2021高考化学导学大一轮苏教版广西专用专题质检卷7　化学反应速率和化学平衡 WORD版含解析.docx

1、专题质检卷七化学反应速率和化学平衡(时间:45分钟满分:100分)专题质检卷第14页一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.T 时气体A与气体B在某容器中反应生成气体C,反应过程中A、B、C浓度变化如图甲所示。若保持其他条件不变,温度分别为T1 和T2 时,B的体积分数与时间的关系如图乙所示。则下列结论正确的是()。A.该反应的化学方程式是A+3B2CB.该反应的正反应为放热反应C.定容条件下,混合气体的密度不再变化,则证明该反应达到平衡D.压强增大,则该反应的正反应速率增大、逆反应速率减小答案:B解析:该反应达到平衡状态时,A浓度的变化量c(A)

2、=(0.7-0.1) molL-1=0.6 molL-1,B浓度的变化量c(B)=(0.5-0.3) molL-1=0.2 molL-1,C浓度的变化量c(C)=(0.4-0) molL-1=0.4 molL-1,同一化学反应同一时间段内, 各物质浓度的变化量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,所以该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g),A错误;根据“先拐先平数值大”结合题图乙知,T2T1,升高温度,B的体积分数增大,则该反应的正反应是放热反应,故B正确;该反应属于气体的物质的量发生变化的反应,定容条件下,气体的质量不变,混合气体的密度始终不变,因此密度不变不能证明该反应

3、达到平衡,故C错误;压强增大,则该反应的正反应速率增大、逆反应速率也增大,故D错误。2.下列说法正确的是()。A.一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的H0,S0,S0,A错误。Na与水反应生成气体,该反应为熵增反应,即S0;反应中钠熔化为小球,说明反应放出大量的热,即H0,故该反应能自发进行,B正确。FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,但催化效果不同,二者对H2O2分解速率的影响不同,C错误。反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2+10CO2+8H2O,反应中KMnO4与H2C2O4物质的量之比为25,故二者物质的量相等时KMnO4过量,溶液

4、仍然呈紫色,D错误。3.(2019北京中央民族大学附属中学月考)用O2将HCl转化为Cl2,反应的化学方程式为4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)H0。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的实验数据如下。下列说法正确的是()。t/min0246n(Cl2)/mol01.83.75.4A.26 min用Cl2表示的反应速率为0.9 mol(Lmin)-1B.增大压强可以提高HCl转化率C.平衡常数K(200 )K(400 )D.02 min的反应速率小于46 min的反应速率答案:B解析:v(Cl2)=n(Cl2)Vt,没有容器的体积,不能计算速率,故A错误;增大压强平衡正向

5、移动,HCl转化率增大,故B正确;HK(400 ),故C错误;随反应进行,反应物浓度减小,反应速率减小,02 min的反应速率大于46 min的反应速率,故D错误。4.(2019广西贺州摸底)等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)HT2C.K1、K2的关系:K2K1D.实验1在前6 min的反应速率v(SO2)=0.2 molL-1min-1答案:A解析:实验1从开始到反应达到化学平衡时, 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始量/mol420变化量/mol2.41.22.4平衡量/molx0.82.4故x=1.6,A不正确;同样可

6、以计算出y=0.2T2,B正确;温度越高,反应的平衡常数越小,故K2K1,C正确;用SO2表示的反应速率v(SO2)=2.4mol2 L6min=0.2 molL-1min-1,D正确。6.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是()。A.该反应为放热反应B.反应物浓度:cbaC.a、b点均未建立平衡,c点恰好达到平衡D.若在恒温恒容容器中,以相同的投料进行该反应,平衡后转化率小于绝热恒容容器中的转化率答案:A解析:一个可逆反应,随着反应进行,反应物浓度降低

7、,正反应速率应该降低,但该图像中开始时正反应速率升高,说明反应过程中温度升高,故正反应为放热反应,A项正确;从a到c点正反应速率增大,反应物浓度不断减小,B项错误;可逆反应达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,且保持不变,而c点后反应速率仍然在变化,C项错误;该反应为放热反应,恒温容器随着反应进行温度不变,而绝热容器随着反应进行,体系温度升高,温度越高,反应物转化率越小,D项错误。7.在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:温度/2580230平衡常数510421.

8、910-5下列说法不正确的是()。A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B.25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为210-5C.在80 时,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO浓度均为0.5 molL-1,则此时v(正)v(逆)D.80 达到平衡时,测得n(CO)=0.15 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为0.125 molL-1答案:C解析:由表中数据可知随温度升高,平衡常数减小,故正反应为放热反应,A正确;15104=210-5,B正确;代入数据计算可得QcK,平衡逆向移动,v(正)CB.A、C两点气体的颜色:A深,C浅C.由状态B到状态A,可

9、以用加热的方法D.若p2p1,则化学平衡常数KAKC答案:C解析:由图像可知,A、C两点在等温线上,C点压强大,则A、C两点的反应速率:AC,A项错误;C点压强大,与A相比C点平衡向逆反应方向进行,根据平衡移动原理,到达平衡后NO2浓度仍比原平衡浓度大,所以A浅,C深,B项错误;升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图像可知,T1T2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,C项正确;平衡常数只受温度影响,温度相同平衡常数相同,所以化学平衡常数KA=KC,D项错误。9.溶液中的反应X+Y2Z分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度为c(X)=c(Y)=0.100 molL-1、c

10、(Z)=0,反应物X的浓度随时间变化如图所示。与比较只有一个实验条件不同,下列说法不正确的是()。A.反应进行到5.0 min时实验的反应速率最快B.条件的反应最先达到平衡C.与比较,可能压强更大D.该反应的正反应是吸热反应答案:C解析:由图像看出条件的反应最先达到平衡,B正确;与比较,只有反应速率不同,达到的平衡状态相同,可能为加入催化剂,在溶液中进行的反应,压强对反应速率没有影响,C错误;条件比条件先达到平衡,说明条件反应速率比条件反应速率快,且平衡时X的转化率比大,为升温所致,升温平衡正向移动,说明该反应正反应为吸热反应,D正确。10.如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H

11、”“”或“=”)1.3。(3)利用电解法可以从合金碳化钨(WC)废料中回收钨元素(合金中钨、碳均为单质)。电解时,用合金碳化钨作阳极,不锈钢作阴极,盐酸为电解液,阳极析出钨酸(H2WO4)并放出CO2。该阳极的电极反应式为。答案:(1)K1K2K3K4(2)d62.5=(3)WC+6H2O-10e-H2WO4+CO2+10H+解析:(1)WO3(s)+0.1H2(g)WO2.9(s)+0.1H2O(g)K1WO2.9(s)+0.18H2(g)WO2.72(s)+0.18H2O(g)K2WO2.72(s)+0.72H2(g)WO2(s)+0.72H2O(g)K3WO2(s)+2H2(g)W(s)

12、+2H2O(g)K4则该温度下,+可得WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),所以K=K1K2K3K4;(2)反应速率v(H2)、v(H2O)都是指正反应,v(H2)=v(H2O)不一定平衡,故a错误;每断裂3 mol HH键的同时断裂3 mol OH键,正、逆反应速率比不等于计量数之比,不一定平衡,故b错误;焓变与化学方程式的计量数有关,反应热不变,不一定平衡,故c错误;反应前后气体质量是变量、气体物质的量不变,根据=mV,密度是变量,混合气体的密度不再改变一定平衡,故d正确;反应前后气体物质的量不变,压强是恒量,体系的压强不再改变不一定平衡,故e错误。反应在2 min时达到平衡

13、,n(H2)n(H2O)=0.6,WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)始40转xx平4-xx4-xx=0.6,x=2.5H2的平衡转化率a=2.54100%=62.5%。若在4 min时升高并维持温度为T2 ,n(H2)n(H2O)增大,说明平衡逆向移动,则该反应的Hc(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-)解析:(1)若某反应的平衡常数表达式为K=c(N2)c2(CO2)c2(NO)c2(CO),可知反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),N2(g)+O2(g)2NO(g)H1=+180.5 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H2=-

14、393.5 kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H3=-221 kJmol-1根据盖斯定律,将2-得到2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746.5 kJmol-1。(2)由图表数据可知实验2和实验1温度相同,起始量相同,达到平衡状态c(NO2)相同,但达到平衡状态需要时间,实验2小于实验1,说明是使用了催化剂的作用,实验2容器内压强和实验1的压强相同,A错误;实验3在850 反应,达到平衡时c(NO2)比800 小,说明升高温度,化学平衡向正反应方向移动,则正反应应为吸热反应,B错误;升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数会增大,所以实验3的化学平衡常数比

15、实验1的大,C错误;因实验1和实验2平衡时NO2的浓度相同,但实验2反应速率大,说明实验2使用了催化剂,D正确;2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在010 min内实验2的反应速率v(O2)=12v(NO2)=121.00molL-1-0.70 molL-110min=0.015 mol(Lmin)-1,E正确;对于反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),由于该反应是在恒容条件下进行的反应前后气体体积增大的反应,若容器内的气体压强不变,说明反应达到平衡状态,A不符合题意;速率之比等于化学方程式计量数之比,为正反应速率之比,v正(NO2)=2v逆(O2)能说明氧气的正逆反应速率相同,但

16、2v正(NO2)=v逆(O2)不能说明反应达到平衡状态,B符合题意;其他条件不变,若反应未达到平衡状态,气体的物质的量改变,气体的平均相对分子质量就发生变化,因此气体平均相对分子质量保持不变,说明反应达到平衡状态,C不符合题意;NO2和NO的浓度比保持不变说明正逆反应速率相同,反应处于平衡状态,D不符合题意;已知容器内的起始压强为p0 kPa,800 达到平衡状态c(NO2)=0.50 molL-1,由于容器的容积为1 L,所以n(NO2)=0.50 mol,结合三段式法列式计算:2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)起始量(mol)100变化量(mol)0.50.50.25平衡量(mo

17、l)0.50.50.25平衡状态气体的总物质的量n(总)=0.5 mol+0.5 mol+0.25 mol=1.25 mol在800 温度下该反应的平衡常数Kp=p00.51.252p00.251.25p00.51.252=0.2p0,在该温度下达到平衡后,平衡常数K=0.520.250.52=0.25,再向容器中通入NO2和NO各2 mol,浓度商Qc=0.252.522.52=0.25=K,说明平衡不移动。(3)工业尾气中SO2可用饱和Na2SO3溶液吸收,该反应的化学方程式为Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,25 时,若用1 molL-1的Na2SO3溶液吸收SO2,当恰好完全

18、反应,溶液中生成亚硫酸氢钠,根据题意可知HSO3-的电离平衡常数Ka2=6.210-8,HSO3-在溶液中也存在水解平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-,水解平衡常数Kh=c(H2SO3)c(OH-)c(HSO3-)=c(H2SO3)c(OH-)c(H+)c(HSO3-)c(H+)=c(OH-)c(H+)c(HSO3-)c(H+)c(H2SO3)=KWK1=110-141.310-2=7.710-136.210-8,说明HSO3-电离程度大于HSO3-水解程度,溶液显酸性,pHc(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-)。13.(18分)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)

19、反应的平衡常数和温度的关系如下:温度/7008009001 0001 200平衡常数0.50.61.01.62.0回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式K=,H(填“”或“=”)0。(2)900 时,向一个固定容积为2 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,若反应初始到2 s内A浓度变化0.05 molL-1,则A的平均反应速率v(A)=。该反应达到平衡时A的转化率为,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)判断反应达到平衡的依据为(填字母代号)。a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变c.c(A)

20、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)1 200 时,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,此时v(正)(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。答案:(1)c(C)c(D)c(A)c(B)(2)0.025 molL-1s-180%不变(3)c(4)大于解析:(1)A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数表达式K=c(C)c(D)c(A)c(B);由表中数据可知,随温度升高平衡常数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,H0。(2)A的平均反应速率v(A)=0.05molL-12

21、 s=0.025 molL-1s-1设参加反应的A的物质的量浓度为x,则:A(g) + B(g) C(g)+D(g)起始浓度/(molL-1)0.1 0.4 00变化浓度/(molL-1)xx xx平衡浓度/(molL-1)0.1-x0.4-x xx代入平衡常数表达式,则x2(0.1-x)(0.4-x)=1.0,解得x=0.08 molL-1,故A的转化率为0.08molL-10.1molL-1100%=80%;向该密闭容器中再充入1 mol氩气,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,A的转化率不变。(3)a.该反应前后气体的物质的量不变,压强始终不变。故压强不随时间改变不能说明反应到达平衡,a错误;b.混合气体的总质量不变,容器的容积不变,故混合气体的密度始终不变。气体的密度不随时间改变不能说明反应到达平衡,b错误;c.可逆反应到达平衡时,各组分的浓度不再发生变化,故c(A)不随时间改变可以说明反应到达平衡,c正确;d.不管反应是否到达平衡,反应始终按物质的量比11生成C、D,故单位时间里生成C和D的物质的量相等不能说明反应到达平衡,d错误。答案为c。(4)保持温度不变,此时Qc=0.40V0.50V0.30V0.40V=1.67v(逆)。