2019高考化學(xué)二輪沖刺復(fù)習(xí)精講 第一部分 必考部分 第7講 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡跟蹤訓(xùn)練（含解析）.doc

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專題跟蹤訓(xùn)練(七) 能力練(20分鐘　50分) 一、選擇題(每小題6分，共42分) 1．在密閉容器中進行反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL－1、0.3 molL－1、0.2 molL－1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)的濃度可能是(　　) A．c(Z)＝0.3 molL－1 B．c(X2)＝0.2 molL－1 C．c(Y2)＝0.4 molL－1 D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 molL－1 [解析]　假設(shè)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，由于Y2(g)過量，則完全轉(zhuǎn)化時，Z(g)的濃度為0.4 molL－1；假設(shè)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，則完全轉(zhuǎn)化時，X2(g)、Y2(g)的濃度分別為0.2 molL－1、0.4 molL－1。由題意知，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，生成物也不可能完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，故A正確，B、C均錯誤；該反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)體積不變，反應(yīng)達到平衡時，不論X2、Y2、Z怎么變化，總物質(zhì)的量不會改變，物質(zhì)的總濃度也不會改變，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6 molL－1，D錯誤。 [答案]　A 2．在恒溫下的密閉容器中，有可逆反應(yīng)2NO2N2O4，下列描述不能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是(　　) A．N2O4生成速率與N2O4分解速率相等 B．混合氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變 C．NO2的分子數(shù)與N2O4分子數(shù)之比為2∶1 D．體系顏色不再發(fā)生改變 [解析]　N2O4的生成速率和分解速率相等，說明N2O4的濃度不變，即反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A項正確；混合氣體的平均相對分子質(zhì)量(混)＝，(混)不變，說明n(混)不變，即反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，B項正確；NO2與N2O4的分子數(shù)之比為2∶1時反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài)，C選項錯誤；體系顏色不變，說明NO2的濃度不變，即反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，D項正確。 [答案]　C 3．(2018長沙市高三統(tǒng)考)一定條件下，在體積為2 L的密閉容器中，3 mol X和3 mol Y發(fā)生反應(yīng)：3X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH>0，經(jīng)60 s達到平衡，生成0.4 mol Z。下列說法正確的是(　　) A．60 s內(nèi)反應(yīng)速率為v(X)＝0.05 mol/(Ls) B．其他條件不變，升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小 C．其他條件不變，若初始投入2 mol X和2 mol Y，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小 D．其他條件不變，將容器體積變?yōu)? L，Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼囊话? [解析]　A項，v(X)＝v(Z)＝＝0.005 molL－1s－1，錯誤；B項，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，錯誤；C項，成比例減小投料量，相當(dāng)于減壓，平衡逆向移動，Y的轉(zhuǎn)化率減小，正確；D項，容器體積擴大為原來的2倍，相當(dāng)于減壓，平衡逆向移動，Z的平衡濃度小于原來一半，錯誤。 [答案]　C 4．(2018安徽省合肥市高三第一次質(zhì)檢)在密閉容器中進行反應(yīng)：X(g)＋2Y(g)2Z(g)　ΔH>0，下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是(　　) [解析]　該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，則v正>v逆，A項錯誤；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，Z的體積分數(shù)增大，B項錯誤；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，X的轉(zhuǎn)化率增大，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，溫度不變時，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，X的轉(zhuǎn)化率增大，C項正確；平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，D項錯誤。 [答案]　C 5．一定條件下，Cu2＋、Mn2＋、Fe3＋的濃度對乙酸在光照下催化降解速率的影響如圖所示。下列判斷不正確的是(　　) A．該實驗方案的缺陷之一是未做空白對照實驗 B．Cu2＋、Mn2＋提高乙酸降解速率的最佳濃度為0.1 mmolL－1 C．Fe3＋不能提高乙酸降解速率 D．相同條件下，乙酸在Cu2＋、Mn2＋、Fe3＋作用下的降解速率依次減小 [解析]　各離子濃度為0時，乙酸在光照下的降解速率為70%，這一條件下的數(shù)值就是三個實驗的對照實驗，A選項錯誤；根據(jù)圖象分析，Cu2＋、Mn2＋提高乙酸降解速率的最佳濃度為0.1 mmolL－1，B正確；根據(jù)圖象可知，F(xiàn)e3＋的加入會使乙酸的降解速率減小，C正確；在同一條件下，如三種離子濃度相等時，乙酸在Cu2＋作用下的降解速率最大，F(xiàn)e3＋最小，D正確。 [答案]　A 6．已知在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH。不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表： 溫度/℃ 500 700 900 K 1.00 2.40 x 下列判斷正確的是(　　) A．x可能是0.64 B．Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的ΔH>0 C．平衡常數(shù)表達式K＝ D．抽走反應(yīng)體系中的CO，平衡正向移動，且正反應(yīng)速率增大 [解析]　由表格中500 ℃和700 ℃時的平衡常數(shù)可知，溫度升高，平衡常數(shù)增大，故x>2.40，A項錯誤；平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，即升高溫度，平衡正向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，B項正確；平衡常數(shù)K＝，C項錯誤；抽走反應(yīng)體系中的CO，生成物濃度降低，平衡正向移動，正反應(yīng)速率減小，D項錯誤。 [答案]　B 7．工業(yè)上制備尿素的反應(yīng)為2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)。溫度為T K時，將68 g NH3和88 g CO2充入容積為100 L的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)。測得40 s時該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，且平衡常數(shù)K＝2.5103。下列說法正確的是(　　) A．0～40 s內(nèi)，反應(yīng)速率v(NH3)＝5.010－4 molL－1min－1 B．達到平衡時，c[CO(NH2)2]＝0.01 molL－1 C．達到平衡時，CO2的轉(zhuǎn)化率為50% D．充入惰性氣體Ar，可提高NH3的轉(zhuǎn)化率 [解析]　68 g NH3的物質(zhì)的量為4 mol,88 g CO2的物質(zhì)的量為2 mol，假設(shè)達到平衡時CO2反應(yīng)掉x mol，根據(jù)各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)關(guān)系可得：平衡常數(shù)K＝＝2.5103。解得x＝1，故0～40 s內(nèi)，反應(yīng)速率v(NH3)＝＝0.03 molL－1min－1，A項錯誤；反應(yīng)體系中，CO(NH2)2為固體，不用其來表示反應(yīng)速率，B項錯誤；達到平衡時，CO2的轉(zhuǎn)化率為100%＝50%，C項正確；充入惰性氣體Ar，CO2(g)、H2O(g)的濃度不變，平衡不移動，NH3的轉(zhuǎn)化率不變，D項錯誤。 [答案]　C 二、非選擇題(8分) 8．在一定溫度下，向2 L固定容積的密閉容器中通入2 mol CO2、3 mol H2，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0?；卮鹣铝袉栴}： (1)能說明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是________(填標(biāo)號，下同)。 A．CO2的體積分數(shù)保持不變 B．體系中n(CO2)/n(H2)的值保持不變 C．混合氣體的密度保持不變 D．單位時間內(nèi)有n mol H—H鍵斷裂，同時有n mol O—H鍵生成 (2)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)的值增大的是________。 A．升高溫度 B．恒溫恒容下，充入He C．使用高效催化劑 D．恒溫恒容下，再充入2 mol CO2、3 mol H2 (3)反應(yīng)10 min時體系達到平衡狀態(tài)，此時CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，該反應(yīng)的反應(yīng)速率v(H2)＝________，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________(保留三位有效數(shù)字)；若使K的值變?yōu)?，則應(yīng)采取的措施是________。 A．增大壓強 B．恒壓下加入一定量H2 C．降低溫度 D．升高溫度 [解析]　(1)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)或體積分數(shù)保持不變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；該反應(yīng)的投料比不等于其化學(xué)計量數(shù)之比，當(dāng)反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比保持不變時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；反應(yīng)中物質(zhì)的總質(zhì)量和體積恒定不變，不管反應(yīng)是否達到平衡，混合氣體的密度都不變，無法說明反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)；H—H鍵的斷裂和O—H鍵的生成都表示正反應(yīng)，無法說明反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。 (2)反應(yīng)正向移動時，n(CH3OH)/n(CO2)的值增大。升高溫度，平衡逆向移動；恒溫恒容下，充入He，平衡不移動；催化劑不影響化學(xué)平衡的移動；D項條件可等效為增大壓強，平衡正向移動。 (3)達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，即CO2反應(yīng)了2 mol25% ＝0.5 mol，則 平衡時c(CO2)＝c(H2)＝0.75 molL－1，c(CH3OH)＝c(H2O)＝0.25 molL－1，v(H2)＝＝0.075 molL－1min－1，平衡常數(shù)K＝≈0.198。K只與溫度有關(guān)，若使K的值變?yōu)?，則應(yīng)改變溫度使平衡正向移動，應(yīng)采取的措施是降低溫度。 [答案]　(1)AB　(2)D (3)0.075 molL－1min－1　0.198　C 拔高練(25分鐘　50分) 一、選擇題(每小題9分，共27分) 1．以二氧化碳和氫氣為原料制取乙醇的反應(yīng)為：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。某壓強下的密閉容器中，按CO2和H2的物質(zhì)的量比為1∶3投料，不同溫度下平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量百分數(shù)(y%)隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)點的平衡常數(shù)小于b點 B．b點，v正(CO2)＝v逆(H2O) C．a(chǎn)點，H2和H2O物質(zhì)的量相等 D．其他條件恒定，充入更多H2，v(CO2)不變 [解析]　從圖象可知，溫度越高氫氣的含量越高，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，溫度升高平衡常數(shù)減小，a>b，A錯誤；b點只能說明該溫度下，CO2和H2O的濃度相等，不能說明v正(CO2)＝v逆(H2O)，B錯誤；從圖象可知，a點H2和H2O的物質(zhì)的量百分數(shù)相等，故物質(zhì)的量相等，C正確；其他條件恒定，充入更多H2，反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，v(CO2)也增大，D錯誤。 [答案]　C 2．80 ℃時，在2 L密閉容器中充入0.40 mol N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝Q kJmol－1(Q>0)，獲得如下數(shù)據(jù)： 時間/s 0 20 40 60 80 100 c(NO2)/(molL－1) 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30 下列判斷正確的是(　　) A．升高溫度該反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小 B．20～40 s內(nèi)，v(N2O4)＝0.004 molL－1s－1 C．100 s時再通入0.40 mol N2O4，達到新平衡時N2O4的轉(zhuǎn)化率增大 D．反應(yīng)達到平衡時，吸收的熱量為0.30Q kJ [解析]　該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)K增大，A項錯誤；20～40 s內(nèi)，v(N2O4)＝v(NO2)＝＝0.002 molL－1s－1，B項錯誤；100 s時再通入0.40 mol N2O4，相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡逆向移動，N2O4的轉(zhuǎn)化率減小，C項錯誤；反應(yīng)達到平衡時，c(NO2)＝0.30 molL－1，生成NO2的物質(zhì)的量為0.30 molL－12 L＝0.60 mol，由熱化學(xué)方程式可知生成2 mol NO2時吸收的熱量為Q kJ，則生成0.60 mol NO2時吸收的熱量為0.30Q kJ，D項正確。 [答案]　D 3．臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)　ΔH。不同溫度下，在三個容器中發(fā)生上述反應(yīng)，相關(guān)信息如表格及圖所示： 下列說法正確的是(　　) A．0～10 min內(nèi)甲容器中反應(yīng)的平均速率：v(NO2)＝0.02 molL－1min－1 B．T10 C．平衡時N2O5濃度：c乙(N2O5)>c丙(N2O5) D．T1 K時，若起始時向容器甲中充入2 mol NO2、1 mol O3、2 mol N2O5和2 mol O2，則脫硝反應(yīng)達到平衡前，v(正)T1，而高溫下對應(yīng)的N2O5濃度低，即高溫下平衡逆向移動，所以正反應(yīng)的ΔH<0，B錯誤；乙容器中的物質(zhì)相當(dāng)于1 mol N2O5和1 mol O2，若丙容器中投入量為2 mol N2O5和2 mol O2，則兩容器中反應(yīng)達平衡時c(N2O5)相等，現(xiàn)丙中O2只有1 mol，所以達平衡時，丙中N2O5的濃度大，C錯誤；甲中反應(yīng)達到平衡時，c(N2O5)＝c(O2)＝0.5 molL－1，c(O3)＝0.5 molL－1，c(NO2)＝1 molL－1，K＝＝0.5，Qc＝＝1，Qc>K，所以反應(yīng)逆向移動，v(逆)>v(正)，D正確。 [答案]　D 二、非選擇題(23分) 4．(14分)(2018湖南省長沙市高三統(tǒng)考)應(yīng)對霧霾污染、改善空氣質(zhì)量需要從多方面入手，如開發(fā)利用清潔能源。甲醇是一種可再生的清潔能源，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。 Ⅰ.已知：①CH3OH(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋93.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJmol－1 ③CH3OH(g)===CH3OH(l)　ΔH＝－38.19 kJmol－1 則表示CH3OH燃燒熱的熱化學(xué)方程式為____________。 Ⅱ.一定條件下用CO和H2合成CH3OH：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在2 L恒容密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2，在催化劑作用下充分反應(yīng)，如圖表示平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度變化的平衡曲線?；卮鹣铝袉栴}： (1)該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH________(填“>”或“<”)0，壓強的相對大小為p1________(填“>”或“<”)p2。 (2)壓強為p2，溫度為300 ℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________。 (3)下列各項中，不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是________________。 A．容器內(nèi)氣體壓強不再變化 B．v(CO)∶v(H2)∶v(CH3OH)＝1∶2∶1 C．容器內(nèi)的密度不再變化 D．容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 E．容器內(nèi)各組分的質(zhì)量分數(shù)不再變化 (4)某溫度下，在保證H2濃度不變的情況下，增大容器的體積，平衡________(填字母)。 A．向正反應(yīng)方向移動 B．向逆反應(yīng)方向移動 C．不移動 作出此判斷的依據(jù)是_______________________。 [解析]　Ⅰ.根據(jù)蓋斯定律，由②3－①2－③，可得CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－192.9 kJmol－13－93.0 kJmol－12－(－38.19 kJmol－1)＝－726.51 kJmol－1。Ⅱ.(1)由題圖可知，升高溫度，CH3OH的體積分數(shù)減小，平衡逆向移動，則該反應(yīng)的ΔH<0。該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡正向移動，CH3OH的體積分數(shù)增大，所以p1>p2。 (2)壓強為p2，溫度為300 ℃達到平衡時，CH3OH的體積分數(shù)為50%，設(shè)生成的CH3OH的物質(zhì)的量為x mol，根據(jù)“三段式法”得 有＝50%，解得x＝0.75，則平衡時CO為0.25 mol，H2為0.5 mol，CH3OH為0.75 mol，化學(xué)平衡常數(shù)K＝＝＝48。(3)A項，反應(yīng)進行過程中混合氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，恒容條件下容器內(nèi)氣體壓強逐漸減小，容器中壓強保持不變說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡，A項不符合題意；B項，未說明正、逆反應(yīng)方向，v(CO)∶v(H2)∶v(CH3OH)＝1∶2∶1時，不能說明反應(yīng)達到平衡，B項符合題意；C項，混合氣體總質(zhì)量不變，恒容條件下，容器內(nèi)氣體密度始終保持不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，C項符合題意；D項，反應(yīng)進行過程中，混合氣體總質(zhì)量不變，混合氣體總物質(zhì)的量逐漸減小，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量逐漸增大，平均相對分子質(zhì)量不變說明反應(yīng)達到平衡，D項不符合題意；E項，容器內(nèi)各組分的質(zhì)量分數(shù)不再變化，說明反應(yīng)達到平衡，E項不符合題意。(4)某溫度下，在保證H2濃度不變的情況下，增大容器的體積，說明c(CH3OH)與c(CO)同等倍數(shù)減小，由濃度商Qc＝，推理Qc＝K，所以平衡不移動。 [答案]?、?CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.51 kJmol－1 Ⅱ.(1)<　> (2)48 (3)BC (4)C　保證c(H2)不變的情況下，增大容器體積，c(CH3OH)與c(CO)同等倍數(shù)減小，根據(jù)濃度商Qc＝，推得Qc＝K，所以平衡不移動 5．(9分)(2018湖北襄陽調(diào)研)用天然氣與CO2反應(yīng)可制備合成氣(CO和H2的混合氣體)，在10 L密閉容器中通入1 mol CH4與1 mol CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如圖所示。 (1)1100 ℃、p2下，氣體混合后反應(yīng)經(jīng)過10 min至x點所對應(yīng)的平衡，用CO的變化量表示反應(yīng)速率v(CO)＝________。 (2)由圖可知，壓強p1________p2(填“大于”或“小于”)；壓強為p2時，在y點v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)；y點對應(yīng)的反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。 [解析]　(1)x點對應(yīng)的CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為80%，反應(yīng)消耗CH4、CO2的物質(zhì)的量均為0.8 mol，生成CO、H2的物質(zhì)的量均為1.6 mol，v(CO)＝＝0.016 molL－1min－1。 (2)該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，減小壓強，平衡正向移動，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，相同溫度下p1時CH4的平衡轉(zhuǎn)化率大，故p1v逆。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，y點對應(yīng)的反應(yīng)的平衡常數(shù)與x點對應(yīng)的平衡常數(shù)相等。x點對應(yīng)的平衡常數(shù)K＝＝1.6384。 [答案]　(1)0.016 molL－1min－1 (2)小于　大于　1.6384