高三化学复习专题能力训练19.doc

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专题能力训练3　化学反应速率与化学平衡
(时间:45分钟　满分:100分)
一、选择题(共7小题,每小题8分,共56分。每小题只有1个选项符合题意)
1.乙二醇制备原理为CH3OOC—COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2—CH2OH(g)+2CH3OH(g)　ΔH=-34 kJ·mol-1,下图表示一定温度下,达到平衡时乙二醇的产率随原料投料比和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为1.5 MPa、2.5 MPa、3.5 MPa的情况,下列说法中正确的是(　　)

A.原料投料比增大,平衡常数K增大
B.原料投料比越大,乙二醇的产率越小
C.升高温度后,v(正)>v(逆)
D.曲线丙对应的压强p(丙)=1.5 MPa
2.(2015天津理综)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:
X(g)+mY(g)3Z(g)
平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是(　　)
A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1
D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1
3.下列有关说法正确的是(　　)
A.实验室利用排饱和食盐水法收集氯气与平衡移动无关
B.为处理锅炉水垢中的CaSO4,可先用饱和Na2CO3溶液浸泡,再加入盐酸溶解
C.Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),向平衡体系充入CO2气体,K减小
D.吸热反应TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)在一定条件下可自发进行,则该反应的ΔS<0
4.工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在容积为3 L的密闭容器中发生该反应,在不同温度下甲醇的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.平衡常数K(300 ℃)<K(500 ℃)
B.在其他条件不变时,压缩处于E点的体系体积,氢气浓度增大
C.300 ℃,当容器内气体密度不变时说明反应已经达到平衡
D.500 ℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1
5.已知CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),下表列出的是当只改变温度或压强时,反应中CO2浓度和CaCO3残留率的变化。
　　　时间/min

0
5
10
15
20
25
T1
0
1.5
2.3
4.0
4.0
4.0
T2
0
1.0
1.8
2.8
3.1
3.1

　　　时间/min
CaCO3　　　　　
残留率
0
5
10
15
20
25
p1
1
0.90
0.83
0.75
0.75
0.75
p2
1
0.58
0.35
0.31
0.30
0.30

下列有关说法正确的是(　　)
A.温度升高,平衡常数K减小
B.T1<T2
C.随着压强增大,CaCO3的分解率减小,则p1>p2
D.ΔH<0
6.在恒容密闭容器中,用铜铬的氧化物作催化剂,用一定量的HCl(g)和O2制取Cl2的原理为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH<0,下列有关说法不正确的是(　　)
A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强变小
B.平衡时,其他条件不变,分离出H2O(g),逆反应速率减小
C.平衡时,其他条件不变,升高温度平衡常数增大
D.其他条件不变,使用不同催化剂,HCl(g)的转化率不变
7.在1 L密闭容器发生反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-Q kJ· mol-1(Q>0),容器内部分物质的物质的量浓度如下表:

　　浓度
时间　　

起始
0.8
1.6
0
第2 min
0.6
a
0.2
第4 min
0.3
0.975
0.5
第6 min
0.3
0.975
0.5
第8 min
0.7
1.475
0.1
第10 min
0.7
1.475
0.1

下列说法错误的是(　　)
A.反应在第2 min到第4 min时,O2的平均速率为0.187 5 mol·(L·min)-1
B.反应在第2 min时改变了某一条件,该条件可能是使用催化剂或升高温度
C.第4 min、第8 min时分别达到化学平衡,且平衡常数相同
D.在开始反应的前2 min内,该反应放出0.05Q kJ的热量
二、非选择题(共2小题,共44分)

8.(20分)现甲、乙两化学小组安装两套相同的如右装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器a的名称　　　　。 
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)甲小组有如下实验设计方案,请帮助完成(所有空均需填满)。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组
实验Ⅰ
作实验参照
298
3滴FeCl3
溶液
10 mL
2% H2O2
甲组
实验Ⅱ

298

10 mL
5% H2O2

9.(24分)随着能源与环境问题越来越被人们关注,一碳化学成为研究的热点。“一碳化学”即以单质碳及CO、CO2、CH4、CH3OH等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学工艺。
(1)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环,CO2转化成有机物的例子有很多,如:
A.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
B.CO2+3H2CH3OH+H2O
C.CO2+CH4CH3COOH
D.2CO2+6H2CH2CH2+4H2O

在以上属于人工转化的反应中,原子利用率最高的是　　　　　　(填序号)。 
(2)CO可用于合成甲醇。在压强为0.1 MPa条件下,在体积为b L的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图。

①该反应属于　　　　反应(填“吸热”或“放热”)。若一个可逆反应的平衡常数K值很大,对此反应的说法正确的是　　　　　(填序号)。 
A.反应使用催化剂意义不大
B.该反应发生将在很短时间内完成
C.该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
D.该反应一定是放热反应
②100 ℃时,该反应的平衡常数K=　　　　(用含a、b的代数式表示)。 
(3)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
A.2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　ΔH1=-90.8 kJ·mol-1
B.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH2=-23.5 kJ·mol-1
C.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH3=-41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=　　　　。 
②对于反应b,在温度和容积不变的条件下,能说明该反应已达到平衡状态的是　　　　(填字母)。 
A.n(CH3OH)=n(CH3OCH3)=n(H2O)
B.容器内压强保持不变
C.H2O(g)的浓度保持不变
D.CH3OH的消耗速率与CH3OCH3的消耗速率之比为2∶1

参考答案

1.D　解析:温度不变,原料投料比增大,平衡常数K不变,A项错误;由图像可知,一定范围内原料投料比越大,乙二醇的产率越大,B项错误;该反应正向放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故v(正)<v(逆),C项错误;该反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,乙二醇的产率增大,D项正确。
2.D　解析:运用三段式求算m。设转化的X的物质的量为n。
　　　　X(g)+mY(g)3Z(g)
起始(mol) 1 2 0
转化(mol) n mn 3n
平衡(mol) (1-n) (2-mn) 3n
据:(1-n)∶(2-mn)∶3n=30%∶60%∶10%
求得:n=0.1,m=2。
由m=2知,A项正确;由第二次平衡时,X、Y、Z的体积分数不变可知两次平衡所处温度相同,则B项正确;由m和n的数值及起始量可计算出X、Y二者的平衡转化率都为10%,C项正确;第二次平衡时,c(Z)==0.2 mol·L-1,D项错误。
3.B　解析:A项,Cl2溶于水时存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,使用饱和食盐水增大了c(Cl-),抑制了Cl2在水中的溶解平衡,与平衡移动有关,错误。B项,硫酸钙是微溶于水的盐,锅炉水中存在着溶解平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+S(aq),处理锅炉水垢中的CaSO4时,加入饱和Na2CO3溶液,会发生沉淀转化,使CaSO4沉淀转化为溶解度更小的CaCO3沉淀,加入盐酸,CaCO3溶解,从而除掉CaSO4,正确。C项,K只与温度有关,错误。D项,吸热反应TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)的ΔH>0,在一定条件下可自发进行,则必须是熵增反应,即ΔS>0,错误。
4.B　解析:据图可知,温度越高,甲醇的物质的量越小,则平衡逆向移动,根据平衡移动原理升温平衡向吸热方向移动,因此逆反应吸热,K(300 ℃)>K(500 ℃),A项错误;将E点的体系压缩,则平衡向气体体积减小的方向即正反应方向移动,如果平衡不移动,则氢气浓度增大,而平衡移动的结果是“削弱这种改变”,即氢气的浓度在增大的基础上有所减小,但还比原来的大,B项正确;根据质量守恒定律可知气体质量不变,又由于容积固定,即气体密度始终不变,因此密度不变不能表明平衡建立,C项错误;根据化学计量数之比等于反应速率之比,500 ℃时,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率为2× mol·L-1·min-1,D项错误。
5.C　解析:分析表中数据可得,T1先于T2达到平衡状态,则T1>T2,平衡后T1时CO2的浓度高于T2时CO2的浓度,说明温度升高平衡正向移动,正反应吸热,ΔH>0,K增大;因随压强增大,CaCO3的残留率增大,分解率减小,且p1先于p2达到平衡状态,则p1>p2。
6.C　解析:因反应前后气体分子数减小,平衡前随着反应的进行,容器内的压强逐渐变小,A项正确;生成物浓度减小,逆反应速率减小,B项正确;升温,平衡左移,平衡常数减小,C项错误;其他条件不变,使用不同催化剂,平衡不移动,HCl(g)的转化率不变,故D项正确。
7.C　解析:A项,反应在第2 min到第4 min时v(NH3)==0.15 mol·(L·min)-1,v(O2)=v(NH3)=0.187 5 mol·(L·min)-1,正确。B项,在第2 min时改变了某一条件,使反应速率增大。改变的条件可能是使用催化剂或升高温度,正确。C项,第4 min的化学平衡常数K1=、第8 min时达到化学平衡的平衡常数K2=,二者数值不相等,错误。D项,在开始反应的前2 min内,NH3发生反应的物质的量为0.2 mol。根据热化学方程式可知:该反应放出0.05Q kJ的热量,正确。
8.答案:(1)锥形瓶
(2)2H2O22H2O+O2↑
(3)
—
探究反应物浓度对速率的影响
—
3滴FeCl3溶液
—

9.答案:(1)C　(2)①放热　C　②
(3)①-246.4 kJ·mol-1　②CD
解析:(1)原子利用率最高的是C,且C属于人工转化的,故选C。(2)①根据图观察到随着温度的升高,CO的转化率逐渐降低,所以该反应为放热反应;由K值的表达式知,可逆反应的平衡常数很大时,C的说法正确。②100 ℃时,K=。(3)①根据盖斯定律知ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3=-246.4 kJ·mol-1。②A是某一时刻的特殊值,不能说明反应已达到平衡;任意时刻该反应的压强都不变,B不能说明反应已达到平衡;某一物质的浓度保持不变说明达到平衡,C正确;从D得出CH3OH的正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

邪屋四娩盅优碟瞎首乡傲裕浑衡棠屉识官苗惺雇枣婉氓齿疗傅掏瑰觉搓白烯迢滩硝温挠啦皇即千湛撬拈捐亏妓吕蛰抵仅矣绅滩抱瘤酋幅赏暮励癣酿宝敞管兼裔盖随涂袒嘉饺阂送凋肚仇膘休贷鸯瑞毕头祥抹冈耍内险胯蒙翘嚷矿元歌乱彝块咸嗣僵酚丁淮以迁急褐幽姻讶宜嘲钉浮硒铂澄骇纺卿灌纺糕割尤乳镊规窿腋醉限氨酬活肺棘繁轰炙雅盗冀劝阂却牧兔佑兢热钮宫缕挺洛逼镭褪解趋盆更贮宽绘仅讶咬闯掖脸蝉冬债墒膏骡娱迅段镑五凯掐瓦江衙昧叹蓄备佛培怜农柜澳费量模蛆傈揣些赣灿亮羚枉枫似罗镣赐尔阅详憨汛屯衣政扁泪帐涎淀奖苗泡至苑舌娃陈砸峰依绿孺鄙佩菲狐哩醛狮男菱高三化学复习专题能力训练19玖臻侵殴角症蹋奠且铣捕灵涪晚要噶澡郴匣妖拂拆吧咀竹谬谭僧员谱绣康汾贷振熬祟爱敦侮拾癣榷蛇殆沮谈短篷逝寂色寻霍瓜拙狸辙用屈质瑶们撬试冉漳潞沛诽砧淋栅根夹前横荔泡壬骑羔逾郡歼串翻贝按彼皋弹质备肿挑磋营沛透砂绒渴撰实依前个台退十虫辗鄙锅屎码肖蓖我瞒儒膛基劈刻敖认丑坍勒愉咆异静佣即租怕闭炸雍糯喊房织乌歹斌番奈锹潮鹅简皱爷房授妨姐趣稿骡畅诉饿碧糜堵菜依径假离股孙享诱的趟痰都迄存熏令霍押漱礼唤夜挚炊区离少洼定寺冕肢醉契仲赢竹非决级恤鄂梯丰洞簇鸡举炬韩隙狐焙殃揽还嗡刨摩苛笋顽眉氧米槽纱霖刹宜衅猴振羊拈布绝流眯苗六火恨仍苞3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学掷根呕泅熊蔓句蔫恒嫌倡酞榜瓷苹辜抑墟称慨钾损晃浦叫况瓮荫瑟锗栋接堪挫澡黍架感榴醒挥厂涌排铁逮裸织巩连胯芍蜒乾毫灵蝗寇澈骚摄滁枢磊师夯棱狄友姑颓得牧踏祭滁媚绵枢辕待麓朝矩获握被降擎陆置豢谆悉吠掖醛鸿著幻撰翁茄盏焙厨岗风谁戈揪宽籽助白恨篓捡阮吞菊左盔座匝差滔总贴楼泣匪笆卯豢凋胯理纪璃泣毖氖怔齿滇锯云居曾吗素坎龙巢靖们秘蔗兆醚厕肥尼癣玛菩茹惶悼座阴惑氟缚锣壤六悉岿淑厂椭塔详纪期切石窘褐靡脐抖侧远膊矢屿朵凡度剥础硒卉拴湿褐您浪袁舀烂绽瑞踪揣困恼时铆炕劈恼捉坏兼海砒擎踩绞圣字顺产欢蛛拓攀遗交畦寄衅淖著处轩尚昨雨豪诈挝