2012届高三化学 第7章 化学反应速率和化学平衡综合章节练习.pdf

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1、20122012 届高三化学届高三化学 第第 7 7 章章 化学反应速率和化学平衡综合章节练习化学反应速率和化学平衡综合章节练习(时间 90 分钟，满分 100 分)第卷(选择题，共 48 分)一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分)1下列说法正确的是()A活化分子碰撞即发生化学反应B升高温度会加快反应速率，其原因是增加了活化分子碰撞的次数C某一反应的活化分子的百分数是个定值D活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞解析：A 项活化分子间的有效碰撞才能发生化学反应；B 项升高温度增大了活化分子的百分数，从而增加有效碰撞的次数；C 项活化分子的百分数受温度影响；D 项活化分子间能

2、发生反应的碰撞为有效碰撞答案：D2确认能发生化学平衡移动的是()A化学反应速率发生了改变B有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变压强C由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变D可逆反应达到平衡后，使用催化剂解析：对反应前后气体体积不变的可逆反应，若达到平衡改变压强，正、逆反应速率和各组分的浓度都会改变，但平衡不移动(等效平衡)，故 A、B 仍为平衡状态但对气体体积改变的反应，平衡发生移动催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，平衡也不移动，而 C 项是各组分的浓度发生了不同程度的改变，不是同倍改变故A、B、D 项不能确认平衡发生移动答案：C来源:3恒温、恒压下，a m

3、ol A 和 b mol B 在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol C则下列说法中正确的是()A物质 A、B 的转化率之比为 abnB起始时刻和达到平衡后容器中的压强比为(ab)(ab2)C若起始时放入 2a mol A 和 2b mol B，则达到平衡时生成2n mol CD当 v 正(A)2v 逆(B)时，可确定反应达到平衡nn解析：生成 n mol C 时参加反应的 A、B 的物质的量分别为 n/2 mol、n mol，转化率之比为2abb2a；恒温、恒压过程成倍地增大反应物的量，则平衡时 C 的量也成倍地增加；反应速率之比

4、等于化学计量数之比，当2v 正(A)v 逆(B)时，可确定反应达到平衡答案：C4已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)K1S(s)O2(g)SO2(g)K2则反应 H2SO2O2H2S 的平衡常数为()AK1K2CK1K2BK1K2DK1/K2O2H2S 的平衡c(H2S)c(SO2)解析：由平衡常数的定义可知：K1c(H2)，K2c(O2)，反应H2SO2c(O2)c(H2S)常数 Kc(H2)c(SO2)，可知 KK1/K2.答案：D5将 1 mol H2(g)和 2 mol I2(g)置于某 2 L 密闭容器中，在一定温度下发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0，

5、并达到平衡，HI 的体积分数(HI)随时间变化的曲线如曲线所示 若改变反应条件，(HI)的变化曲线如曲线所示，则改变的条件可能是()A恒温恒容条件下，加入适当催化剂B恒温条件下，缩小反应容器体积C恒容条件下升高温度D恒温条件下，扩大反应容器体积解析：曲线相对于曲线，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动A 项加入适当催化剂，平衡不移动，B 项和 D 项改变反应容器体积，平衡均不移动而 C 项升高温度，反应速率加快，平衡向吸热方向(逆反应方向)移动答案：C6 在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，下列叙述中不能认定上述可逆反应在一定条件下已

6、达到化学平衡状态的是()A体系的压强不再发生变化Bv 正(CO)v 逆(H2O)C生成 n mol CO 的同时生成 n mol H2D1 mol HH 键断裂的同时 2 mol HO 键断裂解析：因反应是气体体积发生改变的反应，故 A 正确；用不同物质表示反应速率时，若方向相反，而大小符合化学计量数之比能证明可逆反应达化学平衡，故B、D 正确，C 错误答案：C7在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速度最快的是()Av(NH3)0.1 mol/(Lmin)Bv(N2)0.2 mol/(Lmin)Cv(N2)0.1 mol/(Lmin

7、)Dv(H2)0.3 mol/(Lmin)解析：N2(g)3H2(g)2NH3，当均换算成用 N2 表示的化学反应速成率时，A 项中 v(N2)11v(NH3)0.05 mol/(Lmin)，D 项中 v(N2)min)，再与B、C 两项比较得出 B23v(H2)0.1 mol/(L为正确选项答案：B8反应 2SO2O22SO3 经一段时间后，SO3 的浓度增加了 0,4 mol/L，在这段时间内用O2 表示的反应速率为0.04 mol/(Ls)，则这段时间为()A0.1 sB2.5 sC5 sD10 s来源:0.4解析：根据方程式可知 SO3 浓度增加 0.4 mol/L，且 v(SO3)2

8、v(O2)，因此这段时间 tv(SO3)0.4 mol/L20.04 mol/(Ls)5 s.答案：C9如图所示为条件一定时，反应 2NO(g)O2(g)2NO2(g)Q(正反应为放热)中 NO 的转化率与温度变化关系曲线图，图中有 a、b、c、d 四个点，其中表示未达到平衡状态，且v 正v逆的点是()AaBbCcDd解析：a、b 在曲线上为平衡点，c、d 点未达平衡d 点在曲线右上方，从 d 点向横坐标引辅助线，可知该温度平衡时 NO 的转化率比 d 点的小，说明该点未达平衡，且 v 正x，故 x3.答案：D14下图所示是在恒温下某化学反应的反应速率随时间变化的示意图下列说法不符合该示意图的

9、是()A反应达到平衡时，正反应和逆反应速率相等B该反应达到平衡态以后，增大反应物的浓度，平衡发生移动，达到平衡态C反应达到平衡态以后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态D同一种反应物在平衡态和平衡态时浓度不相等解析：A 项，任一可逆反应达平衡时，v 正、v 逆均相等；B 项，由图示可知反应达平衡后某时刻 v 正忽然增加，这一瞬间 v 逆不变，故应是增大了反应物的浓度；B 项对，C 不符合图像；D 项，平衡态时反应物浓度应大于平衡态的浓度答案：C15将 2 mol A 和 1 mol B 充入某密闭容器中发生反应：2A(g)B(g)xC(g)，达到化学平衡后，C 的体积分数为 a.假设该反

10、应的条件分别和下列各选项的条件相同，下列判断正确的是()A若在恒温恒压下，当x1 时，按 1.5 mol A、1 mol C 作为起始物质，达到平衡后，C 的体积分数仍为 aB若在恒温恒容下，当x2 时，将 2 mol C 作起始物质，达到平衡后，C 的体积分数仍为 aC若在恒温恒压下，当 x3 时，1 mol A、1 mol B、6 mol C 作起始物质，达到平衡后，C 的体积分数仍为 aD若在恒温恒容下，按0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C 作起始物质，达到平衡后，C 的体积分数仍为 a，则 x 只能等于 2解析：将选项 A 和 C 中的 C 的物质的量转化后所得

11、A、B 的物质的量之比均与题干中两物质的物质的量之比不等，故 A、C 错误；将 B 项中 C 的物质的量转化后所得 A、B 的物质的量与题干中对应 A、B 的物质的量相等，B 正确；D 项中，因A、B 的物质的量之比与题干中反应化学计量数之比相等，若x3，即反应前后气体分子数目不变时，转化后所得A、B 物质的量之比为 21，此时仍与由 2 mol A 和 1 mol B 构成的体系等效，体积分数同样保持不变，因此当x3 时符合题意，x2 不符合题意，D 错答案：B16在体积可变的密闭容器中，反应 mA(g)nB(s)pC(g)达到平衡后，压缩容器的体积，发现 A 的转化率随之降低下列说法中，正

12、确的是()A(mn)必定小于 pB(mn)必定大于 p来源:Cm 必定小于 pDm 必定大于 p解析：压缩容器的体积相当于增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，A 的转化率降低，说明平衡逆向移动，所以逆向是气体体积缩小的方向，选项 C 正确答案：C第卷(非选择题，共 52 分)二、非选择题(本题包括 6 小题，共 52 分)17(6 分)在某一容积为 2 L 的密闭容器内，加入 0.8 mol 的 H2 和 0.6 mol 的 I2，在一定的条件下发生如下反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图所示：(1)该反应的化学平衡常数表达式为_(2)根据图所示数

13、据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为_(3)反应达到平衡后，第8 分钟时：若升高温度，化学平衡常数 K_(填写增大、减小或不变)，HI 浓度的变化正确的是_(用右图中 ac 的编号回答)若加入 I2，H2 浓度的变化正确的是_(用右图中 df 的编号回答)解析：(1)由平衡常数的定义可知反应的平衡常数表达式(2)由图可知 3 min 时达到平衡，v(HI)0.5 mol/L3 min0.167 mol/(Lmin)(3)升高温度，平衡向左移动，c(HI)减小而 c(H2)、c(I2)增大，所以 K 减小，c(HI)的变化符合图中的 c；若加入 I2，平衡向右移动，c(H2)减小，应是

14、图中的 f.答案：(1)Kc2(HI)c(H2)c(I2)(2)0.167 mol/(Lmin)(3)减小cf18(7 分)某温度下，密闭容器中充入1 mol N2 和 3 mol H2，使之反应合成 NH3，平衡后，测得 NH3 的体积分数为 n0，如果温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后 NH3 的体积分数为 n0，N2、H2、NH3 的物质的量分别用 x、y、z 表示(1)恒温恒容条件下：若 x0,y0，则 z_.若 x0.75 mol,则 y_，z_.x、y、z 满足的一般条件是_(2)恒温恒压条件下，x、y、z 满足的一般条件是_解析：本题起始状态不同，但最终 NH3 的体积分

15、数相同，即最终各平衡是等效的恒温怛容条件下，“一边倒”后，对应的各物质的物质的量相等即可，例如“左倒”后，都是1 mol N2 和 3mol H2，故x0,y0，则z2 mol；若 x0.75 mol，则y2.25 mol,z0.5 mol；“左倒”后，生成的 N2 为zmol，生成的 H2 为3zz3z22mol，所以 x21 mol,y23 mol.恒温恒压下，“一边倒”后，求得 N2、H2 物质的量之比为 13 即可答案：(1)2 mol2.25 mol0.5 mol2xz2 mol,2y3z6 mol(2)xy13,z 为任意值或 xy0,z0.19(7 分)在一体积为 10 L 的容

16、器中，通入一定量的CO 和 H2O，在 850时发生如下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H”“(0.1380.031)mol/L0.08 mol/L；由于降低温度平衡向右移动，所以4 min5 min 的条件变化不是 b，由于 c(CO2)减小，应是增加了 H2 浓度；第 5 min6 min,c(CO)减小，c(H2O)增大，c(CO2)增大，应是增加了水蒸气答案：(1)0.03(2)平衡da20(10 分)物质在制取或配制成溶液时往往应用化学平衡的知识(1)钾是一种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取该反应为：Na(l)KCl(l)NaCl(l)K(g)

17、H0，该反应的平衡常数可表示为：Kc(K)，各物质的沸点与压强的关系见下表.压强(kPa)K 的沸点()Na 的沸点()KCl 的沸点()NaCl 的沸点()13.3359070053.32710830101.377089014371465在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为_，而反应的最高温度应低于_常压下，当反应温度升至900时，该反应的平衡常数可表示为：K_.(2)实验室中配制碘水，往往是将 I2 溶于 KI 溶液中，这样就可以得到浓度较大的碘水，主要是因为发生了反应：I2(aq)II3上述平衡体系中，I3 的物质的量浓度 c(I3)与温度 T 的关系如图所示(曲线上

18、的任何一点都表示平衡状态)通过分析上图，该反应的正反应为_反应(填“吸热”或“放热”)在 T1、D 状态时，v 正_v 逆(填“”“v 逆；c(K)答案：(1)770890c(Na)(2)放热21(12 分)(1)控制变量是科学研究中的重要研究方法，其基本思路是，在实验研究中人为只改变一个因素(调节变量)，其他因素保持相同，观察测定因调节变量改变而改变的因素(因变量)，从而分析得到研究结论中学化学中应用控制变量的方法研究问题的例子很多请分析或设计：在研究浓度对化学反应速率的影响时，教材安排了利用 Na2S2O3 与 H2SO4 反应的一组对照实验(Na2S2O3H2SO4Na2SO4SSO2H

19、2O)烧杯编号123加 3%Na2S2O3溶液体积(mL)来源:5710加 H2O 体积(mL)530加(体 积 之 比 为120)H2SO4 溶液体积(mL)222所 需时 间(s)在三个烧杯(底部有黑色“十”字标记)内分别加入表中所示体积的三种液体，搅拌并开始计时，到出现浑浊使烧杯底部“十”字看不见时停止计时 比较所需时间，得出浓度对化学反应速率影响的结论实验中，温度和反应体系中硫酸浓度是保持相同的因素，调节变量是_，因变量是_运用控制变量原理设计实验，利用纯碱溶液探究温度对盐的水解的影响，简述实验方法：_.(2)373 K 时，H2PO3 与 OH发生如下反应：H2PO3 OHHPO2

20、3H2O反应结果如下表所示：H2PO3 起始浓度(mol/L)OH起始浓度(mol/L)反应速率mol/(Ls)0.101.003.21050.501.001.601040.504.002.56103如果用 vkcm(H2PO3)cn(OH)表示反应速率(k 为与浓度无关的常数)k_，m_，n_.若 c(H2PO4)的起始浓度为 0.20 mol/L,c(OH)的起始浓度为 1.50 mol/L，则反应速率 v_.解析：(1)实验改变的条件是 Na2S2O3 和水用量相对大小，故调节变量是 Na2S2O3 溶液的浓度，因变量是反应所需时间利用控制变量原理设计实验探究温度对水解反应的影响，则控制

21、变量是温度，因变量是水解程度大小，可用加入指示剂通过溶液颜色深浅来表示或用pH 表示(2)OH的浓度均为 1.00 mol/L 时，H2PO3 的浓度由 0.100.50，浓度变为原来的 5 倍，反应速率由 3.21051.60104，即反应速率变为原来的 5 倍，因此 m1；同理 H2PO3 的浓度均为 0.50 mol/L 时，OH的浓度由 1.004.00，浓度变为原来的 4 倍，反应速率由 1.601042.56103，即反应速率变为原来的 1642 倍，因此 n2.利用第一组数据有：3.2106k(0.10)1(1.00)2，所以 k3.2104此时，v3.2104 mol/(Ls)

22、(0.20 mol/L)(1.50mol/L)21.44104 mol/(Ls)答案：(1)Na2S2O3 溶液的浓度所需时间取三支试管各放同浓度同体积的纯碱溶液，滴12 滴酚酞试液，第一支不加热，第二支加热至 t1，第三支加热至 t2，观察三支试管中溶液的颜色深浅，温度越高，颜色越深，说明碱性越强，则水解程度越大(其他合理答案均给分，例如不同温度下测定同浓度同体积纯碱溶液的 pH)(2)3.2104121.44104mol/(Ls)22(10 分)T时，有甲、乙两个密闭容器，甲容器的体积为1 L，乙容器的体积为 2 L，分别向甲、乙两容器中加入6 mol A和3 mol B，发生反应如下：3

23、A(g)bB(g)3C(g)2D(g)H0;4 min 时甲容器内的反应恰好达到平衡，A 的浓度为 2.4 mol/L，B 的浓度为 1.8 mol/L;t min 时乙容器内的反应达平衡，B 的浓度为 0.8 mol/L.根据题给信息回答下列问题：(1)甲容器中反应的平均速率v(B)_，化学方程式中计量数b_.(2)乙容器中反应达到平衡时所需时间 t_4 min(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是_(3)T时，在另一个体积与乙相同的丙容器中，为了达到平衡时B 的浓度仍然为 0.8 mol/L，起始时，向丙容器中加入 C、D 的物质的量分别为 3 mol、2 mol，则还需加入 A、B

24、的物质的量分别是_、_.(4)若要使甲、乙容器中 B 的平衡浓度相等，可以采取的措施是_A保持温度不变，增大甲容器的体积至2 LB保持容器体积不变，使甲容器升高温度C保持容器压强和温度都不变，向甲中加入一定量的A 气体D保持容器压强和温度都不变，向甲中加入一定量的B 气体(5)写出平衡常数表达式K_，并计算在 T时的化学平衡常数 K_.解析：3A(g)bB(g)3C(g)2D(g)H0起始浓度(mol/L)6300转化浓度(mol/L)3.61.23.62.4平衡浓度(mol/L)2.41.83.62.4(1)甲容器中反应的平均速率v(B)c/t0.3 mol/(Lmin)，化学反应中各物质的

25、物质的量之比等于化学方程式计量数之比，所以3b3.61.2，所以 b1.(2)甲、乙容器中投入的A、B 物质的量相等，但乙的体积是甲的2 倍，所以乙中反应物的浓度小，反应速率小；并且达到平衡时，乙容器中B 的剩余物质的量少，即乙容器中反应程度大，所以乙容器达到平衡所需时间大于甲容器，即大于4 min.(3)本题属于等效平衡问题，在恒温、恒容条件下，要使乙容器达到平衡后，B 的浓度仍然为0.8 mol/L，则丙和乙是等效平衡 处理的方法是：如果根据化学方程式中计量数之比换算到同一边时，反应物(或生成物)中同一组分的物质的量完全相同，则互为等效平衡 将 3 mol C、2 molD，按化学方程式计

26、量数折算到左边，则A 为 3 mol，B 为 1 mol，要和乙容器中的 6 mol A 和3 mol B 相同，还需要加入3 mol A 和 2 mol B.(4)通过分析甲、乙容器中 B 的物质的量浓度，可知 B 中反应程度大，要使甲、乙容器中B 的平衡浓度相等，需使甲的平衡向右移动；根据化学反应的特点，可以采取减压、降温，或则增加反应物 A，所以 A、C 项符合要求(5)根据(1)中求出的 b1，可知化学反应方程式为：3A(g)B(g)3C(g)2D(g)，平衡常数的c3(C)c2(D)表达式为：Kc3(A)c(B)，将各物质的平衡浓度代入上式可得：(3.6 mol/L)3(2.4 mol/L)2K(2.4 mol/L)31.8 mol/L10.8 mol/L.答案：(1)0.3 mol/(Lmin)1(2)大于乙容器的体积大于甲容器的体积，浓度减小，反应速率减慢，达平衡所需时间长(3)3 mol2 mol(4)ACc3(C)c2(D)(5)c3(A)c(B)10.8 mol/L