2019届二轮复习化学反应速率与化学平衡作业（全国通用）(3) 10页

化学反应速率与化学平衡 一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)‎ ‎1．(2018·吉林模拟)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)‎ 解析：选A。根据反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，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三项错误。‎ ‎2．对于可逆反应2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，下列说法正确的是(　　)‎ A．加入催化剂，平衡正向移动 B．在恒温、恒容条件下，加入氢氧化钠，平衡不移动 C．在恒温、恒压条件下，通入氦气，平衡不移动 D．降温，平衡正向移动 解析：选D。A项，催化剂不影响化学平衡的移动，A错；B项，加入的NaOH会吸收二氧化碳气体，平衡正向移动，B错；C项，恒温、恒压下通入氦气，体系体积会增大，相当于减小压强，则平衡逆向移动，C错。‎ ‎3．如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不符合的是(　　)‎ A．反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B．该反应达到平衡状态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ C．该反应达到平衡状态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ D．同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等 解析：选C。根据图像分析，改变条件瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，说明增加了反应物浓度，平衡发生移动，平衡状态时正、逆反应速率相等，平衡状态Ⅱ与平衡状态Ⅰ 反应物浓度不相等，故A、B、D三项正确，C项错误。‎ ‎4．在一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1 mol A，发生A(g) B(g)＋C(g)反应。反应过程中c(C)随时间变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)‎ A．反应在0～50 s的平均速率v(C)＝1.6×10－3 mol·L－1·s－1‎ B．该温度下，反应的平衡常数K＝0.025‎ C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(B)＝0.11 mol·L－1，则该反应的ΔH<0‎ D．反应达平衡后，再向容器中充入1 mol A，该温度下再达到平衡时，0.1 mol·L－1b 解析：选B。A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，则b0。‎ 二、非选择题(本题包括4小题，共52分)‎ ‎9．(14分)工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2 L的密闭容器中加入 4 mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化。‎ ‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)在图1中，曲线________(填“a”或“b”)表示使用了催化剂；该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(2)下列说法正确的是________。‎ A．起始充入的CO为2 mol B．增加CO浓度，CO的转化率增大 C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态 D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1 mol CO和 2 mol H2，再次达到平衡时会减小 ‎(3)从反应开始到建立平衡，v(H2)＝_______________________________________；‎ 该温度下CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数为________。若保持其他条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(4)请在图3中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p1、p2，且p1”“＝”或“<”)。‎ ‎(2)反应Ⅰ的平衡常数K理论值如表所示：‎ 温度/℃‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎90‎ ‎100‎ K ‎79.96‎ ‎208.06‎ ‎222.88‎ ‎258.05‎ ‎①该反应平衡常数K的表达式为_________________________________________。‎ ‎②该反应的ΔH________0(填“>”“＝”或“<”)。‎ ‎③由于溶液中离子间的相互作用，实验测得的平衡常数与理论值相距甚远。50 ℃时，向一定体积的钨酸钠碱性溶液[c(Na2WO4)＝c(NaOH)＝0.5 mol·L－1]中，加入过量Ca(OH)2，反应达到平衡后WO的沉淀率为60%，计算实验测得的平衡常数：____________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)制取钨酸钙时，适时向反应混合液中添加适量盐酸，分析作用：______________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)①分析T1时CaWO4的沉淀溶解平衡曲线知Ksp(CaWO4)＝c(Ca2＋)·c(WO)＝1×10－10。②Ca(OH)2和CaWO4的溶解度均随温度升高而减小，分析图像中的数据知温度为T1时两物质的溶解度较大，故T10。‎ 答案：(1)①1×10－10　②<‎ ‎(2)①K＝　②>　‎ ‎③　Ca(OH)2(s)＋WO(aq) CaWO4(s)＋2OH－(aq)‎ 0.5 0.5‎ 0.5×60%＝0.3 0.6‎ 0.2 1.1‎ K＝＝＝6.05‎ ‎(3)加入盐酸，消耗反应生成的OH－，使溶液中OH－浓度减小，平衡向正反应方向移动，提高WO的沉淀率 ‎12．(15分)(2015·高考全国卷Ⅰ)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：‎ ‎(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为________。‎ ‎(2)已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。‎ ‎(3)Bodensteins研究了下列反应：‎ ‎2HI(g) H2(g)＋I2(g)‎ 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：‎ t/min ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎120‎ x(HI)‎ ‎1‎ ‎0.91‎ ‎0.85‎ ‎0.815‎ ‎0.795‎ ‎0.784‎ x(HI)‎ ‎0‎ ‎0.60‎ ‎0.73‎ ‎0.773‎ ‎0.780‎ ‎0.784‎ ‎①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为________。‎ ‎②上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min时，v正＝________ min－1。‎ ‎③由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________(填字母)。‎ 解析：(1)浓缩液中碘元素以I－的形式存在，I－具有还原性，可将MnO2还原为Mn2＋。‎ ‎(2)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436 kJ－151 kJ＝＋11 kJ，x＝299 kJ。‎ ‎(3)①由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1 mol·L－1，则：‎ ‎　　　　　　　 　2HI(g) H2(g) ＋ I2(g)‎ 初始浓度/mol·L－1　 1　　　　 0　　　　0 ‎ 转化浓度/mol·L－1　 0.216 0.108 　0.108‎ 平衡浓度/mol·L－1　 0.784　 0.108　 0.108‎ K＝＝。‎ ‎②建立平衡时，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝k正。由于该反应前后气体分子数不变，故k逆＝k正＝k正＝。在t＝40 min 时，x(HI)＝0.85，则v正＝0.002 7 min－1×0.852≈1.95×10－3 min－1。‎ ‎③因2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH＞0，升高温度，v正、v逆均增大，且平衡向正反应方向移动，HI的物质的量分数减小，H2、I2的物质的量分数增大。因此，反应重新达到平衡后，相应的点分别应为A点和E点。‎ 答案：(1)MnSO4(或Mn2＋)‎ ‎(2)299‎ ‎(3)①　②　1.95×10－3　③A、E