2016高考化学二轮专题复习提升训练 上篇 专题一 第7讲 化学反应速率和化学平衡
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(人教版)高考化学二轮复习《化学反应速率和化学平衡》专题过关检测试题(原卷版)考试时间:45分钟满分:100分一、单项选择题:本题包括12小题,每小题5分,共60分。
1.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知()A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大D.改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动2.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(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)。
判断该分解反应已经达到化学平衡的是()A.2v(NH3)=v(CO2)B.密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)=2∶1C.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3.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,下列说法正确的是()A.保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2(g),反应速率一定加快B.保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率一定加快C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率一定加快D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),反应速率一定加快4.密闭容器中一定的混合气体发生反应:x A(g)+y B(g)z C(g),平衡时,测得A的浓度为0.50 mol/L,在温度不变时,把容器容积扩大到原来的2倍,使其重新达到平衡,A 的浓度为0.30 mol/L,有关叙述不正确的是()A.平衡向逆反应方向移动B.B的转化率降低C.x+y>z D.C的体积分数升高5.一定条件下,在体积为10 L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应过程如下图。
第一部分专题八化学反应速率和化学平衡一、选择题1.(2015·河北衡水中学三模)已知反应:2NO(g)+Br2(g)===2NOBr(g)的活化能为a kJ/mol,其反应机理如下:①NO(g)+Br2(g)===NOBr2(g) 慢②NO(g)+NOBr2(g)===2NOBr(g) 快下列有关该反应的说法正确的是( )A.反应的速率主要取决于②的快慢B.反应速率v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2)(化学反应速率比等于计量数之比)C.NOBr2是该反应的催化剂(中间产物与催化剂)D.该反应的焓变等于a kJ/mol(焓变,活化能)解析:A项,反应速率的快慢主要取决于慢反应①的速率;B项,反应速率之比等于化学计量数之比,根据总反应式知v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2);C项,NOBr2是反应①的生成物,是反应②的反应物,不是催化剂,D项,a kJ/mol是总反应的活化能,不是焓变。
答案:B2.(2015·诲淀期末)N2(g)+3H2(g)催化剂高温、高压2NH3(g) ΔH<0。
当反应达到平衡时,下列措施能提高N2转化率的是( )(化学平衡的移动)①降温②恒压通入惰性气体③增加N2的浓度④加压A.①④ B.①②C.②③ D.③④解析:本题考查了化学平衡的有关知识,意在考查考生灵活运用勒夏特列原理分析问题的能力。
该反应为放热反应,降低温度平衡右移,N2的转化率增大,①对;该反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡右移,N2的转化率增大,④对;恒压下通入惰性气体,相当于减小压强,平衡左移,N2的转化率减小,②错;增加N2的浓度,H2的转化率增大,但N2的转化率减小,③错。
本题选A。
答案:A3.(2015·兰州一中模拟)某温度下,体积一定的密闭容器中进行可逆反应:X(g)++W(s) ΔH>0。
下列叙述正确的是( )A.加入少量W,逆反应速率增大(化学反应的影响因素)B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡(平衡状态的判断)C.升高温度,平衡逆向移动(平衡的移动)D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大(平衡的移动与反应热的关系)解析:W是固体,加入少量W,反应速率不变,A错误;该反应在反应前后气体分子数不相等,当容器中气体压强不变时,容器中气体的物质的量不变,反应达到平衡,B正确;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即正向移动,C错误;ΔH不因平衡的移动而改变,D错误。
第23讲 化学反应速率考纲要求 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。
2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学反应速率的概念及计算1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2.数学表达式及单位v =Δc Δt ,单位为mol·L -1·min -1或mol·L -1·s -1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)中,存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=a ∶b ∶c ∶d(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显(×)(2)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率(×)解析 对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。
(3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率(×) (4)化学反应速率为0.8 mol·L -1·s -1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L -1(×)(5)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同(√)(6)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快(×)题组一 化学反应速率的大小比较1.(2018·郑州质检)对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( ) A.v (A)=0.5 mol·L -1·min -1B.v (B)=1.2 mol·L -1·s -1C.v (D)=0.4 mol·L -1·min -1D.v (C)=0.1 mol·L -1·s -1答案 D解析 本题可以采用归一法进行求解,通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较,B 物质是固体,不能表示反应速率;C 项中对应的v (A)=0.2 mol·L -1·min -1;D 项中对应的v (A)=3 mol·L -1·min -1。
第7讲化学反应速率和化学平衡能力提升训练(1~5为单项选择题,6~10为不定项选择题)1.下列说法不正确的是()A.所有放热反应都能自发进行B.使用催化剂可以降低反应的活化能,不能使化学平衡发生移动C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气,以提高SO2的利用率,可以用勒夏特列原理解释解析A项错误,由ΔG=ΔH-TΔS知,放热且熵减小的反应在高温下不能自发进行。
答案 A2.(2015·上海化学,20)对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是()A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大解析对于合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,正反应是气体体积减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则对逆反应的反应速率影响更大,A错误;增大压强,平衡正向移动,则对正反应的反应速率影响更大,B正确;减小反应物的浓度,平衡逆向移动,则对正反应的反应速率影响更大,C错误;加入催化剂,平衡不移动,则对正逆反应速率影响相同,D错误。
答案 B3.若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0,在进行到t1时刻达到平衡状态的是()A.①②B.③④C.①②④D.②④解析①可逆反应达到平衡状态后,正、逆反应速率相等且不再变化,由图像①知,t1时刻v(正反应速率)最大,之后随反应进行,反应速率发生变化,未达到平衡状态,错误;②该反应的正反应为放热反应,随反应进行,温度升高,平衡常数减小,达到平衡状态后,温度为定值,平衡常数不变,与图像符合,正确;③t1时刻后CO2、NO的物质的量发生变化,t1时刻未达到平衡状态,错误;④t1时刻后,NO的质量分数为定值,t1时刻达到平衡状态,正确。
答案 D4.(2015·苏州模拟)已知2SO2(g)+O 22SO3(g)ΔH=-197 kJ·mol-1,按不同方式向甲、乙和丙3个相同容器内投入反应物,且保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:下列关系式正确的是()A.k1=k3<k2B.ρ1=ρ3>ρ2C.α2+α3>1 D.2b+c>197解析容器甲与丙内的平衡属于等同平衡,k1=k3、ρ1=ρ3、a+c=197 kJ、α1+α3=1。
容器乙中可以虚拟在一半容积里投入对应量,则k2′=k1、b′=0.5a、ρ2′=ρ1、α2′=α1,再虚拟扩大至原体积,平衡逆向移动,c(SO2)/c(O2)不变,k2=k1、b<b′、ρ2=0.5ρ2′、α2<α2′=α1。
选项A中应该是k1=k3=k2,选项C中应该是α2+α3<1,选项D中应该是2b+c<197。
答案 B5.(2015·镇江模拟)一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的SO2和O2,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196 kJ·mol-1。
一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法不正确的是()A.反应在前5 min内的平均速率为v(SO2)=0.08 mol·L-1·min-1B.保持温度不变,向平衡后的容器中再充入1 mol SO2和0.5 mol O2时,v(正)>v(逆) C.保持其他条件不变,若起始时向容器中充入2 mol SO3,达平衡时吸收78.4 kJ的热量D.相同温度下,起始时向容器中充入1.5 mol SO3,达平衡时SO3的转化率为40%解析v(SO2)=(2 mol-1.2 mol)/(2 L×5 min)=0.08 mol·L-1·min-1,选项A正确;充入SO2和O2时,平衡正向移动,v(正)>v(逆),选项B正确;起始量与原平衡相当,属于等同平衡,由表中数据可知10 min时反应已达到平衡,此时n(SO2)=0.8 mol,SO2的转化率为2 mol-0.8 mol2 mol×100%=60%,则反应放出的热量为196 kJ×60%=117.6 kJ,故其他条件不变时,若起始时向容器中充入2 mol SO3,达到平衡时吸收的热量为196 kJ-117.6 kJ=78.4 kJ,选项C正确;选项D中可以先虚拟充入2 mol SO3,则SO3转化率为100%-60%=40%,然后移去0.5 mol SO3,平衡正移,其转化率减小,选项D错误。
答案 D6.(2015·无锡期末)向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+x B(g)2C(g)ΔH=a kJ·mol-1各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如下表和下图表示。
下列说法不正确的是( )A .10 min 内甲容器中反应的平均速率v (B)=0.10 mol·L -1·min -1B .其他条件不变,甲容器中在20 min 后,降低温度,平衡向正反应方向移动C .保持其他条件不变,若起始时向乙容器中充入3.0 mol A 、1.0 mol B 和2.0 mol C ,则反应达到新平衡前,v (逆)>v (正)D .T 2 ℃时,向丙容器的平衡体系中再充入1.5 mol A 、0.5 mol B ,平衡时C 的体积分数大于25%解析 乙、丙的反应温度相同,丙的起始浓度是乙的2倍,达平衡时生成的C 的浓度丙中也是乙中的2倍,推出x =1。
由图可知甲容器中10 min 内C 的浓度由0变为1.0 mol·L-1,则C 的反应速率为0.1 mol·L -1·min -1,根据速率之比等于化学计量数之比,则B 的反应速率应为0.05 mol·L -1·min -1,A 错误;比较图中甲、乙的变化曲线,乙达到平衡所需时间短,即T 2>T 1,若升温,达平衡时C 浓度减小,说明正反应是放热反应,降温则平衡向正反应方向移动,B 正确;从乙容器看达到平衡时A 、B 、C 的物质的量分别为1.25 mol 、0.25 mol 、0.5 mol ,即5∶1∶2,则题中充入A 的量不足,平衡逆向移动,C 正确;由于压强对题给反应的化学平衡移动无影响,故平衡时C 的体积分数仍为25%,D 错误。
答案 AD7.(2015·南京盐城二模)利用I 2O 5可消除CO 污染,反应为:5CO(g)+I 2O 5(s)5CO 2(g)+I 2(s) ΔH 。
不同温度(T 1、T 2)下,向装有足量I 2O 5固体的2 L 恒容密闭容器中通入2 mol CO ,测得CO 2气体体积分数φ(CO 2)随时间t 的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是( ) A .T 1<T 2,ΔH >0B .T 1温度下,该反应的平衡常数为1 024C .T 2温度下,0~0.5 min 内,CO 的平均反应速率为0.3 mol·L -1·min -1D .T 1温度下,若向装有足量I 2固体的2 L 恒容密闭容器中通入10 mol CO 2,达到平衡时,φ(CO 2)=0.8解析 A 项,根据“先拐先平数值大”知,T 2>T 1,但高温下CO 2的体积分数小,说明反应逆向移动,则正反应为放热反应,错误;B 项,平衡时,n (CO 2)=2 mol ×0.8=1.6 mol ,反应掉的n (CO)=1.6 mol ,平衡时n (CO)=2 mol -1.6 mol =0.4 mol ,K =c 5(CO 2)/c 5(CO)=(1.6/0.4)5=1 024,正确;C 项,v (CO)=v (CO 2)=2×0.3 mol/2 L 0.5 min =0.6 mol/(L·min),错误;D 项,该反应为等体积变化,成比例通入CO 2时,达到平衡时反应等效,所以CO 2的体积分数不变,正确。
答案 BD8.相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生反应:2NH 3(g) N 2(g)+3H 2(g)ΔH =+92.4 kJ·mol -1。
实验测得反应在起始、平衡时的有关数据如下表:下列叙述正确的是( ) A .热量关系:a =bB .反应的平衡常数:③>①>②C .达平衡时H 2的体积分数:①>③D .①中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态解析 ①②中反应平衡状态相同,但加入物质不同,热量关系为:a +b =92.4,A 项错误;3个反应在相同温度下进行,所以平衡常数相等,B 项错误;③中加入的反应物是①中的2倍,在等温等容的条件下,容器③的压强大,平衡向左移动,所以达平衡时H 2的体积分数:①>③,C 项正确;根据质量守恒定律,气体的质量不变,容器恒容,所以密度是一个定值,密度不变不能说明反应已达到平衡状态;D 项错误。
答案 C9.(2015·通扬泰淮三模)t ℃时,体积均为0.5 L 的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH =-Q kJ/mol(Q >0)。
保持温度不变,实验测得起始和平衡时的有关数据如下表。
下列叙述中正确的是( )A .容器①、②中反应的平衡常数均为18B .容器②中达到平衡时放出的热量为0.05Q kJC .向容器①中通入氦气,平衡时A 的转化率不变D .其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,则达到平衡时C 的体积分数小于23解析 容器①放出热量为0.75Q kJ ,则平衡时生成C 的物质的量=2 mol ×0.75=1.5 mol ,根据三段式计算可知,平衡时A 的物质的量为0.5 mol ,B 的物质的量为0.25 mol ,根据容器体积为0.5 L ,分别算出A 、B 、C 的浓度,代入平衡常数表达式得K =c 2(C )c 2(A )·c (B )=32(12×0.5)=18,温度不变,化学平衡常数不变,所以容器②的化学平衡常数为18,A 项正确;容器①②为等效平衡,即容器②达到平衡时,A 、B 、C 的物质的量分别为0.5 mol 、0.25 mol 、1.5 mol ,可知容器②中反应逆向移动,达到平衡时消耗0.1 mol C ,吸收0.05Q kJ 的热量,B 项错误;恒容密闭容器中通入氦气,虽然体系压强增大,但体系中各组分的浓度不变,平衡不移动,转化率不变,C 项正确;原平衡时,C 的体积分数为1.5 mol (0.5+0.25+1.5) mol =23,现在容器②保持恒容绝热,已知容器②达到平衡时吸热,则体系的温度降低,平衡正向移动,C 的体积分数增大,D 项错误。