2020届高考化学二轮复习化学反应速率与化学平衡作业 11页

一、选择题(本大题共14小题，每小题4分，共56分)‎ ‎1．（广东湛江一中2019届模拟）下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　)‎ A．抗氧化剂　　　　 B．调味剂 C．着色剂 D．增稠剂 ‎【答案】A ‎【解析】相对于食品，抗氧化剂可以更快地被氧气氧化，从而降低了包装袋中氧气的浓度，减缓食品被氧化的速率。‎ ‎2．（湖北孝感高级中学2019届质检）在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是(　　)‎ A．增大反应物的量 B．升高温度 C．增大压强 D．分离出生成物 ‎【答案】B ‎【解析】A项，若反应物为固体，则增大反应物的量，反应速率不变；C项，增大压强，若参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不变，如在恒容条件下充入惰性气体；D项，分离出生成物，反应速率可能减小，也可能不变。‎ ‎3．（河南新乡一中2019届模拟）在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO＋2NO2===N2＋4CO2，若该反应的反应速率分别用v(CO)、v(NO2)、v(N2)、v(CO2)表示，则下列关系正确的是(　　)‎ A.v(CO)＝v(NO2)　　　 B.v(NO2)＝v(CO2)‎ C.v(N2)＝v(CO2) D.v(N2)＝v(CO)‎ ‎【答案】A ‎【解析】根据反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，可得v(CO)＝v(NO2)，2v(NO2)＝v(CO2)，4v(N2)＝v(CO2)，4v(N2)＝v(CO)，故A项正确，B、C、D三项均错误。‎ ‎4．（山东济南外国语学校2019届模拟）在已处于化学平衡状态的体系中，若下列物理量发生变化，则一定能表明平衡发生移动的是(　　)‎ A．反应混合物的浓度 B．反应的平衡常数 C．正、逆反应速率 D．反应体系的压强 ‎【答案】B ‎【解析】当反应前后气体分子数之和相等时，增大压强、增大反应混合物的浓度，正、逆反应速率均增大，但平衡不移动，A、C、D三项均错误；B项正确。‎ ‎5．（江西九江一中2019届模拟）下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是(　　)‎ A．黄绿色的氯水光照后颜色变浅 B．500 ℃左右比常温下更有利于合成氨 C．用纯碱溶液洗涤油污时加热效果更好 D．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅 ‎【答案】B ‎【解析】合成氨是放热反应，升高温度是为了加快反应速率。‎ ‎6．（福建泉州五中2019届模拟）下列说法中不正确的是(　　)‎ A．SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)只能在高温下自发进行，则该反应的ΔH>0‎ B．3C(s)＋CaO(s)===CaC2(s)＋CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH>0‎ C．BaSO4(s)＋4C(s)===BaS(s)＋4CO(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0‎ D．常温下，2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)能够自发进行，则该反应的ΔH<0‎ ‎【答案】C ‎【解析】C项，由ΔG＝ΔH－TΔS>0，因为该反应的ΔS>0，所以－TΔS<0，所以ΔH>0。‎ ‎7．（安徽芜湖一中2019届模拟）一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)＋Cl2(g) COCl2(g)，其中容器Ⅰ中5 min时到达平衡。‎ 容器 编号 温度/℃‎ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/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5 min的平均反应速率v(CO)＝0.16 mol·L－1·min－1‎ B．该反应的正反应为吸热反应 C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol D．若起始时向容器Ⅰ加入CO 0.8 mol、Cl2 0.8 mol，达到平衡时CO转化率大于80%‎ ‎【答案】C ‎【解析】A项，容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(COCl2)＝＝0.32 mol·‎ L－1·min－1，依据反应速率之比等于化学计量数之比分析，v(CO)＝0.32 mol·L－1·min－1，故A错误；B项，依据表中数据可知，Ⅰ和Ⅲ比较，升温，COCl2的物质的量减小，说明平衡逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；C项，依据Ⅰ中数据求算500 ℃时的平衡常数：‎ ‎　　　　　　　　　CO(g)＋Cl2(g) COCl2(g)‎ 起始浓度/(mol·L－1) 2 2 0‎ 转化浓度/(mol·L－1) 1.6 1.6 1.6‎ 平衡浓度/(mol·L－1) 0.4 0.4 1.6‎ 反应的平衡常数K＝＝10，平衡时CO的转化率为×100%＝80%，依据Ⅱ 中数据，列三段式：‎ ‎　　　　　　　　　CO(g)＋Cl2(g) COCl2(g)‎ 起始浓度/(mol·L－1) 2 2a 0‎ 转化浓度/(mol·L－1) 1 1 1‎ 平衡浓度/(mol·L－1) 1 2a－1 1‎ 则有＝10，解得a＝0.55，故C正确；D项，正反应为气体体积减小的反应，若起始向容器Ⅰ中加入0.8 mol CO和0.8 mol Cl2，与容器Ⅰ相比相当于减压，平衡逆向移动，CO平衡转化率降低，小于80%，故D错误。‎ ‎8．（浙江镇海中学2019届模拟）利用I2O5可消除CO污染，其反应为I2O5(s)＋5CO(g) 5CO2(g)＋I2(s)；不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．b点时，CO的转化率为20%‎ B．容器内的压强保持恒定，表明反应达到平衡状态 C．b点和d点的化学平衡常数：Kb>Kd D．0～0.5 min反应速率v(CO)＝0.3 mol·L－1·min－1‎ ‎【答案】C ‎【解析】设CO转化量为y mol，‎ I2O5(s)＋5CO(g) 5CO2(g)＋I2(s)‎ 起始量/mol 2 0‎ 转化量/mol y y b点量/mol 2－y y 根据b点时CO2的体积分数φ(CO2)＝＝0.80，得y＝1.6，CO的转化率为×100%＝80%，A错误；由于该反应前后气体的物质的量不变，所以容器内压强恒定，不能作为达到平衡状态的标志，B错误；由于反应温度不同，且b点生成物CO2的体积分数比d点大，说明反应进行的程度大，则化学平衡常数：Kb>Kd，C正确；0～0.5 min，设CO转化量为x mol，‎ I2O5(s)＋5CO(g) 5CO2(g)＋I2(s)‎ 起始量/mol 2 0‎ 转化量/mol x x a点量/mol 2－x x 根据a点时CO2的体积分数φ(CO2)＝＝0.30，得x＝0.6，则0～0.5 min反应速率v(CO)＝‎ eq f(0.6 mol,2 L×0.5 min)＝0.6 mol·L－1·min－1，D错误。‎ ‎9．（江苏启东中学2019届模拟）在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应的正反应为吸热反应 B．压强大小关系为p10的反应在温度低时不能自发进行 B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋ H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化反应进行的方向 ‎【答案】B ‎【解析】ΔH<0、ΔS>0，则ΔH－TΔS<0，在任何温度下反应都能自发进行，A项错误；用焓变和熵变判断反应的自发性都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应使用复合判据，C项错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，改变反应速率，不能改变反应的方向，D项错误。‎ ‎13．（内蒙古包钢一中2019届模拟）利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO，能达到保护环境和能源再利用的目的，反应为Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO，已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示。‎ 温度/℃‎ ‎15‎ ‎50‎ ‎100‎ 化学平衡常数 ‎5×104‎ ‎2‎ ‎1.9×10－5‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．上述正反应为吸热反应 B．15 ℃时，反应[Cu(NH3)3]Ac·COCu(NH3)2Ac＋CO＋NH3的平衡常数为2×10－5‎ C．保持其他条件不变，减小压强，CO的转化率升高 D．醋酸二氨合铜溶液的浓度大小对CO的吸收没有影响 ‎【答案】B ‎【解析】根据题给数据，温度升高，平衡常数减小，说明正反应为放热反应，A项错误；B项反应为题给反应的逆反应，平衡常数互为倒数，则15 ℃时，B项反应的平衡常K＝＝2×10－5，正确；减小压强，平衡逆向移动，CO的转化率降低，C项错误；增大醋酸二氨合铜溶液的浓度，平衡向正反应方向移动，有利于CO的吸收，D项错误。‎ ‎14．（山西康杰中学2019届模拟）某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B，发生反应3A(g)＋2B(g) 4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6 mol C。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应的平衡常数表达式为K＝ B．B的平衡转化率是40%‎ C．增大压强，化学平衡常数增大 D．增加B的量，B的平衡转化率增大 ‎【答案】B ‎【解析】化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质C是固体，A项错误；根据化学方程式可知，平衡时B减少的物质的量＝1.6 mol×0.5＝0.8 mol，故B的平衡转化率为40%，B项正确；化学平衡常数只与温度有关，增大压强化学平衡常数不变，C项错误；增加B为量，平衡向正反应方向移动，但B的增加量比平衡的移动量幅度大，故A的转化率增大，而B的转化率减小，D项错误。‎ 二、非选择题(本大题共4小题，共44分)‎ ‎15．(10分)（河北石家庄二中2019届模拟）中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。‎ ‎(1)从3 min到9 min，v(H2)＝________mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母)。‎ A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)‎ B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变 ‎(3)平衡时CO2的转化率为________。‎ ‎(4)平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是________。‎ ‎(5)一定温度下，第9 min时v逆(CH3OH)________(填“大于”“小于”或“等于”)第3 min时v正(CH3OH)。‎ ‎【解析】(1)0.125　(2)D　(3)75%　(4)30%　(5)小于 ‎【解析】(1)从3 min到9 min消耗CO20.25 mol·L－1，根据化学方程式可知消耗氢气0.75 mol·L－1，则v(H2)＝0.75 mol·L－1÷6 min＝0.125 mol·L－1·min－1。(2)反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)时，反应速率仍然发生变化，没有达到平衡状态，A错误；密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，B错误；单位时间内消耗3 mol H2，同时一定生成1 mol H2O，不能说明反应达到平衡状态，C错误；CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明反应达到平衡状态，D正确。(3)平衡时消耗CO2 0.75 mol·L－1，则CO2的转化率为×100%＝75%。(4)平衡时剩余氢气0.75 mol，生成水蒸气0.75 mol，则混合气体中CH3OH(g)的体积分数是 eq f(0.75 mol,（0.75＋0.75＋0.25＋0.75） mol)×100%＝30%。(5)第9 min时反应达到平衡状态，即v正(CH3OH)＝v逆(CH3OH)，从3～9 min的过程中，正反应速率逐渐减小，故第9 min时v逆(CH3OH)小于第3 min时v正(CH3OH)。‎ ‎16．(12分)（天津耀华中学2019届调研）某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间变化的关系如图所示。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)0～20 min，A的平均反应速率为________；8 min时，v(正)________v(逆)(填“>”“＝”或“<”)。‎ ‎(2)反应方程式中的x＝________，30 min时改变的反应条件是______________________。‎ ‎(3)20～30 min时反应的平衡常数________30～40 min时反应的平衡常数(填“>”“＝”或“<”)。‎ ‎(4)该反应的正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。‎ ‎(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是________min。‎ ‎【答案】(1)0.05 mol·L－1·min－1　 >‎ ‎(2)1　 扩大容器体积，减小压强 ‎(3)＝　(4)放热　 (5)20～40‎ ‎【解析】(1)0～20 min, A从2.0 mol·L－1减小到1.0 mol·L－1，故其反应速率为＝0.05 mol·L－1·min－1；8 min时未达到平衡，反应向正反应方向进行，v(正)>v(逆)。‎ ‎(2)30 min时条件改变的瞬间，A、C浓度同等倍数减小，正、逆反应速率减小且相等，平衡不移动，则改变的条件是扩大体积，减小压强，该反应前后气体的体积不变，故x＝1。‎ ‎(3)20～30 min和30～40 min两时间段内温度不变，平衡常数不变。‎ ‎(4)40 min时改变条件后，C的浓度减小，A的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动。从题图可知，条件改变后正、逆反应速率都增大，增大生成物的浓度、增大压强、加催化剂都不符合题意，则改变的条件只有升高温度。升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。‎ ‎(5)20～30 min、30～40 min两个阶段虽然条件不同，但平衡并未发生移动，40～54 min阶段平衡向逆反应方向移动，B转化率减小，故20～40 min时间段内B的转化率最大。‎ ‎17．(10分)（北京师范大学实验中学2019届模拟）化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，达到平衡后测得各组分的浓度如下：‎ 物质 CO H2‎ CH3OH 浓度/(mol·L－1)‎ ‎0.9‎ ‎1.0‎ ‎0.6‎ ‎(1)反应达到平衡时，CO的转化率为________。‎ ‎(2)该反应的平衡常数K＝________。‎ ‎(3)恒温恒容条件下，可以说明反应已达到平衡状态的是________(填字母)。‎ A．v正(CO)＝2v逆(H2)‎ B．混合气体的密度不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 ‎(4)若将容器体积压缩到1 L，则达到新平衡时c(H2)的取值范围是　。‎ ‎(5)若保持容器体积不变，再充入0.6 mol CO和0.4 mol CH3OH，此时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。‎ ‎【答案】(1)40%　(2)(或0.67)　(3)CD　(4)1.0 mol·L－1