高三化学一轮复习-第7章-化学反应速率化学平衡单元练习习题详解(含解析)(实验班)（精编版）

1、- 1 - “化学反应速率化学平衡”一、选择题1容积固定的2l密闭容器中，充入x、y各2mol，发生可逆反应：x g2y g2z g ，并到达平衡， 以y的浓度改变表示的反应速率v正 、v逆与时间 t 的关系如下列图733。则y的平衡浓度的表达式正确的选项是式中s指对应区域的面积 。 。a 2()s aobb 1()s aobc 2()s abdod 1()s bod解析：y的初始浓度为1moll，abdos表示y向正反应方向进行时减少的浓度，而bods则表示y向逆反应方向进行时增大的浓度，反应减小的浓度是正反应减少的浓度与逆反应增加的浓度之差，即：aobsabdobodss，表示y向正反应方

2、向进行时“净”减少的浓度，所以y的平衡浓度表达式为1aobs。此题答案为选项b。2 对于简单反应a(g)b(g)c(g)abc， 有如下关系： v 正1(a)(b)abk cc， v 逆2(c)ck c，1k 、2k 都是常数，且在同一温度下与物质的起始浓度无关，假设把混合物的体积缩小到原来的一半，则正反应速率增加到原来的 。a a倍bb倍c 2b倍d 2a b倍解析：假设把混合物的体积缩小到原来的一半，物质的浓度都会变为原来的2倍，则0v(正)12 (a) 2 (b)2()aba bkccv 正 。此题答案为选项d。3在合成氨生产过程中，为防止催化剂中毒用铜氨液法除去变换后的一氧化碳：323

3、32cu(nh ) ac(aq)co(g)nh (g)cu(nh) coac(aq)吸收解吸，kj/molhq。该吸收反应在常温常压下很难进行，则适宜的吸收反应的条件应为 。a10000kpa，70b10000kpa，10c10000kpa，80d10kpa，80解析：由题意可知：该反应的正反应是吸热反应，正反应是气体体积减小的反应，增大压强- 2 - 有利于向正反应方向进行，为了除去一氧化碳，要使反应向正反应方向进行，应该用较高的温度和高压。此题答案为选项c。4在一定温度下，在一固定容积的密闭容器中存在如下平衡：2242no (g)n o (g) 。现在维持容器温度和容积均不变的情况下，向容

4、器中补充2gnoa，待建立新的平衡时，平衡混合物中2no 的体积分数与原平衡状态相比是 。a增大b减小c不变d以上三种情况都有可能解析：设想一个中间过程：由此可知：第一个过程中平衡不移动，将容器压缩到原来体积，平衡正向移动，即平衡混合物中2no 的体积分数变小。此题答案为选项b。5丙酮与碘在酸性介质中发生如下反应：33232ch cochich coch ihi 。实验证 明 ， 在25时 ， 该 反 应 的 化 学 反 应 速 率 与 物 质 的 量 浓 度 之 间 存 在 如 下 关 系 式 ：33(ch coch )(h )vkcc，式中k为速率常数，在该温度下，32.23 10k，试推

5、测开始时反应速率和反应后期反应速率的变化情况是 。a反应速率先减小后增大b反应速率先增大后减小c反应速率始终不变d无法判断解析：设反应前h 浓度为0(h )c，33ch coch 的浓度为033ch cochc，在反应中的某一时刻，33ch coch 减少的浓度为x ， h增加的浓度为x反应过程中，溶液的体积是定值。因此在反应的某一时刻，33 (ch coch ) (h )vk cxcx ，根据数学中的一元二次函数的图像可得答案。此题答案为选项b。6工业上目前利用甲烷在fe、co、ni等过渡金属催化下，高温裂解生成2h ：42ch (g)c(s)2h (g) ，图734是温度对甲烷转化率的影响

6、，以下有关说法正确的选项是- 3 - a甲烷裂解属于吸热反应b同一温度下，使用不同催化剂时4ch 转化率不同c增大体系压强，可提高甲烷的转化率d在1500 以上时，甲烷的转化率很高，但几乎得不到炭黑，其原因是在高温下该反应为放热反应解析：由图像知：温度升高，甲烷的转化率增加，即：随着温度升高反应向正方向移动，所以甲烷裂解属于吸热反应，所以选项a正确。催化剂只改变反应速率，不改变平衡，所以选项b错误。反应物气体总体积小于生成物气体总体积，因此增大体系压强，反应逆向移动，降低了甲烷的转化率，所以选项c错误。1500以上，甲烷转化率很高，但同时碳会与空气中的氧气发生反应，所以得不到炭黑，此反应是吸热

7、反应，所以选项d错误。此题答案为选项a。二、填空题7在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板。两侧分别进行如下列图735的可逆反应：各物质的起始加入量为：a、b和c均为4 0mol，d为65mol，f为20mol，设e为molx。当 x 在一定范围内变化时，均可以调节反应器的温度，使两侧反应均到达平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请答复以下问题：1 假设 x等于45， 则右侧反应在起始时向哪个方向移动？欲使起始反应维持向该方向进行，则 x 的最大取值应在什么范围？2假设 x 分别为45和50，则在这两种情况下，当反应到达平衡时，a的物质的量是否相等？解析：1向正方向移动，x 的

8、取值范围是小于7mol；2不相等；因为这两种情况下到达的平衡建立在不同的温度下，而温度不同，反应器左端的平衡状态肯定不一样。8在100 和5210 pa的条件下，反应以a(g)d(g)e(g)ade建立平衡后，在不加入任何- 4 - 物质的条件下逐步增大体系的压强温度维持不变，下表列出不同压强下反应建立平衡时物质d的浓度。压强pa521055 1061 10d的浓度mol/l0.0850.200.44根据表中的数据，答复以下问题：1压强从5210 pa 增加到5510 pa 时，平衡向 _填“正”或“逆” 反应移动，理由是 _。2压强从5510 pa 增加到61l0 pa时，平衡向 _填“正”

9、或“逆” 反应移动，理由是 _。解析：1逆；d物质浓度增大的倍数小于压强增大的倍数。2正；d物质浓度增大的倍数大于压强增大的倍数。9已知kt、kpap时，在容积为lv的密闭容器中充有1mola和1molb。保持恒温恒压，使反应 a gb gc g 到达平衡时，c的体积分数为40%，试答复以下问题。1欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器中加入2mola和2molb，则反应到达平衡时，容器的体积为_。c的体积分数为_；2假设另选一容积不变的密闭容器，仍控制温度为kt，使1mola和1molb反应到达平衡状态，c的体积分数仍为40%，则该密闭容器的体积为_。解析：1恒压恒温时，由pvnrt

10、 知，气体的体积分数等于其物质的量的分数，即在p、t不变时，1mola和1molb到达平衡状态时，c的物质的量分数为40%，从而推出平衡时容器的体积为57v。同样条件下加入2mola和2molb求其平衡时容器的体积，可以建立如下等效平衡。2由于反应的条件为相同的温度、体积及相同的物质的量，开始且平衡时物质c的体积分数相同，即与题设的状态相同，此时整个体系的状态相同，即p、t、v相同。此题答案为： 1107v；40%。 257v。10把2n 、2h 以体积之比为1 1混合均匀后分成四等份，分别充入a、b、c、d四个装有铁触媒的真空密闭容器容积不变中，在保持温度相同条件下，四个容器相继到达化学平衡

11、状态，分析下表中的数据答复以下问题：容器代号abcd平衡时混合物的平均式量1617- 5 - 平衡时2n 的转化率20%平衡时2h 的转化率30%1平衡时， _容器中3nh 所占的比例最大。2到达平衡时，所需时间最长的是_。3四个容器的压强由小到大的排列顺序是_。解析：1设四个容器内的2n 和2h 均为lmol。在a容器中223n3h2nh起始mol110变化mol0.20.60.4平衡mol0.80.40.4则平均相对分子质量12812(a)18.750.80.40.4mmn，2h 的转化率0.6100%60%1。在b容器中223n3h2nh起始mol110变化mol0.10.30.2平衡m

12、ol0.90.70.2混合气体平均相对分子质量1 2812(b)16.670.90.70.2m，2n 的转化率0.1100%10%1。即在a、b容器中m、2n、2h，a中18 75、20%、60%，b中16 67、10%、30%。12n和2h越大，平衡混合气体3nh 的含量越大，m也越大；而a中m最大，则含3nh的物质的量分数最大，所以选项a正确。2容器体积越大，起始浓度越小，反应速率越小，到达平衡所需时间越长，所以选项c正确。3反应前，四个容器中2(n )n和2(h )n相同，反应温度也相同，但转化率不同，说明四个容器的容积不同，体积越小，浓度越大，反应物转化率越高，m越大，所以容积为adb

13、c。此题答案为： 1a； 2c； 3adbc。11盛夏的夜晚，小明同学花了一个月的时间，在黑暗的草丛中，细数萤火虫的闪光频率。温度从1426，测得如下表的闪光频率：温度 / 262523222019181614内光频率1/s2001781581411261121008979结果发现可应用阿累尼乌斯定律加以标准。试答复以下问题：1试利用上表数据证实阿累尼乌斯定律，并计算闪光行为的活化能。附一张方格纸及半对数纸- 6 - 2导致萤火虫闪光的反应机理可能相当复杂，但利用阿累尼乌斯定律的这种过程推导，其意义如何？试简述之。解析：此题考查学生对数据的处理能力及其探索求新能力。由于闪光频率fk 阿累尼乌斯

14、定律中的k ，因此ln k与1t呈线性关系， 斜率aemr。通过作图可得斜率1505m，最后的活化能ae12.5kj/molmr。应用阿累尼乌斯定律求出的活化能应为萤火虫闪光反应的表观活化能。这样推导的意义在于找出萤火虫与温度之间的数学关系，即通过数据分析，建立数学模型。12在温度为830k时，以下可逆反应具有某些特殊性质：222co(g)h o(g)h (g)co (g) 。假设起始浓度2(co )2mol/lc、2(h o)3mol/lc，反应到达平衡时，co的转化率为60%；如果将2h o 的起始浓度加大到6moll，则co的转化率为75%。请注意上述有关数据，并总结规律，完成以下问题：

15、设830k时，起始浓度2(co )mol/lca、2(h o)mol/lcb，反应到达平衡时2(h )mol/lcc。 1当b不变时，a 减少，重新到达平衡时，co的转化率_，2h o 的转化率_填“上升” 、 “下降”或“不变” ；2当5a，209c时，b_；3当ab时，ca_；4用以表示a 、b、 c 之间关系的代数式是_。解析：1在830k时，设总体积为1l，根据反应222co(g)h o(g)h (g)co (g) 可知，co60%时，参加反应的(co)2mol/l1l60%1.2moln，则21.2molh o100%40%3mol。co75%时，参加反应的(co)2mol/l1l7

16、5%1.5moln，则21.5molh o100%25%6mol。由计算可得： 增加水蒸气的浓度，co转化率增加， 而水的转化率降低， 并且60%40%100%，75%25%100%。由上述计算可总结一些规律：a各反应物的转化率之和为100%。用代数式表示为：1ccab。b增大一种反应物浓度，则该物质的转化率降低，而另一种反应物的转化率升高，且升高率与该物质的转化率降低率相等。则可得：1当b不变、 a 以减小时，co转化率增大，2h o 转化率减小。- 7 - 2当5a，209c时，由1ccab可得：4b。3也是根据1ccab可求得。此题答案为： 1上升，下降； 24； 312； 41ccab

17、。13在一定温度下，把2体积2n 和6体积2h 通入一个带有活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，且不考虑活塞的质量及摩擦，如下列图736。容器中发生以下反应：223n (g)3h (g)2nh (g)q 。假设反应到达平衡后，测得混合气体为7体积，据此答复以下问题：保持上述反应温度不变，使a、b、 c 分别代表初始加入的2n 、2h 和3nh 的体积，如果反应到达平衡后混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡时完全相同，那么：1假设1a，2c，则b_，在此情况下， 反应起始时将向_ 填“正”或“逆”方向进行。2假设规定起始时反应向逆反应方向进行，则c 的范围是 _。 3在上述装置中，假

18、设需控制平衡后的混合气体的体积为65体积，则可采取的措施是_。解析： 13，逆原因是这些物质加起来还不足7体积，所以平衡向气体体积扩大方向移动；214c；3降低温度因为657，所以平衡必须向逆反应方向移动，而压强和物质的配比关系在这里是无法改变的 。14对以下反应：2222h (g)2no(g)2h o(l)n (g) 进行了反应速率测定，测定结果见附表。附表反应的起始速率和起始浓度的实验数据800实验序号起始浓度310mol/l生成2n 的起始反应速率310 mol / (ls)(no)c2(h )c6.001.003.196.002.006.366.003.009.561.006.000.

19、482.006.001.923.006.004.301通过分析表中的数据找出生成2n 的反应速率与no和2h 起始浓度的关系。- 8 - 2计算800和no、2h 的起始浓度都为36 0010 moll时，生成2n 的起始反应速率。解析：1固定一种反应物的起始浓度，改变另一种反应物的起始浓度，根据浓度变化的倍数关系可得一种反应物的起始浓度与反应速率的关系。根据实验，(no)c不变，则有：33222332 11(h )2.00 106.361022(h )1.00103.1910cvcv，323332 11(h )9.561033(h )3.1910cvcv。可见，2(h )c增大倍数与生成2n

20、 的起始反应速率增大的倍数相同，即22(n )(h )vc。根据实验，2(h )c不变，则有：3255344(no)1.921022(no)0.48 10cvcv，3266344(no)4.301033(no)0.4810cvcv。可见，生成2n 的起始反应速率与(no)c的平方成正比，即22(n )(no)vc。综上所述，可得出生成2n 的反应速率与no和2h 起始浓度的关系如下：222(n )(h )(no)vkcc。上式中k为速率常数，此值可从的六组实验中求平均值得到。2计算800和no、2h 的起始速率都为36 0010 moll时，生成2n 的起始反应速率。 提示 ：从的六组实验中求

21、平均值得到k，代入计算式即可求得。15自然界中的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km，压强增大约25000 30000kpa。在地壳内2sio 和hf存在以下平衡：242sio (s)4hf(g)sif (g)2h o(g)148.9kj 。根据题意完成以下填空：1在地壳深处容易有_气体逸出，在地壳浅处容易有_沉积。2如果上述反应的平衡常数k值变大，该反应_填编号。a一定向正反应方向移动b在平衡移动时正反应速率先增大后减小c一定向逆反应方向移动d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大3如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应到达平衡时，_ 填编号。a22(hf)(h

22、o)vv正逆b24(h o)2(sif )vv正逆c2sio 的质量保持不变d反应物不再转化为生成物- 9 - 4假设反应的容器容积为20l，反应时间80min，容器内气体的密度增大了012g / l，在这段时间内hf的平均反应速率为_。解析：k值增大，说明反应向正方向移动，在此题中，反应是放热反应，k值增大说明温度降低，所以反应速率刚开始是降低的，但是随着反应的进行，温度升高反应速率逐渐增大。此题答案为： 14sif ，2h o ，2sio 。 2ad。 3bc。 4 00010mol(l min)。16用天然气及煤气生产co、2h 等合成气，再在合成塔中，250和5mpa的条件下在催化剂c

23、uo、zno、23al o 和23v o 外表合成甲醇。合成气经循环利用，最终碳元素全部转化为甲醇。主要工艺流程图如下列图737：试答复以下问题：1催化剂cuo、zno、23a1 o 和23v o 中，cuo和zno是按质量之比为1 1组成的，由于体系中有2co ，可以使cuo的比例保持相对恒定，从平衡角度考虑，该反应的化学方程式为 _。2参考合成反应23co(g)2h (g)ch oh(g) 的平衡常数：温度 / 0100200300400平衡常数6671321.91042.41051 10以下说法中正确的选项是_。a该反应正反应是放热反应b该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明

24、该反应0sc在t时，1l密闭容器中，投入01molco和20 2molh，到达平衡时，co转化率为40%，则此时的平衡常数约为46 3d工业上采用稍高的压强5mpa和250时，原料气转化率最高3假定生产合成气时，只有和两个反应，和中co、2co 及2h 合成甲醇时原子利用率最高， 且各物质均无剩余假定转化率为100% 。反应产生的气体与反应产生的气体最正确体积之比为_。4某合作学习小组按照上题3的结论，取的产物与的产物混合气体67 2l标准状况 ，其中co的体积分数为x ，通过模拟装置合成得到甲醇的物质的量随co体积分数变化的函数关系式，并画出图像假定co先与2h 反应，co完全反应后，2co

25、 才与2h 反应，且各步转化率均为100% 。解析： 1依据可逆反应中2co 生成，2co 可抑制平衡移动，因此反应的化学方程式为：- 10 - 22co2cuocu oco 或2cocuocuco 。2依据温度升高，平衡常数减小。因此正反应是放热反应。又因为正反应中气体分子数减小，因此0s，该反应的平衡常数3222(ch oh)0.0446.3(co)(h )0.060.12ckcc，因此答案为ac 。3设产生的气体总体积为1v ，其中co体积为14v，2h 体积为134v，为满足过剩的2h 为14v，设产生的气体总体积为2v ，其中2co 体积为22v，2h 体积为22v，为满足，则221

26、1 3224vvv ，解得124 1vv 。因此答案为4 1；4产物总物质的量为3mol，由题意可知：co为3 molx，产物中2h 为9 molx，2co物质的量为3mol3 mol9 mol1.5mol6 mol2xxx；产生2h 的量也为1.5mol6 molx。 假设20v， 则0.25x。 假设按3 的讨论，4 1，即12312xx41，解答0.2x。因此分别讨论：当0.2x时，2(co)(co )31.561.530.9ynnxxx；假设00.2x时，则反应中2h 不足，3(91.566 )20.5yxxxxx； 假 设0.20.25x， 则 反 应 中2h过 量 ，2(co)(c

27、o )1.53ynnx 。产物总物质的量为3mol，的产物为43mol52.4mol，的产物则为13mol0.6mol5。综上所述， 当0.2x时，0.9moly；当00.2x时，20.5yx；0.20.25x时，1.53yx 。据此画图。17环己烷在负载纳米au的分子筛au / tsl催化剂的作用下与空气发生氧化反应，反应原理是：通过游离基反应形成环己基过氧化氢，该过氧化物在au / tsl催化作用下受热分解，生成环己醇和环己酮 。由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化，因而有许多副产物如己二酸及一些酯类化合物生成。- 11 - 1下表是某反应温度下，环己烷催化氧化反应的转化率x和目标产物的

28、选择性s的结果：催化剂转化率 x /% 目标产物的选择性s/% 环己基过氧化氢环己醇环己酮au / tsl10.414.134.939.8写出环己烷催化氧化为环己酮的化学方程式：_。假设在反应容器中加入10mol环己烷， 则生成的环己酮的物质的量为_保留2位小数。2图 738( )a 是反应温度对环己烷催化氧化反应的转化率x 和目标产物的选择性s和目标产物的总收率y的影响。由图 738( )a 可知：该反应较适宜的反应温度约为_。随着反应温度的升高，环己烷的转化率x逐渐增加，而目标产物的选择性s和目标产物的总收率y却逐渐降低，其可能的原因是_。3图 738( )b 是反应时间对环己烷催化氧化反应的转化率x 和目标产物的选择性s和目标产物的总收率y的影响。由图 738( )b 可知，该反应较适宜的反应时间约为_。随着反应时间的延长，环己烷的转化率x逐渐增加，而目标产物的选择性s逐渐降低，这说明：_。解析：1004mol；2150，过高的温度使环己醇、环己酮被氧化为己二酸和酯类化合物；325h，环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷大得多。须注意：如答环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化不给分。18在2l密闭容器内，投入一定量2no ，发生以下反应：222no (g)2no(g)o (g) 。在三种不同条件下进行实验，2no 的浓度随反应时间的变化情况如下列图7-39。请答复以下问题：-