1、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 35.5 Cu 64 Zn 65一、单选择题（每小题3分，共48分）1可逆反应：CO(气)
2、+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、100mL水反应D0.5molL1的NaHCO3溶液分别与1molL1盐酸和0.5molL
3、1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
4、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A1mol 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
5、，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 min的平均反应速率v(CO)=0.16molL-1min-1B该反应正反应为吸热反
6、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)+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 N
7、O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
8、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
9、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(HC
10、l)/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)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H2=-1160kJmol-1甲烷直接
11、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
12、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)+
13、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在一定温度下，2L的密闭容器中加入a mol CH4和2a mol H2O发生反应，t mi
14、n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
15、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
16、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Ksp=7.910-49，CuS的Ksp=1.310-36，则反应CuS(s)+Se2
17、-(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=1267.1kJ/molc.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
18、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）。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
19、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，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
20、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，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
21、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(
22、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 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
23、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=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
24、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(HCl)=0.5mol/L，n(O2)=0.125mol/L，HCl转化率80%，
25、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若起始时，在0.5 L容器中只充入0.25molCl2和0.25moIH2O(g)，
26、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，故该反应为放热反应，H0。对于气相反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g
27、)+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【答案】（1）427.7 （2）2H3-H2 环境污染小（或成本低） （3）AD mol/(Lmin) 100% T之后，反应为放热反应，升高温度反应向逆反应方向移动是影响c(CO2
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