化学反应速率与化学平衡-高考化学考前专项练习试题（含解析）

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化学反应速率与化学平衡
共18题，满分100分
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷整洁
一、单选题（共50分）
1．（本题5分）在稀硫酸与锌反应制氢气的实验中，下列因素对产生H2速率没有影响的是
A．升高溶液的温度 B．初始加入的稀硫酸由5 mL变成10 mL
C．将锌块换成锌粉 D．滴加几滴硫酸铜溶液
2．（本题5分）某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行。B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
实验序号 温度 0min 10min 20min 30min 40min 50min 60min
1 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ c2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ c3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820℃ 1.0 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
依上述数据，下列选项错误的是：
A．在实验1中，反应在10至20 min时间内平均速率为0.013mol·(L·min)-1
B．在实验2中，A的初始浓度c2=1.0mol/L，反应经20 min就达到平衡，推测实验2中还可能隐含的条件是：使用了合适的催化剂
C．设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3＞v1，且c3＞1.0 mol/L
D．比较实验4和实验1，可推测该反应是放热反应
3．（本题5分）化学与生活密切相关，下列说法正确的是
A．明矾常用作净水剂，其作用是吸附杂质并杀菌
B．加碘盐含有碘化钾，其作用是补充碘元素
C．“酒曲”酿酒工艺，是利用了催化剂使平衡正向移动的原理
D．汽车尾气中的污染物是造成雾霾天气的一种重要因素
4．（本题5分）反应Fe3+ +SCN Fe(SCN)2+(血红色)，一定温度下达到平衡时，c(Fe3+)=0.04 mol·L 1，c(SCN ) = 0.1 mol·L 1，c[Fe(SCN)2+] = 0.68 mol·L 1.下列说法不正确的是
A．加入固体KSCN后，平衡正向移动
B．加水稀释，溶液颜色变浅，据此判断平衡逆向移动
C．该温度下，该反应的平衡常数K=170
D．加入铁粉，平衡逆向移动
5．（本题5分）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1)：
反应时间/min n(CO)/mol H2O/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是
A．反应在t1min内的平均速率为ν(H2)=0.40/t1mol·L-1·min-1
B．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数减小
C．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时n(CO2)=0.40mol
D．温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
6．（本题5分）甲醇—水催化重整可获得H2；其主要反应为
在1.01×105Pa下，将一定比例CH3OH和H2O的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，CH3OH转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。

。下列说法正确的是
A．其他条件不变，增大压强，CH3OH的平衡转化率增大
B．甲醇—水催化重整制H2应选择反应温度为280～290℃
C．其他条件不变，增大可以提高平衡时H2产率
D．其他条件不变，在270～290℃温度范围，随着温度升高，出口处CO2的量不断减小，CO、H2的量不断增大
7．（本题5分）以和为原料制备清洁燃料二甲醚涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的
B．增大反应体系压强，可提高二甲醚产率
C．越大，的平衡转化率越高
D．200℃平衡体系中比100℃平衡体系中大
8．（本题5分）下列有关图像分析和说法正确的是
A．图甲表示合成氨反应在恒温恒容下进行的速率—时间图，Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，的体积分数：
B．图乙表示，在恒温恒容条件下，按投入和的混合气体建立平衡的过程，当与的转化率为时，无法说明反应已达到平衡
C．图丙表示在不同温度下平衡时的体积分数—压强图，则气体密度：A点点
D．图丁表示不同温度下水溶液中与的关系，a点和d点，溶液都呈中性
9．（本题5分）如图是催化偶联反应的机理，R—为烷烃基或氢原子。下列说法正确的是
A．催化剂只有[Pd0]
B．第②步反应为氧化还原反应
C．中碳的杂化类型有sp2、sp3
D．偶联反应为：+HX+
10．（本题5分）下列有关电解质溶液的说法正确的是
A．向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中c(H+)/c(CH3COOH)减小
B．利用焓判据可判断N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=-92.4 kJ·mol-1不能自发进行
C．纯物质完全燃烧生成1 mol稳定氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热
D．常温下，pH=2的醋酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液pH<7
二、判断题（共20分）
11．（本题4分）在室温下不能自发进行，说明该反应的。(_______)
12．（本题4分）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。(_______)
13．（本题4分）对处于化学平衡的体系，化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化。(_____)
14．（本题4分）反应达到平衡状态时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减小。(_____)
15．（本题4分）化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1。(__)
三、解答题（共30分）
16．（本题10分）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 实验温度 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol/L H2C2O4溶液 H2O 3mol/L 稀H2SO4溶液 0.05mol/L KMnO4溶液
① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5
② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0
（1）请完成此实验设计，其中：V1= ，V2= 。
（2）实验①、②探究的是 对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。
（3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择 （填实验编号）。
（4）利用实验1中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为 。
（5）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并设计以下实验方案继续进行实验探究。
实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量 再向试管中加入某种固体 溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol/L H2C2O4溶液 H2O 3mol/L 稀H2SO4溶液 0.05mol/L KMnO4溶液
④ 25 2.0 3.0 2.0 3.0 MnSO4 t
①该小组同学提出的假设是 。
②若该小组同学提出的假设成立，应观察到 现象。
17．（本题10分）为比较Fe3+、Cu2+和MnO2对H2O2分解反应的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙、丙所示的实验。请回答相关问题：
（1）同学X观察甲中两支试管产生气泡的快慢，由此得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。其结论 (填“合理”或“不合理”)。理由是 。
（2）同学Y利用乙装置，测定相同时间内产生气体的体积，从而探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。试回答下列问题：
①仪器A的名称是 。
②除了必要的试剂和图乙所示的仪器外，还有一样不能缺少的实验用品是 。
③实验时组装好装置乙，关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段。这一操作的实验目的是 。
④测定气体体积时，是否需要事先排除乙装置内的空气 (填“需要”或“不需要”)。
（3）同学Z利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50 mL 双氧水一次性加入盛有0.10 mol MnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]和时间(t/min)的关系如图所示。
①实验时放出气体的总体积是 mL。
②b (填“大于”、“小于”或“等于”)90 mL。
③同学Z除了探究MnO2对H2O2分解速率的影响情况，
还可得出 对H2O2分解速率的影响情况。
18．（本题10分）某实验小组利用酸性KMnO4与H2C2O4反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。回答下列问题：
编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 H2O/mL 温度/℃ KMnO4溶液褪色时间(s)
浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL
① 0.20 2.0 0.010 4.0 V 25 t1
② 0.20 4.0 0.010 4.0 0 25 t2
③ 0.20 4.0 0.010 4.0 0 T t3
(1)上表中V= ，若②③组为对比实验，则T 25℃(填“＞”、“＜”或“=”)。
(2)上述反应的离子方程式为 。
(3)t1 t2(填“＞”、“＜”、“=”)，若t3=50秒，则该条件下的反应速率v(KMnO4)= mol·L-1·s-1。
(4)有同学做实验时发现，反应开始时溶液褪色慢，但反应一段时间后溶液褪色明显加快。该同学猜测是催化剂加快了化学反应速率，要证实猜测，除选择硫酸酸化的高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还需要选择以下试剂中的 。(填字母序号)
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．硫酸 D．氯化锰 E．蒸馏水
参考答案：
1．B
【详解】A. 升高溶液的温度反应速率加快，A错误；B. 初始加入的稀硫酸由5 mL变成10 mL，氢离子浓度不变，反应速率不变，B正确；C. 将锌块换成锌粉增大固体反应物的接触面积，反应速率加快，C错误；D. 滴加几滴硫酸铜溶液，锌置换出铜，构原电池，加快反应速率，D错误，答案选B。
2．D
【详解】实验1和实验4对比，升高温度（由一个平衡状态到另一个平衡状态），c(A)由0.5 mol/L→0.2 mol/L，平衡正向移动，即该反应是吸热反应，故D错误。 在实验1中，反应在10至20 min时间内浓度降了0.13mol,时间用了10分钟，故平均速率为0.013mol·(L·min)-1，A正确；
实验1和实验2对比，反应温度相同，达到平衡时c(A)相同，但实验2先达到平衡状态，即实验2的反应速率快。考虑影响反应速率的因素（浓度、压强、温度、催化剂、反应颗粒大小）可知：C2＝1mol/L且实验2使用催化剂。B正确；实验1和实验3对比，反应温度相同，达到平衡时间相同，c(A)不同，v3＜v1，要使实验3的A浓度增大，化学平衡正向用移动。考虑影响平衡移动因素（浓度、压强、温度）可知： C3＞1.0mol/L，C正确；本题选D。
3．D
【详解】A. 明矾常用作净水剂，是因为Al3＋水解生成了Al(OH)3胶体，具有很强的吸附能力，使悬浮物聚沉，起到净水作用，没有杀菌消毒的作用，A项错误；
B. 加碘盐中含的是碘酸钾，而不是碘化钾，B项错误；
C. 酿酒加酒曲是因为酒曲上生长有大量的微生物，还有微生物所分泌的酶（淀粉酶、糖化酶和蛋白酶等），酶具有生物催化作用，可以将谷物中的淀粉加速转变成糖，糖在酵母菌的酶的作用下，分解成乙醇（酒精），利用的是催化剂加快化学反应速率的原理，催化剂不影响平衡，C项错误；
D. 汽车尾气中含有固体颗粒污染物，是造成雾霾天气的一种重要因素，D项正确；
答案选D。
4．B
【详解】A． 加入固体KSCN后，c(SCN )浓度增大，平衡正向移动，故A正确；
B． 加水稀释，溶液颜色变浅，也可能是由于c[Fe(SCN)2+]浓度降低，引起溶液颜色变浅，不能据此判断平衡逆向移动，故B错误；
C． 该温度下，该反应的平衡常数K==170，故C正确；
D． 加入铁粉，与铁离子反应生成亚铁离子，铁离子浓度减小，平衡逆向移动，故D正确；
故选B。
5．C
【详解】试题分析：A．v(CO)==mol/(L min)，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=v(CO)=mol/(L min)，故A错误；B．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H2O转化率减小，H2O的体积分数会增大，故B错误；C．CO与H2O按物质的量比1：1反应，充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O，平衡时生成物的浓度对应相同，t1min时n(CO)=0.8mol，n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t2min时n(H2O)=0.2mol，说明t1min时反应已经达到平衡状态，根据化学方程式可知，则生成的n(CO2)=0.4mol，故C正确；D．t1min时反应已经达到平衡状态，此时c(CO)==0.4mol/L，c(H2O)==0.1mol/L，c(CO2)=c(H2)==0.2mol/L，则k==1，温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应，故D错误；故选C。
考点：考查了化学平衡的影响因素；化学平衡的建立的相关知识。
6．C
【详解】A．由其主要反应可知，其他条件不变，增大压强，反应均向左移动，CH3OH的平衡转化率减小，故A错误；
B．由图可知，能产生更多的H2，而CO2的选择性随反应温度的升高而降低，甲醇—水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右；故B错误；
C．其他条件不变，增大，平衡右移，可以提高平衡时H2产率，故C正确；
D．其他条件不变，在270～290℃温度范围，随着温度升高，反应均向右移动，但CO2的选择性减小，即出口处CO2的量不断减小，根据原子守恒，即CO的量不断增大，由于反应能产生更多的H2，即氢气的量在减少，故D错误；
故选C。
7．B
【详解】A．反应I正反应方向是气体分子数减小的方向，则 S<0，故A错误；
B．反应I正向反应是体积减小的反应，温度一定，增大压强，反应正向移动，二甲醚产率增大，故B正确；
C．越大，相当于增大二氧化碳的起始投入量，由勒夏特列原理可知平衡只能减弱浓度增大的影响，不能消除，可知二氧化碳不能完全转化，则的平衡转化率越小，故C错误；
D．反应I是放热反应，升高温度平衡逆向移动，n(CH3OCH3)减小，反应II是吸热反应，升高温度平衡正向移动，n(CO)增大，则200℃平衡体系中比100℃的小，故D错误；
综上所述，答案为B。
8．B
【详解】A．由图可知，0-t1段反应正向进行达到平衡状态；t2时刻之后反应逆向进行达到新的平衡，反应逆向进行导致氨气含量减小，故，A错误；
B．反应中和的系数比为1:1，投料比为1:2，故反应的和的量为1:1，与的转化率为是个定值，故当与的转化率为时，无法说明反应已达到平衡，B正确；
C．容器体积若不变，而气体总质量始终不变，那么混合气体的密度始终不变，C错误；
D．a点氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液为中性；而d点Kw=10-12温度不是常温，氢离子浓度不等于氢氧根离子浓度，溶液不为中性，D错误；
故选B。
9．D
【分析】反应机理分为四步：①+[Pd0]→；③CuX+→+HCl；②+ → +CuX；④→+[Pd0]。
【详解】A．由反应机理可知[Pd0]、CuX在反应前后质量和性质均不变，皆为该反应的催化剂，A错误；
B．第②步反应为+ → +CuX，该反应为取代反应，B错误；
C．苯环上的C、碳碳三键的C分别为sp2、sp杂化，-R为烷基时，R中的C为sp3杂化，C错误；
D．结合分析可知，反应物有 和 ，生成物有HX和，因此偶联反应总反应为+HX+，D正确；
答案选D。
10．D
【详解】A．加水稀释促进CH3COOH 的电离，n(H+)增大，n(CH3COOH)减小，则溶液中c(H+)和c(CH3COOH)的比值增大，故A错误；
B．该反应ΔH＜0，ΔS＜0，则该反应在低温下能自发进行，故B错误；
C．1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热，故C错误；
D．若醋酸为强酸，pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液呈中性，但醋酸为弱酸，在反应过程中会继续电离出氢离子，故混合溶液显酸性，pH＜7，故D正确；
故选：D。
11．错误
【详解】反应能否自发进行需要看复合判据，，<0则反应能自发进行，>0则反应不能自发进行，该反应为熵增的反应，在室温下不能自发进行，说明该反应为吸热反应，即。故该说法是错误的。
12．错误
【详解】室温下铁在浓硫酸中钝化，不产生氢气，所以答案为错误。
13．正确
【详解】只有改变条件使正、逆反应速率不相等，化学平衡才会发生移动，故化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化，答案为：正确。
14．错误
【详解】固体为纯物质，不影响反应中各物质的浓度，不影响反应速率，错误。
15．错误
【解析】略
16． V1=2.0 V2=3.0 浓度 其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，加快（减慢）化学反应速率 ②③ 1.0×10-2mol/(L·min) Mn2+对该反应有催化作用 加入MnSO4固体后，KMnO4溶液比实验②更快褪色
【分析】(1)利用实验②、③中的数据，可知溶液的总体积为10.0mL，所以实验①中V1=2.0mL，V2=3.0mL；
(2)实验①、②其他条件相同，只有H2C2O4浓度不同，则实验①、②探究的是浓度对反应速率的影响，根据表中的实验数据，实验①的草酸浓度大，溶液褪至无色所需时间更短，则浓度大，反应速率大；
(3)实验②和③的温度不同，其他条件相同；
(4)溶液褪至无色即KMnO4反应完所需时间为1.5min，计算出用KMnO4表示的化学反应速率；
(5)①由图2可知，反应开始后锰离子浓度增大，反应速率增加的比较快，所以探究的是锰离子在反应中的作用；②若反应加快，说明Mn2+是催化剂，反应过程中溶液褪色时间减少。
【详解】(1)实验①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则溶液总体积应相同，故V1= 2.0mL；实验②、③是探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V2=3.0mL；
(2)根据表中数据可知实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，加快（减慢）化学反应速率；
(3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择②③；
(4)草酸的物质的量为：0.6mol/L×0.003L=0.0018mol，高锰酸钾的物质的量为：0.05mol/L×0.003L=0.00015mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0018mol：0.00015mol=12：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：＝0.015mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==0.01 mol/(L min)；
(5)①由图乙可知，反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4（或Mn2+）为该反应的催化剂；②若该小组同学提出的假设成立，则反应速率加快，即加入MnSO4固体后，KMnO4溶液比实验②更快褪色。
【点睛】本题主要是考查探究影响化学反应速率的因素。该题的答题关键是注意利用控制变量法进行分析解答。由于影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。
17． 不合理 阴离子种类不同 分液漏斗 秒表 检查装置的气密性 不需要 110 小于 浓度
【分析】（1）比较反应速率的大小可通过生成气泡的快慢来判断，比较金属阳离子的催化效果要排斥阴离子的干扰；
（2）①根据装置的特点确定名称；
②反应速率是根据测定相同时间内产生气体的体积来衡量的，需要计时仪器；
③为保证实验结果的准确，要进行气密性的检查；
④利用的是气体前后体积变化分析；
（3）根据图象斜率判断反应速率快慢。
【详解】(1)催化剂能改变化学反应的速率，这里是加快速率，若图1所示实验中反应速率为①>②，则一定说明氯化铁比硫酸铜催化效果好，因二者所含的阴离子不同，要证明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好，还要使选择的试剂中阴离子种类相同，所以得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，其结论不合理，故答案为不合理；阴离子种类不同；
(2)①仪器A的名称是分液漏斗，故答案为分液漏斗；
②反应速率是根据测定相同时间内产生气体的体积来衡量的，需要计时仪器：秒表，故答案为秒表；
③为保证测定相同时间内产生气体的体积的准确性，要检查装置的气密性，操作是：组装好装置乙，关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，松手后，看是否回到原位，回到原位证明气密性良好，故答案为检查装置的气密性；
④产生气体的体积主要与气体的体积变化有关，因此事先不需要排除装置内的空气；
(3) ①根据图象知，第4分钟时，随着时间的推移，气体体积不变，所以实验时放出气体的总体积是110mL，故答案为110；
②图象斜率的大小反映反应速率快慢，斜率越大，反应速率越快，将50mLH2O2一次性加入盛有0.10molMnO2粉末的烧瓶中，由于反应物浓度减小，反应速率减小，3min 4min生成10mL气体，那么2min 3min生成气体的体积应大于10mL，故b小于90mL，
故答案为小于。
③由于反应物浓度减小，反应速率减小，因此还可探究反应物浓度对化学反应速率的影响，故答案为浓度；
18．(1) 2.0 ＞或＜
(2)2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3) ＞ 1.0×10-4
(4)B
【详解】（1）由控制变量法可知，溶液的总体积为8.0mL，所以V=（8.0-4.0-2.0）mL=2.0mL；②③组为对比实验，只有温度不同，则T＞或＜25℃，故答案为：2.0mL；＞或＜；
（2）高锰酸钾可氧化草酸，则其离子方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故答案为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（3）草酸浓度越大化学反应速率越快，则；若t3=50秒，则该条件下的反应速率，故答案为：＞；；
（4）猜测是加入了催化剂加快化学反应速率，且高锰酸钾可氧化氯离子，反应应含锰离子的硫酸盐作对比，则B符合题意，故选B。
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