7向体积均为2 L的两个恒容密闭容器中分别充入1 mol SiHCl3，维持容器的温度分别为T1 和T2 不变，发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H1a kJmol1。反应过程中SiHCl3的转化率随时间的变化如图所示，下列说法正确的是()AT1T2，A项错误；T1
8、时，0100 min SiHCl3的转化率为10%，反应的平均速率v(SiHCl3)0.000 5 molL1min1，B项错误；从图中信息可以看出，T2 时达到平衡时SiHCl3的转化率为20%，则 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)起始量/molL10.5 0 0转化量/molL10.1 0.05 0.05平衡量/molL10.4 0.05 0.05则平衡常数K，C项正确；催化剂不会使平衡移动，不会改变SiHCl3的平衡转化率，D项错误。8当1,3丁二烯和溴单质11加成时，其反应机理及能量变化如图：不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如表：实验编号反应条件反应时
9、间产物中A的物质的量分数产物中B的物质的量分数115 1 min62%38%225 1 min12%88%下列分析不合理的是()A产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争B相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快C实验1测定产物组成时，体系已达平衡状态D实验1在t min时，若升高温度至25 ，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B答案C解析A项，产物A、B分子式相同、结构不同，互为同分异构体，反应过程中放热不同，活性中间体C随温度不同可以转化成产物B或A，正确；B项，由图像中反应活化能分析可知，相同条件下由活性中间体C生成产物A的活化能小，速率更快，正确；C项，实验1测
10、定产物组成时，不能说明物质含量保持不变，体系不一定达平衡状态，错误；D项，反应为放热反应，实验1在t min时，若升高温度至25 ，产物中B的物质的量分数增大，说明升温部分产物A会经活性中间体C转化成产物B，正确。9(2020山东济南高三期末)在一定条件下A2和B2可发生反应：A2(g)3B2(g)2AB3(g)。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2 L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法错误的是()A该反应在低于某一温度时能自发进行B10 min内该反应的平均速率
11、v(B2)0.045 molL1min1C11 min时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示D图3中T1T2，b点对应状态下A2的转化率最高答案D解析体系的自由能GHTS，根据图示可知，该反应为放热反应，H0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以S0。当温度较低时，GHTS|H|，即G0，反应不能自发进行，A正确；10 min内该反应的平均速率v(A2)0.015 molL1min1，根据化学方程式可知v(B2)3v(A2)0.045 molL1min1，B正确；11 min时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向
12、移动，不断消耗A2，所以n(A2)的物质的量会进一步减少，n(A2)变化趋势如图2中曲线d所示，C正确；在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其他反应物的转化率提高，故当T1v逆Bb点反应放热53.7 kJC催化剂效果最佳的反应是Dc点时该反应的平衡常数K答案A解析a点要达到平衡，CO2的转化率增大，反应正向进行，所以v正v逆，故A正确；b点反应达到平衡状态，参加反应的CO2小于1 mol，反应放热小于53.7 kJ，故B错误；相同温度下，反应最快，所以催化剂效果最佳的反应是，故C错误；c点CO2的转化率是，CO2(g)3H2(g)H2O(g)CH3OH(g)开始/mol
13、L10.5 1.5 0 0转化/molL1 0.5 0.53 0.5 0.5平衡/molL1 0.5 K，故D错误。12已知NO和O2转化为NO2的反应机理如下：2NO(g)N2O2(g)(快)H10平衡常数K1N2O2(g)O2(g)2NO2(慢)H20平衡常数K2下列说法正确的是()A2NO(g)O2(g)2NO2(g)的H(H1H2)B2NO(g)O2(g)2NO2(g)的平衡常数KC反应的速率大小决定2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应速率D反应过程中的能量变化如图所示答案C解析根据盖斯定律分析，由即可得到反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)，故反应热为HH1H2，故A错误；
14、平衡常数KK1K2，故B错误；反应慢的速率决定总反应速率，所以反应的速率大小决定2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应速率，故C正确；题图表示前者为吸热，与题中信息不符合，故D错误。13已知在25 时，反应的化学方程式及化学平衡常数为N2(g)O2(g)2NO(g)，K111030；2H2(g)O2(g)2H2O(g)，K221081；2CO(g)O2(g)2CO2(g)，K32.51091。下列说法正确的是()ANO分解反应NO(g)N2(g)O2(g)的平衡常数为11030B根据K3的值可知常温下CO和O2很容易发生反应生成CO2C温度升高，上述三个反应的平衡常数均减小D常温下，NO、
15、H2O、CO2分别发生分解反应生成O2的倾向顺序为NOH2OCO2答案D解析A项，NO(g)N2(g)O2(g)的平衡常数为1015，错误；B项，CO和O2之间的反应需要点燃才能进行，错误；C项，反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，错误；D项，常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的平衡常数依次为11030、51082、41092，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确。14已知：2CrO2HCr2OH2O。25 时，调节初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是()A平衡
16、时，pH越小，c(Cr2O)越大BA点CrO的平衡转化率为50%CA点CrO转化为Cr2O反应的平衡常数K1014D平衡时，若溶液中c(Cr2O)c(CrO)，则c(H)2.0107 molL1答案D解析从题给图像可以看出，pH越小，平衡时c(Cr2O)越大，A点c(Cr2O)0.25 molL1，反应掉的c(CrO)0.25 molL120.5 molL1，CrO的平衡转化率为50%，此时，平衡常数K1014，故A、B、C三项均正确；若溶液中c(Cr2O)c(CrO)0.33 molL1，此时，c(H)”“”“”或“”)。答案(1)KCb(2)100减小(3)解析(1)反应CO(g)2H2(
17、g)CH3OH(g)是气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，反应物转化率增大，所以pApB。据图分析，随温度升高CO转化率降低，说明正反应放热，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，所以KAKBKC。H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；CH3OH的体积分数不再改变说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b正确；容器体积和气体质量始终不变，所以混合气体的密度始终不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，故c错误；CO和甲醇的化学计量数都为1，所以CO和CH3OH的物质的量之和始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故d错误。(2)p1压强
18、、T1 时CO的转化率为0.5，则 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始浓度/molL10.10.2 0转化浓度/molL1 0.05 0.1 0.05平衡浓度/molL1 0.05 0.1 0.05化学平衡常数K100；若温度不变，再加入1.0 mol CO，平衡向正反应方向移动，重新达到平衡，氢气的转化率增大，CO的转化率减小。(3)T1、1 L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下：n(CO)：0.1 mol、n(H2)：0.2 mol、n(CH3OH)：0.2 mol，此时反应的浓度商Q50K100，此时v正v逆。19(14分)(2020上海复旦附中高三月考)在
19、容积为2.0 L的密闭容器内，物质D在T 时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间(t)的变化关系如图，据图回答下列问题：(1)从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为_molL1min1。(2)根据上图写出该反应的化学方程式_，该反应的平衡常数表达式为K_。(3)第5 min时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如上图，则该反应的正反应是_(填“放热”或“吸热”)反应，反应的平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。若在第7 min时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是_(用图中a、b、c的编号回答)。答案(1)0.067(2)2D(s)2A(g)B(g)c2(A)c
20、(B)(3)吸热增大b解析(1)从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为0.067 molL1min1。(2)根据图像知，随着反应的进行，D的物质的量减少，A、B的物质的量增加，所以D是反应物，A、B是生成物；同一反应、同一时间段内，各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比，03 min时，n(D)0.4 mol，n(A)0.4 mol，n(B)0.2 mol，n(D)n(A)n(B)0.4 mol0.4 mol0.2 mol221，方程式为2D(s)2A(g)B(g)；因D为固体，所以化学平衡常数Kc2(A)c(B)。(3)温度升高，D的物质的量减少，A、B的物质的量增大，平衡
21、正向移动，说明正反应为吸热反应；平衡常数只与温度有关，温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大。D为固体，增加D的物质的量，浓度不变，平衡不移动。20(14分)(2020石嘴山市第三中学模拟)(1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM5催化下合成ETBE，反应的化学方程式为C2H5OH(g)IB(g)=ETBE(g)H。回答下列问题：C1表示先吸附乙醇、C2表示先吸附异丁烯，C3表示乙醇和异丁烯同时吸附反应物被催化剂HZSM5吸附的顺序与反应历程的关系如图1所示，该反应的H_ kJmol1。反应历程的最优途径是_(填“C1”
22、“C2”或“C3”)。(2)开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.010.0 MPa，温度230280 )进行下列反应：反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJmol1反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H223.5 kJmol1反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H341.2 kJmol1在该条件下，若反应的起始浓度分别为c(CO)0.6 molL1，c(H2)1.4 molL1，8
23、min后达到平衡，CO的转化率为50%，则8 min内H2的平均反应速率为_。在t 时，反应的平衡常数为400，此温度下，在1 L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(molL1)0.461.01.0此时刻v正_v逆(填“”“”或“”)，平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是_。催化反应的总反应为3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)，CO的平衡转化率(CO)与温度、压强的关系如图2所示，图中X代表_(填“温度”或“压强”)，且L1_L2(填“”“”或“”)。在催化剂的作用下同时进行三个反应，发现随着
24、起始投料比的改变，二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图3的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因：_。答案(1)4aC3(2)0.075 molL1min11.2 molL1温度当投料比大于1时，随着c(H2)增大，反应被促进，而反应被抑制，c(H2O)增大，最终抑制反应，因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小解析(1)由图可知，反应物的总能量为5a kJmol1，生成物的总能量为a kJmol1，所以反应的H4a kJmol1。反应历程的最优途径是C3，其所需要的活化能最小。(2)在该条件下，若反应的起始浓度分别为c(CO)0.
25、6 molL1，c(H2)1.4 molL1,8 min后达到平衡，CO的转化率为50%，则8 min内H2的平均反应速率为v0.075 molL1min1。催化反应的总反应为3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)是由反应式2而得，故总反应的HH12H2H3262.7 kJmol10，该反应是放热反应，若升温，则CO的平衡转化率会减小，总反应是气体体积减小的反应，若增压，则CO的平衡转化率会增大，根据图的走向可知，横坐标X代表的是温度，那么L代表的是压强，根据压强增大CO的平衡转化率也增大可判断，L1L2。当投料比大于1.0时，随着c(H2)增大，反应被促进，而反应被抑制，c(H2O)增大，最终抑制反应，因此甲醇的产率继续增大而二甲醚的产率减小。
