1、2012年沪科版高中化学 6.1提示化学反应速率和平衡之谜练习卷与答案（带解析） 选择题 对于反应 A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中，速率最大的是 A vA=0.4mol L-1min-1 B vB=0.8mol L-1min-1 C v =0.6mol L-1min-1 D v =0.01mol L-1 S-1 答案： D 试题分析：同一个化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，所以比较反应速率快慢时，应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示，然后才能直接比较速率数值。根据反应的化学方程式可知，如果都用 B2物质表示反应
2、速率，则分别是1.2mol L-1min-1、 0.8mol L-1min-1、 0.9mol L-1min-1、 1.8mol L-1min-1，所以答案：选 D。 考点：考查反应速率快慢的有关判断 点评：本题是高考中的常见题型，该题的关键是反应速率必须用同一种物质表示，还要特别注意的是必须保持单位的统一。本题难度不大，学生较易得分。 已知： 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g). Q 0.该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是答案： C 试题分析：根据化学方程式可知，该反应是体积增大的、放热的可逆反应，所以温度越高， NO的含量
3、就越低， A正确， C不正确；同样压强越大， NO的含量就越低， B 正确；催化剂可以改变反应速率，但不能改变平衡状态， D 正确 ，答案：选 C。 考点：考查外界条件对平衡状态的影响以及图像识别 点评：在分析有关图像时应该注意：一、 -t 图像或 c-t 图像： 1.-t 图像：分清正逆反应，分清各因素 (浓度、温度、压强、催化剂 )对反应速率和平衡移动的影响。 二、平衡图像 1.出现拐点的图像：分析依据 “先拐先平 ”。在转化率 -时间图像或物质的百分含量 -时间图像中，先出现拐点的曲线先达到平衡 (代表温度高或压强大或使用合适的催化剂等 )。本题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试
4、题基础性强，难易适中。 在密闭容中发生下列反应 aA(g) cC(g) dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时， D的浓度为原平衡的 1.8倍，下列叙述正确的是 A A的转化率变小 B平衡向正反应方向移动 C D的体积分数变大 D a c d 答案： AD 试题分析：将气体体积压缩到原来的一半的瞬间， D的浓度为原平衡的 2倍。但最终平衡时， D的浓度为原平衡的 1.8倍，这说明增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以 A的转化率降低，正反应是体积增大的可逆反应，答案：选AD。 考点：考查外界条件对平衡状态的影响 点评：本题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。
5、该题的关键是理解浓度的大小和改变容器容积的瞬间对比，然后依据勒夏特例原理分析即可。 某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应： X(g) Y(g) Z(g) W(s)：下列叙述正确的是 A加入少量 W，逆反应速率增大 B当容器中气体压强不变时，反应达到平衡 C升高温度，平衡逆向移动 D平衡后加入 X，上述反应放出的热量增大 答案： B 试题分析： W 是固体，改变固体的质量，反应速率和平衡都不影响， A 不正确；该反应是体积减小的可逆反应，因此当容 器中气体压强不变时，反应达到平衡，B正确；正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动， C和 D都不正确，答案：选 B。 考点：考查外界
6、条件对平衡状态和反应速率的影响 点评：本题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。该题有可能错选 A，主要是还是由于基础知识不扎实、不牢固，或者是审题不清楚，误把 W看作是气体。该题有利于培养学生的规范答题能力。 已知： C（ s） CO2（ g） 2CO（ g） 。该反应的达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是 A升高温度和减小压强 B降低温度和减小压强 C降低温度和增大压强 D升高温度和增大压强 答案： A 试题分析：根据反应式可知，该反应是体积增大的、吸热的可逆反应，所以升高温度，降低压强有利于反应向正方向进行，答案：选 A。 考点：考查外界条件对平衡状态的影响 点评：本题是高考
7、中的常见题型，属于基础性试题的考查。该题的关键是熟练掌握勒夏特例原理并能灵活运用即可。 在一定条件下，反应 A2 (g) B2(g) 2AB(g)达到平衡状态的标志是 A单位时间内生成 n mol A2的同时，生成 n mol的 AB B容器内的总压强不随时间而变化 C 单位时间内生成 2n mol AB的同时，生成 n mol的 B2 D单位时间内，生成 n mol A2的同时，生成 n mol的 B2 答案： C 试题分析：在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为 0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。 A中反应速率的方向相反，但不
8、能满足速率之比是相应的化学计量数之比，不正确；根据方程式可知，反应前后气体的体积是不变的，所以混合气的压强始终是不变的， B不正确； C中反应速率的方向相反，且能满足速率之比是相应的化学计量数之比，正 确； D中反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此 D中的关系始终是成立，不正确，答案：选C。 考点：考查可逆反应中平衡状态的判断 点评：本题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题侧重能力的考查，有利于培养学生严谨的逻辑思维能力，提高学生的答题能力，有利于培养学生的学习自信心。 在一定温度下的定容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A(固 )+2B(气 ) C(气
9、 )+D(气 )已达平衡状态的是 A混合气体的压强 B混合气体的密度 C B的物质的量浓度 D气体总物质的量 答案： BC 试题分析：在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为 0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，所以 C 可以说明；根据方程式可知，反应前后气体的体积是不变的，所以混合气的压强和混合气的总物质的量都是不变的， A和 D不正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量是变化的，而容积始终是不变的，因此 B可以说明，答案：选 BC。 考点：考查可逆反应中平衡状态的判断 点评：判断化学平衡状态的标志有： (1)任何
10、情况下均可作为标志的： 正 =逆(同一种物质 )； 各组分含量 (百分含量、物质的量、质量 )不随时间变化； 某反应物的消耗 (生成 )速率、某生成物的消耗 (生成 )速率 =化学计量数之比； (2)在一定条件下可作为标志的是： 对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化； 对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系，若反应前后气体的系数和相等，则混合气体平均相对分子质量 M 和反应总压 P 不变 (恒温恒容 )； 对于恒温绝热体系，体系的温度不在变化； (3)不能作为判断标志的是： 各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比 =化学计量数之比 (任何情况下均适用 )； 有气态物质参 加或生
11、成的反应，若反应前后气体的系数和相等，则混合气体平均相对分子质量 M和反应总压 P不变 (恒温恒容 )。 下列哪种方法不能增大铁跟盐酸反应的速率 A用粉末状铁代替块状铁 B用 1mol L-1HCl代替 0.1mol L-1HCl C增大压强 D改用不纯的铁代替纯铁 答案： C 试题分析：增大反应物的接触面积，可以加快反应速率， A 可以加快反应速率；另外增大氢离子的浓度，也可以加快反应速率， B可以加快反应速率；反应物中没有气体参加，改变压强，反应速率不变；改用不纯的铁代替纯铁，则可以构成原电池，加快反应速率，所以答案：选 C。 考点：考查外界条件对反应速率的影响 点评：本题是高考中的常见题
12、型，试题基础性强，侧重能力的考查。试题难易适中，有利于培养学生的答题能力，该题学生不难得分。 在恒温恒容的容器中进行反应 A(g) 2B(g)+C(g)；若反应物浓度由0.1mol L-1降到 0.06mol L-1需 20s，那么由 0.06mol L-1降到 0.024mol L-1，需反应的时间为 A等于 18s B等于 12s C大于 18s D小于 18s 答案： C 试题分析：反应物浓度由 0.1mol L-1降到 0.06mol L-1需 20s，则该时间内反应速率是 。由于随着反应的进行，反应速率逐渐降低，所以 0.002mol/(L s)，解得 t 18s，答案：选 C。 考
13、点：考查反应速率的有关计算 点评：本题的关键是理解随着反应的进行，反应物的难度逐渐降低，从而导致反应速率逐渐降低这一客观事实，然后列式计算即可。本题难度不大，有利于培养学生的应试能力。 在 2L密闭容器中，盛有 2mol X和 2molY物质进 行如下反应： X(s)+3Y(g)Z(g)，当反应进行到 10s后，测得生成 0.5mol Z，这期间的平均反应速率为 A vX=0.5mol s-1 B vX=0.025mol L-1 s-1 C vy=0.05mol L-1 s-1 D vy=0.075mol L-1 s-1 答案： D 试题分析： 10s后，测得生成 0.5mol Z，则用 Z物
14、质表示的反应速率是。由于在同一个化学反应中反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以 Y 表示的反应速率是 0.025mol/(L s)3 0.075mol/(L s)。X是固体，不能表示反应速率，答案：选 D。 考点：考查反应速率的有关计算 点评：本题是基础性试题的考查，难易适中。该题有可能错选 B，主要是学生对基本概念的理解不到位或者是审题不清导致。本题有利于培养学生的应试能力，提高学生的规范化答题能力。 填空题 下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据： 实验 序号 金属 质量 /g 金属 状态 C(H2SO4) /mol L-1 V(H2SO4) /mL 溶液温度 / 金属消失 的时间 /s
15、反应前 反应后 1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500 2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 3 0.10 丝 0.7 50 20 36 250 4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200 5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25 6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125 7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50 8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100 9 0.10 丝 1.1 50 20 44 40 分析上述数据，回答下列问题： （ 1）实验 4和 5表明， 对反应速率有影响， 反应速率越快，能表明同一规律的实验还有
16、（填实验序号）； （ 2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 （填实验序号）； （ 3）本实验中影响反应速率的其他因素还有 ，其实验序号是 。 （ 4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约 15 ）相近，推测其原因： 答案： (1)固体表面积大小；固体表面积越大； 1和 2 （ 2） 1、 3、 4、 6、 8 （ 3）温度、催化剂； 6与 7， 8与 9 （ 4）因为所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近。 试题分析：影响化学反应速率的因素很多： 固体颗粒的大小，在其他条件相同时，固体颗粒越小，反应物的表面积越大，化学反应
17、速率越快；固体颗粒越大，固体反应物的表面积越小，化学反应速率降低； 反应物的浓度，在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率降低； 反应物的温度，在其他条件相同时，升高反应物的温度，化学反应速率加快；降低反应物的温度，反应速率降低。 （ 1）观察实验 4和 5，金属和稀硫酸的量相同，金属的状态不同，可知固体的表面积越大反应速率越快；同样分析可知，能表明同一规律的实验还有实验 1和 2。 （ 2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验，金属的状态就应该相同，或者为丝状，或者为粉末，所以根据表中数据可判断，答案：应是 1、 3、 4、 6、8或 2、 5；
18、（ 3）本实验中，反应物温度也影响化学反应速率，如实验 6和 7。 （ 4）因为所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近。 考点：探究影响化学反应速率的因素，考查外界条件对化学反应速率的 影响 点评：该题是高考中的常见题型，试题基础性强，注重能力的考查。本题的关键是理解外界条件是如何影响化学反应速率的，本题有利于培养学生的逻辑思维能力，数据分析以及语言表达能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。 将 1 mol I2(g) 和 2 mol H2置于 2L密闭容器中，在一定温度下发生反应： I2(g) + H2(g) 2HI(g)； H 0，并达
19、平衡。 HI的体积分数 w(HI)随时间变化如图曲线 ( )所示 （ 1）达平衡时， I2(g)的物质的量浓度为 写出该反应的平衡常数表达 式 _。 （ 2）若改变反应条件，在甲条件下 w(HI)的变化如曲线 ( ) 所示，在乙条件下w(HI)的变化如曲线 ( ) 所示。则甲条件可能是 ，则乙条件可能是 。 （填入下列条件的序号） 恒容条件下，升高温度； 恒容条件下，降低温度； 恒温条件下，缩小反应容器体积； 恒温条件下，扩大反应容器体积； 恒温恒容条件下，加入适当催化剂。 答案： (1) 0.05mol/L； K HI2/H2I2 (2) 3、 5； 4 试题分析：（ 1）由于该反应前后气
20、体体积不变，所以根据图像可知，平衡时HI的物质的量是 3mol0.6 1.8mol，则消耗单质碘的物质的量是 0.9mol，所以平衡时 I2(g)的物质的量浓度为 ；化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数 KHI2/H2I2。 （ 2）曲线 ( )和曲线（ ）相比， HI的含量不变，即平衡状态不变，但到达平衡的时间减少。这说明反应速率加快，所以改变的条件应该是恒温条件下，缩小反应容器体积或恒温恒容条件下，加入适当催化剂，答案：选 ；曲线 ( ) 和曲线（ ）相比， HI 的含量不变，即平
21、衡状态不变，但到达平衡的时间增加。这说明反应速率降低，所以改变的条件应该是恒温条件下，扩大反应容器体积，答案：选 。 考点：考查可逆反应的有关计算、平衡常数以及外界条件对平衡状态的影响等 点评：本题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题基础性强，难易适中。本题主要是检验学生对基础知识的理解 掌握程度，以及图像识别、分析、归纳问题的能力，本题学生不难得分。 在一恒容密闭容器中发生某化学反应 2A(g) B(g)+C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验 、 都在 800 ，实验 在 850 ， B、 C的起始浓度都为 0，反应物 A的浓度 (mol L-1)随时间 (min)的变化如图所示
22、： 试回答下列问题： (1)在实验 中，反应在 20min至 40min内 A的平均反应速率为 _mol L-1min-1。 (2)实验 和实验 I相比，可能隐含的反应条件是_。 (3)根据实验 和实验 的比较，可推测该反应降低温度，平衡向 _（填 “正 ”或 “逆 ”）反应方向移动，该正反应是 _（填 “放热 ”或 “吸热 ”）反应。 (4)与实验 相比，若实验 中的 A的起始浓度改为 0.8 mol L-1,其它条件不变 ,则达到平衡时所需用的时间 _实验 (填写 “大于 ”、 “等于 ”或 “小于 ”)。 答案： (1)0.01 (2)使用了催化剂 (3)逆 , 吸热 (4)大于 试题分
23、析：（ 1）根据图像可知，实验 I中，反应在 20min至 40min内 A的浓 度变化力了 0.65mol/L-0.5mol/L 0.15mol/L，所以物质 A的反应速率 v(A)0.15mol/L 20min 0.0075 mol L-1 min-1。 （ 2）根据图象可知，实验 、 达到平衡时 A的浓度相同，但到达平衡的时间减少，所以实验 中采取的措施应为在实验 的基础上加入了催化剂。 （ 3）根据图象可知，温度升高， A的浓度降低，这说明正反应为吸热反应。因此降低温度，平衡向逆反应方向移动。 （ 4）若实验 中的 A的起始浓度改为 0.8 mol L-1 1 mol L-1。浓度减小
24、，反应 速率降低，则达到平衡时所需用的时间变长。 考点：考查影响化学平衡的因素，化学反应速率和平衡的综合应用，速率平衡图像等问题 点评：本题是高考中的常见图像，对学生的要求较高。该题的关键是通过分析图像中的有关变量，找出反应速率和平衡状态与这些变量之间的关系，然后灵活运用即可。该题有利于培养学生的图像识别能力、数据分析和数据处理能力，有利于拓展学生的解题思路，开阔学生的思维。 制取硝酸铵的流程图如下： 请回答下列问题： (1)合成氨的原料通常各来自何处？ (2)已知 N2（ g） +3H2（ g） 2NH3（ g）， Q 0。请解释： 什么是可逆反应 为有效提高氨的产率，实际生产中宜采取哪些措
25、施？ (3)写出氨催化氧化的化学方程式。铂 铑合金网有何作用？为什么铂铑合金网未预热也会发热？ (4)举出硝酸铵的两种主要用途。解释为什么该用途对现代社会非常重要？ (5)在一定温度和压强的密闭容器中，将平均式量为 8.5的 H2和 N2混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均式量为 10，此时 N2的转化率为_，平衡混合气体中 NH3的体积分数为_。 (6)请你为硝酸厂的选址提出合理化建议。 答案：（ 1） N2取自于空气， H2可来自于水煤气； （ 2） 略； 可采取增压、适当温度和使用铁触媒等措施； （ 3） 4NH3+5O2 4NO+6H2O， Pt-Rh合金网起催化作用；因为氨
26、的催化氧化反应是放热反应，保证 Pt-Rt合金网达到一定温度而不必预热； （ 4） NH4NO3可作化肥和炸药。前者可促使植物生长，增加农作物产量；后者可用于军事、建设上制造炸药，故该物质对现代社会的发展与和平作用重大； （ 5） 30% 17.6% （ 6）厂 址的选择应具备以下有利条件：原料和产品运输方便，生产动力来源充足，废物易于处理，地价较便宜等。 试题分析：（ 1）氮气主要来自于空气，而氢气可以自于水煤气等。 （ 2） 在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应是可逆反应。 根据反应的方程式可知，该反应是体积减小的、放热的可逆反应。所以为有效提高氨的产率，实际生产
27、中宜采取的措施可以是采取增压、适当温度和使用铁触媒等措施。 （ 3）氨气催化氧化的方程式是 4NH3 5O2 4NO 6H2O，其中 Pt-Rh合金网起催化作用；因为氨的催化氧化反应是放 热反应，能保证 Pt-Rt合金网达到一定温度而不必预热。 （ 4） NH4NO3可作化肥和炸药。前者可促使植物生长，增加农作物产量；后者可用于军事、建设上制造炸药，故该物质对现代社会的发展与和平作用重大。 （ 5）氮气和氢气的平均相对分子质量是 8.5，所以二者的物质的量之比是。设反应前氮气和氢气的物质的量分别是 1mol和 3mol。则 N2（ g） +3H2（ g） 2NH3（ g） 起始量（ mol）
28、1 3 0 转化量（ mol） x 3x 2x 平衡量（ mol） 1-x 3-3x 2x 所以有 解得 x 0.3 因此氮气的转化率是 30% 平衡混合气体中 NH3的体积分数为 （ 6）厂址的选择应具备以下有利条件：原料和产品运输方便，生产动力来源充足，废物易于处理，地价较便宜等。 考点：考查化学反应速率、化学平衡原理，并结合流程图及化工生产的实际情况的有关判断 点评：本题是高考中典型的工艺流程题，试题综合性强，对学生的要求高。本题主要是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是： 从题干中获取有用信息，了解生产的产品。 分析流程中的每一步骤
29、，从几个方面了解流程： A.反应物 是什么； B.发生了什么反应； C.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。 从问题中获取信息，帮助解题。 在硫酸工业中，通过下列反应使 SO2转化为 SO3： 2SO2+O2 2SO3， H 0，已知常压下平衡混合气体中 SO3体积分数为 91%。试回答： （ 1）在生产中常用过量的空气是为了 _。 （ 2）加热到 400 500 是由于 _。 （ 3）压强采用 _，原因是 _。 （ 4）常用浓 H2SO4来吸收 SO3而不用水，因为 _。 答案：（ 1）增大氧气浓度，提高成本较高的 SO2的转化率
30、（ 2）在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内 SO3的产率 （ 3）常压 因常压下平衡混合气体中 SO3的体积分数已达 91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义 （ 4）用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率；防止空气污染。 试题分析： (1)增大氧气浓度，即增大反应物的浓度，促使平衡向正反应方向移动，从而提高成本较高的 SO2的转化率。 (2) 因为在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内 SO3的产率，所以温度控制在 400 500 。 （ 3）由于在常压下平衡混合气体中 SO3的体积分数已达 91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义，因此采用常压。 （ 4）由于用水 吸收易形成酸雾，降低吸收速率，且容易造成空气污染，所以常用浓 H2SO4来吸收 SO3而不用水。 考点：考查工业制取浓硫酸的有关判断、反应条件的选择等 点评：本题是基础性知识的考查，难度不大。该题主要是检验学生对工业制取浓硫酸的熟悉理解掌握程度，引导学生重视基础，增强学生的环境保护意识，提高学生的学习兴趣。
