2021版高考化学一轮复习素养提升专项练五含解析鲁科版 10页

素养提升专项练(五)‎ ‎(建议用时40分钟)‎ ‎1.下列关于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0的图示与对应的叙述相符合的是 (　　)‎ A.由图甲可知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)‎ ΔH=-92 kJ·mol-1‎ B.图乙表示达到平衡时N2、H2的转化率(α)随n(H2)/n(N2)比值的变化 C.图丙表示正、逆反应速率随温度的变化 D.图丁表示反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数随温度、压强的变化 ‎【解析】选A。A、由图甲可知反应物的总能量大于生成物的总能量,所以反应是放热反应,1 mol氮气与3 mol氢气完全反应放出热量为:2346 kJ-2254 kJ=92 kJ,所以热反应方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1,故A正确;B、氢气的物质的量越大氮气的转化率越大,氢气本身的转化率越小,故B错误;C、升高温度正、逆反应速率都增大,但平衡逆向移动,所以两者交点后应逆反应速率大于正反应的速率,故C错误;D、压强越大氨气的物质的量分数越大,而不是越小,故D错误;故选:A。‎ ‎2.(双选)—定温度下,有两个容积均为‎2.0 L的恒容密闭容器Ⅰ和Ⅱ,向Ⅰ中加入1 mol CO和2 mol H2,向Ⅱ中加入2 mol CO和4 mol H2,均发生下列反应并建立平衡:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是 (　　)‎ 10‎ A.该反应的ΔH>0‎ B.N点的化学平衡常数K=0.59‎ C.L、M两点容器内压强:p(M)>2p(L)‎ D.向N点平衡体系中再加入1 mol CH3OH,建立新平衡时被分解的CH3OH的物质的量小于0.4 mol ‎【解析】选C、D。 A.图象分析可知,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应中CO转化率随温度升高减小,说明升温逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,ΔH<0,A错误;B.根据化学平衡三段式列式计算M点平衡浓度,CO的转化率为60%,‎ ‎　　　　　　　CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),‎ 起始量 ‎(mol·L-1) 1 2 0‎ 变化量 ‎(mol·L-1) 0.6 1.2 0.6‎ 平衡量 ‎(mol·L-1) 0.4 0.8 0.6‎ 计算平衡常数K==≈2.34,平衡常数随温度变化,M、N点温度相同,化学平衡常数相同,B错误;C.不考虑温度,L、M两点容器内压强之比等于气体的物质的量之比等于1∶2,p(M)=2p(L),但温度升高,M点压强增大,p(M) >2p(L),C正确;D.N点平衡体系中再加入1 mol CH3OH,相当于Ⅰ中再加入1 mol CO和2 mol H2,最后达到平衡状态和Ⅱ中加入2 mol CO和4 mol H2的平衡状态相同,甲醇最后平衡状态为1.2 mol,CO转化率60%,则相当于逆向进行甲醇分解率为40%,加入1 mol甲醇增大压强平衡正向进行,则分解率小于40%,分解的甲醇小于0.4 mol,D正确,答案选CD。‎ ‎3.(2020·石嘴山模拟)工业上,利用CO和H2合成二甲醚:3CO(g)+3H2(g)‎ 10‎ CH3OCH3(g)+CO2(g),为了寻找合适的温度,研究者进行了多次实验,每次实验保持原料气组成(3 mol CO、3 mol H2)、体积(‎10 L)、反应时间等因素不变,实验结果如图所示。下列说法正确的是 (　　)‎ A.X、Y两点对应的正反应速率相等 B.合成二甲醚反应的ΔH>0‎ C.反应温度应控制在240～‎260 ℃‎之间 D.选择合适催化剂,可以提高CO的转化率 ‎【解析】选C。X、Y两点所对应的温度不同,故正反应速率不同,A项错误;CO转化率达到最高后再升温,转化率降低,故合成二甲醚的反应为放热反应,即ΔH<0,B项错误;由图象可知,CO的转化率在240～‎260 ℃‎之间可达到最高点,即转化率较大,C项正确;催化剂只能改变化学反应速率,不能使平衡移动,不能提高CO的转化率,D项错误。‎ ‎4.(2020·邢台模拟)在两个容积均为‎2 L的恒容密闭容器中,起始时均充入a mol H2S,以温度、Al2O3催化剂为实验条件变量,进行H2S的分解实验[反应为2H2S(g)2H2(g)+S2(g)]。测得的结果如图所示。(曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率)‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.温度升高,H2S分解的速率增大,S2的含量减少 B.由曲线Ⅱ、Ⅲ可知,加入Al2O3可提高H2S的平衡转化率 C‎.900 ℃‎时,t s后达到平衡,则H2的生成速率为mol·L-1·s-1‎ D.约1 ‎100 ℃‎时,曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合,说明Al2O3可能几乎失去催化活性 ‎【解析】选D。根据图示可知,温度升高,H2S转化率增大,说明升高温度,平衡正向移动,S2的含量增大,A项错误;加入Al2O3可提高H2S的分解速率,但不能使化学平衡移动,因此H2S 10‎ 的平衡转化率不变,B项错误;根据图示可知‎900℃‎时,H2S的转化率是50%,t s后H2的物质的量为‎0.5a mol,H2的生成速率为 mol·L-1·s-1,C项错误;根据图示可知,在约1 ‎100 ℃‎时,曲线Ⅱ,Ⅲ几乎重合,说明不论有无催化剂Al2O3,物质的反应速率基本相同,则Al2O3可能几乎失去催化活性,D项正确。‎ ‎5. (2020·合肥模拟)在容积一定的密闭容器中,充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是 (　　)‎ A.该反应的ΔH>0‎ B.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v(正)>v(逆)‎ C.若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则有pC=pD>pB D.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1v(逆),B正确。该反应前后气体体积不变,压强和温度成正比例关系,B和D点的温度均为T2,则有pD=pB;C点温度高于D点,则有pC>pD,综上可得:pC>pD=pB,C错误。该反应的ΔH<0,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,由于T1K2,D错误。‎ ‎6.(2020·宿州模拟)煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢,发生的主要反应为C(s)+2H2(g)CH4(g)。在V L的密闭容器中投入a mol碳(足量),同时通入‎2a mol H2,控制条件使其发生上述反应,实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示,下列说法正确的是 (　　)‎ 10‎ A.上述正反应为吸热反应 B.在4 MPa、1 200 K时,图中X点v(H2)正v(逆)‎ B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,X的体积分数:Ⅰ>Ⅱ C.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加Z D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:Ⅰ<Ⅱ ‎【解析】选C。化学反应方程式两边气体的化学计量数相等。t1～t2时间内,‎ 10‎ 反应处于平衡状态,正、逆反应速率相等,A项错误;从图象看,逆反应速率瞬间增大,且反应速率逐渐变化,说明产物Z的浓度瞬间增大,但因为温度不变,故平衡常数不会改变,且容器体积可变,可达到相同的平衡状态,B、D项错误,C项正确。‎ ‎2.(2020·武汉模拟)固定容积为‎2 L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)‎ zC(g),图Ⅰ表示在298 K时容器中各物质的物质的量随时间的变化关系,图Ⅱ表示平衡常数K随温度T变化的关系。结合图象判断,下列结论正确的是 ‎ (　　)‎ A.该反应可表示为‎2A(g)+B(g)C(g)　ΔH<0‎ B.298 K时该反应的平衡常数K=6.25‎ C.当容器中气体密度不再变化时,该反应达到平衡状态 D.第6 min时,再向体系充入0.4 mol C,重新达到平衡时C的体积分数大于0.25‎ ‎【解析】选D。由图Ⅰ可知,该反应为‎2A(g)+B(g)C(g),由图Ⅱ可知,当温度升高时,平衡常数K增大,平衡正向移动,因此正反应为吸热反应,即ΔH>0,A错误;298 K时A的平衡浓度为0.2 mol·L-1,B的平衡浓度为0.1 mol·L-1,C的平衡浓度为0.1 mol·L-1,故该反应的平衡常数K==25,B错误;根据质量守恒可知,反应前后气体的质量保持不变,由于容器的体积不变,因此反应过程中气体的密度不发生变化,故当容器中气体的密度不再发生变化时,不能证明该反应达到平衡状态,C错误;达到平衡时,C的体积分数为0.25,在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C,相当于加压,平衡正向移动,再次达到平衡时C的体积分数大于0.25,D正确。‎ ‎3.(2020·淮北模拟)甲醇(CH3OH)是绿色能源。工业上合成原理:2H2(g)+CO(g)‎ CH3OH(g)。一定温度下,在‎1 L恒容密闭容器中充入H2和一定量的CO,CH3OH的体积分数与反应物投料比的关系如图所示。‎ 10‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.当混合气体的密度保持不变时反应达到平衡 B.图象四个点中,d点处CH3OH的物质的量最小 C.图象四个点中,只有c点表示达到平衡状态 D.图象中c点到d点,平衡向正反应方向移动 ‎【解析】选D。A项,反应前后的物质均是气体,且混合气体的总质量不变,又因为是恒容容器,故气体密度始终不变,错误;B项,达到平衡,d点相当于c点平衡后,再增加氢气的浓度,平衡向正方向移动,CO的平衡转化率增大,CH3OH的物质的量最大,错误;C项,曲线上的每个点都是不同反应物投料比下的平衡点,错误;D项,相当于c点达到平衡后,继续增大H2的物质的量,平衡向右移动,正确。‎ 10‎