届高考化学二轮专题复习与测试【配套精品练习】化学反应速率和化学平衡

1．(2013·浙江温州八校联考)下列有关化学反应速率的说法中正确的是()A．100mL2mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢解析：A项，加入氯化钠溶液，相当于对盐酸稀释，盐酸浓度降低，反应速率减慢；B项，改用铁片和浓硫酸反应时，如常温则发生钝化，如加热则反应生成二氧化硫气体，得不到氢气；C项，不论该化学反应是放热反应还是吸热反应，升温，化学反应速率必然加快；D项，对有气体参与的反应，减小压强，气体的浓度降低，反应速率减慢。答案：D2．(2013·河北衡水一中模拟)在2L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－746.4kJ·mol－1。起始反应时NO和CO各为4mol,10s后达到化学平衡，测得N2为1mol。下列有关反应速率的说法中，正确的是()A．反应前5s内，用NO表示的平均反应速率为0.1mol·(L·s)－1B．达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大C．达到平衡后，反应速率的关系有：v正(CO)＝2v逆(N2)D．保持容器体积不变，往容器中充入1molO2，正、逆反应速率都不改变解析：10s内，由化学反应方程式知，参加反应的NO为2mol，v(NO)＝2mol/2L10s＝0.1mol·(L·s)－1，所以，5s内的速率不是0.1mol·(L·s)－1，A项错。升高温度，正、逆反应速率均加快，B项错。由方程式知，v正(CO)＝2v正(N2)，结合C项中的关系，可说明，v正(N2)＝v逆(N2)，即为平衡状态，C项正确。充入O2可以与NO反应，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，D错。答案：C3．(2013·安徽高考调研)可逆反应A(g)＋2B(g)3C(g)＋4D(g)ΔH0，在恒容密闭容器中达到平衡后，改变某一条件，下列图像正确的是()解析：A项，该反应是吸热反应，升温平衡正向移动，则平衡常数K应增大，A错；B项，增大压强平衡逆向移动，则B的转化率降低，B错；C项，催化剂不能使化学平衡发生移动，则D的产率不变，C错；D项，化学平衡常数只受温度影响，故正确。答案：D4．(2013·湖南衡阳五校联考)现有可逆反应A(g)＋2B(g)nC(g)ΔH0，在相同温度、不同压强时，A的转化率跟反应时间(t)的关系如下图所示，其中结论正确的是()A．p1p2，n3B．p1p2，n3C．p1p2，n3D．p1p2，n＝3解析：根据图像可知在p2时反应达到平衡的时间短，说明化学反应速率快，即压强p2p1；由纵坐标可判断，压强高时对应的A的转化率低，即增大压强化学平衡逆向移动，1＋2n，B项正确。答案：B5．(2013·湖北八校联合模拟)随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢。下列说法正确的是()A．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD．570K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳解析：“该反应速率极慢”，故提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，A正确；升高温度的措施在处理尾气时难以实现，故B错；该反应是可逆反应，故C错；平衡常数只与温度有关，故D错。答案：A6．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g)1/2N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是()A．加催化剂同时升高温度B．加催化剂同时增大压强C．升高温度同时充入N2D．降低温度同时增大压强解析：降低温度虽然能提高NO的转化率，但也降低了反应速率，D选项同时采取了降温和增压措施，对提高NO的转化率是一致的，但对加快反应速率是矛盾的，故D项不能保证满足题中条件。答案：B7．(2013·河南郑州模拟)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应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下所示。由图可得出的正确结论是()A．反应在c点达到平衡状态B．反应物浓度：a点小于b点C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段解析：只有正反应速率等于逆反应速率且为定值时，可逆反应才达到平衡状态，图中曲线在c点处没有出现水平线，故A项错误；随着正反应的进行，未达到平衡状态时反应物的浓度应随时间的延长而减小，因此反应物浓度：a点大于b点，故B项错误；化学反应速率随反应物浓度的增大而增大，随温度的升高而增大，分析曲线a→c，从浓度方面考虑v正应减小，而v正是增大的，说明该反应是放热的，且温度变化对v正的影响在a→c段大于反应物浓度变化对v正的影响，因此a→c段反应混合物的温度是升高的，该反应的正反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故C项错误；若Δt1＝Δt2，分析图中曲线可知：a～b段的正反应速率的平均值小于b～c段，所以b～c段转化的SO2的量比a～b段转化的SO2的量多，而a点浓度比b点大，所以SO2的转化率：b～c段大于a～b段，故D项正确。答案：D8．(2013·湖南师大附中模拟)一定温度下，体积为2L的密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始物质的量和平衡物质的量如下表：物质XYZ初始物质的量(mol)0.20.20平衡物质的量(mol)0.10.050.1下列说法正确的是()A．反应可表示为2X＋3Y2Z，其平衡常数为8000B．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大C．若将容器的体积压缩至1L，则X的体积分数减小，浓度增大D．若升高温度时，Z的浓度增大，则温度升高时正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡朝正反应方向移动解析：反应中各物质变化的物质的量之比等于反应方程式中相应化学计量数之比，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.1∶0.15∶0.1＝2∶3∶2，即反应可表示为2X＋3Y2Z，将平衡时各物质的浓度代入平衡常数K的表达式中可得K＝64000，A项错误；平衡常数只与温度有关，温度不变时，增大压强，平衡移动，但平衡常数不变，B项错误；容器的体积缩小到1L，相当于增大压强，平衡正向移动，X的体积分数减小，但X的浓度增大，C项正确；升高温度，正、逆反应速率都增大，D项错误。答案：C9．(2013·北京东城区二模)T℃时，将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，容器中H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H2的物质的量随时间的变化。下列说法正确的是()A．反应开始至a点时v(H2)＝1mol·L－1·min－1B．若曲线Ⅰ对应的改变条件是升温，则该反应ΔH0C．曲线Ⅱ对应的改变条件是减小压强D．T℃时，该反应的化学平衡常数为0.125解析：A项，反应开始至a点时v(H2)＝2mol2L1min＝1mol·L－1·min－1，正确；B项，曲线Ⅰ和实线对比，升温，平衡时H2的物质的量变大，说明平衡逆向移动，该反应ΔH0，错误，C项，曲线Ⅱ和实线对比，平衡时H2的物质的量变小，说明平衡正向移动，对应的改变条件是增大压强，错误；D项，平衡时c(H2)＝1mol·L－1，c(CO2)＝2mol·L－1，c(CH3OH)＝c(H2O)＝1mol·L－1，K＝cH2O·cCH3OHcCO2·c3H2＝1×12×13＝0.5，错误。答案：A10．(2013·北京西城区一模)已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ/mol。相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下：容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡过程体系能COH2OCO2H2量的变化①1400放出热量：32.8kJ②0014热量变化：Q下列说法中，不正确的是()A．容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%B．容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率C．平衡时，两容器中CO2的浓度相等D．容器①中CO反应速率等于H2O的反应速率解析：1molCO完全反应时放出的热量为41kJ，容器①中反应放出的热量为32.8kJ，所以实际反应的CO的物质的量为0.8mol，①中反应达平衡时，CO的转化率为80%；B项，由①可计算出化学平衡常数为1，根据化学平衡常数可计算容器②中CO2的平衡浓度，从而计算出CO2的转化率为80%；D项，反应速率之比等于物质的化学计量数之比，所以CO的反应速率等于H2O的反应速率。C项，平衡时，两容器中CO2的浓度不相等，①②。答案：C11．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O2CuO/CuCl2400℃2Cl2＋2H2O对于反应A，下图是在4种投料比[n(HCl)∶n(O2)，分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。(1)曲线b对应的投料比是________。(2)当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是______________________________。(3)投料比为2∶1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是________。解析：(1)根据O2越多HCl的转化率越大，可知a、b、c、d曲线的投料比分别为6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。(2)根据曲线可知，当b、c、d曲线HCl达到相同转化率时，投料比越高，对应的反应温度越低。(3)设n(HCl)＝2mol，n(O2)＝1mol，根据反应曲线可知，当温度为400℃时，HCl的转化率为80%，则有：4HCl＋O2CuO/CuCl2400℃2Cl2＋2H2O开始：2mol1mol00变化：1.6mol0.4mol0.8mol0.8mol平衡：0.4mol0.6mol0.8mol0.8mol因此平衡混合气中Cl2的物质的量分数是0.8mol0.4mol＋0.6mol＋0.8mol＋0.8mol×100%≈30.8%。答案：(1)4∶1(2)投料比越高，对应的反应温度越低(3)30.8%12．(2013·河南开封模拟)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：温度/℃4005008301000平衡常数K10910.6试回答下列问题：(1)上述反应的正反应的是________反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)830℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有______(选填字母)。ABCDn(CO2)/mol3101n(H2)/mol2101n(CO)/mol1230.5n(H2O)/mol5232(4)830℃时，在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时，CO的转化率是________。解析：(1)由表格可知，升温，化学平衡常数减小，故正反应为放热反应。(2)升高温度，正、逆反应速率均增大；容器体积不变的情况下，升高温度，则容器内混合气体的压强增大。(3)830℃时，化学平衡常数为1，即