2020版高考化學復習 專題質(zhì)檢卷7 化學反應速率與化學平衡 蘇教版.doc

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專題質(zhì)檢卷(七)　化學反應速率與化學平衡 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共9小題,每小題6分,共54分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.下列實驗方案和結(jié)論都正確且能證明物質(zhì)性質(zhì)決定反應速率大小的是(　　) 選項 實驗方案 實驗結(jié)論 A 常溫下,相同形狀、大小的鈉粒分別與水、乙醇反應 鈉與水反應比鈉與乙醇反應快 B 常溫下,濃硫酸、稀硫酸分別與鋁片反應 濃硫酸與鋁片反應較快 C 硫黃分別在空氣中、純氧氣中燃燒 硫黃在氧氣中燃燒生成SO3 D 鐵絲在空氣中不能燃燒,在純氧氣中能燃燒 純氧氣中O2比空氣中O2活潑 2.在一定溫度下的定容密閉容器中,發(fā)生反應:2NO2(g)N2O4(g)。當下列所給有關量不再變化時,不能表明該反應已達平衡狀態(tài)的是(　　) A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度 C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 D.c(N2O4)c2(NO2) 3.(2018河北滄州一中月考)對反應A+BAB來說,常溫下按以下情況進行反應:①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol;②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol;③0.1 molL-1的A、B溶液各10 mL;④0.5 molL-1的A、B溶液各50 mL,四者反應中反應速率的大小關系是(　　) A.②>①>④>③ B.④>③>②>① C.①>②>④>③ D.①>②>③>④ 4.下列事實能用勒夏特列原理來解釋的是(　　) A.SO2氧化為SO3,往往需要使用催化劑 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) B.500 ℃左右的溫度比室溫更有利于合成氨反應 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0 C.H2、I2、HI平衡混合氣體加壓后顏色加深 H2(g)+I2(g)2HI(g) D.實驗室采用排飽和食鹽水的方法收集氯氣 Cl2+H2OH++Cl-+HClO 5.在容積一定的密閉容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳發(fā)生化學反應: C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡時c(NO)與溫度T的關系如下圖所示,則下列說法正確的是(　　) A.該反應的ΔH>0 B.若該反應在T1、T2時的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1pB D.在T2時,若反應體系處于狀態(tài)D,則此時v(正)>v(逆) 6.(2019云南通海二中高三月考)在某一恒溫體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應:A(g)+B(g)2C(g)　ΔH<0。t1時刻達到平衡后,在t2時刻改變某一條件,其反應過程如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.0~t2時間段內(nèi),v(正)>v(逆) B.Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時,A的體積分數(shù)Ⅰ>Ⅱ C.t2時刻改變的條件可能是向密閉容器中加C D.Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時,平衡常數(shù)Ⅰ<Ⅱ 7.甲、乙兩個密閉容器中均發(fā)生反應:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)　ΔH>0,有關實驗數(shù)據(jù)如下表所示: 容器 容積L 溫度℃ 起始量mol 平衡量mol 達到平衡 所需時間min 平衡常數(shù) C(s) H2O(g) H2(g) 甲 2 T1 2 4 3.2 3.5 K1 乙 1 T2 1 2 1.2 3 K2 下列說法正確的是(　　) A.T1v(逆) C.容器(2)中反應達平衡時,吸收的熱量Q為9.26 kJ D.若條件為“絕熱恒容”,容器(1)中反應達平衡時n(NH3)<0.6 mol 二、非選擇題(本題共3小題,共46分) 10.(15分)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下: 溫度/℃ 700 800 900 1 000 1 200 平衡常數(shù) 0.5 0.6 1.0 1.6 2.0 回答下列問題: (1)該反應的平衡常數(shù)表達式K=　,ΔH　　　　　0(填“<”“>”或“=”)。 (2)900 ℃時,向一個固定容積為2 L的密閉容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,若反應初始到2 s內(nèi)A的濃度變化0.05 molL-1,則A的平均反應速率v(A)=　　　　　　　　　。該反應達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為　　　　　,如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣,平衡時A的轉(zhuǎn)化率為　　　　(填“變大”“變小”或“不變”)。 (3)判斷反應達到平衡的依據(jù)為　　　　(填字母代號)。 a.壓強不隨時間改變 b.氣體的密度不隨時間改變 c.c(A)不隨時間改變 d.單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等 (4)1 200 ℃時,若向另一相同容器中充入0.30 mol A、0.40 mol B、0.40 mol C和0.50 mol D,此時v(正)　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。 11.(2018課標全國Ⅲ,28)(15分)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}: (1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體,遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應: 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=48 kJmol-1 3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJmol-1 則反應4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH為　　　　　 kJmol-1。 (3)對于反應2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323 K和343 K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示。 ①343 K時反應的平衡轉(zhuǎn)化率α=　　　　　%。平衡常數(shù)K343 K=　　　　　(保留2位小數(shù))。 ②在343 K下:要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是　　　　　　　　　;要縮短反應達到平衡的時間,可采取的措施有　　　　　　、　　　　　　。 ③比較a、b處反應速率大小:va　　　　　vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應速率v=v正-v逆=k正xSiHCl32-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分數(shù),計算a處的v正v逆=　　　　　(保留1位小數(shù))。 12.(2019湖北部分重點中學高三上學期起點考試)(16分)目前,人們對環(huán)境保護、新能源開發(fā)很重視。 (1)汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,能使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g),恒溫恒容條件下,能夠說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是　　　　(填字母); A.容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化 B.容器內(nèi)的壓強保持不變 C.2v逆(NO2)=v正(N2) D.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變 (2)用活性炭還原法也可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　ΔH。在T1 ℃時,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下: 時間/min 0 10 20 30 40 50 濃度(molL-1) NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 ①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1 ℃時,該反應在0~20 min的平均反應速率v(CO2)=　　　;計算該反應的平衡常數(shù)K=　　　　　　　　。(保留兩位有效數(shù)字) ②根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷,由30 min到40 min時改變的條件可能是(任寫一種)　。 (3)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學式為CO(NH2)2]。已知: ①2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5 kJmol-1 ②NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5 kJmol-1 ③H2O(l)H2O(g)　ΔH=+44.0 kJmol-1 寫出CO2與NH3反應生成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式:　。 (4)科學家利用原電池原理,在酸性溶液中將NO2轉(zhuǎn)化為HNO3,則該轉(zhuǎn)化過程的負極電極方程式為　。  專題質(zhì)檢卷(七)　化學反應速率與化學平衡 1.A　水中氫比乙醇中羥基上的氫活潑,相同形狀、大小的鈉粒與水反應速率大于乙醇,說明物質(zhì)性質(zhì)決定化學反應速率大小,A項正確;濃硫酸、稀硫酸中溶質(zhì)相同,但是濃度不同,物質(zhì)性質(zhì)不同,常溫下濃硫酸與鋁片發(fā)生鈍化現(xiàn)象,鋁片表面生成一層致密的氧化膜,氧化膜可阻止?jié)饬蛩崤c內(nèi)部鋁的接觸,B項錯誤;硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒劇烈,S在O2中燃燒生成SO2,C項錯誤;空氣中O2和純氧氣的化學性質(zhì)相同,鐵絲在空氣中不能燃燒,在氧氣中能燃燒,是因為O2濃度不同,D項錯誤。 2.B　該反應在恒溫、恒容條件下進行,氣體物質(zhì)的質(zhì)量不變,密度始終保持不變,與反應是否達到平衡狀態(tài)無關,B項符合題意;該反應為氣體分子數(shù)減小的反應,反應過程中氣體總物質(zhì)的量減小,壓強減小,當壓強不變時,說明反應達到平衡狀態(tài),A項不符合題意;反應過程中氣體總質(zhì)量不變,氣體總物質(zhì)的量減小,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,說明反應達到平衡狀態(tài),C項不符合題意;濃度商Qc=c(N2O4)c2(NO2),當濃度商保持不變時,說明反應達到平衡狀態(tài),D項不符合題意。 3.A　對于溶液中進行的反應,反應物A、B的濃度越大,化學反應速率越快。溶液①中c(A)=c(B)=0.01mol0.02 L=0.5 molL-1,溶液②中c(A)=c(B)=0.05mol0.05 L=1.0 molL-1,溶液③中c(A)=c(B)=0.1 molL-1=0.05 molL-1,溶液④中c(A)=c(B)=0.5 molL-1=0.25 molL-1,據(jù)此可推知反應速率的大小關系為②>①>④>③。 4.D　加入催化劑有利于加快反應速率,但不會引起平衡移動,不能用勒夏特列原理解釋,A項錯誤;合成氨的正反應是放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,500 ℃左右的溫度比室溫更有利于合成氨反應,是從反應速率不能太低和催化劑的活性兩方面考慮,不能用平衡移動原理解釋,B項錯誤;在H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡中,增大壓強,濃度增大,顏色加深,平衡不移動,不能用勒夏特列原理解釋,C項錯誤;氯氣和水的反應是可逆反應,飽和氯化鈉溶液中氯離子濃度大,使化學平衡逆向移動,可減小氯氣溶解量,實驗室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣,能用勒夏特列原理解釋,D項正確。 5.D　溫度升高,NO的濃度增大,說明平衡左移,該反應的ΔH<0,A項錯誤;ΔH<0,升高溫度平衡常數(shù)減小K1>K2,B項錯誤;反應中氣體物質(zhì)的量不變,壓強與溫度有關,溫度越高壓強越大;pC>pD=pB,C項錯誤;在T2時,若反應體系處于狀態(tài)D,達到平衡NO濃度要減小,反應需要正向進行,則此時v(正)>v(逆),D項正確。 6.C　0~t2時,反應正向進行,v(正)>v(逆),t1~t2時,反應達到平衡,v(正)=v(逆),A項錯誤;t2時刻改變條件后達到平衡時,逆反應速率不變,說明和原平衡等效,A的體積分數(shù)Ⅰ=Ⅱ,B項錯誤;向密度容器中加C(g),逆反應速率瞬間增大,再次建立的平衡與原平衡等效,說明和原平衡相同,符合圖形,C項正確;t2時刻改變條件后達到平衡時逆反應速率不變,說明和原平衡等效,且溫度不變,所以Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時,平衡常數(shù)相等,D項錯誤。 7.B　若T1=T2,則平衡時n(H2)甲=2n(H2)乙,實際上n(H2)甲>2n(H2)乙,因為該反應為吸熱反應,升高溫度有利于平衡正向移動,說明T1>T2,A項錯誤;乙容器中反應達平衡時,c(H2O)=0.8 molL-1、c(CO2)=0.6 molL-1、c(H2)=1.2 molL-1,K2=c(CO2)c2(H2)c2(H2O)=0.61.220.82=1.35,B項正確;容器容積不變,碳為固體,正反應方向氣體的質(zhì)量增大,因此反應正向進行時混合氣體的密度增大,C項錯誤;乙容器中,3 min內(nèi)H2O減少了1.2 mol,而前1.5 min內(nèi)反應速率大于后1.5 min內(nèi)反應速率,故前1.5 min內(nèi)H2O的物質(zhì)的量減小大于0.6 mol,即反應進行到1.5 min時,n(H2O)<1.4 mol,D項錯誤。 8.C　根據(jù)題圖a可知,0~4 min時,X、Y的濃度分別減少0.25 molL-1、0.25 molL-1,Z的濃度增加0.5 molL-1,則反應的化學方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),同一反應中各物質(zhì)的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比,則v(X)=v(Y)= v(Z),A項錯誤;題圖a中,Y的起始濃度為0.4 molL-1,平衡濃度為0.15 molL-1,則Y的轉(zhuǎn)化率為0.4-0.150.4100%=62.5%,B項錯誤;達到平衡時,c(X)=0.05 molL-1,c(Y)=0.15 molL-1,c(Z)=0.5 molL-1,則平衡常數(shù)K=c2(Z)c(X)c(Y)=0.520.050.15≈33.3,C項正確;根據(jù)題圖b可知,T1條件下反應先達到平衡,則T1>T2,T2→T1,溫度升高,c(Z)增大,則平衡向正反應方向移動,故正反應為吸熱反應,ΔH>0,D項錯誤。 9.B　分析容器(1)(2)中的反應可知二者可建立等效平衡,所以二者的平衡狀態(tài)相同,因此平衡時兩個容器內(nèi)壓強相等,A項正確;根據(jù)三段式分析: 　　N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.6　kJmol-1 c(始)(molL-1) 2 3 0 92.6 kJ c(變)(molL-1) 0.3 0.9 0.6 27.78 kJ c(平)(molL-1) 1.7 2.1 0.6 K=c2(NH3)c(N2)c3(H2)=(0.6)21.7(2.1)3。容器(2)中反應開始時,濃度商Qc=c2(NH3)c(N2)c3(H2)=0.821.61.83>K,所以反應向逆反應方向移動,v(正) (2)0.025 molL-1s-1　80%　不變 (3)c　(4)大于 解析 (1)A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常數(shù)表達式K=c(C)c(D)c(A)c(B);由表中數(shù)據(jù)可知,隨溫度升高平衡常數(shù)增大,說明升高溫度平衡向正反應方向移動,故正反應為吸熱反應,ΔH>0。 (2)A的平均反應速率v(A)=0.05molL-12 s=0.025 molL-1s-1 設參加反應的A的物質(zhì)的量濃度為x,則: 　　　　　　 　　　A(g)+B(g)C(g)+D(g) 起始濃度/(molL-1): 0.1 0.4 0 0 變化濃度/(molL-1): x x x x 平衡濃度/(molL-1): 0.1-x 0.4-x x x 代入平衡常數(shù)表達式,則x2(0.1-x)(0.4-x)=1.0,解得x=0.08,故A的轉(zhuǎn)化率為0.08molL-10.1molL-1100%=80%;向該密閉容器中再充入1 mol氬氣,反應體系中各物質(zhì)的濃度不變,平衡不移動,A的轉(zhuǎn)化率不變。 (3)a.該反應前后氣體的物質(zhì)的量不變,壓強始終不變。故壓強不隨時間改變不能說明反應到達平衡,a錯誤;b.混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的容積不變,故混合氣體的密度始終不變。氣體的密度不隨時間改變不能說明反應到達平衡,b錯誤;c.可逆反應到達平衡時,各組分的濃度不再發(fā)生變化,故c(A)不隨時間改變可以說明反應到達平衡,c正確;d.不管反應是否到達平衡,反應始終按物質(zhì)的量比1∶1生成C、D,故單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等不能說明反應到達平衡,d錯誤。答案為c。 (4)保持溫度不變,此時Qc=0.40V0.50V0.30V0.40V≈1.67v(逆)。 11.答案 (1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl (2)114　(3)①22　0.02?、诩皶r移去產(chǎn)物　改進催化劑　提高反應物壓強(濃度)?、鄞笥凇?.3 解析 (1)SiHCl3與H2O反應生成(HSiO)2O為非氧化還原反應,由原子守恒配平:2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。 (2)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)　ΔH1=48 kJmol-1 ① 3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)　ΔH2=-30 kJmol-1 ② 根據(jù)蓋斯定律:①3+②即可得4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)　ΔH=114 kJmol-1。 (3)①由圖根據(jù)“先拐先平速率大”可知a曲線溫度較高(343 K),平衡轉(zhuǎn)化率為22%; 設SiHCl3起始物質(zhì)的量為1 mol,則有 　　　　2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) 起始物質(zhì) 的量/mol 1 0 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì) 的量/mol 0.22 0.11 0.11 平衡物質(zhì) 的量/mol 0.78 0.11 0.11 平衡常數(shù)K343 K=0.110.11(0.78)2≈0.02 ③a處反應相當于在b處反應的基礎上升高溫度,反應速率va大于vb; 達平衡時v正、v逆相等,k正xSiHCl32=k逆xSiH2Cl2xSiCl4 k正k逆=xSiH2Cl2xSiCl4xSiHCl32=K343 K=0.02 a處SiHCl3轉(zhuǎn)化率為20%,設起始時SiHCl3物質(zhì)的量為1 mol,則有: 　　　　2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) 起始物質(zhì) 的量/mol 1 0 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì) 的量/mol 0.2 0.1 0.1 a點物質(zhì)的 量/mol 0.8 0.1 0.1 此時SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物質(zhì)的量分數(shù)分別為0.8、0.1、0.1, v正v逆=k正xSiHCl32k逆xSiH2Cl2xSiCl4=0.020.820.10.1=1.28≈1.3。 12.答案 (1)AB　(2)①0.015 molL-1min-1　0.56?、谕ㄈ胍欢縉O(或適當縮小容器體積或充入一定量體積比為1∶1的氮氣和二氧化碳)　(3)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-87.0 kJmol-1　(4)NO2-e-+H2ONO3-+2H+ 解析 (1)在一定條件下,當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時(但不為0),反應體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學平衡狀態(tài)。則容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化說明NO2濃度不再發(fā)生變化,反應達到平衡狀態(tài),A項正確;正反應體積減小,則容器內(nèi)的壓強保持不變可說明反應達到平衡狀態(tài),B項正確;2v逆(NO2)=v正(N2)時不滿足反應速率之比是化學計量數(shù)之比,沒有達到平衡狀態(tài),C項錯誤;密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,因此容器內(nèi)混合氣體密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態(tài),D項錯誤。(2)①0~20 min內(nèi),CO2的平均反應速率v(CO2)=0.3 molL-120 min=0.015 molL-1min-1;反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的平衡濃度c(N2)=0.3 molL-1、c(CO2)=0.3 molL-1、c(NO)=0.4 molL-1,因此反應的平衡常數(shù)K=c(N2)c(CO2)/c2(NO)=0.30.3/0.42≈0.56;②30 min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)時各物質(zhì)濃度均增大,依據(jù)平衡常數(shù)公式計算K=c(N2)c(CO2)/c2(NO)=0.360.36/0.482≈0.56,平衡常數(shù)隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度;依據(jù)數(shù)據(jù)分析,氮氣濃度增大,二氧化碳和一氧化氮濃度增大,發(fā)生的反應為反應前后氣體體積不變的反應,所以改變的條件可能是通入一定量NO或適當縮小容器體積或充入一定量體積比為1∶1的氮氣和二氧化碳; (3)①2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)　ΔH=-159.5 kJmol-1 ②NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5 kJmol-1 ③H2O(l)H2O(g)　ΔH=+44.0 kJmol-1 依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算①+②-③得到CO2與NH3反應生成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式為2NH3 (g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)　ΔH=-87.0 kJmol-1;( 4)利用原電池原理,在酸性溶液中將NO2轉(zhuǎn)化為HNO3,負極發(fā)生失去電子的氧化反應,則該轉(zhuǎn)化的負極電極方程式為NO2-e-+H2ONO3-+2H+。