2019高考化学总复习第七章化学反应速率和化学平衡综合检测新人教版

第七章化学反应速率和化学平衡
综合检测
O时间：60分钟满分：100分
Mi ■ ■■ ■ ■ ■，■ !* =■ ■ ■，M- ■ ■ Mi ■，■ ■ iK ’■ Ml ■ ■ Ml
一、选择题(本题包括10个小题，每小题5分，共50分，每小题只有一个选项符合题
意)
1 •下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是()
A. Na与水反应时增大水的用量
B. 将稀硫酸改为98%的浓硫酸与Zn反应制取H2
C. 在H2SQ与NaOH两溶液反应时，增大压强
D. 恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量
解析：A项，增大水的用量对Na与水的反应速率无明显影响，错误；B项，改为浓硫酸
后将得不到耳，错误；C项，无气体参与或生成的反应，压强变化对化学反应速率无影响，错误；D 项，增大反应物的浓度可以加快反应速率，正确。

答案：D
1
2. 一定条件下，在密闭容器中发生反应：NQ(g) + LU -N2(g) + CQ(g) △
373.2 kJ/mol ,达到平衡后，为提高该反应的速率和NQ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N2
D.降低温度同时减小压强
解析：A项，加入催化剂同时升高温度能提高化学反应速率，但是平衡会向吸热反应方
向即逆向移动，NQ的转化率会降低，A项错误；B项，加入催化剂同时增大压强能提高化学反应速率，平衡向气体分子数减小的方向即正向移动，NQ的转化率会升高，B项正确；C叽
升高温度同时充入氮气，反应速率增大，但是平衡逆向移动，NQ的转化率会降低，C项错误；
D项，降温和减小压强，反应速率都会减小，D项错误。

答案：B
3. 在某温度下，将H2和I 2各1 mol的气态混合物充入1 L的密闭容器中，发生反应：H2(g) + 12〔百；2□:叵；△ H<0,5 min 后达到平衡状态，测得c(H0 = 0.9 mol •L -1,则下
列结论中，不能成立的是()
A. 平衡时H2、丨2的转化率相等
B. 从反应开始至平衡的过程中，v(HI) = 0.04 mol •L-1•
min -1
C. 其他条件不变再向容器中充入少量H2, I2的转化率提高
D. 若将容器温度提高，其平衡常数K 一定增大
解析：加入的反应物的量是按反应化学计量数之比加入的，所以二者的转化率相等，A 项正确。

5 min后达到平衡状态，测得c(H»= 0.9 mol •L-1，说明HI的浓度变化量为0.2 mol •L ，则该段时间内v(HI) = 0.04 mol •L • min , B项正确。

其他条件不变再向容器中充入少量耳，丨2的转化率提高，C项正确。

该反应的正反应是放热反应，若将容器温度提高，平衡向逆反应方向移动，则平衡常数减小，故D项错误。

答案：D
4•向某恒容密闭容器中充入一定量CO和H2,发生反应：CQ(g) + ■川门〔】「②，测得平衡体系中CO的百分含量(CO2%)与反应温度变化的关系如图所示。

下列物理量中，a 点大于b点的是()
①正反应速率②逆反应速率③HCOOH(g的浓度④对应温度时的平衡常数
A. ①②
B.①③
C.②④
D.③④
解析：温度升高，反应速率增大，a点的正、逆反应速率都小于b点，①、②错误；温
度升高，平衡体系中CO的百分含量增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，HCOOH(g) 的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即a点的HCOOH(g的浓度和对应温度时的平衡
常数都大于b点，③、④正确。

答案：D
5. 在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入 a mol NO 2,发生如下反应：
2NO〔百；、2Q(g) △ H<0。

达平衡后再向容器中充入 a mol NO 2，再次达到平衡后，与原平衡比较，下列叙述不正确的是()
A.相对平均分子质量增大
B. NO的转化率提高
C. NO的质量分数增大
2倍
D.反应放出的总热量大于原来的
解析：达平衡后再向容器中充入 a mol NO 2,再次达到平衡后，等效为在原平衡的基础上压强增大1倍，平衡右移，NO的转化率增大，NO的质量分数减小，放出的热量大于原来
的2倍，混合气体的物质的量减小、总的质量不变，则混合气体的相对平均分子质量增大，故A、B、D正确，C错误。

答案：C
6. 已知：2CH1I「:刃；ll30CH(g) + H20(g) △ H=-25 kJ • mol 宀某温度下的平衡常
数为400。

此温度下，在1 L的密闭容器中加入CHOH反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：
下列说法正确的是()
①平衡后升高温度，平衡常数>400
—1
②平衡时，c(CHOCH = 1.6 mol •L
③平衡时，反应混合物的总能量减少20 kJ
④平衡时，再加入与起始等量的CHOH达新平衡后CHOH转化率增大
⑤此时刻反应达到平衡状态
⑥平衡时CHOH的浓度为0.08 mol •L —1
A.①②④⑤
B.②⑥
C.②③④⑥
D.②④⑥
解析：因为正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小，①错；根据表格数据可知，反应转化生成的CHOCH、HO浓度均为1.24 mol •L —：此时CHOH的浓度为0.8 mol •L —1 T T T 厂
根据Q C= C吵九卡2，将各物质的浓度代入可得，Q~ 2.4<400，所以此时没有达
到平衡，此时反应向正反应方向进行，⑤错；由化学平衡常数计算可知平衡时C(CHOCH = 1.6 mol •L —1，②对；生成CHOCH的物质的量为1.6 mol，根据方程式可知生成1.6 mol CHOCH 放出的热量为1.6 mol x 25 kJ • mol —1= 40 kJ，③错；平衡时，再加入与起始等量的CHOH 相当于增大压强，平衡不移动，CHOH的转化率不变，④错；根据②可知，达到平衡时CHOH
的浓度为0.08 mol •L ，⑥对。

答案：B
7. 某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入A气体，B气体，测得其浓度为2 mol/L
和1 mol/L ;且发生如下反应：
3A(g) + 沖②■'ll-1；? ) + 2D(?)
已知“？”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成
且反应前后压强比为 5 : 4,则下列说法中正确的是()
1.6 mol C ,
①该反应的化学平衡常数表达式为K= C4 C• c2D C3 A• c2B
② 此时B 的转化率为35%
③ 增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变
④增加C 的量,
A 、
B 转化率不变 A.①②
B . ②③ C.①④
D .
③④
解析：
3A(g) +泅連 ■I f'
)+ 2D( ? ) 开始(mol/L) 2 1 0 0
转化(mol/L)
0.6 0.4 0.8 0.4
平衡(mol/L)
1.4
0.6
0.8
0.4
设平衡时气体总的物质的量浓度为x mol/L ，根据压强之比等于物质的量之比可得：^后
=
n 2,又&x ，故4=x ，可得x =2.4，从而可知C 为固体或液体，D 为气体。

故化学平衡常 数的表达式为 K = c 3 f
B ，①错误；B 的转化率为40%②错误；该反应是一个反 应后气体
分子数减小的反应，增大压强， 平衡向右移动，平衡常数只与温度有关， 温度不变 平衡常数不变，③正确；由于 C 为固体或液体，增加 C 的量，平衡不发生移动， A 、B 的转 化率不变，④正确。

答案：D 8.
在容积为2 L 的恒容密闭容器
中，一定温度下，发生反应：
a M （g ） + bg c Q （g ）。

气体M N Q 的物质的量随时间的变化如图所示，则下列叙述正确的是
M 的转化率小于50%
A,
B.平衡时，M 的转化率为50%若条件改为恒温恒压，则达平衡时
C.若开始时向容器中充入 2 mol M和1 mol N，达到平衡时，M的体积分数小于50%
D.在5 min时，再向体系中充入少量He,重新达到平衡前v（正）＞v（逆）
解析：△ n(M) = 0.8 mol —0.4 mol = 0.4 mol , △ n(N) = 0.4 mol —0.2 mol = 0.2 mol ,
△ n（Q）= 0.2 mol，所以a : b : c= 2 ： 1 ：1，化学方程式为2M（g）+S賦存。

平衡时,
0.4 mol 0.2 mol c Q
c（M）= 2"L = 0.2 mol/L , c（N）= c（Q）= 直 =°」mol/L , K= c、 = 25,
0 4
A错误；平衡时，M的转化率为X 100%R 50%若条件改为恒温恒压，反应向气体体积减
0.8
小的方向进行，相当于原平衡正
向移动，则达平衡时M的转化率大于50% B错误；在原条件下，M的体积分数为X 100%R 50%由于该反应为气体物质的
0.4 mol
0.4 mol + 0.2 mol + 0.2 mol
量减小的反应，充入比原反应更多的反应物时，相当于加压，平衡正向移动，所以M的体积
分数小于50% C正确；向恒容体系中充入少量He,化学平衡不移动，即v（正）=v（逆），D 错误。

答案：C
9. 将一定量
氨基甲酸铵（NH2COONH加入密闭容器中，发生反应NHCOONHJ 2MH3（g）
+ CO（g）。

该反应的平衡常数的负对数（一lg K）值随温度（T）的变化曲线如图所示，下列说法
不正确的是（）
3.638
3J50
2,717
2.294
1.877
25 30 35 40 45 77%：
A. 该反应的△ H>0
B. NH的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态
C. A点对应状态的平衡常数K（A）= 10"294
D. 30 C时，B点对应状态的v（正）<v（逆）
解析：由图可知，随温度升高，K增大，该反应为吸热反应，△ H>0, A项不符合题意；
图中A点对应一lg K= 2.294，贝U K（A）= 10「2.294，C项不符合题意；B点为非平衡态，此点Q>K
反应逆向进行，则v（正）<v（逆），D项不符合题意；由反应方程式可知，混合气体中，NH的体积分数恒为2，故NH的体积分数不变时，该反应不一定是平衡状态，B项符合题意。

答案：B
10. T1 C时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O（g），发生反应：CO（g）+ U：2（g）+ H2（g），反应过程中测定的部分数据见下表（表中12>t 1），下列说法错
一
，一 -、》
.......... 0.60
-1
_i
A. 用H>表示反应在11 min 内的平均速率为 v (H 2)= mol •L • min
t 1
B. 保持其他条件不变，若起始时向容器中充入
3.00 mol CO 和2.00 mol H 20(g)，达到 平衡
时，n (CQ) = 1.20 mol
C.
保持其他条件不变，在 t 2 min 时向容器中再通入1.00 mol CO ，与
原平衡相比，达 到新平衡时CO 转化率将增大
D. 温度升至T 2 C,上述反应的平衡常数为 0.70，则正
反应的 △ H<0
二 2 L
0.60 _ 1
_ 1
解析：v (CO) =
= mol •L • min ，根据反应速率之比等于
11 min
11
化学计量数之比，得 v (HJ = v (CO)=匕
60
mol •L _1
• min _1
, A 选项正确；根据t 2>t 1和表中 11
数据可知，在11 min 时反应处于平衡状态，而反应物和生成物的系数都是 1，则其他条件不
变，起始时向容器中充入 3.00 mol CO 和2.00 mol H 2O(g)与充入2.00 mol CO 和3.00 mol
H 2O(g)达平衡时效果相同， 故达到平衡时，n (CO 2) = 1.20 mol , B 选项正确；增大CO 的浓度, 1, T 2 C 时K = 0.70 ,升高温度平衡常数减小，说明平衡逆向移动，又升高温度平衡向吸热 反应方向移动，则正反应的
△ H <0, D 选项正确。

答案：C
二、非选择题(共50分)
11 . (20分)已知在容积为1.0 L 的恒容密闭容器中存在可逆反应：A(g) + 洲:si 门想。

该可逆反应的平衡常数与温度的关系如下表：
误的是(
平衡正向移动，CO 的转化率减小，HO 的转化率增大,
C 选项错误;
1.20 1.20
0.80 2
1.80 2
请回答下列问题：
(1) 该可逆反应的平衡常数表达式为K= ⑵
c(A)
右图是温度分别为T i和T2时物质A的浓度与时间的变化关系：
①开始投料时，在容器中加入的物质一定有A B、C中的___________。

②图象中T i _____________ （填“大于”“小于”或“等于”）T2,你做出该判断的理由是
（3）判断上述可逆反应达到平衡状态的依据有 _________ （填字母）。

a. 单位时间消耗A和B的物质的量之比为1 ：2
b. 体系压强不再随时间改变
c. 容器内气体的密度不再随时间改变
d. 气体C的物质的量不再随时间改变
⑷温度为700 C时，在容器中加入 1 mol A和2 mol B , 4 min时反应达到平衡。

①反应从开始到达到平衡时C的平均反应速率v（C） = _______ 。

②平衡时容器内气体的总物质的量为__________ 。

③A的转化率为 _______ 。

解析：本题考查化学反应速率与化学平衡，意在考查考生对化学反应速率与化学平衡中有关概念的理解及有关理论的应用能力。

（1）题干所给化学方程式中B为固体，故该反应的
c r
平衡常数K= c 。

（2）①由图象可知容器中物质A的浓度从0逐渐增大直至反应达到平衡，故开始投料时，加入的物质一定有C,但不确定是否有B。

②温度较高则反应速率较大,
达到平衡所用时间较短，故T1>T2;也可根据达到平衡时，A的浓度变化情况来判断，即温度
较咼时，平A
大mol，贝U
起始物
转化物
平衡物:1 2x
700C时
(4) ①设达到平衡时A发生转化的物质的量为x
C (gj
x
x
—1
-min 。

②该反应为气体的总物质的量不变的反应，故达到平衡时，气体的总物质的量
“宀
c .
答案：⑴-
(2) ①C ②大于 温度较高时，反应速率较快，达到平衡所用时间较短(或温度较高时， 平衡常数较小，A 的平衡浓度较大)
⑶cd
⑷①0.2 mol •L
—
1
• min
—
1
② 1 mol ③80%
12. (10分)目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。

NO 和CO 气体
均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应： 2CO(g) +
—(g) +
2CO(g) △ H=— a kJ • mol —
1。

(1) CO 2的结构式为 _________________ 。

(2) 已知 2NO(g) + Q(g)===2NQ(g)
△ H =— b kJ • mol — 1
; CO 的燃烧热 △ H =— c kJ • mol
—1
写出在消除汽车尾气中 NO 的污染时，NO 与CO 的可逆反应的热化学方程式 (已知该反应 为放热反应)： ___________________________
(3) 在一定温度下，将 2.0 mol NO 、2.4 mol CO 通入到容积固定为 2 L 的密闭容器中, 反应过
程中部分物质的浓度变化如图所示：
① 有害气体NO 的转化率为 _________ 。

② 20 min 时，若改变反应条件，导致 CO 浓度减小，则改变的条件可能是 __________ (填
序号)。

a. 缩小容器体积
仍为1 mol 。

③A 的转化率为
0.8 mol
1 mol x 100%F 80%
b. 在恒压条件下再充入2.0 mol NO、2.4 mol CO
c. 降低温度
d.
扩大容器体积
③
若保持反应体系的温度不变， 20 min 时再向容器中充入 NO
N 2各0.4 mol ，反应将
_______ （填"向左”或"向右”）进行，再次达到平衡时的平衡常数为 _____________ 。

④
若保持反应体系的温度不变， 20 min 时再向容器中充入与平
衡组分相同的气体，达
到平衡后，CO 的体积分数将 ________ （填“增大” “减小”或“不变”）。

解析：（2）根据CO 的燃烧热可写出 CO 燃烧的热化学方程式，并结合已知的热化学方程 式，运用盖斯定律可写出反应的热化学方程式。

（3）①CO 的浓度变化为0.4 mol •L 1
,体积 为2 L ,
故CO 的物质的量变化为 0.8 mol ，根据方程式2COF ?\匕 匚+ 2CO 可知，NO 消
耗0.8 mol ，故NO 的转化率为40%②若缩小体积，导致 CO 浓度增大；在恒压条件下再充 入2.0 mol NO 、2.4 mol CO 可建立“相似性”等效平衡，
CO 浓度不变；降低温度，平衡正
向移动，CO 浓度减小；扩大容器体积，各物质浓度都减小；③可根据 Q 与K 的关系，代入
数据QK ,反应向左进行，再次达到平衡时，由于温度不变，平衡常数不变，可根据第一次
平衡时的数据计算平衡常数；④若保持反应体系的温度不变, 平衡
组分相同的气体，相当于对体系加压，平衡正向移动，
答案：(1)O===C===O (2)4CO(g) + 2NQ(g)
2(g) + 4CQ(g)
—1
△ H=— (a + 2 c — b ) kJ •m ol
⑶ ①40% ②c 、d ③向左 5/36或0.14 ④减小
13. (20 分)已知：CO(g) + H/i© 匚；以g) + H(g)
如下表所示:
温度/ c 400 500 850 平衡常数
9.94
9
1
请回答下列问题:
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为 ___________ ，该反应的 Q _______ 0（填“〉”或
“<”）。

20 min 时再向容器中充入与
CO 的体积分数将减小。

△ H= Q 其平衡常数随温度变化
O 0 80® 3 2 11O ■ ■
■
■
o OOOO
c/(mol 廿)
012345678 "min
850七时物质浓度的变化
⑵850 C时在体积为10 L的反应器中，通入一定量的CO和HO（g），发生上述反应,
CO和HbO（g）浓度变化如图所示，则________________________________________ 0〜4 min时平均反应速率v（CO） = 。

(3) _______________ 若在500 C 时进行，且 CO H 20(g)的起始浓度均为 0.020 mol •L ，该条件下，CO 的最大转化率为 __ 。

⑷若在850 C 时进行，设起始时 CO 和 H 20(g)共为1 mol ，其中水蒸气的体积分数为
x ,
平衡时CO 的转化率
为y ，试推导y 随x 变化的函数关系式为 __________ 。

(5) _______________________ 有人提出可以设计反应 2CO===23 Q( △ H>0)来消除CO 的污
染。

请判断上述反应能 否自发进行： (填“能”或“不能”)，理由是
解析：(1)平衡常数等于生成物的浓度幕之积除以反应物的浓度幕之积，
故
，依据图表数据分析，升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，故正
反应为放热反应， △ H <0;
—1 一 1
0.20 mol •L — 0.08 mol •L
4 min
―1
― 1
=0.03 mol •L • min ;
(3)设CO 的浓度变化量为a ，则
CO(g) + Hall ②
2
(
g) +
CO(g)
起始(mol •
L 一
1
) 0.02
0.02
变化(mol •
L 一
1
) a a a a 平衡(mol • L 一
)
0.02 — a
0.02 — a
a
a
代入500 C 时反应平衡常数有
1X c 2 t c 2
a x a
K =
c
c 厂 m a —= 9,
解得 a = 0.015 ,
CO 的最大转化率为：0005 x 100沧75%
—x ) mol ，则
响 + CO(g)
起始：(1 — x )
c (112 |c 112 c c
石
⑵ v(CO) = (4)因850 C 时反应平衡常数为
1。

起始时水的物质的量为 x mol , CO 的物质的量为(1
CO(g)
转化：
(1 —x)
(1 —x)y (1 —x)y (1 —x)y
平衡：(1 —x)(1 —y) (x—y + xy) 所以平衡常数K=(1 —x)y
1—x y —x y (1 —x)y
1—y X x —y+ xy = 1，解得y = x；
⑸反应2CO===2G Q( △ H>0)，贝U △ G= △ H—T A S>0,反应△ H>0 吸热且△ S<0,依据
[C ][2 -C -j
“宀 c 112
答案：(1) K= c -
△ G= A H- T A S判断任何情况下不能自发进行。

—1
(2)0.03 mol •L • min
(3)75% (4) y = x
⑸不能 A H>0且A S<0,不能自发进行。