2020届高考化学一轮复习化学反应速率和化学平衡作业(1) 10页

化学反应速率和化学平衡 ‎1．一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇[催化剂为Cu2O/ZnO]：CO(g)＋H2(g) CH3OH(g)，甲醇生成量与时间的关系如下图所示。下列有关说法正确的是(　　)。‎ A．在300 ℃条件下，t1时刻该反应达到化学平衡 B．在500 ℃条件下，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)为nB/(3t1) mol/L C．在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，则氢气的浓度减小 D．由图像说明该反应的正反应为放热反应 ‎2．已知反应：2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分别在0 ℃和20 ℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y－t)如下图所示。下列说法正确的是(　　)。‎ A．b代表0 ℃下CH3COCH3的Y－t曲线 B．反应进行到20 min末，CH3COCH3的>1‎ C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D．从Y＝0到Y＝0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的＝1‎ ‎3. 25 ℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋ Pb2＋(aq) Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。下列判断正确的是(　　)。‎ A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大 B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小 C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH>0‎ D．25 ℃时，该反应的平衡常数K＝2.2‎ ‎4．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是(　　)。‎ A．加入浓盐酸　　‎ B．将稀硫酸改为98%的浓硫酸 C．滴加少量硫酸铜溶液　‎ D．将铁片改为铁粉 ‎5．下图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是(　　)。‎ A．X、Y、Z均为气态 B．恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡的判断依据 C．升高温度时v正增大，v逆减小，平衡向右移动 D．使用催化剂时Z的产率增加 ‎6．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：‎ ‎2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) 2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH<0‎ 在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是(　　)。‎ A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B．平衡时，其他条件不变，增大NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡 D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 ‎ ‎7．工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：‎ SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋Q kJ/mol(Q＞0) ‎ 某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是(　　)。‎ A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率 B．若反应开始时SiCl4为1 mol，则达到平衡时，吸收热量为Q kJ C．反应至4 min时，若HCl浓度为0.12 mol/L，则H2的反应速率为0.03 mol/(L·min)‎ D．当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液中恰好反应 ‎8．在密闭容器中，反应X2(g)＋Y2(g) 2XY(g)　ΔH＜0达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，对此过程的分析正确的是(　　)。‎ ‎ ‎ A．图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况 B．图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况 C．图Ⅲ是增大压强的变化情况 D．图Ⅲ是升高温度的变化情况 ‎9．苯乙烯(C6H5CH===CH2)是生产各种塑料的重要单体，其制备原理为：‎ C6H5C2H5(g) C6H5CH===CH2(g)＋H2 (g)　ΔH＝＋125 kJ·mol－1‎ ‎(1)该反应的平衡常数表达式为K＝________________________。随着温度的升高，K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(2)实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(稀释剂不参加反应)。C6H5C2H5的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如下图所示。‎ ‎①由上图可得出：‎ 结论一：其他条件不变，水蒸气的用量越大，平衡转化率越______；‎ 结论二： __________________________________________。‎ ‎②加入稀释剂能影响C6H5C2H5平衡转化率的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)某些工艺中，在反应的中途加入O2和特定的催化剂，有利于提高C6H5C2H5的平衡转化率。试解释其原因：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎10．黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为SO2和Fe2O3。‎ ‎(1)已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2完全燃烧反应的热化学方程式为：_____________________________________________________________________‎ ‎___‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中，反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040 mol/L。‎ 计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率。‎ ‎(3)当该反应处于平衡状态时，欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是______(填字母)。‎ A．向平衡混合物中充入Ar B．向平衡混合物中充入O2‎ C．改变反应的催化剂　　　‎ D．降低反应的温度 ‎(4)反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0，SO2的转化率在起始温度T1＝673 K下随反应时间(t)的变化如下图，其他条件不变，仅改变起始温度为T2＝723 K，在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。‎ 化学反应速率和化学平衡参考答案 ‎1．D　解析：在300 ℃条件下，t2时刻时该反应达到平衡；在500 ℃条件下，t1时刻该反应达到平衡，此时甲醇的物质的量为nB，反应消耗氢气的物质的量为2nB，氢气的平均反应速率为 mol/(L·min)；体积缩小，反应物和生成物浓度均增大，虽压强增大，平衡右移，但根据勒夏特列原理可知，它只能减弱这种改变而不能抵消这种改变，C错；从图像可知温度高时平衡体系中甲醇含量减少，可以推出正反应为放热反应。‎ ‎2．D　解析：温度越高反应速率越快，达到平衡越早，b先达到平衡，表示b为20 ℃下的曲线，A项错误；从图像易知，20 min时b曲线斜率大，即20 ℃下反应速率快，B项错误；由图示可知温度越高反应物的转化分数越小，即平衡转化率越低，C项错误；66 min时两个温度下转化分数相同，则生成的CH3COCH2COH(CH3)2物质的量相同，D项正确。‎ ‎3．D　解析：由于加入的固体Pb，对反应物和生成物的浓度都不会产生影响，平衡不会发生移动，A项错误；加入Sn(NO3)2后Sn2＋浓度增大，平衡向左移动，c(Pb2＋)应增大，B项错误；升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大说明平衡 逆向移动，即逆向为吸热反应、正向为放热反应，该反应ΔH<0，C项错误。‎ ‎4．B　解析：铁遇浓硫酸发生钝化，不会产生氢气。‎ ‎5．B　解析：据图可知，Z的体积分数与压强有关，判断X、Y两者中必有一种物质不是气体，则恒容条件下，混合气体的密度变化与否，可作为判断平衡是否达到的判据，B正确，A错误；温度升高，正、逆反应速率都增大，只是增大值不相等，C错误；使用催化剂不影响Z的产率，D错误。‎ ‎6．C　解析：A错，该反应是放热反应，升高温度该反应的平衡常数减小；B错，增大NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率增大；D错，氮氧化物的转化率不变。‎ ‎7．D　解析：因为是气体体积增大的反应，所以加压会减小SiCl4的转化率，A错；因反应为可逆反应，1 mol SiCl4不可能完全反应，故达平衡时吸收热量应小于Q kJ，B错；列式计算v(HCl)＝＝0.03 mol/(L·min)，v(H2)＝v(HCl)＝0.015 mol/(L·min)，C错误；据热化学方程式比例关系计算，吸收0.025Q kJ能量，则有0.1 mol HCl生成，可中和0.1 mol NaOH，D正确。‎ ‎8．D　解析：根据该反应的特点，结合图像得出，Ⅰ由于v正、v逆均增大，可能是升高温度也可能是增大压强，但升高温度甲平衡逆向移动，此时应是v逆′>v正′，而增大压强对反应前后分子总数不变的反应的平衡不发生移动，A错；Ⅱ为加入了适当的催化剂的变化情况，B错；Ⅲ为升高温度，乙的反应速率快，先达到平衡，并且XY%比甲小，符合题意，C错误，D正确。‎ ‎9．(1)　增大 ‎(2)①高　其他条件不变，体系总压强越大，平衡转化率越小 ‎②总压不变时，加入稀释剂，参与反应的各物质浓度同等程度减小，相当于反应体系减压，故平衡向气体物质的量增大的方向移动，C6H5C2H5的平衡转化率增大 ‎(或总压不变时，加入稀释剂，参与反应的各物质浓度同等程度减小，浓度 商的计算结果小于平衡常数K，故平衡向正反应方向移动，C6H5C2H5的平衡转化率增大)‎ ‎(3)O2将反应生成的H2消耗掉，减小了H2的浓度，同时该反应放热使体系升温，两种因素均使平衡向正反应方向移动 解析：由于制备反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，所以K值增大。‎ ‎10．(1)4FeS2(s)＋11O2(g)2Fe2O3(s)＋8SO2(g)　ΔH＝－3 408 kJ·mol－1‎ ‎(2)解：‎ ‎ 　　　　　2SO2(g)　＋　O2(g) 2SO3(g)‎ 起/mol·L－1　　0.050　　 0.030　　　　 0‎ 平/mol·L－1 0.050－0.040 0.030－0.040/2　 0.040‎ K＝ ‎＝ ‎＝1.6×103 L ·mol－1‎ SO2的平衡转化率＝×100%＝80%‎ ‎(3)B ‎ ‎(4)‎