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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題突破 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡檢測題
【夯實基礎(chǔ)】
1．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是( )
A．100 mL 2 molL－1的鹽酸與鋅反應(yīng)時，加入適量氯化鈉溶液，生成氫氣的速率不變
B．用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，改用鐵片和濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率
C．二氧化硫的催化氧化是一個放熱反應(yīng)，所以升高溫度，反應(yīng)速率減慢
D．汽車尾氣中的CO和NO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2，減小壓強，反應(yīng)速率減慢
2．合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) (正反應(yīng)為放熱反應(yīng))， 673 K、30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時間t 變化的關(guān)系示意圖如圖所示。下列敘述正確的是( )
A．c點處正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
B．a(chǎn)點的正反應(yīng)速率比b點處的大
C．t2時刻，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
D．d點(t1時刻)和e點(t2時刻)v正(N2)不同
3.可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，在一定條件下達到平衡狀態(tài)。在t1時刻改變某一條件化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（ )
A．維持溫度、反應(yīng)體系容積不變，t1時充入SO3(g)
B．維持壓強不變，t1時升高反應(yīng)體系溫度
C．維持溫度、容積不變，t1時充入一定量Ar
D．維持溫度、壓強不變，t1時充入SO3(g)
4．在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是( )
A．該反應(yīng)進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量
B．T2下，在0～t1時間內(nèi)，v(Y)＝molL－1min－1
C．M點的正反應(yīng)速率v正 大于N點的逆反應(yīng)速率v逆
D．M點時再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小
5．將BaO2放入密閉的真空容器中， 2BaO2(s) 2BaO(s)＋O2(g) 反應(yīng)達到平衡。保持溫度不變，縮小容器容積，體系重新達到平衡，下列說法正確的是( )
A．平衡常數(shù)減小 B．BaO量不變 C．氧氣壓強不變 D．BaO2量不變
6. 溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入1．0molPCl5，反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：下列說法正確的是（ ）
A．反應(yīng)在前50s的平均速率為v（PCl3）=0.0032mol?L-1?s-1
B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時，c（PCl3）=0．11mol．L-1，則反應(yīng)的?H<0
C．相同溫度下，起始時向容器中充入1．0molPCl5、0．2molPCl3和0．2molCl2，達到平衡前v（正）>v（逆）
D．相同溫度下，起始時向容器中充入2molPCl3、2molCl2，達到平衡時，PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%
7. T℃時在2L密閉容器中使X（g）與Y（g）發(fā)生反應(yīng)生成Z（g）．反應(yīng)過程中X、Y、Z的濃度變化如圖1所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，Y的體積百分含量與時間的關(guān)系如圖2所示．則下列結(jié)論正確的是（ ）
A.反應(yīng)進行的前3min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率v（X）=0.3 molL-1min-1
B保持其他條件不變，升高溫度，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K減小
C.若改變反應(yīng)條件，使反應(yīng)進程如圖3所示，則改變的條件是增大壓強
D.容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為：3X（g）+Y（g）2Z（g）
8．在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g)＋Y(g) M(g)＋N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表：下列說法正確的是( )
實驗
編號
溫度/℃
起始時物質(zhì)的量/mol
平衡時物質(zhì)的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
A. 實驗①中，若5 min時測得n(M)＝0.050 mol，則0至5 min時間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率 v(N)＝1.010－2 molL－1min－1
B． 實驗②中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.0
C．實驗③中，達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為60%
D．實驗④中，達到平衡時，b>0.060
9. 將固體NH4I(s)置于密閉容器中，一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：① NH4I(s) NH3(g)+HI(g); ②2HI(g) H2 + I2 (g) 達到平衡時，c(H2) = 0.5mol／L,c(HI) = 4mol／L,此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為（ ）
A. 9 B .16 C. 20 D. 25
10. 氯在飲用水處理中常用作殺菌劑，且HClO的殺菌能力比ClO－ 強。25 ℃時氯氣氯水體系中存在以下平衡關(guān)系： Cl2(g)Cl2(aq) K1＝10－1.2
Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－ K2＝10－3.4 HClOH＋＋ClO－ Ka＝？
其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分別在三者中所占分數(shù)(α)隨pH變化的關(guān)系如圖所示 。下列表述正確的是( )
A．Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－ K＝10－10.9
B．在氯處理水體系中，c(HClO)＋c(ClO－)＝c(H＋)－c(OH－)
C．用氯處理飲用水時，pH＝7.5時殺菌效果比pH＝6.5時差
D．氯處理飲用水時，在夏季的殺菌效果比在冬季好
11． 在一定條件下，N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下：
反應(yīng)時間/min
0
10
20
30
40
50
c(N2O)(molL－1)
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
反應(yīng)時間/min
60
70
80
90
100
c(N2O)(molL－1)
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是( )
(注：圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間，c1、c2表示N2O初始濃度 且c1
”“<”或“＝”)，平衡常數(shù)K2______(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小，可采取的措施是________。
13．目前工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，某研究小組對下列有關(guān)甲醇制取的三條化學(xué)反應(yīng)原理進行探究。已知在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)(K1、K2、K3)如下表所示：
化學(xué)反應(yīng)
焓變
平衡
常數(shù)
溫度/℃
500
700
800
①2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)
ΔH1
K1
2.5
0.34
0.15
②CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
ΔH2
K2
1.0
1.70
2.52
③CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH3
K3
請回答下列問題：
(1)反應(yīng)②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝________(用K1、K2表示)；根據(jù)反應(yīng)③判斷ΔS________0(填“>”、“＝”或“<”)，在________(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行。
(3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡逆向移動，可采取的措施有________(填寫字母序號)。
A．縮小反應(yīng)容器的容積 B．擴大反應(yīng)容器的容積 C．升高溫度
D．使用合適的催化劑 E．從平衡體系中及時分離出CH3OH
(4)500 ℃時，測得反應(yīng)③在某時刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.1 molL－1、0.8 molL－1、0.3 molL－1、0.15 molL－1，則此時v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。
(6)某興趣小組研究反應(yīng)②的逆反應(yīng)速率在下列不同條件隨時間的變化曲線，開始時升溫，t1時平衡，t2時降壓，t3時增加CO濃度，t4時又達到平衡。請畫出t2至t4的曲線。
【課外拓展】
14． H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。
(1) 某小組擬在同濃度Fe3＋的催化下，探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器：30%H2O2溶液、0.1 molL－1Fe2(SO4)3溶液、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。
① 寫出本實驗H2O2分解反應(yīng)方程式并標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
________ ________________。
② 設(shè)計實驗方案：在不同H2O2濃度下，測定____________________________________。(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。
③ 設(shè)計實驗裝置，完成下圖中的裝置示意圖。
④ 參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示)。
物理量
實驗序號
V[0.1molL-1
Fe2(SO4)3]/mL
……
1
a
……
2
a
……
(2)利用圖(a)和(b)中的信息，按圖(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗?？捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的__________(填“深”或“淺”)，其原因是__________________
(a) (b) (c)
15．合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破，其反應(yīng)原理為
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJmol－1。
一種工業(yè)合成氨的簡式流程圖如下：
(1) 天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________ 。
(2) 步驟Ⅱ中制氫氣的原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJmol－1
②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJmol－1
對于反應(yīng)①，一定可以提高平衡體系中H2的百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是_________。
a．升高溫度 b．增大水蒸氣濃度 c．加入催化劑 d．降低壓強
利用反應(yīng)②，將CO進一步轉(zhuǎn)化，可提高H2的產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分數(shù)為20%)與H2O反應(yīng)，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體，則CO的轉(zhuǎn)化率為 ____________。
(3)圖(a)表示500 ℃、60.0 MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù)：____________。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響，在圖(b)坐標系中，畫出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。
(a) (b)
(5)上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號)________。簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法：_____________________________ ____________。
【高考鏈接】
16.（xx年高考北京卷）下列食品添加劑中，其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是（ ）
A．抗氧化劑 B．調(diào)味劑 C．著色劑 D．增稠劑
17.【xx年高考江蘇卷】一定溫度下，在3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 達到平衡。下列說法正確的是（ ）
A．該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱
B．達到平衡時，容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大
C．達到平衡時，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍
D．達到平衡時，容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大
18.【xx年高考四川卷】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=Z，在恒壓下，平衡時 (CH4)的體積分數(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>0
B．圖中Z的大小為a>3>b
C．圖中X點對應(yīng)的平衡混合物中=3
D．溫度不變時，圖中X點對應(yīng)的平衡在加壓后 (CH4)減小
19. 【xx年高考海南卷】順-1，2-二甲基環(huán)丙烷和反-1，2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：
該反應(yīng)的速率方程可表示為：v(正)=k(正)c(順)和v(逆)=k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定溫度時為常數(shù)，分別稱作正，逆反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）已知：t1溫度下，k(正)=0.006s－1，k(逆)=0.002s－1，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值K1=_____；該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，則________0(填“小于”“等于”或“大于”)。
（2）t2溫度下，圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分數(shù)隨時間變化的曲線是_______(填曲線編號)，平衡常數(shù)值K2=_____；溫度t2___t1(填“小于”“等于”或“大于”),判斷理由是______。
參考答案
1. D 2. B.【解析】 圖象中c點尚未建立平衡，反應(yīng)繼續(xù)向生成NH3的方向進行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，A項錯誤；反應(yīng)物H2的濃度a點大于b點，反應(yīng)物的濃度越大，反應(yīng)速率越快，B項正確；d、e兩點為同一平衡狀態(tài)，反應(yīng)速率不再變化，相同，故C、D項錯誤。
3. D.【解析】 充入SO3(g)時正反應(yīng)速率不變，A錯；升溫正逆反應(yīng)速率都加快，B錯；C中充入一定量Ar，各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，C錯；D中充入SO3(g)其濃度增大，維持恒壓則容積變大，反應(yīng)物的濃度變小，正反應(yīng)速率就變小，逆反應(yīng)速率變大，正確。
4．C [解析] 根據(jù)圖像可知，T1>T2，ΔH<0，因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故c(X)變化越大，放出熱量越多，故M點放出的熱量小于W點放出的熱量，A項錯誤；T2溫度下，在0～t1時間內(nèi)，v(Y)＝v(X)＝ molL－1min－1，B項錯誤；因T1>T2，vM正＝vM逆>vW逆，又因vN逆＜vW逆，所以vN逆 不變 升高溫度
13.答案：(1)吸熱 (2)K1K2 < 較低
(3)B、C (4)> (5)A、D
(6)如右圖所示
14．答案：(1) ①
②相同時間內(nèi)收集到的O2的體積
③
④物理量
物
理
量
實
驗
時間
30%H2O2
溶液的體積
蒸餾水
的體積
O2的
體積
備注
1
b
c
0
m
c＝d＋e
2
b
d
e
n
(2)深 H2O2分解放熱，使得B瓶中溫度高，升高溫度， 反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的平衡逆向移動，NO2濃度增大
[解析] ② 由于不同濃度的H2O2的分解速率不同，故相同時間內(nèi)，分解速率越大，相同時間內(nèi)收集到的O2就越多，故需要測定相同時間內(nèi)收集到的O2的體積；
③ 根據(jù)O2難溶于水這一性質(zhì)，可用倒置于水槽中的裝滿水的量筒收集O2，即通過排水法收 集O2，通過量筒的刻度讀出收集到的氣體的體積；④本實驗中需測定的數(shù)據(jù)有：用秒表測定相同的時間，通過量筒測出生成O2的體積，用量筒測出第一次所需30%H2O2溶液的體積，第二次所需30%H2O2溶液的體積以及蒸餾水的體積(保證兩次溶液總體積相同，從而保證 H2O2溶液濃度不同)。
(2) 由圖(a)可得熱化學(xué)方程式H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g) ΔH＜0，2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0。由于H2O2的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng)[注意Fe2(SO4)3作催化劑]，故右邊燒杯中液體溫度高于左邊燒杯中液體溫度，則B瓶中氣體的溫度高于A瓶中氣體的溫度，升高溫度，
2NO2(g) N2O4(g) 的平衡逆向移動，c(NO2)增大，混合氣體顏色加深。
15．答案： (1)2NH4HS＋O22NH3H2O＋2S↓
(2)a 90% (3)14.5%
(4)
(5)Ⅳ 對原料氣加壓；分離液氨后，未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用
16.A； 解析：試題分析：A、抗氧化劑減少食品與氧氣的接觸，延緩氧化的反應(yīng)速率，A正確；B、調(diào)味劑是為了增加食品的味道，與速率無關(guān)，B錯誤；C、著色劑是為了給食品添加某種顏色，與速率無關(guān)，C錯誤；D、增稠劑是改變物質(zhì)的濃度，與速率無關(guān)，D錯誤，答案選A。
17. AD； 解析：A分析I、III中數(shù)據(jù)知反應(yīng)開始時I中加入的H2、CO 與III中加入甲醇的物質(zhì)的量相當，平衡時甲醇的濃度：I>III, 溫度：II,當其他條件不變時，升高溫度反應(yīng)速率加快，故達到平衡時，容器III中的正反應(yīng)速率比容器I中的大，D正確。
18. A； 解析：從圖分析，隨溫度升高甲烷的體積分數(shù)逐漸減小，說明升溫平衡爭相移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正確；B、的比值越大，則甲烷的體積分數(shù)越小，故a<3
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