高三化学重点突破综合测试题3.doc

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第一部分 专题二 第三讲 化学反应速率和化学平衡

[基础等级评价]
1．(2010·海南高考)对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　)
A．v(W)＝3v(Z)　　　　　B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
解析：速率之比等于方程式的计量系数之比，A项，v(W)＝v(Z)；B项，3v(X)＝2v(Z)；C项，2v(X)＝v(Y)；D项，2v(W)＝3v(X)．
答案：C
2．(2010·唐山模拟)右图中曲线a表示放热反应X(g)＋Y(g) Z(g)＋N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系，若只改变一个起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是(　　)
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．使用催化剂 D．缩小体积
解析：升高温度，X的转化率降低，A不可取；加大X的投入量，则X的转化率降低，B不可取；使用催化剂可以提高反应速率，但平衡不移动，A的转化率不变，C措施可取；缩小体积，平衡向正反应方向移动，X的转化率提高，D措施不可取．
答案：C
3．(2010·安徽高考，有改动)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：
2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) 2N2(g)＋3H2O(g)
ΔH<0
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是(　　)
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使化学平衡向正反应方向移动
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
解析：该反应是气体体积增大的放热反应，A项升高温度，平衡逆向移动 ，不正确；B项，增大NH3的浓度，平衡向右移动，使氮氧化物的转化率增大，不正确；C项NO，N2的消耗分别代表正反应和逆反应，正确；D项，催化剂不影响化学平衡的移动，不正确．
答案：C

4．(2010·湘潭模拟)可逆反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．达平衡后，若升温，平衡右移
B．化学方程式中m＋n＞e＋f
C．达平衡后，加入催化剂则C%增大
D．达平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动
解析：由图象可知，同一温度下随着压强的增大，C的百分含量增大，平衡向右移动，故n＞e＋f，则m＋n＞e＋f，B正确；同一压强下，温度越低，C的百分含量越大，则升温，平衡左移，A错误；达平衡后，加入催化剂，平衡不移动，则C%不变，C错误；A是固体，增加A的量平衡不移动，D错误．
答案：B
5．(2010·上海高考)接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，ΔH＝－190 kJ/mol
(1)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是________．
a．v(O2)正＝2v(SO3)逆
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化
d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
(2)在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18 mol，则v(O2)＝________ mol·L－1·min－1；若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，则平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，______ mol＜n(SO3)＜______ mol.
解析：(1)该反应是反应前后气体物质的量不相等的反应，故密闭容器中气体的分子数保持不变，气体的物质的量(即气体的平均分子量)不再发生变化时，表明反应已处于平衡状态．
(2)v(SO3)＝＝0.072 mol/(L·min)
v(O2)＝v(SO3)＝0.036 mol/(L·min)
第一次平衡时：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
起始：　　　0.2 mol　　0.10 mol　　0
变化： 0.18 mol 0.09 mol 0.18 mol
平衡： 0.02 mol 0.01 mol 0.18 mol
再往容器中充入0.2 mol SO2和0.1 mol.若保持恒压，则可建立等效平衡，此时n(SO3)＝0.18 mol×2＝0.36 mol现保持恒温恒容，则需要将气体增压，上述平衡正向移动，n(SO3)＞0.36 mol.
答案：(1)bd　(2)0.036　向正反应方向　0.36　0.40
[发展等级评价]
(限时45分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．反应2A(g)＋B(g) 2C(g)；ΔH＞0，下列反应条件有利于生成C的是(　　)
A．低温、低压　　　　　　　　　　B．低温、高压
C．高温、高压 D．高温、低压
解析：2A(g)＋B(g) 2C(g)；ΔH＞0，正反应为气体体积减小的吸热反应，升高温度、增大压强均可使化学平衡向正反应方向移动，有利于生成C.
答案：C
2．在容器中充入SO2和只由18O原子组成的氧气(18O2)，在一定条件下达到平衡时，18O存在于(　　)
A．只存在于O2中
B．只存在O2和SO3中
C．只存在于SO2和SO3中
D．SO3、SO2和O2中都有可能存在
解析：化学平衡是一动态平衡，18O从O2中进入平衡体系，由于v正、v逆的存在，使得SO3中含有18O，逆反应又会使18O从SO3中转移到SO2中．
答案：D
3．反应A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是(　　)
A．v(D)＝0.4 mol/(L·s)
B．v(C)＝0.5 mol/(L·s)
C．v(B)＝0.6 mol/(L·s)
D．v(A)＝0.15 mol/(L·s)
解析：比较同一化学反应在不同情况下反应速率的快慢，应选用一种物质作标准，然后利用化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，求出不同情况下用同一物质表示的化学反应速率，再进行比较可得：v(C)＞v(D)＝v(B)＞v(A)．
答案：B
4．符合图1、图2的反应是(　　)

A．X(g)＋3Y(g) 2Z(g)；ΔH＞0
B．X(g)＋3Y(g) 2Z(g)；ΔH＜0
C．X(g)＋2Y(g) 3Z(g)；ΔH＜0
D．5X(g)＋3Y(g) 4Z(g)；ΔH＜0
解析：由图1中X、Y、Z浓度的改变量可得反应的化学方程式为X＋3Y2Z，结合图2知T2＞T1(T2先到达平衡)，又因平衡时Z%随着温度升高而降低，所以正反应为放热反应，ΔH＜0，故B选项正确．
答案：B
5．(2010·石家庄模拟)一定条件下，在某密闭容器中进行如下反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，若增大压强或升高温度，重新达到平衡，反应速率随时间的变化过程如图所示，则对该反应的叙述正确的是(　　)
A．正反应是吸热反应
B．逆反应是放热反应
C．m＋n＜p＋q
D．m＋n＞p＋q
解析：A项，升高温度，由图象判断平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，故不正确；B项，由A项判断，逆反应应该是吸热反应，不正确；C项，增大压强，由图象判断平衡向逆反应方向移动，即逆反应方向是气体体积减小的方向，正确；D项，不正确．
答案：C
6．已知：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)；ΔH<0.有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2(g)各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡．欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是(　　)
A．甲、乙提高相同温度
B．甲中加入0.1 mol He，乙不变
C．甲降低温度，乙不变
D．甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2
解析：相同温度下，甲、乙两容器达到的平衡状态相同，c(HI)相同；若甲中降低温度，上述平衡正移，c(HI)增大．
答案：C
7．可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(s)　ΔH＝Q kJ/mol，反应过程中，当其他条件不变时，C在混合物中的含量与温度(T)的关系如图Ⅰ所示，反应速率(v)与压强(p)的关系如图Ⅱ所示．据图分析，以下说法正确的是(　　)

A．T1＜T2，Q＞0
B．增大压强，B的转化率减小
C．当反应达到平衡时，混合气体的密度不再变化
D．a＋b＞c＋d
解析：A项，根据图象Ⅰ，T2时达到平衡所需时间短，故温度：T2＞T1，从T1到T2，升温，C%降低，表明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，Q＜0，故不正确；B项，由图象Ⅱ可知，增大压强，v正＞v逆，平衡向正反应方向移动，则B的转化率增大，故不正确；由上述可知，a＋b＞c，D物质是固体，故不能确定a＋b是否大于c＋d，不正确．
答案：C
8．(2010·蚌埠模拟)一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图．下列叙述中正确的是(　　)
A．反应的化学方程式为5YX
B．t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍
C．t2时，正、逆反应速率相等
D．t3时，逆反应速率大于正反应速率
解析：反应开始时Y为10 mol，X为2 mol，达到平衡时Y减少了7 mol，X增多了3 mol，因此反应方程式是7Y3X，A不正确；t1时，Y为6 mol、X为4 mol，其物质的量比为3∶2，即Y的浓度是X浓度的1.5倍，B正确．从图象可以看出，t2时刻X、Y两物质的物质的量相等，而不是反应速率相等，C不正确；t3时，反应达到平衡状态，所以正反应速率等于逆反应速率，D不正确．
答案：B
9．在一个容积为V L的密闭容器中，放入2 L A(g)和1 L B(g)，在一定条件下发生下列反应：3A(g)＋B(g) nC(g)＋2D(g)．达到平衡后，A物质的量浓度减小，混合气的平均摩尔质量增大，则该反应的化学方程式中n的值是(　　)
A．1　　　　　　　　　　　　B．2
C．3 D．4
解析：混合气的平均摩尔质量＝，在密闭容器中，气体的质量不变，混合气体的平均摩尔质量增大，则n总减小，即n＋2＜3＋1，n＜2，则n＝1.
答案：A
10．(2010·四川高考)反应aM(g)＋bN(g) cP(g)＋dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示．其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比．下列说法正确的是(　　)

A．同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加
B．同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加
C．同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加
D．同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加
解析：本题考查的知识点是化学平衡的移动，意在考查考生的分析判断能力．可逆反应中，催化剂只能改变化学反应速率，A错；由两个图象可知，M的体积分数随着温度升高而降低，即温度升高，平衡右移，故平衡时生成物Q的体积分数增加，B正确；同为650℃、z＝2.0，压强为1.4 MPa时，y(M)＝30%，而压强为2.1 MPa时，y(M)＝35%，即增大压强，平衡左移，故平衡时Q的体积分数减小，C错；由图象可知，同温、同压时，若N的物质的量增加，而M的物质的量不变，则尽管z越大，y(M)减小，平衡右移，但Q增加的物质的量远小于加入的N的物质的量，此时Q的体积分数减小，D错．
答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(8分)(2010·山东高考，有改动)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)，H2物质的量随时间的变化如图所示．

0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝________.
相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则________是原来的2倍．
a．HI的平衡浓度　b．达到平衡的时间
c．平衡时H2的体积分数
解析：从图中可知：
v(H2)＝＝0.05 mol/(L·min)
v(HI)＝2v(H2)＝0.05 mol/(L·min)×2＝0.1 mol/(L·min)
HI(g)的分解反应是一个气体体积不变的反应，故改变条件后的平衡与原平衡等效，故a正确，c错误，HI的浓度是原来的2倍，由于浓度增大，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，b错误．
答案：0.1 mol/(L·min)　a
12．(10分)(2010·唐山模拟)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究其反应原理，现进行如下实验，在体积为2 L的密闭容器中，充入2 mol CO2和6 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，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，CO2的平均反应速率v(CO2)＝________ mol/(L·s)．
(2)下列措施中能使CO2的转化率增大的是(填写字母代号)________．
A．加入催化剂
B．升高温度
C．恒容充入He(g)，使体系压强增大
D．再充入1 mol CO2和3 mol H2
(3)下列说法正确的是(填写字母代号)________．
A．反应进行到3 s时达到平衡
B．只有平衡时有v(CO2)/v(H2)＝1∶3
C．反应进行到3 s时浓度关系为c(CH3OH)＝c(CO2)
D．2 mol CO2和6 mol H2反应达到平衡时放热73.5 kJ
解析：(1)10 s时，反应达到平衡，CO2的浓度变化为：1.00 mol/L－0.25 mol/L＝0.75 mol/L，故二氧化碳的反应速率v(CO2)＝0.75 mol/L÷10 s＝0.075 mol/(L·s)．
(2)加入催化剂不能使平衡发生移动，二氧化碳的转化率不变；已知正反应为放热反应，升高温度，二氧化碳的转化率降低；恒容条件下充入稀有气体导致的压强增大不能改变反应物及生成物的浓度，所以不能改变转化率；再充入相同比例的反应物时，反应体系的压强增大，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大．
(3)反应进行到3 s时，二氧化碳和甲醇的浓度相同，但反应没有达到平衡；反应过程中，用不同物质表示的反应速率的大小与化学方程式中的化学计量数成正比，即反应过程中v(CO2)∶v(H2)＝1∶3；达到平衡时，二氧化碳的转化率为75%，故放出的热量为2 mol×75%×49.0 kJ/mol＝73.5 kJ.
答案：(1)0.075　(2)D　(3)CD
13．(14分)(2010·郑州模拟)合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＝－92 kJ/mol，在一容积为2 L的密闭容器中加入一定量的N2和H2，在一定条件下发生合成氨反应，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图：

(1)根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(N2)＝____________________.
(2)反应达到平衡时，测得NH3占平衡混合气体体积的1/3，则平衡混合气体折合成标准状况下的体积是______ L，反应过程中放出的热量为________ kJ.
(3)平衡时测得N2的物质的量为0.10 mol，则N2的转化率α(N2)＝________.
(4)实验测得一定条件下合成氨反应的速率与体系内各物质的浓度有以下关系：
v＝kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)(k为常数)，请根据此速率方程式，结合自己的已有知识对如何提高合成氨反应的速率提出三点建议：________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：(1)由图可知c(NH3)的变化量为0.10 mol/L，故c(N2)的变化量为0.05 mol/L，则v(N2)＝0.05 mol/L÷4 min＝0.012 5 mol/(L·min)．
(2)平衡时NH3的物质的量为：0.10 mol/L×2 L＝0.20 mol，则平衡混合气体为0.60 mol，在标准状况下的体积为：0.60 mol×22.4 L/mol＝13.44 L，反应过程中放热为9.2 kJ.
(3)反应达到平衡时，消耗的N2为0.05 mol/L×2 L＝0.10 mol，若平衡混合气体中还存在N2 0.10 mol，则说明原有N2为0.20 mol，其转化率为50%.
(4)提高合成氨反应的速率可采用以下方法：①增大压强、②升高温度、③使用催化剂、④增大氮气的浓度、⑤增大氢气的浓度等．
答案：(1)0.012 5 mol/(L·min)　(2)13.44　9.2
(3)50%　(4)①增大压强、②升高温度、③使用催化剂、④增大氮气的浓度、⑤增大氢气的浓度(答出以上任意三点即可)．
14．(18分)(2010·全国卷Ⅱ)向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：
xA(g)＋yB(g) pC(g)＋qD(g)
已知：平均反应速率vC＝vA；反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了 mol，有a mol D生成．
回答下列问题：
(1)反应2 min内，vA＝________________，vB＝________________；
(2)化学方程式中，x＝________、y＝________、p＝________、q＝________；
(3)反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为________________；
(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则该反应的ΔH________0(填“>”、“<”或“＝”)；
(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是__________________；
②平衡时反应物的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是________________________________________________________________________．
解析：(1)根据化学反应速率定义：
v(A)＝Δ c(A)/Δt＝a/(2×2)＝a mol/(L·min)，
v(B)＝Δ c(B)/Δt＝a/(2×2)＝a mol/(L·min)．
(2)可以求出
v(C)＝a mol/(L·min)，
v(D)＝a mol/(L·min)，
根据速率之比等于反应方程式中计量数之比，x∶y∶p∶q＝∶∶∶，则x＝2；y＝3；p＝1；q＝6.
(3)　　　2A(g)＋3B(g) C(g)＋6D(g)
起始/mol a b 0
变化/mol a 2a
平衡/mol 2a
B的转化率＝×100%.
(4)其他条件不变，升高温度，平衡时D的量减少，说明升高温度平衡向左移动，即正反应为放热反应．
(5)其他条件不变缩小体积，浓度增大，所以反应速率增大；该反应是气体体积增大的反应，缩小体积，平衡将向体积缩小的方向移动，即向左移动，所以反应物的转化率减小．
答案：(1) mol/(L·min)　 mol/(L·min)
(2)2　3　1　6　(3)×100%　(4)<
(5)①增大　体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大　②减小　体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数减少的方向 (即逆反应方向)移动，因而使反应物转化率减小

1．对于平衡CO2(g) CO2(aq)；ΔH＝－19.75 kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是(　　)
A．升温增压　　　　　　　　B．降温减压
C．升温减压 D．降温增压
解析：该过程的特点是：①正向是放热反应，②正向是气体体积减小的过程．因此，加压和降温都可以使平衡正向移动．
答案：D
2．(2010·海淀模拟)对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)＋nY(s) pZ(g)；ΔH＜0.达化学平衡后，改变条件，下列表述不正确的是(　　)
A．增大压强，化学平衡不一定发生移动
B．通入氦气，化学平衡不一定发生移动
C．增加X或Y的物质的量，化学平衡不一定发生移动
D．其他条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动
解析：选项A，当m＝p时加压平衡不移动；选项B，若容器容积一定，充入氦气，化学平衡不移动，若容积可变，充入氦气，各物质的量浓度减小，平衡移动；选项C，Y为固体，增加Y的量平衡不移动；选项D，其他条件不变，升温平衡向逆反应方向移动．
答案：C
3．(2009·重庆高考)各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是(　　)

解析：A项，加入CH3COONa，使CH3COOH的电离平衡逆向移动，c(H＋)减小，pH增大；B项，加入KCl，对平衡没有影响，c(Fe3＋)不变；C项，加入Ar气，压强不变，相当于减压，平衡逆向移动，H2转化率减小．
答案：D
4．某温度下在密闭容器中发生如下反应2M(g)＋N(g) 2E(g)，若开始时只充入2 mol E气体，达平衡时，混合气体的压强比起始增大了20%；若开始时只充入3 mol M和1 mol N的混合气体，达到平衡时M的转化率为(　　)
A．<60% B．＝40%
C．<40% D．>60%
解析：2 mol M和1 mol N的混合气体与2 mol E等效，达到平衡时M的转化率为60%，当充入3 mol M和1 mol N的混合气体时，M的转化率小于60%.
答案：A
5．(2010·广东高考)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛．
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6＋6H2O===2H3BO3＋________.
(2)在其他条件相同时，反应H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3＋3H2O中，H3BO3的转化率(α)在不同温度下随反应时间(t)的变化
如图，由此图可得出：
①温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是________．
②该反应的ΔH________0(填“＜”、“＝”或“＞”)．
解析：(1)B2H6与水反应的方程式为：B2H6＋6H2O===2H3BO3＋6H2↑；(2)从图中分析可得，333 K下t＝20 min时达到平衡，313 K下t＝40 min时达到平衡，而303 K下t＝50 min时达到平衡，即升高温度，化学反应速率增大；反应体系的温度越高，H3BO3的转化率越大，说明升高温度有利于平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，则ΔH＞0.
答案：(1)6H2
(2)①升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动　②＞

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