2019-2020年高考化學二輪復習 專題限時訓練6 化學反應速率與化學平衡.doc

2019-2020年高考化學二輪復習 專題限時訓練6 化學反應速率與化學平衡一、選擇題(共7小題,每小題6分,共42分。每小題只有1個選項符合題意)1.(xx湖北黃岡中學5月模擬)在1 L密閉容器發(fā)生反應:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-Q kJ mol-1(Q>0),容器內部分物質的物質的量濃度如下表:濃度時間起始0.81.60第2 min0.6a0.2第4 min0.30.9750.5第6 min0.30.9750.5第8 min0.71.4750.1第10 min0.71.4750.1下列說法錯誤的是()A.反應在第2 min到第4 min時,O2的平均速率為0.187 5 mol(Lmin)-1B.反應在第2 min時改變了某一條件,該條件可能是使用催化劑或升高溫度C.第4 min、第8 min時分別達到化學平衡,且平衡常數相同D.在開始反應的前2 min內,該反應放出0.05Q kJ的熱量2.一定條件下,在密閉容器中,能表示反應X(g)+2Y(g)2Z(g)一定達到化學平衡狀態(tài)的是()X、Y、Z的物質的量之比為122X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化容器中的壓強不再發(fā)生變化單位時間內生成n mol Z,同時生成2n mol YA.B.C.D.3.將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應:E(g)+F(s)2G(g),忽略固體體積,平衡時G的體積分數(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:壓強/MPa體積分數/% 溫度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0b<f915 、2.0 MPa時E的轉化率為60%該反應的S>0K(1 000 )>K(810 )上述中正確的有()A.4個B.3個C.2個D.1個4.(xx福建漳州七校聯(lián)考)可逆反應aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),反應過程中,當其他條件不變時,C的百分含量與溫度(T)和壓強(p)的關系如圖。下列敘述正確的是()A.達平衡后,若升溫,平衡左移B.達平衡后,加入催化劑則C的百分含量增大C.化學方程式中a+b>c+dD.達平衡后,減少A的量有利于平衡向右移動5.(xx四川成都二診)一定條件下存在反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反應放熱?，F(xiàn)有三個相同的2 L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,在中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 條件下開始反應。達到平衡時,下列說法正確的是()A.容器、中正反應速率相同B.容器、中反應的平衡常數相同C.容器中CO的物質的量比容器中的少D.容器中CO的轉化率與容器中CO2的轉化率之和小于16.已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41 kJmol-1。相同溫度下,在體積為1 L的兩個恒溫密閉容器中,加入一定量的反應物發(fā)生反應。相關數據如下:容器編號起始時各物質物質的量/mol達平衡過程體系能量的變化COH2OCO2H21400放出熱量:32.8 kJ0014熱量變化:Q下列說法中不正確的是()A.容器中反應達平衡時,CO的轉化率為80%B.平衡時,容器中CO的轉化率等于容器中CO2的轉化率C.平衡時,兩容器中CO2的濃度相等D.容器中CO正反應速率等于H2O的正反應速率7.一定溫度下,將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H=-41.8 kJmol-1,測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為16,下列說法正確的是()A.平衡常數K=B.達到平衡后NO2與SO2的轉化率相等C.SO3和NO的體積比保持不變可以證明達到平衡狀態(tài)D.在反應過程中可能存在c(NO2)=c(SO2)二、非選擇題(共3小題,共58分)8.(xx北京房山期末)(18分)在450 并有催化劑存在下,在體積為1 L的密閉恒溫容器中,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應:2SO2+O22SO3。(1)已知:64 g SO2完全轉化為SO3會放出85 kJ熱量。SO2轉化為SO3的熱化學方程式是。(2)該反應的化學平衡常數表達式K=。(3)降低溫度,化學反應速率。該反應K值將,壓強將。(填“增大”“減小”或“不變”)(4)450 時,在一密閉容器中,將二氧化硫與氧氣混合,反應過程中SO2、O2、SO3物質的量變化如圖,反應處于平衡狀態(tài)的時間段是。A.1015 minB.1520 minC.2025 minD.2530 min(5)在15 min時,SO2的轉化率是。9.(xx河北石家莊質檢二,26)(20分)合成氨是人類研究的重要課題,目前工業(yè)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-93.0 kJmol-1(1)某溫度下,在2 L密閉容器中發(fā)生上述反應,測得數據如下:時間/h物質的量/mol 01234N22.01.831.71.61.6H26.05.495.14.84.8NH300.340.60.80.802 h內,v(N2)=。平衡時,H2的轉化率為;該溫度下,反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數K=。若保持溫度和體積不變,起始投入的N2、H2、NH3的物質的量分別為a mol、b mol、c mol,達到平衡后,NH3的濃度與上表中相同的為(填選項字母)。A.a=1、b=3、c=0B.a=4、b=12、c=0C.a=0、b=0、c=4D.a=1、b=3、c=2(2)另據報道,常溫、常壓下,N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應,生成NH3和O2。已知:H2的燃燒熱H=-286 kJmol-1,則制備NH3反應的熱化學方程式為。(3)采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),通過電解法也可合成氨,原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在電解法合成氨的過程中,應將N2不斷地通入極,該電極反應為。10.(xx河南安陽二模,28)(20分)1923年以前,甲醇一般是用木材或其廢料的分解蒸餾來生產的?，F(xiàn)在工業(yè)上合成甲醇幾乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加壓催化加氫的方法,工藝過程包括造氣、合成凈化、甲醇合成和粗甲醇精餾等工序。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數如下表所示:化學反應平衡常數溫度/5008002H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K21.02.503H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)K3(2)某溫度下反應中H2的平衡轉化率(a)與體系總壓強(p)的關系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數K(A)K(B)(填“>”“<”或“=”)。據反應與可推導出K1、K2與K3之間的關系,則K3=(用K1、K2表示)。(3)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應,已知c(CO)與反應時間t變化曲線如下圖所示,若在t0時刻分別改變一個條件,則曲線可變?yōu)榍€和曲線。當曲線變?yōu)榍€時,改變的條件是。當曲線變?yōu)榍€時,改變的條件是。(4)甲醇燃料電池有著廣泛的用途,若采用鉑為電極材料,兩極上分別通入甲醇和氧氣,以氫氧化鉀溶液為電解質溶液,則該堿性燃料電池的負極反應是。六化學反應速率與化學平衡1.C解析:A項,反應在第2 min到第4 min時v(NH3)=0.15 mol(Lmin)-1,v(O2)=v(NH3)=0.187 5 mol(Lmin)-1,正確。B項,在第2 min時改變了某一條件,使反應速率大大加快。改變的條件可能是使用催化劑或升高溫度,正確。C項,第4 min的化學平衡常數K1=、第8 min時達到化學平衡的平衡常數K2=,二者數值不相等,錯誤。D項,在開始反應的前2 min內,NH3發(fā)生反應的物質的量為0.2 mol。根據熱化學方程式可知:該反應放出0.05Q kJ的熱量,正確。2.C解析:X、Y、Z的物質的量之比等于其化學計量數之比,不能作為平衡的標志,錯;X、Y、Z的濃度保持不變可以作為平衡的標志,對;該反應為反應前后氣體分子數不相等的反應,密閉容器中壓強保持不變可以作為平衡的標志,對;單位時間內生成n mol Z的同時生成n mol Y時正逆反應速率相等,錯。3.A解析:該反應為氣體體積增大的反應,所以S>0,正確;溫度一定時,增大壓強平衡向左移動,所以810 時,54.0>a>b,1 000 時,e>f>83.0,故b<f,正確;壓強為2.0 MPa時,915 對應G的體積分數為75.0%,1 000 時,f>83.0,所以溫度升高時,平衡向正反應方向移動,正反應為吸熱反應,K(1 000 )>K(810 ),正確,915 2.0 MPa時,G的體積分數為75.0%,設起始E的物質的量濃度為x,E的轉化濃度為y,則E(g)+F(s)2G(g)起始濃度(molL-1):x0轉化濃度(molL-1):y2y平衡濃度(molL-1):x-y 2y100%=75.0%y=x則E的轉化率為60%,正確。4.A解析:溫度T2時先達到平衡狀態(tài),說明T2時反應速率快,因此T2>T1。溫度高C的百分含量低,說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,正反應是放熱反應,A正確。催化劑只能改變反應速率,而不能改變平衡狀態(tài),所以達平衡后,加入催化劑C的百分含量不變,B不正確。壓強p1時先達到平衡狀態(tài),說明p1>p2,壓強高C的百分含量低,說明增大壓強平衡向逆反應方向移動,正反應是體積增大的可逆反應,因此a+b<c+d,C不正確。達平衡后,減少A的量平衡逆向移動,D不正確。答案選A。5.D解析:A項,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,剛開始時,容器中正反應速率最大,容器中正反應速率為零。達到平衡時,容器溫度大于700 ,容器溫度小于700 ,所以,容器中正反應速率大于容器中正反應速率。B項,容器可看成容器體積壓縮一半,各物質濃度增加一倍,若溫度恒定,則平衡不移動,但恒容絕熱的情況下,容器中溫度比容器高,更有利于平衡向逆反應方向移動,故平衡常數容器小于容器。C項,若溫度恒定,容器、等效,但兩者溫度不等。達到平衡時,容器溫度大于700 ,容器溫度小于700 ,有利于容器平衡向逆反應方向移動,故容器中CO的物質的量比容器中的多。D項,若溫度恒定,容器、等效,容器中CO的轉化率與容器中CO2的轉化率之和等于1。但兩者溫度不等,達到平衡時,容器溫度大于700 ,容器溫度小于700 ,有利于容器平衡向逆反應方向移動,有利于容器平衡向正反應方向移動,故容器中CO的轉化率相應減小,容器中CO2的轉化率同樣會相應減小,因此,容器中CO的轉化率與容器中CO2的轉化率之和小于1。6.C解析:當1 mol CO完全反應時放出的熱量為41 kJ,所以容器中反應達平衡時,CO的轉化率=100% ,A選項正確;依據“三段式”計算H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)始態(tài)1(molL-1):4100反應1(molL-1):0.80.80.80.8終態(tài)1(molL-1):3.20.20.80.8始態(tài)2(molL-1):0041反應2(molL-1):xxxx終態(tài)2(molL-1):xx4-x1-xK=1;K=1,所以x=0.8 molL-1,B正確,C錯誤;依據計量數可知D選項正確。7.A解析:設NO2初始濃度為1 molL-1,依據“三段式”計算NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)始態(tài)(molL-1):1200反應(molL-1):xxxx終態(tài)(molL-1):1-x2-xxx,解得x=0.8,K=,A選項正確;NO2與SO2的轉化率應為21,B錯誤;SO3與NO的體積不論平衡與否,均為11,C錯誤;依據c(NO2)=(1-x) molL-1、c(SO2)=(2-x) molL-1可知D選項錯誤。8.答案:(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-170 kJmol-1(2)(3)減小增大減小(4)BD(5)20%解析:(1)由題意知,64 g SO2為1 mol,完全轉化為SO3會放出熱量85 kJ,即其熱化學反應方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-170 kJmol-1。(2)根據化學平衡常數表達式,即K=。(3)根據其熱化學反應方程式,正反應為放熱反應,降低溫度平衡正向移動,壓強減小,平衡常數K增大,降低溫度反應速率減小。(4)處于平衡狀態(tài)時容器中物質的量濃度不再變化,即圖像中表現(xiàn)為橫線,故BD正確。(5)由題意知,在15 min時,反應的SO2物質的量為0.04 mol,起始物質的量為0.2 mol,則SO2的轉化率為20%。9.答案:(1)0.075 mol(Lh)-120%69.12CD(2)2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)H=+1 530 kJmol-1(3)陰N2+6H+6e-2NH3解析:(1)v(N2)=0.075 mol(Lh)-1。平衡時,H2的轉化率為100%=20%。K=69.12。若保持溫度和體積不變,起始投入的N2、H2、NH3的物質的量分別為a mol、b mol、c mol,達到平衡后,NH3的濃度與上表中相同,則應該一邊倒轉化,得到的N2物質的量為2 mol,H2的物質的量為6 mol,NH3的物質的量為0 mol?？芍狢、D符合要求。(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-93.0 kJmol-1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-572 kJmol-1。2-3,整理可得:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)H=+1 530 kJmol-1。(3)因為N2在反應中得到電子,化合價降低,所以應該把N2不斷地通入陰極。電極反應為N2+6H+6e-2NH3。10.答案:(1)吸熱(2)=K1K2(3)加入催化劑將容器的體積(快速)壓縮至2 L(4)CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O解析:(1)反應隨著溫度的升高K增大,故正反應為吸熱反應。(2)平衡常數只隨溫度變化,與壓強無關,平衡常數K(A)=K(B);據反應+=可推導平衡常數之間的關系為K3=K1K2。(3)曲線變?yōu)榍€時,反應速率加快,而c(CO)平衡濃度不變,改變的條件是加入催化劑;曲線變?yōu)榍€時,反應速率加快,c(CO)平衡濃度增加,根據,V=2 L,即改變的條件是將容器的體積(快速)壓縮至2 L(僅答“加壓”不準確)。(4)甲醇是該堿性燃料電池的負極,失去電子,電極反應是CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O。