《测控指导》2015-2016学年高二化学苏教版选修4（河北专用）同步训练：专题2 化学反应速率与化学平衡 测评B WORD版含解析.docx

1、专题2测评B(高考体验卷)(满分:100分时间:90分钟)一、选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分。每小题只有1个选项符合题意)1.(2013山东理综)对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析:随温度升高,平衡正向移动、混合气体的总质量增大,恒容条件下,混合气体的密度增大,A正确;增大CO的物质的量,平衡正向移动

2、,但CO2与CO的物质的量之比减小,B错;平衡常数只与温度有关,C错;MgSO4为固态,改变固体物质的质量(忽略体积),平衡不受影响,CO的转化率不变。答案:A3.(2013江苏化学)(双选)一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,在中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是()A.容器、中正反应速率相同B.容器、中反应的平衡常数相同C.容器中C

3、O的物质的量比容器中的多D.容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和小于1解析:恒容绝热条件下,由于正反应放热,故中反应放热,中反应吸热,温度不同,速率不同,A错误;中充入2 mol CO、2 mol H2O,放热比多,温度比高,且两容器中反应物的平衡浓度也不同,故平衡常数不同,B错误;若恒温条件下,与是等效平衡,平衡后的CO含量相同,但由于容器中的温度高于容器中,故容器中CO的转化率小,平衡后CO的含量大于,C正确;若温度不变,则D项中二者的转化率之和应为1,但随着反应的放热,中CO的转化率降低,随着反应的吸热,中CO2的转化率也降低,故二者之和小于1,D正确。答案:CD4.(2013大

4、纲全国理综)反应X(g)+Y(g)2Z(g)H0,达到平衡时,下列说法正确的是()A.减小容器容积,平衡向右移动B.加入催化剂,Z的产率增大C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大解析:该反应为反应前后气体分子数目不变的反应,所以减小容器体积时平衡不移动,A错;加入催化剂平衡不移动,Z的产率不变,B错;增大c(X),X的转化率减小,C错;降低温度平衡右移,Y的转化率增大,D正确。答案:D5.(2013四川理综)在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)Hv(正)C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44D.

5、其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大解析:反应前2 min,v(Y)=0.16mol-0.12mol10 L2min=2.010-3 molL-1min-1,v(Z)=2v(Y)=4.010-3 molL-1min-1,A项错误;其他条件不变时,降低温度平衡向放热方向即正反应方向移动,达到新的平衡前v(正)v(逆),B项错误;由表中数据知平衡时Y的物质的量为0.10 mol,则平衡时X、Y、Z三种气体的物质的量浓度分别为0.01 molL-1、0.01 molL-1、0.012 molL-1,则该温度下K=0.0120.0120.010.01=1.44,C项正确;其他

6、条件不变,再充入0.2 mol Z,因该反应反应前后气体分子数目不变,所以建立的平衡与原平衡是等效平衡,平衡时X的体积分数不变,D错误。答案:C6.(2013福建理综)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 molL-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录1055 间溶液变蓝时间,55 时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是()A.40 之前与40 之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.

7、图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.010-5 molL-1s-1D.温度高于40 时,淀粉不宜用作该实验的指示剂答案:B7.(2012安徽理综)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)H0若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是()A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快C.平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变答案:D8.(2012重庆理综)在一个不

8、导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)+b(g)2c(g)H10进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是()A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大解析:本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项,等压时,通入惰性气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g)(H20)向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小

9、,故A不正确;B项,等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器的温度升高,B项正确;等容时,通入惰性气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,C项正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,D项正确。答案:A9.(2012天津理综)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-197 kJmol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2 mol SO2和1 mol O2;(乙)1 mol S

10、O2和0.5 mol O2;(丙)2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是()A.容器内压强p:p甲=p丙2p乙B.SO3的质量m:m甲=m丙2m乙C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙2Q乙解析:甲和丙达到的平衡是同种平衡,所以压强p甲=p丙,SO3的质量m甲=m丙,乙可看做是甲达平衡后,取出一半物质,浓度变为原来的12,压强降为原来的12后形成的,平衡向气体增多的方向移动,压强在减小后的基础上增大,SO3的量减小,所以2p乙p甲,SO3质量2m乙m甲,A错误,B正确;在三个过程中,甲、乙中SO2和O2投料比为2

11、1,又按照21反应,而丙中SO2和O2按21生成,所以三者达平衡时SO2和O2的浓度比均为21,C错误;甲和丙达平衡时生成的SO3和分解的SO3物质的量不一定相等,所以吸放热数值不一定相等,D错误。答案:B10.(2011安徽理综)电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)H0该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是()解析:因该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故A正确;B项,随着pH的增大,即氢离子浓度逐渐减小,平衡正向移动,

12、Cr2O72-的转化率逐渐增大而不是减小;C项,升高温度,正反应速率一定增大,不是不变;D项,随着Pb2+浓度的增大,平衡正向移动,Cr2O72-的物质的量减小,不是增大。答案:A11.(2012大纲全国理综)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是()A.增大压强B.降低温度C.增大CO的浓度D.更换催化剂解析:该反应在反应前后气体物质的量不变,压强改变对平衡无影响,A错误;反应H0,降低温度,平衡正向移动,CO转化率增大,B正确;增大CO浓度,CO转化率减小,

13、C错误;催化剂的使用对平衡无影响,D错误。答案:B12.(2012江苏化学)温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,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见下表:t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()A.反应在前50 s的平均速率v(PCl3)=0.003 2 molL-1s-1B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11 molL-1,则反应的Hv(逆)D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mo

14、l Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%解析:反应前50 s的平均反应速率v(PCl3)=0.16mol/2.0 L50 s=0.001 6 molL-1s-1,A错误;温度为T时,平衡时c(PCl3)=0.20mol2.0 L=0.10 molL-1,升高温度,再达平衡时c(PCl3)=0.11 molL-1,说明升高温度,平衡右移,H0,B错误;在该温度下,达平衡时,各组分物质的量分别为:n(PCl3)=n(Cl2)=0.20 mol,n(PCl5)=1 mol-0.20 mol=0.80 mol,在相同温度下投入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3、0.20 m

15、ol Cl2,相当于在原题平衡基础上加入0.20 mol PCl5,平衡正向移动,v(正)v(逆),C正确;充入1.0 mol PCl5建立的平衡与充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2建立的平衡为相同平衡,充入1.0 mol PCl5建立的平衡PCl5的转化率为0.20mol1mol100%=20%,则充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2建立的平衡PCl3转化率为80%。当向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2时,相当于将两个上述平衡(充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2建立的平衡)合并压缩到2.0 L,平衡左移,PCl3转

16、化率大于80%。答案:C二、非选择题(本题包括5小题,共64分)13.(2013新课标全国理综)(16分)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度进行如下反应:A(g)B(g)+C(g)H=+85.1 kJmol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题:(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为,平衡时A的转化率为,列式并计算反应的平衡常数K。(

17、3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总= mol,n(A)= mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=。反应时间t/h04816c(A)/(molL-1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律,得出的结论是,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为 molL-1。解析:(2)压强之比等于气体的物质的量之比,依据三部曲进行求解:A(g)B(g)+C(g)始态:p000反应:p0(A)p0(A)p0(A)终态:p0-p0(A)p0(A)p0(A)p=p0-p0(A)+p

18、0(A)+p0(A)=p0+p0(A)求得(A)=(pp0-1)100%;25 h时反应已平衡,(A)= (9.534.91-1)100%=94.1%;依据三部曲进行求解:A(g) B(g)+C(g)始态/(molL-1):0.1000反应/(molL-1):0.094 10.094 10.094 1平衡态/(molL-1):0.10-0.094 10.094 10.094 1K=(0.094 1)20.005 9=1.5;(3)依据pp0=n总0.1mol可得n总=pp00.1 mol;n(A)=0.1 mol1-(A)=0.1 mol1-(pp0-1)=0.1 mol(2-pp0);n(A

19、)=0.1 mol(2-pp0)=0.1 mol(2-7.314.91)=0.051 mol,体积为1 L,a=0.051 molL-1;04 h浓度大约变为0 h时的12,48 h浓度又变为4 h的12,从816 h经过8个小时浓度变为8 h的14,所以每经过4个小时浓度均降低为原来的12。答案:(1)升高温度、降低压强(2)(pp0-1)100%94.1%A(g)B(g)+C(g)0.10000.10(1-94.1%)0.1094.1%0.1094.1%K=(0.094 1)20.005 9=1.5(3)0.10pp00.10(2-pp0)0.051达到平衡前每间隔4 h,c(A)减少约一

20、半0.01314.(2013山东理综,改编)(8分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g)H0()反应()的平衡常数表达式K=,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为。(2)如图所示,反应()在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1T2(填“”“0,然后TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)H0,由于生成

21、TaS2的反应为放热反应,降低温度有利于其生成,故T1T2;I2在此过程中不消耗,可循环使用。答案:(1)c(TaI4)c(S2)c2(I2)66.7%(2)I215.(2012山东理综,改编)(10分)偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)()(1)反应()中氧化剂是。(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4(g)2NO2(g)()当温度升高时,气体颜色变深,则反应()为(填“吸热”或“放热”)反应。(3)一定温度下,反应()的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭

22、容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是。若在相同温度下,上述反应在1 L的恒容密闭容器中进行,平衡常数(填“增大”“不变”或“减小”),反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol,则03 s内的平均反应速率v(N2O4)= molL-1s-1。答案:(1)N2O4(2)吸热(3)ad不变0.116.(2012新课标全国理综)(18分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为。(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热

23、(H)分别为-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为。(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为。(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)H=+108 kJmol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):计算反应在第8 min时的平衡常数K=;比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2)T(8)(填“”或“=”);

24、若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)= molL-1;比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小;比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小:v(56)v(1516)(填“”或“=”),原因是。解析:(4)c(Cl2)=0.11 molL-1、c(CO)=0.085 molL-1、c(COCl2)=0.04molL-1,代入K=c(CO)c(Cl2)c(COCl2)0.234;第4 min时,Cl2与CO的浓度均逐渐增大,再结合此反应

25、正向为吸热反应,所以第4 min时改变的条件一定是升高温度,故T(2)v(1516);应从影响化学反应速率的因素入手分析,由图像可知418分钟温度相同,只能从浓度角度分析。答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(2)5.52103 kJ(3)CHCl3+H2O2HCl+H2O+COCl2(4)0.234v(23)=v(1213)在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大17.(2011浙江理综)(12分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容

26、器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/molL-12.410-33.410-34.810-36.810-39.410-3可以判断该分解反应已经达到平衡的是。A.2v(NH3)=v(CO2)B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据,列式计算25.0 时的分解平衡常数:。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞

27、的密闭真空容器中,在25.0 下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量(填“增加”“减少”或“不变”)。氨基甲酸铵分解反应的焓变H(填“”“=”或“”“=”或“0。由题意该反应常温下能自发进行,因此一定要满足H-TS0。(2)v(氨基甲酸铵)=(2.2-1.9) molL-16 min=0.05 molL-1min-1。选择15.0 和25.0 ,06 min时段,即便前者初始浓度大,反应速率也没有后者大。答案:(1)BCK=c2(NH3)c(CO2)=(23c)2(13c)=427(4.810-3)31.6410-8增加(2)0.05 molL-1min-125.0 反应物的起始浓度比15.0 的小,但06 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0 的大。