专题09 化学反应速率与化学平衡-2018年高考化学二轮复习精品资料(学生版)

1．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g) 2C(g)；ΔH<0，不能作为该反应达到化学
平衡的标志的是( )
①v正(B)＝v逆(C) ②n(B)∶n(C)＝1∶1 ③容器内压强不再改变④容器内气体的密度不再改变⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．②③④⑤B．②③
C．①③④D．全部
2．下列说法正确的是( )
A．增大压强，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
B．升高温度，单位体积内分子总数不变，但活化分子数增加了
C．分子间所有的碰撞为有效碰撞
D．加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
3．维持体系总压强p恒定，在温度T时，A的起始物质的量为n、容器起始体积为V，发生A(g) B(g)
＋C(g)反应。

已知A的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K为(用α等符号表示)( ) A．nα2/(1 －α) V B．nα2/(1－α2) V
C．nα2/(1＋α2) V D．nα2/(1 ＋α)2V
(g) N2O4(g) ΔH＝－
4．298 K时，在2 L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO
a kJ/mol(a>0)。

N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。

达平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，若反应在398 K进行，某时刻测得n(NO2)＝0.6 mol，n(N2O4)＝1.2 mol，则此时，下列大小关系正确的是( )
A ．v (正)>v (逆)
B ．v (正)<v (逆)
C ．v (正)＝v (逆)
D ．v (正)、v (逆)大小关系不确定
5．在373 K 时，把0.5 mol N 2O 4气体通入体积为5 L 的真空密闭容器中，立即出现红棕色。

反应进行到2 s 时，NO 2的浓度为0.02 mol/L 。

在60 s 时，体系已达到平衡，此时容器内压强为反应前的1.6倍。

下列说法正确的是( )
A ．前2 s ，以N 2O 4浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L －1·s －1
B ．在2 s 时，体系内压强为反应前的1.1倍
C ．平衡时，体系内含N 2O 4 0.25 mol
D ．平衡时，若往容器内充入氮气，则可提高N 2O 4的转化率
6．下列有关平衡常数的说法中，正确的是( )
A ．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大
B ．反应2NO 2(g)===N 2O 4(g) ΔH ＜0，升高温度该反应平衡常数增大
C ．对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等
D ．平衡常数为K ＝
c c 2c
2
c
2
的反应，化学方程式为CO 2＋H 2催化剂
加热
CO ＋H 2O
7．某温度下，在2 L 的密闭容器中，加入1 mol X (g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋m Y(g)
3Z(g)，
平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。

在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。

下列叙述不正确的是( )
A．m＝2
B．两次平衡的平衡常数相同
C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1
D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1
8．硝酸生产中，500 ℃时，NH3和O2可能发生如下反应：
①4NH3 (g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)
ΔH＝－9 072 kJ·mol－1K＝1.1×1026
②4NH3(g)＋4O2(g) 2N2O(g)＋6H2O(g)
ΔH＝－1104.9 kJ·mol－1K＝4.4×1028
③4NH3(g)＋3O2(g) 2N2 (g)＋6H2O(g)
ΔH＝－1 269.02 kJ·mol－1K＝7.1×1034
其中，②、③是副反应。

若要减少副反应，提高单位时间内NO的产率，最合理的措施是( )
A．增大O2浓度
B．使用合适的催化剂
C．减小压强
D．降低温度
(g)＋O2(g) 2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)
9．汽车尾气中，产生NO的反应为：N
和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。

下列叙述正确的是( )
A ．温度T 下，该反应的平衡常数K ＝
c 0－c 12
c 21
B ．温度T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C ．曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂
D ．若曲线b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH ＜0 10．某温度下，密闭容器中，发生如下可逆反应：2E(g)
F(g)＋x G(g)；ΔH ＜0。

若起始时E 浓度为
a mol·L －1，F 、G 浓度均为0，达平衡时E 浓度为0.5a mol·L －1；若E 的起始浓度改为2a mol·L －1，F 、
G 浓度仍为0，当达到新的平衡时，下列说法正确的是( ) A ．若x ＝1，容器体积保持不变，新平衡下E 的体积分数为50% B ．升高温度时，正反应速率加快、逆反应速率减慢
C ．若x ＝2，容器体积保持不变，新平衡下F 的平衡浓度为0.5a mol·L －1
D ．若x ＝2，容器压强保持不变，新平衡下
E 的物质的量为a mol 11．在密闭容器中，一定条件下进行如下反应：NO(g)＋CO(g)
1
2
N 2(g)＋CO 2 (g) ΔH ＝－373.2 kJ/mol ，达到平衡后，为提高NO 的转化率和该反应的速率，可采取的措施是( ) 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N 2 D ．降低温度同时增大压强
12．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应
达到化学平衡状态的是( )
A．混合气体的密度不再变化
B．反应容器中Y的质量分数不变
C．X的分解速率与Y的消耗速率相等
D．单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X
13．在2 L的恒容容器中，充入1 mol A和3 mol B，并在一定条件下发生如下反应：A(s)＋3B(g)2C(g)，若经3 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，下列选项说法正确的组合是( )
①用B表示的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1
②3 s时生成C的物质的量为1.2 mol
③3 s时B的浓度为0.6 mol·L－1
A．①②B．①③
C．②③D．①②③
14．一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：S 2Cl2(橙黄色液体)＋Cl2(气)2SCl2(鲜红色液体) ΔH＝－61.16 kJ·mol－1。

下列说法正确的是( )
A．增大压强，平衡常数将增大
B．达到平衡时，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n mol Cl2
C．达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小
D．加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高
15．常温常压下，向2 L的恒温密闭容器中投入2 mol A和1 mol B，发生可逆反应3A(g)＋2B(s)2C(g)＋D(g) ΔH＝－a kJ/mol。

5 min后达平衡，测得容器中n(C)＝0.8 mol。

则下列说法正确的是( )
A．使用催化剂或缩小容器体积，该平衡均不会移动
B．3v(A)＝2v(C)＝0.16 mol/(L·min)
C．升高温度，该平衡正向速率减小，故平衡逆向移动
D．该可逆反应达平衡后，放出a kJ的热能(假设化学能全转化为热能)
16．某温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B，反应A(g)＋B(g)―→C(g)经过一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是( )
A.反应在前5 s的平均速率v(A)＝0.17 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)＝0.41 mol·L－1，则反应的ΔH>0
C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C达到平衡时，C的转化率大于80%
D．相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前v(正)<v(逆) 17．用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)。

在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。

下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH＜0，且p1＜p2
B．反应速率：v逆(状态A)＞v逆(状态B)
C．在C点时，CO转化率为75%
D．在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数不同18．(1)在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850 ℃时发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)
(g)＋H2(g)；ΔH<0。

CO和H2O浓度变化如图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)
2
＝____ mol/(L·min)。

t1℃时物质浓度(mol/L)的变化
(2)t1℃(高于850 ℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。

请回答：
①表中3～4 min之间反应处于________状态；c1数值________0.08 mol/L(填大于、小于或等于)。

②反应在4～5 min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是________(单选)，表中5～6 min之间数值发生变化，可能的原因是________(单选)。

a．增加了水蒸气的量b．降低温度
c．使用催化剂d．增加氢气浓度
19．一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。

有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。

但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下：
则：(1)①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是______________________________。

②SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝________。

O(g) CO2(g)＋H2(g)，已知420 ℃时，该反应
(2)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)＋H
的化学平衡常数K＝9。

如果反应开始时，在2 L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60 mol,5 min末达到平衡，则此时CO的转化率为________，H2的平均生成速率为________ mol·L－1·min－1。

(3)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NO x及C x H y的排放量意义重大。

机动车尾气污染物的含量与空/燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示：
①随空/燃比增大，CO和C x H y的含量减少的原因是
________________________________________________。

②当空/燃比达到15后，NO x减少的原因可能是____________________________________________。

20．Ⅰ.为减少碳排放，科学家提出利用CO2和H2反应合成甲醇，其反应原理为CO2(g)＋3H2(g)
OH(g)＋H2O(g)。

3
(1)上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。

经研究发现，催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率有明显影响。

实验数据如表所示：
根据数据表判断，催化剂中CuO的最佳质量分数为________。

(2)已知：①CO(g)＋H2O(g) 2(g)＋H2(g) ΔH1＝－41 kJ·mol－1；
②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)
ΔH2＝－91 kJ·mol－1。

写出由CO2和H2制备甲醇蒸气并产生水蒸气的热化学方程式：_____________________________________________________。

(3)甲醇是清洁能源。

某甲醇燃料电池的电解质为稀硫酸，其能量密度为5.93 kW·h·kg－1。

该电池的负极反应式为______________。

若甲醇的燃烧热为ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，该电池的能量利用率为________(结果精确到小数点后1位数字)。

(已知1 kW·h＝3.6×106 J)
在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应：CO(g)＋2H2(g) 3OH(g)。

在体
Ⅱ.利用CO和H
积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。

现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1 mol CO 和2 mol H2，向乙中加入2 mol CO和4 mol H2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。

(1)该反应的ΔH________(填“＞”、“＜”或“＝”，后同)0，p1________p2。

(2)达到平衡时，反应速率：A点________B点。

平衡常数：C点________D点。

(3)在C点时，CO的转化率为________。

(4)L、M两点容器内压强：p(M)________2p(L)。

21．无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。

N2O4与NO2转换的热化学方程式为N 2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋24.4 kJ/mol。

(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是_________。

a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)
b．体系颜色不变
c．气体平均相对分子质量不变
d．气体密度不变
达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次到达平衡时，混合气体颜色____(填“变深”“变浅”或“不变”)，判断理由_______。

(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。

写出上述反应平衡常数K p表达式_______________________(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响K p的因素_________________。

(3)上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则K p为____(以k正、k逆表示)。

若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强
100 kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，v正＝______________kPa·s－1。

(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为α。

保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为__________________________。

22．生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注：破氰反应是指氧化剂将CN－氧化的反应)。

【相关资料】
①氰化物主要是以CN－和[Fe(CN)6]3－两种形式存在。

②Cu2＋可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂；Cu2＋在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计。

③[Fe(CN)6]3－较CN－难被双氧水氧化，且pH越大，[Fe(CN)6]3－越稳定，越难被氧化。

【实验过程】
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2＋的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验：
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN－表示)随时间变化关系如图所示。

(2)实验①中20～60 min时间段反应速率：v(CN－)＝______mol·L－1·min－1。

(3)实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是____________________(填一点即可)。

在偏碱性条件下，含氰废水中的CN－最终被双氧水氧化为HCO－3，同时放出NH3，试写出该反应的离子方程式：____________。

(4)该兴趣小组同学要探究Cu2＋是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他们设计实验并验证上述结论，完成下表中内容(已知：废水中的CN－浓度可用离子色谱仪测定)。