1、1周测 8 化学反应速率和化学平衡夯基提能卷一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分。1在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)B(g)2C(g) ，下列说法中正确的是( )A平衡时，此反应的平衡常数 K 与各物质的浓度有如下关系： Kc2 Cc2 A c BB改变条件后，该反应的平衡常数 K 一定不变C如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D若平衡时增加 A 和 B 的浓度，则平衡常数会减小答案：A解析： K 只随温度的改变而改变，除改变温度外，改变其他条件都不会引起平衡常数的改变。2一定条件下，通过下面反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO 2(g)2CO(g)2C
2、O2(g)S(l) Hb10.8C S0C反应温度应控制在 240 260 D选择合适催化剂，可以提高 CO 的转化率答案：C解析：A 项，X、Y 点 CO 的转化率均为 70%，但温度不同，CO 的正反应速率不相同，错误。B 项，从开始到图象最高点之前属于未平衡，反应向正方向进行，升高温度，反应加快，CO 的转化率增大；达到最高点及该点之后，属于平衡状态，升高温度，CO 的转化率降低，说明正反应是放热反应，错误。C 项，从图象看，在反应温度控制在 240 260 3之间时，CO 的转化率较大，正确。D 项，催化剂不能使平衡移动，不能提高 CO 的转化率，错误。5800 时，在容积为 2 L
3、的密闭容器中，充入 0.20 mol X(g)和 0.10 mol 的 Y2(g)的混合气，发生反应 2X(g)Y 2(g)2XY(g) ， n(X)随时间变化如表：时间/s 0 1 2 3 4 5n(X)/mol 0.20 0.10 0.08 0.06 0.06 0.06下列说法正确的是( )A达到平衡后，升高温度， K 减小，则该反应的 H0B前 2 s 内的平均反应速率 v(Y2)0.015 molL 1 s1C该温度下，该反应的平衡常数 K4 90027D其他条件不变时，向平衡体系中再充入 0.06 mol X、0.03 mol Y2和 0.14 mol XY，则 Y2的转化率减小答案
4、：B解析：A 项，升高温度， K 减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，错误；B 项，前2 s 内 v(Y2) 0.015 molL 1 s1 ，正确；C 项，0.20 mol 0.08 mol2 L2 s22X(g)Y 2(g)2XY(g)初始浓度(molL 1 ) 0.10 0.05 0变化浓度(molL 1 ) 0.07 0.035 0.07平衡浓度(molL 1 ) 0.03 0.015 0.07K ，错误；D 项，再充入 0.06 mol X、0.03 mol Y2和 0.14 0.0720.0320.015 9 80027mol XY，则充入各物质的量与平衡时各物质的量相等，相当于
5、将容器体积缩小一半，平衡向右移动，可判断出 Y 的转化率增大，错误。6以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)6H 2(g) CH3CH2OH(g)3H 2O(g) H3，C 项错误。D.温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数n H2On CH4增大，D 项错误。二、非选择题：共 43 分。8(14 分)工业上，利用 Ga(s)与 NH3(g)合成固体半导体材料氮化镓GaN(s)同时生成 H2(g)。该反应中，消耗 0.2 mol 镓放出热量为 3.08 kJ。5(1)写出该反应的热化学方程式：_。(2)在某密闭容器中充入足量镓和氨气发生反应，氨气的平衡转化率与温度、压强的
6、关系如图所示。温度升高，NH 3的平衡转化率降低，原因是_。判断： p1_p2(填“” “T2T3。(1)与实验相比，实验除温度不同外，还改变的条件及判断依据是_。(2)实验反应至 25 min 达到平衡，用 NO 物质的浓度变化表示的反应速率为_。达到平衡时，Cl 2的转化率为_。若实验达到平衡时的热量变化为 Q kJ，则该反应的热化学方程式为_。(3)用 K 、 K 、 K 分别表示三组实验的化学平衡常数，则平衡常数由大到小的次序是_。(4)图中 M 点时的逆反应速率_(填“大于” “小于” “等于”或“不能确定”) N点时正反应速率，原因是_。(5)在体积可变的密闭容器中充入 2 mol
7、 NO 和 1 mol Cl2，保持恒温、恒压发生上述反应， t1时达到平衡状态，如右图所示，若 t2时再充入 2 mol ClNO， t3时再次达到平衡，请在图中画出反应速率随时间的变化曲线。答案：(1)加入催化剂；实验温度低于，而最先达到平衡状态，说明反应速率大，故有催化剂(2)0.008 molL1 min1 50%2NO(g)Cl 2(g)2ClNO(g) H Q kJmol1(3)K K K(4)小于 实验反应速率最小，达到平衡时的反应速率小于实验达到平衡时的反应7速率，而 M 点时反应还未达平衡，其逆反应速率小于平衡时的反应速率(5)如图解析：(1)多变量图象分析的一般思路是“先拐
8、先平衡，反应速率大” ，而此处出现异常，温度低时反应速率大，故一定隐含使用了催化剂的条件。(2)该反应至平衡时消耗 Cl2物质的量为 a，由“三段式”2NO(g)Cl 2(g)2ClNO(g)起始/mol 3 2 0转化/mol 2 a a 2a平衡/mol 32 a 2 a 2a100%50%2a 3 2a 2 a 2a解得 a1 mol则 Cl2的转化率为 100%50%12则 v(NO) 0.008 molL 1 min1 。21 mol10 L25 min由图看出温度越高，平衡时 ClNO 的百分含量越低，说明该反应为放热反应，由以上计算可知有 1 mol Cl2参加时的反应热为 Q
9、kJmol1 ，则该反应的热化学方程式为 2NO(g)Cl 2(g)2ClNO(g) H Q kJmol1 。(3)该反应为放热反应，温度越高化学平衡常数越小，故 K K K 。(5)整体来看再充入 2 mol ClNO 相当于再充入 2 mol NO 和 1 mol Cl2，因保持恒温恒压，仅相当于反应规模增大，建立的平衡与原平衡等效，反应速率也一样；充入 2 mol ClNO 时容器体积增大，ClNO 的物质的量浓度增大，故 v(逆)增大，由于容器体积增大，NO和 Cl2物质的量浓度减小，故正反应速率减小，随后逐渐达到平衡状态。10(15 分)2019山东齐鲁名校教科协联考工业上制备硫酸最
10、重要的一步是 SO2的氧化，反应方程式为 2SO2(g)O 2(g) 2SO3(g) H196.6 kJmol 1 。 500 V2O5回答下列问题：(1)该反应在_(填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。(2)某课外兴趣小组在实验室对该反应进行研究，部分数据如下表。8比较下列数值大小(填“” “” “平衡，错误。3一定温度下，向容积为 2 L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )11A该反应的化学方程式为 3B4D6A 2CB反应进行到 1 s 时， v(A) v(D)C反应进行到 6 s 时，B 的平均反应速率为 0.
11、05 molL1 s1D反应进行到 6 s 时，各物质的反应速率相等答案：C解析：根据图象可知，A、D 为生成物，B、C 为反应物，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可得 A、D、B、C 的系数之比为 1.2：0.4：(10.4) ：(10.2)6：2：3：4，因此反应方程式为 3B4C6A 2D，故 A 错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此 v(A) ： v(D)3：1，故 B 错误；根据化学反应速率的定义知， v(B) molL1 s1 0.05 molL1 s1 ，故 C 正确；平衡时，正逆反应速率相等1 0.426但各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，故 D 错
12、误。4已知反应 X(g)Y(g) nZ(g) H0，将 X 和 Y 以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是( )A反应方程式中 n1B10 min 时，曲线发生变化的原因是升高温度C10 min 时，曲线发生变化的原因是增大压强D05 min 内，用 X 表示的反应速率为 v(X)0.08 molL 1 min1答案：B解析：由图像可以看出，05 min，X 的浓度减小了 0.4 molL1 ，而 Z 的浓度增大了 0.4 molL1 ，说明 X 与 Z 的化学计量数之比为 1：1，故 n1，A 项正确；10 min 时，X、Y、Z 的浓度同
13、时增大一倍，且随后平衡正向移动，说明改变的条件为增大压强，B 项错12误，C 项正确；05 min 内， v(X) 0.08 molL 1 min1 ，D 项正确。0.4 molL 15 min5一定条件下，在恒容密闭容器中进行反应：CaSO 4(s)4C(s)CaS(s) 4CO(g) H0，达到平衡之后，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 x yA 升高温度 平衡常数 KB 增加 CO 量 气体相对分子质量C 增加炭量 CaSO4质量D 降低温度 CaS 的物质的量答案：D解析：该反应只有 CO 是气体，正反应是吸热反应；从图象看，
14、改变条件 x，纵坐标 y代表的物理量逐渐减小。升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数 K 增大，A 项错误；增加 CO 量，CO 浓度增大，平衡向左移动，但是气体相对分子质量不变，B 项错误；炭是固体，增加炭的量不会使平衡移动，C 项错误；降低温度，平衡向逆反应方向移动， n(CaS)逐渐减小，D 项正确。6在恒温恒容密闭容器中分别充入 A、B、C 三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化曲线如图 1 所示。若从 t2 min 开始，每个时刻只改变一个且不同的条件，物质 C 的正、逆反应速率随时间的变化曲线如图 2 所示。下列说法不正确的是( )A t2 min 时改变的条件可能
15、是增大压强或加入催化剂B该反应的正反应为放热反应C0 t1 min 内 A 与 B 的平均反应速率之比为 3：2D该反应中 C 一定为产物13答案：B解析：因每个时刻只改变一个且不同的条件， t2 t3 min 阶段与 t4 t5 min 阶段反应速率均加快且平衡不移动，说明 t2 min 和 t4 min 时改变的条件是使用了催化剂或加压中的一种，且不同，则该反应前后气体分子数不变，结合题图 1，推出反应的化学方程式为3A2B C，故 A、D 正确； t3 t4 min，物质 C 的正、逆反应速率均降低，则 t3 min 时改变的条件为降低反应温度，由题图 2 知平衡逆向移动，说明正反应吸热
16、，故 B 错误；0 t1 min 内 A 与 B 的平均反应速率之比等于化学计量数之比，为 3：2或等于浓度的变化量之比，为(0.150.06) ：(0.110.05)3：2，故 C 正确。7在 100时，将 N2O4、NO 2分别充入两个各为 1 L 的密闭容器中，反应过程中浓度变化如下：容器 物质起始浓度/molL1平衡浓度/molL1N2O4 0.100 0.040NO2 0 0.120N2O4 0 0.014NO2 0.100 0.072下列说法正确的是( )A平衡时，、中反应物的转化率 (N 2O4)(NO 2)；B 项，中 N2O42NO 2， K()0.028 molL 10.1
17、00 molL 1，中 2NO2N 2O4， K() ， K() ；C 项，中 v(N2O4)c2 NO2c N2O4 c N2O4c2 NO2 1K molL1 min1 ，中 v(N2O4) molL1 min1 ，所以升高相同温度，仍0.06t 0.014t是中大。二、非选择题：共 43 分。8(14 分)2019湖北荆州中学月考二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题：14(1)煤的气化过程中产生的有害气体 H2S 用 Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为_。(2)利用水
18、煤气合成二甲醚的三步反应如下：2H 2(g)CO(g)CH 3OH(g) H90.8 kJmol 12CH 3OH(g)CH 3OCH3(g)H 2O(g) H23.5 kJmol 1CO(g)H 2O(g)CO 2(g)H 2(g) H41.3 kJmol 1总反应：3H 2(g)3CO(g)CH 3OCH3(g)CO 2(g)的 H_。(3)一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高 CO 的转化率，可以采取的措施是_(填标号)。a高温高压 b加入催化剂c减少 CO2的浓度 d增加 CO 的浓度e分离出二甲醚(4)已知反应 2CH3OH(g)CH 3OCH3(g)H 2O(g)某温度
19、下的平衡常数为 400。此温度下，在密闭容器中加入 CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：物质 CH3OH CH3OCH3 H2O浓度/(molL 1 ) 0.44 0.6 0.6比较此时正、逆反应速率的大小： v 正 _(填“” “ 0.04 molL 1 0.16 molL 1 min1解析：(1)H 2S 用 Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，则这两种酸式盐为 NaHCO3和NaHS，结合原子守恒写出化学方程式：Na 2CO3H 2SNaHCO 3NaHS。(2)分析目标热化学方程式，根据盖斯定律，由2可得 3H2(g)3CO(g)CH 3OCH3(g)CO 2(g)，则有
20、H(90.8 kJmol1 )2(23.5 kJmol1 )(41.3 kJmol 1 )246.4 kJmol 1 。(3)增大压强，平衡正向移动，CO 的转化率增大，升高温度，平衡逆向移动，CO 的转15化率减小，a 错误；加入催化剂，平衡不移动，CO 的转化率不变，b 错误；减少 CO2的浓度，平衡正向移动，CO 的转化率增大，c 正确；增加 CO 的浓度，平衡正向移动，但 CO 的转化率降低，d 错误；分离出二甲醚，平衡正向移动，CO 的转化率增大，e 正确。(4)此时该反应的浓度商Qc 1.86v 逆 。由表中数据可知，起始加入 CH3OH 的浓度为 1.64 molL1 ，设 CH
21、3OH 的转化浓度为 x，则有2CH 3OH(g)CH 3OCH3(g)H 2O(g)起始浓度/(molL 1 ) 1.64 0 0转化浓度/(molL 1 ) x 0.5x 0.5x平衡浓度/(molL 1 ) 1.64 x 0.5x 0.5x则该温度下平衡常数 K 400，解得 x1.6，故经 10 min 反应达到平 0.5x 2 1.64 x 2衡时 c(CH3OH)1.64 molL1 1.6 molL1 0.04 molL1 。前 10 min 内反应速率v(CH3OH) 0.16 molL 1 min1 。1.6 molL 110 min9(14 分)炽热的碳与水蒸气可发生反应
22、C(s)H 2O(g)H 2(g)CO(g)，该反应对煤的综合利用具有积极的研究意义：(1)已知碳(石墨)、H 2、CO 的燃烧热分别为 393.5 kJmol1 、285.8 kJmol1 、283 kJmol1 ，又知 H2O(l)=H2O(g) H44 kJmol1 ，则 C(s)H 2O(g)CO(g)H 2(g) H_。(2)一定温度下，在体积为 V L 的密闭容器中加入足量活性炭，并充入 x mol H2O(g)发生上述反应，反应时间与容器内气体总压强的数据如下表。时间/min 0 10 20 30 40总压强/100 kPa 1.0 1.2 1.3 1.4 1.4平衡时，容器中气
23、体总物质的量为_mol，H 2O 的转化率为_。该温度下反应的平衡常数 K_。(3)保持恒温、恒压，向容器内充入少量 N2，H 2O 的转化率将_(填“增大” “减小”或“不变”)。(4)保持恒温、恒容，在 40 min 时再充入 H2,50 min 时再次达到平衡，反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示。16物质 X 为_。50 min 时，CO 的浓度为_ molL 1 。4050 min 内 H2O(g)的平均反应速率为_molL 1 min1 。答案：(1)131.3 kJmol 1(2)1.4 x 40% (4 x/15V) molL1 (单位不写也可以)(3)增大(4)水蒸气 b
24、 ab2a b ab10 2a b解析：(1)由燃烧热可写出热化学方程式C(s) O2(g)=CO2(g) H1393.5 12kJmol1 ；H 2(g) O2(g)=H2O(l) H2285.8 kJmol1 ；CO(g) O2(g)12 12=CO2(g) H3283 kJmol1 且有H 2O(l)=H2O(g) H44 kJmol1 。根据盖斯定律可得：C(s)H 2O(g)CO(g) H 2(g) H131.3 kJmol1 。(2)根据阿伏加德罗定律，温度、体积一定时，压强之比等于气体物质的量之比，可知平衡时容器中气体总物质的量为 1.4x mol，由差量法可知生成 H2 0.4
25、x mol，反应的H2O(g)为 0.4x mol，故其转化率为 40%。设有 y mol 水发生转化，C(s)H 2O(g)CO(g) H 2(g)起始/mol x 0 0变化/mol y y y平衡/mol x y y yx y y y1.4 x y0.4 xK (4 x/15V) c H2 c COc H2O 0.4x/V molL 1 0.4x/V molL 1 0.6x/V molL 1molL1(3)恒压充入惰性气体相当于扩大体积，平衡正向移动，H 2O(g)转化率增大。17(4)加入 H2，平衡逆向移动，水蒸气浓度逐渐增大，CO 浓度逐渐减小，而 H2浓度为瞬间增大，故 X 为水
26、蒸气，Z 为 CO，Y 为 H2，温度没变，化学平衡常数没变。设 4050 min内增加的水蒸气的浓度为 x，则：C(s)H 2O(g)CO(g) H 2(g)原平衡/molL 1 a b c新平衡/(molL 1 ) a x b x 2cK bca 2c b xa x解得 xab2a b则水蒸气的反应速率v(H2O) molL1 min1ab10 2a bCO 的浓度为 molL1 。(bab2a b)10(15 分)2019河南洛阳统考科学家积极探索新技术对 CO2进行综合利用，CO 2可用来合成低碳烯烃：2CO 2(g)6H 2(g)CH 2=CH2(g)4H 2O(g) H a kJm
27、ol1 。请回答下列问题：(1)已知：H 2和 CH2=CH2的燃烧热分别是 285.8 kJmol1 、1 411.0 kJmol1 ，且H2O(g)H 2O(l) H44.0 kJmol 1 ，则 a_ kJmol1 。(2)上述由 CO2合成 CH2=CH2的反应在_(填“高温”或“低温”)下自发进行。(3)在体积为 1 L 的恒容密闭容器中，充入 3 mol H2和 1 mol CO2，测得温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法正确的是_(填字母编号)。18A平衡常数大小： KMKN，A 错误。其他条件不变，若不使用催化剂，250 时平衡不移动，CO 2的平
28、衡转化率不变，故不可能位于点 M1，B 错误。图中 M 点时 CO2平衡转化率为 50%，开始时充入 3 mol H2和 1 mol CO2，则平衡时 CO2(g)、H 2(g)、CH 2=CH2(g)、H 2O(g)的物质的量分别为 0.5 mol、1.5 mol、0.25 mol、1.0 mol，故乙烯的体积分数为100%7.7%，C 正确。压强不变时，该反应达到0.25 mol0.5 mol 1.5 mol 0.25 mol 1.0 mol平衡状态， 始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，D 错误。n H2n CO2(4)保持温度不变，在体积为 V L 的恒容容器中以 n(H2)： n(CO2)3：1 的投料比加入反应物，此时混合气体的平均相对分子质量为 12.5，反应正向进行，混23 4413 1合气体的平均相对分子质量逐渐增大，假设反应正向反应完全，所得混合气体的平均相对分子质量为 20，考虑该反应是可逆反应， t0时达到化学平衡，混合气体23 4412.5的平均相对分子质量小于 20，据此画出图像。
