【2022成才之路】高三化学二轮复习习题-第一部分-微专题强化练-专题8-化学反应速率和化学平衡.docx

第一部分　专题八
一、选择题
1．(2021·河北衡水中学三模)已知反应：2NO(g)＋Br2(g)===2NOBr(g)的活化能为a kJ/mol，其反应机理如下：
①NO(g)＋Br2(g)===NOBr2(g)　慢
②NO(g)＋NOBr2(g)===2NOBr(g)　快
下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．反应的速率主要取决于②的快慢
B．反应速率v(NO)＝v(NOBr)＝2v(Br2)
C．NOBr2是该反应的催化剂
D．该反应的焓变等于a kJ/mol
解析：A项，反应速率的快慢主要取决于慢反应①的速率；B项，反应速率之比等于化学计量数之比，依据总反应式知v(NO)＝v(NOBr)＝2v(Br2)；C项，NOBr2是反应①的生成物，是反应②的反应物，不是催化剂，D项，a kJ/mol是总反应的活化能，不是焓变。
答案：B
2．(2021·诲淀期末)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是(　　)
①降温　②恒压通入惰性气体　③增加N2的浓度　④加压
A．①④ B．①②
C．②③ D．③④
解析：本题考查了化学平衡的有关学问，意在考查考生气敏运用勒夏特列原理分析问题的力气。该反应为放热反应，降低温度平衡右移，N2的转化率增大，①对；该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡右移，N2的转化率增大，④对；恒压下通入惰性气体，相当于减小压强，平衡左移，N2的转化率减小，②错；增加N2的浓度，H2的转化率增大，但N2的转化率减小，③错。本题选A。
答案：A
3．(2021·兰州一中模拟)某温度下，体积确定的密闭容器中进行可逆反应：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)　ΔH>0。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．上升温度，平衡逆向移动
D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
解析：W是固体，加入少量W，反应速率不变，A错误；该反应在反应前后气体分子数不相等，当容器中气体压强不变时，容器中气体的物质的量不变，反应达到平衡，B正确；上升温度，平衡向吸热反应方向移动，即正向移动，C错误；ΔH不因平衡的移动而转变，D错误。
答案：B
4．(2022·南宁适应性测试)MgO可用于制备特种陶瓷，在确定条件下，通过下列反应制备：
MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH>0，
上述反应达到平衡后保持其他条件不变，下列说法正确的是(　　)
A．加入催化剂，反应的ΔH变大
B．上升温度，混合气体的密度增大
C．压缩容器，反应吸取的热量不变
D．分别出部分MgO，可增大CO的转化率
解析：反应热与是否使用催化剂无关，A错误。该反应是吸热反应，上升温度平衡正向移动，混合气体的质量增大，又容器体积不变，因此混合气体的密度增大，B正确。压缩容器，平衡逆向移动，反应吸取的热量减小，C错误。MgO是固体，转变其量对平衡无影响，D错误。
答案：B
5．(2021·北京市房山区高三4月模拟)某体积可变的密闭容器，盛有适量A和B的混合气体，在确定条件下发生反应：A＋3B2C。若维持温度和压强不变，当达到限度时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是(　　)
①原混合气体的体积为1.2V L　②原混合气体的体积为1.1V L　③反应达到限度时气体A消耗掉0.05V L　④反应达限度时气体B消耗掉0.05V L
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
解析：本题考查了化学平衡的计算相关学问。依据题意可推出C气体生成体积和A、B两气体的消耗体积：
　　　　 A　＋　3B　　2C
反应量 0.05V 0.15V 　 0.1V
反应达平衡后剩余的A、B气体体积为0.9V，而A、B两种气体已消耗的体积为0.05V＋0.15V＝0.2V，因此原混合气体的体积为0.9V＋0.2V＝1.1V，反应达平衡时气体A消耗掉0.05V L。
答案：A
6．(2021·辽宁营口期末)在确定条件下的密闭容器中，发生反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)
A．平衡后上升温度，混合气体中N2的含量降低
B．当v正(O2)＝v正(NO)时，反应达到化学平衡
C．转变压强，平衡不移动的缘由是化学反应速率不变
D．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应，达到平衡时吸取的热量为180.5 kJ
解析：该反应的正反应为吸热反应，升温后平衡正向移动，N2的含量降低，A项正确；所给的两个速率数据均为正反应的数据，不能用于推断反应是否达到平衡状态，B项错误；由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，加压后速率增大，但平衡不移动，C项错误；由于该反应为可逆反应，1 mol N2和1 mol O2不行能完全反应，达到平衡时，吸取热量小于180.5 kJ，D项错误。
答案：A
7．(2021·株洲一模)对于达到平衡的可逆反应X＋YW＋Z(已配平)，在t时刻增大压强(其他条件不变)，正、逆反应速率(v)变化的状况如图所示。下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是(　　)

A．W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体
B．X、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体
C．X、Y或W、Z中均只有一种为气体
D．X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体
解析：本题考查了化学平衡及图象分析学问，意在考查考生对学问的理解力气和图象分析力气。由图象可知，增大压强，正、逆反应速率都增大，且平衡正向移动，而增大压强时平衡应向气体分子数减小的方向移动，分析可知B选项正确。
答案：B
8．(2021·日照调研)向密闭容器中充入物质A和B，发生反应aA(g)＋bB(g)cC(g)。反应过程中，物质A的体积分数和C的体积分数随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡
B．该反应在T2温度时达到过化学平衡
C．该反应的逆反应是放热反应
D．上升温度，平衡会向正反应方向移动
解析：本题考查了化学平衡学问，意在考查考生分析化学图象的力气。T2之前A的体积分数减小，C的体积分数增大，是由于反应未达到平衡，T2之后A的体积分数增大，C的体积分数减小，是由于反应在T2时达到平衡后，上升温度平衡向逆反应方向移动，故B项正确，C、D项错误。在T1和T3时，A的体积分数均与C的体积分数相等，但T1时反应没有达到平衡状态，A项错误。
答案：B
9．(2021·南昌零模)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)＋2B(g)4C(？)＋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1.6 mol C，且反应前后压强比为5∶4，则下列说法中正确的是(　　)
①该反应的化学平衡常数表达式为：K＝
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：本题考查化学平衡原理及转化率的计算，意在考查考生的分析力气和推断力气。
　　　　　　3A(g)＋2B(g)4C(？)＋2D(？)
开头( 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，依据压强之比等于物质的量之比可得：＝，又＝，故＝，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＝，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。本题选D。
答案：D
10．(2021·银川一中月考)往2 L密闭容器中充入NO2，在三种不同条件下发生反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，试验测得NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成N2O4)。下列说法正确的是(　　)
浓度(mol·L－1)　　　　
时间　(min)
试验序号/温度(℃)　　　
0
10
20
30
40
50
试验1/800
1.00
0.80
0.65
0.55
0.50
0.50
试验2/800
1.00
0.70
0.50
0.50
0.50
0.50
试验3/850
1.00
0.50
0.40
0.15
0.15
0.15

A．试验2比试验1的反应容器内压强小
B．试验2比试验1使用了效率更高的催化剂
C．试验1比试验3的平衡常数大
D．由试验2和试验3可推断该反应是放热反应
解析：试验1和试验2相比，化学平衡状态全都，但试验2反应速率快，先达到平衡状态，故试验2比试验1使用了效率更高的催化剂，B项正确，A项错误；由表中数据看出，试验3的温度比试验1和试验2的高，反应进行的程度也大，故该反应为吸热反应，试验3的化学平衡常数大，C、D项错误。
答案：B
二、填空题
11．(2021·广东省梅州市高三5月总复习质检)有硫酸酸化的草酸(H2C2O4，二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO转化为Mn2＋。某化学小组争辩发觉，少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步争辩有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)常温下，把握KMnO4溶液初始浓度相同，调整不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比试验，完成以下试验设计表。
试验
编号
温度
初始
pH
0.1 mol/L草
酸溶液/mL
0.01 mol/L
KMnO4
溶液体积/mL
蒸馏水
体积/mL
待测数据(反应混合液褪色时间/s)
①
常温
1
20
50
30
t1
②
常温
2
20
50
30
t2
③
常温
2
40
____
____
t3

(2)该反应的离子方程式______________________。
(3)若t1<t2，则依据试验①和②得到的结论是____________________________。
(4)请你设计试验验证MnSO4对该反应起催化作用，完成下表中内容。试验方案(不要求写出具体操作过程)
试验方案(不要求写出具体操作过程)
预期试验结果和结论

___________________________

__________________

(5)化学小组用滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度：取a g草酸晶体(H2C2O4·2H2O，摩尔质量126 g/mol)溶于水配成250 mL溶液，取25.00 mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO4溶液V mL。滴定到达终点的现象是：______________________________；试验中所需的定量仪器有___________________(填仪器名称)。该KMnO4溶液的物质的量浓度为________mol/L。
解析：本题考查化学反应速率影响因素的探究、氧化还原反应滴定。(1)从表中数据知道②③组是争辩浓度对反应速率的影响，为了试验的可对比性，溶液的体积把握为100 mL，转变KMnO4的浓度，故KMnO4溶液用50 mL再加10 mL水。(2)反应的离子方程式5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。(3)若t1<t2，说明溶液酸性较强时反应较快，那么则依据试验①和②得到的结论是：溶液的pH对该反应的速率有影响。(4)设计试验验证MnSO4对该反应起催化作用时把握其他条件相同，一组不加催化剂，另一组加催化剂进行对比，所以操作和结论为：
试验方案(不要求写出具体操作过程)
预期试验结果和结论
往反应混合液中加入少量MnSO4固体，把握其他反应条件与试验①相同，进行对比试验
若反应混合液褪色时间小于试验①中的t1，则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同，则MnSO4对该反应无催化作用)

(5)用KMnO4溶液滴定至终点草酸时滴定到达终点的现象是：滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色；用草酸晶体配制确定物质的量浓度溶液时还要用到：胶头滴管、托盘天平、250 mL容量瓶，滴定前草酸量取时要用到：酸式滴定管；a g草酸晶体溶于水配成250 mL溶液，其物质的量浓度为2a/63 mol/L，取25.00 mL溶液滴定，依据关系式5H2C2O4～2MnO，设KMnO4溶液的物质的量浓度为c mol/L，则有：5cV＝2×(2a/63)×25，得c＝20a/63 mol/L。
答案：(1)50　10
(2)5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O
(3)溶液的pH对该反应的速率有影响
(4)
试验方案(不要求写出具体操作过程)
预期试验结果和结论
往反应混合液中加入少量MnSO4固体，把握其他反应条件与试验①相同，进行对比试验
若反应混合液褪色时间小于试验①中的t1，则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同，则MnSO4对该反应无催化作用)

(5)滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色　胶头滴管、托盘天平、250 mL容量瓶、(酸式)滴定管　20a/63
12．(2021·湖南省张家界市高三4月模拟)Ⅰ.在确定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体相混合后于容积为2 L的某密闭容器中，发生如下反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2 min末反应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，并测得C的浓度为0.4 mol/L，请填写下列空白：
(1)x值等于______________________________。
(2)A的转化率为______________________________。
(3)生成D的反应速率为______________________________。
(4)假如增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数_______________。
(5)假如上述反应在相同条件下从逆反应开头进行，开头加入C和D各 mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等，则还应加入物质__________________mol。
Ⅱ.恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)＝13 mol，nt(NH3)＝6 mol，则a＝________。
(2)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中NH3的体积分数为25%。则平衡时NH3的物质的量为________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平)＝________。
(4)达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2)∶α(H2)＝________。
解析：本题考查利用三段式法结合化学方程式计算。Ⅰ.(1)平衡时C的浓度为0.4 mol/L，故生成C的物质的量为0.4 mol/L×2 L＝0.8 mol，物质的量之比等于化学计量数之比，故0.8 mol∶0.8 mol＝x∶2，解得x＝2；(2)平衡时n(D)＝0.8 mol，由方程式可知参与反应的n(A)＝×n(D)＝1.2 mol，故A的转化率为1.2 mol/2 mol＝60%；(3)生成D的反应速率＝＝0.2 mol/(L·min)；(4)反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变；(5)该反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，按化学计量数转化到左边，满足n(A)∶n(B)＝2 mol∶2 mol＝1∶1即可，开头加入C和D各4/3 mol，由化学方程式3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)可知转化到左边，可以得到A为4/3 mol×3/2＝2 mol，得到B为4/3 mol×1/2＝2/3 mol，故还需要加入B，加入B的物质的量为2 mol－2/3 mol＝4/3 mol。
Ⅱ.(1)依据方程式计算：
　　　　 N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)
起始(mol): a 　 b 　　　　0
转化(mol): 3 　 9 　　　　6
t时刻(mol): a－3 b－9 　　 6
所以a－3＝13，则a＝16；
(2)反应平衡时，混合气体为＝32 mol，其中NH3的物质的量为32 mol×25%＝8 mol；
(3)利用差量法计算：
　 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，物质的量削减Δn
　　　　　　 1 mol 3 mol 　　 2 mol 　　　　　　2 mol
转化： 　　4 mol 12 mol 　　8 mol 　　　　　　8 mol
故原混合气体为32 mol＋8 mol＝40 mol，
则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n(始)∶n(平)＝40 mol∶32 mol＝5∶4；
(4)达到平衡时，N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)＝∶＝1∶2。
答案：Ⅰ.(1)2　(2)60%　(3)0.2 mol/(L·min)　(4)不变　(5)B　
Ⅱ.(1)16　(2)8 mol　(3)5∶4　(4)1∶2