2021高考化学专题突破训练：专题7-反应速率和平衡.docx

专题7 反应速率和平衡班级：_姓名：_学号：_一、选择题(每小题只有一个正确答案，每小题3分，共45分)1.某温度下，反应H2(g)I2(g)2HI(g)H0)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正v逆的点是()Aa点 Bb点Cc点 Dd点9.在确定条件下，向2 L恒容密闭容器中加入2 mol X、1 mol Y。发生如下反应：2X(g)Y3Z(g)Ha kJmol1(a0)。经60 s达平衡，此时Y的物质的量为0.2 mol。下列说法错误的是()A用Z表示的化学反应速率为1.2 molL1min1B若再充入1 mol Z，重新达到平衡时，X的体积分数不变，则Y为气态C达平衡后，实际放出的热量为b kJ，则baD若Y为气态，则使容器体积变为1 L，Z的物质的量不会增大 10.下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而实行的措施是()A BC D 11.相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容容器中发生可逆反应：X2(g)3Y2(g)2XY3(g)H92.6 kJmol1，试验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：容器编号起始时各物质物质的量/molX2Y2XY3达平衡时体系能量的变化130放热46.3 kJ0.82.40.4Q(Q0)下列叙述不正确的是()A容器、中反应达平衡时XY3的平衡浓度相同B容器、中达到平衡时各物质的百分含量相同C达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 molL1D若容器体积为0.20 L，则达平衡时放出的热量大于46.3 kJ 12. （2022扬州模拟）下图表示反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系图。下列说法正确的是()A氨气的体积分数最高的一段时间为t5t6Bt2t3和t3t4时间段氨气的体积分数相等Ct1时刻转变的条件是降低温度Dt4t5时间段平衡向正反应方向移动 13.试验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是()A若增大压强，该反应的反应速率确定增大BpH6.8时，随着反应的进行反应速率渐渐增大C确定pH范围内，溶液中H浓度越小，反应速率越快D可接受调整pH的方法使反应停止 14.以二氧化钛表面掩盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化为乙酸。在不同温度时，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示。据图分析，下列推断正确的是()A250之前与250之后催化剂的作用相反B300以后乙酸的生成速率增加的缘由是该反应放热C催化剂对速率的影响比温度的影响大D温度高于400时，Cu2Al2O4不宜作为该反应的催化剂 15.在密闭容器中，反应X2(g)2Y2(g)2XY2(g)H0达到甲平衡。在仅转变某一条件后，达到乙平衡，对此过程的分析正确的是()A图是加入适当催化剂的变化状况B图是扩大容器体积的变化状况C图是增大压强的变化状况D图是上升温度的变化状况二、非选择题(本题包括5小题，共55分) 16.(8分)以N2和H2为原料合成氨气：反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0。已知1100 时，K0.263。(1)温度上升，重新建立平衡之后，高炉内CO2和CO的体积比值增大(填“增大”、“减小”或“不变”)，平衡常数K值增大(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)1100 时，测得高炉中c(CO2)0.028 mol/L，c(CO)0.1 mol/L，此时，化学反应速率v(正)小于v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)，缘由是c(CO2)/c(CO)0.028 mol/L0.1 mol/L0.280.263，反应向逆反应方向进行。(3)有人建议把高炉建得更高一些，这样可以降低高炉尾气中CO的含量。你认为合理吗？理由是不合理，由于当可逆反应达到平衡时，已经达到了反应的最大限度。.(1)已知Fe3与I在水溶液中发生如下反应：2I2Fe3=2Fe2I2。该反应正反应速率和I、Fe3的浓度关系为vkcm(I)cn(Fe3)(其中k为常数)。cm(I)(mol/L)mcn(Fe3)(mol/L)nvmol/(Ls)a0.200.800.032b0.600.400.144c0.800.200.128I浓度对反应速率的影响大于Fe3浓度对反应速率的影响(填“大于”、“小于”或“等于”)；加入萃取剂萃取I2等措施可以使上述平衡向右移动。(2)NO在酸性条件下才具有氧化性；MnO在酸性条件下的氧化性最强。向FeSO4溶液中加入碘水，碘水不褪色，再加入NaHCO3后，碘水褪色的缘由是加入NaHCO3后，溶液呈碱性，而在碱性条件下，碘水可以氧化Fe2。20(11分)为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)Ha kJ/mol。为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率，t时在一等容的密闭容器中，某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如表(CO2和N2的起始浓度为0): 时间/s012345c(NO)/104 molL110.04.502.501.501.001.00c(CO)/103 molL13.603.052.852.752.702.70请回答下列问题：(1)在上述条件下该反应能自发进行，则a小于0(填“大于”或“小于”)。(2)前2 s内的平均反应速率v(N2)1.88101molL1s1。(只写出计算结果，下同)(3)t时该反应的平衡常数K5000 Lmol1。(4)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时转变下列条件，能提高NO转化率的是CD。A选用更有效的催化剂 B上升反应体系的温度C降低反应体系的温度D缩小容器的体积章末检测卷(七)1C解析：上升温度，正反应、逆反应速率都加快；该反应属于气体体积不变的反应，增大压强或压缩体积，平衡不移动，但其中物质的浓度增大，由于I2(g)的存在，颜色加深。留意：温度、压强均不变，充入HI气体，开头时正反应速率不变。2C解析：曲线交点表示达到平衡时的温度或压强，上升温度或增大压强，v(正)、v(逆)均增大。B中v(逆)，D中v(正)、v(逆)均减小，则B、D均错；可逆反应2A(s)2B(g)2C(g)D(g)H0的正反应是一个气体体积增大的放热反应，则上升温度，平衡向逆反应方向移动，v(逆)v(正)；增大压强，平衡向逆反应方向移动，故v(逆)v(正)。3B解析：催化剂不影响平衡，不能转变反应物的转化率，A错；恒温恒压通入Ar，反应容器的体积必定增大，相当于反应体系的压强减小，平衡正向移动，COCl2的转化率增大，B对；CO和Cl2同为生成物，单位时间内生成CO和Cl2的物质的量比始终为11，不能作为平衡状态的推断依据，C错；该反应的正反应是放热反应，上升温度平衡逆向移动，平衡常数减小，D错。4C解析：甲、乙两容器中反应后达到相同的平衡状态，所以Q1Q2Q，Q10.9Q2，甲中A的转化率为90%。5B解析：可逆反应不行能进行到底，依据碳元素守恒生成n(CO2)0.7 mol，只有B项符合。6C解析：正反应放热，则上升温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，A正确；氮元素的化合价从0价降到3价，得到3个电子，所以反应中每生成1 mol Si3N4，N2得到34 mol12 mol电子，B正确；C不正确，氮气是氧化剂，碳是还原剂；正反应是体积增大的，因此若使压强增大，上述平衡向逆反应方向移动，D正确，答案选C。7C解析：10 s内，由方程式知，参与反应的NO为2 mol，v(NO)0.1 molL1s1，所以，5 s内的速率不是0.1 molL1s1，A项错。上升温度，正、逆反应速率均加快，B项错。由方程式知，v正(CO)2v正(N2)，结合C项中的关系，可说明v正(N2)v逆(N2)，即为平衡状态，C项正确。充入的O2可以与NO反应，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，D项错。8C解析： 此题为温度转化率曲线，由于a点、b点均在平衡线上，表示a点与b点达到平衡状态。c点时，若温度不变，NO的转化率增大，说明反应没达到平衡，且反应向正反应方向进行，即v正v逆，符合题目要求。9C解析：选项A，反应达平衡时，消耗0.8 mol Y，生成2.4 mol Z，v(Z)c(Z)/t1.2 molL1/1 min1.2 molL1min1。选项B，若再充入1 mol Z，重新达平衡时，X的体积分数不变，说明原平衡与新平衡等效，反应物和生成物的气体计量总数相同，则Y必为气态。选项C，Ha kJ/mol，表示2 mol X与1 mol Y完全反应放出a kJ热量，该反应是可逆反应，所以ba。选项D，因反应前后气体总物质的量不变，所以加压平衡不移动，Z的物质的量不变。10B解析：合成氨反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，加压、降温、减小NH3的浓度均有利于平衡向正反应方向移动，、正确；将原料气循环利用也可提高原料的转化率，正确。11C解析：由化学方程式推断这两个反应属于等效平衡，即达到平衡时各物质的量全部相同，浓度也相同，因此A、B项正确。当容器体积减小时，平衡向气体物质的量减小的方向即正向移动，因此会连续放出热量，则D项正确。达平衡时，XY3的物质的量浓度为4 molL1, C项错误。12B解析：由于t1t2，t4t5平衡均向逆反应方向移动，氨气体积分数最高的是t0t1，A、D不正确；t2t3、t3t4，平衡没有移动，B正确；温度降低，正、逆反应速率均减慢，C不正确。13D解析：没有气体参与的反应，增大压强对反应速率几乎没有影响，A项错；图像中表示反应速率的是曲线的斜率，B项错误；pH越小，H浓度越大，反应越快，C项错；pH8.8时，反应速率接近于0，D项正确。14D解析：选项A,250之后是催化剂的催化效率降低，不是相反，错误。选项B,300以后，温度上升，乙酸的生成速率增大，无法推断该反应是不是放热反应，错误。选项C,300之后，温度对该反应的反应速率影响大于催化剂，错误。选项D，温度高于400时，催化效率几乎为0，不宜作催化剂，正确。15D解析：依据该反应的特点，结合图像得出，由于v正、v逆均增大，且有一段距离，说明为增大压强所致；为加入了适当的催化剂的变化状况，A、B错；为上升温度，反应速率加快，先达到平衡，并且XY2%变小，符合题意，D正确，C错误。16(1)Kc2(NH3)/c(N2)c3(H2)(2)bc(3)B解析：(2)增大压强、准时分别生成的NH3均能使平衡向正反应方向移动，提高H2的转化率，投入更多的H2尽管也可使平衡向正反应方向移动，但转化率是减小的。(3)对于N23H22NH3达到平衡后，再充入确定量NH3，NH3的体积分数增大，在恒温恒压下重新达到平衡与原平衡等效，所以重新平衡后，NH3的体积分数与原平衡时相等，B正确。17(1)0.0024 mol/(Lmin)7.2105(2)C解析：(1)氢气的速率v(H2)3v(CH4)30.4 mol/(100 L5 min) 0.0024 mol/(Lmin)；平衡时CH4的浓度为6.0103 mol/L，则H2O、CO、H2的平衡浓度为1.6102 mol/L、4.0103 mol/L、1.2102 mol/L，代入平衡常数表达式可计算出结果；依图可知上升温度，甲烷的转化率增大，即向正方向移动，故正反应为吸热反应。(2)可逆反应是放热且分子数减小的反应，接受定一议二的方法：温度相同时，增大压强向正反应方向移动，甲醇的质量分数越大，结合图示有p1p2p3p4；压强相同时，上升温度向逆反应方向移动，甲醇的质量分数越小，结合图示有T1T2T3T4。18(1)50%0.5 molL1min1(2)1.50(3)BCD解析：(1)设CO2的转化率为x，则Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，始(molL1)20转(molL1)2x2x平(molL1)22x 2xK1，则x0.550%，v(CO2)1 molL1/2 min0.5 molL1min1。(2)反应反应反应，则反应的化学平衡常数表达式为：K31.50。依据表中数值可知温度上升K1增大，K2减小，所以K3增大，则H0。吸热的熵增加反应在高温下能自发进行。(3)上升温度K2减小，说明升温平衡逆向移动，反应是放热反应。升温平衡逆向移动，v逆大于v正，H2的体积分数减小，A项错误，B项正确；温度越高，反应速率越快，则T2T1，C项正确；铁为固体，其含量不影响平衡转化率和反应速率，D项正确。19.(1)增大增大(2)小于c(CO2)/c(CO)0.028 mol/L0.1 mol/L0.280.263，反应向逆反应方向进行(3)不合理，由于当可逆反应达到平衡时，已经达到了反应的最大限度.(1)大于加入萃取剂萃取I2(2)加入NaHCO3后，溶液呈碱性，而在碱性条件下，碘水可以氧化Fe2解析：.(1)FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)为吸热反应，上升温度平衡向正反应方向移动，所以CO2和CO的体积比值和平衡常数K值都会增大。(2)CO2和CO浓度的比值大于K，则表明白还未建立平衡且反应正在向逆反应方向进行。.(1)分析表中的数据，特殊是a与c两组数据，就可以知道哪种离子浓度对反应的影响大；将碘分别或增大I、Fe3的浓度都可以使平衡向右移动。(2)读懂题目中的信息，介质能影响物质氧化性或还原性的强弱。20(1)小于(2)1.88101molL1s1(3)K5000 Lmol1(4)CD解析：(1)正反应是熵减小的反应，但又能自发进行，故正反应是焓减小的放热反应。(2)v (N2) v(NO)1.88104 molL1s1。(3)反应至4 s达平衡，此时c(N2)c(NO)4.50104 molL1，c(CO2)c(NO)9.00104 molL1，故化学平衡常数为：K5000 Lmol1。(4)降低反应体系的温度、缩小容器的体积均能使可逆反应向正方向移动，增大NO的转化率。