2020版高考化学二轮复习专题8化学反应速率与化学平衡提升训练含解析.doc

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1、专题八化学反应速率与化学平衡时间：45分钟满分：100分一、选择题(本大题共7小题，每小题8分，共56分)1(2019年高考浙江选考)下列说法正确的是()AH2(g)I2(g) 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变BC(s)H2O(g) H2(g)CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)B(g) 2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不

2、等于Q1解析：A.该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，A项错误；B.在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，B项正确；C.若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的计量数不等，故A、C可能均为气体，C项错误；D.易知N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H，合成氨气实际参与反应n(H2)310%0.3 mol，因而Q10.3/3|H|0.1|H|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)210%0.2 mol，Q20.2/2|H|0.1|H|，则Q1Q2，D项错误。答案：B2在1

3、.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量如图所示。下列说法正确的是()A该反应的正反应为吸热反应B压强大小关系为p1p2p3CM点对应平衡常数K的值约为1.04102D在p2及512 K时，图中N点v正v逆解析：压强不变时，升高温度，平衡时甲醇的物质的量减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应为放热反应，A项错误；温度不变时，增大压强，平衡正向移动，平衡时甲醇的物质的量增大，则p3p2p1，B项错误；M点时，n(CH3OH)0.25 mol，据此计算出各物质的

4、平衡浓度分别为c(CO2)0.75molL1，c(H2)2molL1，c(CH3OH)c(H2O)0.25 molL1，K1.04102，C项正确；在p2及512 K时，图中N点甲醇的物质的量比平衡时的物质的量小，反应正向移动才能达到平衡，此时v逆v正，D项错误。答案：C3(2019年安徽蚌埠高三质量监测)温度分别为T1和T2时，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g)2Z(g)，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：温度/Kt/mint1t2t3t4T1n(Y)/mol0.140.120.100.10T2n(Y)/mol0.130.09

5、0.08下列说法正确的是()A该反应的正反应为放热反应BT2温度下此反应的平衡常数K4C温度为T1时，0t1时间段的平均速率v(Z) molL1min1D在T1下平衡后，保持其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大解析：A.初始投料是相同的，比较表格中所给的数据可以看出，在时间t1时T2时的Y的物质的量小于T1，反应速率快慢说明了T2大于T1，t4时T2的容器中早已达平衡。对于T1来说，T2相当于升温，升温后Y减少，说明升温使平衡右移，说明正向反应是吸热的，A项错误；B.根据表格中数据，列出T2温度下的三段式：X(g)Y(g) 2Z(g)始(mol/L)0.0160.01

6、6 0转(mol/L)0.0080.0080.016平(mol/L)0.0080.0080.016则K4，故B正确。C.先据表格中数据求出温度为T1时，0t1时段用Y表示的平均速率为v(Y)mol1min1，v(Z)2v(Y)molL1min1，用Z表达的速率为用Y表达的速率的2倍，C项错误；D.反应前后气体的物质的量相等，则增大压强，平衡不移动，保持其他条件不变，再充入0.2 mol Z，再次达平衡时相当于增大压强，则平衡时X的体积分数不变，故D错误。答案：B4(2019年河北省衡水市武邑中学月考)对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH42NO2N2CO22H2O。在1 L密闭容器中，控制不

7、同温度，分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是()A.组别中，020 min内，NO2的降解速率为0.012 5 molL1min1B由实验数据可知实验控制的温度T2T1C40 min时，表格中T2对应的数据为0.18D010 min内，CH4的降解速率：解析：A.中，020min内，CH4的降解速率为0.012 5 molL1min1，由速率之比等于化学计量数之比可知020 min内NO2的降解速率为0.012 5 molL1min120.025 molL1min1，故A错误；B.相同时间内，中甲烷的物质的量

8、减小的快，可知实验控制的温度T1T2，故B正确；C.中平衡时甲烷的物质的量为0.15 mol，且比先达到平衡状态，则T2对应的数据应为0.15，故C错误；D温度越高，反应速率越快，由T1T2可知010 min内CH4的降解速率0 B图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D380下，c起始(O2)5.0104 molL1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K2 000解析：A.随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明

9、温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，H2 000，故D正确。答案：BD6(2019年陕西西安长安五中月考)在容积为2.0 L的密闭容器内，物质D在T时发生反应，其反应物和生成物的物质的量n随时间t的变化关系如图，下列叙述不正确的是()A从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为0.066 7 mol/(Lmin)B该反应的化学方程式为2D(s) 2A(g)B(g)，该反应的平衡常数表达式为Kc(A)2c(B)C已知：反应的H0，则第5分钟时图象呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度D若在第7分钟时增加D的物质的量，则表示A的物质的量变化正确的是a曲线解析：

10、从图像中三种物质的物质的量的变化量之比等于化学反应计量数之比，可以得到反应方程式2D(s) 2A(g)B(g)。注意增加固体的质量不会影响化学平衡的移动。A根据vc/t计算得A物质的平均反应速率为0.4/(23)0.066 7 mol/(Lmin)，A正确； B根据图在第一次达到平衡时A的物质的量增加了0.4 mol，B的物质的量增加了0.2 mol，所以A、B为生成物，D的物质的量减少了0.4 mol，所以D为反应物，D、A、B的变化量之比为0.40.40.2221，反应中各物质计量数之比等于物质的浓度的变化量之比，化学方程式为2D(s) 2A(g)B(g)，该反应的平衡常数表达式为Kc(A

11、)2c(B)，故B正确；C.第5分钟时A、B的物质的量在原来的基础上增加，而D的物质的量在原来的基础上减小，说明平衡正向移动，因为反应的H0，所以此时是升高温度，故C正确；D.因为D是固体，量的改变不影响化学平衡，所以A的物质的量不变，故D错误。答案：D7(2019年陕西省汉中市调研考试)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，反应如下：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)，在2 L密闭容器中充入物质的量之比为12的CO和H2，在催化剂作用下充分反应，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，下列说法正确的是()A该反应的H0，且p1p2p3B在C点时，H2转化

12、率为75%C反应速率：v逆(状态A)v逆(状态B)D在恒温恒压条件下，向该密闭容器中再充入1 mol CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数增大解析：A.升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，H0，该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，可以提高CH3OH的体积分数，则p3p2p1，A项错误；B.在C点，假设反应的CO的物质的量为xCO(g)2H2(g) CH3OH(g)起始120反应x 2xx平衡1x 22xx则x/(1x)(22x)x100%50%，解得x0.75，因此CO转化率为75%，B项正确；C.温度越高，反应速率越快，B的反应温度高，

13、反应速率：v逆(状态A)v逆(状态B)，C项错误；D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，根据等效平衡的建立条件，达平衡时CH3OH的体积分数相同，D项错误。答案：B二、非选择题(共44分)8(22分)(2019年高考浙江选考模拟)甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H149.58 kJmol1反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H2反应：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H390.77 kJmol1回答下列问题：(1)反应的H2_。(2)反应能够自发进行的条件是_ (

14、填“较低温度”、“ 较高温度”或“任何温度”)(3)恒温，恒容密闭容器中，对于反应，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是_。A混合气体的密度不再变化B混合气体的平均相对分子质量不再变化CCO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1311D甲醇的百分含量不再变化(4)对于反应，不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是_。A其他条件不变，若不使用催化剂，则250时CO2的平衡转化率可能位于M1B温度低于250时，随温度升高甲醇的产率增大CM点时平衡常数比N点时平衡常数大D实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率(5)若在1 L密闭容器中

15、充入3 mol H2和1 mol CO2发生反应，250时反应的平衡常数K_；若要进一步提高甲醇体积分数。可采取的措施有_。解析：(1)根据盖斯定律：得反应的H241.19 kJmol1；(2)GHTS0时，反应能够自发进行，该反应的S0、H0，当温度较低时，反应能够自发进行；(3)A.由于气体的质量、体积不变，则无论是否达到平衡状态，混合气体的密度都不变化，不能作为判断是否平衡的依据，故A错误；B.反应前后气体的物质的量不等，混合气体的平均相对分子质量不再变化，可说明气体的物质的量不再变化，说明达到平衡状态，故B正确；C.平衡常数未知，CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1311

16、，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；D.甲醇的百分含量不再变化，可说明达到平衡状态，故D正确；(4)A.催化剂不能影响平衡移动，只能改变反应速率，故A错误；B.温度低于250时，随温度升高平衡逆向进行甲醇的产率减小，故B错误；C.升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则升温平衡逆向移动，所以M化学平衡常数大于N，故C正确；D.为提高CO2的转化率，平衡正向进行，反应是放热反应，低的温度下进行反应，平衡正向进行，但催化剂的活性、反应速率减小，故D错误；故选ABD；(5)若在1 L密闭容器中充入3 mol H2和1 mol CO2，则图中M点时二氧化碳转化率50%，CO2(g)3H2(g) CH3O

17、H(g)H2O(g)起始量 1 3 00（mol）变化量0.5 1.5 0.5 0.5(mol)平衡量0.5 1.5 0.5 0.5(mol)K0.148，反应前后气体体积减小，若要进一步提高甲醇的体积分数，可采取的措施有增大压强平衡正向进行。答案：(1)41.19 kJmol1(2)较低温度(3)BD(4)ABD(5)0.148增大压强(降低温度)9(22分)(2019年山东临沂调研)钢铁行业是工业生产的重要支柱。(1)已知高炉炼铁的主要反应为：Fe2O3(s)3CO(g) =2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol13Fe2O3(s)CO(g) =2Fe3O4(s)CO2(g)H47

18、kJmol1Fe3O4(s)CO(g) =3FeO(s)CO2(g)H19 kJmol1写出FeO(s)被CO还原生成Fe(s)和CO2的热化学方程式：_。(2)恒温恒容条件下进行反应Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)，下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是_(填写序号字母)。av(CO)正v(CO2)逆bCO、CO2 的浓度之比为11c容器内压强保持不变d混合气体的密度保持不变(3)T 时，反应Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)的平衡常数为K27。在1 L的密闭容器中分别按下表所示加入物质，维持T 反应一段时间达到平衡，甲、乙容器中CO的平衡转化率之

19、比_。Fe2O3COFeCO2甲容器1.0 mol1.0 mol1.0 mol1.0 mol乙容器1.0 mol2.0 mol1.0 mol1.0 mol(4)下列为合成甲醇的有关化学方程式：2H2(g)CO(g) CH3OH(g)H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)3H2(g)CO2(g) CH3OH(g)H2O(g)某温度下，上述三个反应的平衡常数数值分别为2.5，2.0和K3，则K3值为_。(5)比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电。高铁电池的总反应为：3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH3Zn2K2FeO48H2O，则充电时的阳极反应式为_。(6)炼铁尾气中含有CO，经过回

20、收可用于合成甲醇：2H2(g)CO(g) CH3OH(g)H90.1 kJmol1。T ，该反应的Kp6.0103 kPa2(用平衡分压代替平衡浓度所得平衡常数，分压总压物质的量分数)。该温度下的某容器中，若起始充入2 mol H2、1 mol CO，平衡时甲醇的平衡分压p(CH3OH)24.0 kPa，则平衡时混合气体中CH3OH的体积分数约为_(用百分数表示，小数点后保留1位)。解析：(1)根据盖斯定律可知(32)/6即得到FeO(s)被CO还原生成Fe(s)和CO2的热化学方程式为FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H11 kJ/mol。(2)在一定条件下，当可逆反应的正反应速

21、率和逆反应速率相等时(但不为0)，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。则a.v(CO)正v(CO2)逆表示反应速率的方向相反，且满足反应速率之比是化学计量数之比，反应达到平衡状态，a正确；b.CO、CO2的浓度之比为11不能说明正逆反应速率相等，不一定达到平衡状态，b错误；c.反应前后体积不变，容器内压强保持不变不能说明反应达到平衡状态，c错误；d.密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但质量是变化的，则混合气体的密度保持不变说明反应达到平衡状态，d正确。(3)甲容器中Fe2O3(s) 3CO(g) 2Fe(s)3CO2(g)起始浓度

22、 11(mol/L)转化浓度xx(mol/L)平衡浓度1x1x(mol/L)乙容器中Fe2O3(s)3CO(g) 2Fe(s)3CO2(g)起始浓度 21(mol/L)转化浓度 yy(mol/L)平衡浓度 2y1y(mol/L)则27、27；解得x0.5、y1.25，即甲中转化为是50%，乙中转化率为62.5%，所以甲、乙容器中CO的平衡转化率之比50%62.5%45；(4)已知：2H2(g)CO(g) CH3OH(g)K1；H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)K2；3H2(g)CO2(g) CH3OH(g)H2O(g)；即得到反应，则K3K1K22.52.05.0；(5)高铁电池的

23、总反应为3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH3Zn2K2FeO48H2O，充电时氢氧化铁失去电子转化为高铁酸钾，则充电时的阳极反应式为2Fe(OH)310OH6e=2FeO428H2O。(6)起始时投入2 mol H2、1 mol CO，二者按21反应，故平衡时二者物质的量之比为21，二者分压之比为21，设平衡时CO分压为p，则氢气分压为2p，该反应的平衡常数Kp6.0103(kPa)2，反应达到平衡时p(CH3OH)24.0 kPa，则0.006，解得p10 kPa，相同条件下，压强之比等于物质的量之比，故平衡时H2、CO、CH3OH的物质的量之比为20102410512，则平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为12/(10512)100%44.4%。答案：(1)FeO(s)CO(g) =Fe(s)CO2(g)H11 kJ/mol(2)ad(3)45(4)5.0(5)2Fe(OH)310OH6e=2FeO428H2O(6)44.4%- 9 -