（新課改省份專版）2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（三十七）難點(diǎn)專攻 圖像中的反應(yīng)速率與化學(xué)平衡.doc

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跟蹤檢測(cè)（三十七）難點(diǎn)專攻——圖像中的反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 1．可逆反應(yīng)A(g)＋2B(g)3C(g)＋4D(g)　ΔH>0，在恒容密閉容器中達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列圖像正確的是(　　) 解析：選D　該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動(dòng)，則平衡常數(shù)K應(yīng)增大，A錯(cuò)；增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則B的轉(zhuǎn)化率降低，B錯(cuò)；催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，則D的產(chǎn)率不變，C錯(cuò)；化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與反應(yīng)物的量無(wú)關(guān)，D正確。 2．(2017浙江11月選考)在催化劑作用下，用乙醇制乙烯，乙醇轉(zhuǎn)化率和乙烯選擇性(生成乙烯的物質(zhì)的量與乙醇轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量的比值)隨溫度、乙醇進(jìn)料量(單位：mLmin－1)的關(guān)系如圖所示(保持其他條件相同)。 在410～440 ℃溫度范圍內(nèi)，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．當(dāng)乙醇進(jìn)料量一定，隨乙醇轉(zhuǎn)化率增大，乙烯選擇性升高 B．當(dāng)乙醇進(jìn)料量一定，隨溫度的升高，乙烯選擇性不一定增大 C．當(dāng)溫度一定，隨乙醇進(jìn)料量增大，乙醇轉(zhuǎn)化率減小 D．當(dāng)溫度一定，隨乙醇進(jìn)料量增大，乙烯選擇性增大 解析：選A　由圖像可知，當(dāng)乙醇進(jìn)料量一定，隨乙醇轉(zhuǎn)化率增大，乙烯選擇性先升高后減小，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.已知反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，向某體積恒定的密閉容器中按體積比2∶1充入SO2和O2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。如圖是某物理量(Y)隨時(shí)間(t)變化的示意圖(圖中T表示溫度)，Y可以是(　　) A．O2的體積分?jǐn)?shù)　　　 B．混合氣體的密度 C．密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng) D．SO2的轉(zhuǎn)化率 解析：選D　由題圖可知，溫度T2達(dá)到平衡所用時(shí)間短，反應(yīng)速率較快，所以溫度T2＞T1，溫度升高，Y表示的物理量降低，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氧氣的體積分?jǐn)?shù)增大，A錯(cuò)誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，但混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積不變，混合氣體的密度不變，B錯(cuò)誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的總的物質(zhì)的量增大，容器的體積不變，容器的壓強(qiáng)增大，C錯(cuò)誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，D正確。 4.在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)，下列有關(guān)圖像的說(shuō)法不正確的是(　　) A．依據(jù)圖a可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．在圖b中，虛線可表示使用了催化劑時(shí)的變化情況 C．若ΔH<0，圖c可表示升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D．由圖d中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度的變化情況，可推知正反應(yīng)吸熱 解析：選D　根據(jù)圖a曲線可知，溫度越高，逆反應(yīng)速率越大，故升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；催化劑能加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所用的時(shí)間，但不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，B項(xiàng)正確；升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；根據(jù)圖像曲線可知，溫度越高，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，故升高溫度平衡逆向移動(dòng)，因此可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.已知某密閉容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，CO2的平衡物質(zhì)的量濃度c(CO2)與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．平衡狀態(tài)a與c相比，平衡狀態(tài)a的c(CO)較小 B．在T2時(shí)，d點(diǎn)的反應(yīng)速率：v(逆)＞v(正) C．反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH＞0 D．若T1、T2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＜K2 解析：選A　平衡狀態(tài)a與c相比，c點(diǎn)溫度高，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO濃度減小，所以a點(diǎn)CO濃度較大，故A錯(cuò)誤；T2時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到d點(diǎn)，c(CO2)高于平衡濃度，故反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則一定有v(逆)＞v(正)，故B正確；由題圖可知，溫度越高平衡時(shí)c(CO2)越大，說(shuō)明升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即ΔH＞0，故C正確；該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大，則K10 ，該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后，若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值，重新達(dá)到平衡后，縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢(shì)合理的是(　　) 選項(xiàng) x y A 壓強(qiáng) CO2與CO的物質(zhì)的量之比 B 溫度 容器內(nèi)混合氣體的密度 C MgSO4的質(zhì)量(忽略體積) CO的轉(zhuǎn)化率 D SO2的濃度 平衡常數(shù)K 解析：選B　增大壓強(qiáng)平衡左移，CO2的物質(zhì)的量減小，而CO的物質(zhì)的量增大，減小，故A錯(cuò)誤；若x是溫度，y是容器內(nèi)混合氣體的密度，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向即正反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的質(zhì)量增大，容器體積不變，則容器內(nèi)氣體密度增大，所以符合圖像，故B正確；若x是MgSO4的質(zhì)量，y是CO的轉(zhuǎn)化率，MgSO4是固體，其質(zhì)量不影響平衡移動(dòng)，所以增大MgSO4的質(zhì)量，CO的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；若x是SO2的濃度，y是平衡常數(shù)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)濃度無(wú)關(guān)，增大SO2濃度，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故D錯(cuò)誤。 11.反應(yīng)mA(s)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，在一定溫度下，平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)(B%)與壓強(qiáng)變化的關(guān)系如圖所示，下列敘述中一定正確的是(　　) ①m＋n＞p?、趚點(diǎn)表示的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率　③x點(diǎn)比y點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率慢?、躰＞p A．①②　　 B．②④　　　 C．②③　　　 D．①③ 解析：選C　由圖像的曲線變化特征可以看出，增大壓強(qiáng)，B的百分含量增大，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A為固態(tài)，則有n＜p，m＋n與p關(guān)系不能確定，故①、④錯(cuò)誤；x點(diǎn)位于曲線上方，未達(dá)到平衡狀態(tài)，由圖像可以看出，當(dāng)B的含量減小時(shí)，可趨向于平衡，則應(yīng)是向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即v正＞v逆，故②正確；由圖像可以看出x點(diǎn)的壓強(qiáng)小于y點(diǎn)壓強(qiáng)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越大，故x點(diǎn)比y點(diǎn)的反應(yīng)速率慢，故③正確。 12．二氧化鈦在一定波長(zhǎng)光的照射下，可有效降解甲醛、苯等有機(jī)物，效果持久，且自身對(duì)人體無(wú)害。某課題組研究了溶液的酸堿性對(duì)TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響，結(jié)果如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A．在0～50 min之間，R的降解百分率pH＝2大于pH＝7 B．溶液酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大 C．R的起始濃度不同，無(wú)法判斷溶液的酸堿性對(duì)R的降解速率的影響 D．在20～25 min之間，pH＝10時(shí)R的降解速率為0.04 molL－1min－1 解析：選B　A項(xiàng)，在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時(shí)反應(yīng)物R都能完全反應(yīng)，降解率都是100%，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大，正確；C項(xiàng)，濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越大，所以起始濃度越小降解速率越小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，20～25 min之間，pH＝10時(shí)R的平均降解速率為0.0410－4 molL－1min－1，錯(cuò)誤。 13．氨氣是重要化工產(chǎn)品之一。傳統(tǒng)的工業(yè)合成氨技術(shù)的反應(yīng)原理是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1。在500 ℃、20 MPa時(shí)，將N2、H2置于一個(gè)固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中各種物質(zhì)物質(zhì)的量濃度變化如圖1所示，回答下列問(wèn)題： 　　　　　 圖1　　　　　　　　　　圖2 (1)計(jì)算反應(yīng)在第一次平衡時(shí)的平衡常數(shù)K＝__________(保留兩位小數(shù))。 (2)產(chǎn)物NH3在5～10 min、25～30 min和45～50 min時(shí)平均反應(yīng)速率(平均反應(yīng)速率分別以v1、v2、v3表示)從大到小排列次序?yàn)開___________。 (3)H2在三次平衡階段的平衡轉(zhuǎn)化率分別以α1、α2、α3表示，其中最小的是____________。 (4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動(dòng)的方向是____________，采取的措施是____________。 (5)請(qǐng)?jiān)趫D2中用實(shí)線表示25～60 min各階段化學(xué)平衡常數(shù)K的變化圖像。 解析：(1)第一次達(dá)到平衡常數(shù)時(shí)，氨氣的濃度為2.00 molL－1，氫氣濃度為3.00 molL－1，氮?dú)獾臐舛葹?.00 molL－1，第一次平衡時(shí)平衡常數(shù)K＝≈0.15；(2)由圖可知，5～10 min氨氣的濃度變化大于0.5 molL－1，25～30 min氨氣濃度變化約為0.5 molL－1,45～50 min氨氣的濃度變化為(1.0－0.76)molL－1＝0.24 molL－1，時(shí)間變化均為5 min，由v＝可知，反應(yīng)速率關(guān)系為v1＞v2＞v3；(3)第一次平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為100%＝50%，第二次平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為100%＝38%，第三次達(dá)到平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為100%≈19.4%，顯然第三次氫氣的轉(zhuǎn)化率最低，即最小的是α3；(4)25 min時(shí)生成物氨氣的物質(zhì)的量濃度為0、氮?dú)夂蜌錃獾臐舛戎饾u減小，說(shuō)明從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物氨氣，平衡向著正向移動(dòng)；(5)25 min時(shí)從濃度時(shí)間圖像看，是移走氨氣，反應(yīng)的溫度沒(méi)有改變，故25 min～45 min內(nèi)平衡常數(shù)沒(méi)有改變；45 min時(shí)平衡向正方向進(jìn)行，各物質(zhì)的濃度都在原來(lái)基礎(chǔ)上發(fā)生變化，只有降低溫度，才會(huì)出現(xiàn)此種情況，平衡常數(shù)變大。 答案：(1)0.15　(2)v1＞v2＞v3　(3)α3 (4)正反應(yīng)方向移動(dòng)　移走生成物NH3 (5) 14.(2018浙江4月選考)(一)以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]水溶液為原料，通過(guò)電解法可以制備四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH]，裝置如圖1所示。 (1)收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是__________(填“a”“b”“c”或“d”)。 (2)寫出電池總反應(yīng)：____________________________。 (二)乙酸乙酯一般通過(guò)乙酸和乙醇酯化合成： CH3COOH(l)＋C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)　ΔH＝－2.7 kJmol－1 已知純物質(zhì)和相關(guān)恒沸混合物的常壓沸點(diǎn)如下表： 純物質(zhì) 沸點(diǎn)/℃ 恒沸混合物(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 沸點(diǎn)/℃ 乙醇 78.3 乙酸乙酯(0.92)＋水(0.08) 70.4 乙酸 117.9 乙酸乙酯(0.69)＋乙醇(0.31) 71.8 乙酸乙酯 77.1 乙酸乙酯(0.83)＋乙醇(0.08)＋水(0.09) 70.2 (1)關(guān)于該反應(yīng)，下列說(shuō)法不合理的是________。 A．反應(yīng)體系中硫酸有催化作用 B．因?yàn)榛瘜W(xué)方程式前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，所以反應(yīng)的ΔS等于零 C．因?yàn)榉磻?yīng)的ΔH接近于零，所以溫度變化對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響大 D．因?yàn)榉磻?yīng)前后都是液態(tài)物質(zhì)，所以壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)平衡的影響可忽略不計(jì) (2)一定溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝4.0。若按化學(xué)方程式中乙酸和乙醇的化學(xué)計(jì)量數(shù)比例投料，則乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率y＝________；若乙酸和乙醇的物質(zhì)的量之比為n∶1，相應(yīng)平衡體系中乙酸乙酯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x，請(qǐng)?jiān)趫D2中繪制x隨n變化的示意圖(計(jì)算時(shí)不計(jì)副反應(yīng))。 (3)工業(yè)上多采用乙酸過(guò)量的方法，將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110 ℃左右發(fā)生酯化反應(yīng)并回流，直到塔頂溫度達(dá)到70～71 ℃，開始從塔頂出料?？刂埔宜徇^(guò)量的作用有__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)近年，科學(xué)家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法： 2C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)＋2H2(g) 在常壓下反應(yīng)，冷凝收集，測(cè)得常溫下液態(tài)收集物中主要產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖3所示。 關(guān)于該方法，下列推測(cè)合理的是________。 A．反應(yīng)溫度不宜超過(guò)300 ℃ B．增大體系壓強(qiáng)，有利于提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率 C．在催化劑作用下，乙醛是反應(yīng)歷程中的中間產(chǎn)物 D．提高催化劑的活性和選擇性，減少乙醚、乙烯等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵 解析：(一)由題意結(jié)合電解圖，可得在陽(yáng)極區(qū)Cl－失去電子生成Cl2，而在陰極區(qū)H＋得到電子生成H2，陽(yáng)極區(qū)的陽(yáng)離子(CH3)4N＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)與OH－結(jié)合生成(CH3)4NOH，且能在d區(qū)收集，其電池總反應(yīng)式為2(CH3)4NCl＋2H2O2(CH3)4NOH＋H2↑＋Cl2↑。 (二)(2)設(shè)CH3COOH和CH3CH2OH起始物質(zhì)的量為1 mol，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x mol 則 CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O 起始量/mol　　1　　　　1 轉(zhuǎn)化量/mol 　x　　　 x　　　　　　x　　　　x 平衡量/mol 1－x 1－x x x 則＝4，可得x＝，乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率為≈0.67。 答案：(一)(1)d　(2)2(CH3)4NCl＋2H2O通電,2(CH3)4NOH＋H2↑＋Cl2↑ (二)(1)BC　(2)0.67(或67%) (3)提高乙醇轉(zhuǎn)化率；提高反應(yīng)溫度，從而加快反應(yīng)速率；有利于后續(xù)產(chǎn)物分離　(4)ACD