1、此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 单元训练金卷高三化学卷(B) 第十单元 化学反应速率与化学平衡注意事项:1答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.
2、5 Cu 64 Zn 65一、单选择题(每小题3分,共48分)1可逆反应:CO(气)+NO2(气)CO2(气)+NO(气);该反应正方向为放热反应,在下列情况下不能使反应速度加快的是A恒容条件下充入NO2B升高温度C减小压强,扩大容积体积D增加压强,缩小容器体积2相同温度下,下列各组的反应中,前者速率一定大于后者的是A10mL 4molL1的NaHCO3溶液10mL 2molL1盐酸20mL水与20mL 3molL1的NaHCO3溶液10mL 2molL1盐酸10mL水B同品质等质量的两份Al(OH)3分别与2molL1硫酸、2molL1盐酸反应C表面积完全相同的两块钠分别与200mL、100
3、mL水反应D0.5molL1的NaHCO3溶液分别与1molL1盐酸和0.5molL1硫酸混合3在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)3H2(g)W(s)3H2O(g),下列说法不正确的是A增加H2O(g)的量,消耗H2的速率瞬间不变B将容器的体积缩小一半,其反应速率加快C保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变D保持压强不变,充入氖气,H2O(g)生成速率减慢4在某一恒温、体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g)Hv(逆)B、两过程达到平衡时,A的体积分数Ct2时刻改变的条件是向密闭容器中加CD、两过程达到平衡时,平衡常数0,该反应在某密闭容器中达到
4、平衡。下列分析正确的是A恒温恒容时,充入CO气体,达到新平衡时增大B容积不变时,升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小C恒温恒容时,分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率D恒温时,增大压强,平衡逆向移动,平衡常数减小6反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容积的密闭容器中进行,则下列说法或结论中,能够成立的是A其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,反应速率减小B保持体积不变,充入少量He气体使体系压强增大,反应速率一定增大C反应达平衡状态时:v(CO)正=v(H2O)逆D其他条件不变,适当增加C(s)的质量会使反应速率增大7下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是A1m
5、ol H2O在不同状态时的熵值:SH2O(s)SH2O(g)B放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行C2KClO3(s)2KCl(s)+3CO2(g) H0能否自发进行与温度有关D常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的H08一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器中反应在5min时达到平衡状态。容器编号温度/起始物质的量/mol平衡物质的量/molCOCl2COCl2COCl25001.01.000.85001.0a00.56000.50.50.50.7下列说法中正确的是A容器中前5
6、min的平均反应速率v(CO)=0.16molL-1min-1B该反应正反应为吸热反应C容器中起始时Cl2的物质的量为0.55molD若起始时向容器加入CO 0.8mol、Cl2 0.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%9某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g),12s时生成C的物质的量为0.8mol(过程如图)。下列说法中正确的是A2s时,A的反应速率为0.15molL-1s-1B图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率C化学计量数之比bc=14D12s时容器内的压强为起始的9/13倍10对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)
7、+6H2O(g),下列叙述正确的是A达到化学平衡时,B若单位时间内生成n mol NO的同时,消耗n mol NH3,则反应达到平衡状态C达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D化学反应速率关系是:11已知反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HQ kJmol1,在三个不同容积的容器中分别充入1mol CO与2mol H2,恒温恒容,测得平衡时CO的转化率如下表。序号温度/容器体积CO转化率平衡压强/Pa200V150%p1200V270%p2350V350%p3下列说法正确的是 A反应速率:B平衡时体系压强:p1p254C若容器体积V1V3,则Q0D若实验中CO
8、和H2用量均加倍,则CO转化率0,平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A温度:T1T2B平衡常数:K(a)K(b)v(a)D当30gmol1时,n(HF)n(HF)22114羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1,反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是A升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应B通入CO后,正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的
9、量为7molDCO的平衡转化率为80%15在容积为2.0L的密闭容器内,物质在时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如图,下列叙述不正确的是A若在第7分钟时增加的物质的量,则表示的物质的量变化正确的是a曲线B该反应的化学方程式为2D(s)2A(g)B(g),该反应的平衡常数表达式为C已知反应的,则第5分钟时图象呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度D从反应开始到第一次达到平衡时,物质的平均反应速率为16有四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器,在、中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化剂发生反应4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g);H,HCl的平
10、衡转化率()与Z和温度(t)的关系如图所示。下列说法不正确的是容器起始时t/n(HCl)/molZ3000.25a3000.25b3000.254AH0,a4v逆,压强:p(R)p(Q)D若起始时,在容器中充入0.25mol Cl2和0.25mol H2O(g),300达平衡时容器中c(HCl)0.1molL1二、非选择题(共6小题,52分)17冬季是雾霾高发季节,其中汽车尾气和燃煤是造成雾霾的原因之一。(1)工业上利用甲烷催化还原NOx,可减少氮氧化物的排放。已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1=-574kJmol-1CH4(g)+4NO(g)
11、=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2=-1160kJmol-1甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。(2)将CO2转化为甲醇可以实现废物利用,达到节能减排的目的,反应原理可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。请回答03min内氢气的平均反应速率为molL-1min-1;反应的平衡常数K=。第10min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和3mol H2(g),则达到平衡时CH3OH的体积分数(填“增
12、大”“减小”或“不变”)。图1(3)二甲醚也是清洁能源,用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H,已知一定条件下,反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图2所示。图2a、b、c按由大到小的顺序排序为;H0(填“”“”“”“”或“”)。19碳和氮的氢化物是广泛的化工原料,回答下列问题:(1)工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.2kJ/mol,反应过程中能量变化如图I所示。氨分解:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能为_kJ/mol合成氨时加入铁粉可以加快生成NH3的速率,在
13、图I中画出加入铁粉后的能量变化曲线。(2)联氨作火箭燃料的反应为:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) H1已知:2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) H2 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H3上述热效应之间的关系式为H1=_。某新型火箭用液氧/煤油代替联氨/N2O4,这种替换可能的好处是_(一条即可)。(3)天然气制氢气是工业上制氢气的主要方法之一,其主要反应如下:iCH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H=-+206.4kJ/mol,iiCO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.0kJ/mol在一定温
14、度下,2L的密闭容器中加入a mol CH4和2a mol H2O发生反应,t min时反应达平衡,测得容器内CO b mol、CO2 c mol。回答下列问题:下列可判断体系达到平衡状态的是_。ACO的体积分数不变 B容器内气体密度不变 C3v(CH4)=v(H2) D不再变化0tmin反应速率v(CO2)=_,CH4的的转化率为_,反应的平衡常K=_。图中T之后c(CO2)随温度升高而减小的原因是_。20硒(Se)是第四周期第A族元素,是人体内不可或缺的微量元素,H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。(1)工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶
15、液处理后获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为_,最后通入SO2析出硒单质。(2)T时,向一恒容密闭容器中加入3mol H2和1mol Se,发生反应:H2(g) +Se(s)H2Se (g) ,H0下列情况可判断反应达到平衡状态的是_(填字母代号)。a.气体的密度不变 b.(H2)=(H2Se)c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变温度对H2Se产率的影响如图550时H2Se产率最大的原因为:_。(3)H2Se与CO2在一定温度和催化剂条件下发生反应:H2Se(g)+CO2(g)COSe(g)+H2O(g)。该反应速率较低的原因除了温度和反
16、应物的起始浓度外还可能_(填标号)。A催化剂活性降低 B平衡常数变大C有效碰撞次数增多 D反应活化能大在610 K时,将0.10mol CO2与0.40mol H2Se充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。反应平衡常数K1=_。若在620 K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03。若在610 K绝热容器中重复实验,该反应的平衡常数K2_(填“”“”或“=”)K1。(4)已知常温下H2Se的电离平衡常数Ka1=1.310-4、 Ka2=5.010-11,则NaHSe溶液呈_(填“酸性”或“碱性”)。(5)H2Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的K
17、sp=7.910-49,CuS的Ksp=1.310-36,则反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=_(保留2位有效数字)。21十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。(1)工业上采用NH3SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定条件下将NOx在脱硝装置中转化为N2。主要反应原理为:主反应:a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) H1副反应:b.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) H2=1
18、267.1kJ/molc.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H3=907.3kJ/mol上述反应中利用了NH3的_性质;H1_。将氮氧化合物按一定的流速通过脱硝装置,测得出口的NO残留浓度与温度的关系如图1,试分析脱硝的适宜温度是_(填序号)。A1050温度超过1000,NO浓度升高的原因是_。(2)已知:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) H0。相同条件下,在2 L密闭容器内,选用不同的催化剂进行反应,产生N2的量随时间变化如图2所示。该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是_,理由是_。下列说法正确的是_(填标号)。
19、a 使用催化剂A达平衡时,H值更大b 升高温度可使容器内气体颜色加深c 单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时,说明反应已经达到平衡d 若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H=746.8kmol1,实验测得,v正=k正c2(NO)c2(CO),v逆=k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_(填“”“,则可看作在的基础上加压,即V1V2
20、,因此反应速率:,A错误;与比较,到达平衡时,平衡混合物的物质的量之比为54,但V1与V2不等,因此平衡时体系压强:p1p2不等于54,B错误;若容器体积V1V3,温度相同,则与比较,CO的转化率,而现在CO的转化率相同,则可看作在这个基础上平衡逆向移动,而升温平衡向吸热反应方向移动,即逆向是吸热反应,C正确;若实验中CO和H2用量均加倍,则可看作在的基础上压缩,CO转化率增大,D错误。12【答案】B【解析】A. 根据上述分析可知,乙烯气相直接水合反应为放热反应,即H0,A项正确;B. 由方程式C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应,所以增大压强,
21、平衡正向移动,乙烯的转化率提高,因此压强关系是:p1p2p3,B项错误;C. 根据图示可知,起始时,n(H2O)n(C2H4)1mol,容器体积为1L,a点乙烯的平衡转化率为20%,则转化的乙烯的物质的量浓度为0.2mol/L,则:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)开始(mol/L) 1 1 0转化(mol/L) 0.2 0.2 0.2平衡(mol/L) 0.8 0.8 0.2所以K=,C项正确;D. 增大压强,化学反应速率会加快,则反应达到平衡的时间会缩短,由上述分析可知,p2T2,A错误;平衡常数K随温度变化而发生变化,与压强大小无关,升高温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,故
22、平衡常数关系为K(a)K(c)T2,温度升高,反应速率加快,故反应速率:v(b)v(a),C正确; n(HF)n(HF)221时,混合气体中=26.7 gmol1,D错误。14【答案】C【解析】升高温度,H2S浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,故A错误;通入CO后,正反应速率瞬间增大,之后平衡发生移动,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,当正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到新的化学平衡状态,故B错误;设反应前H2S的物质的量为a mol,容器的容积为1L,列“三段式”进行解题:CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g) 10 a 0 0
23、 2 2 2 2 8 a2 2 2平衡常数K0.1,解得a7,故C正确;CO的平衡转化率为100%20%,故D错误。15【答案】A【解析】A.因为D是固体,D的物质的量的改变不影响化学平衡,所以A的物质的量不变,则表示A的物质的量变化正确的是b曲线,故A错误;B.根据图在第一次达到平衡时A的物质的量增加了0.4mol,B的物质的量增加了0.2mol,所以A、B为生成物,D的物质的量减少了0.4mol,所以D为反应物,D、A、B的变化量之比为0.40.40.2=221,反应中各物质计量数之比等于各物质的物质的量的变化量之比,化学方程式为:2D(s)2A(g)+B(g),该反应的平衡常数表达式:K
24、=c2(A)c(B),故B正确;C.第5分钟时A、B的物质的量在原来的基础上增加,而D的物质的量在原来的基础上减小,说明平衡正向移动,因为反应的H0,所以此时是升高温度,故C正确;D.根据v=计算A物质表示的平均反应速率为mol/(Lmin)0.0667mol/(Lmin),故D正确;本题答案为A。 16【答案】D【解析】A图像中HCl转化率随温度升高而减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应H0,增大氧气的物质的量,可促进HCl的转化,即投料比越小,HCl转化率越大,可知a4b,故A正确;B300时,Z=4,n(HCl)=0.25mol,n(O2)=0.0625mol,体积为0.5L,c
25、(HCl)=0.5mol/L,n(O2)=0.125mol/L,HCl转化率80%,HCl的变化量为0.5mol/L80%=0.4 mol/L, 4HCl(g)+O2(g)2Cl2 (g)+2H2O(g)起始量(mol/L)0.5 0.1250 0 变化量(mol/L) 0.40.1 0.2 0.2平衡量(mol/L)0.1 0.0250.2 0.2K=640,故B正确;C容器III,Z为4,平衡转化率为80%,R点温度与Q点相同,但转化率不同,转化率小于平衡时转化率,可知R点未达到平衡状态,反应正向进行,则R点的v(正)v(逆),此时压强大于平衡状态下的压强:P(R)P(Q),故C正确;D若
26、起始时,在0.5 L容器中只充入0.25molCl2和0.25moIH2O(g), 4HCl(g)+O2(g)2Cl2 (g)+2H2O(g)起始量(mol/L) 0 0 0.5 0.5转换量(mol/L) 1 0.25 0 0 =4,HCl转化率80%,则达平衡时容器中HCl的物质的量浓度=1mol/L-1mol/L80%=0.2mol/L,故D错误;答案选D。二、非选择题(共52分)17【答案】(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-867 kJmol-1(2)0.505.33增大(3)abcbc;由图2可以看出,当一定时,(CO)随温度升高而减小
27、,故该反应为放热反应,H0。对于气相反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),根据用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),该反应的平衡常数Kp=。逆反应速率先增大后减小,说明平衡逆向移动,A正确;若容器的体积减小,则压强增大,混合气体的密度增大,但平衡正向移动,B错误;对于放热反应,升高温度,化学平衡常数K减小,平衡逆向移动,C正确;氢气的转化率减小,不一定是平衡逆向移动,如充入了氢气,平衡正向移动,但H2转化率减小,D错误;答案为AC。18【答案】(1)【解析】(1)根据图像,升高温度,H2的物质的量增加,平衡逆向移动,正反应放热,H0。(2)2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)起始/mol 1.5 5 0 0转化/mol 1 3 0.5 2平衡/mol 0.5 2 0.5 2K0.5。(3)增大压强或增大H2(g)浓度,可以使平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大。(4)在TA温度下,其他条件不变,起始时若按1mol CO2、2mol H2、1mol C2H4(g)、2mol H2O(g)进行投料,Q0.25v逆。19