高考化学三轮冲刺分层专题特训卷基础知识练7 (含解析)

这是一份高考化学三轮冲刺分层专题特训卷基础知识练7 (含解析)，共11页。试卷主要包含了肼和氧气的反应情况受温度影响等内容，欢迎下载使用。

练7　化学反应速率和化学平衡
(A组)
1．一定条件下，在密闭容器里进行可逆反应S2Cl2(橙黄色液体)＋Cl2(g)2SCl2(鲜红色液体)　ΔH＝－61.16 kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　)
A．增大压强，平衡常数将增大
B．达到平衡时，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n mol Cl2
C．达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小
D．加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高
答案：B
解析：平衡常数只与温度有关，A项错误；消耗S2Cl2表示正反应，生成Cl2表示逆反应，二者物质的量变化量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，B项正确；正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氯气的百分含量增大，C项错误；加入氯气，平衡向正反应方向移动，S2Cl2的转化率增大，氯气的转化率降低，D项错误。
2．室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。下列有关叙述错误的是(　　)
A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量
B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br
C．若反应物均增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变
D．若起始温度提高至60 ℃，可缩短反应达到平衡的时间
答案：D
解析：加入NaOH，c(HBr)减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大，A项正确；增大HBr浓度，平衡向正反应方向移动，有利于生成C2H5Br，B项正确；若反应物按照化学计量数之比加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至2 mol，两种反应物平衡转化率之比不变，C项正确；若起始温度提高至60 ℃，生成物C2H5Br为气态，能够从反应体系中逸出，导致反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间，D项错误。
3．一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：


容器1
容器2
容器3
反应温度T/K
700
700
800
反应物投入量
2 mol SO2、
1 mol O2
4 mol SO3
2 mol SO2、
1 mol O2
平衡v正(SO2)/
mol·L－1·s－1
v1
v2
v3
平衡c(SO3)/mol·L－1
c1
c2
c3
平衡体系总压强p/Pa
p1
p2
p3
物质的平衡转化率α
α1(SO2)
α2(SO3)
α3(SO2)
平衡常数K
K1
K2
K3
下列说法正确的是(　　)
A．v1 B．K1>K3，p2>2p3
C．v1α3(SO2)
D．c2<2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＝1
答案：C
解析：容器2中反应物投入量相当于容器1中反应物投入量的2倍，平衡时，容器2中SO2的反应速率大，容器2中反应达到的平衡相当于容器1中反应达到平衡后加压，增大压强，平衡正向移动，则平衡时SO3的浓度：c2>2c1，A项错误；平衡常数仅与温度有关，容器3中温度高，而该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1>K3，容器1和容器2中温度相同，投料量不同，平衡时p2<2p1，升温平衡逆向移动，则平衡时p1v1，升高温度，平衡逆向移动，SO2的平衡转化率减小，即α1(SO2)>α3(SO2)，C项正确；平衡时c2>2c1，c1>c3，故c2>2c3，假设容器2中投入2 mol SO3且保持容器2和容器3的反应温度相同，则两容器中的反应达到的平衡完全等效，则有α2(SO3)＋α3(SO2)＝1，对于容器2而言，相当于对容器3加压并降低温度，该反应是气体分子数减小的放热反应，加压、降温均会使平衡正向移动，则α2(SO3)减小，所以α2(SO3)＋α3(SO2)<1，D项错误。
4．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：
反应①：O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为K1；
反应②：[O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常数为K2;
总反应：2O33O2　ΔH<0　平衡常数为K。下列叙述正确的是(　　)
A．降低温度，K减小
B．K＝K1＋K2
C．适当升温，可提高消毒效率
D．压强增大，K2减小
答案：C
解析：降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝、K2＝、K＝＝K1·K2，B项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c([O])增大，可提高消毒效率，C项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。
5．科学家研究以太阳能为热源分解Fe3O4，最终循环分解水制H2，其中一步重要反应为2Fe3O4(s)6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。在一定压强下，Fe3O4的平衡转化率随温度变化的α(Fe3O4)­T曲线如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)

A．a>0
B．压强p1>p2
C．升高温度，该反应的平衡常数增大
D．将体系中O2分离出去，能提高Fe3O4的转化率
答案：B
解析：根据图像分析，压强一定，温度升高，Fe3O4的平衡转化率升高，该反应为吸热反应，ΔH>0，即a>0，A项正确；温度一定时，压强增大，平衡逆向移动，Fe3O4的平衡转化率降低，故p1 6．某温度下，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)(正反应放热)。下列说法正确的是(　　)
容器
编号
物质的起始浓度/(mol·L－1)
物质的平衡浓度/(mol·L－1)
c(NO)
c(Br2)
c(NOBr)
c(NOBr)
Ⅰ
0.3
0.15
0.1
0.2
Ⅱ
0.4
0.2
0

Ⅲ
0
0
0.2

A.容器Ⅱ达平衡所需的时间为4 min，则v(Br2)＝0.05 mol·L－1·min－1
B．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅲ中的总压强之比为2：1
C．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
D．达平衡时，容器Ⅱ中比容器Ⅲ中的小
答案：D
解析：容器Ⅰ中　　　　2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)
c始/(mol·L－1)　　　　　　0.3　　　0.15　　　0.1
c变/(mol·L－1) 　　　　　 0.1 　　0.05 　　0.1
c平/(mol·L－1) 　　　　　0.2 　　0.10 　　0.2
K＝＝10
容器Ⅱ中　　　　　　2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)
c始/(mol·L－1) 　　　　0.4 　　0.2 　　 0
c变/(mol·L－1) 　　　　2x 　　　x 　　2x
c平/(mol·L－1) 　　　　0.4－2x 0.2－x 　2x
K＝＝10，解得x＝0.1 mol·L－1，v(Br2)＝0.1 mol·L－1÷4 min＝0.025 mol·L－1·min－1，A项错误。将容器Ⅰ、容器Ⅲ的生成物全部转化成反应物，容器Ⅰ的投料相当于容器Ⅲ的2倍，达平衡时，容器Ⅰ相当于对2个容器Ⅲ进行加压，平衡正向移动，容器Ⅰ与容器Ⅲ中的总压强之比小于21，B项错误。升高温度，逆反应速率增大，正反应速率也增大，C项错误。将容器Ⅱ、容器Ⅲ的生成物全部转化成反应物，容器Ⅱ的投料相当于容器Ⅲ的2倍，达平衡时，容器Ⅱ相当于对2个容器Ⅲ进行加压，平衡正向移动，容器Ⅱ中c(Br2)减小，c(NOBr)增大，容器Ⅱ中比容器Ⅲ中的小，D项正确。
7．一定量CO2与足量C在体积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．550 ℃时的v逆小于925 ℃时的v逆
B．650 ℃时，反应达平衡后，CO2的转化率为25%
C．由图中数据分析可得，该反应为放热反应
D．T ℃时，若向平衡体系内充入惰性气体，化学平衡将向正反应方向移动
答案：C
解析：升温反应速率增大，所以550 ℃时的v逆小于925 ℃时的v逆，A项正确；650 ℃时，反应达平衡后，CO2、CO的体积分数分别是60%、40%，设二者体积为60 L、40 L，则CO2的转化率为20 L÷(20 L＋60 L)×100%＝25%，B项正确；由图中数据分析可得，CO的体积分数随着温度升高而增大，说明升温平衡右移，该反应为吸热反应，C项错误；T ℃时，若向平衡体系内充入惰性气体，相当于减压，化学平衡将向正反应方向移动，D项正确。
8．肼(N2H4)和氧气的反应情况受温度影响。某同学设计方案探究温度对产物影响的结果如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．温度较低时， 肼和氧气主要发生的反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O
B．900 ℃时，能发生N2＋O2===2NO
C．900 ℃时， N2的产率与 NO的产率之和可能小于1
D．该探究方案是将一定量的肼和氧气、在密闭容器中进行不断升温实验
答案：D
解析：由图可知，温度较低时，肼和氧气主要发生的反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，A项正确；由图可知，在400 ℃到900 ℃之间，N2的产率逐渐减小、 NO的产率逐渐升高，所以，900 ℃时，能发生 N2＋O2===2NO，B项正确； 由图可知，当温度高于900 ℃后，N2的产率与NO的产率都降低了，说明两个反应都是可逆反应，所以900 ℃时， N2的产率与NO的产率之和可能小于1，C项正确； 该探究方案是将一定量的肼和氧气、在密闭容器中、在不同温度下达到平衡的实验，反应达到平衡需要一定的时间，所以不能不断升高温度，D项不正确。
(B组)
1．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol－1，在V2O5存在时，该反应的机理为V2O5＋SO2―→2VO2＋SO3(快)；4VO2＋O2―→2V2O5(慢)。下列说法正确的是(　　)
A．反应速率主要取决于V2O5的质量
B．VO2是该反应的催化剂
C．逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1
D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率
答案：C
解析：由反应机理可得，V2O5是该反应的催化剂，且V2O5是固体，故反应速率主要取决于催化剂V2O5的表面积，A、B项错误；ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－198 kJ·mol－1，所以逆反应的活化能大于198 kJ·mol－1，C项正确；从反应机理看，该反应的快慢取决于“慢反应”，增大SO2的浓度可以提高反应速率，但不能显著提高，D项错误。
2．一定温度下，将2 mol SO2和1 mol O2充入10 L恒容密闭容器中，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196 kJ·mol－1,5 min时达到平衡，测得反应放热166.6 kJ。下列说法错误的是(　　)
A．0～5 min内，用O2表示的平均反应速率v(O2)＝0.017 mol·L－1·min－1
B．条件不变，起始时向容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，平衡时反应放热小于333.2 kJ
C．若增大O2的浓度，则SO2的转化率增大
D.的值不变时，该反应达到平衡状态
答案：B
解析：测得反应放热166.6 kJ，则SO2、O2的转化率为166.6 kJ÷196 kJ×100%＝85%，故0～5 min内，v(O2)＝＝0.017 mol·L－1·min－1，A项正确；条件不变，起始时向容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，相当于增大压强，由于加压时平衡正向移动，故放出的热量大于166.6 kJ×2＝333.2 kJ，B项错误；若增大O2的浓度，则平衡正向移动，SO2的转化率增大，C项正确；起始时充入的SO2和O2的量一定，的值不变，说明O2、SO3的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，D项正确。
3．一定条件下，将TiO2和焦炭放入真空密闭容器中，一段时间后，反应TiO2(s)＋C(s)Ti(s)＋CO2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法中一定正确的是(　　)
A．平衡常数减小 　 B．TiO2的质量不变
C．CO2的浓度不变 D．Ti的质量增加
答案：C
解析：该反应的平衡常数K＝c(CO2)，保持温度不变，缩小容器容积，平衡逆向移动，但是K不变，故CO2的浓度不变，A项错误，C项正确；平衡逆向移动，Ti的质量减少，TiO2的质量增加，B、D项错误。
4．在300 mL的密闭容器中放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表。
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10－5
下列说法正确的是(　　)
A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B．25 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5
C．在某条件下达到平衡，测得Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L－1，则此时温度高于80 ℃
D．80 ℃达到平衡时，保持体积不变，往体系中充入一定量的CO，再次达到平衡后CO的体积分数减小
答案：D
解析：根据表格数据，随着温度的升高，平衡常数减小，因此正反应是放热反应，A错误；25 ℃时K＝＝2×10－5，B错误；反应的平衡常数K＝＝8，因此温度低于80 ℃，C错误；充入一定量CO，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，达到平衡后CO的体积分数减小，D正确。
5．在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g)zC(g)，图1表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系，图2表示不同温度下平衡时C和体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是(　　)


A．200 ℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04 mol·L－1·min－1
B．由图2可知反应xA(g)＋yB(g)zC(g)的ΔH>0，且a＝1
C．若在图1所示的平衡状态下再向体系中充入He，此时v正>v逆
D．200 ℃时，向容器中充入2 mol A和1 mol B，达到平衡时，A的体积分数小于0.5
答案：D
解析：由图1可知，200 ℃时5 min达到平衡，平衡时B的物质的量变化量为0.2 mol，故v(B)＝＝0.02 mol·L－1·min－1，故A错误；由图2可知，n(A) ：n(B)一定时，温度越高平衡时C的体积分数越大，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应，即ΔH>0，在一定的温度下，只要A、B起始物质的量之比刚好等于化学方程式中化学计量数之比，平衡时生成物C的体积分数就最大，由图1可知x：y＝0.4 mol：0.2 mol＝2，即a＝2，故B错误；恒温恒容条件下通入氦气，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，故v正＝v逆，故C错误；由图1可知，x：y：z＝0.4 mol：0.2 mol：0.2 mol＝2：1：1，达到平衡时A的体积分数为0.5,200 ℃时，向容器中充入2 mol A和1 mol B，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，故达到平衡时A的体积分数小于0.5，故D正确。
6．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O。在1 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。

组别
温度
n/mol 时间/min
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18

0.15
下列说法正确的是(　　)
A．组别①中，0～20 min内，NO2的降解速率为 0.012 5 mol·L－1·min－1
B．由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2
C．40 min时，表格中T2对应的数据为0.18
D．0～10 min内，CH4的降解速率①＞②
答案：B
解析：观察表格，组别①中0～20 min，n(CH4)减少0.25 mol则n(NO2)减少0.5 mol，NO2的降解速率为0.025 mol·L－1·min－1，A项错误；温度越高反应速率越大，达平衡所需时间越短，由实验数据可知实验控制的温度T1①，D项错误。
7．100 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的X气体，发生如下反应：X(g)＋2Y(g)Z(g)，反应过程中测定的部分数据见下表

反应时间/min
n(X)/mol
n(Y)/mol
0
2.00
2.40
10
1.00

30

0.40
下列说法正确的是(　　)
A．温度为200 ℃时，上述反应平衡常数为20，则正反应为吸热反应
B．若密闭容器体积可变，其他条件不变，在达到平衡后缩小容器体积为原来一半，则n(X)＞1 mol
C．保持其他条件不变，向容器中再充入1.00 mol X气体和1.20 mol Y气体，到达平衡后，X转化率增大
D．保持其他条件不变，若再向容器中通入0.10 mol X气体，0.10 mol Y和0.10 mol Z，则v(正)＜v(逆)
答案：C
解析：由表格中数据，X(g)＋2Y(g)Z(g)
　　　开始 2 2.4 　 0
　　　转化 　　　 1 　 2 　1
　　　10 min 　　　1 　0.4 　 1
可知10 min与30 min时Y的物质的量相同，10 min时达到平衡，100 ℃时，K＝＝25，温度为200 ℃时，上述反应平衡常数为20，小于100 ℃时K，则升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应， A项错误；其他条件不变，在达到平衡后缩小容器体积为原来一半，压强增大，平衡正向移动，则n(X)＜1 mol, B项错误；由上述分析可知，平衡时X为1 mol、Y为0.4 mol，向容器中再充入1.00 mol X气体和1.20 mol Y气体，相当于平衡时加Y，平衡正向移动，促进X的转化，达平衡后，X转化率增大， C项正确；若再向容器中通入0.10 mol X气体，0.10 mol Y和0.10 mol Z，Qc＝＝16＜K，则平衡正向移动，可知v(正)＞v(逆)，D项错误。
8．H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

甲

乙

丙

丁
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大
答案：D
解析：图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快，A错误；图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越大，H2O2分解速率越快，B错误；图丙表明，少量Mn2＋存在时，0.1 mol·L－1 NaOH溶液中H2O2的分解速率最快，C错误。