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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)訓(xùn)練6 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)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(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.(xx湖北黃岡中學(xué)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) ΔH=-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(shí)間
起始
0.8
1.6
0
第2 min
0.6
a
0.2
第4 min
0.3
0.975
0.5
第6 min
0.3
0.975
0.5
第8 min
0.7
1.475
0.1
第10 min
0.7
1.475
0.1
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí),O2的平均速率為0.187 5 mol(Lmin)-1
B.反應(yīng)在第2 min時(shí)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(shí)分別達(dá)到化學(xué)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(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )
①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶2∶2?、赬、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化?、廴萜髦械膲簭?qiáng)不再發(fā)生變化
④單位時(shí)間內(nèi)生成n mol Z,同時(shí)生成2n mol Y
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
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(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示:
壓強(qiáng)/MPa
體積分?jǐn)?shù)/%
溫度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1 000
e
f
83.0
①b
0 ④K(1 000 ℃)>K(810 ℃)
上述①~④中正確的有( )
A.4個(gè) B.3個(gè) C.2個(gè) D.1個(gè)
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(dāng)其他條件不變時(shí),C的百分含量與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖。下列敘述正確的是( )
A.達(dá)平衡后,若升溫,平衡左移
B.達(dá)平衡后,加入催化劑則C的百分含量增大
C.化學(xué)方程式中a+b>c+d
D.達(dá)平衡后,減少A的量有利于平衡向右移動(dòng)
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?，F(xiàn)有三個(gè)相同的2 L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃條件下開始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí),下列說法正確的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同
C.容器Ⅰ中CO的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的少
D.容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1
6.已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJmol-1。相同溫度下,在體積為1 L的兩個(gè)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(hào)
起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol
達(dá)平衡過程體系
能量的變化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
放出熱量:32.8 kJ
②
0
0
1
4
熱量變化:Q
下列說法中不正確的是( )
A.容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為80%
B.平衡時(shí),容器①中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器②中CO2的轉(zhuǎn)化率
C.平衡時(shí),兩容器中CO2的濃度相等
D.容器①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1∶2置于密閉容器中發(fā)生NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJmol-1,測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6,下列說法正確的是( )
A.平衡常數(shù)K=
B.達(dá)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(dá)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(huì)放出85 kJ熱量。
SO2轉(zhuǎn)化為SO3的熱化學(xué)方程式是 。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。
(3)降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率 。該反應(yīng)K值將 ,壓強(qiáng)將 。(填“增大”“減小”或“不變”)
(4)450 ℃時(shí),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(shí)間段是 。
A.10~15 min B.15~20 min
C.20~25 min D.25~30 min
(5)在15 min時(shí),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) ΔH=-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(cè)得數(shù)據(jù)如下:
時(shí)間/h
物質(zhì)的量/mol
0
1
2
3
4
N2
2.0
1.83
1.7
1.6
1.6
H2
6.0
5.49
5.1
4.8
4.8
NH3
0
0.34
0.6
0.8
0.8
①0~2 h內(nèi),v(N2)= 。
②平衡時(shí),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= 。
③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(dá)到平衡后,NH3的濃度與上表中相同的為 (填選項(xiàng)字母)。
A.a=1、b=3、c=0 B.a=4、b=12、c=0
C.a=0、b=0、c=4 D.a=1、b=3、c=2
(2)另據(jù)報(bào)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ΔH=-286 kJmol-1,則制備NH3反應(yīng)的熱化學(xué)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(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度/℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(2)某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí),平衡常數(shù)K(A) K(B)(填“>”“<”或“=”)。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)。
(3)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如下圖所示,若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件,則曲線Ⅰ可變?yōu)榍€Ⅱ和曲線Ⅲ。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ時(shí),改變的條件是 。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅲ時(shí),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(fù)極反應(yīng)是 。
六 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
1.C 解析:A項(xiàng),反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí)v(NH3)==0.15 mol(Lmin)-1,v(O2)=v(NH3)=0.187 5 mol(Lmin)-1,正確。B項(xiàng),在第2 min時(shí)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(xiàng),第4 min的化學(xué)平衡常數(shù)K1=、第8 min時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡的平衡常數(shù)K2=,二者數(shù)值不相等,錯(cuò)誤。D項(xiàng),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(xué)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(xué)計(jì)量數(shù)之比,不能作為平衡的標(biāo)志,①錯(cuò);X、Y、Z的濃度保持不變可以作為平衡的標(biāo)志,②對(duì);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(qiáng)保持不變可以作為平衡的標(biāo)志,③對(duì);單位時(shí)間內(nèi)生成n mol Z的同時(shí)生成n mol Y時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,④錯(cuò)。
3.A 解析:該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),所以ΔS>0,③正確;溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)平衡向左移動(dòng),所以810 ℃時(shí),54.0>a>b,1 000 ℃時(shí),e>f>83.0,故b83.0,所以溫度升高時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),K(1 000 ℃)>K(810 ℃),④正確,915 ℃ 2.0 MPa時(shí),G的體積分?jǐn)?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): x 0
轉(zhuǎn)化濃度(molL-1): y 2y
平衡濃度(molL-1): x-y 2y
100%=75.0% y=x
則E的轉(zhuǎn)化率為60%,②正確。
4.A 解析:溫度T2時(shí)先達(dá)到平衡狀態(tài),說明T2時(shí)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(dòng),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(dá)平衡后,加入催化劑C的百分含量不變,B不正確。壓強(qiáng)p1時(shí)先達(dá)到平衡狀態(tài),說明p1>p2,壓強(qiáng)高C的百分含量低,說明增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),因此a+b
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