（江蘇專版）2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題檢測（五）化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（含解析）.doc

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專題檢測（五） 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 一、選擇題(每小題有1～2個選項(xiàng)符合題意) 1．將0.6 mol A和0.5 mol B充入0.4 L密閉容器中發(fā)生2A(g)＋B(g)mD(g)＋E(g)，經(jīng)過5 min后達(dá)到化學(xué)平衡，此時測得D為0.2 mol。又知5 min內(nèi)用E表示的平均反應(yīng)速率為0.1 molL－1min－1，下列結(jié)論正確的是(　　) A．A、B均轉(zhuǎn)化了20% B．m值為1 C．5 min內(nèi)用A表示的平均反應(yīng)速率為0.1 molL－1min－1 D．平衡時混合物總物質(zhì)的量為1 mol 解析：選B　5 min內(nèi)E的物質(zhì)的量變化值Δn＝0.1 molL－1min－15 min0.4 L＝0.2 mol。 　　　 2A(g)＋B(g)mD(g)＋E(g) n(始)/mol 0.6 0.5 0 0 Δn/mol 0.4 0.2 0.2 0.2 n(平)/mol 0.2 0.3 0.2 0.2 故α(A)＝100%≈66.7%，α(B)＝100%＝40%；＝，m＝1；v(A)＝2v(E)＝0.2 molL－1min－1; n(總)＝(0.2＋0.3＋0.2＋0.2)mol＝0.9 mol。 2．如圖所示為800 ℃時X、Y、Z三種氣體在密閉容器中反應(yīng)時濃度的變化，只從圖上分析不能得出的結(jié)論是(　　) A．發(fā)生的反應(yīng)可表示為2X(g)2Y(g)＋Z(g) B．前2 min X的分解速率為0.1 molL－1min－1 C．開始時，正逆反應(yīng)同時開始 D．2 min時，X、Y、Z的濃度之比為2∶3∶1 解析：選C　根據(jù)圖像，反應(yīng)過程中X的濃度減小，Y、Z濃度增大，因此X為反應(yīng)物，Y、Z為生成物，根據(jù)濃度的變化量可以確定反應(yīng)為2X(g)2Y(g)＋Z(g)，A正確；前2 min，v(X)＝＝0.1 molL－1min－1，B正確；開始時加入的物質(zhì)為X和Y，沒有Z，C錯誤；根據(jù)圖像，2 min時，X、Y、Z的濃度分別為0.2 molL－1、0.3 molL－1、0.1 molL－1，D正確。 3．下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng) B．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) 在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0 C．反應(yīng)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s) 在室溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) 室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的ΔH>0 解析：選B　A項(xiàng)，當(dāng)ΔH－TΔS＜0時，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)的ΔH＞0，能自發(fā)，說明ΔS＞0，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，ΔS＜0，若反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH－TΔS＜0，故反應(yīng)的ΔH＜0，錯誤；C項(xiàng)，根據(jù)該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)可知，該反應(yīng)的ΔS<0，在室溫下該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正確； D項(xiàng)，不能自發(fā)進(jìn)行說明該反應(yīng)ΔH－TΔS>0，該反應(yīng)ΔS>0，則ΔH>0，正確。 4．PCl3和PCl5都是重要的化工原料。將PCl3(g)和Cl2(g)充入體積不變的2 L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)，并于10 min時達(dá)到平衡。有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示： PCl3(g) Cl2(g) PCl5(g) 初始濃度(molL－1) 2.0 1.0 0 平衡濃度(molL－1) c1 c2 0.4 下列判斷不正確的是(　　) A．10 min內(nèi)，v(Cl2)＝0.04 molL－1min－1 B．當(dāng)容器中Cl2為1.2 mol時，反應(yīng)達(dá)到平衡 C．升高溫度(T1＜T2)，反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，平衡時PCl3的＜1 D．平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同條件下再達(dá)平衡時，c(PCl5)＜0.2 mol L－1 解析：選C　　　　　PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g) 起始(molL－1) 2.0 1.0 0 轉(zhuǎn)化(molL－1) 0.4 0.4 0.4 平衡(molL－1) 1.6 0.6 0.4 10 min內(nèi)，v(Cl2)＝0.04 molL－1min－1，A正確；平衡時，n(Cl2)＝1.2 mol，B正確；升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明平衡逆向移動，則PCl3的＞1，C錯誤；移走2.0 mol PCl3 和1.0 mol Cl2后，若平衡不移動，c(PCl5)＝0.2 molL－1，但壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故達(dá)到平衡時，c(PCl5)＜0.2 molL－1，D正確。 5．一定條件下，反應(yīng)：6H2(g)＋2CO2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)的數(shù)據(jù)如下圖所示[反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比：n(H2)∶n(CO2)＝2]。 下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)的ΔH>0 B．達(dá)到平衡時，v正(H2)＝v逆(CO2) C．b點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)K值大于a點(diǎn) D．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的H2的平衡轉(zhuǎn)化率為90% 解析：選D　A項(xiàng)，升溫，CO2的轉(zhuǎn)化率逐漸減小，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，錯誤；B項(xiàng)，應(yīng)為v正(H2)＝3v逆(CO2)，錯誤；C項(xiàng)，升溫，平衡左移，b點(diǎn)溫度高，其平衡常數(shù)小，錯誤；D項(xiàng)，設(shè)生成C2H5OH的物質(zhì)的量為x mol 　　 6H2(g)＋2CO2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g) 起始(mol) 2 1 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) 6x 2x x 3x 100%＝60%，x＝0.3，所以H2的平衡轉(zhuǎn)化率為100%＝90%，正確。 6．在密閉容器中充入一定量NO2，發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－57 kJmol－1。在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：a>c B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)NO2的轉(zhuǎn)化率：a②>③ C．在P點(diǎn)，CO轉(zhuǎn)化率為75% D．在P點(diǎn)，向容器②中再充入CO、H2及CH3OH各0.025 mol，此時v(CO)正< v(CO)逆 解析：選C　A項(xiàng)，任選一種情況，升高溫度，甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小，平衡逆向移動，說明逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯誤；B項(xiàng)，相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，甲醇的體積分?jǐn)?shù)越大，說明壓強(qiáng)由大到小的順序?yàn)棰?②>③，故容積大小為①<②<③，錯誤；C項(xiàng)，P點(diǎn)甲醇的體積分?jǐn)?shù)為50%，設(shè)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x，則氫氣轉(zhuǎn)化了2x，甲醇生成了x,50%＝得到x＝0.075，所以CO的轉(zhuǎn)化率為100%＝75%，正確；D項(xiàng)，設(shè)②容器體積為V，P點(diǎn)平衡的時候，CH3OH的物質(zhì)的量為0.075 mol，濃度為 molL－1，CO的物質(zhì)的量為0.025 mol，濃度為 mol L－1，H2的物質(zhì)的量為 0.05 mol，濃度為 molL－1，K＝＝1 200 V2，再充入CO、H2及CH3OH各0.025 mol，同樣的方法計(jì)算得到離子積Qc≈356 V2，Qcv(CO)逆，錯誤。 8．將1 mol N2和3 mol H2充入體積可變的恒溫密閉容器中， 在380 ℃下發(fā)生反應(yīng)： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，平衡時，體系中氨的體積分?jǐn)?shù)φ(NH3)隨壓強(qiáng)變化的情況如下表： 壓強(qiáng)/MPa 10 20 30 40 φ(NH3) 0.30 0.45 0.54 0.60 下列說法正確的是(　　) A．10 MPa時，H2的轉(zhuǎn)化率為75% B．20 MPa時，NH3的物質(zhì)的量濃度是10 MPa時的倍 C．40 MPa時，若容器的體積為V L，則平衡常數(shù)K＝ D．30 MPa時，若向容器中充入惰性氣體，則平衡向正反應(yīng)方向移動 解析：選BC　　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 開始(mol) 1 3 0 反應(yīng)(mol) x 3x 2x 平衡(mol) 1－x 3－3x 2x A項(xiàng)，10 MPa時，2x＝0.3(4－2x)mol，解得x＝mol，H2的轉(zhuǎn)化率為100%，錯誤；B項(xiàng)，20 MPa時，2x＝0.45(4－2x)mol，解得x＝mol，NH3的物質(zhì)的量濃度是10 MPa時的倍，正確；C項(xiàng)，40 MPa時，2x＝0.6(4－2x)mol，解得x＝0.75 mol，若容器的體積為V L，則平衡常數(shù)K＝＝，正確；D項(xiàng)，30 MPa時，若向容器中充入惰性氣體，容器的體積增大，相當(dāng)于對平衡體系減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，錯誤。 9．(2019海安高級中學(xué)模擬)一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH。起始時只充入CH4與H2O(g)，設(shè)＝Z，保持反應(yīng)壓強(qiáng)不變，平衡時CH4的體積分?jǐn)?shù)w(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)>3>b B．保持溫度不變，平衡體系加壓后w(CH4)增大 C．溫度為T1、Z＝3時，Y點(diǎn)所對應(yīng)的反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 D．X點(diǎn)時，H2的體積分?jǐn)?shù)為30% 解析：選BD　由圖可知，以＝3時作比較，增大水蒸氣的物質(zhì)的量，平衡正向移動，則的比值越大，甲烷的體積分?jǐn)?shù)越小，故a<30，有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示： 容器 容積/L 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 平衡 常數(shù) C(s) H2O(g) H2(g) 甲 2 T1 2.0 4.0 3.2 K1 乙 1 T2 1.0 2.0 1.2 K2 下列說法正確的是(　　) A．K1＝12.8 B．T1”“<”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________________________________________________________________________。 解析：(1)將題干中已知的兩個化學(xué)方程式做如下處理：(Ⅰ)2－(Ⅱ)可得4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，則其平衡常數(shù)K＝。 (2)根據(jù)“三段式”： 　　　　　　 2NO(g)?。l2(g)　 2ClNO(g) 起始(molL－1) 0.1 0.05 0 轉(zhuǎn)化(molL－1) 0.1α1 0.05α1 0.1α1 平衡(molL－1) 0.1－0.1α1 0.05－0.05α1 0.1α1 v(ClNO)＝＝7.510－3 molL－1min－1，得α1＝75%，平衡時n(Cl2)＝(0.05－0.05α1) molL－12 L＝0.025 mol。該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，恒壓條件下相對于恒容條件下，壓強(qiáng)增大，平衡右移，NO的轉(zhuǎn)化率增大，即α2>α1；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)K2不變；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度可使平衡常數(shù)K2減小。 答案：(1)　 (2)2.510－2　75%?。尽〔蛔儭∩邷囟? 12．(2019揚(yáng)州中學(xué)模擬)氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。 (1)工業(yè)上可用天然氣為原料來制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理，在一定溫度下，體積為2 L的恒容密閉容器中測得如下表所示數(shù)據(jù)。請回答下列問題： 時間/min CH4(mol) H2O(mol) CO(mol) H2(mol) 0 0.40 1.00 0 0 5 a 0.80 c 0.60 7 0.20 b 0.20 d 10 0.21 0.81 0.19 0.64 ①分析表中數(shù)據(jù)，判斷5 min時反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)，前5 min反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)＝________。 ②該溫度下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。 ③反應(yīng)在7～10 min內(nèi)，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是________(填標(biāo)號)。 A．減少CH4的物質(zhì)的量　　 B．降低溫度 C．升高溫度 D．充入H2 (2)氨的催化氧化：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)，在1 L密閉容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g)，保持其他條件不變，測得c(NO)與溫度的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的ΔH______(填“>”“<”或“＝”)0；T0溫度下，NH3的轉(zhuǎn)化率為________。 解析：(1)①根據(jù)反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，結(jié)合表中數(shù)據(jù)5 min時H2為0.60 mol，可知CO為0.20 mol，即c＝0.20，則a＝0.20,7 min時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量與5 min時相同，所以5 min時反應(yīng)達(dá)到平衡；v(CH4)＝＝0.02 molL－1min－1。②該溫度下平衡時，c(CH4)＝0.10 molL－1，c(H2O)＝0.40 molL－1，c(CO)＝0.10 molL－1，c(H2)＝0.30 molL－1，則K＝＝0.067 5。③10 min時，只有CO的物質(zhì)的量減少，其他物質(zhì)的物質(zhì)的量都增加，所以原因只能是充入氫氣，使平衡逆向移動，選D。(2)由圖像可知，NO的濃度達(dá)到最大值后，隨溫度升高，NO的濃度又逐漸減小，所以該反應(yīng)的ΔH<0，T0時，c(NO)＝3.0 molL－1，則反應(yīng)消耗的n(NH3)＝3.0 mol，NH3的轉(zhuǎn)化率為100%＝75%。 答案：(1)①是　0.02 molL－1min－1?、?.067 5 ③D　(2)<　75% 13．(2019鹽城田家炳中學(xué)模擬)“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。 (1)下列措施中，有利于降低大氣中CO2濃度的有______(填標(biāo)號)。 a．減少化石燃料的使用 b．植樹造林，增大植被面積 c．采用節(jié)能技術(shù) d．利用太陽能、風(fēng)能 (2)文獻(xiàn)報(bào)道某課題組利用CO2催化氫化制甲烷的研究過程如圖： 反應(yīng)結(jié)束后，氣體中檢測到CH4和H2，濾液中檢測到HCOOH，固體中檢測到鎳粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如圖所示(僅改變鎳粉用量，其他條件不變)： 研究人員根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論： HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體，即：CO2HCOOHCH4 ①寫出產(chǎn)生H2的反應(yīng)方程式______________________________________________。 ②由圖可知，鎳粉是________(填標(biāo)號)。 a．反應(yīng)Ⅰ的催化劑　　　　　 b．反應(yīng)Ⅱ的催化劑 c．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的催化劑 d．不是催化劑 ③當(dāng)鎳粉用量從1 mmol增加到10 mmol，反應(yīng)速率的變化情況是__________(填標(biāo)號)。 a．反應(yīng)Ⅰ的速率增加，反應(yīng)Ⅱ的速率不變 b．反應(yīng)Ⅰ的速率不變，反應(yīng)Ⅱ的速率增加 c．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均不變 d．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快 e．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反應(yīng)Ⅱ的速率增加得快 f．反應(yīng)Ⅰ的速率減小，反應(yīng)Ⅱ的速率增加 解析：(1)減少化石燃料的使用，可以減少向大氣中排放二氧化碳，a正確；植樹造林，增大植被面積，可以通過光合作用吸收部分二氧化碳，b正確；采用節(jié)能技術(shù)，可減少化石燃料的利用，也能減少二氧化碳的排放，c正確；利用太陽能、風(fēng)能，減少化石燃料的使用，減少二氧化碳的排放，d正確。(2)①鐵粉和水蒸氣在加熱條件下生成Fe3O4和H2，即3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。②反應(yīng)前后均有Ni粉，從圖像看，隨著鎳粉的用量不同，曲線的趨勢不同，即反應(yīng)的快慢不同，滿足催化劑的條件。③從圖像可以分析，隨著Ni的加入，H2和甲酸的量均是快速減小的，即反應(yīng)速率是增加的，由于甲酸的減少量變化更快，則說明反應(yīng)Ⅱ速率增加得更快。 答案： (1)abcd　(2)①3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2　②c?、踖