高中化学高三第二轮复习——化学反应原理：化学反应速率和化学平衡知识点复习

2021 届高中化学高三第二轮复习——化学反应原理：化学反应速率和化学平衡 知识点复习 一、单选题 1.将 NH4I（s）置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH4I（s） NH3（g）＋HI（g）；②2HI（g） H2（g）＋I2（g）。 达到平衡时，c（I2）＝0．4mol·L－1 ， c（HI）＝4.2mol·L－1 ， 则此温度下反应①的平衡常数为（ ） A. 17 B. 19 C. 21 D. 25 2.一定条件下，在密闭容器内，SO2 氧化成 SO3 的热化学方程式为：2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)；△H= －a kJ·mol－1 在相同条件下，要想得到 2a kJ 热量，加入各物质的物质的量可能是（ ） A. 4molSO2 和 2molO2 B. 5molSO2 和 3molO2 C. 4molSO2 和 4molO2 D. 2molSO2、1molO2 和 2molSO3 ． 3.有—处于平衡状态的反应：A(g)+3B(s) 2E(g)，正反应放热。为使平衡状态向生成 E 的方向移动，适 宜的条件是①高温、②低温、③高压、④低压、⑤加催化剂、⑥将 E 分离除去 ( ) A. ①③⑥ B. ②③⑥ C. ②④⑥ D. ②④⑤⑥ 4.用铁片与稀硫酸制氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（ ） A. 加热 B. 不用稀硫酸，改用 98%浓硫酸 C. 滴加少量硫酸铜溶液 D. 不用铁片，改用铁粉 5.在温度和压强不变时，1LNO2 高温分解（2NO2 2NO+O2）达到平衡时体积变为 1.3L，这时 NO2 的转 化率为（ ） A. 40% B. 20% C. 60% D. 5% 6.一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 2 mol NO2(g)，发生反应：2NO2 2NO＋O2 ， 此反应达到 平衡状态时的标志是( ) A. 混合气体的颜色变浅 B. 混合气体的密度不再变化 C. 混合气中 NO2、NO、O2 物质的量之比为 2：2：1 D. 单位时间内生成 2n mol NO，同时生成 2n mol NO2 7.在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会加深；改变压强时，反应速 率将发生变化，而平衡状态不发生改变的是（ ） A. 2NO + O2 2NO2（放热） B. N2O4 2NO2（吸热） C. Br2（g）+ H2 2HBr（放热） D. 2NO N2 + O2（吸热） 8.在 2CH4＋2NH3＋3O2=2HCN＋6H2O 反应中，同一时间内测得 v(O2)为 b mol·L-1·min-1 ， v(HCN)为 a mol·L-1·min-1 ， 则 a 与 b 的关系为（ ） A. b =1/2 a B. b =2/3 a C. b =3/2 a D. b =2 a 9.反应 2A(g) 2B(g)+C(g) △H>0，要使逆反应速率增大，A 的浓度减小（只改变一个条件），应采取 的措施是（ ） A. 减压 B. 升温 C. 加入合适的催化剂 D. 增大 B 的浓度 10.一定条件下将 2mol SO2 和 2mol SO3 气体混合于一固定容积的密闭容器中，发生反应：2SO2＋ O2 2SO3 ， 平衡时 SO3 为 n mol，在相同温度下，分别按下列配比在上述容器中放入起始物质，平衡 时 SO3 的物质的量可能大于 n 的是（ ） A. 2 mol SO2＋ 1 mol O2 B. 4 mol SO2＋ 1 mol O2 C. 2 mol SO2＋ 1 mol O2＋ 2 molSO3 D. 3 mol SO2＋ 1molSO3 11.X、Y、Z 三种气体，取 X 和 Y 按 2∶1 的物质的量之比混合，放入固定体积的密闭容器中发生如下反应： X + 2Y 2Z ，达到平衡后， X 的转化率不可能为（ ） A. 25% B. 20% C. 15% D. 10% 12.在一定条件下，测得 2CO2 2CO+O2(反应从 CO2 开始)平衡体系的平均相对分子质量为 M，在此条 件下，CO2 的分解率为 A. om m B. ሺom m C. om m D. m om13.在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（ ） A. 反应混和物的浓度 B. 正、逆反应速率 C. 反应混和物的压强 D. 反应混合物中各物质的百分含量 14.在一定条件下，向5L密闭容器中充入2mol A 气体和1mol B气体，发生可逆反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)， 达到平衡时容器内 B 的物质的量浓度为 0.1mol/L，则 A 的转化率为（ ) A. 67% B. 50% C. 25% D. 5% 15.下列因素中，对发生在溶液中且无气体参加的反应的速率不产生显著影响的是（ ） A. 浓度 B. 温度 C. 压强 D. 反应物的性质 二、填空题 16.对于下列反应：2SO2+O2 2SO3 ， 如果 2min 内 SO2 的浓度由 6mol/L 下降为 2mol/L，那么，用 SO2 浓度变化来表示的化学反应速率为________mol/L．min ， 用 O2 浓度变化来表示的反应速率为 ________mol/L．min ． 如果开始时 SO2 浓度为 4mol/L，2min 后反应达平衡，若这段时间内 v（O2）为 0.5mol/ （L•min），那么 2min 时 SO2 的浓度为________mol/L ． 17.催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产需采用催化工艺． （1）CoxNi（1﹣x）Fe2O4（其中 Co、Ni 均为+2 价）可用作 H2O2 分解的催化剂，具有较高活性．图 1 表示两 种不同方法制得的催化剂 CoxNi（1﹣x）Fe2O4 在 10℃时催化分解 6%的 H2O2 溶液的相对初始速率随 x 变化曲线。 由图中信息可知：________ 法制取得到的催化剂活性更高；Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是 ________ 。 （2）H2S 热分解制氢时[2H2S（g）=2H2（g）+S2（g）△H=+169.8kJ•mol﹣1]，常向反应容器中通入一定比例 的空气，使部分 H2S 燃烧，其目的是________ 。 （3）在纳米钴的催化作用下，肼（N2H4）可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．若 反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图 2 所示，则 N2H4 发生分解反应的化学方 程式为________；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有________ （写两种）。 18.随着世界粮食需求量的增长，农业对化学肥料的需求量越来越大，其中氮肥是需求量最大的一种化肥．而 氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础，其原理为：N2+3H2⇌ 2NH3 （1）在 N2+3H2⇌ 2NH3 的反应中，一段时间后，NH3 的浓度增加了 0.9mol•L﹣1 ． 用 N2 表示其反应速率为 0.15mol•L﹣1•s﹣1 ， 则所经过的时间为________ A．2s B．3s C．4s D．6s （2）下列 4 个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率，其中反应最快的是________ A．v（H2）=0.1mol•L﹣1•min﹣1 B．v（N2）=0.1mol•L﹣1•min﹣1 C．v（NH3）=0.15mol•L﹣1•min﹣1 D．v（N2）=0.002mol•L﹣1•min﹣1 （3）在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应：N2（g）+3H2（g）⇌ 2NH3（g）△H＜0．下列各 项能说明该反应已经达到平衡状态的是________ A．容器内气体密度保持不变 B．容器内温度不再变化 C．断裂 1mol N≡N 键的同时，断裂 6mol N﹣H 键 D．反应消耗 N2、H2 与产生 NH3 的速率之比 1：3：2． 19.碳和氮是动植物体中的重要组成元素，向大气中过度排放二氧化碳会造成温室效应，氮氧化物会产生光 化学烟雾，目前，这些有毒有害气体的处理成为科学研究的重要内容． （1）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）⇌ N2（g）+CO2（g）． 某研究小组向一个容器容积为 3L 且容积不变的密闭真空容器（固体试样体积忽略不计）中加入 NO 和足量 的活性炭，在恒温（T1℃）条件下反应，测得不同时间（t）时各物质的物质的量（n）如表： n/mol t/min NO N2 CO2 0 2.000 0 10 1.160.420.42 20 0.800.600.60 30 0.800.600.60 ①根据表中数据，计算 T1℃时该反应的平衡常数为________ （保留两位小数）。若某一时刻，容器中有 1.2molC、1.2molNO、0.75molN2 和 1.08molCO2 ， 此时 v（正）________ v（逆）（填“＞、＜、=”） ②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是________ （填序号字母）。 A．v（NO）（正）=2v（N2）（逆） B．容器内 CO2 和 N2 的体积比为 1：1 C．混合气体的平均相对分子质量保持不变 D．容器内压强保持不变 ③一定温度下，随着 NO 的起始浓度增大，则 NO 的平衡转化率________ （填“增大”、“不变”或“减小”）． （2）在 3L 容积可变的密闭容器中发生上述反应：H2（g）+CO2（g）⇌ H2O（g）+CO（g），恒温下 c（CO） 随反应时间 t 变化的曲线Ⅰ如图 1 所示。 ①若在 t0 时改变一个条件，使曲线Ⅰ变成曲线Ⅱ，则改变的条件是________ ②若在 t0 时刻将容器体积快速压缩至 2L（其他条件不变），请在图中画出 c（CO）随反应时间 t 变化的曲 线________ 。 （3）已知：CO（g）+H2O（g）⇌ H2（g）+CO2（g）△H=﹣41.2kJ/mol，850℃时在一体积为 10L 的恒容密 闭容器中，通入一定量的 CO 和 H2O，CO 和 H2O 浓度变化如图 2 所示：下列说法正确的是（填序号）________ A．达到平衡时，氢气的物质的量是 0.12mol B．达到平衡时，反应体系最终会放出 49.44kJ 热量 C．第 6min 时，若升高温度，反应平衡常数会减小 D．第 8min 时，若充入氦气，会导致 v 正（CO）＜v 逆（H2O） （4）850℃时，若在容积为 2L 的密闭容器中同时充入 1.0mol CO，3.0mol H2O，amol CO2 和 bmol H2 ． 若 达平衡时各组分体积分数都与（3）中平衡时相同，则 a=________ mol，b=________ mol。 三、综合题 20.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．已知：CO（g）+H2O（g）⇌ H2（g）+CO2 （g）平衡常数随温度的变化如下表： 温度/℃ 400 500800 平衡常数 K 9.949 1 试回答下列问题 （1）上述正向反应是________反应 （填“放热”或“吸热”） （2）要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动，下列措施不可行的有（ ） A.加入催化剂 B.增大 CO 的物质的量以提高体系的压强 C.降低温度 D.减小 H2 的浓度 （3）向某密闭容器中充入 2molCO 和 4molH2O（g），发生反应：CO（g）+H2O（g）⇌ H2（g）+CO2（g）， 当反应达平衡时，CO 的体积分数为 X，若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容 器中，达到平衡时 CO 的体积分数不等于 X 的有（ ） A.1molCO（g）+4molH2O+2molCO2（g）+2molH2（g） B.2molCO（g）+2molH2O+2molCO2（g）+2molH2（g） C.1molCO（g）+3molH2O+0.8molCO2（g）+0.8molH2（g） D.1molCO（g）+3molH2O+1molCO2（g）+1molH2（g） （4）若反应在 800℃时进行，设起始 CO 和 H2O（g）共为 5mol，水蒸气的体积分数为 X；平衡时 CO 的转 化率为 y，则 y 随 x 变化的函数关系式为 y=________ （5）在 VL 密闭容器中通入 10mol CO 和 10mol 水蒸气，在 T℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得 混合气体燃烧，测得放出的热量为 2845KJ（已知 CO 燃烧热为 283KJ/mol，H2 燃烧热为 286KJ/mol），则 T℃ 平衡常数 K=________ ， T=________ K （0℃时 T=273K） 21.丁烯是仅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基本原料．目前已开发出丁烷脱氢制丁烯，Pt﹣Sn 分子筛脱氢 催化剂（催化剂 L﹣78）是该过程常用的催化剂． 其反应原理为（反应Ⅰ）：C4H10（g）⇌ C4H8（g）（丁烯）+H2（g）△H1 副反应为（反应Ⅱ）：C4H10（g）⇌ C4H6（g）（丁二烯）+2H2（g）△H2 已知 C4H10（g）、C4H8（g）、H2（g）的标准燃烧热（△H）为 akJ•mol﹣1、bkJ•mol﹣1、ckJ•mol﹣1 ， a＜b ＜c＜0，且 a＞b+c． （1）△H1=________ ：反应Ⅰ能自发进行的条件是________ ．（填“高温”、“低温”或“任意温度”） （2）对于气体反应，用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（CB）也可表示平衡常数（记作 KP），则反应Ⅱ的 KP=________ ．已知△H1＜△H2 ， 则随着温度升高，反应 C4H8（g）（丁烯）⇌ C4H6 （g）（丁二烯）+H2（g）的平衡常数________ （填“增大”、“减小”或“不变”） （3）在某恒温恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，则下列不能判断两反应已同时达到平衡的是 ________ A．密闭容器中混合气体的密度不变 B．容器中 不再变化 C．容器中丁二烯的浓度不再变化 D．容器中 C4H8（g）体积分数不变 （4）中国石油兰州化工研究中心考察了反应温度、原料体积空速（适宜温度下）、氢烃体积比（适宜温度 和体积空速下）对催化剂 L﹣78 反应的性能影响，获得图 1 和表 1，2． ①该反应适宜的条件为：2.8﹣3.0/h﹣1 ， （原料体积流速）、3.0﹣3.6（氢烃体积比）和________ （温度） ②试分析原来体积空速（流速）越大，丁烷转化率越低的原因________ ③试分析氢烃体积比越大丁二烯收率越低的原因 ________ ④在某压强下，将丁烷置于密闭容器中，在 t 时刻，测得容器中丁烷气体的转化率，然后分别在不同压强下， 保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得丁烷气体的转化率．有关上述过程中丁烷 转化率随压强变化趋势图不可能的是 ________ ． 22.二甲醚（CH3OCH3）是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物，被称为 21 世纪的新型能源．工 业制备二甲醚的生产流程如图 1： 催化反应室中（压力 2.0～10.0Mpa，温度 300℃）进行下列反应： ①CO（g）+2H2（g）⇌ CH3OH（g）△H=﹣90.7kJ/mol ②2CH3OH（g）⇌ CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJ/mol ③CO（g）+H2O（g）⇌ CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.2kJ/mol （1）催化反应室中总反应 3CO（g）+3H2（g）⇌ CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=________ 据此可判断该 反应________ 条件下自发． （2）在温度和容积不变的条件下发生反应①，能说明该反应达到平衡状态的依据是 ________ a．容器中压强保持不变 b．混合气体中 c （CO）不变 c．V 正（CO）=V 逆（H2） d．c （CH3OH）=c （CO） （3）在 2L 的容器中加入 amo1CH3OH（g）发生反应②，达到平衡后若再加入 amo1CH3OH（g）重新达到 平衡时，CH3OH 的转化率________ （填“增大”、“减小”或“不变”）． （4）850℃时在一体积为 10L 的容器中通入一定量的 CO 和 H2O（g）发生反应③，CO 和 H2O（g）浓度变 化如图 2 所示 ①0～4min 的平均反应速率 V（CO）=________ ． ②若温度不变，向该容器中加入 4mo1CO（g）、2mo1H2O（g）、3mo1CO2（g）和 3mo1H2（g），起始时 V 正________ V 逆（填“＜”、“＞”或“=”），请结合必要的计算说明理由________ （5）上述工艺制备流程中二甲醚精制的实验操作名称为________ 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 C 2.【答案】 B 3.【答案】 C 4.【答案】 B 5.【答案】 C 6.【答案】 D 7.【答 案】 C 8.【答案】 C 9.【答案】 B 10.【答案】 C 11.【答案】 A 12.【答案】 B 13.【答 案】 D 14.【答案】 B 15.【答案】 C 二、填空题 16.【答案】 2 ；1 ；2 17.【答案】微波水热；Co2+；为 H2S 热分解反应提供热量；3N2H4 N2+4NH3 ；降低反应温度、 增加压强等 18.【答案】 B；B；BC 19.【答案】0.56；=；AC；不变；加入催化剂； ；C；3；3 三、综合题 20.【答案】 （1）放热 （2）A,C,D （3）B,C （4）x （5）1；1073 21.【答案】 （1）（a﹣b﹣c）kJ/mol；高温 （2）​ ；增大 （3）A （4）520﹣560℃；原料体积空速（流速）越大，与催化剂表面接触的时间越短，参加反应的丁烷越少，同 时相同时间内投入的原料增加，转化率越低；；氢烃体积比越大，使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，故 丁二烯收率越低；；④ 22.【答案】 （1）﹣246.1kJ/mol；低温 （2）abc （3）不变 （4）0.03mol/L•min；