2018年高考化学最后冲刺热身卷：化学反应速率与化学平衡冲刺卷

化学反应速率与化学平衡冲刺卷
一、选择题（本题包括10小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题5分，共50分）
1．在恒温下体积恒定的密闭容器中，有可逆反应：2NO（g）+O2（g）2NO2（g）（正反应为放热反应）不能说明已达到平衡的是（）
A. 正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B. 反应器中压强不随时间变化而变化
C. 混合气体颜色深浅保持不变
D. 混合气体平均相对分子质量保持不变
【答案】A
2．T℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。

反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示;若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2(T2>T1)时,Y的体积分数(或Y的物质的量分数)与时间的关系如图2所示。

则下列结论正确的是（）
A. 容器中发生的反应可表示为：4X(g)+Y(g)2Z(g)
B. 反应进行的前3 min内,用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol/(L·min)
C. 升高温度,反应的化学平衡常数K增大
D. 若改变反应条件，使反应进程如图3 所示,则改变的条件是增大压强
【答案】C
3．某科研小组利用如下反应消除NO和CO的污染;2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=xkJ/mol。

T℃时,在容积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO，保持温度不变,5min时达到平衡状态,此时c(N2)=0.4mol/L。

下列说法中不正确的是（）
A. x<0
B. α(NO)=80%
C. 0～5min内，V(CO)=0.16mol/(L·min)
D. 保持温度不变，若再向上述平衡体系中充入2molNO和2molCO，重新达平衡时，c(N2)=0.8mol/L
【答案】D
4．某温度时，N 2＋3H22NH3的平衡常数K ＝a ，则此温度下，NH33/2H2＋1/2N2的平衡常数为（）
A. a1/2
B. a－1/2
C. 1/2 a
D. a－2
【答案】B
5．一定温度下，将2 molSO 2和1molO2充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ·mol-1。

5 min时达到平衡，测得反应放热166.6kJ。

下列说法错误的是（）
A. 0~5min内，用O2表示的平均反应速率v(O2)=0.017 mol·L-1·min-1
B. 的值不变时，该反应达到平衡状态
C. 若增大O2的浓度，SO2的转化率增大
D. 条件不变，若起始时充入4 molSO2和2 molO2，平衡时放出的热量小于333.2 kJ
【答案】D
6．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如图所示。

则正确的结论是（）
A. 逆反应速率：a点小于点c
B. 反应物浓度：a点小于点b
C. 反应在c点时处于平衡状态
D. 反应物的总能量低于生成物的总能量
【答案】A
7．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。

在1L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4和1.2molNO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。

下列说法正确的是（）
A. 组别①中，0~20min内，NO2的降解速率为0.0125 mol·L-1·min-1
B. 由实验数据可知实验控制的温度T12
C. 40min时，表格中T2应填的数据为0.18
D. 0～10min内，CH4的降解速率①>②
【答案】B
8．在一定温度下，将气体X和Y各3 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：3X(g)+Y(g)2Z(g)+ W(g)。

经过8min，反应达到平衡状态，此时Z的物质的量为1.6 mol。

下列关于反应开始至第8 min时的平均反应速率的计算正确的是（）
A. v(X)=0.30 mol/(L·min)
B. v(Y)=0.02 mol/(L·min)
C. v(Z)=0.02 mol/(L·min)
D. v(W)=0.10 mol/(L·min)
【答案】C
9．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是（）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
10．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g) +Y(g)2Z(g) △H<0，—段时间后达到平衡。

反应过程中测定的数据如下表:
下列说法不正确的是（）
A. 反应前2min的平均速率v(Z)=4.0×10-3mol/(L·min)
B. 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)<v(正)
C. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D. 其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大
【答案】D
二、填空题（共50分）
11．（12分）NH3作为重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。

（1）氨的催化氧化反应:4 NH 3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）△H< 0，是制硝酸的基础反应，在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：
①反应在第1min到第2min时，NH3的平均反应速率为______________。

②反应在第3 min时改变了条件，改变的条件可能是___________（填序号）。

A．使用催化剂B．减小压强C．升高温度D．增加O2的浓度
③说明4NH 3（g）+5O2（g）4NO（g）+6 H2O（g）达到平衡状态的是____（填序号）。

A．单位时间内生成n mol NO的同时生成n mol NH3
B．百分含量w（NH3）=w（NO）
C．反应速率v（NH3）：v（O2）：v（NO）：v（H2O）=4：5：4：6
D．在恒温恒容的容器中，混合气体的平均相对分子质量不再变化
（2）若在容积为2L的密闭容器中充入4.0molNH 3(g)和5.0molO2(g)，发生如下反应：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)，保持其他条件不变，在相同的时间内测得c(NO)与温度的关系如下图1所示。

则T1℃下，NH3的平衡转化率为______。

（3）氨催化氧化时会发生两个竞争反应，分别为
反应I：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1
反应II: 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H= -1266.6 kJ·mol-1。

为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量关系如上图2：
②该催化剂在低温时选择反应_______(填“ I ”或“ II”）。

②C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因______________________________。

【答案】（1）①0.3mol/(L·min)（2分）②C （2分）③AD（2分）
（2）75%（2分）
（3）①II（1分）②该反应为放热反应，当温度升高，平衡向左(逆反应)移动（3分）
12．（12分）铬是广泛存在于环境中的金属元素，在水体中主要以三价和六价铬的化合物为主，其中六价铬对人有害。

通常含六价铬的酸性工业废水的处理流程为：
请回答下列问题：
I．（1）第①步存在平衡：2CrO 42－(黄色)+2H+Cr2O72－(橙色)+H2O，请写出该反应的平衡常数表达式K= ______________。

第①步反应的下列状态一定达到平衡的是________。

a．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同b．2v (Cr2O72-) = v (CrO42-) c．溶液的颜色保持不变
（2）常温下，向100mL、0.1mol/L的K2CrO4溶液加入1mol/L硫酸10mL，存在平衡：
2CrO 42－(黄色)+2H+Cr2O72－(橙色)+H2O K=5×1014
若向上述溶液中加入浓KOH溶液，溶液的颜色由橙色渐变为黄色，反应逆转：Cr 2O72－(橙色) +2OH－2CrO42－(黄色) +H
O
2
设该反应的平衡常数为K1，则K1=_______________。

II．为进一步研究初始pH和草酸浓度对第②步反应速率的影响，某学习小组设计对比实验如下表：
（3）实验设计表中z=_______mL；
（4）实验甲中0～t1时间段反应速率v(Cr3+)=________mol/(L·min) (用含字母的代数式表示)。

（5）常温下，第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下平衡：Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH－(aq)，溶度积Ksp[Cr(OH)3]＝1×10－32，要使c(Cr3+)不高于10－5mol/L，溶液的pH应调至___________。

【答案】（12分，每空2分）
c 2×101335 2(c0-c1)/t15（或≥5）
13．（14分）氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。

以生物材质（以C 计）与水蒸气反应制取H2是一种低耗能，高效率的制H2方法。

该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。

气化炉中涉及到的反应为：
I.C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）K1；
Ⅱ.CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）K2；
Ⅲ.CaO（s）+CO 2（g）CaCO3（s）K3；
（1）该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)，其反应的平衡常数K=_______________（用K1、K2、K3的代数式表示）。

在2L的密闭容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。

下列能说明反应达到平衡状态的是__________。

a．容器内混合物的质量不变 b．H2与H2O（g）的物质的量之比不再变化
c．混合气体的密度不再变化 d．形成a mol H-H键的同时断裂2 amol H-O键
（2）对于反应Ⅰ，不同温度和压强对H2产率影响如下表。

由表中数据判断：p1 ______ p2（填“＞”、“＜”或“＝”）
下列图像正确的是_________。

（3）已知反应Ⅱ的△H= －41.1 kJ/mol，C＝O、O－H、H－H的键能分别为803kJ/mol，464 kJ/mol、436 kJ/mol，则CO中碳氧键的键能为___________ kJ/mol。

（4）对于反应Ⅲ，若平衡时再充入CO2，使其浓度增大到原来的2倍，则平衡向_____________（填“正反应”、“逆反应”）方向移动；当重新平衡后，CO2浓度_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】（14分，每空2分）
K1·K2·K3bc ＞BD 1072.9 正反应不变。

14．（12分）降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。

为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO 2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ/mol。

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________________mol/(L·min)；
（2）氢气的转化率＝________________________；
（3）反应过程中，下列能说明该反应达到平衡状态的是______________________。

a．体系压强保持不变
b．混合气体密度保持不变
c．混合气体的平均相对分子质量保持不变
d．CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率
e．CO2与CH3OH的物质的量浓度相等
（4）该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)；
（5）下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。

A．升高温度B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离出去D．再充入1mol H2
（6）当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1________c2的关系(填“>”、“<”或“＝”)。

【答案】（12分，每空2分）
0.225 75% ac 5.3 CD <。