2021届高考化学模拟试题:化学平衡及反应方向 (解析版).pdf
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1、化学平衡及反应方向1.(2 0 2 0 山西省实验中学质检)某温度下2 L 密闭容器中,3 种气体起始状态和平衡状态时的物质的量()如下表所示。下列说法正确的是()XYW(起始状态)/m o l210(平衡状态)/m o l10.51.5A.该温度下,此反应的平衡常数表达式是B.升高温度,若 W 的体积分数减小,则此反应!()C.增大压强,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动D.该温度下,再向容器中通入3 m o l W,达到平衡时,(X)=2mol【答案】D【解析】A 项,根据表中数据知,随着反应的进行,x、y 的物质的量减小,w 的物质的量增大,则 x 和 y 是反应物,w是生成物,
2、参加反应的n (x)=(2-1)m o l=l m o l,n(y)=(l-0.5)m o l=0.5 m o L A n (w)=(1.5-0)m o l=l.5 m o L所以x、y、w的计量数之比=I m o 1:0.5 m o l:1.5 m o l=2:1:3,该反应方程式为12 x(g)+y(g)W3 w(g),该 反 应 化 学 平 衡 常 数,故 A 错误;B 项,升高温度,若W 的体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,所以 H VO,故B 错误;C 项,该反应前后气体计量数之和不变,则压强不影响平衡移动,所以增大压强,正、逆反应速率均增
3、大,但平衡不移动,故 C 错误;D 项,反应前后气体的体积不变,则压强对平衡移动没有影响,该温度下,再向容器中通入3 m o iw,相当于增大压强,平衡不移动,达到平衡时等效于加入4 m o ix、2 m o l y,则达到平衡时,n(x)=2 m o l,故D 正确;故选D。2.(2 0 2 0 大同市高三年级第一次联合考试)中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了 CO 2 直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。下列有关说法正确的是()夕 异构化 八 一 X 芳香化(9 c o2-*c o c o-烯煌 烯运巧(9“u Na-FeQ./HZSM-5_*CO2+H,-78%汽油(选择性
4、)A.在 N a-Fe 3()4 上发生的反应为CO 2+H 2 XO+H 2 OB.中间产物Fe 5 c 2 的生成是实现CO 2 转化为汽油的关键C.催化剂H Z M S-5 可以提高汽油中芳香燃的平衡产率D.该过程,CO 2 转化为汽油的转化率高达7 8%【答案】B【解析】A 项,由流程图可知,CO 2+H 2 在 N a-Fe 3(h 催化剂表面反应生成烯燃,2根据元素和原子守恒可知,其反应为:2co2+6H 2a-Fe口 =丸+4乩0,故A错误;B项,中间产物Fe5c2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;C项,催化剂H ZMS-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没
5、有影响,故C错误;D项,由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故D错误;故选Bo3.(2020 抚顺一中2020届高三年级质检)温度分别为3和T2时,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L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:温度度t/mint it 2t 3t4Tin(Y)/mol0.140.120.100.10n(Y)/mol0.130.090.08下列说法正确的是()A.该反应的正反应为放热反应B.T2温度下此反应的平衡常数K=4C.温度为Ti时,0一时间段的平均速率u(Z)=2.0X呼71n速L Tmin
6、TD.在Ti下平衡后,保持其他条件不变,再充入0.2m olZ,平衡时X的体积分数增大【答案】B3【解析】A项,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 匕 时 时 的 Y的物质的量小于3,反应速率快慢说明了 T 2 大于,t 4 时 T 2 的容器中早已达平衡。对于T i来说,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项,根据表格中数据,列出T 2 温度下的三段式:X(g)+Y(g)2 Z(g)初始 0.1 6 0.1 6 0变化 0.0 8 0.0 8 0.1 6平衡 0.0 8 0.0 8 0.1 6所以K=焉 嚼 髭=4,B项正确;
7、C项,先据表格中数据求出温度为T1时,0.008 x 0.0080-匕时段用Y 表示的平均速率为色丝巫=竺以 用 Z 表达的速率为用Y 表达的速率的2 倍,C项错误;D 项,其他条件不变时,充入0.2 molZ等效于在恒温恒容容器中充入0.I molX 和 0.I molY,即相当于起始加入0.2 6 molX和 0.2 6 molY,该反应反应前后气体分子数相等,所以起始加入0.2 6 molX 和0.2 6 molY 与起始加入0.1 6 molX 和 0.1 6 molY 为比例等效平衡,达到平衡时X的体积分数不变,D项错误;故选B。4.(2 0 2 0 北京市高三年级质量监测)8 0
8、时,1 L 密闭容器中充入0.2 0 molN2O4,发生反应N2O4=2 N O 2 =+0 k Jm o l T(g O),获得如下数据:4时间/s020406080100c(N02)/mol,L-10.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是()A.升高温度该反应的平衡常数 减小B.2040s 内,y(N204)=0.004 mol L-1 s-1C.100s时再通入0.40 mol N204,达新平衡时N2O4的转化率增大D.反应达平衡时,吸收的热量为0.150 kJ【答案】D【解析】A项,该反应为吸热反应,温度升高,平衡向吸热的方向移动,即正反应方向移动,平 衡
9、常 数K增大,A项错误;B项,204 0 s内,u=2moi/。=00 04moi.E1.s ,贝!=-”(NQ)=0.002mol-E-s-1,BAr 20s 2项错误;c项,100 s时再通入0.40 mol N2O4,相当于增大压强,平衡逆向移动,N2O4的转化率减小,C项错误;D项,浓度不变时,说明反应已达平衡,反应达平衡时,生成NO2的物质的量为0.3 mol/LXl L=0.3 m o L由热化学方程式可知生成21noiNO2吸收热量Q k J,所以生成0.3 1110INO2吸收热量0.15Q kJ,D项正确;故选Do5.(2020 杭州地区(含周边)重点中学高三上学期期中)在某
10、密闭容器中发生化学反应2X(g)=Y(g)+Z(g),在其他条件相同肘,测得实验数据如下表:5组别温度/cX 达到所列时间的转化率/%25 mm50 min100 min200 min5047.519701052122根据表中数据,下列说法不正确的是()A.组别中,X 的转化率达到2 2%时,无法确定是否达到平衡B.为缩短达到平衡所需的时间,可采取改进催化剂、增大压强等方法C.组别的转化率达19%时的反应速率比;别中15%的快D.已知正、逆反应速率关系:署=,a为物质的量分数,若 7 0时的K=0.005,则 2 5 的n时 的 哥 I 0【答案】C【解析】A 项,组别中,X 的转化率达到2
11、2%时,无法确定2 00m in 后 X 的转化率,故无法判断是否达到平衡,A 正确;B项,使用催化剂、增大压强等方法,均能加快反应速率,缩短达到平衡所需的时间,B正确;C 项,组别的反应温度比 别低,故组别反应速率较快,C 错误;D项,2 5 m in 时,X 的转化率为10%,则2 X(g)Y(g)+Z(g)起始物质的量 n 0 0改变物质的量 n XI O%0.05 n 0.05 n2 5 m in 物质的量 0.09 n 0.05 n 0.05 n6a(X)=0.9,a(Y)=0.05,a(X)=0.0 5,所 以 鲁0.005X 0 k嚷下 一1.62,D 正确。V M J u.v
12、j 人vm6.(2020 浙江省之江教育评价联盟2020届高三第二次联考)在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中,分别加入足量活性炭和一定量的N 0,进行反应C(s)+2N0(g)N2(g)+C02(g),测得各容器中c(N0)随反应时间t的变化情况如下表所示,下列说法正确的是()容器(温度)t minc04080120160甲(400C)c(NO)2.001.501.100.800.80乙(400C)c(NO)1.000.800.650.530.45丙(T C)c(NO)2.001.401.101.101.10A.达到平衡状态时,2。正(N 0)=。逆(明)B.活性炭的质量不再改变不能说明反应
13、已达平衡状态C.丙容器中,从反应开始到建立平衡时的平均反应速率为7(N0)0.01125mol L-1 min 1D.由表格数据可知:TV400C【答案】C【解析】A项,达到平衡状态时,/正(N0)=2 逆(刈),A错误;B项,活性炭的质量不再改变时,能说明反应已达平衡状态,B错误;C项,通过与甲容器进行比较可以发现,丙容器中,反应达平衡的时间短、且反应物的转化率低,说明丙容器中反应温度比甲高,升高温度平衡逆向移动,说明正反应放热。从反应开始到建立平衡时的平均反应速率为r(NO)=2.0mo廿lmol/L=0.01125mol 由于反应放热,溶液的温度升高,所以反应速率比计算7值要大,C 正确
14、;D 项,由C的分析可知,丙容器相当于甲容器升温,所以T 400,D错误。故选C。7.(2 02 0 河北省衡水市衡水中学高三质检)下表是某同学探究N a 2 s 溶液和铭(VI)盐溶液反应规律的实验记录,已知:C r2 07”(橙色)+H 2 0=2 C r(V(黄色)+2 1r下列说法不正确的是()序号ab现象12 m L 0.05 m o l ,L-1 K 2 M O 7 溶液(p H=2)3 滴饱和N a 2 s。3溶液(p H=9)溶液变绿色(含 C r3+)22 m L 0.1 m o l L-1隈 血 溶 液 8 1 1 =8)3 滴饱和N a 2 s。3溶液溶液没有明显变化32
15、 m L 饱和N a 2 s。3 溶液3 滴 0.05 m o l ,L日立触溶液溶液变黄色42 m L 蒸馆水3 滴 0.05 m o l ,Lt K 2 C 0O 7 溶液溶液变成浅橙色8A.实验1 中的绿色溶液中含有S 042B.实验1、2的a 溶液中所含的离子种类相同C.向实验3 溶液中继续滴加过量硫酸可使溶液变为浅橙色D.实验4的目的是排除稀释对溶液颜色变化造成的影响【答案】C【解析】A项,实验1中 跋 0()7 与 N a 2 s 发生了氧化还原反应,N a 2 s。3 被氧化为N a 2 s O,,K z C r z O;被还原为Cd,溶液呈绿色,故A正确;B 项,实验1、2中的
16、a 溶液中都存在平衡:C r 2(V-(橙色)+H20-2 C HV-(黄色)+2 H+,故溶液中所含的离子种类相同,故 B 正确;C项,N a 2 s 溶液呈碱性,滴 力 口 3 滴 0.05 m o l-LT&g 2()7 溶液,平衡 6 2。7 气橙色)+H2 0-2 C r(V-(黄色)+2 H+向正向移动,溶液呈黄色;若向实验3溶液中继续滴加过量硫酸,则在酸性条件下,凡行2。7 与N a 2 s 发生氧化还原反应,溶液变绿色,故 C 错误;D 项,实验4 和实验3 相比,b溶液相同,a为等体积的蒸储水,溶液由黄色变成浅橙色,颜色反而加深,故可排除稀释对溶液颜色变化造成的影响,故 D正
17、确。故选C。8.(2 02 0 抚顺一中高三年级调研)已知 2 s 02(g)+02(g)-2 S 03(g)A H=-1 9 7 k J-m o l-1o向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2 m o l S()2和 Im o l O z;(乙)l m o l S 02 和 0.5 m o l 02;(丙)2 m o l S()3 和 Im o l O z。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是()A.容器内压强P:P 丙 P甲=2 P 乙9B.气体的总物质的量n:n 丙 n 甲 1 1 乙C.S 03 的体积分数4:八=$丙$乙D.反应热量的数值Q:1 9 7 Q 丙
18、 Q甲 、乙【答案】B【解析】A项,丙相当于是在甲的基础上又增加Im o l 氧气,故压强P甲 VP丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故 P乙 VP甲 V2 P 乙,故A错误;B 项,丙相当于是在甲的基础上又增加Im o l 氧气,达到平衡时n 丙 n甲。甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入Im o l S O?和 0.5mol故达到平衡时n丙 r 1 甲 1 1 乙,故 B 正确;C项,丙相当于是在甲的基础上又增加Im o l 氧气,故平衡时S 03 的体积分数4 甲$丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入 Im o l S O 2 和 0.5 m o l 02,增大
19、压强,平衡向正反应移动,故平衡时S O 3 的体积分数$甲$乙,故 C错误;D项,丙相当于是在甲的基础上又增加Im o l 氧气,故 Q甲+Q 丙 V 1 9 7,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,S 02转化率增大,故 Q甲 2 Q 乙,但 Q甲与Q 丙的大小不能确定,故 D 错误。故选B。9.(2 02 0 北京1 01 中学高三质检)C O 2 催化加氢制取甲醇的研究,对于环境、能源问题都具有重要的意义。反应如下:反应 i :C 02(g)+3 H2(g)-C H 3 0 H (g)+H20(g)A 4 =-5 8 k J m o l-1反应i i:C 02(g)+H2
20、(g)C O(g)+H20(g)N氏=+4 2 k J m o l-1下列说法不走砸的是()10A.增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率B.增大压强,有利于向生成甲醇的方向进行,反应i 的平衡常数增大C.升高温度,生成甲醇的速率加快,反应五的限度同时增加D.选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率【答案】B【解析】A项,增大氢气浓度平衡正向移动导致二氧化碳消耗增大,所以二氧化碳转化率增大,故 A正确;B项,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,增大压强,反应i 的平衡正向移动,所以向生成甲醇的方向移动,但是化学平衡常数只与温度有关,温度不变化学平衡常数不变,所以增大压强反应i 的平衡常数不
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