2021-2022学年新教材高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 综合检测（含解析）苏教版选择性必修1.docx

1、专题2综合检测1已知碳酸钙的分解CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H1仅在高温下能自发进行；氯酸钾的分解2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H2在任何温度下都能自发进行，下面有几组焓变数据，其中可能正确的是()AH1178.32kJmol1H278.3kJmol1BH1178.32kJmol1H278.3kJmol1CH1178.32kJmol1H278.3kJmol1DH1178.32kJmol1H278.3kJmol12对于可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是()A增大压强B升高温度C使

2、用催化剂D多充入O23对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若其他条件都不变，只考虑反应前是否加入催化剂，可得到如下两个vt图像：则下列关系正确的是()a1a2a1a2b1b2b1t2t1t2两图中阴影部分面积相等甲图中阴影部分面积比乙图大ABCD4CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是()A反应在24min内平均反应速率最大B反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大C4min后，反应速率减小的主要原因是c(H)减小D反应在24min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)0.1molL1min15为探究Fe3和Cu2对H2O2分

3、解反应的催化效果，某同学分别设计了图1、图2所示的实验。下列叙述不正确的是()A图2中的A为分液漏斗B图2实验可通过测定相同状况下产生相同的气体体积所用的时间来比较反应速率C图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率D若图1实验中反应速率为，则Fe3对H2O2分解的催化效果一定比Cu2好6常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230时，该反应的平衡常数K2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230制得高纯镍。下列判断正确的是(

4、)A增加c(CO)，平衡正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在30和50两者之间选择反应温度，选50C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)7已知反应2NO2H2=N22H2O的速率方程为vkc2(NO)c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：2NOH2N2H2O2慢H2O2H22H2O快下列说法不正确的是()A增大c(NO)或c(H2)，均可提高总反应的反应速率Bc(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同C该反应的快慢主要取决于反应D升高温度，可提高反应、的速率8在如图所示的三个容积相同的容器中进行如下反

5、应：3A(g)B(g)2C(g)H0。若起始温度相同，分别向三个容器中通入3molA和1molB，则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为()A.BCD9在密闭容器中发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，针对图像下列分析正确的是()A图研究的是t1时刻升高温度对反应速率的影响B图研究的是加入合适催化剂对反应速率的影响C图研究的是t1时刻通入氦气(保持恒容)对反应速率的影响D图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高10在容积为2L的密闭容器中发生反应：M3NPQH，其他条件不变，考查温度对反应的影响，实

6、验结果如图所示，下列说法正确的是()A该反应为吸热反应B该反应在T1时的平衡常数比T2时小C温度为T1时，从反应开始到平衡，生成P的速率为vmolL1min1D处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时N的物质的量增大11温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表所示：t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()A反应在前50s的平均速率v(PCl3)0.0032molL1s1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(

7、PCl3)0.11molL1，则反应的H0C相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v正v逆D相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%12工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理为2NO(g)2H2(g)N2(g)2H2O(g)H0。在化学上，正反应速率可表示为v(正)k(正)cm(NO)cn(H2)，逆反应速率可表示为v(逆)k(逆)cx(N2)cy(H2O)，其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y叫反应级数，由实验测得。在恒容密闭容

8、器中充入一定量的NO、H2，在T下进行实验，测得有关数据如下：实验0.100.100.414k0.100.401.656k0.200.101.656k下列有关推断正确的是()A上述反应中，正反应的活化能大于逆反应的活化能B若升高温度，则k(正)增大，k(逆)减小C在上述实验中，反应级数：m2，n1D在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率的影响程度相同13一定条件下向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体，图甲表示各物质浓度随时间的变化关系，图乙表示速率随时间的变化关系，t2、t3、t4、t5时刻各改变一种条件，且改变的条件均不同。若t4时刻改变的条件是压强，则下

9、列说法错误的是()A.若t115s，则前15s的平均反应速率v(C)0.004molL1s1B该反应的化学方程式为3AB2CCt2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度D若t115s，则B的起始物质的量为0.04mol14丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H1119kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H2242kJmol1丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)H2(g)H3。下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是()A增大压强，升高温

10、度B升高温度，减小压强C降低温度，增大压强D减小压强，降低温度15在一体积为1L的密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，在850发生如下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。CO和H2O的浓度变化如图：(1)04min的平均反应速率v(CO)_mol/(Lmin)。(2)850时，平衡常数K_。(3)850时，若起始向该容器中充入1.0molCO、3.0molH2O，则CO的平衡转化率为_。16乙酸和乙醇可以发生酯化反应，CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O(1)对于上述可逆反应，若乙酸分子中的氧都是18O，乙醇分子中的氧都是16O，一段时间后，分子中含有18

11、O的物质有()A1种B2种C3种D4种(2)在上述条件下，生成物中水的相对分子质量为()A16B18C20D22(3)下列描述，能说明乙酸和乙醇的酯化反应已达到平衡状态的有_。单位时间内，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水单位时间内，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸单位时间内，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸正反应的速率与逆反应速率相等混合物中各物质的浓度不再变化17已知A(g)B(g)C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/70080083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_(填“”或

12、“”)0。(2)830时，向一个5L的恒容密闭容器中充入0.20molA和0.80molB，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)0.003molL1s1。则6s时，c(A)_molL1，C的物质的量为_mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为_，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为_。(3)判断该反应是否达到平衡的依据为_。a压强不随时间改变b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变d单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1200时，反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为_。18目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下

13、列有关制取甲醇的化学反应原理进行了探究。已知在不同温度下的化学平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示：化学反应焓变平衡常数温度/5007008002H2(g)CO(g)CH3OH(g)H1K12.500.340.15CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2K21.001.702.52CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H3K3请回答下列问题：(1)反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)根据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3_(用K1、K2表示)；根据反应判断S_(填“”“”或“”)0，在_(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。(3)50

14、0时，测得反应在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1molL1、0.8molL1、0.3molL1、0.15molL1，则此时v正_(填“”“”或“”)v逆。(4)一定条件下，在容积为VL的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇，CO转化率与温度、压强的关系如图所示。p1_(填“”“”或“”)p2，理由是_。该甲醇合成反应在A点的平衡常数K_(用a和V表示)。该反应达到平衡时，反应物转化率的关系是CO_(填“”“”或“”)H2。19.在528K、固定容积的容器中，反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)进行过程中能量变化如图甲所示，曲

15、线表示使用催化剂时的能量变化。若投入amolCO、2amolH2，平衡时能生成0.1amolCH3OH，反应就具有工业应用价值。(1)该反应的热化学方程式为_。(2)若按上述投料比使该反应具有工业应用价值，则CO的平衡转化率为_。(3)在容器容积不变的前提下，欲提高H2的转化率，可采取的措施有_ (答出两项即可)。(4)关于反应历程与相比较，下列说法正确的是_ (填序号)。A反应历程比放出的热量少B反应历程比的反应速率快C反应历程比的平衡常数小D反应历程和中，CO的转化率相同.已知：A(g)3B(g)2C (g)H92.1kJmol1，在容器中充入1.4molL1A与4molL1B，在达到平衡

16、后改变某条件，A与C的浓度变化如图乙所示。(5)t3时刻改变的条件为_。(6)t2t3时刻的平衡常数为_。专题2综合检测1答案：A2解析：能影响化学平衡常数的只有温度，同时改变温度也可以改变反应物中的活化分子百分数和化学反应速率。答案：B3解析：加入催化剂的结果：一是正、逆反应速率都增大，二是缩短了达到平衡的时间。由此可得：a1a2、b1t2，阴影部分面积表示A浓度的变化量，由于催化剂不影响平衡移动，则两图中阴影部分面积相等。故选A。答案：A4解析：由题中图像可知，02min内，生成二氧化碳0.1mol，24min内，生成二氧化碳0.2mol，46min内，生成二氧化碳的物质的量小于0.1mo

17、l，则反应刚开始时反应速率较小，然后逐渐增大，后减小，反应在24min内平均反应速率最大，A正确；由图像可知，04min内，反应刚开始时反应速率较小，然后逐渐增大，因该反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，但反应物浓度减小，则开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大，B正确；4min后反应速率又减小，氢离子浓度起主要作用，C正确；由图像可知，24min内，生成二氧化碳0.2mol，体积未知，不能以molL1min1为单位计算CO2的平均反应速率，D错误。答案：D5解析：因为氯化铁、硫酸铜中的阴离子不同，若图1实验中反应速率为，不能说明Fe3对H2O2分解的催化效果一定比Cu2好，D项错误

18、。答案：D6解析：增加c(CO)，平衡正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，A项错误；第一阶段，50时，Ni(CO)4为气态，易于分离，有利于Ni(CO)4的生成，B项正确；第二阶段，230制得高纯镍的反应方程式为：Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)，平衡常数K15104，所以Ni(CO)4分解率较高，C项错误；因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，D项错误。答案：B7解析：根据反应速率方程vkc2(NO)c(H2)可知，增大c(NO)或c(H2)，均可提高总反应的

19、反应速率，A项正确。根据反应速率方程可知，c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不同，如c(NO)增大2倍，v增大4倍，c(H2)增大2倍，v增大2倍，B项错误。反应速率由最慢的一步决定，故该反应的快慢主要取决于反应，C项正确。升高温度，可以增大活化分子百分数，提高反应的速率，D项正确。答案：B8解析：与相比，由于能把反应产生的热量扩散到空气中，相比来说，相当于降低温度，平衡正向移动，故平衡时C的体积分数：；与相比，由于该反应是反应前后气态物质体积减小的反应，故中活塞下移，相对来说，相当于给体系增大压强，平衡正向移动，故C的体积分数：。答案：A9解析：升高温度，正、

20、逆反应速率均瞬间增大，但吸热反应(即逆反应)速率增大的程度大，即升高温度瞬间，v逆v正，平衡逆向移动，而图中v逆v正，A错误；加入合适催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，B错误；通入氦气(保持恒容)，正、逆反应速率均不变，平衡不移动，图中t1时刻应是加入催化剂，C错误；该反应正方向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应速率加快，二氧化硫的平衡转化率减小，图中乙达到平衡所用的时间短，则图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高，D正确。答案：D10解析：依据图像分析T2先达到平衡则T2T1，由温度升高反应速率增大可知T2的反应速率大于T1，又温度高时平衡状态P的物质的量少，则

21、说明可逆反应M3NPQ向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，故A错误；由于正反应为放热反应，根据题给图像分析可知，T2先达到平衡则T2T1，升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应在T1时的平衡常数比T2时的大，故B错误；温度为T1时，生成P的速率为vmolL1min1，故C错误；处于A点的反应体系从T1变到T2，升高温度，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，N的物质的量增大，故D正确。答案：D11解析：反应在前50s的平均速率为0.0016molL1s1，A项错误；由表格数据可知平衡时c(PCl3)0.10molL1，升高温度，PCl3浓度增大，则该反应是吸热反应，H0，B项错误；由平衡常数K0

22、.025，而Qc0.020.025，故C项中起始时反应向正反应方向进行，即v正v逆，正确；根据反应：PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)起始浓度(mol/L1)110转化浓度(mol/L1) xxx平衡浓度(mol/L1) 1x1xx根据K正，则K逆40，解得x0.85，即PCl3的转化率约为85%，D项错误。答案：C12解析：题述反应的正反应是放热反应，反应热正反应的活化能逆反应的活化能，因H0，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，A错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速率常数都增大，B错误；由表格中数据知，实验与实验的v正之比为4n4，则n1，实验与实验的v正之比为2m4

23、，则m2，C正确；由于正反应速率表达式为NO、H2的反应级数不相等，所以，NO、H2浓度对正反应速率的影响程度不相同，D错误。答案：C13解析：首先根据图甲和图乙判断出该反应的化学方程式，然后利用化学反应速率的表达式以及影响化学平衡移动的因素进行分析。根据图甲，前15s，C的浓度变化为0.06molL1，根据化学反应速率的表达式，v(C)0.004molL1s1，A正确；根据图甲，判断出C为生成物，A为反应物，且容器的容积为2L，在t0t1段，消耗A的物质的量浓度为0.09molL1，生成C的物质的量浓度为0.06molL1，A和C的化学计量数之比为32，t4时刻改变的条件为压强，反应速率减小

24、，平衡不移动，说明反应前后气体化学计量数之和相等，即B为生成物，反应方程式为3AB2C，B正确；根据图乙，t2时刻，只增大一个方向反应速率，另一方向反应速率不变，说明改变的条件是增大浓度，t3时刻，反应速率都增大，且平衡不移动，改变的因素是使用催化剂，t5时刻，反应速率都增大，且平衡发生移动，t5时刻改变的因素是升高温度，C错误；依据反应方程式，15s内生成B的物质的量n(B)n(C)0.06molL12L0.06mol，达到平衡时B的物质的量为0.05molL12L0.1mol，则起始时B的物质的量为0.1mol0.06mol0.04mol，D正确。答案：C14解析：本题考查温度、压强对平衡

25、移动的影响。根据盖斯定律，由可得C4H10(g)C4H8(g)H2(g)，则H3H1H2(119kJmol1)(242kJmol1)123kJmol1。提高该反应中丁烯的产率，应使平衡正向移动，该反应的正反应为气体分子数增加的吸热反应，可采取的措施是减小压强，升高温度。答案：B15解析：(1)04min的平均反应速率v(CO)(0.200.08) molL1/4min0.03molL1min1。(2)850时，各物质的平衡浓度为：c(CO)0.08molL1，c(H2O)0.18molL1，c(CO2)0.12molL1，c(H2)0.12molL1，所以平衡常数K1。(3)设CO变化的物质的

26、量浓度为xmolL1。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(molL1): 1.03.000变化(molL1): xxxx平衡(molL1): 1.0x3.0xxx850时，反应的平衡常数是1，有(1.0x)(3.0x)xx，解得x0.75，则CO的平衡转化率为100%75%。答案：(1)0.03(2)1(3)75%16解析：由可知，含有18O的物质有乙酸、乙酸乙酯和水3种。生成的水的相对分子质量为20。达到平衡状态时，v正v逆，各物质的浓度不再变化，的描述能说明反应已达平衡。答案：(1)C(2)C(3)17解析：(1)因为反应中的物质都是气体，根据平衡常数的定义可知，K；由表中数

27、据可知，温度升高，K值减小，故正反应为放热反应，H0。(2)v(A)0.003molL1s1，则A减少的浓度c(A)v(A)t0.003molL1s16s0.018molL1，故剩余的A的浓度为0.018molL10.022molL1；A减少的物质的量为0.018molL15L0.09mol，根据化学方程式中的化学计量关系知，生成的C的物质的量为0.09mol。设830达到化学平衡时，A的转化浓度为xmolL1，则A(g)B(g)C(g)D(g)起始浓度(molL1) 0.040.1600转化浓度(molL1) xxxx平衡浓度(molL1) 0.04x0.16xxx由1.0，解得x0.032

28、，故A的转化率(A)100%80%；由于容器的容积是固定的，通入氩气后各组分的浓度不变，反应速率不改变，化学平衡不移动。(3)由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器中压强、气体的密度都始终不变，故a、b项错误；c(A)随反应的进行不再变化，故c可以说明反应已达到平衡状态；不论是否达到平衡状态，单位时间里生成C和D的物质的量都相等，故d项错误。(4)反应“C(g)D(g)A(g)B(g)”与“A(g)B(g)C(g)D(g)”互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，故1200时，C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数K2.5。答案：(1)0。(2)反应可由反应、反应相加得到，则CO2(g)3

29、H2(g)CH3OH(g)H2O(g)的平衡常数K3K1K2，且随着温度升高，K3减小，反应为放热反应，即H30。因反应是气态物质体积减小的反应，故S0，由GHTSv逆。(4)由图像分析可知相同温度时，p2压强下一氧化碳转化率大于p1压强下一氧化碳转化率，反应是气体分子数减小的反应，压强增大平衡正向进行，所以p1p2。向VL恒容密闭容器中充入amolCO与2amolH2，A点时CO的转化率为0.75，故CO的变化量为0.75amol，则根据CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，H2的变化量为0.75amol21.5amol，CH3OH的变化量为0.75amol，平衡时CO的浓度为molL1、

30、H2的浓度为molL1、CH3OH的浓度为molL1，平衡常数K，代入数据得K。CO和H2的初始加入量之比为12，等于其化学计量数之比，故达到平衡时CO和H2的转化率相等。答案：(1)吸热(2)K1K2(4)甲醇的合成是气体分子数减少的反应，相同温度下，增大压强，CO的转化率提高19解析：本题综合考查化学平衡移动及分析、化学平衡图像及分析、化学平衡常数的计算等。.(1)由题图甲可知，正、逆反应的活化能分别为209.5kJmol1、255kJmol1，则反应CO(g)H2(g)CH3OH(g)的H209.5kJmol1255kJmol145.5kJmol1，将上述反应中化学计量数扩大2倍，可得该

31、反应的热化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H91kJmol1。(2)若投入amolCO、2amolH2，平衡时能生成0.1amolCH3OH，反应就具有工业应用价值，此时消耗0.1amolCO，则CO的平衡转化率为100%10%。(3)恒容时，欲提高H2的转化率，应使平衡正向移动，可采取的措施有充入CO(g)、降低温度、分离出CH3OH(g)等，因为容器容积不变，故不能采用加压的方法。(4)反应历程加入了催化剂，与反应历程相比，降低了反应的活化能，从而加快反应速率，但平衡不移动，反应放出的热量及CO的转化率均不变，A错误，B、D正确；由于反应的温度不变，则平衡常数不变，C错误。

32、.(5)由题图乙中曲线变化量的比值可知，t3时刻，c(A)逐渐增大，c(C)逐渐减小，说明改变条件，平衡逆向移动，则t3时刻改变的条件是升高温度。(6)t1时刻改变条件瞬间，c(A)不变，c(C)由2.0molL1减小到1.0molL1，则t1时刻改变的条件是移走一半C；t2时刻改变条件瞬间，c(A)、c(C)均增大，随后c(A)减小，c(C)增大，则t2时刻改变的条件是缩小容器的容积(增大压强)。平衡常数K只与温度有关，0t3时刻温度保持不变，则平衡常数K不变。t1时刻达到平衡时，c(A) 0.4molL1，c(C) 2.0molL1，此时c(B)1.0molL1，故t2t3时刻的平衡常数为K10。答案：.(1)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H91kJmol1(2)10%(3)增大CO浓度、适当降低温度、及时分离生成的CH3OH(答出两项即可)(4)BD.(5)升温(6)10