（通用版）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題突破練8 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

專題突破練8化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡一、選擇題(本題包括9個小題,每小題8分,共72分)1.(2019湖南永州高三模擬)下列說法正確的是()A.增大反應(yīng)物濃度,能增大活化分子百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大B.使用合適的催化劑,能增大活化分子百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大C.對于任何反應(yīng),增大壓強(qiáng)都可加快反應(yīng)速率D.升高溫度,只能增大吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率2.(2019湖北荊門高三調(diào)研)下列有關(guān)說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)室制氫氣,為了加快反應(yīng)速率,可向稀硫酸中滴加少量硝酸銅溶液B.可用勒夏特列原理解釋2NO2(g)N2O4(g)體系加壓后顏色變深C.反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0可通過加壓的方式增大其平衡常數(shù)D.二氧化硫和乙烯兩種氣體分別通入Br2的CCl4溶液,能使溶液褪色的是乙烯氣體3.(2019甘肅武威第十八中學(xué)高三期末)處于平衡狀態(tài)的反應(yīng):2H2S(g)2H2(g)+S2(g)H>0,不改變其他條件的情況下,下列敘述正確的是()A.加入催化劑,反應(yīng)途徑將發(fā)生改變,H也將隨之改變B.升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,H2S分解率也增大C.增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動,將引起體系溫度降低D.若體系恒容,注入一些H2后達(dá)新平衡,H2的濃度將減小4.(2019山東濟(jì)南歷城第二中學(xué)高三月考)已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A.常溫下,向體積為V L的容器中充入2 mol HI(g)充分反應(yīng),可吸收12.5 kJ的熱量B.加入催化劑,分子的能量不變,但單位體積活化分子數(shù)增多,速率加快C.其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)速率加快,HI分解率不變D.H2(g)+I2(g)2HI(g)的活化能Ea為12.5 kJ·mol-15.(2019山東濟(jì)南外國語學(xué)校高三模擬)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2 ,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230 制得高純鎳。下列判斷不正確的是()A.該反應(yīng)達(dá)到平衡時,v分解Ni(CO)4=4v消耗(CO)B.第一階段應(yīng)選擇稍高于42.2 的反應(yīng)溫度C.第二階段,230 時Ni(CO)4分解率較高D.其他條件不變,增加c(CO),平衡向正向移動,但反應(yīng)的平衡常數(shù)不變6.(2019江西紅色七校高三聯(lián)考)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),設(shè)起始n(H2O)n(CH4)=Z,在恒壓下,平衡時(CH4)的體積分?jǐn)?shù)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的焓變H<0B.圖中Z的大小為b<3<aC.圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3D.溫度不變時,圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡在加壓(縮小容器體積)后(CH4)增大7.工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。一定條件下,將0.5 mol CO和0.5 mol H2在體積為2 L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),則下列示意圖合理的是()8.(2019北京海淀區(qū)高三期中)三氯氫硅(SiHCl3)是光伏產(chǎn)業(yè)的一種關(guān)鍵化學(xué)原料,制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同時還有其他副反應(yīng)發(fā)生。當(dāng)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)為0.05 MPa時,分別改變進(jìn)料比n(HCl)n(Si)和反應(yīng)溫度,二者對SiHCl3產(chǎn)率影響如圖所示。下列說法正確的是()A.降低壓強(qiáng)有利于提高SiHCl3的產(chǎn)率B.制備SiHCl3的反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.溫度為450 K,平衡常數(shù)K(x)>K(y)>K(z)D.增加HCl的用量,SiHCl3的產(chǎn)率一定會增加9.(2019黑龍江哈爾濱第六中學(xué)高三期中)100 時,將N2O4、NO2分別充入兩個容積均為1 L的密閉容器中,容器充入0.1 mol N2O4,容器充入0.2 mol NO2,發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)H<0。下列說法正確的是()A.平衡時,、中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(N2O4)+(NO2)=1B.平衡后,再向容器內(nèi)通入一定量的NO2,又達(dá)到平衡時,NO2的體積分?jǐn)?shù)增大C.若只改變一個條件使容器中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)一定變大D.平衡后,反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值為Q,則Q()=Q()二、非選擇題(本題包括2個小題,共28分)10.(2019湖北黃岡中學(xué)高三適應(yīng)性考試)(14分)1799年由英國化學(xué)家漢弗萊·戴維發(fā)現(xiàn)一氧化二氮(N2O)氣體具有輕微的麻醉作用,而且對心臟、肺等器官無傷害,后被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)手術(shù)中。(1)一氧化二氮早期被用于牙科手術(shù)的麻醉,它可由硝酸銨在催化劑下分解制得,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (2)已知反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g)H=-163 kJ·mol-1,1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收945 kJ、498 kJ的能量,則1 mol N2O(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量為 kJ。 (3)一定溫度下的恒容容器中,反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:反應(yīng)時間/min0102030405060708090100c(N2O)(mol·L-1)0.100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00在020 min時段,反應(yīng)速率v(N2O)為 mol·(L·min)-1。 若N2O起始濃度c0為0.150 mol·L-1,則反應(yīng)至30 min時N2O的轉(zhuǎn)化率=。 不同溫度(T)下,N2O分解半衰期隨起始壓強(qiáng)的變化關(guān)系如圖所示(圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間),則T1(填“>”“=”或“<”)T2。當(dāng)溫度為T1、起始壓強(qiáng)為p0時,反應(yīng)至t1 min時,體系壓強(qiáng)p=(用p0表示)。 (4)碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:第一步I2(g)2I(g)(快反應(yīng))第二步I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))第三步IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I(g)(快反應(yīng))實(shí)驗(yàn)表明,含碘時N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·c(I2)0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是(填標(biāo)號)。 A.溫度升高,k值增大B.第一步對總反應(yīng)速率起決定作用C.第二步活化能比第三步大D.I2的濃度與N2O分解速率無關(guān)11.(2019華中師大第一附中高三期中)(14分)工業(yè)上可通過煤的液化合成甲醇,主反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)H=x。(1)已知常溫下CH3OH、H2和CO的燃燒熱H分別為-726.5 kJ·mol-1、-285.5 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1,則x=。為提高合成甲醇反應(yīng)的選擇性,關(guān)鍵因素是。 (2)T K下,在容積為1.00 L的某密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)(CH3OH為氣體),相關(guān)數(shù)據(jù)如圖。該反應(yīng)010 min的平均速率v(H2)=,M和N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率較大的是(填“v逆(M)”“v逆(N)”或“不能確定”)。 10 min時容器內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù)為。相同條件下,若起始投料加倍,達(dá)平衡時,CO的體積分?jǐn)?shù)將(填“增大”“減小”或“不變”)。 對于氣相反應(yīng),常用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)表示平衡常數(shù)(以Kp表示),其中,pB=p總×B的體積分?jǐn)?shù)。若在T K下平衡氣體總壓強(qiáng)為x atm,則該反應(yīng)的Kp=(計(jì)算表達(dá)式)。實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的lnK(化學(xué)平衡常數(shù)K的自然對數(shù))如圖,請分析lnK隨T呈現(xiàn)上述變化趨勢的原因是。 參考答案專題突破練8化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡1.B解析 增大反應(yīng)物的濃度會增大單位體積的活化分子數(shù),但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變,A錯誤;使用正催化劑,可降低反應(yīng)的活化能,增大了活化分子百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大,B正確;對于化學(xué)反應(yīng)中全部是液態(tài)物質(zhì)參與的反應(yīng),增大壓強(qiáng)對反應(yīng)速率無影響,C錯誤;升高溫度,正逆反應(yīng)的速率都增大,D錯誤。2.D解析 硝酸具有氧化性,實(shí)驗(yàn)室制H2的溶液中加入硝酸銅不能放出氫氣,故A錯誤;加壓后2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移動,不能用勒夏特列原理解釋2NO2(g)N2O4(g)體系加壓后顏色變深,故B錯誤;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變平衡常數(shù)不變,故C錯誤;乙烯與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng),二氧化硫與Br2的CCl4溶液不反應(yīng),故D正確。3.B解析 加入催化劑,反應(yīng)途徑將發(fā)生改變,但根據(jù)蓋斯定律反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)不變,反應(yīng)的H不會改變,A錯誤;升高溫度,正逆反應(yīng)速率都增大,根據(jù)勒夏特列原理可知化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,所以平衡正向移動,H2S分解率增大,B正確;該反應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行氣體分子數(shù)增多,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動。由于正反應(yīng)吸熱,所以平衡逆向移動體系溫度升高,C錯誤;根據(jù)勒夏特列原理,恒容體系中充入H2平衡逆向移動。但平衡移動的趨勢是很微弱的,只能減弱這種改變,不能抵消這種改變,因此再次平衡時H2的濃度比原來的大,D錯誤。4.B解析 題給反應(yīng)為可逆反應(yīng),充入2molHI(g)充分反應(yīng),反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以吸收的熱量小于12.5kJ,A錯誤;加入催化劑,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,有效碰撞增多,反應(yīng)速率加快,B正確;從圖表信息可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡右移,HI分解率增大,C錯誤;根據(jù)題意可知反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)的活化能Ea=(185-12.5)kJ·mol-1=172.5kJ·mol-1,D錯誤。5.A解析 反應(yīng)的速率之比和對應(yīng)計(jì)量數(shù)成正比,該反應(yīng)達(dá)到平衡時,應(yīng)滿足4v分解Ni(CO)4=v消耗(CO),A錯誤;第一階段應(yīng)選擇稍高于42.2的反應(yīng)溫度,有利于Ni(CO)4的生成,B正確;230時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),Ni(CO)4分解率較高,C正確;平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),溫度不變,平衡常數(shù)不變,D正確。6.D解析 從圖分析,隨著溫度升高甲烷的體積分?jǐn)?shù)逐漸減小,說明升溫平衡正向移動,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),H>0,A錯誤;n(H2O)n(CH4)的比值越大,則甲烷的體積分?jǐn)?shù)越小,故a<3<b,B錯誤;起始加入量的比值為3,但反應(yīng)進(jìn)行時甲烷和水是按等物質(zhì)的量反應(yīng),所以到平衡時比值不是3,C錯誤;溫度不變時,加壓(縮小容器體積)會使平衡逆向移動,甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大,D正確。7.A解析 反應(yīng)過程中甲醇的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大,假設(shè)反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為a,CO的體積分?jǐn)?shù)=0.5-a0.5+0.5-2a×100%=12,始終不變,故A正確;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CO的物質(zhì)的量逐漸減少,甲醇的物質(zhì)的量逐漸增大,達(dá)到平衡后,二者的物質(zhì)的量不一定相等,故B錯誤;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氫氣的濃度減小,甲醇的濃度增大,但氫氣的起始濃度為0.25mol·L-1,故C錯誤;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增大,達(dá)到平衡時甲醇的逆反應(yīng)速率等于氫氣正反應(yīng)速率的一半,故D錯誤。8.B解析 Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)的反應(yīng)正向?yàn)闅怏w體積減小的方向,由于降低壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動,則降低壓強(qiáng)平衡逆向移動,SiHCl3的產(chǎn)率會降低,故A錯誤;如圖所示,升高溫度,曲線是向下傾斜的,即升高溫度SiHCl3的產(chǎn)率會降低,則升溫平衡逆向移動,逆向反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正向反應(yīng)為放熱反應(yīng),故B正確;平衡常數(shù)與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)是一個定值,則溫度為450K,平衡常數(shù):K(x)=K(y)=K(z),故C錯誤;根據(jù)圖示信息,當(dāng)n(HCl)n(Si)的進(jìn)料比由11增大到31時,SiHCl3的產(chǎn)率是增加的,當(dāng)增大到61時,SiHCl3的產(chǎn)率反而減小,故D錯誤。9.A解析 平衡時,、形成等效平衡,、中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(N2O4)+(NO2)=1,故A正確;平衡后,再向容器內(nèi)通入一定量的NO2,相當(dāng)于加壓,平衡右移,又達(dá)到平衡時NO2的體積分?jǐn)?shù)減小,故B錯誤;對于容器,如加壓平衡會右移,容器中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,故C錯誤;Q()不一定等于Q(),故D錯誤。10.答案 (1)NH4NO3N2O+2H2O(2)1 112.5(3)1.0×10-320.0%>1.25p0(4)AC解析 (1)硝酸銨在催化劑存在時分解生成一氧化二氮和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4NO3N2O+2H2O。(2)對反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g)H=-163kJ·mol-1,設(shè)1molN2O(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量為x,根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和可得2x-2×945kJ-498kJ=-163kJ,解得x=1112.5kJ。(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù),在020min時段,反應(yīng)速率v(N2O)=ct=(0.10-0.08)mol·L-120min=1.0×10-3mol·(L·min)-1。由表可知,每隔10min,c(N2O)的變化量相等,故單位時間內(nèi)c(N2O)的變化與N2O的起始濃度無關(guān),每10min均減小0.01mol·L-1,若N2O起始濃度c0為0.150mol·L-1,則反應(yīng)至30min時轉(zhuǎn)化的N2O的濃度為0.01mol·L-1×3=0.03mol·L-1,則N2O的轉(zhuǎn)化率=0.03mol·L-10.150mol·L-1×100%=20.0%。其他條件相同時,溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快,N2O分解半衰期減小,由圖可知,壓強(qiáng)相同時,對應(yīng)半衰期T2>T1,則溫度T1>T2。當(dāng)溫度為T1、起始壓強(qiáng)為p0時,設(shè)起始時的物質(zhì)的量為1mol,則:2N2O(g)2N2(g)+O2(g)起始量/mol100t1min時/mol0.50.50.25t1min時總物質(zhì)的量為(0.5+0.5+0.25)mol=1.25mol,根據(jù)等溫等容條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,體系壓強(qiáng)p=1.251p0=1.25p0。(4)溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率增大,因v=k·c(N2O)·c(I2)0.5,則溫度升高,k值增大,故A正確;化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)最慢的反應(yīng)決定,則第二步對總反應(yīng)速率起決定作用,故B錯誤;第二步反應(yīng)為慢反應(yīng),第三步反應(yīng)為快反應(yīng),所以第二步活化能比第三步大,故C正確;含碘時NO分解速率方程v=k·c(N2O)·c(I2)0.5,所以N2O分解速率與I2的濃度有關(guān),故D錯誤。11.答案 (1)-127.5 kJ·mol-1催化劑(或提高催化劑的選擇性)(2)0.12 mol·(L·min)-1不能確定29(或22.22%)減小x32x9×(4x9)2該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高時平衡逆向移動,平衡常數(shù)(Kp或lnKp)減小解析 (1)CH3OH、H2和CO的燃燒熱H分別為-726.5kJ·mol-1、-285.5kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1,則CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.5kJ·mol-1,H2(g)+12O2(g)H2OH=-285.5kJ·mol-1,CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律+×2-得CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)H=-283kJ·mol-1-285.5kJ·mol-1×2+726.5kJ·mol-1=-127.5kJ·mol-1。選擇合適的催化劑可以提高合成甲醇反應(yīng)的選擇性,所以關(guān)鍵因素是催化劑。(2)v(H2)=(2-0.8)mol1L×10min=0.12mol·(L·min)-1。15min時氫氣濃度逐漸減小,平衡正向移動,改變的條件可能是加入CO(g)或分離出甲醇或降低溫度。若加入CO(g)反應(yīng)速率加快,若分離出甲醇或降低溫度會使反應(yīng)速率減慢,所以不能確定M和N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率的大小。根據(jù)圖示10min時容器內(nèi)CO的物質(zhì)的量是0.4mol、氫氣的物質(zhì)的量是0.8mol、甲醇的物質(zhì)的量是0.6mol,CO的體積分?jǐn)?shù)為0.40.4+0.6+0.8×100%22.22%。相同條件下,若起始投料加倍,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動,所以CO的體積分?jǐn)?shù)將減小。Kp=x×0.61.80.41.8×x×(x×0.81.8)2=x32x9×(4x9)2。該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高平衡逆向移動,平衡常數(shù)(Kp或lnKp)減小。