2019-2020年高考化學二輪復(fù)習 專題限時訓(xùn)練6 化學反應(yīng)速率與化學平衡.doc

2019-2020年高考化學二輪復(fù)習 專題限時訓(xùn)練6 化學反應(yīng)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(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-Q kJ mol-1(Q>0),容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)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(yīng)在第2 min到第4 min時,O2的平均速率為0.187 5 mol(Lmin)-1B.反應(yīng)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(shù)相同D.在開始反應(yīng)的前2 min內(nèi),該反應(yīng)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(yīng)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(zhì)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(nèi)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(yīng):E(g)+F(s)2G(g),忽略固體體積,平衡時G的體積分數(shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:壓強/MPa體積分數(shù)/% 溫度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0b<f915 、2.0 MPa時E的轉(zhuǎn)化率為60%該反應(yīng)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(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),反應(yīng)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(guān)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(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反應(yīng)放熱。現(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(yīng)。達到平衡時,下列說法正確的是()A.容器、中正反應(yīng)速率相同B.容器、中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同C.容器中CO的物質(zhì)的量比容器中的少D.容器中CO的轉(zhuǎn)化率與容器中CO2的轉(zhuǎn)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(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。相關(guān)數(shù)據(jù)如下:容器編號起始時各物質(zhì)物質(zhì)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(yīng)達平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為80%B.平衡時,容器中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器中CO2的轉(zhuǎn)化率C.平衡時,兩容器中CO2的濃度相等D.容器中CO正反應(yīng)速率等于H2O的正反應(yīng)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(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為16,下列說法正確的是()A.平衡常數(shù)K=B.達到平衡后NO2與SO2的轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng):2SO2+O22SO3。(1)已知:64 g SO2完全轉(zhuǎn)化為SO3會放出85 kJ熱量。SO2轉(zhuǎn)化為SO3的熱化學方程式是。(2)該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式K=。(3)降低溫度,化學反應(yīng)速率。該反應(yīng)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(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖,反應(yīng)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(zhuǎn)化率是。9.(xx河北石家莊質(zhì)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(yīng),測得數(shù)據(jù)如下:時間/h物質(zhì)的量/mol 01234N22.01.831.71.61.6H26.05.495.14.84.8NH300.340.60.80.802 h內(nèi),v(N2)=。平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率為;該溫度下,反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K=。若保持溫度和體積不變,起始投入的N2、H2、NH3的物質(zhì)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(jù)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(yīng),生成NH3和O2。已知:H2的燃燒熱H=-286 kJmol-1,則制備NH3反應(yīng)的熱化學方程式為。(3)采用高質(zhì)子導(dǎo)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(yīng)將N2不斷地通入極,該電極反應(yīng)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(chǎn)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(guān)化學反應(yīng)以及在不同溫度下的化學反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:化學反應(yīng)平衡常數(shù)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(yīng)中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)K(B)(填“>”“<”或“=”)。據(jù)反應(yīng)與可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)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(yīng),已知c(CO)與反應(yīng)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(zhì)溶液,則該堿性燃料電池的負極反應(yīng)是。六化學反應(yīng)速率與化學平衡1.C解析:A項,反應(yīng)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(yīng)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(shù)K1=、第8 min時達到化學平衡的平衡常數(shù)K2=,二者數(shù)值不相等,錯誤。D項,在開始反應(yīng)的前2 min內(nèi),NH3發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量為0.2 mol。根據(jù)熱化學方程式可知:該反應(yīng)放出0.05Q kJ的熱量,正確。2.C解析:X、Y、Z的物質(zhì)的量之比等于其化學計量數(shù)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(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng),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(nèi)生成n mol Z的同時生成n mol Y時正逆反應(yīng)速率相等,錯。3.A解析:該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),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(yīng)G的體積分數(shù)為75.0%,1 000 時,f>83.0,所以溫度升高時,平衡向正反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),K(1 000 )>K(810 ),正確,915 2.0 MPa時,G的體積分數(shù)為75.0%,設(shè)起始E的物質(zhì)的量濃度為x,E的轉(zhuǎn)化濃度為y,則E(g)+F(s)2G(g)起始濃度(molL-1):x0轉(zhuǎn)化濃度(molL-1):y2y平衡濃度(molL-1):x-y 2y100%=75.0%y=x則E的轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)方向移動,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),A正確。催化劑只能改變反應(yīng)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(yīng)方向移動,正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),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(yīng)速率最大,容器中正反應(yīng)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(yīng)速率大于容器中正反應(yīng)速率。B項,容器可看成容器體積壓縮一半,各物質(zhì)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(yīng)方向移動,故平衡常數(shù)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(yīng)方向移動,故容器中CO的物質(zhì)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(zhuǎn)化率與容器中CO2的轉(zhuǎn)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(yīng)方向移動,有利于容器平衡向正反應(yīng)方向移動,故容器中CO的轉(zhuǎn)化率相應(yīng)減小,容器中CO2的轉(zhuǎn)化率同樣會相應(yīng)減小,因此,容器中CO的轉(zhuǎn)化率與容器中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1。6.C解析:當1 mol CO完全反應(yīng)時放出的熱量為41 kJ,所以容器中反應(yīng)達平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率=100% ,A選項正確;依據(jù)“三段式”計算H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)始態(tài)1(molL-1):4100反應(yīng)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(yīng)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(jù)計量數(shù)可知D選項正確。7.A解析:設(shè)NO2初始濃度為1 molL-1,依據(jù)“三段式”計算NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)始態(tài)(molL-1):1200反應(yīng)(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(zhuǎn)化率應(yīng)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(jù)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(zhuǎn)化為SO3會放出熱量85 kJ,即其熱化學反應(yīng)方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-170 kJmol-1。(2)根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式,即K=。(3)根據(jù)其熱化學反應(yīng)方程式,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動,壓強減小,平衡常數(shù)K增大,降低溫度反應(yīng)速率減小。(4)處于平衡狀態(tài)時容器中物質(zhì)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(yīng)的SO2物質(zhì)的量為0.04 mol,起始物質(zhì)的量為0.2 mol,則SO2的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)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(yīng)該一邊倒轉(zhuǎn)化,得到的N2物質(zhì)的量為2 mol,H2的物質(zhì)的量為6 mol,NH3的物質(zhì)的量為0 mol。可知C、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(yīng)中得到電子,化合價降低,所以應(yīng)該把N2不斷地通入陰極。電極反應(yīng)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(yīng)隨著溫度的升高K增大,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)平衡常數(shù)只隨溫度變化,與壓強無關(guān),平衡常數(shù)K(A)=K(B);據(jù)反應(yīng)+=可推導(dǎo)平衡常數(shù)之間的關(guān)系為K3=K1K2。(3)曲線變?yōu)榍€時,反應(yīng)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(yīng)速率加快,c(CO)平衡濃度增加,根據(jù),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(yīng)是CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O。