2022年高考化学二轮专题复习 专题七 化学反应速率与化学平衡课时作业

2022年高考化学二轮专题复习 专题七 化学反应速率与化学平衡课时作业1(xx四川卷)在一定温度下，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)H0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()A反应前2 min的平均速率v(Z)2.0103mol/(Lmin)B其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)v(正)C该温度下此反应的平衡常数K1.44D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：反应前2 min，Y的浓度变化为0.004 mol/L，则v(Z)2v(Y)0.004 mol/(Lmin)，A项错误；此反应正反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，v(正)v(逆)，B项错误；由表可知7 min时反应达到平衡，这时c(Z)0.012 mol/L，c(X)c(Y)0.01 mol/L，K1.44，C项正确；此反应是一个反应前后气体体积不变的反应，再充入0.2 mol Z，达到平衡后X的体积分数不变，D项错误。答案：C2(xx北京卷)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()A.B.t/2550100KW/10141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(molL1)0.10.01pH11.110.6解析：A中存在2NO2(g)N2O4(g)平衡，温度对平衡移动的影响。B中存在H2OHOH，温度升高，平衡右移，KW增大。D中存在NH3H2ONHOH，浓度对平衡移动的影响。C中加催化剂MnO2只能同等程度改变正逆反应速率，平衡不移动。答案：C3下列有关说法正确的是()ACaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0B镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈CN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大D水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应解析：反应CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)是CaCO3高温不断吸热分解的反应，反应的H0，A错；镀铜铁制品镀层受损后，可形成FeCu原电池，铁作负极，反应速率加快，B正确；N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，升高温度，化学反应速率增大，平衡逆向移动，H2转化率降低，C错；水的电离吸热，D错。答案：B4(xx安徽质检)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(l)H0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变解析：该反应为气体体积减小的反应，平衡前，随着反应的进行，容器内压强逐渐变小，A项错误；因硫单质为液体，分离出硫对正反应速率没有影响，B项错误；其他条件不变，升高温度平衡向左移动，SO2的转化率降低，C项错误；该反应的平衡常数只与温度有关，使用催化剂对平衡常数没有影响，D项正确。答案：D5已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3。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甲p丙2p乙BSO3的质量m：m甲m丙2m乙Cc(SO2)与c(O2)之比k：k甲k丙k乙D反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲Q丙2Q乙解析：甲和丙达到的平衡是同种平衡，所以压强p甲p丙，SO3的质量m甲m丙，乙可看做是甲达平衡后，取出一半物质，浓度变为原来的，压强降为原来的后形成的，平衡向气体增多的方向移动，压强在减小后的基础上增大，SO3的量减小，所以2p乙p甲，SO3质量2m乙m甲，A错误，B正确；在三个过程中，甲、乙中SO2和O2投料比为21，又按照21反应，而丙中SO2和O2按21生成，所以三者达平衡时SO2和O2的浓度比均为21，C错误；甲和丙达平衡时生成的SO3和分解的SO3物质的量不一定相等，所以吸放热数值不一定相等，D错误。答案：B6(xx福建一模)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()A增加压强B降低温度C增大CO的浓度 D更换催化剂解析：该反应为气体物质的量不变的反应，压强改变对平衡无影响，A错误；反应H0，降低温度，平衡正向移动，CO转化率增大，B正确；增大CO浓度，CO转化率减小，C错误；催化剂的使用对平衡无影响，D错误。答案：B7在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 发生反应：2SO2(g)O22SO3(g)H0。当气体的物质的量减少0.315 mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是()A当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980 gD达到平衡时，SO2的转化率为90%解析：结合化学反应可知，反应中参加反应的O2的物质的量即是气体减少的物质的量，由于气体体积一定，压强之比等于物质的量之比，假设n(SO2)x，则有82.5%，解得：x0.7 mol。SO3的生成速率与SO2的消耗速率随时都相等，不能作为建立平衡的标志，A项错误；降低温度，放热反应中，平衡正向移动，v(正)v(逆)，逆反应方向化学反应速率下降的程度更大，B项错误；混合气体中，只有SO3能与BaCl2反应，即生成n(BaSO4)n(SO3)2n(O2)反应20.315 mol0.63 mol，质量为0.63 mol 233 gmol1146.79 g，C项错误；达平衡时，SO2的转化率为100%90%，D项正确。答案：D8(xx重庆期末)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)b(g)2c(g)H10x(g)3y(g)2z(g)H20进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是()A等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B等压时，通入z气体，反应器中温度升高C等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大解析：本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项，等压时，通入惰性气体，气体的体积增大，平衡x(g)3y(g)2z(g)(H20)向左移动，反应放热，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个不导热的容器，所以平衡a(g)b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动，c的物质的量减小，故A不正确；B项，等压时，通入z气体，增大了生成物的浓度，平衡x(g)3y(g)2z(g)向左移动，由于该反应的逆反应是放热反应，所以反应器的温度升高，B项正确；等容时，通入惰性气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，即各组分的浓度没有发生变化，所以各组分的反应速率不发生变化，C项正确；等容时，通入z气体，增大了生成物z的浓度，平衡逆向移动，所以y的物质的量浓度增大，D项正确。答案：A9(xx安徽卷)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)CO(g)MgO(s)CO2(g)SO2(g)H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析：温度升高，平衡向吸热方向(正向)移动，混合气体的密度增大，A正确。根据勒夏特列原理，增大CO的物质的量，CO2与CO的物质的量之比减小，B错。只要温度不变则平衡常数不变，C错。MgSO4为固体且不考虑体积，则其质量增大不影响与CO的接触面积，平衡不移动，CO的转化率不变，D错。答案：A10(xx重庆卷)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如表所示bf915、2.0 MPa时E的转化率为60%该反应的S0K(1 000 )K(810)上述中正确的有()A4个B3个C2个 D1个解析：由E(g)F(s)2G(g)知反应为气体增加的，即熵增反应，正确；对此反应增大压强，向逆反应方向移动，可推知ba54，结合表中数据知810时G的体积分数为a,915为75.0，得出a75.0，即升高温度，G的体积分数增大即反应向正反应方向移动，因此正反应为吸热反应，当1 000时G的体积分数比810时大即fa，所以bf，正确，正确；设915，2.0MPa反应平衡时气体体积为1，G%为75%，则V(G)，平衡时，V(E)，生成V(G)时消耗的V(E)，所以E的转化率为100%60%，正确。答案：A11(xx山东卷)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0此反应的平衡常数表达式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为_。(2)如图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1_T2(填“”、“”或“”)。上述反应体系中循环使用的物质是_。(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为_，滴定反应的离子方程式为_。(4)25 时，H2SO3HSOH的电离常数Ka1102 molL1，则该温度下NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh_molL1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析：(1)在有气体参与的反应中，固体和液体的浓度不列入化学平衡常数表达式中。设容器的容积是V L，TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始浓度/molL11/V00转化浓度/molL12x x x平衡浓度/molL1(1/V2x) x x则K1，x，则I2(g)的平衡转化率是66.7%。(2)根据平衡移动及物质的提纯，在温度T1端得到纯净的TaS2晶体，即温度T1端与T2端相比，T1端平衡向左移动，则T1T2。生成物I2(g)遇冷可在管壁上凝结成纯净的I2(s)，从而循环利用。(3)碘单质遇淀粉溶液变蓝色，当滴入最后一滴I2溶液时溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，则说明达滴定终点。由I22e2I，H2SO32eSO，根据得失电子数相等则有I2H2SO3，再结合原子守恒和电荷守恒配平。(4)H2SO3的电离常数表达式为Ka，NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh11012。加入I2后HSO被氧化为H2SO4，c(H)增大，c(OH)减小，Kh不变，由Kh得，所以该比值增大。答案：(1)66.7%(2)I2(3)淀粉I2H2SO3H2O=4H2ISO(4)11012增大12(xx新课标全国卷)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为_，平衡时A的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数K_。(3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总_mol，n(A)_mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间t/h04816c(A)/(molL1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是_，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为_molL1。答案：(1)升高温度、降低压强(2)(1)100%94.1%A(g)B(g)C(g)0.1000010(194.1%) 0.1094.1% 0.1094.1%K1.5 molL1(3)0.100.10(2)0.051达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半0.01313(xx潍坊期末)向2 L固定容积的密闭容器中加入一定量的NH3、H2和N2三种气体，一定条件下发生反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)H0，各物质的浓度随时间变化如图1所示。图2为t时刻后改变容器中条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且两个阶段各改变一种不同的条件。图1图2(1)能证明反应达到平衡状态的是_(填标号，下同)。A容器内压强不再发生变化BN2的体积分数不再发生变化C容器内气体质量不再发生变化D容器内气体密度不再发生变化(2)若t115 s，则t0t1阶段以H2浓度变化表示的反应速率为_。(3)t3t4阶段改变的条件为_。(4)上述反应的平衡常数K_(保留两位小数)；向容器中再通入1.4 mol NH3、0.8 mol H2，平衡_移动(填“向右”、“向左”或“不”)。解析：(1)该反应正向为气体体积增大的可逆反应，A、B选项正确；根据质量守恒定律可知，C、D项无论反应是否达到平衡，均不发生改变。(2)v(H2)(0.6 molL10.3 molL1)/15 s0.02 molL1s1。(3)该反应为气体体积增大的吸热反应。t3时刻条件改变，正、逆反应速率瞬间增大，且正反应速率大于逆反应速率，故该改变的条件为升高温度。(4)该反应的平衡常数为Kc(N2)c3(H2)/c2(NH3)0.50.63/0.820.17(molL1)2。再通入NH3和H2后，NH3、H2和N2的浓度分别为：1.5 molL1、1.0 molL1、0.5 molL1，代入平衡常数表达式：0.5/1.520.220.17，故平衡向逆反应方向移动。答案：(1)AB(2)0.02 molL1s1(3)升高温度(4)0.17向左14偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)3N2(g)4H2O(g)()(1)反应()中氧化剂是_。(2)火箭残骸中常见红棕色气体，原因为：N2O4(g)2NO2(g)()当温度升高时，气体颜色变深，则反应()为_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)一定温度下，反应()的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。abcd若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_(填“增大”、“不变”或“减小”)，反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol，则03 s内的平均反应速率v(N2O4)_mol(Ls)1。(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_(用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将_(填“正向”、“不”或“逆向”)移动，所滴加氨水的浓度为_molL1。(NH3H2O的电离平衡常数取Kb2105 molL1)解析：(1)分析元素的化合价可知，N2O4中N元素的化合价由4价变为0价，被还原，作氧化剂。(2)升高温度，气体颜色加深，说明NO2的浓度增大，平衡正向移动，所以反应()是吸热反应。(3)因为反应N2O42NO2的正方向是气体的物质的量增大的方向，在恒压下建立平衡时，气体的体积应该增大，气体的质量不变，所以其密度为变量，当密度不再改变时说明反应达到平衡状态，a正确；温度一定时，反应的焓变为定值，所以焓变不变不能说明反应是否达到平衡状态，b错误；当v(正)v(逆)时反应达到平衡状态，而c中均为v(正)，故c错误；N2O4的转化率为变量，当其不变时说明反应达到平衡状态， d正确。化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变。根据题意可知，在3 s时，NO2的速率是0.2 mol(Ls)1，根据速率之比等于化学计量数之比可得，N2O4的速率是0.1 mol(Ls)1。(4)NH4NO3溶液显酸性是因为NH发生水解：NHH2ONH3H2OH，盐的水解促进了水的电离，加入氨水至中性的过程中抑制了水的电离，所以水的电离平衡将逆向移动。根据NH3H2O的电离平衡常数Kbc(NH)c(OH)/c(NH3H2O)可知，c(NH3H2O)c(NH)c(OH)/Kb，故n(NH)200n(NH3H2O)，根据电荷守恒可知n(NH)n(NO)a mol。所以n(NH3H2O) mol，c(NH3H2O) molL1。答案：(1)N2O4(2)吸热(3)ad不变0.1(4)NHH2ONH3H2OH逆向