2019-2020年高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練24 第七章 7.3 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 新人教版.doc

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2019-2020年高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練24 第七章 7.3 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 新人教版一、選擇題1下列說法中正確的是()A熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)B自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變的反應(yīng)C凡是放熱反應(yīng)都是能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，而吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)D非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生解析熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)，因為HTS0，故A項正確；有些熵減的過程也能自發(fā)進(jìn)行，非自發(fā)反應(yīng)熵不一定減小或不變，B項錯誤；放熱反應(yīng)不一定都是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，如CH3COOHNH4HCO3=CH3COONH4CO2H2O，C項錯誤；有些吸熱反應(yīng)，在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行，D項錯誤。答案A2高溫下，某反應(yīng)達(dá)平衡，平衡常數(shù)K。恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是()A該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小C升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D該反應(yīng)的化學(xué)方程式為COH2OCO2H2解析根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可得出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2H2COH2O，D錯誤；溫度升高，H2濃度減小，平衡正向移動，說明正反應(yīng)是吸熱的，焓變?yōu)檎?，故A正確；在恒溫恒容下，增大壓強的方法有多種，H2濃度變化不確定，B錯誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，C錯誤。答案A3(xx安徽馬鞍山二中月考)25時，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s)，體系中c(Pb2)和c(Sn2)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A往平衡體系中加入金屬鉛后，c(Pb2)增大B往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2)變小C升高溫度，平衡體系中c(Pb2)增大，說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D25時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.2解析往平衡體系中加入金屬鉛后，由于固體的濃度不變，不能使平衡發(fā)生移動，c(Pb2)不變，A錯誤；往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體，溶液中c(Sn2)增大，平衡逆向移動，所以c(Pb2)變大，B錯誤；升高溫度，平衡體系中c(Pb2)增大，說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，C錯誤；25時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.2，D正確。答案D4(xx安徽淮北一中月考)某溫度下，反應(yīng)2A(g)B(g)C(g)的平衡常數(shù)為1，在容積為2 L的密閉容器中加入A(g)。20 s時測得各組分的物質(zhì)的量如下表：物質(zhì)A(g)B(g)C(g)物質(zhì)的量/mol1.20.60.6下列說法正確的是()A反應(yīng)前20 s的平均速率為v(A)0.6 molL1s1B20 s時，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率C達(dá)平衡時，A(g)的轉(zhuǎn)化率為100%D若升高溫度，平衡常數(shù)變?yōu)?.5，則反應(yīng)的H0解析由題意知前20 s的平均速率為v(A)1.2 mol/(2 L20 s)0.03 molL1s1，A項錯誤；20 s時，Qc(B)c(C)/c2(A)0.25K，可逆反應(yīng)向正方向進(jìn)行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，B錯誤；反應(yīng)是可逆反應(yīng)，平衡時A(g)的轉(zhuǎn)化率不可能為100%，C項錯誤；升高溫度，平衡常數(shù)從1變?yōu)?.5，平衡常數(shù)變小，反應(yīng)放熱，Hv(逆)解析n(M)0.8 mol0.4 mol0.4 mol，n(N)0.4 mol0.2 mol0.2 mol，n(Q)0.2 mol，所以abc211，化學(xué)方程式為2M(g)N(g)Q(g)。平衡時，c(M)0.2 mol/L，c(N)c(Q)0.1 mol/L，K25，A項錯誤；平衡時，M的轉(zhuǎn)化率為100%50%，若條件改為恒溫恒壓，反應(yīng)向氣體體積減小的方向進(jìn)行，相當(dāng)于原平衡正向移動，則達(dá)平衡時M的轉(zhuǎn)化率大于50%，B項錯誤；在原條件下，M的體積分?jǐn)?shù)為100%50%，由于該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，充入比原反應(yīng)更多的反應(yīng)物時，相當(dāng)于加壓，可逆反應(yīng)的平衡正向移動，所以M的體積分?jǐn)?shù)小于50%，C項正確；向恒容體系中充入少量He，化學(xué)平衡不移動，即v(正)v(逆)，D項錯誤。答案C6(xx安徽蕪湖十二中月考)設(shè)反應(yīng)Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)平衡常數(shù)為K1；Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)平衡常數(shù)為K2。測得在不同溫度下，K1、K2值如下：溫度/K1K25001.003.157001.472.269002.401.60根據(jù)以上信息判斷下列說法不正確的是()A若500時進(jìn)行反應(yīng)，則CO2轉(zhuǎn)化率為50%B900進(jìn)行反應(yīng)H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)，其平衡常數(shù)K31.50C反應(yīng)的焓變H0，反應(yīng)的焓變H”、“”、“”或“”)T2。由圖可知，當(dāng)其他條件不變時，增大X的物質(zhì)的量，C的平衡轉(zhuǎn)化率將_(填“增大”、“減小”或“不變”)，其原因是_。解析(1)溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說明化學(xué)平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故HT2。由圖可知，隨著X的物質(zhì)的量的增多，C的平衡轉(zhuǎn)化率逐漸增大，其原因是隨著X的物質(zhì)的量的增多，容器體積增大，相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的壓強，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大。答案(1)增大隨著X的物質(zhì)的量的增多，容器體積增大，相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的壓強，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大B級(能力提升)一、選擇題1(xx山東省實驗中學(xué)一診)一定溫度下將1 mol A和2 mol B置于2 L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A(g)B(g)C(g)D(g)并達(dá)到平衡。C的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化如圖所示，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()A達(dá)到平衡后，其他條件不變，降低溫度，v正、v逆均減小，C的體積分?jǐn)?shù)增大B該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值約為7.36C一段時間后，若氣體的密度不變，則可以判斷該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)D在上述反應(yīng)體系中加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大，E1和E2均減小解析根據(jù)圖知，生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，v正、v逆均減小，平衡正向移動，C的體積分?jǐn)?shù)增大，A項正確。設(shè)達(dá)平衡時生成的C的物質(zhì)的量濃度為x molL1，則A(g)B(g)C(g)D(g)起始濃度/molL1 0.5 1 0 0轉(zhuǎn)化濃度/molL1 x x x x平衡濃度/molL1 0.5x 1x x x0.3，解得x0.45，則K7.36，B項正確。容器容積不變，氣體總質(zhì)量不變，則密度恒定，故不能根據(jù)密度不變判斷反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C項錯誤。催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)速率增大，E1和E2均減小，D項正確。答案C2用CO合成甲醇(CH3OH)的化學(xué)方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HT2T3B正反應(yīng)速率： v(a)v(c)v(b)v(d)C平衡常數(shù)： K(a)K(c)K(b)K(d)D平均摩爾質(zhì)量： M(a)M(d)解析用CO合成甲醇(CH3OH)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，所以其溫度大小關(guān)系為：T3T2T1，A項錯誤；正反應(yīng)速率大小關(guān)系為v(a)v(c )，因為T3T1，v(b)v(d)，因為P(b)P(d)，B項錯誤；平衡常數(shù)只受溫度的影響，對于該反應(yīng)來說，其平衡常數(shù)的大小關(guān)系為：K(a)K(c)，K(b)K(d)，C項正確；M，m總恒定，n總(a)M(c)，D項錯誤。答案C3(xx無錫青山中學(xué)調(diào)研)一定溫度下，在三個體積均為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)，相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。下列說法正確的是()A平衡常數(shù)K：容器容器B反應(yīng)達(dá)到平衡時，PCl5的轉(zhuǎn)化率：容器容器C反應(yīng)達(dá)到平衡時，容器中的平均反應(yīng)速率為v(PCl5) molL1s1D起始時向容器中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 mol和Cl2 0.10 mol，則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行解析容器與容器中，起始投料量相同，反應(yīng)溫度不同，容器中達(dá)到平衡時生成物的物質(zhì)的量較大，說明升高溫度，平衡正向移動，則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故溫度升高平衡常數(shù)增大，所以平衡常數(shù)K：容器容器；又因為容器和容器中反應(yīng)溫度相同，故平衡常數(shù)：容器容器容器，A項錯誤。與的溫度相同，中PCl5的起始物質(zhì)的量是的2倍，相當(dāng)于縮小體積，正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，縮小容器的體積，壓強增大，平衡逆向移動，PCl5的轉(zhuǎn)化率降低，所以PCl5的轉(zhuǎn)化率：容器0.045，所以反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，D項正確。答案D4(xx江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)一定溫度下，在甲、乙、丙、丁四個恒容容器中投入SO2(g)和O2(g)，其起始物質(zhì)的量及SO2的轉(zhuǎn)化率如下表所示。下列判斷正確的是()A.甲中反應(yīng)的平衡常數(shù)小于乙B該溫度下，甲和乙中反應(yīng)的平衡常數(shù)K均為400CSO2平衡轉(zhuǎn)化率：123D容器中SO3的物質(zhì)的量濃度：丙甲丁解析A項，甲、乙溫度相同，平衡常數(shù)相同，根據(jù)甲容器中“三段式”求算平衡常數(shù)： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始濃度(molL1) 0.2 0.12 0轉(zhuǎn)化濃度(molL1) 0.16 0.08 0.16平衡濃度(molL1) 0.04 0.04 0.16K400，A錯誤，B正確；乙與丁屬于等效平衡，SO2平衡轉(zhuǎn)化率相等，13，乙與丙比較，相當(dāng)于增大氧氣濃度，SO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，12，故有：132，C錯誤；甲與丁比較，丁相當(dāng)于增壓，平衡向正方向移動，SO3的物質(zhì)的量濃度增大，SO3的物質(zhì)的量濃度丁甲，D錯誤。答案B二、綜合題5(xx浙江卷)催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H153.7 kJmol1 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2某實驗室控制CO2和H2初始投料比為12.2，在相同壓強下，經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實驗數(shù)據(jù)：T(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6備注：Cat.1：Cu/ZnO納米棒；Cat.2：Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比已知：CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為283.0 kJmol1和285.8 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H344.0 kJmol1請回答(不考慮溫度對H的影響)：(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_；反應(yīng)的H2_kJmol1。(2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_。A使用催化劑Cat.1B使用催化劑Cat.2C降低反應(yīng)溫度D投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度E增大CO2和H2的初始投料比(3)表中實驗數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是_。(4)在下圖中分別畫出反應(yīng)在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過程能量”示意圖。解析(1)根據(jù)平衡常數(shù)的公式，K。據(jù)題意，有以下熱化學(xué)方程式： a：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1； b：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1；c：H2O(l)=H2O(g)H344.0 kJmol1。根據(jù)蓋斯定律，bac即可得熱化學(xué)方程式：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2285.8 kJmol1283.0 kJmol144.0 kJmol141.2 kJmol1。(2)催化劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，A、B錯誤；降低反應(yīng)溫度，平衡正向移動，提高CO2的轉(zhuǎn)化率，C正確；投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動，提高CO2的轉(zhuǎn)化率，D正確；增大二氧化碳和氫氣的初始投料比，能提高H2的轉(zhuǎn)化率，CO2的轉(zhuǎn)化率會降低，E錯誤。(4)從表中數(shù)據(jù)分析，在催化劑Cat.2的作用下，甲醇的選擇性更大，說明催化劑Cat.2對反應(yīng)的催化效果更好，催化劑能降低反應(yīng)的活化能，說明使用催化劑Cat.2的反應(yīng)過程中活化能更低。答案(1)41.2(2)CD(3)表中數(shù)據(jù)表明此時反應(yīng)未達(dá)到平衡，不同的催化劑對反應(yīng)的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響(4)