2019届二轮复习 化学反应速率和化学平衡 作业（全国通用） (5) 练习

化学反应速率和化学平衡
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g) + O2(g)2Cl2(g) + 2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的反应物发生上述反应，能充分说明该反应达到化学平衡状态的是（ ）
A． 氯化氢的转化率不再改变
B． 气体的质量不再改变
C． 断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键
D．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2
2.在一固定体积的密闭容器中，可逆反应，nA(g)＋mB(g)pC(g)已经达到平衡状态。已知n＋m＞p，ΔHtB
B． 平衡时I2浓度c(I2)A＝c(I2)B
C． 平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%>B%
D． HI的平衡分解率相等
9.在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.4 mol·L－1，当平衡时下列数据肯定不正确的是(　　)
A． X2为0.3 mol·L－1，Y2为0.9 mol·L－1 B． Y2为1.0 mol·L－1
C． X2为0.3 mol·L－1，Z为0.2 mol·L－1 D． Z为1.0 mol·L－1
10.已知298 K时，合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.0 kJ·mol－1，将此温度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量为(忽略能量损失)(　　)
A． 一定大于92.0 kJ B． 一定等于92.0 kJ
C． 一定小于92.0 kJ D． 不能确定
11.可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)
A． 2v(H2)正＝3v(NH3)逆 B．v(N2)正＝v(NH3)逆
C． 3v(N2)正＝v(H2)正 D．v(N2)正＝3v(H2)逆
12.下列可逆反应达平衡状态后，降温可以使混和气体平均相对分子质量减小的是(　　　)
A． H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH＜0 B． N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0
C． 2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH>0 D． 4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＜0
13.经一定时间后，可逆反应aA＋bBcC中物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A． 该反应在T1、T3温度时达到化学平衡 B． 该反应在T2温度时达到化学平衡
C． 该反应的逆反应是放热反应 D． 升高温度，平衡会向正反应方向移动
14.在某温度下，可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是(　　)
A． 正、逆反应的平衡常数数值相同，符号相反 B． 升高温度，K值增大
C．K越大，说明该反应的进行程度越大，转化率越高 D． 该反应的K＝
15.对于反应：M＋N→P，如果温度每升高10 ℃，化学反应速率提高到原来的3倍，在10 ℃时完成反应的10 %需要81 min，将温度提高到40 ℃时，完成反应的10 %需要的时间为 (　　)
A． 9 min B． 27 min C． 13.5 min D． 3 min
二、填空题
16.工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是一个放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知形成1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键放出的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。则：
(1)若1 mol氮气完全反应生成氨气可放出的能量为________ kJ。
(2)如果将1 mol氮气和3 mol氢气混合，使充分反应，反应放出的能量总小于上述数值，为什么？_______________________________________________________________________。
(3)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10分钟后，生成10 mol 氨气氨气，则用氮气表示的化学反应速率是________ mol·L－1·min－1。
(4)一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是________。
a．正反应速率和逆反应速率相等
b．正反应速率最大，逆反应速率为0
c．氮气的转化率达到最大值
d．氮气和氢气的浓度相等
e．N2、H2和NH3的体积分数相等
f．反应达到最大程度
(5)根据题目所给条件，判断影响该反应速率的因素有________、________、________。
17.某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照以下方案完成实验。

(1)实验①和②的目的是______________________。
(2)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1。分析图1能够得出的实验结论是____________________。

(3)加入0.1 g MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示。反应速率变化的原因是________________。
18.某温度下，把1 mol N2和3 mol H2通入一个容积可变的密闭容器里，发生反应：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应达到平衡状态，测得NH3为smol。若保持温度和压强不变，用m、n、p代表初始加入N2、H2、NH3的物质的量，只改变m、n数值，达到平衡各组分的质量分数不变，请填写表中编号为(1)～(3)各状态空格内的数据。

19.碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.20 mol·L－1KI、0.4 %淀粉溶液、0.20 mol·L－1K2S2O8、0.010 mol·L－1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2+ 2I－2S+ I2（慢） I2+ 2S22I－+ S4（快）
（1）向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的Na2S2O3耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2与S2初始的物质的量需满足的关系为n（S2）：n（S2）。
（2）如果实验中不使用Na2S2O3溶液，可能存在的不足是。
（3）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

表中V1=mL，理由是；V2=mL，理由是。显色时间t1大约是。
（4）根据表中数据可以得出的结论是。
20.某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的曲线如图所示。由图中数据分析：

(1)该反应的化学方程式__________________________________________________；
(2)反应开始至2 min末Z的反应速率为________，X的转化率为________。
三、实验题
21.“碘钟”实验中，3I－＋S2O82-===I3-＋2SO42-的反应速率可以用遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：

回答下列问题：
(1)该实验的目的是____________________________________________________________。
(2)显色时间t1为________。
(3)通过分析比较上述数据，得到的结论是______________________________________
________________________________________________________________________。
22.影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验方法进行探究。
（1）取等物质的量浓度、等体积的H2O2溶液分别进行H2O2的分解实验，实验报告如下表所示（现象和结论略）。

①实验1、2研究的是__________对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是_______________对H2O2分解速率的影响。
（2）查文献可知，Cu2＋对H2O2分解也有催化作用，为比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：

①定性分析：如图甲可通过观察_______，定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是_________。
②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是__________。
（3）酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，实验时发现开始反应速率较慢，溶液褪色不明显，但一段时间后突然褪色，反应速率明显加快。对此展开讨论：
①某同学认为KMnO4与H2C2O4的反应是______热反应，导致_______________；
②从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是________的影响。要证明你的猜想，实验方案是________________。
四、计算题
23.甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3(l)＋H2O(l)HCOOH(l)＋CH3OH(l)　
ΔH＞0。
某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如表：

甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如图：

根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见表：

请计算：
(1)15 min～20 min范围内甲酸甲酯的减少的物质的量为多少？
(2)15 min～20 min范围内甲酸甲酯的平均反应速率为多少(要求写出计算过程)?
24.在接触法制硫酸中，将SO2与空气按1∶3的体积比混合(空气中氮气与氧气的体积比为4∶1)后进入接触室，在一定条件下反应达到平衡后，气体总体积减少为原来的88%(体积均在相同情况下测定)，求反应达到平衡时SO2的转化率。


答案解析
1.【答案】A
【解析】氯化氢的转化率不再改变，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，故A 正确；气体的质量一直不变，所以不一定达平衡状态，故B错误；只要反应发生就存在断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键，故C错误；n（HCl）∶n（O2）∶n（Cl2）∶n（H2O）=4∶1∶2∶2，不能说明各物质的量不变，故D错误；故选A。
2.【答案】C
【解析】nA(g)＋mB(g)pC(g)，该反应具备反应后气体分子数减小、放热的特征。升温平衡逆移，c(B)/c(C)的值变大，①错误；降温平衡正移，因n＋m＞p，气体的总的物质的量减少，体系内混合气体的平均相对分子质量变大，②错误；增加B的物质的量，A的转化率增大，③正确；催化剂只加快速率不改变平衡，④正确；容器体积减小，不管平衡如何移动(虽平衡会向右移动，但只起到减弱的作用)，A或B的浓度变大，⑤正确；v(A)∶v(B)＝n/m，v(B)＝v(A)，⑥错误。综上，C项正确。
3.【答案】C
【解析】增加NH3浓度，平衡正向微弱移动，N2的量仍增加，气体总量也增加，从数学角度来看，无法判断N2体积分数的变化。常用先同后变的方法将被比较对象放在一个变化过程中进行比较。同温同体积不同起始量建立的平衡的结果比较，一般先以x个甲对象的平衡状态作为乙对象的起始(常称“先同”)，后将体积变化到原来单个乙的体积，在改变中实现比较(常称“后变”)。假设原平衡在体积为VL恒容容器中建立，假设再加入相同量 NH3后建立平衡，相当于合并二个原平衡状态，在2VL容器中 N2的体积分数不变(常称“先同”)；实际体积仍为VL，需要将合并的二个状态压缩，此过程造成平衡逆向移动(常称“后变”)，N2的体积分数减小，C符合题意。
4.【答案】C
【解析】
根据a点时CO2的体积分数φ（CO2）==0.80，得y=1.6 mol，CO转化率=×100%=80%，故A错误； B项，两边化学计量数相等，所以压强始终不变，不能做平衡状态的标志，故B错误；C项，b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，故C正确；D项，0到0.5 min时：

根据a点时CO2的体积分数φ（CO2）==0.30，得x=0.6 mol
则从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）==0.6 mol•L﹣1•min﹣1，故D错误；
故选C。　
5.【答案】A
【解析】K值越大，反应进行程度越大，可知四个反应进行程度由大到小的顺序为：①②③④，A正确。
6.【答案】B
【解析】反应热与反应途径无关，催化剂的使用不会改变反应的能量，A项错误；与旧法相比，新法合成氨不需要在高温条件下，可节约大量能源，符合节能减排的生产理念，B项正确；催化剂只能改变反应速率，对平衡无影响，反应物的转化率不变，C项错误；化学平衡常数与反应温度有关，两种方法的反应温度不同，化学平衡常数一定不同，D项错误。
7.【答案】A
【解析】
平衡时各自的浓度c(SO2)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25 mol·L－1，c(SO3)＝0.5 mol·L－1，
K＝＝4。
8.【答案】D
【解析】如果反应中气体分子数相等时，投料对应成比例，恒温恒容下建立平衡中各物质的量、浓度对应成比例，转化率、体积分数等相对量对应相等。该反应前后系数不变，投料对应成比例，A、B两容器中构成相对量等效平衡：反应物的转化率相等，平衡时各物质体积分数相等，平衡时各物质浓度对应成比例，不相等，B、C项错误、D项正确；由于反应物的浓度不同，反应速率不同，达到平衡所需时间不同，A项错误。
9.【答案】D
【解析】可逆反应的基本特征是反应物不可能完全转化，达到反应限度时各物质不为0。
　
由可逆反应不为0可知，0