第七章化学反应速率与限度单元过关检测一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.(2014·全国新课标Ⅰ卷)已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为：H2O2+I-→H2O+IO-慢H2O2+IO-→H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98kJ·mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)解析：H2O2的分解反应主要由慢反应决定，且I-浓度越大反应速率越快，A项正确；合并题中两反应式，可知I-为催化剂，而IO-为中间产物，B项错误；1molH2O2分解时反应热为-98kJ·mol-1，并不是活化能，C项错误；根据化学计量数关系可确定v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D项错误。答案：A2.下列有关化学反应速率的说法正确的是()A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C.SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢D.用锌和稀硫酸反应制取H2时，滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率解析：因为浓硫酸会使Fe钝化，A错误；B中加入NaCl溶液相当于加水稀释，c(H+)减小，反应速率减小，B错误；升高温度，无论是放热反应，还是吸热反应，反应速率都增大，C错误；D项中能构成铜锌原电池，锌作负极，加快反应速率，D正确。答案：D3.(2013·山东卷)对于反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH<0，在其他条件不变的情况下()\nA.加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变B.改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C.升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D.若在原电池中进行，反应放出的热量不变解析:反应的ΔH大小只取决于反应物、生成物的状态，而和反应是否使用催化剂、反应途径无关，A项错误；该反应在反应前后气体的分子数不变，因此改变压强，平衡不移动，反应放出的热量不变，B项正确；升高温度，平衡逆向移动，反应放出的热量减少，C项错误；在原电池中，随反应进行，能量转化形式是化学能转化为电能，而不再是化学能转化为热能，D项错误。答案:B4.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是()A.第4组实验的反应速率最慢B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol/LC.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol/LD.第3组实验的反应温度低于30℃解析：由图象可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5mol/L，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5mol/L，C正确；由3、4组实验并结合图象知第3组实验中反应温度应高于30℃，D错误。答案：D5.(2013·江苏卷)一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，\n700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的少D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1解析：容器Ⅰ中反应正向进行，放出热量，容器Ⅱ中反应逆向进行，吸收热量，两个容器中反应温度不同，则Ⅰ、Ⅱ中正反应速率不相同，A错误；容器Ⅲ中加入反应物的量比容器Ⅰ中多，由于该反应为放热反应，Ⅲ中放出热量比Ⅰ多，Ⅲ中反应正向进行的程度比Ⅰ小，因此容器Ⅲ中反应的化学平衡常数比Ⅰ小，B错误；Ⅰ中反应正向进行，放出热量，Ⅱ中反应逆向进行，吸收热量，由于容器均为绝热容器，Ⅰ和Ⅱ中反应进行的程序均较小，故C错误，D正确。答案：D6.(双选)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是()A.温度：T1>T2>T3B.正反应速率：v(a)>v(c)v(b)>v(d)C.平衡常数：K(a)>K(c)K(b)=K(d)D.平均摩尔质量：M(a)>M(c)M(b)>M(d)解析：A项，因为ΔH<0，温度越高，CO的转化率越小，所以T3>T2>T1，错误；B项，由于T3>T1，所以v(c)>v(a)，由于p(b)>p(d)，所以v(b)>v(d)，错误；C项，平衡常数只受温度影响，由于ΔH<0，温度越高，平衡常数越小，正确；D项，升温，平衡左移，M减小，M(a)>M(c)，加压，平衡右移，M增大，M(b)>M(d)，正确。答案：CD7.(2014·福建卷)在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：\n下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是(注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1＜c2)解析：分析实验数据可看出，相同时间间隔内，N2O物质的量浓度变化值相同，可得出结论：N2O的分解速率与其物质的量浓度无关，故A项正确，B项错误。分析数据可知：0.100mol·L-1→0.050mol·L-1时间为50min，0.080mol·L-1→0.040mol·L-1时间为40min，0.060mol·L-1→0.030mol·L-1时间为30min，0.020mol·L-1→0.010mol·L-1时间为10min，所以随着N2O物质的量浓度的增大，半衰期增大，故C项错误。转化率相等的情况下，浓度越大，所需时间越长，D项错误。答案：A8.(2014·四川卷)在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g)，所得实验数据如下表：\n下列说法正确的是：A.实验①中，若5min时测得n(M)=0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2mol/(L·min)B.实验②中，该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%D.实验④中，达到平衡时，b>0.060解析：根据X(g)+Y(g)M(g)+N(g)，5min时测得n(M)=0.050mol，则c(N)=0.0050mol/L则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-3mol/(L·min),A错误；实验②中，该反应的平衡常数K=（0.008×0.008）/（0.002×0.032）=1.0，B错误；实验③中，达到平衡时，根据平衡常数为1，可以求出平衡时反应的X的物质的量为0.12mol，a=0.12mol。X的转化率为60%，C正确；实验④中，升高温度，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，b<（0.12/2）=0.06，D错误。答案：C9.在t℃下，某反应达到平衡，平衡常数恒容时，温度升高，NO浓度减小。下列说法正确的是()A.该反应的焓变为正值B.恒温下减小压强，反应体系的颜色加深C.升高温度，逆反应速率减小D.该反应化学方程式为NO2+SO2NO+SO3解析：由平衡常数表达式可知该反应为NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)，即D项正确，符合题意；该反应的特点是气体分子数不变，又由于恒容时，温度升高，NO浓度减小，可判断正反应为放热反应，即A项不正确；恒温下减小压强，即增大体积，平衡不移动，但各物质的浓度都降低，所以体系的颜色变浅，B项不正确；升高温度，正、逆反应的速率都加快，对该反应来讲，逆反应加快得更快，所以平衡逆向移动，C项不正确。答案：D10.(双选)(2014·江苏卷)一定温度下，在三个体积约为1.0L\n的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)下列说法正确的是()A.该反应的正反应为放热反应B.达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C.容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D.若起始时向容器I中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行解析：A.根据表格中数据，容器Ⅰ和容器Ⅲ中起始物质的量都是0.20mol，温度在387℃时，达到平衡时CH3OCH3的物质的量为0.080mol，而温度在207℃时，达到平衡时CH3OCH3的物质的量为0.090mol，说明该反应的正反应为放热反应，A选项正确。B.由于该反应是一个反应前后气体体积相等的反应，因此容器Ⅰ和容器Ⅱ的平衡为等效平衡，故CH3OCH3的体积分数一样大，B选项错误。C.容器Ⅰ的温度高，反应速率快，达到平衡所用的时间短，C选项错误。D.容器Ⅰ中的K=0.0802/0.0402=4，而此时的Qc=(0.15×0.10)/0.152≈0.67，因此Qc<K，则反应将向正反应方向进行，D选项正确。答案：AD二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(14分)Ⅰ.(2015·黄石调考)在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠（Na2SO3）可发生如下反应：2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H2O，生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如表所示：\n该实验的目的是；表中V2=mL。Ⅱ.(2015·安阳联考)利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在实验设计表中。(1)请填全表中的各空格。(2)实验Ⅰ中，NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。解析：Ⅰ.由实验中改变的反应条件有温度、水的体积(引起反应物浓度的变化)知，本实验探究的是反应速率与温度、浓度之间的关系，由实验2、实验3中反应条件知，二者温度不同，故其他条件应该相同，V2应该是40mL。Ⅱ.(1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对速率的影响，要验证温度对速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，验证催化剂的比表面积对速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同，因此Ⅱ的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO转化率降低，故最终Ⅲ中c(NO)较Ⅰ、Ⅱ中c(NO)大。答案：Ⅰ.探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠浓度的关系(或其他合理答案)40Ⅱ.(1)\n(2)12.(12分)(2015·武汉市新起点)在1.0L恒容密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应。A(g)2B(g)+C(g)+D(s)ΔH=+85.1kJ/mol容器内气体总压强(p)与起始压强p0的比值随反应时间(t)变化数据见下表(提示：密闭容器中的压强比等于气体物质的量之比)。回答下列问题：(1)下列能提高A的转化率的是。A.升高温度B.向体系中通入A气体C.减少D的物质的量D.向体系中通入稀有气体He(2)平衡时A的转化率为(保留两位有效数字)。(3)相同条件下，若该反应从逆向开始，建立与上述相同的化学平衡，则D的取值范围n(D)mol。(4)将容器改为恒压容器，改变条件，使反应达到相同的限度，则达到平衡时B的浓度为。解析：\n(1)A.升高温度，平衡正向移动，所以A的转化率增大，故A正确；B.体系中通入A气体，A的转化率减小，故B错误；C.将D(固体)的物质的量减小，不会引起平衡的移动，A的转化率不变，故C错误；D.恒容时通入稀有气体He但是各组分浓度不变，不会引起平衡的移动，A的转化率不变，故D错误。(2)A(g)2B(g)+C(g)+D(s)起始量0.1mol000变化量x2xxx平衡量0.1-x2xxx有图表可知20h时达到平衡状态，故故x=0.07mol，平衡时A的转化率为0.07mol/0.1mol×100%=70%。(3)相同条件下，根据等效平衡原理，若该反应从逆向开始，建立与上述相同的化平衡，则D的取值范围n(D)＞0.03mol。(4)反应后气体物质的量为：0.1mol-0.07mol+2×0.07mol+0.07mol=0.24mol，相同压强下，气体体积之比等于物质的量之比，反应后气体体积为V=(0.24/0.1)L=2.4L，所以B的浓度为0.14mol/2.4L=0.0583mol/L。答案：(1)A(2)0.70(3)>0.3(4)0.0583mol/L13.(14分)Ⅰ.已知：反应①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2，不同温度下，K1、K2的值如下：(1)从上表可以推断：反应①是(填“吸”或“放”)热反应。(2)现有反应③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：。(3)已知反应③是吸热反应。欲使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采用的措施有(填写序号)。\nA.缩小反应容器容积B.扩大反应容器容积C.降低温度D.升高温度E.使用合适的催化剂F.设法减少CO的量Ⅱ.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)ΔH＞0，其平衡常数可表示为K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃时K=0.263。(1)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，平衡常数K值(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L、c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态(填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是v(正)v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：Ⅰ.(1)反应①平衡常数随温度升高而增大，说明温度升高，平衡正向移动，正反应为吸热反应。(2)K1=c(CO)/c(CO2)，K2=c(H2)/c(H2O)，故K3=[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]=K1/K2。(3)反应③的正反应为吸热反应，升高温度，可使平衡正向移动；由于该反应前后气体分子数不变，改变容器体积，不能使平衡发生移动；使用催化剂也不能使平衡发生移动；减少生成物的量，会使平衡正向移动。Ⅱ.(1)由于正反应是吸热反应，平衡常数将随温度的升高而增大。(2)由于此时c(CO2)/c(CO)=0.025mol/L0.1mol/L=0.25≠K=0.263，所以反应不处于平衡状态，又因为0.25＜0.263，则v(正)＞v(逆)，平衡向右移动。答案：Ⅰ.(1)吸(2)K3=K1/K2或K3=[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)](3)DFⅡ.(1)增大(2)否大于
