届高考化学考前一个月过关 化学反应速率与平衡 检测二word版 含答案.docx
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届高考化学考前一个月过关化学反应速率与平衡检测二word版含答案
化学反应速率与平衡检测题
(二)
1.向2L的密章容器中充入7.6molNO和3.8molO2,发生如下反应:
①2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)
②2NO2(g)
N2O4(g)
测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示,0~10min维持容器温度为T1℃,10min后升高并维持容器的温度为T2℃。
下列说法正确的是()
A.前5min反应的平均速率v(N2O4)=0.18mol·L-1·s-1
B.T1℃时反应②的化学平衡常数K=0.6
C.反应①、②均为吸热反应
D.若起始时向该容器中充入3.6molNO2和2.0molN2O4,T1℃达到平衡时,N2O4的转化率为10%
2.下列有关颜色变化错误的是()
A.在4mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液中滴加数滴1mol/LNaOH溶液,溶液颜色从橙色变成黄色
B.在试管中加入少量氯化钴晶体,滴加浓盐酸溶解后加水稀释至紫色,将试管置于热水中片刻,溶液颜色变成粉红色
C.向血红色的Fe(SCN)3溶液中加入少量KI固体,溶液颜色变浅
D.用50mL针筒抽取30mL红棕色的NO2气体并封住注射孔,当用力推压活塞,压缩针筒中的气体(此过程中不考虑温度变化),从针筒顶端观察,气体颜色逐渐变浅
3.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/10-3mol/L
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
A该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变
B因该反应熵变(△S)大于0,焓变(△H)大于0,所以在低温下自发进行
C根据表中数据,计算15.0℃时的分解平衡常数约为2.0×10-9(mol·L-1)3
D达到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量减小
4.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:
2X(g)
Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=
mol·L-1·min-1
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D.M点时再加入一定量Y,平衡后X体积分数与原平衡相比增大
5.对于可逆反应2AB3(g)
A2(g)+3B2(g);ΔH>0,下列图像正确的是
D
6.FeCl3(aq)与KSCN(aq)混合时存在下列平衡:
Fe3+(aq)+SCN-(aq)
Fe(SCN)2+(aq)。
已知平衡时,物质的量浓度c[Fe(SCN)2+]与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.FeCl3(aq)与KSCN(aq)反应的热化学反应方程式为
Fe3+(aq)+SCN—(aq)
Fe(SCN)2+(aq) ΔH>0
B.温度为T1、T2时,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
C.反应处于D点时,一定有υ正>υ逆
D.A点与B点相比,A点的c(Fe3+)大
7.COCl2(g)
CO(g)+Cl2(g)ΔH>0,当反应达到平衡时,改变一种反应条件,下列示意图正确的是
①②③④
A.①表示随温度升高,平衡常数的变化
B.②表示加入催化剂,反应速率随时间的变化
C.③表示恒压条件下,反应物的转化率随充入惰性气体体积的变化
D.④表示CO的体积分数随充入Cl2量的变化
8.一定条件下,固定容积的密闭容器中,CO和H2反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
下列判断正确的是
A.T1>T2
B.该反应的△H>0
C.T1时的平衡常数K1>T2时的平衡常数K2
D.T1时的平衡常数K1<T2时的平衡常数K2
9.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)
2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,则下列判断正确的是
A.c1∶c2=3∶1
B.X、Y的转化率不相等
C.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
D.c1的取值范围为0mol·L-1 10.反应X(g)+Y(g) 2Z(g)ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是 A.减小容器体积,平衡向右移动B.加入催化剂,Z的产率增大 C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大 11.右图是关于反应A2(g)+3B2(g) 2C(g)(正反应为放热反应) 的平衡移动图形,影响平衡移动的原因是 A.升高温度,同时加压 B.降低温度,同时减压 C.增大反应物浓度,同时使用适宜的催化剂 D.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度 12.在一密闭容器中充入一定量的N2和O2,在电火花作用下发生反应N2+O2===2NO,经测定前3s用N2表示的反应速率为0.1mol·L-1·s-1,则6s末NO的浓度为 A.1.2mol·L-1B.大于1.2mol·L-1 C.小于1.2mol·L-1D.不能确定 13.一定温度下,反应N2(g)+O2(g)==2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是 A.降低体系温度B.恒容,充入N2 C.恒容,充入HeD.恒压,充入He 14.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示: 下列描述正确的是() A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率0.158mol/(L·s) B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0% D.反应的化学方程式为: X(g)+Y(g) Z(g) 15.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量): 根据以上规律判断,下列 结论正确的是 A.反应Ⅰ: △H>0,P2>P1 B.反应Ⅱ: △H<0,T1>T2 C.反应Ⅲ: △H>0,T2<T1 D.反应Ⅳ: △H<0,T2>T1 16.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。 由图可得出的正确结论是( ) A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度: a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率: a~b段小于b~c段 17.有两只密闭容器A和B.A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容.起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2: 1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如图所示). 在保持400℃的条件下使之发生如下反应: 2SO2+O2 2SO3.试填写下列空格: (1)A容器达到平衡时所需的时间比B容器 ;(填“短”、“长”或“相等”)平衡时A容器中SO2的转化率比B容器 ;(填“大”、“小”或“相等”) (2)达到 (1)所述平衡后,若向两容器中通入数量不多的等物质的量的氩气,A容器中化学平衡 移动,B容器中化学平衡 ;(填“逆向”、“正向”或“不移动”) (3)达到 (1)所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数 . 18. (1)在一定条件下,将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中,在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图所示。 其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。 ①当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1K2(填“>”,“<”或“=”), 焓变△H0。 (填“>”或“<”) ②该反应在T1温度下5.00min达到平衡,这段时间内N2的化学反应速率为。 ③T1温度下该反应的化学平衡常数K1=。 (2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应: 2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S0(填“>”或“<”)。 若已知: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=akJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=bkJ/mol 2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H=(用含a、b的式子表示)。 (3)科学家采用质子高导电性的SCY陶瓷(可传递H+) 实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验原理示意图如图所示, 则阴极的电极反应式是。 19.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。 (1)CO可用于炼铁,已知Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJ·mol-1, C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJ·mol-1 则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为。 (2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。 写出该电池的负极反应式: 。 (3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度 下发生反应: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图。 ①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠKⅡ (填“>”或“=”或“<”)。 ②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。 容器 甲 乙 反应物投入量 1molCO2、3molH2 amolCO2、bmolH2、 cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g) 若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为。 ③一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是。 a.容器中压强不变b.H2的体积分数不变c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不变e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂 (4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为: 2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)。 已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图。 在其他条件不变时,请在右图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图 20.氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。 (1)以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池,因产物无污染,在很多领域得到广泛应用。 若电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液,则该电池负极电极反应式为。 (2)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应: N2+3H2 2NH3。 该可逆反应达到平衡的标志是________________。 A.3v(H2)正=2v(NH3)逆 B.单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2 C.容器内的总压强不再随时间而变化 D.混合气体的密度不再随时间变化 E.amolN≡N键断裂的同时,有6amolN—H键断裂 F.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2 (3)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。 在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下: 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 30 压强/MPa 16.80 14.78 13.86 13.27 12.85 12.60 12.60 则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率=;该温度下平衡常数K=; (4)以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下,已知: ①2NH3(g)+CO2(g)==NH2CO2NH4(s)△H=—l59.5kJ·mol-1 ②NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ·mol-1 ③H2O (1)==H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1 写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式; 对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解,平衡时P[H2O(g)]为aPa,若反应温度不变,将体系的体积增加50%,则P[H2O(g)]的取值范围是_________________(用含a的式子表示)。 (分压=总压×物质的量分数) 参考答案 1.D 解析: A、前5min反应的平均速率v(N2O4)=△c/△t=0.9mol/L÷5min=0.18mol•(L•min)-1,故A错误;B、T1℃时反应②的化学平衡常数K=c(N2O4)/c2(NO2)=0.9÷1.52==0.4L/mol,故B错误;C、在该题中,不知道温度T1、T2的高低变化,所以无法判断反应②的吸放热情况,但是物质和氧气之间的化合反应大多是放热的,②也是放热的,故C错误;D、若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4,则Qc=0.31<K,所以反应正向进行,T1℃达到平衡时, 2NO2(g)⇌N2O4(g) 初始: 1.8 1.0 变化: 2x x 平衡: 1.8-2x 1.0+x 则(1.0+x)/(1.8−2x)2=0.4,解得x=0.1,即N2O4的转化率为10%,故D正确。 2.B 解析: A、重铬酸根(Cr2O72-)和铬酸根(CrO42-)离子间存在如下平衡: Cr2O72-(橙色)+H2O 2CrO42-(黄色)+2H+;滴加NaOH溶液,平衡正向移动,溶液颜色从橙色变成黄色,故A正确;B、CoCl2溶于浓盐酸中能形成CoCl42-。 放热水中片刻,由紫色变成了蓝色,故B错误;C.向血红色的Fe(SCN)3溶液中加入少量KI固体,铁离子与碘离子发生氧化还原反应,铁离子浓度减小,溶液颜色变浅,故C正确;D.用50mL针筒抽取30mL红棕色的NO2气体并封住注射孔,当用力推压活塞,增大压强,平衡向生成N2O4的方向移动,所以气体颜色变浅,故D正确。 3.C4.C5.D6.C7.D8.C9.D10.D11.D 12.C 解析: N2+O2===2NO经测定前3s用N2表示的反应速率为0.1mol·L-1·s-1,则NO反应速率为0.2mol·L-1·s-1.故前6sNO反应速率应为0.2mol·L-1·s-1,但随浓度降低反应逐渐减慢<0.2mol·L-1·s-1,故6s末NO的浓度小于1.2mol·L-1。 13.C14.C15.B16.D 17.解析: (1)因A容器保持恒压,反应过程中体积变小,浓度增大,根据浓度越大,化学反应速率越快,到达平衡的时间越短,所以达到平衡所需时间A比B短,若A容器保持恒容,两容器建立的平衡等效,而实际上A容器体积减少,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以A中SO2的转化率比B大。 (2)平衡后,若向两容器通入数量不多的等量氩气,A容器体积增大,压强不变,参加反应的气体产生的压强减少,平衡向逆反应方向移动,A容器体积不变,压强增大,参加反应的气体产生的压强不变,平衡不移动。 (3)向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡后,A中建立的平衡与原平衡等效,所以SO3的体积分数不变,B容器中建立的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,B容器中SO3的体积分数增大。 答案: (1)短;大; (2)向逆反应方向;不移动; (3)不变;增大.点评: 本题考查化学平衡移动的判断,本题难度较大,注意等效平衡的理解和应用. 18.解析: (1)①合成氨的反应方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),观察图像可知升高温度氨气的物质的量浓度减小,说明升温平衡逆向移动,所以当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1>K2,焓变△H<0。 ②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 起始物质的量(mol)130 转化的物质的量(mol)x3x2x 平衡时物质的量(mol)1-x3-3x2x 根据T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%得, 解得x=0.4,该反应在T1温度下5.00min达到平衡,这段时间内N2的化学反应速率为 =8.00×10—3mol/(L·min); ③平衡时N2、H2、NH3物质的量分别是: 1-0.4=0.6;3-1.2=1.8;0.8;T1温度下该反应的化学平衡常数K1= 18.3; (2)2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),气体的物质的量增大,此反应的△S>0 已知: ①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=akJ/mol ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=bkJ/mol 根据盖斯定律: ①×2-②×3得2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=(2a-3b)kJ/mol;(3)根据阴极发生得电子的氧化反应: N2+6e—+6H+=2NH3 答案: (1)①>,<。 ②8.00×10—3mol/(L·min) ③18.3L2/mol2或18.3(mol/L)—2 (2)>。 (2a-3b)kJ/mol。 (3)N2+6e—+6H+=2NH3 19.解析: (1)Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol ① C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol ② 由①-②×3,得到热化学方程式: Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol, (2)烷燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时,负极上是CO发生失电子的氧化反应,又因为电解质是KOH溶液,二氧化碳和氢氧化钾反应得到的是碳酸钾,即CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O. (3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物质的量少,则一氧化碳和氢气的物质的量越多,根据K=c(CH3OH)/c(CO).c3(H2)知,平衡常数越小,故KⅠ>KⅡ; ②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 初始: 1 3 0 0 平衡: 1-x 3-3x x x 甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,即(4-2x)÷4=0.8 解得x=0.4mol 依题意: 甲、乙为等同平衡,且起始时维持反应逆向进行,所以全部由生成物投料,c的物质的量为1mol,c的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol,所以c的物质的量为: 0.4<n(c)≤1mol. ③一定温度下,此反应在恒压容器中进行a.容器中压强不变,压强一直不变,故不合理;b.H2的体积分数不变,证明达平衡,正确;c.c(H2)=3c(CH3OH),浓度之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等;错误;d.容器中密度不变,说明达平衡;正确;e.2个C=O断裂(正反应速率)的同时有6个H-H断裂(正反应速率),无法判断是否平衡,错误。 (4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为: 2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)。 已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图。 在其他条件不变时,请在右图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图: 答案: (1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ·mol-1 (2)CO+4OH-―2e-=CO32-+2H2O (3)①>②0.4<c≤1③bd (4) 20. (1)2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O (2)BCE (3)0.01mol/(L.min)2.37(mol/L)-2(4)2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=—87.0kJ·mol-1、2a/3<P[H2O(g)]≤a
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