高三化學一輪復習-第7章-化學反應速率化學平衡單元練習習題詳解(含解析)(實驗班)（精編版）

1、- 1 - “化學反應速率化學平衡”一、選擇題1容積固定的2l密閉容器中，充入x、y各2mol，發(fā)生可逆反應：x g2y g2z g ，并到達平衡， 以y的濃度改變表示的反應速率v正 、v逆與時間 t 的關系如下列圖733。則y的平衡濃度的表達式正確的選項是式中s指對應區(qū)域的面積 。 。a 2()s aobb 1()s aobc 2()s abdod 1()s bod解析：y的初始濃度為1moll，abdos表示y向正反應方向進行時減少的濃度，而bods則表示y向逆反應方向進行時增大的濃度，反應減小的濃度是正反應減少的濃度與逆反應增加的濃度之差，即：aobsabdobodss，表示y向正反應方

2、向進行時“凈”減少的濃度，所以y的平衡濃度表達式為1aobs。此題答案為選項b。2 對于簡單反應a(g)b(g)c(g)abc， 有如下關系： v 正1(a)(b)abk cc， v 逆2(c)ck c，1k 、2k 都是常數(shù)，且在同一溫度下與物質(zhì)的起始濃度無關，假設把混合物的體積縮小到原來的一半，則正反應速率增加到原來的 。a a倍bb倍c 2b倍d 2a b倍解析：假設把混合物的體積縮小到原來的一半，物質(zhì)的濃度都會變?yōu)樵瓉淼?倍，則0v(正)12 (a) 2 (b)2()aba bkccv 正 。此題答案為選項d。3在合成氨生產(chǎn)過程中，為防止催化劑中毒用銅氨液法除去變換后的一氧化碳：323

3、32cu(nh ) ac(aq)co(g)nh (g)cu(nh) coac(aq)吸收解吸，kj/molhq。該吸收反應在常溫常壓下很難進行，則適宜的吸收反應的條件應為 。a10000kpa，70b10000kpa，10c10000kpa，80d10kpa，80解析：由題意可知：該反應的正反應是吸熱反應，正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強- 2 - 有利于向正反應方向進行，為了除去一氧化碳，要使反應向正反應方向進行，應該用較高的溫度和高壓。此題答案為選項c。4在一定溫度下，在一固定容積的密閉容器中存在如下平衡：2242no (g)n o (g) ?，F(xiàn)在維持容器溫度和容積均不變的情況下，向容

4、器中補充2gnoa，待建立新的平衡時，平衡混合物中2no 的體積分數(shù)與原平衡狀態(tài)相比是 。a增大b減小c不變d以上三種情況都有可能解析：設想一個中間過程：由此可知：第一個過程中平衡不移動，將容器壓縮到原來體積，平衡正向移動，即平衡混合物中2no 的體積分數(shù)變小。此題答案為選項b。5丙酮與碘在酸性介質(zhì)中發(fā)生如下反應：33232ch cochich coch ihi 。實驗證 明 ， 在25時 ， 該 反 應 的 化 學 反 應 速 率 與 物 質(zhì) 的 量 濃 度 之 間 存 在 如 下 關 系 式 ：33(ch coch )(h )vkcc，式中k為速率常數(shù)，在該溫度下，32.23 10k，試推

5、測開始時反應速率和反應后期反應速率的變化情況是 。a反應速率先減小后增大b反應速率先增大后減小c反應速率始終不變d無法判斷解析：設反應前h 濃度為0(h )c，33ch coch 的濃度為033ch cochc，在反應中的某一時刻，33ch coch 減少的濃度為x ， h增加的濃度為x反應過程中，溶液的體積是定值。因此在反應的某一時刻，33 (ch coch ) (h )vk cxcx ，根據(jù)數(shù)學中的一元二次函數(shù)的圖像可得答案。此題答案為選項b。6工業(yè)上目前利用甲烷在fe、co、ni等過渡金屬催化下，高溫裂解生成2h ：42ch (g)c(s)2h (g) ，圖734是溫度對甲烷轉化率的影響

6、，以下有關說法正確的選項是- 3 - a甲烷裂解屬于吸熱反應b同一溫度下，使用不同催化劑時4ch 轉化率不同c增大體系壓強，可提高甲烷的轉化率d在1500 以上時，甲烷的轉化率很高，但幾乎得不到炭黑，其原因是在高溫下該反應為放熱反應解析：由圖像知：溫度升高，甲烷的轉化率增加，即：隨著溫度升高反應向正方向移動，所以甲烷裂解屬于吸熱反應，所以選項a正確。催化劑只改變反應速率，不改變平衡，所以選項b錯誤。反應物氣體總體積小于生成物氣體總體積，因此增大體系壓強，反應逆向移動，降低了甲烷的轉化率，所以選項c錯誤。1500以上，甲烷轉化率很高，但同時碳會與空氣中的氧氣發(fā)生反應，所以得不到炭黑，此反應是吸熱

7、反應，所以選項d錯誤。此題答案為選項a。二、填空題7在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密封隔板。兩側分別進行如下列圖735的可逆反應：各物質(zhì)的起始加入量為：a、b和c均為4 0mol，d為65mol，f為20mol，設e為molx。當 x 在一定范圍內(nèi)變化時，均可以調(diào)節(jié)反應器的溫度，使兩側反應均到達平衡，并且隔板恰好處于反應器的正中位置。請答復以下問題：1 假設 x等于45， 則右側反應在起始時向哪個方向移動？欲使起始反應維持向該方向進行，則 x 的最大取值應在什么范圍？2假設 x 分別為45和50，則在這兩種情況下，當反應到達平衡時，a的物質(zhì)的量是否相等？解析：1向正方向移動，x 的

8、取值范圍是小于7mol；2不相等；因為這兩種情況下到達的平衡建立在不同的溫度下，而溫度不同，反應器左端的平衡狀態(tài)肯定不一樣。8在100 和5210 pa的條件下，反應以a(g)d(g)e(g)ade建立平衡后，在不加入任何- 4 - 物質(zhì)的條件下逐步增大體系的壓強溫度維持不變，下表列出不同壓強下反應建立平衡時物質(zhì)d的濃度。壓強pa521055 1061 10d的濃度mol/l0.0850.200.44根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，答復以下問題：1壓強從5210 pa 增加到5510 pa 時，平衡向 _填“正”或“逆” 反應移動，理由是 _。2壓強從5510 pa 增加到61l0 pa時，平衡向 _填“正”

9、或“逆” 反應移動，理由是 _。解析：1逆；d物質(zhì)濃度增大的倍數(shù)小于壓強增大的倍數(shù)。2正；d物質(zhì)濃度增大的倍數(shù)大于壓強增大的倍數(shù)。9已知kt、kpap時，在容積為lv的密閉容器中充有1mola和1molb。保持恒溫恒壓，使反應 a gb gc g 到達平衡時，c的體積分數(shù)為40%，試答復以下問題。1欲使溫度和壓強在上述條件下恒定不變，在密閉容器中加入2mola和2molb，則反應到達平衡時，容器的體積為_。c的體積分數(shù)為_；2假設另選一容積不變的密閉容器，仍控制溫度為kt，使1mola和1molb反應到達平衡狀態(tài)，c的體積分數(shù)仍為40%，則該密閉容器的體積為_。解析：1恒壓恒溫時，由pvnrt

10、 知，氣體的體積分數(shù)等于其物質(zhì)的量的分數(shù)，即在p、t不變時，1mola和1molb到達平衡狀態(tài)時，c的物質(zhì)的量分數(shù)為40%，從而推出平衡時容器的體積為57v。同樣條件下加入2mola和2molb求其平衡時容器的體積，可以建立如下等效平衡。2由于反應的條件為相同的溫度、體積及相同的物質(zhì)的量，開始且平衡時物質(zhì)c的體積分數(shù)相同，即與題設的狀態(tài)相同，此時整個體系的狀態(tài)相同，即p、t、v相同。此題答案為： 1107v；40%。 257v。10把2n 、2h 以體積之比為1 1混合均勻后分成四等份，分別充入a、b、c、d四個裝有鐵觸媒的真空密閉容器容積不變中，在保持溫度相同條件下，四個容器相繼到達化學平衡

11、狀態(tài)，分析下表中的數(shù)據(jù)答復以下問題：容器代號abcd平衡時混合物的平均式量1617- 5 - 平衡時2n 的轉化率20%平衡時2h 的轉化率30%1平衡時， _容器中3nh 所占的比例最大。2到達平衡時，所需時間最長的是_。3四個容器的壓強由小到大的排列順序是_。解析：1設四個容器內(nèi)的2n 和2h 均為lmol。在a容器中223n3h2nh起始mol110變化mol0.20.60.4平衡mol0.80.40.4則平均相對分子質(zhì)量12812(a)18.750.80.40.4mmn，2h 的轉化率0.6100%60%1。在b容器中223n3h2nh起始mol110變化mol0.10.30.2平衡m

12、ol0.90.70.2混合氣體平均相對分子質(zhì)量1 2812(b)16.670.90.70.2m，2n 的轉化率0.1100%10%1。即在a、b容器中m、2n、2h，a中18 75、20%、60%，b中16 67、10%、30%。12n和2h越大，平衡混合氣體3nh 的含量越大，m也越大；而a中m最大，則含3nh的物質(zhì)的量分數(shù)最大，所以選項a正確。2容器體積越大，起始濃度越小，反應速率越小，到達平衡所需時間越長，所以選項c正確。3反應前，四個容器中2(n )n和2(h )n相同，反應溫度也相同，但轉化率不同，說明四個容器的容積不同，體積越小，濃度越大，反應物轉化率越高，m越大，所以容積為adb

13、c。此題答案為： 1a； 2c； 3adbc。11盛夏的夜晚，小明同學花了一個月的時間，在黑暗的草叢中，細數(shù)螢火蟲的閃光頻率。溫度從1426，測得如下表的閃光頻率：溫度 / 262523222019181614內(nèi)光頻率1/s2001781581411261121008979結果發(fā)現(xiàn)可應用阿累尼烏斯定律加以標準。試答復以下問題：1試利用上表數(shù)據(jù)證實阿累尼烏斯定律，并計算閃光行為的活化能。附一張方格紙及半對數(shù)紙- 6 - 2導致螢火蟲閃光的反應機理可能相當復雜，但利用阿累尼烏斯定律的這種過程推導，其意義如何？試簡述之。解析：此題考查學生對數(shù)據(jù)的處理能力及其探索求新能力。由于閃光頻率fk 阿累尼烏斯

14、定律中的k ，因此ln k與1t呈線性關系， 斜率aemr。通過作圖可得斜率1505m，最后的活化能ae12.5kj/molmr。應用阿累尼烏斯定律求出的活化能應為螢火蟲閃光反應的表觀活化能。這樣推導的意義在于找出螢火蟲與溫度之間的數(shù)學關系，即通過數(shù)據(jù)分析，建立數(shù)學模型。12在溫度為830k時，以下可逆反應具有某些特殊性質(zhì)：222co(g)h o(g)h (g)co (g) 。假設起始濃度2(co )2mol/lc、2(h o)3mol/lc，反應到達平衡時，co的轉化率為60%；如果將2h o 的起始濃度加大到6moll，則co的轉化率為75%。請注意上述有關數(shù)據(jù)，并總結規(guī)律，完成以下問題：

15、設830k時，起始濃度2(co )mol/lca、2(h o)mol/lcb，反應到達平衡時2(h )mol/lcc。 1當b不變時，a 減少，重新到達平衡時，co的轉化率_，2h o 的轉化率_填“上升” 、 “下降”或“不變” ；2當5a，209c時，b_；3當ab時，ca_；4用以表示a 、b、 c 之間關系的代數(shù)式是_。解析：1在830k時，設總體積為1l，根據(jù)反應222co(g)h o(g)h (g)co (g) 可知，co60%時，參加反應的(co)2mol/l1l60%1.2moln，則21.2molh o100%40%3mol。co75%時，參加反應的(co)2mol/l1l7

16、5%1.5moln，則21.5molh o100%25%6mol。由計算可得： 增加水蒸氣的濃度，co轉化率增加， 而水的轉化率降低， 并且60%40%100%，75%25%100%。由上述計算可總結一些規(guī)律：a各反應物的轉化率之和為100%。用代數(shù)式表示為：1ccab。b增大一種反應物濃度，則該物質(zhì)的轉化率降低，而另一種反應物的轉化率升高，且升高率與該物質(zhì)的轉化率降低率相等。則可得：1當b不變、 a 以減小時，co轉化率增大，2h o 轉化率減小。- 7 - 2當5a，209c時，由1ccab可得：4b。3也是根據(jù)1ccab可求得。此題答案為： 1上升，下降； 24； 312； 41ccab

17、。13在一定溫度下，把2體積2n 和6體積2h 通入一個帶有活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通，且不考慮活塞的質(zhì)量及摩擦，如下列圖736。容器中發(fā)生以下反應：223n (g)3h (g)2nh (g)q 。假設反應到達平衡后，測得混合氣體為7體積，據(jù)此答復以下問題：保持上述反應溫度不變，使a、b、 c 分別代表初始加入的2n 、2h 和3nh 的體積，如果反應到達平衡后混合氣體中各物質(zhì)的體積分數(shù)仍與上述平衡時完全相同，那么：1假設1a，2c，則b_，在此情況下， 反應起始時將向_ 填“正”或“逆”方向進行。2假設規(guī)定起始時反應向逆反應方向進行，則c 的范圍是 _。 3在上述裝置中，假

18、設需控制平衡后的混合氣體的體積為65體積，則可采取的措施是_。解析： 13，逆原因是這些物質(zhì)加起來還不足7體積，所以平衡向氣體體積擴大方向移動；214c；3降低溫度因為657，所以平衡必須向逆反應方向移動，而壓強和物質(zhì)的配比關系在這里是無法改變的 。14對以下反應：2222h (g)2no(g)2h o(l)n (g) 進行了反應速率測定，測定結果見附表。附表反應的起始速率和起始濃度的實驗數(shù)據(jù)800實驗序號起始濃度310mol/l生成2n 的起始反應速率310 mol / (ls)(no)c2(h )c6.001.003.196.002.006.366.003.009.561.006.000.

19、482.006.001.923.006.004.301通過分析表中的數(shù)據(jù)找出生成2n 的反應速率與no和2h 起始濃度的關系。- 8 - 2計算800和no、2h 的起始濃度都為36 0010 moll時，生成2n 的起始反應速率。解析：1固定一種反應物的起始濃度，改變另一種反應物的起始濃度，根據(jù)濃度變化的倍數(shù)關系可得一種反應物的起始濃度與反應速率的關系。根據(jù)實驗，(no)c不變，則有：33222332 11(h )2.00 106.361022(h )1.00103.1910cvcv，323332 11(h )9.561033(h )3.1910cvcv。可見，2(h )c增大倍數(shù)與生成2n

20、 的起始反應速率增大的倍數(shù)相同，即22(n )(h )vc。根據(jù)實驗，2(h )c不變，則有：3255344(no)1.921022(no)0.48 10cvcv，3266344(no)4.301033(no)0.4810cvcv?？梢姡?n 的起始反應速率與(no)c的平方成正比，即22(n )(no)vc。綜上所述，可得出生成2n 的反應速率與no和2h 起始濃度的關系如下：222(n )(h )(no)vkcc。上式中k為速率常數(shù)，此值可從的六組實驗中求平均值得到。2計算800和no、2h 的起始速率都為36 0010 moll時，生成2n 的起始反應速率。 提示 ：從的六組實驗中求

21、平均值得到k，代入計算式即可求得。15自然界中的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響。地殼內(nèi)每加深1km，壓強增大約25000 30000kpa。在地殼內(nèi)2sio 和hf存在以下平衡：242sio (s)4hf(g)sif (g)2h o(g)148.9kj 。根據(jù)題意完成以下填空：1在地殼深處容易有_氣體逸出，在地殼淺處容易有_沉積。2如果上述反應的平衡常數(shù)k值變大，該反應_填編號。a一定向正反應方向移動b在平衡移動時正反應速率先增大后減小c一定向逆反應方向移動d在平衡移動時逆反應速率先減小后增大3如果上述反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當反應到達平衡時，_ 填編號。a22(hf)(h

22、o)vv正逆b24(h o)2(sif )vv正逆c2sio 的質(zhì)量保持不變d反應物不再轉化為生成物- 9 - 4假設反應的容器容積為20l，反應時間80min，容器內(nèi)氣體的密度增大了012g / l，在這段時間內(nèi)hf的平均反應速率為_。解析：k值增大，說明反應向正方向移動，在此題中，反應是放熱反應，k值增大說明溫度降低，所以反應速率剛開始是降低的，但是隨著反應的進行，溫度升高反應速率逐漸增大。此題答案為： 14sif ，2h o ，2sio 。 2ad。 3bc。 4 00010mol(l min)。16用天然氣及煤氣生產(chǎn)co、2h 等合成氣，再在合成塔中，250和5mpa的條件下在催化劑c

23、uo、zno、23al o 和23v o 外表合成甲醇。合成氣經(jīng)循環(huán)利用，最終碳元素全部轉化為甲醇。主要工藝流程圖如下列圖737：試答復以下問題：1催化劑cuo、zno、23a1 o 和23v o 中，cuo和zno是按質(zhì)量之比為1 1組成的，由于體系中有2co ，可以使cuo的比例保持相對恒定，從平衡角度考慮，該反應的化學方程式為 _。2參考合成反應23co(g)2h (g)ch oh(g) 的平衡常數(shù)：溫度 / 0100200300400平衡常數(shù)6671321.91042.41051 10以下說法中正確的選項是_。a該反應正反應是放熱反應b該反應在低溫下不能自發(fā)進行，高溫下可自發(fā)進行，說明

24、該反應0sc在t時，1l密閉容器中，投入01molco和20 2molh，到達平衡時，co轉化率為40%，則此時的平衡常數(shù)約為46 3d工業(yè)上采用稍高的壓強5mpa和250時，原料氣轉化率最高3假定生產(chǎn)合成氣時，只有和兩個反應，和中co、2co 及2h 合成甲醇時原子利用率最高， 且各物質(zhì)均無剩余假定轉化率為100% 。反應產(chǎn)生的氣體與反應產(chǎn)生的氣體最正確體積之比為_。4某合作學習小組按照上題3的結論，取的產(chǎn)物與的產(chǎn)物混合氣體67 2l標準狀況 ，其中co的體積分數(shù)為x ，通過模擬裝置合成得到甲醇的物質(zhì)的量隨co體積分數(shù)變化的函數(shù)關系式，并畫出圖像假定co先與2h 反應，co完全反應后，2co

25、 才與2h 反應，且各步轉化率均為100% 。解析： 1依據(jù)可逆反應中2co 生成，2co 可抑制平衡移動，因此反應的化學方程式為：- 10 - 22co2cuocu oco 或2cocuocuco 。2依據(jù)溫度升高，平衡常數(shù)減小。因此正反應是放熱反應。又因為正反應中氣體分子數(shù)減小，因此0s，該反應的平衡常數(shù)3222(ch oh)0.0446.3(co)(h )0.060.12ckcc，因此答案為ac 。3設產(chǎn)生的氣體總體積為1v ，其中co體積為14v，2h 體積為134v，為滿足過剩的2h 為14v，設產(chǎn)生的氣體總體積為2v ，其中2co 體積為22v，2h 體積為22v，為滿足，則221

26、1 3224vvv ，解得124 1vv 。因此答案為4 1；4產(chǎn)物總物質(zhì)的量為3mol，由題意可知：co為3 molx，產(chǎn)物中2h 為9 molx，2co物質(zhì)的量為3mol3 mol9 mol1.5mol6 mol2xxx；產(chǎn)生2h 的量也為1.5mol6 molx。 假設20v， 則0.25x。 假設按3 的討論，4 1，即12312xx41，解答0.2x。因此分別討論：當0.2x時，2(co)(co )31.561.530.9ynnxxx；假設00.2x時，則反應中2h 不足，3(91.566 )20.5yxxxxx； 假 設0.20.25x， 則 反 應 中2h過 量 ，2(co)(c

27、o )1.53ynnx 。產(chǎn)物總物質(zhì)的量為3mol，的產(chǎn)物為43mol52.4mol，的產(chǎn)物則為13mol0.6mol5。綜上所述， 當0.2x時，0.9moly；當00.2x時，20.5yx；0.20.25x時，1.53yx 。據(jù)此畫圖。17環(huán)己烷在負載納米au的分子篩au / tsl催化劑的作用下與空氣發(fā)生氧化反應，反應原理是：通過游離基反應形成環(huán)己基過氧化氫，該過氧化物在au / tsl催化作用下受熱分解，生成環(huán)己醇和環(huán)己酮 。由于環(huán)己醇、環(huán)己酮比環(huán)己烷更容易被氧化，因而有許多副產(chǎn)物如己二酸及一些酯類化合物生成。- 11 - 1下表是某反應溫度下，環(huán)己烷催化氧化反應的轉化率x和目標產(chǎn)物的

28、選擇性s的結果：催化劑轉化率 x /% 目標產(chǎn)物的選擇性s/% 環(huán)己基過氧化氫環(huán)己醇環(huán)己酮au / tsl10.414.134.939.8寫出環(huán)己烷催化氧化為環(huán)己酮的化學方程式：_。假設在反應容器中加入10mol環(huán)己烷， 則生成的環(huán)己酮的物質(zhì)的量為_保留2位小數(shù)。2圖 738( )a 是反應溫度對環(huán)己烷催化氧化反應的轉化率x 和目標產(chǎn)物的選擇性s和目標產(chǎn)物的總收率y的影響。由圖 738( )a 可知：該反應較適宜的反應溫度約為_。隨著反應溫度的升高，環(huán)己烷的轉化率x逐漸增加，而目標產(chǎn)物的選擇性s和目標產(chǎn)物的總收率y卻逐漸降低，其可能的原因是_。3圖 738( )b 是反應時間對環(huán)己烷催化氧化反應的轉化率x 和目標產(chǎn)物的選擇性s和目標產(chǎn)物的總收率y的影響。由圖 738( )b 可知，該反應較適宜的反應時間約為_。隨著反應時間的延長，環(huán)己烷的轉化率x逐漸增加，而目標產(chǎn)物的選擇性s逐漸降低，這說明：_。解析：1004mol；2150，過高的溫度使環(huán)己醇、環(huán)己酮被氧化為己二酸和酯類化合物；325h，環(huán)己醇和環(huán)己酮的氧化速率要比環(huán)己烷大得多。須注意：如答環(huán)己醇、環(huán)己酮比環(huán)己烷更容易被氧化不給分。18在2l密閉容器內(nèi)，投入一定量2no ，發(fā)生以下反應：222no (g)2no(g)o (g) 。在三種不同條件下進行實驗，2no 的濃度隨反應時間的變化情況如下列圖7-39。請答復以下問題：-