2020高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡第1节检测(含解析)

化学反应速率和化学平衡

一、选择题

1．(2017·安徽亳州质检)下列有关化学反应速率的说法中，正确的是(　　)

A．实验室制氢气时，加入少量NaNO2固体，不影响反应速率

B．锌片分别与等pH的醋酸、硫酸反应，平均反应速率相等

C．升高温度后，吸热反应的速率加快，放热反应的速率减慢

D．纳米铁粉在空气中自燃是因为纳米铁粉的表面积大

【答案】D

2．某温度下，镍和镁分别在O2中发生反应，两种金属表面生成氧化膜厚度的实验记录如下：

表中a和b均为与温度有关的常数。下列判断错误的是(　　)

A．可用氧化膜生长速率表示金属氧化速率　

B．相同条件下，镁比镍耐氧化腐蚀

C．温度越高，a、b的值应越大　

D．金属氧化的本质为M－ne－===Mn＋

【答案】B

3．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，某研究小组做了相关实验，实验结果如下图所示，判断下列说法正确的是(　　)

A．pH越小氧化率越大

B．温度越高氧化率越小

C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关

D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率

【答案】D　

【解析】A项，由②③可知，温度相同时pH越小，氧化率越大，但温度不同时则不一定，错误；B项，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大，错误；C项，Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等，错误。

4. (2018·江西百所名校模拟)已知反应：2NO(g)＋2H2 (g)===N2 (g)＋2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)·cy(H2)，k为速率常数。在800 ℃时测得的相关数据如下表所示。

下列说法不正确的是(　　)

A．关系式中x＝1、y＝2

B．800 ℃时，k的值为8×104

C．若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10－3  mol·L－l，则生成N2的初始速率为5.12×10－3  mol/(L·s)

D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数k将增大

【答案】A　

【解析】A项，由实验数据1和2可知，c(H2)不变，c(NO)扩大1倍，反应速率为原来的＝4倍，则x＝2，由实验数据1和3可知，c(NO)不变，c(H2)扩大1倍，反应速率为原来的＝2倍，则y＝1，错误；B项，根据数据1可知800 ℃时，k的值为＝＝8×104，正确；C项，若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c( H2)＝4.00×10－3  mol·L－l，则生成N2的初始速率v＝k×c2(NO)·c(H2)＝8×104×(4.00×10－3 )2×( 4.00×10－3 )＝5.12×10－3  mol/(L·s)，正确；D项，温度升高，反应速率加快，则当浓度和其他条件不变时，升高温度，速率常数一定是增大的，正确。

5．(2017·河北秦皇岛模拟)一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)＋I2(s)　ΔH>0，若0～15 s内c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，则下列说法正确的是(　　)

A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.001 mol·L－1·s－1

B．c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反应时间小于10 s

C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快

【答案】D　

【解析】 I2为固体，故不能用它表示化学反应速率，A项错误；v(HI)＝0.002 mol·L－1·s－1，若反应仍以该速率进行，则t＝10 s，但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于10 s，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C项错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率将加快，D项正确。

6．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0已达平衡，如果其他条件不变，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)(　　)

A．增加氧气的浓度　　　B．增大压强

C．升高温度　　　　　　D．加入催化剂

【答案】C　

【解析】分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A项正确；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，B项正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，且曲线出现不连续的情况(或曲线出现“断点”)，C项错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D项正确。

7．实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图(其他条件相同)，则下列有关说法正确的是(　　)

A．若增大压强，该反应的反应速率一定增大

B．pH＝6.8时，随着反应的进行反应速率逐渐增大

C．一定pH范围内，溶液中H＋浓度越小，反应速率越快

D．可采用调节pH的方法使反应停止

【答案】D　

【解析】无法确定反应有没有气体参加，A项错误；图像中表示反应速率的是曲线的斜率，曲线斜率逐渐减小，反应速率逐渐减小，B项错误；pH越小，H＋浓度越大，反应速率越快，C项错误；pH＝8.8时，反应速率接近于0，D项正确。

8．将0.6 mol A和0.5 mol B充入0.4 L密闭容器中发生2A(g)＋B(g)mD(g)＋E(g)，经过5 min后达到化学平衡，此时测得D为0.2 mol。又知5 min内用E表示的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1，下列结论正确的是(　　)

A．A、B均转化了20%

B．m值为1

C．5 min内用A表示的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1

D．平衡时混合物总物质的量为1 mol

【答案】B　

【解析】平衡时，n(E)＝0.1×5×0.4＝0.2 mol，与D相等，所以D与E的化学计量数相等，则m＝1，B项正确；转化的量与方程式化学计量数成比例，则A转化0.4 mol，B转化0.2 mol，A的转化率为×100%＝66.7%，A项错误；v(A)＝2v(E)＝0.2 mol·L－1·min－1，C项错误；平衡时总物质的量为0.2 mol＋0.3 mol＋0.2 mol＋0.2 mol＝0.9 mol，D项错误。

9．(2019·四川雅安模拟)在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的A、B，发生反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(l)，下图是A的正反应速率v(A)随时间变化的示意图。下列说法正确的是(　　)

A．反应物A的浓度：a点小于b点

B．可能是某种生成物对反应起到催化作用

C．曲线上的c、d两点都表示达到反应限度

D．平均反应速率：ab段大于bc段

【答案】B　

【解析】随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，反应物A的浓度：a点大于b点，A项错误；在恒温恒容的条件下，随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐增大，可能是某种生成物对反应起到催化作用，B项正确；曲线上v(A)始终在变化，说明曲线上各点均表示没有达到反应限度，C项错误；根据图像可知，ab段的平均反应速率小于bc段，D项错误。

10．在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol X，在一定温度下发生反应：X(g)Y(g)＋Z(g)　ΔH＜0，容器内气体总压强p随反应时间t的变化关系如下图所示。以下分析正确的是(　　)

A．从反应开始到t1时的平均反应速率v(X)＝0.2/t1 mol/(L·min)

B．该温度下此反应的平衡常数K＝0.32

C．欲提高平衡体系中Y的含量，可升高体系温度或减少Z的量

D．其他条件不变，再充入0.1 mol 气体X，平衡正向移动，X的转化率增大

【答案】B　

【解析】在恒容的密闭容器中，气体的物质的量之比等于容器中气体产生的压强之比。

X(g)  Y(g)　＋　Z(g)　p(kPa)

反应前：　0.1 mol　　 0　　　　0　　　0.5

转化：　　　n　　    n　　　  n　　　n

t1时：　0.1 mol－n　　n　　　  n　　　0.7

＝

解得：n＝0.04 mol。

从反应开始到t1时，Δc(X)＝0.04 mol·L－1，v(X)＝＝mol·L－1·min－1，A项错误；当反应达到平衡时气体的压强是0.9 kPa，则平衡时气体的物质的量之和为0.9÷0.5×0.1＝0.18 mol，比反应前增加了0.08 mol，根据反应方程式中的物质的量关系可知有0.08 mol X发生反应，产生Y、Z物质的量都是0.08 mol，此时还剩余0.02 mol X，根据平衡常数的定义式可得该温度下的化学平衡常数K＝＝＝0.32，B项正确；该反应的正反应是气体体积增大的放热反应，因此根据平衡移动原理，欲提高平衡体系中Y的含量，可降低体系温度或减少Z的量，C项错误；其他条件不变，再充入0.1 mol 气体X，由于压强增大的影响大于浓度增大的影响，增大压强，平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，X的转化率降低，D项错误。

二、非选择题

11．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如左下图所示：

(1)从反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为______________。X的物质的量浓度减少了____________________，Y的转化率为____________。

(2)该反应的化学方程式为_________________________________________。

(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其反应速率随时间的变化图像如右上图所示，则下列说法符合该图像的是________。

A．t1时刻，增大了X的浓度

B．t1时刻，升高了体系温度

C．t1时刻，缩小了容器体积

D．t1时刻，使用了催化剂

【答案】(1)0.079 mol·L－1·s－1　0.395 mol·L－1　79%

(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)　(3)C、D

12．(2017·甘肃天水月考)光气(COCl2)是一种重要化工原料，常用于聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2与CO反应制备。下图为实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。已知该反应的正反应放热。回答下列问题：

(1)该反应的化学方程式为_____________________________________。

(2)0～6 min内，反应的平均速率v(Cl2)＝________________________________。

(3)该反应在第________min达化学反应限度，CO的转化率是__________。

(4)下列措施能提高该反应的反应速率的是______(填字母)。

A．增大压强　　　　　　 B．减少Cl2浓度

C．恒压条件下通入氦气  D．升高温度

(5)比较第8 min反应温度T(8)与第15 min反应温度T(15)的高低：T(8)______T(15)(填“＜”“＞”或“＝”)。

【答案】(1)Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)

(2)0.15 mol·L－1·min－1

(3)6　90%

(4)A、D　(5)＜

13．(2019·河南开封检测)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。

(1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)600  ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，前10 min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO3表示的平均反应速率为____________。　

(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是____________。

(4)根据上图判断，10 min时改变的条件可能是________。

a．加入催化剂 b．缩小容器容积

c．降低温度 d．增加O2的物质量

【答案】(1)减小

(2)减小　1.33×10－3 mol·L－1·min－1

(3)15～20 min,25～30 min

(4)a、b

【解析】(2)前10 min随着反应的不断进行，反应物SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率减小，前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段，即15～20 min和25～30 min 反应处于平衡状态。(4)10～15 min三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时，曲线发生的变化是O2 的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起SO2、SO3物质的量随之发生变化。

14．大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。某科学小组进行O3与含I－溶液反应相关研究。

(1)O3将I－氧化生成I2 的过程由3步反应组成：

①I－(aq)＋O3(g)===IO－(aq)＋O2(g)　ΔH1

②IO－(aq)＋H＋(aq)===HOI(aq)　ΔH2

③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)===I2(aq)＋H2O(l)　ΔH3

用热化学方程式表示O3氧化I－生成I2的反应______________________________。

(2)O3在水中易分解，在一定条件下，O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。已知O3的起始浓度为0.021 6  mol·L－1。

①在30  ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________ mol·L－1·min－1。

②pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。

③根据表中数据，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。

a．40  ℃、pH＝3.0

b．10  ℃、pH＝4.0

c．30  ℃、pH＝7.0

【答案】(1)O3(g)＋2I－(aq)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3

(2)①1.00×10－4　②OH－　③bac

【解析】(1)将所给的三个反应相加，即①＋②＋③可得总反应：2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。

(2)①v＝＝＝1.00×10－4 mol·L－1·min－1；②pH增大，则OH－浓度增大，pH增大能加速O3分解，表示对O3分解起催化作用的是OH－；③由表中数据可知，40  ℃、pH＝3.0时，所需时间在31～158 min之间；10  ℃、pH＝4.0时，所需时间＞231 min；30  ℃、pH＝7.0时，所需时间＜15 min，则分解速率依次增大的顺序为b、a、c。