（江苏专版）2022年高考化学一轮复习 专题检测（五）化学反应速率与化学平衡（含解析）

（江苏专版）2022年高考化学一轮复习 专题检测（五）化学反应速率与化学平衡（含解析）一、选择题(每小题有12个选项符合题意)1将0.6 mol A和0.5 mol B充入0.4 L密闭容器中发生2A(g)B(g)mD(g)E(g)，经过5 min后达到化学平衡，此时测得D为0.2 mol。又知5 min内用E表示的平均反应速率为0.1 molL1min1，下列结论正确的是()AA、B均转化了20%Bm值为1C5 min内用A表示的平均反应速率为0.1 molL1min1D平衡时混合物总物质的量为1 mol解析：选B5 min内E的物质的量变化值n0.1 molL1min15 min0.4 L0.2 mol。 2A(g)B(g)mD(g)E(g)n(始)/mol 0.6 0.5 0 0n/mol 0.4 0.2 0.2 0.2n(平)/mol 0.2 0.3 0.2 0.2故(A)100%66.7%，(B)100%40%；，m1；v(A)2v(E)0.2 molL1min1; n(总)(0.20.30.20.2)mol0.9 mol。2如图所示为800 时X、Y、Z三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是()A发生的反应可表示为2X(g)2Y(g)Z(g)B前2 min X的分解速率为0.1 molL1min1C开始时，正逆反应同时开始D2 min时，X、Y、Z的浓度之比为231解析：选C根据图像，反应过程中X的浓度减小，Y、Z浓度增大，因此X为反应物，Y、Z为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2X(g)2Y(g)Z(g)，A正确；前2 min，v(X)0.1 molL1min1，B正确；开始时加入的物质为X和Y，没有Z，C错误；根据图像，2 min时，X、Y、Z的浓度分别为0.2 molL1、0.3 molL1、0.1 molL1，D正确。3下列有关说法不正确的是()A某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应B2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g) 在常温下能自发进行，则该反应的H0C反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s) 在室温下能自发进行，则该反应的H0解析：选BA项，当HTS0时，反应能自发进行，吸热反应的H0，能自发，说明S0，正确；B项，反应为气体体积减小的反应，S0，若反应能自发进行，则HTS0，故反应的H0，错误；C项，根据该反应中各物质的聚集状态可知，该反应的S0，该反应S0，则H0，正确。4PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入体积不变的2 L密闭容器中，在一定条件下发生反应：PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)，并于10 min时达到平衡。有关数据如表所示：PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)初始浓度(molL1)2.01.00平衡浓度(molL1)c1c20.4下列判断不正确的是()A10 min内，v(Cl2)0.04 molL1min1B当容器中Cl2为1.2 mol时，反应达到平衡C升高温度(T1T2)，反应的平衡常数减小，平衡时PCl3的1D平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同条件下再达平衡时，c(PCl5)0.2 molL1解析：选CPCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)起始(molL1) 2.0 1.0 0转化(molL1) 0.4 0.4 0.4平衡(molL1) 1.6 0.6 0.410 min内，v(Cl2)0.04 molL1min1，A正确；平衡时，n(Cl2)1.2 mol，B正确；升高温度，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，则PCl3的1，C错误；移走2.0 mol PCl3 和1.0 mol Cl2后，若平衡不移动，c(PCl5)0.2 molL1，但压强减小，平衡向逆反应方向进行，故达到平衡时，c(PCl5)0.2 molL1，D正确。5一定条件下，反应：6H2(g)2CO2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)的数据如下图所示反应物起始物质的量之比：n(H2)n(CO2)2。下列说法正确的是()A该反应的H0B达到平衡时，v正(H2)v逆(CO2)Cb点对应的平衡常数K值大于a点Da点对应的H2的平衡转化率为90%解析：选DA项，升温，CO2的转化率逐渐减小，平衡左移，正反应为放热反应，HcBa、b两点NO2的转化率：abCa、c两点气体的颜色：a深，c浅D由a点到b点，可以用加热的方法解析：选B由图像可知，a、c两点都在等温线上，c的压强大，则a、c两点的反应速率：ac，A错误；a、b两点压强相同，但温度不同，a点NO2的体积分数较大，说明a点的转化率较小，即转化率：aC在P点，CO转化率为75%D在P点，向容器中再充入CO、H2及CH3OH各0.025 mol，此时v(CO)正，故容积大小为，错误；C项，P点甲醇的体积分数为50%，设CO转化的物质的量为x，则氢气转化了2x，甲醇生成了x,50%得到x0.075，所以CO的转化率为100%75%，正确；D项，设容器体积为V，P点平衡的时候，CH3OH的物质的量为0.075 mol，浓度为 molL1，CO的物质的量为0.025 mol，浓度为 molL1，H2的物质的量为 0.05 mol，浓度为 molL1，K1 200 V2，再充入CO、H2及CH3OH各0.025 mol，同样的方法计算得到离子积Qc356 V2，Qcv(CO)逆，错误。8将1 mol N2和3 mol H2充入体积可变的恒温密闭容器中， 在380 下发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，平衡时，体系中氨的体积分数(NH3)随压强变化的情况如下表：压强/MPa10203040(NH3)0.300.450.540.60下列说法正确的是()A10 MPa时，H2的转化率为75%B20 MPa时，NH3的物质的量浓度是10 MPa时的倍C40 MPa时，若容器的体积为V L，则平衡常数KD30 MPa时，若向容器中充入惰性气体，则平衡向正反应方向移动解析：选BCN2(g)3H2(g)2NH3(g)开始(mol) 1 3 0反应(mol) x 3x 2x平衡(mol) 1x 33x 2xA项，10 MPa时，2x0.3(42x)mol，解得xmol，H2的转化率为100%，错误；B项，20 MPa时，2x0.45(42x)mol，解得xmol，NH3的物质的量浓度是10 MPa时的倍，正确；C项，40 MPa时，2x0.6(42x)mol，解得x0.75 mol，若容器的体积为V L，则平衡常数K，正确；D项，30 MPa时，若向容器中充入惰性气体，容器的体积增大，相当于对平衡体系减小压强，平衡向逆反应方向移动，错误。9(2019海安高级中学模拟)一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H。起始时只充入CH4与H2O(g)，设Z，保持反应压强不变，平衡时CH4的体积分数w(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示，下列说法正确的是()Aa3bB保持温度不变，平衡体系加压后w(CH4)增大C温度为T1、Z3时，Y点所对应的反应向逆反应方向进行DX点时，H2的体积分数为30%解析：选BD由图可知，以3时作比较，增大水蒸气的物质的量，平衡正向移动，则的比值越大，甲烷的体积分数越小，故a30，有关实验数据如表所示：容器容积/L温度/起始量/mol平衡量/mol平衡常数C(s)H2O(g)H2(g)甲2T12.04.03.2K1乙1T21.02.01.2K2下列说法正确的是()AK112.8BT1T2CT1时向甲容器中再充入0.1 mol H2O(g)，则平衡正向移动，CO2(g)的体积分数增大D若在T2温度下，向2 L密闭容器中充入1.0 mol CO2和2.0 mol H2，达平衡时，CO2的转化率小于40%解析：选AD由表中数据可知，甲容器平衡时氢气的物质的量为3.2 mol，则：C(s)2H2O(g)CO2(g)2H2(g)起始/mol 2 4 0 0转化/mol 1.6 3.2 1.6 3.2平衡/mol 0.4 0.8 1.6 3.2因容器体积为2 L，则平衡常数K112.8，故A正确；如果两者温度相等，甲相对乙，甲平衡时H2(g)的平衡量为2.4 mol，实际上是3.2 mol，说明温度改变，平衡正向移动，而正反应为吸热反应，所以T1T2，故B错误；T1时向甲容器中再充入0.1 mol H2O(g)，相当于增大压强，正反应是一个气体分子数目增多的反应，则平衡逆向移动，CO2(g)的体积分数减小，故C错误；若在T2温度下，向1 L密闭容器中充入1.0 mol CO2和2.0 mol H2，达平衡时，与原平衡等效，CO2的转化率等于40%，当容器体积扩大为2 L时，平衡正向移动，导致CO2的转化率减小，即CO2的转化率小于40%，故D正确。二、非选择题11研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H10 ()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”“1；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数K2不变；该反应为放热反应，升高温度可使平衡常数K2减小。答案：(1)(2)2.510275%不变升高温度12(2019扬州中学模拟)氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。(1)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题：时间/minCH4(mol)H2O(mol)CO(mol)H2(mol)00.401.00005a0.80c0.6070.20b0.20d100.210.810.190.64分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态？_(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)_。该温度下，上述反应的平衡常数K_。反应在710 min内，CO的物质的量减少的原因可能是_(填标号)。A减少CH4的物质的量B降低温度C升高温度 D充入H2(2)氨的催化氧化：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应，在1 L密闭容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的H_(填“”“”或“”)0；T0温度下，NH3的转化率为_。解析：(1)根据反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)，结合表中数据5 min时H2为0.60 mol，可知CO为0.20 mol，即c0.20，则a0.20,7 min时，各物质的物质的量与5 min时相同，所以5 min时反应达到平衡；v(CH4)0.02 molL1min1。该温度下平衡时，c(CH4)0.10 molL1，c(H2O)0.40 molL1，c(CO)0.10 molL1，c(H2)0.30 molL1，则K0.067 5。10 min时，只有CO的物质的量减少，其他物质的物质的量都增加，所以原因只能是充入氢气，使平衡逆向移动，选D。(2)由图像可知，NO的浓度达到最大值后，随温度升高，NO的浓度又逐渐减小，所以该反应的H0，T0时，c(NO)3.0 molL1，则反应消耗的n(NH3)3.0 mol，NH3的转化率为100%75%。答案：(1)是0.02 molL1min10.067 5D(2)75%13(2019盐城田家炳中学模拟)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。(1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有_(填标号)。a减少化石燃料的使用b植树造林，增大植被面积c采用节能技术d利用太阳能、风能(2)文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如图：反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如图所示(仅改变镍粉用量，其他条件不变)：研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：CO2HCOOHCH4写出产生H2的反应方程式_。由图可知，镍粉是_(填标号)。a反应的催化剂b反应的催化剂c反应、的催化剂 d不是催化剂当镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，反应速率的变化情况是_(填标号)。a反应的速率增加，反应的速率不变b反应的速率不变，反应的速率增加c反应、的速率均不变d反应、的速率均增加，且反应的速率增加得快e反应、的速率均增加，且反应的速率增加得快f反应的速率减小，反应的速率增加解析：(1)减少化石燃料的使用，可以减少向大气中排放二氧化碳，a正确；植树造林，增大植被面积，可以通过光合作用吸收部分二氧化碳，b正确；采用节能技术，可减少化石燃料的利用，也能减少二氧化碳的排放，c正确；利用太阳能、风能，减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，d正确。(2)铁粉和水蒸气在加热条件下生成Fe3O4和H2，即3Fe4H2OFe3O44H2。反应前后均有Ni粉，从图像看，随着镍粉的用量不同，曲线的趋势不同，即反应的快慢不同，满足催化剂的条件。从图像可以分析，随着Ni的加入，H2和甲酸的量均是快速减小的，即反应速率是增加的，由于甲酸的减少量变化更快，则说明反应速率增加得更快。答案： (1)abcd(2)3Fe4H2OFe3O44H2ce