2019高考化学二轮复习 专题跟踪检测 化学反应速率与化学平衡.doc

专题跟踪检测 化学反应速率与化学平衡1.(2018邯郸模拟)一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应：NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是()Ad点Bb点Cc点 Da点解析：选A由图可知，a、b、c点的正反应速率均大于逆反应速率，都未达到平衡状态；只有d点正逆反应速率相等，由正逆反应速率相等的状态为平衡状态可知，图中处于化学平衡状态的点是d点。2(2018沙市模拟)利用反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H746.8 kJmol1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是()A降低温度B缩小体积使压强增大C升高温度同时充入N2D及时将CO2和N2从反应体系中移走解析：选BA项，该反应正反应为吸热反应，降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，化学反应速率减慢，错误；B项，增大压强，化学反应速率加快，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，正确；C项，升高温度，化学反应速率加快，化学平衡向吸热方向移动，即向正反应方向移动，NO的转化率增大，同时充入N2，化学平衡向逆反应方向移动，NO的转化率减小，错误；D项，将CO2和N2从反应体系中移走，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，但反应速率减小，错误。3(2018西安模拟)反应速率v和反应物浓度的关系是用实验的方法测定的，反应：H2Cl2=2HCl的反应速率v可表示为vkcm(H2)cn(Cl2)，式中的k为常数，m和n的值可用表中数据确定。c(H2)/(molL1)c(Cl2)/(molL1)v/(molL1s1)1.01.01.0k2.01.02.0k2.04.04.0k由此可以推得m和n的值正确的是()Am1，n2 Bm，nCm1，n Dm，n1解析：选C三组数据分别编号为、，由第组数据可得2.0kk2.0m1.0n，可得m1，由第组数据可得4.0kk2.0m4.0n，可得n。4(2019届高三长春质检)已知反应：CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反应：H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()A反应的平衡常数K1B反应的平衡常数KC对于反应，恒容时，温度升高，H2的浓度减小，则该反应的焓变为正值D对于反应，恒温恒容下，增大压强，H2的浓度一定减小解析：选BA项，化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示，反应的平衡常数K1，错误；B项，反应的平衡常数K1，反应的平衡常数K2，反应的平衡常数为K，正确；C项，对于反应，恒容时，温度升高，H2的浓度减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，焓变为负值，错误；D项，对于反应，恒温恒容下，若通入稀有气体增大压强，平衡不移动，H2的浓度不变，错误。5.(2018嘉兴模拟)某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)bB(g)cC(g)HQ kJmol1(Q0)。12 s时达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程如图所示。下列说法正确的是()A前12 s内，A的平均反应速率为0.25 molL1s1B12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率C化学计量数之比bc12D12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ解析：选CA项，从反应开始到12 s时，A的浓度变化量c0.6 molL1，故v(A)0.05 molL1s1，错误；B项，12 s时，B的浓度变化量c0.2 molL1，故3b0.60.231,12 s后达到平衡，A的消耗速率等于B的生成速率的3倍，错误；C项，12 s内，B的浓度变化量c0.2 molL1，C的浓度变化量为0.4 molL1，bc0.2 molL10.4 molL112，正确；D项，12 s内，反应的A的物质的量为1.2 mol，反应放出的热量为Q kJ0.4Q kJ，错误。6.CO常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中 lg与温度(T)的关系曲线如图。下列说法正确的是()A通过增高反应炉的高度，延长矿石和CO接触的时间，能减少尾气中CO的含量BCO不适宜用于工业冶炼金属CrCCO还原PbO2的反应H0D工业冶炼金属Cu时，高温有利于提高CO的转化率解析：选BA项，增高反应炉的高度，增大CO与铁矿石的接触面积，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，错误；B项，由图像可知用CO冶炼金属Cr时，lg一直很高，说明CO转化率很低，不适合，正确；C项，由图像可知CO还原PbO2的温度越高，lg越高，说明CO转化率越低，平衡逆向移动，故Hv(逆)解析：选DA项，根据表中数据分析，平衡常数随温度升高而减小，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向是放热反应，正确；B项，25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数与Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数互为倒数，数值为2105，正确；C项，80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，c(CO)1 molL1，依据平衡常数计算公式，K2，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1，正确；D项，在80 时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 molL1，Qc82，说明平衡逆向进行，则此时v(正)0B达平衡时，v正(H2)v逆(CO2)Cb点对应的平衡常数K值大于c点Da点对应的H2的平衡转化率为90%解析：选DA项，升高温度，CO2的转化率减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，H0)，某温度下，向2 L的密闭容器中通入N2O5，部分实验数据如表所示：时间/s05001 0001 500c(N2O5)/(molL1)5.03.52.52.5下列说法正确的是()A500 s内N2O5分解速率为6103 molL1s1B该温度下的平衡常数K125C反应达平衡时，吸收的热量为5Q kJD其他条件不变，若开始时c(N2O5)10 molL1，则达平衡后c(N2O5)5 molL1解析：选BA项，依据表中数据分析计算500 s内N2O5消耗的浓度5.0 molL13.5 molL11.5 molL1，分解速率3103 molL1s1，错误；B项，由表中数据可知，某温度下，1 000 s时反应到达平衡，平衡时c(N2O5)2.5 molL1，c(NO2)5 molL1，c(O2)1.25 molL1，平衡常数K125，正确；C项，根据反应2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)HQ kJmol1，当反应达平衡时，消耗N2O5(g)的物质的量为2.5 molL12 L5 mol，吸收的热量为Q2.5Q kJ，错误；D项，恒容条件下，若开始时c(N2O5)10 molL1，浓度为原来的2倍，假设平衡不移动，则达平衡后c(N2O5)5 molL1，但增大2倍的浓度对于恒容容器相当于增大压强，平衡向气体体积缩小的逆方向移动，故平衡后c(N2O5)5 molL1，错误。11(2018邯郸模拟)在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)。(1)该反应的化学平衡常数表达式K_。(2)已知在700 时，该反应的平衡常数K10.6，则该温度下反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)的平衡常数K2_，反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)的平衡常数K3_。(3)已知在1 000 时，该反应的平衡常数K4为1.0，则该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_(填标号)。A容器中压强不变Bc(CO2)c(CO)C生成a mol CO2的同时消耗a mol H2D混合气体的平均相对分子质量不变(5)在1 000 下，某时刻CO2的物质的量为2.0 mol，则此时v(正)_v(逆)(填“”“”或“”)。解析：(1)根据方程式可知该反应的化学平衡常数表达式K。(2)反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数 K21.67；反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)的平衡常数K30.77。(3)在1 000 时，该反应的平衡常数K4为1.0，升高温度平衡常数增大，平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应。(4)A项，该反应前后气体的化学计量数之和不变，则无论是否达到平衡状态，容器中压强始终不变，则不能根据压强判断是否达到平衡状态，错误；B项，c(CO2)与c(CO)的大小与初始浓度及转化率有关，所以不能判断是否达到平衡状态，错误；C项，生成 a mol CO2的同时消耗a mol H2，说明反应的正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，正确；D项，混合气体的质量不变、物质的量不变，所以混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，错误。(5)根据方程式可知，CO2H2(g)CO(g)H2O(g) 1.5 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5浓度商0.5v(逆)。答案：(1)(2)1.670.77(3)吸热(4)C(5)12(2018佛山模拟)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2含量高、CO含量低，是电动车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下：反应(主)：CH3OH(g)H2O(g)CO2(g)3H2(g)H149 kJmol1反应(副)：H2(g)CO2(g)CO(g)H2O(g)H241 kJmol1温度高于300 则会同时发生反应：CH3OH(g)CO(g)2H2(g)H3(1)计算反应的H3_。(2)如图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。随着温度的升高，CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是_(填标号)。A反应逆向移动B部分CO转化为CH3OHC催化剂对反应的选择性低D催化剂对反应的选择性低随着温度的升高，CH3OH实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是_。写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_。(3)250 ，一定压强和催化剂条件下，1.00 mol CH3OH和1.32 mol H2O充分反应(已知此条件下忽略反应)，平衡时测得H2为2.70 mol，CO为0.030 mol，试求反应中CH3OH的转化率_，反应的平衡常数_(结果保留两位有效数字)。解析：(1)反应加上反应得到：CH3OH(g)CO(g)2H2(g)H390 kJmol1。(2)工业生产中，一般不会等待反应达到平衡后再进行下一道工序，多数都是进行一段时间的反应就将体系取出，所以一般来说，反应的速率越快，取出的体系就越接近应该达到的平衡状态。随着反应温度的升高，速率加快，但是CO的生成率并没有接近反应的平衡状态，说明该反应使用的催化剂对于反应几乎没有加速作用，所以C正确、D错误；三个反应都吸热，所以升温都正向移动，不会促进CO转化为CH3OH，A、B错误。由的叙述可以得到：升温反应速率加快。加入水蒸气，可以提高甲醇的转化率，同时使反应的平衡向逆反应方向移动，从而降低了CO的生成率。加入更合适的催化剂，最好只能催化反应，不催化反应，这样也能达到目的。(3)达平衡时CO为0.03 mol，根据反应得到参与反应的氢气为0.03 mol，所以反应生成的氢气为2.73 mol(平衡时剩余氢气2.7 mol)，根据反应，消耗的甲醇为0.91 mol，所以甲醇转化率为91%。根据反应的数据，消耗的水为0.91 mol，生成的CO2为0.91 mol，则剩余水(1.320.91)mol0.41 mol，在反应中应该消耗0.03 mol CO2，生成0.03 mol CO和0.03 mol水，所以达平衡时，水为(0.410.03)mol0.44 mol，CO2为(0.910.03)mol0.88 mol。所以反应的平衡常数为(设容器体积为V)K5.6103。答案：(1)90 kJmol1(2)C升温反应速率加快其他条件不变，提高的比例(或其他条件不变，选择更合适的催化剂)(3)91%5.610313(2018衡阳模拟)雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧，甚至火山喷发等。(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。已知部分化学键的键能如表所示：请完成汽车尾气净化中NO(g)和CO(g)发生反应的热化学方程式：2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g)H_kJmol1。若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，并在t1时刻达到平衡状态，则下列示意图符合题意的是_(填标号)。(图中v正、K、n、p总分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和总压强)(2)在t1 下，向体积为10 L的恒容密闭容器中通入NO和CO，测得不同时间NO和CO的物质的量如表所示：时间/s012345n(NO)/102mol10.04.502.501.501.001.00n(CO)/101mol3.603.052.852.752.702.70t1 时该反应的平衡常数K_，既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是_。 (写出一种即可)(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下，不同、不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应)，请回答温度对脱氮率的影响_，给出合理的解释：_。解析：(1)化学反应的焓变等于反应物中旧键断裂吸收的能量和生成物中新键形成释放的能量之差，所以2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)的H(26321 0722)(7504946) kJmol1538 kJmol1。A项，t1时正反应速率仍然在变化，说明没有达到平衡状态，错误；B项，平衡常数只受温度的影响，反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，K始终不变，错误；C项，t1时CO2和NO的物质的量相等但还在变化，说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，错误；D项，该反应正反应为气体体积缩小的反应，当反应前后气体总压不变时，则反应达到了平衡状态，正确。(2)NO和CO反应生成CO2和N2，反应方程式为2NO2CO2CO2N2 1 3.6 0 0 0.9 0.9 0.9 0.45 0.1 2.7 0.9 0.45平衡常数K500，增大压强既能增大反应速率又能使平衡正向移动，故采取的措施是增大压强。(3)根据图示信息得到：300 之前，温度升高脱氮率逐渐增大，300 之后，温度升高脱氮率逐渐减小，这是因为：300 之前，反应未平衡，反应向右进行，脱氮率增大；300 时反应达平衡，后升温平衡逆向移动，脱氮率减小。答案：(1)538D(2)500增大压强(3)300 之前，温度升高脱氮率逐渐增大；300 之后，温度升高脱氮率逐渐减小300 之前，反应未平衡，反应向右进行，脱氮率增大；300 时反应达平衡，后升温平衡逆向移动，脱氮率减小