山东省高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡试题.doc

第七章 化学反应速率和化学平衡第一讲化学反应速率一、选择题1反应4a(s)3b(g)=2c(g)d(g)，经2 min后，b的浓度减少了0.6 moll1。下列反应速率的表示正确的是 ()。a用a表示的反应速率是0.4 moll1min1b用b表示的反应速率是0.3 moll1min1c2 min末时的反应速率，用b表示为0.3 moll1min1d在这2 min内用b表示的反应速率的值是减小的，c表示的反应速率逐渐增大解析2 min内b的浓度减小0.6 moll1，则v(b)0.3 moll1min1，b项正确；由于a为固体，不可用来表示反应速率，a项错误；化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率，c项错误；在同一时间内无论用反应物还是用生成物表示的反应速率其变化趋势是相同的，d项错误。答案b2已知反应4co2no2n24co2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()av(co)1.5 moll1min1bv(no2)0.7 moll1min1cv(n2)0.4 moll1min1dv(co2)1.1 moll1min1解析 转化为相同的物质进行比较，b项v(co)1.4 moll1min1，c项v(co)1.6 moll1min1，d项v(co)1.1 moll1min1，c项速率最快。答案 c3反应a(g)3b(g)=2c(g)2d(g)在四种不同情况下的反应速率分别为()。v(a)0.45 moll1min1v(b)0.6 moll1s1v(c)0.4 moll1s1v(d)0.45 moll1s1下列有关反应速率的比较中正确的是 ()。a b d解析若将各反应速率均化为以b表示的速率，且以moll1s1为单位，表示的速率分别是0.022 5 moll1s1、0.6 moll1s1、0.6 moll1s1、0.675 moll1s1，故a正确。答案a4把0.6 mol x气体和0.4 mol y气体混合于2 l容器中，使它们发生如下反应：3x(g)y(g)=nz(g)2w(g)，在5 min时已经生成0.2 mol w，若测知以z的浓度变化表示平均反应速率为0.01 moll1min1，则上述反应中z气体的化学计量数n的值是()a1b2c3d4解析 该时间内v(w)0.02 moll1min1，v(w)v(z)0.02 moll1min10.01 moll1min12n，所以n1。答案 a5一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，x气体、y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图。下列叙述中正确的是 ()。a反应的化学方程式为5yxbt1时，y的浓度是x浓度的1.5倍ct2时，正、逆反应速率相等dt3时，逆反应速率大于正反应速率解析从图像可以看出，t2时刻x、y两物质的物质的量相等，而不是反应速率相等，故c不正确；t3时，反应达到平衡状态，所以正反应速率等于逆反应速率，故d不正确；反应开始时y物质为10 mol，x物质为2 mol，t1时刻，x为4 mol，增加2 mol，y为6 mol，减少4 mol故反应的化学方程式为2yx。答案b6为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是 ()。a将铜片放入稀硫酸中，无现象。若再向所得溶液中加入硝酸银溶液，一段时间后，由于形成原电池，可看到有氢气生成b将除去氧化膜的相同大小、相同质量的镁条和铝条与相同浓度盐酸反应，前者速率大于后者c两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同d相同条件下等质量的块状和粉末状大理石与相同浓度盐酸反应时，粉末状的反应速率快解析加入硝酸银溶液，铜与其置换出的银形成原电池，铜为负极，失去电子，正极发生还原反应，析出银单质，没有氢气生成，a项错误；由于镁比铝活泼，在相同条件下，镁条与盐酸反应比铝条要快，b项正确；在加热氯酸钾制氧气的实验中，加入二氧化锰作为催化剂，反应速率加快，c项正确；粉末状的大理石与盐酸的接触面积比块状的大理石大，所以反应速率快，d项正确。答案a7将4 mol a气体和2 mol b气体在2 l的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2a(g)b(g)2c(g)。若经2 s后测得c的浓度为0.6 moll1，现有下列几种说法：用物质a表示的反应的平均速率为0.3 moll1s1用物质b表示的反应的平均速率为0.6 moll1s12 s时物质a的转化率为70%2 s时物质b的浓度为0.7 moll1其中正确的是()abcd解析 根据v，v(c)0.3 moll1s1，v(a)v(c)0.3 moll1s1，v(b)v(c)0.15 moll1s1。2 s时消耗a的物质的量为：03 moll1s12 l2 s1.2 mol，所以a的转化率为100%30%,2 s时，c(b)1 moll10.15 moll1s12 s0.7 moll1。答案 b二、非选择题8加入0.1 mol的mno2粉末于50 ml过氧化氢的溶液中(密度为1.1 gml1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示，回答下列问题。(1)a、b、c、d四点化学反应速率快慢的顺序为_。(2)解释反应速率变化的原因_。(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度_。(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。解析(1)曲线斜率越大，反应速率越大。(2)随着反应的进行，反应物h2o2的浓度逐渐减小，因此反应速率逐渐减小。(3)根据图像可以看出h2o2完全反应放出60 ml o2，h2o2的分解反应为2h2o22h2oo2，则n(h2o2)20.005 36 mol，c(h2o2)0.107 moll1。(4)反应进行到2分钟时，放出o2 45 ml，则反应生成o2的物质的量为0.002 01 mol，质量为0.002 01 mol32 gmol10.064 3 g反应消耗的h2o2物质的量为0002 01 mol20.004 02 mol，0005 36 mol0.004 02 mol0.001 34 mol，则2分钟时h2o2的质量分数为100%0.083%。答案(1)dcba(2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度越来越小，反应速率越来越小(3)0.107 moll1(4)0.083%9可逆反应a(？)ab(g)c(g)d(g)，其中a为正整数。反应过程中，当其他条件不变时，c的百分含量(c%)与温度(t)和压强(p)的关系如图所示。试回答下列问题：(1)化学方程式中a_，反应物a的状态是_。(2)该反应的焓变值h_(填“”或“”)0，在不改变其他条件的情况下增加b的物质的量，平衡_(填“正”或“逆”)向移动，平衡常数k_(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析：(1)由乙图可以确定p2p1，加压时c%减小，平衡逆向移动，故气体反应物的计量数之和小于气体产物的计量数之和，若a为气体，1a11，故a为非气体，且a1。(2)由甲图可以确定t1t2，温度升高，c%减小，说明正反应是放热反应，h0；在不改变其他条件的情况下增加b的物质的量，平衡正向移动，没有改变温度，平衡常数k不变。答案：(1)1非气态(2)正不变10一定温度下，在2 l的密闭容器中，x、y、z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到10 s，用z表示的反应速率为_。x的物质的量浓度减少了_，y的转化率为_。(2)该反应的化学方程式为_。(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示：则下列说法符合该图像的是_。at1时刻，增大了x的浓度bt1时刻，升高了体系温度ct1时刻，缩小了容器体积dt1时刻，使用了催化剂解析(1)分析图像知：c(z)0.79 moll1，v(z)0.079 moll1s1，c(x)0.395 moll1。y的转化率(y)100%79.0%答案(1)0.079 moll1s10.395 moll179.0%(2)x(g)y(g)2z(g)(3)cd11一定温度下，在2 l的密闭容器中，x、y、z三种气体的量随时间变化的曲线如下图所示：(1)从反应开始到10 s时，用z表示的反应速率为_，x的物质的量浓度减少了_，y的转化率为_。(2)该反应的化学方程式为_。(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如下图所示：则下列说法符合该图像的是_。at1时刻，增大了x的浓度bt1时刻，升高了体系温度ct1时刻，缩小了容器体积dt1时刻，使用了催化剂解析 (1)分析图像知：c(z)0.79 moll1，v(z)0.079 moll1s1，c(x)0.395 moll1。y的转化率(y)100%79.0%。(2)由各物质转化的量：x为0.79 mol，y为0.79 mol，z为1.58 mol可知方程式中各物质的化学计量数之比为112，则化学方程式x(g)y(g)2z(g)。(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大x的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，a、b错误。由(1)中的解析可知，该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反应速率，c正确。d使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，d正确。答案 (1)0.079 moll1s10.395 moll179.0%(2)x(g)y(g)2z(g)(3)cd第二讲化学反应进行的方向和化学平衡状态一、选择题1在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明化学平衡移动的是()a反应混合物的浓度b反应体系的压强c正、逆反应的速率d反应物的转化率解析 对于“等体反应”，缩小反应容器，压强增大，平衡不移动，但反应混合物的浓度增大，正逆反应速率增大，可知a、b、c错误。答案 d2分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是 ()。a2n2(g)o2(g)=2n2o(g)h163 kjmol1bag(s)cl2(g)=agcl(s)h127 kjmol1chgo(s)=hg(l)o2(g)h91 kjmol1dh2o2(l)=o2(g)h2o(l)h98 kjmol1解析反应自发进行的前提条件是反应的hts0，s0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于b项，h0，s0，在较低温度下，hts0，s0，若使反应自发进行，即hts0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于d项，h0，在任何温度下，hts0，即在任何温度下反应均能自发进行。答案d2某温度下，对于反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kj/mol。n2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()a将1 mol氮气、3 mol氢气，置于1 l密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kjb平衡状态由a变到b时，平衡常数k(a)k(b)c上述反应在达到平衡后，增大压强，h2的转化率增大d升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小解析 因为该反应为可逆反应，加入1 mol n2、3 mol h2，两者不可能完全反应生成nh3，所以放出的热量小于92.4 kj，a错；从状态a到状态b的过程中，改变的是压强，温度没有改变，所以平衡常数不变，b错；因为该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，h2的转化率增大，c对；升高温度，正、逆反应速率都增大，d错。答案 c4一定条件下，对于可逆反应x(g)3y(g)2z(g)，若x、y、z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，x、y、z的浓度分别为0.1 moll1、0.3 moll1、0.08 moll1，则下列判断正确的是 ()。ac1c231b平衡时，y和z的生成速率之比为23cx、y的转化率不相等dc1的取值范围为0 moll1c10.14 moll1答案d5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下表：t 7008008301 0001 200k1.671.111.000.600.38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若在1 l的密闭容器中通入co2和h2各1 mol,5 min后温度升高到830 ，此时测得co2为0.4 mol，该反应达到平衡状态d若平衡浓度符合关系式，则此时的温度为1 000 解析依平衡常数的表达式可知a正确；升高温度k减小，平衡左移，正反应为放热反应，b正确；5 min后co、h2o、co2、h2的浓度分别为0.6 moll1、0.6 moll1、0.4 moll1、0.4 moll1，”、“”或“”)。该温度下反应达到平衡时，co2的转化率为_。解析(2)k2，k3k1(3)升高温度，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动即正反应是一个吸热反应。(4)因为该反应为反应前后气体体积不变的反应，所以压强不变，平均相对分子质量不变，均不能说明达到平衡状态，a、d错；选项b中co2和co的浓度相等，不能说明其浓度不再变化，故b错；生成co2代表逆反应，消耗h2代表正反应，且比值等于反应化学方程式中的化学计量数之比，选项c正确。(5)co2的物质的量为2.0 mol时，h2为1.0 mol，co为1.0 mol，h2o(g)为1.0 mol，其浓度分别为1.0 moll1、0.5 moll1、0.5 moll1、0.5 moll1，则qcv逆。起始时，c(co2)1.5 moll1c(h2)1 moll1设达到平衡时，co的浓度为xco2(g)h2(g)co(g)h2o(g) 1.5 1 0 0 x x x x 1.5x 1x x xk1，解得：x0.6 moll1所以，(co2)100%40%。答案(1)(2)1.670.77(3)吸热(4)c(5)40%11汽车尾气里含有的no气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：n2(g)o2(g)2no(g)h0，已知该反应在2 404，平衡常数k64104。请回答：(1)某温度下，向2 l的密闭容器中充入n2和o2各1 mol，5分钟后o2的物质的量为0.5 mol，则n2的反应速率_。(2)假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志_。a消耗1 mol n2同时生成1 mol o2b混合气体密度不变c混合气体平均相对分子质量不变d2v正(n2)v逆(no)(3)将n2、o2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是_(填字母序号)。(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的n2和o2，达到平衡状态后再向其中充入一定量no，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中no的体积分数_。(填“变大”、“变小”或“不变”)(5)该温度下，某时刻测得容器内n2、o2、no的浓度分别为2.5101 mol/l、4.0102 mol/l和3.0103 mol/l，此时反应_(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是_。第三讲化学平衡移动一、选择题1一定温度下，1 mol x和n mol y在体积为2 l的密闭容器中发生如下反应：x(g)y(g)2z(g)m(s),5 min后达到平衡，此时生成2a mol z。下列说法正确的是()。a用x表示此反应的反应速率是(0.12a) moll1min1b当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态c向平衡后的体系中加入1 mol m，平衡向逆反应方向移动d向上述平衡体系中再充入1 mol x，v正增大，v逆减小，平衡正向移动解析由题给反应的化学方程式可知生成2a mol z消耗a mol x，利用化学反应速率的定义可知v(x)0.1a moll1min1；因m为固态，故平衡向右移动，气体质量变小；若平衡向左移动，气体质量增加，故当混合气体质量不再发生变化时，可说明反应达到平衡状态；增大m的量，平衡不发生移动；向平衡体系中再充入x，反应物浓度增大，平衡正向移动，v正、v逆都增大。答案b2已知图一表示的是可逆反应co(g)h2(g)c(s)h2o(g)h0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2no2(g)n2o4(g)h0的浓度(c)随时间t的变化情况。下列说法中正确的是()。a图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强b若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的h增大c图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强d若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小解析由图一可知，t2时正、逆反应速率均加快且发生突变，化学平衡正向移动，可能是升高了温度也可能是增大了压强，根据h所表示的意义，不管平衡如何移动，h不变，所以a正确，b错；由图二可知，t1时改变平衡条件的瞬间，no2和n2o4的浓度均增大，然后c(no2)减小，c(n2o4)增大，平衡向正反应方向移动，改变的条件可能是给体系增大压强，但不可能是由温度改变引起的，选项c错；若增大压强，平衡正向移动，n2o4的体积分数增加，因此混合气体的平均相对分子质量增大，d错。答案a3在水溶液中存在反应：agfe2ag(s)fe3h0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是()a升高温度b加水稀释c增大fe2的浓度 d常温下加压解析 正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，a错误。加水稀释，平衡向离子数目增多的方向移动，平衡向逆反应方向移动，b错误。常温下加压对水溶液中的平衡移动几乎无影响，d错误。答案 c4已知可逆反应aabbcc中，物质的含量r%(a%和c%)随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()。a该反应在t1、t3温度时达到过化学平衡b该反应在t2温度时达到过化学平衡c该反应的逆反应是放热反应d升高温度，平衡会向正反应方向移动解析图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况。解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻)，所以反应在t2温度时第一次达到平衡，故a错，b正确；随着温度升高，反应物a的含量增大，生成物c的含量减少，说明平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，c、d错误。答案b5在100 时，将0.40 mol二氧化氮气体充入2 l密闭容器中，每隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：时间(s)020406080n(no2)/mol0.40n10.26n3n4n(n2o4)/mol0.000.05n20.080.08下列说法中正确的是()a反应开始20 s内以二氧化氮表示的平均反应速率为0.001 25 moll1s1b80 s时混合气体的颜色与60 s时相同，比40 s时的颜色深c80 s时向容器中加入0.32 mol氦气，同时将容器扩大为4 l，则平衡将不移动d若起始投料为0.20 mol n2o4，相同条件下达平衡，则各组分含量与原平衡体系对应相等解析：发生反应2no2(g)n2o4(g)，前20 s内v(n2o4)0.001 25 moll1s1，v(no2)0.002 5 moll1s1，a错误。60 s、80 s时n(no2)0.24 mol，比40 s时的浓度小，颜色浅，b错误。容器体积增大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，c错误。答案：d6下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是()。a是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应hp2解析根据图像，升高温度，平衡正向移动，正反应h0，a错；反应实质是fe33scnfe(scn)3，k和cl不参加化学反应，kcl浓度增大不影响化学平衡，b错；使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，c正确；此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响a的转化率，且由于不断加入b，a的转化率增大，d错。答案c7在恒温、恒压下，a mol a和b mol b在一个容积可变的容器中发生反应：a(g)2b(g)2c(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol c。则下列说法中正确的是()a物质a、b的转化率之比为12b起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(ab)(ab0.5n)c当2v正(a)v逆(b)时，反应一定达到平衡状态d充入惰性气体(如ar)，平衡向正反应方向移动解析：根据三段式计算：a(g)2b(g)2c(g)起始 a b 0转化 n n平衡 (a)(bn) n则a、b转化率之比为b2a，a项错误；起始量与平衡量的物质的量之比为(ab)(ab)，但容器容积可变，即恒压，压强比为11，b项错误；充入惰性气体，恒压容器中的平衡应向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，d项错误。答案：c二、非选择题8向甲乙两个容积均为1 l的恒容容器中，分别充入2 mol a、2 mol b和1 mol a、1 mol b。相同条件下(温度t )，发生下列反应：a(g)b(g)xc(g)h0。测得两容器中c(a)随时间t的变化如图所示：回答下列问题：(1)乙容器中，平衡后物质b的转化率为_。(2)x_。(3)t 时该反应的平衡常数为_。(4)下列说法正确的是()。a向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(a)增大b将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内相同c若向甲容器中再充入2 mol a、2 mol b，则平衡时甲容器中0.78 moll1c(a)1.56 moll1解析(1)乙容器反应达到平衡时c(a)0.5 moll1，转化率为50%。b的转化率也为50%。(2)甲容器反应达到平衡时，c(a)0.78 moll1，转化率为61%，即压强越大，a的转化率越高，所以正反应为气体体积减小的反应，x1。(3)反应达到平衡时，乙容器中c(a)c(b)c(c)0.5 moll1，t 时，该反应的平衡常数为2。(4)a项，向平衡后的乙容器中充入“惰性气体”氦气，气体浓度不变，平衡不发生移动，c(a)不变；b项，将乙容器单独升温，平衡逆向移动，a的体积分数增大，更大于甲容器中a的体积分数；c项，若向甲容器中再充入2 mol a、2 mol b，相当于压强变为原来的2倍，达到平衡时a的转化率比不加前增大，所以平衡时甲容器中0.78 moll1c(a)”或“”)。(4)若反应在298 k进行，在1 l密闭容器中加入1 mol b、0.2 mol ne，达到平衡时b的转化率为_(填序号)。a等于60% b等于40%c小于40% d介于40%60%之间(5)已知曲线上任意两点之间连线的斜率表示该时间段内b的平均反应速率(例如直线ef的斜率表示20 s60 s内b的平均反应速率)，则曲线上任意一点的切线斜率的意义是_ _。解析(1)由图像可知，60 s时，b的物质的量浓度为0.6 moll1，则a减少0.3 moll1，则v(a)0.005 moll1s1；(2)该反应的平衡常数表达式为k；(3)从298 k323 k，为升温，结果b的浓度减小，即表明平衡向逆反应方向移动，则推出正反应为放热反应，h0；(4)由于在恒温恒容条件下，通入稀有气体ne，不影响化学平衡，故平衡时b的物质的量浓度仍为0.6 moll1，即转化0.4 moll1，则b的转化率为40%；(5)曲线上任意一点的切线斜率代表的是某一时刻的反应速率。答案(1)0.005(2)k(3)(4)b(5)某一时刻的反应速率(或即时速率、瞬时速率)10一定条件下，体积为1 l的密闭容器中发生如下反应：sif4(g)2h2o(g)sio2(s)4hf(g)h148.9 kjmol1。(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是_(填字母序号)。av消耗(sif4)4v生成(hf)b容器内气体压强不再变化c容器内气体的总质量不再变化dhf的体积分数不再变化(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2t1)所示。反应时间/minn(sif4)/moln(h2o)/mol01.202.40t10.80at2b1.60通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：_。(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应_(填序号)。a一定向正反应方向移动b一定向逆反应方向移动c一定是减小压强造成的d一定是升高温度造成的esif4的平衡转化率一定增