《高考化學二輪復(fù)習 專題能力訓(xùn)練4 化學反應(yīng)速率與化學平衡（含解析）-人教版高三化學試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學二輪復(fù)習 專題能力訓(xùn)練4 化學反應(yīng)速率與化學平衡（含解析）-人教版高三化學試題（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題能力訓(xùn)練4 化學反應(yīng)速率與化學平衡
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(共7小題,每小題8分,共56分。每小題只有1個選項符合題意)
1.乙二醇制備原理為CH3OOC—COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2—CH2OH(g)+2CH3OH(g)
ΔH=-34 kJ·mol-1,下圖表示一定溫度下,達到平衡時乙二醇的產(chǎn)率隨原料投料比[n(氫氣)n(草酸二甲酯)]和壓強的變化關(guān)系,其中三條曲線分別表示體系壓強為1.5 MPa、2.5 MPa、3.5 MPa的情況,下列說法中正確的是( )
A.原料投料比[n(氫氣)n(草
2、酸二甲酯)]增大,平衡常數(shù)K增大
B.原料投料比[n(氫氣)n(草酸二甲酯)]越大,乙二醇的產(chǎn)率越小
C.升高溫度后,v(正)>v(逆)
D.曲線丙對應(yīng)的壓強p(丙)=1.5 MPa
答案:D
解析:溫度不變,原料投料比[n(氫氣)n(草酸二甲酯)]增大,平衡常數(shù)K不變,A項錯誤;由圖像可知,一定范圍內(nèi)原料投料比[n(氫氣)n(草酸二甲酯)]越大,乙二醇的產(chǎn)率越大,B項錯誤;該反應(yīng)正向放熱,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,故v(正)
3、ol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng):
X(g)+mY(g)3Z(g)
平衡時,X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是( )
A.m=2
B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同
C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1
D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4 mol·L-1
答案:D
解析:運用三段式求算m。設(shè)轉(zhuǎn)化的X的物質(zhì)的量為n。
X(g)+mY(g)3Z(g)
起始(mol) 1 2 0
轉(zhuǎn)化(mol) n mn
4、 3n
平衡(mol) (1-n) (2-mn) 3n
據(jù):(1-n)∶(2-mn)∶3n=30%∶60%∶10%
求得:n=0.1,m=2。
由m=2知,A項正確;由第二次平衡時,X、Y、Z的體積分數(shù)不變可知兩次平衡所處溫度相同,則B項正確;由m和n的數(shù)值及起始量可計算出X、Y二者的平衡轉(zhuǎn)化率都為10%,C項正確;第二次平衡時,c(Z)=4mol×10%2 L=0.2 mol·L-1,D項錯誤。
3.下列有關(guān)說法正確的是( )
A.實驗室利用排飽和食鹽水法收集氯氣與平衡移動無關(guān)
B.為處理鍋爐水垢中的CaSO4,可先用飽和Na2CO3溶液浸泡,再加入鹽酸溶解
C.13F
5、e2O3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO2(g),向平衡體系充入CO2氣體,K減小
D.吸熱反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)在一定條件下可自發(fā)進行,則該反應(yīng)的ΔS<0
答案:B
解析:A項,Cl2溶于水時存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,使用飽和食鹽水增大了c(Cl-),抑制了Cl2在水中的溶解平衡,與平衡移動有關(guān),錯誤。B項,硫酸鈣是微溶于水的鹽,鍋爐水中存在著溶解平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq),處理鍋爐水垢中的CaSO4時,加入飽和Na2CO3溶液,會發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,使CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的CaCO
6、3沉淀,加入鹽酸,CaCO3溶解,從而除掉CaSO4,正確。C項,K只與溫度有關(guān),錯誤。D項,吸熱反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)的ΔH>0,在一定條件下可自發(fā)進行,則必須是熵增反應(yīng),即ΔS>0,錯誤。
4.工業(yè)合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在容積為3 L的密閉容器中發(fā)生該反應(yīng),在不同溫度下甲醇的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.平衡常數(shù)K(300 ℃)
7、.500 ℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=nB3tB mol·L-1·min-1
答案:B
解析:據(jù)圖可知,溫度越高,甲醇的物質(zhì)的量越小,則平衡逆向移動,根據(jù)平衡移動原理升溫平衡向吸熱方向移動,因此逆反應(yīng)吸熱,K(300 ℃)>K(500 ℃),A項錯誤;將E點的體系壓縮,則平衡向氣體體積減小的方向即正反應(yīng)方向移動,如果平衡不移動,則氫氣濃度增大,而平衡移動的結(jié)果是“削弱這種改變”,即氫氣的濃度在增大的基礎(chǔ)上有所減小,但還比原來的大,B項正確;根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知氣體質(zhì)量不變,又由于容積固定,即氣體密度始終不變,因此密度不變不能表明平衡建立,C項錯誤;根據(jù)化學計量數(shù)之比
8、等于反應(yīng)速率之比,500 ℃時,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率為2×nB3tB mol·L-1·min-1,D項錯誤。
5.(2018河北衡水模擬)某溫度下,反應(yīng)2A(g)B(g) ΔH>0,在密閉容器中達到平衡,平衡后c(A)c(B)=a,若改變某一條件,足夠時間后反應(yīng)再次達到平衡,此時c(A)c(B)=b,下列敘述正確的是( )
A.在該溫度下,保持容積固定不變,向容器內(nèi)補充了B氣體,則ab
答案:B
解析:A項,補充B氣體后平衡時
9、壓強變大,正反應(yīng)程度變大,c(A)c(B)變小,即a>b;B項,充入B氣體,新平衡狀態(tài)與原平衡等效,c(A)c(B)不變,即a=b;C項,升溫,平衡右移,c(A)c(B)變小,即a>b;D項相當于減壓,平衡左移,c(A)c(B)變大,即a
10、
D.其他條件不變,使用不同催化劑,HCl(g)的轉(zhuǎn)化率不變
答案:C
解析:因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小,平衡前隨著反應(yīng)的進行,容器內(nèi)的壓強逐漸變小,A項正確;生成物濃度減小,逆反應(yīng)速率減小,B項正確;升溫,平衡左移,平衡常數(shù)減小,C項錯誤;其他條件不變,使用不同催化劑,平衡不移動,HCl(g)的轉(zhuǎn)化率不變,故D項正確。
7.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是( )
A.溴水存在:Br2+H2OHBr+HBrO,當加入硝酸銀溶液后,溶液顏色變淺
B.反應(yīng)CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0,達平衡后,升高溫度體系顏色變深
C.對平衡體系H2(g)+I2(g)2
11、HI(g),加壓后,混合氣體的顏色加深
D.用稀鹽酸洗滌AgCl沉淀比用等體積的蒸餾水洗滌損失的AgCl少
答案:C
二、非選擇題(共2小題,共44分)
8.(2018北京理綜)(20分)近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下:
(1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)
ΔH1=+551 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ的熱化學方程式:? 。?
(2)對反應(yīng)Ⅱ,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物
12、質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。p2 p1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是 ? 。?
(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過程如下。將ⅱ補充完整。
ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O
ⅱ.I2+2H2O+ ? + +2I-?
(4)探究ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實驗如下:分別將18 mL SO2飽和溶液加入2 mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序號
A
B
試劑組成
0.4 mol·L-1 KI
a mol·L-1 KI
13、0.2 mol·L-1 H2SO4
實驗現(xiàn)象
溶液變黃,一段時間后出現(xiàn)渾濁
溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快
序號
C
D
試劑組成
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 KI
0.000 2 mol I2
實驗現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快
①B是A的對比實驗,則a= 。?
②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是?? 。?
③實驗表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A,結(jié)合ⅰ、ⅱ反應(yīng)速率解釋原因:?? 。?
答案:(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s
14、)
ΔH=-254 kJ·mol-1
(2)> 反應(yīng)Ⅱ是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時,增大壓強,化學平衡正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量分數(shù)增大
(3)SO2 4H+ SO42-
(4)①0.4 ②I-是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,且在H+存在下,催化速率增大;但H+單獨存在時,不具有催化作用?、鄯磻?yīng)ⅱ比反應(yīng)ⅰ快,增大I2的濃度,反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)速率增大,H+濃度增大,加強了I-的催化能力
解析:(1)由題給示意圖可知,反應(yīng)Ⅱ為二氧化硫發(fā)生歧化反應(yīng)生成硫酸和硫,反應(yīng)的化學方程式為3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),由蓋斯定律可知,-(反應(yīng)Ⅲ+反應(yīng)Ⅰ)得反應(yīng)Ⅱ,則ΔH
15、=-(ΔH3+ΔH1)=-(-297 kJ·mol-1)-(+551 kJ·mol-1)=-254 kJ·mol-1,則熱化學方程式為3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254 kJ·mol-1。(2)反應(yīng)Ⅱ為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強,化學平衡正向移動,硫酸的物質(zhì)的量分數(shù)增大,則p2大于p1。(3)由題意可知,I-為反應(yīng)的催化劑,則反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)物為I2、SO2和水,生成物為氫碘酸和硫酸,反應(yīng)的離子方程式為I2+SO2+2H2O4H++2I-+SO42-。(4)①A與B是探究H+濃度對反應(yīng)速率的影響,因此A和B中KI溶液濃度必須相同,則a為0.4;②對比A、
16、B、C的實驗現(xiàn)象可知,I-是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,且在H+存在下,催化速率增大;但H+單獨存在時,不具有催化作用;③對比A、D實驗現(xiàn)象可知,增大I2的濃度,反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)速率增大,H+濃度增大,加強了I-的催化能力。
9.(24分)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-99 kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58 kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH
17、3=+41 kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)反應(yīng)①的化學平衡常數(shù)K表達式為 ;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 (填曲線標記字母),其判斷理由是 。?
圖1
圖2
(2)合成氣組成n(H2)n(CO+CO2)=2.60時,體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強的關(guān)系如圖2所示,α(CO)值隨溫度升高而 (填“增大”或“減小”),其原因是 ;圖2中的壓強由大到小為 ,其判斷理由是 。?
答案:(1)K=c(CH3OH)c(
18、CO)·c2(H2)[或Kp=p(CH3OH)p(CO)·p2(H2)]
a 反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小
(2)減小 升高溫度時,反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向左移動,使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動,又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低
p3>p2>p1 相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強影響。故增大壓強時,有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高
解析:(1)反應(yīng)①的K表達式為c(CH3OH)c(CO)·c2(H2)。
因反應(yīng)①為放熱反應(yīng),所以平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高而變小,所以選a。
(2)升高溫度,反應(yīng)①平衡向左移動,使體系中n(CO)增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動,又使產(chǎn)生n(CO)增大;總結(jié)果是隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低。
因為相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于增大CO的轉(zhuǎn)化率;反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),壓強改變對平衡不產(chǎn)生影響。所以壓強增大,CO轉(zhuǎn)化率升高,在圖2中,同一溫度下,CO轉(zhuǎn)化率高的對應(yīng)壓強大,則p3>p2>p1。
高考化學二輪復(fù)習 專題能力訓(xùn)練4 化學反應(yīng)速率與化學平衡（含解析）-人教版高三化學試題
