2024-2025学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡综合训练含解析新人教版选修4

PAGE12-其次章化学反应速率和化学平衡综合训练1.已知可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是(

)A.反应达到化学平衡状态时,4v正(O2)=5v逆(NO)

B.若单位时间内生成xmolNO的同时消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态

C.反应达到化学平衡状态时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大

D.化学反应速率关系:2v正(NH3)=3v正(H2O)2.如图表示某可逆反应在其他条件相同时运用和未运用催化剂,反应过程和能量的对应关系。下列说法肯定正确的是(

)A.该反应为吸热反应

B.a与b相比,a的反应速率更快

C.a与b相比,反应的平衡常数肯定不同

D.反应物的总能量大于生成物的总能量3.汽车尾气中,产生NO的反应为:,肯定条件下,等物质的量的和在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下的浓度随时间的变更，曲线b表示该反应在某一起始条件变更时的浓度随时间的变更。下列叙述正确的是()A.温度T下,该反应的平衡常数B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件变更可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件变更是温度,可推断该反应的4.加热N2O5,依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)②N2O3(g)N2O(g)+O2(g),在容积为2L的密闭容器中充入8molN2O5,加热到t℃,达到平衡状态时,O2为9mol,N2O3为3.4mol。则t℃时反应①的平衡常数为(

)A.10.7

B.8.5

C.9.6

D.10.25.向4L密闭容器中加入肯定量的A、B、C三种气体,肯定条件下发生反应,各物质浓度随时间变更如图甲所示。图乙为达到平衡后在t2,t3,t4,t5时变更某一种反应条件,平衡体系中反应速率随时间变更的状况,且所变更的条件均不同。已知t3~t4阶段为运用催化剂,则下列说法不正确的是(

)A.若t1=15s,则t0~t1阶段以A的浓度变更表示的反应速率v(A)=0.006mol/(L·s)

B.B既不是反应物,也不是生成物,可能是反应的催化剂

C.若t2~t3阶段变更的条件是增大A的浓度,则平衡时C的体积分数减小

D.该反应为放热反应,则t5~t6阶段变更的条件是上升反应体系的温度6.把4molA和2.5molB混合于2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+2B(s)C(g)+D(g),5min后反应达到平衡,容器内的压强变小,测得D的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1,下列说法错误的是(

)A.A的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1

B.平衡时,C的浓度为0.25mol·L-1

C.B的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1

D.平衡时,容器内的压强为原来的7/87.—定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物质的量及SO2的平衡转化率如表所示甲乙丙丁密闭容器容积/L2221起始物质的量n(SO2)/mol0.40.80.80.4n(O2)/mol0.240.240.480.24SO2的平衡转化率/%80α1α2α3下列推断中,正确的是(

)A.该温度下,该反应的平衡常数K为400

B.SO2的平衡转化率:α1>α2=α3

C.达到平衡时,容器丁中的正反应速率比容器丙中的大

D.达到平衡时,容器丙中c(SO3)大于容器甲中c(SO3)的两倍8.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,肯定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)达到平衡,在此过程中正反应速率随时间变更的曲线如图所示,由图得出的结论正确的是(

)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 D.若Δt1=Δt2,则SO2的转化量:a~b段小于b~c段9.向甲、乙、丙三个密闭容器中充入肯定量的和,发生反应:。各容器的容积、反应温度、反应物起始量如下表所示,反应过程中的浓度随时间变更关系如图所示。下列说法正确的是(

)容器甲乙丙容器/0.50.51.0温度/℃反应物起始量1.50.5

1.5

0.5

6.0

2.0

A.10内甲容器中的平均反应速率

B.由图可知:,且该反应为吸热反应

C.若平衡时保持温度不变,变更容器容积,平衡不移动

D.℃,起始时甲容器中充入0.5

、1.5,平衡时的转化率为25%10.下列各表述与示意图一样的是(

)A.图①表示25℃时,用0.1mol·L-1盐酸滴定20mL0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随加入盐酸体积的变更得到的滴定曲线B.图②表示肯定条件下进行的反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔΗ<0各成分的物质的量变更,t2时刻变更的条件可能是降低温度或缩小容器体积

C.图③表示某明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,沉淀的质量与加入Ba(OH)溶液体积的关系,在加入20mLBa(OH)2溶液时铝离子恰好沉淀完全

D.图④表示化学反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变更,则该反应的反应热ΔΗ=+183kJ·mol-111.已知和可以相互转化:。现将肯定量和的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变更关系如图所示。下列说法错误的是()A.图中共有两条曲线X和Y,其中曲线X表示浓度随时间的变更

B.、、、四个点中,表示化学反应处于平衡状态的是和

C.反应进行至25min时,曲线发生变更的缘由是加入0.4mol

D.若要达到与相同的状态,在25min时还能实行的措施是适当扩大容器体积12.高温下,某反应达到平衡状态,平衡常数。其他条件不变,温度上升,的浓度减小。下列说法正确的是()A.该反应的焓变为正值

B.缩小容器体积,的浓度肯定减小

C.上升温度,化学平衡常数减小

D.该反应的化学方程式为13.在100℃时,将0.100molN2O4(g)充入1L的恒容密闭容器中,间隔肯定时间后对该容器内物质的浓度进行测定,得到的数据如表所示:时间/s020406080c(N2O4)/(mol·L-1)0.100c10.050c3c4c(NO2)/(mol·L-1)0.0000.060c20.1200.1201.该反应的平衡常数表达式为__________;由表中数据分析可得,c1__________(填“>”“<”或“=”,下同)C2,C3__________C42.在图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变更的曲线。3.在上述条件下,从反应起先至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为__________mol·L-1·s-1

4.达到化学平衡后,下列条件的变更可使NO2浓度增大的是(

)

A.增大容器的容积

B.再充入肯定量的N2O4

C.分别出肯定量的NO2

D.充入肯定量的He

5.若起始时充入NO2为0.080mol,则达到化学平衡时NO2的转化率为__________14.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:化学反应平衡常数温度/℃500800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K21.02.50③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)K31.据反应①、②与③可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=__________(用K1、K2表示),500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正__________v逆(填">","="或"<")

2.在3L容积可变的密闭容器中发生反应②:已知c(CO)随反应时间t的变更如图曲线I所示,若在t0时刻分别变更一个条件,曲线I变为曲线II和曲线III。当曲线I变为曲线II时,变更的条件是__________,当曲线I变为曲线III时,变更的条件是__________15.用氮化硅()陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:,完成下列填空:1.在肯定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80g,则的平均反应速率为__________mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K=_________________________________。2.上述反应达到平衡后,下列说法正确的是()A.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小B.其他条件不变,温度升髙,平衡常数K减小C.其他条件不变,增大物质的量平衡向左移动D.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动3.—定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是()A.B.C.混合气体密度保持不变D.4.若平衡时和HCl的物质的量之比为保持其他条件不变,降低温度后达到新的平衡时,和HCl的物质的量之比___________(填”>””<”或”=”)。

答案以及解析1.答案：A解析：反应达到化学平衡状态时,v正(O2)=v逆(O2)=v逆(NO),即4v正(O2)=5v逆(NO),A项正确;任何时刻,生成xmolNO的同时肯定消耗xmolNH3,反应不肯定达到平衡状态,B项错误;增大容器体积相当于减小压强.正、逆反应速率均减小,C项错误;化学反应速率之比等于对应的化学计量数之比,则3v正(NH3)=2v正(H2O),D项错误。2.答案：D解析：由题图可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,所以该反应是放热反应,A错误,D正确;活化能越小,反应速率越快,b的活化能更小,反应速率更快,B错误;反应的平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数相同,C错误。3.答案：A解析：故温度T下，，A项正确；对于反应物、生成物均为气体的反应来说，恒容条件下，密度是定值，B项不正确；催化剂只影响反应速率，不影响平衡状态，C项不正确；若曲线b对应的条件变更是温度，则a到b应是升温，上升温度变小，说明平衡正向移动，该反应的，D项不正确。4.答案：B解析：设反应①平衡时生成N2O3和O2的物质的量均为x,则x-3.4mol+x=9mol,解得x=6.2mol,所以平衡时N2O5的物质的量是8mol-6.2mol=1.8mol,因此t℃时反应①的平衡常数为8.5,B正确5.答案：C解析：由图甲可知t0~t1阶段,A的物质的量削减0.36mol,为反应物,C的物质的量增加0.24mol,为生成物,则反应方程式为3A2C,若t1=15s,则阶段,以A的浓度变更表示的反应速率v(A)=0.36mol/(4L×15s)=0.006mol/(L·s),A正确;B的量始终不变,故B既不是反应物,也不是生成物,可能是反应的催化剂,B正确;若t2~t3阶段变更的条件是增大A的浓度,则容器内的压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,平衡时C的体积分数增大,C错误;若该反应为放热反应,则t5~t6阶段上升反应体系的温度,正、逆反应速率均增大,平衡向逆反应方向移动,D正确6.答案：C解析：7.答案：AD解析：8.答案：D解析：这是一个反应前后气体分子数不变的可逆反应,由于容器恒容,因此压强不影响反应速率,所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率渐渐增大,而后渐渐减小,但只要起先反应,反应物浓度就要降低,正反应速率应当降低,而此时正反应速率却是上升的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热的,因此该反应只能是放热反应,从而导致容器内温度上升,正反应速率加快,当到达c点后正反应速率渐渐降低,说明此时反应物浓度的影响是主要的,因为反应物浓度越来越小,但反应不肯定达到平衡状态,所以选项A、B、C均不正确;正反应速率越快,相同时间段内消耗的二氧化硫就越多,因此选项D正确。9.答案：C解析：10.答案：B解析：0.1mol·L-1NaOH溶液的pH为13,用0.1mol·L-1盐酸滴定恰好中和时,pH为7,因NaOH溶液与盐酸浓度相同,则消耗二者的体积相同,但酸碱中和在接近滴定终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大,故A项错误。依据图②分析,t2时刻后二氧化硫和氧气的物质的量减小,而三氧化硫的物质的量增大,说明平衡正向移动,结合反应的特点及平衡移动原理分析,t2时刻变更的条件可能是降低温度或缩小容器体积,故B项正确。向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,起先阶段生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀,随后氢氧化铝沉淀溶解,最终沉淀为硫酸钡;由图象可知,在加入20mLBa(OH)2溶液时铝离子恰好转化为偏铝酸根,故C项错误。依据图④分析,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)为放热反应,则该反应的反应热ΔΗ=-183kJ·mol-1,故D项错误。11.答案：D解析：从曲线变更来看X的浓度变更是Y曲线浓度变更的两倍,故X曲线为,A正确;和两点浓度不变,故已经达到了平衡,B正确;从X曲线变更可知在25min时,浓度增加0.4mol,C正确。12.答案：A解析：由反应的平衡常数表达式可知该反应的化学方程式为‍,温度上升,的浓度减小,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,,A项正确,D项错误;缩小容器体积,各物质的浓度都增大,B项错误;上升温度,平衡正向移动,化学平衡常数增大,选项C错误。13.答案：1.;

<;

=

2.

3.0.001;4.B;5.25%解析：该反应的化学方程式为N2O4(g)2NO2(g),其平衡常数表达式为由表中数据可求得c1=0.070,c2=0.100,則c1<c2;反应至60s时反应已达到化学平衡状态,则c3=c414.答案：1.K1·K2;

>

2.加入催化剂;将容器的溶剂快速压缩至2L解析：1.依据盖斯定律,反应①+②=③,故平衡常数K3=K1·K2