湖北省黃岡市2019高考化學一輪復習 化學反應速率和化學平衡練習.doc

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化學反應速率和化學平衡 李仕才 模擬試題（滿分100分） 一、選擇題(單選題，每題6分共7題42分） 1．若C＋CO2 2CO(正反應為吸熱反應)，反應速率為v1；N2＋3H2 2NH3(正反應為放熱反應)，反應速率為v2。對于上述兩個反應，當溫度升高時，v1和v2的變化情況為 (　　) A．同時增大 B．同時減小 C．v1增大，v2減小 D．v1減小，v2增大 2．據(jù)報道，在300℃、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。 2CO2(g)＋6H2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) 下列敘述錯誤的是 (　　) A．使用Cu－Zn－Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率 B．反應需在300℃進行可推測該反應是吸熱反應 C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉化率 D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 3．恒溫恒容條件下，下列敘述正確的是 (　　) A．相同的甲、乙兩容器中分別加入1 g SO2、1 g O2與2 g SO2、2 g O2，發(fā)生反應2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)達到平衡，SO2的轉化率前者大 B．反應2HI(g) H2(g)＋I2(g)達到平衡，增大HI的物質的量，平衡不移動 C．反應2HI(g) H2(g)＋I2(g)達到平衡，增大HI的物質的量，HI的分解率和體積分數(shù)均不變 D．反應2NO2(g ) N2O4(g)達到平衡時，再向容器內通入一定量的NO2(g)，重新達到平衡時，與第一次平衡時相比，NO2的體積分數(shù)增大 4．反應aM(g)＋bN(g)cP(g)＋dQ(g)達到平衡時，M的體積分數(shù)y(M)與反應條件的關系如下圖所示。其中z表示反應開始時N的物質的量與M的物質的量之比。下列說法正確的是 (　　) A．同溫同壓同z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分數(shù)增加 B．同壓同z時，升高溫度，平衡時Q的體積分數(shù)增加 C．同溫同z時，增加壓強，平衡時Q的體積分數(shù)增加 D．同溫同壓時，增加z，平衡時Q的體積分數(shù)增加 5．已知：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ/mol，該反應是一個可逆反應。若反應物起始物質的量相同，下列關于該反應的示意圖不正確的是(　　) 6．相同溫度下，體積均為0.25 L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.6 kJ/mol。實驗測得起始、平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表所示： 容器編號 起始時各物質的物質的量/mol 達平衡時體系能量的變化 N2 H2 NH3 ① 1 3 0 放出熱量：23.15 kJ ② 0.9 2.7 0.2 放出熱量：Q 下列敘述錯誤的是 (　　) A．容器①中反應達平衡時N2、H2的轉化率相等 B．平衡時，兩個容器中NH3的體積分數(shù)均為 C．容器②中達平衡時放出的熱量Q＝23.15 kJ D．若容器①的體積為0.5 L，則平衡時放出的熱量小于23.15 kJ 7．(2010江蘇，14改編)在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下[已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1]： 容器 甲 乙 丙 反應物投入量 1 mol N2、 3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3 NH3的濃度 (molL－1) c1 c2 c3 反應的能量變化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ 體系壓強(Pa) p1 p2 p3 反應物轉化率 α1 α2 α3 下列說法正確的是 (　　) A．2c1>c3　　　　　　　　B．a(chǎn)＋b＝92.4 C．2p21 二、非選擇題 8．（16分）向2 L密閉容器中通入a mol氣體 A和b mol氣體B，在一定條件下發(fā)生反應：xA(g)＋yB(g) pC(g)＋qD(g) 已知：平均反應速率vC＝1/2vA；反應2 min時，A的濃度減少了1/3，B的物質的量減少了 a/2 mol，有a mol D生成。 回答下列問題： (1)反應2 min內，vA＝______________，vB＝__________________________________； (2)化學方程式中，x＝______、y＝______、p＝______、q＝________； (3)反應平衡時，D為2a mol，則B的轉化率為___________________________________； (4)如果只升高反應溫度，其他反應條件不變，平衡時D為 1.5a mol，則該反應的ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)； (5)如果其他條件不變，將容器的容積變?yōu)? L，進行同樣的實驗，則與上述反應比較： ①反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是____________________ ________________________________________________________________________； ②平衡時反應物的轉化率__________(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 9．（13分）煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。 (1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應為： C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ/mol 一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應，下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是________(填字母，下同)。 a．容器中的壓強不變 b．1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵 c．v正(CO)＝v逆(H2O) d．c(CO)＝c(H2) (2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)： 實 驗 組 溫 度 /℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min H2O CO H2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 5 2 900 1 2 0.4 1.6 3 3 900 a b c d t ①實驗1中以v(CO2)表示的反應速率為__________。 ②該反應的逆反應為________(填“吸”或“放”)熱反應。 ③若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質的質量分數(shù)分別相等)，且t<3 min，則a、b應滿足的關系是____________________(用含a、b的數(shù)學式表示)。 (3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應： CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，如圖表示該反應進行過程中能量(單位為kJ/mol)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中，充入 1 mol CO2和3 mol H2，下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是　　　。 a．升高溫度 b．充入He(g)，使體系壓強增大 c．將H2O(g)從體系中分離出來 d．再充入1 mol CO2和3 mol H2 10．（13分）（創(chuàng)新探究）Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)運用該方法降解有機污染物pCP，探究有關因素對該降解反應速率的影響。 [實驗設計]控制pCP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298 K或313 K(其余實驗條件見下表)，設計如下對比實驗。 (1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。 實驗 編號 實驗目的 T/K pH c/10－3 mol/L H2O2 Fe2＋ ① 為以下實驗作參考 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應速率的影響 ③ 298 10 6.0 0.30 [數(shù)據(jù)處理]實驗測得pCP的濃度隨時間變化的關系如上圖。 (2)請根據(jù)上圖實驗①曲線，計算降解反應在50 s～150 s內的反應速率：v(pCP)＝______________mol/(Ls)。 [解釋與結論] (3)實驗①②表明溫度升高，降解反應速率增大。但溫度過高時反而導致降解反應速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：______________________。 (4)實驗③得出的結論是：pH等于10時，_________________________。 [思考與交流] (5)實驗時需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的反應立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應的方法：__________________________________。 11.（ 16分）某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應平衡常數(shù)和水解反應速率的測定。 (1)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡： NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g) 實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡總壓強/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總 濃度/(molL－1) 2.4 10－3 3.4 10－3 4.8 10－3 6.8 10－3 9.4 10－3 ①可以判斷該分解反應已經(jīng)達到平衡的是________。 A. 2v(NH3)＝v(CO2) B. 密閉容器中總壓強不變 C. 密閉容器中混合氣體的密度不變 D. 密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計算25.0℃時的分解平衡常數(shù)： ____。 ③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25.0℃下達到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質量________(填“增加”“減少”或“不變”)。 ④氨基甲酸銨分解反應的焓變ΔH________0(填“>”“＝”或“<”)，熵變ΔS________0(填“>”“＝”或“<”)。 (2)已知：NH2COONH4＋2H2O NH4HCO3＋NH3H2O 該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定水解反應速率，得到c(NH2COO－)隨時間的變化趨勢如圖所示。 ⑤計算25.0℃時，0～6min氨基甲酸銨水解反應的平均速率： ________。 ⑥根據(jù)圖中信息，如何說明該水解反應速率隨溫度升高而增大： ________。 評分標準 答案 1．A　2．B　3．C　4．B　5．C　6．C　7．B　 每個6分 8．(1) a/12mol/(Lmin)（2分） a/8mol/(Lmin) （2分） 　(2)2　3　1　6　（全對給2分有錯不給分） (3)100%（2分） 　(4)<　 （2分） (5)①增大（1分） 　體積減小，反應物的濃度增大，因而使反應速度增大（2分） ?、跍p小（1分） 　體積減小，氣體的壓強增大，平衡向氣體分子數(shù)減少的方向(即逆反應方向)移動，因而使反應物轉化率減小（2分） 9．(1) bc （3分） (2)①0.16 mol/(Lmin) （2分） ?、谖?分） ③b＝2a，a>1(或使用合適的催化劑) （3分） (3)cd（3分） 10．(1)每空1分共5分 實驗 編號 實驗目的 T/K pH c/10－3 mol/L H2O2 Fe2＋ ② 313 3 6.0 0.30 ③ 探究溶液的 pH對降解反 應速率的影響 (2)810－6（2分） (3)H2O2在溫度過高時迅速分解（2分） (4)反應速率趨向于零(或該降解反應趨于停止) （2分） (5)將所取樣品迅速加入一定量的NaOH溶液中使pH約為10(或將所取樣品驟冷等其他合理答案) （2分） 11.(1)①BC（3分） 　②K＝c2(NH3)c(CO2)＝(c)2(c)＝(4.810－3molL－1)3≈1.6410－8(molL－1)3（3分） ③增加（2分） ④>　（2分） >（2分） (2)⑤0.05molL－1min－1（2分） ⑥25.0℃反應物的起始濃度比15.0℃的小，但0～6min的平均反應速率(曲線的斜率)仍比15.0℃的大（2分）