江苏版2021高考化学一轮复习专题8化学反应速率和化学平衡精练含解析 11页

专题8　化学反应速率和化学平衡 ‎【考情探究】‎ 课 标 解 读 考点 化学反应速率 化学平衡状态和化学平衡常数 影响化学平衡移动的因素 有关化学平衡的计算 解读 ‎1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法 ‎2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用 ‎3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律 ‎1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立 ‎2.掌握化学平衡的特征 ‎1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律 ‎2.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科研领域中的重要作用 ‎1.能正确计算化学反应的转化率(α)‎ ‎2.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算 考情分析 本专题的考题以中等题或难题为常见。设题形式通常有选择题和填空题 备考指导 ‎2021年高考备考重点关注化学反应速率、化学平衡状态和化学平衡常数等基础知识。狠练基本功,站得稳,才能飞得高 ‎【真题探秘】‎ 基础篇固本夯基 ‎【基础集训】‎ 考点一　化学反应速率 - 11 -‎ ‎1.向体积均为2L的两个恒容密闭容器中分别充入1molSiHCl3,维持容器的温度分别为T1℃和T2℃不变,发生反应:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)　ΔH=akJ·mol-1,反应过程中SiHCl3的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.T1>T2‎ B.T1℃时,0~100min反应的平均速率v(SiHCl3)=0.001mol·(L·min)-1‎ C.T2℃时,反应的平衡常数:K=‎‎1‎‎64‎ D.T2℃时,使用合适的催化剂,可使SiHCl3的平衡转化率与T1℃时相同 答案　AC　‎ ‎2.下列图示与对应的叙述相符的是(　　)‎ A.图1表示恒温恒容条件下,反应N2+3H22NH3中c(NH3)与反应时间的关系,NH3的生成速率a点大于b点 B.图2表示1LpH=12CH3COONa溶液加水稀释至VL,溶液pH随lgV的变化关系图 C.图3表示AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线,a、b、c三点中a点表示不饱和溶液 D.图4表示用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.01mol·L-1H2SO4溶液时pH的变化 答案　C　‎ ‎3.一定温度时,向2.0L恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:‎ t/s ‎0‎ t1‎ t2‎ t3‎ t4‎ n(SO3)/mol ‎0‎ ‎0.8‎ ‎1.4‎ ‎1.8‎ ‎1.8‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.反应在0~t1s内v(O2)=‎0.4‎t‎1‎mol·L-1·s-1‎ B.保持其他条件不变,将体积压缩到1.0L,平衡常数不变 C.平衡时,再向容器中充入1molSO2和1molSO3,平衡向逆反应方向移动 D.保持温度不变,向该容器中再充入2molSO2、1molO2,反应达到新平衡时n(SO3)/n(O2)增大 - 11 -‎ 答案　BD　‎ 考点二　化学平衡状态和化学平衡常数 ‎4.两个容积均为2L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),起始物质的量见下表。实验测得两容器在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如下图所示,下列说法正确的是(　　)‎ 容器 起始物质的量 NO CO Ⅰ ‎1mol ‎3mol Ⅱ ‎6mol ‎2mol A.N点的平衡常数为0.04‎ B.M、N两点容器内的压强:p(M)>2p(N)‎ C.若将容器Ⅰ的容积改为1L,T1温度下达到平衡时c(CO2)=0.25mol·L-1‎ D.若将容器Ⅱ改为绝热容器,实验起始温度为T1℃,达平衡时NO的转化率小于16.7%‎ 答案　AD　‎ ‎5.在编号为①、②、③的容积不等的恒容密闭容器中,均充入0.1molCO和0.2molH2,在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。测得三个容器中平衡混合物中CH3OH的体积分数随温度的变化如图所示:‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应的正反应为放热反应 B.三个容器容积:①>②>③‎ C.在P点,CO转化率为75%‎ D.在P点,向容器②中再充入CO、H2及CH3OH各0.025mol,此时v(CO)正0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:‎ - 11 -‎ ‎①该温度下反应的平衡常数的值为　　　;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为　　　mol·L-1。 ‎ ‎②下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是　　　(填序号)。 ‎ A.升高温度 B.增大压强 C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉 ‎③一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是　　　(填字母)。 ‎ A.容器中的压强不变 B.气体的密度不再改变 C.v正(CO2)=v逆(CO)‎ D.c(CO2)=c(CO)‎ E.容器内气体总物质的量不变 答案　①2.0　0.67(或‎2‎‎3‎)　②A　③BC 考点三　影响化学平衡移动的因素 ‎7.在四个恒容密闭容器中按左下表相应量充入气体,发生2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O平衡转化率如右下图所示:‎ 容器 容积/L 起始物质的量/mol N2O N2‎ O2‎ Ⅰ V1‎ ‎0.1‎ ‎0‎ ‎0‎ Ⅱ ‎1.0‎ ‎0.1‎ ‎0‎ ‎0‎ Ⅲ V3‎ ‎0.1‎ ‎0‎ ‎0‎ Ⅳ ‎1.0‎ ‎0.06‎ ‎0.06‎ ‎0.04‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应的正反应放热 B.相同温度下反应时,平均反应速率:v(Ⅰ)>v(Ⅲ)‎ C.图中A、B、C三点处容器内总压强:p(Ⅰ)Av(N2O)逆 答案　CD　‎ ‎8.一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO2和8molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.0kJ·mol-1,测得n(H2)随时间变化如曲线Ⅰ所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应在0~8min内CO2的平均反应速率是0.375mol·L-1·min-1‎ B.若起始时向上述容器中充入3molCO2和4molH2,则平衡时H2的体积分数大于20%‎ - 11 -‎ C.若起始时向上述容器充入4molCO2(g)、2molH2(g)、2molCH3OH(g)和1molH2O(g),则此时反应向正反应方向进行 D.改变条件得到曲线Ⅱ、Ⅲ,则曲线Ⅱ、Ⅲ改变的条件分别是升高温度、充入氦气 答案　BC　‎ 考点四　有关化学平衡的计算 ‎9.一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min时达到平衡。‎ 容器 编号 温度/℃‎ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol CO Cl2‎ COCl2‎ COCl2‎ Ⅰ ‎500‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎0‎ ‎0.8‎ Ⅱ ‎500‎ ‎1.0‎ a ‎0‎ ‎0.5‎ Ⅲ ‎600‎ ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎0.7‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A.容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(CO)=0.16mol·L-1·min-1‎ B.该反应正反应为吸热反应 C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55mol D.若起始时向容器Ⅰ中加入CO0.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%‎ 答案　C　‎ ‎10.已知:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如下图所示:‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应的ΔH<0‎ B.X点CH4的转化率为20%‎ C.X点与Y点容器内压强比为55∶51‎ D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时v(正)0,有关实验数据如下表所示:‎ 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 ‎2‎ T1‎ ‎2.0‎ ‎4.0‎ ‎3.2‎ K1‎ 乙 ‎1‎ T2‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎1.2‎ K2‎ - 11 -‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.K1=12.8‎ B.T1nⅡ(H2)‎ D.达平衡时,若容器Ⅲ中H2的物质的量大于0.040mol,则该反应ΔH>0‎ 答案　AC　‎ ‎2.(2019宿迁期末,15)一定温度下,在三个容积均为2L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH<0,测得反应的相关数据如下表:‎ 容器1‎ 容器2‎ 容器3‎ 反应温度T/K ‎600‎ ‎600‎ ‎500‎ 反应物投入量 ‎0.2molCO ‎0.4molH2‎ ‎0.4molCO ‎0.8molH2‎ ‎0.2molCH3OCH3‎ ‎0.2molH2O 平衡v(CO)/‎ ‎(mol·L-1·s-1)‎ v1‎ v2‎ v3‎ 平衡n(H2)/mol ‎0.2‎ n2‎ n3‎ 平衡体系总压强p/Pa p1‎ p2‎ p3‎ 物质的平衡转化率α α1(CO)‎ α2(CO)‎ α3(CH3OCH3)‎ 平衡常数K K1‎ K2‎ K3‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.v10.4‎ B.K2=2.5×103,p2>p3‎ C.2p1α2(CO)‎ D.n3<0.4,α2(CO)+α3(CH3OCH3)<1‎ 答案　BD　‎ ‎3.(2018盐城三模,15)在三个容积均为1L的恒温恒容密闭容器中,起始时按表中相应的物质的量加入物质,在相同温度下发生反应:3CO(g)+3H2(g)(CH3)2O(g)+CO2(g)(不发生其他反应)。CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。‎ 容器 起始物质的量/mol 平衡转化率 CO H2‎ ‎(CH3)2O CO2‎ CO Ⅰ ‎0.3‎ ‎0.3‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎50%‎ Ⅱ ‎0.3‎ ‎0.3‎ ‎0‎ ‎0.1‎ - 11 -‎ Ⅲ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应的ΔH<0,图中压强p1>p2‎ B.达到平衡时,容器Ⅱ中CO的平衡转化率大于50%‎ C.达到平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ的总压强之比小于4∶5‎ D.达到平衡时,容器Ⅲ中n[(CH3)2O]是容器Ⅱ中的2倍 答案　AC　‎ ‎【五年高考】‎ 考点一　化学反应速率 ‎1.(2017江苏单科,10,2分)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快 B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快 D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大 答案　D　‎ ‎2.(2016江苏单科,10,2分)下列图示与对应的叙述不相符合的是(　　)‎ - 11 -‎ A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程 D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线 答案　A　‎ ‎3.[2015江苏单科,16(1)(3),6分]以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。‎ ‎(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO‎4‎‎2-‎)随时间变化见下图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ‎ 能提高其转化速率的措施有　　　　(填序号)。 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.搅拌浆料 B.加热浆料至100℃‎ C.增大氨水浓度 D.减小CO2通入速率 ‎(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)CaSO4+2NH3·H2O+CO2CaCO3+2NH‎4‎‎+‎+SO‎4‎‎2-‎+H2O或CaSO4+CO‎3‎‎2-‎CaCO3+SO‎4‎‎2-‎　AC ‎(3)浸取液温度上升,溶液中c(H+)增大,促进固体中Ca2+浸出 ‎4.(2019课标Ⅰ,28,14分)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:‎ ‎(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。‎ 根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO　　　　H2(填“大于”或“小于”)。 ‎ ‎(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为　　　　(填标号)。 ‎ A.<0.25　B.0.25　C.0.25~0.50　D.0.50　E.>0.50‎ - 11 -‎ ‎(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。‎ 可知水煤气变换的ΔH　　　　0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=　　　　eV,写出该步骤的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的pH‎2‎O和pCO相等、pCO‎2‎和pH‎2‎相等。‎ 计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率 - 11 -‎