2019届高考化学二轮复习 第7讲 化学反应速率与化学平衡专题跟踪训练.doc

第7讲 化学反应速率与化学平衡专题跟踪训练(七)能力练(20分钟50分)一、选择题(每小题6分，共42分)1在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是()Ac(Z)0.3 molL1Bc(X2)0.2 molL1Cc(Y2)0.4 molL1Dc(X2)c(Y2)c(Z)0.55 molL1解析假设反应向正反应方向进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为0.4 molL1；假设反应向逆反应方向进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2 molL1、0.4 molL1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A正确，B、C均错误；该反应前后气态物质体积不变，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)c(Y2)c(Z)0.6 molL1，D错误。答案A2在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO2N2O4，下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是()AN2O4生成速率与N2O4分解速率相等B混合气体平均相对分子质量保持不变CNO2的分子数与N2O4分子数之比为21D体系颜色不再发生改变解析N2O4的生成速率和分解速率相等，说明N2O4的浓度不变，即反应达到平衡状态，A项正确；混合气体的平均相对分子质量(混)，(混)不变，说明n(混)不变，即反应达到了平衡状态，B项正确；NO2与N2O4的分子数之比为21时反应不一定达到平衡状态，C选项错误；体系颜色不变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，D项正确。答案C3(2018长沙市高三统考)一定条件下，在体积为2 L的密闭容器中，3 mol X和3 mol Y发生反应：3X(g)Y(g)2Z(g)H0，经60 s达到平衡，生成0.4 mol Z。下列说法正确的是()A60 s内反应速率为v(X)0.05 mol/(Ls)B其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小C其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，则物质Y的转化率减小D其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度变为原来的一半解析A项，v(X)v(Z)0.005 molL1s1，错误；B项，升高温度，正、逆反应速率均加快，错误；C项，成比例减小投料量，相当于减压，平衡逆向移动，Y的转化率减小，正确；D项，容器体积扩大为原来的2倍，相当于减压，平衡逆向移动，Z的平衡浓度小于原来一半，错误。答案C4(2018安徽省合肥市高三第一次质检)在密闭容器中进行反应：X(g)2Y(g)2Z(g)H0，下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()解析该反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动，则v正v逆，A项错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，Z的体积分数增大，B项错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，X的转化率增大，该反应为气体分子数减小的反应，温度不变时，增大压强，平衡向正反应方向移动，X的转化率增大，C项正确；平衡常数K只与温度有关，D项错误。答案C5一定条件下，Cu2、Mn2、Fe3的浓度对乙酸在光照下催化降解速率的影响如图所示。下列判断不正确的是()A该实验方案的缺陷之一是未做空白对照实验BCu2、Mn2提高乙酸降解速率的最佳浓度为0.1 mmolL1CFe3不能提高乙酸降解速率D相同条件下，乙酸在Cu2、Mn2、Fe3作用下的降解速率依次减小解析各离子浓度为0时，乙酸在光照下的降解速率为70%，这一条件下的数值就是三个实验的对照实验，A选项错误；根据图象分析，Cu2、Mn2提高乙酸降解速率的最佳浓度为0.1 mmolL1，B正确；根据图象可知，Fe3的加入会使乙酸的降解速率减小，C正确；在同一条件下，如三种离子浓度相等时，乙酸在Cu2作用下的降解速率最大，Fe3最小，D正确。答案A6已知在密闭容器中发生反应：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H。不同温度下该反应的平衡常数如下表：温度/500700900K1.002.40x下列判断正确的是()Ax可能是0.64BFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)的H0C平衡常数表达式KD抽走反应体系中的CO，平衡正向移动，且正反应速率增大解析由表格中500 和700 时的平衡常数可知，温度升高，平衡常数增大，故x2.40，A项错误；平衡常数随温度升高而增大，即升高温度，平衡正向移动，故正反应为吸热反应，H0，B项正确；平衡常数K，C项错误；抽走反应体系中的CO，生成物浓度降低，平衡正向移动，正反应速率减小，D项错误。答案B7工业上制备尿素的反应为2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)。温度为T K时，将68 g NH3和88 g CO2充入容积为100 L的恒容密闭容器中，发生上述反应。测得40 s时该反应达到平衡状态，且平衡常数K2.5103。下列说法正确的是()A040 s内，反应速率v(NH3)5.0104 molL1min1B达到平衡时，cCO(NH2)20.01 molL1C达到平衡时，CO2的转化率为50%D充入惰性气体Ar，可提高NH3的转化率解析68 g NH3的物质的量为4 mol,88 g CO2的物质的量为2 mol，假设达到平衡时CO2反应掉x mol，根据各物质化学计量数关系可得：平衡常数K2.5103。解得x1，故040 s内，反应速率v(NH3)0.03 molL1min1，A项错误；反应体系中，CO(NH2)2为固体，不用其来表示反应速率，B项错误；达到平衡时，CO2的转化率为100%50%，C项正确；充入惰性气体Ar，CO2(g)、H2O(g)的浓度不变，平衡不移动，NH3的转化率不变，D项错误。答案C二、非选择题(8分)8在一定温度下，向2 L固定容积的密闭容器中通入2 mol CO2、3 mol H2，发生反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0。回答下列问题：(1)能说明该反应已达平衡状态的是_(填标号，下同)。ACO2的体积分数保持不变B体系中n(CO2)/n(H2)的值保持不变C混合气体的密度保持不变D单位时间内有n mol HH键断裂，同时有n mol OH键生成(2)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)的值增大的是_。A升高温度B恒温恒容下，充入HeC使用高效催化剂D恒温恒容下，再充入2 mol CO2、3 mol H2(3)反应10 min时体系达到平衡状态，此时CO2的转化率为25%，该反应的反应速率v(H2)_，反应的平衡常数K_(保留三位有效数字)；若使K的值变为1，则应采取的措施是_。A增大压强 B恒压下加入一定量H2C降低温度 D升高温度解析(1)各物质的物质的量分数或体积分数保持不变，说明反应达到平衡状态；该反应的投料比不等于其化学计量数之比，当反应物的物质的量之比保持不变时，说明反应达到平衡状态；反应中物质的总质量和体积恒定不变，不管反应是否达到平衡，混合气体的密度都不变，无法说明反应是否达到平衡状态；HH键的断裂和OH键的生成都表示正反应，无法说明反应是否达到平衡状态。(2)反应正向移动时，n(CH3OH)/n(CO2)的值增大。升高温度，平衡逆向移动；恒温恒容下，充入He，平衡不移动；催化剂不影响化学平衡的移动；D项条件可等效为增大压强，平衡正向移动。(3)达到平衡时CO2的转化率为25%，即CO2反应了2 mol25% 0.5 mol，则平衡时c(CO2)c(H2)0.75 molL1，c(CH3OH)c(H2O)0.25 molL1，v(H2)0.075 molL1min1，平衡常数K0.198。K只与温度有关，若使K的值变为1，则应改变温度使平衡正向移动，应采取的措施是降低温度。答案(1)AB(2)D(3)0.075 molL1min10.198C拔高练(25分钟50分)一、选择题(每小题9分，共27分)1以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为：2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)Hb，A错误；b点只能说明该温度下，CO2和H2O的浓度相等，不能说明v正(CO2)v逆(H2O)，B错误；从图象可知，a点H2和H2O的物质的量百分数相等，故物质的量相等，C正确；其他条件恒定，充入更多H2，反应物浓度增大，正反应速率增大，v(CO2)也增大，D错误。答案C280 时，在2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)HQ kJmol1(Q0)，获得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/(molL1)0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是()A升高温度该反应的平衡常数K减小B2040 s内，v(N2O4)0.004 molL1s1C100 s时再通入0.40 mol N2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大D反应达到平衡时，吸收的热量为0.30Q kJ解析该反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K增大，A项错误；2040 s内，v(N2O4)v(NO2)0.002 molL1s1，B项错误；100 s时再通入0.40 mol N2O4，相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，C项错误；反应达到平衡时，c(NO2)0.30 molL1，生成NO2的物质的量为0.30 molL12 L0.60 mol，由热化学方程式可知生成2 mol NO2时吸收的热量为Q kJ，则生成0.60 mol NO2时吸收的热量为0.30Q kJ，D项正确。答案D3臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)H。不同温度下，在三个容器中发生上述反应，相关信息如表格及图所示：下列说法正确的是()A010 min内甲容器中反应的平均速率：v(NO2)0.02 molL1min1BT10C平衡时N2O5浓度：c乙(N2O5)c丙(N2O5)DT1 K时，若起始时向容器甲中充入2 mol NO2、1 mol O3、2 mol N2O5和2 mol O2，则脱硝反应达到平衡前，v(正)T1，而高温下对应的N2O5浓度低，即高温下平衡逆向移动，所以正反应的HK，所以反应逆向移动，v(逆)v(正)，D正确。答案D二、非选择题(23分)4(14分)(2018湖南省长沙市高三统考)应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。.已知：CH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)3H2(g)H93.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1CH3OH(g)=CH3OH(l)H38.19 kJmol1则表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为_。.一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。在2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，在催化剂作用下充分反应，如图表示平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度变化的平衡曲线。回答下列问题：(1)该反应的反应热H_(填“”或“”或“”)p2。(2)压强为p2，温度为300 时，该反应的化学平衡常数K_。(3)下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是_。A容器内气体压强不再变化Bv(CO)v(H2)v(CH3OH)121C容器内的密度不再变化D容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化E容器内各组分的质量分数不再变化(4)某温度下，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡_(填字母)。A向正反应方向移动B向逆反应方向移动C不移动作出此判断的依据是_。解析.根据盖斯定律，由32，可得CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H192.9 kJmol1393.0 kJmol12(38.19 kJmol1)726.51 kJmol1。.(1)由题图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的Hp2。(2)压强为p2，温度为300 达到平衡时，CH3OH的体积分数为50%，设生成的CH3OH的物质的量为x mol，根据“三段式法”得有50%，解得x0.75，则平衡时CO为0.25 mol，H2为0.5 mol，CH3OH为0.75 mol，化学平衡常数K48。(3)A项，反应进行过程中混合气体的物质的量逐渐减小，恒容条件下容器内气体压强逐渐减小，容器中压强保持不变说明反应已经达到平衡，A项不符合题意；B项，未说明正、逆反应方向，v(CO)v(H2)v(CH3OH)121时，不能说明反应达到平衡，B项符合题意；C项，混合气体总质量不变，恒容条件下，容器内气体密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡，C项符合题意；D项，反应进行过程中，混合气体总质量不变，混合气体总物质的量逐渐减小，则混合气体的平均相对分子质量逐渐增大，平均相对分子质量不变说明反应达到平衡，D项不符合题意；E项，容器内各组分的质量分数不再变化，说明反应达到平衡，E项不符合题意。(4)某温度下，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的体积，说明c(CH3OH)与c(CO)同等倍数减小，由浓度商Qc，推理QcK，所以平衡不移动。答案.CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.51 kJmol1.(1)(2)48(3)BC(4)C保证c(H2)不变的情况下，增大容器体积，c(CH3OH)与c(CO)同等倍数减小，根据浓度商Qc，推得QcK，所以平衡不移动5(9分)(2018湖北襄阳调研)用天然气与CO2反应可制备合成气(CO和H2的混合气体)，在10 L密闭容器中通入1 mol CH4与1 mol CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。(1)1100 、p2下，气体混合后反应经过10 min至x点所对应的平衡，用CO的变化量表示反应速率v(CO)_。(2)由图可知，压强p1_p2(填“大于”或“小于”)；压强为p2时，在y点v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)；y点对应的反应的平衡常数K_。解析(1)x点对应的CH4的平衡转化率为80%，反应消耗CH4、CO2的物质的量均为0.8 mol，生成CO、H2的物质的量均为1.6 mol，v(CO)0.016 molL1min1。(2)该反应是一个气体分子数增大的反应，减小压强，平衡正向移动，CH4的平衡转化率增大，相同温度下p1时CH4的平衡转化率大，故p1v逆。平衡常数只与温度有关，y点对应的反应的平衡常数与x点对应的平衡常数相等。x点对应的平衡常数K1.6384。答案(1)0.016 molL1min1(2)小于大于1.6384