【精选】高考化学专题模拟演练【第6专题】化学反应速率和化学平衡（含答案解析）.doc

精选高考化学复习资料专题模拟演练(六)一、单项选择题1(2012年广东汕头模拟)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是()。A根据图可判断可逆反应A2(g)3B2(g) 2AB3(g)的H0B图表示压强对可逆反应2A(g)2B(g) 3C(g)D(s)的影响，乙的压强大C图可表示向乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化D图是N2与H2合成氨的能量变化曲线，可确定该反应1 mol N2和4 mol H2充分反应时放热一定等于92 kJ2某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)Y(g) Z(g)W(s)H>0。下列叙述正确的是()。A平衡时分离出一部分气体Z，正反应速率增大 B当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 D平衡后加入X，上述反应的H变小3(2012年江苏)温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n(PCl3)/ mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()。A反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)0.0032 mol·L1·s1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)0.11 mol·L1，则反应的H0C相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，达到平衡前v(正)v(逆)D相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3、2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%4某密闭容器中充入一定量SO2、O2，发生反应：2SO2O22SO3，测得SO3浓度与反应温度关系如右图所示。下列说法正确的是()。A该反应H>0B化学反应速率：c>b>a CSO2转化率：a>b>cD平衡常数K：b>c>a5(2012年四川)在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 发生反应：2SO2O22SO3H0。当气体的物质的量减少0.315 mol时反应达到平衡，在相同的温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是()。A当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980 gD达到平衡时，SO2的转化率是90%6(2012年天津)已知2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H197 kJ·mol1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是()。A容器内压强p：p甲p丙>2p乙BSO3的质量m：m甲m丙>2m乙Cc(SO2)与c(O2)之比k：k甲k丙>k乙D反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲Q丙>2Q乙二、双项选择题7(2012年上海)为探究锌与稀硫酸的反应速率以v(H2)表示，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是()。A加入NH4HSO4固体，v(H2)不变B加入少量水，v(H2)减小C加入CH3COONa固体，v(H2)减小D滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小8(2012年福建改编)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。下列判断正确的是()。A在050 min之间，pH2和pH7时R的降解百分率相等B溶液酸性越强，R的降解速率越小CR的起始浓度越小，降解速率越大D在2025 min之间，pH10时的平均降解速率为0.04×104 mol·L1·min1三、非选择题9一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)。根据题意及下图完成下列各题：(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K_。(2)500 时，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)_(用nB、tB表示)。(3)在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系的体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是_(填字母)。a氢气的浓度减少b正反应速率加快，逆反应速率也加快c甲醇的物质的量增加d重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大(4)据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是_(用化学方程式表示)。10(2012年上海)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g) Si3N4(s)12HCl(g)H<0完成下列填空：(1)在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80 g，则H2的平均反应速率_ mol/(L·min)；该反应的平衡常数表达式K_。(2)上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。a其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小b其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小c其他条件不变，增大Si3N4物质的量，平衡向左移动d其他条件不变，增大HCl物质的量，平衡向左移动(3)一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_。 a3v逆(N2)v正(H2)bv正(HCl)4v正(SiCl4) c混合气体密度保持不变dc(N2)c(H2)c(HCl)136(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为，保持其他条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比_(填“>”、“”或“<”)。11(2012年广东肇庆模拟)“硫碘”循环分解水制氢主要涉及下列反应：.SO22H2OI2=H2SO42HI; .2HIH2I2；.2H2SO42SO2O22H2O。(1)分析上述反应，下列判断正确的是_。a反应是在常温下进行b反应中SO2氧化性比I2强c循环过程中需补充H2Od循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应，H2物质的量随时间的变化如右图所示。02 min内的平均反应速率v(HI)_。该温度下，的逆反应 H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K_。(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡_移动(填“向左”、“向右”或“不”)，若加入少量下列试剂中的_，产生H2的速率将增大。aNaNO3bCuSO4cNa2SO4dNaHCO3(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJ/mol某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为_。12研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为：_。利用反应：6NO28NH3=7N212H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是_L。(2)已知：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H196.6 kJ·mol1；2NO(g)O2(g) 2NO2(g)H113.0 kJ·mol1。则反应NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)的H_kJ·mol1。一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_(填字母)。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变d每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为16，则平衡常数K_。(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示。该反应H_0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250 、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是_。专题模拟演练(六)1A解析：A项正确，由图可知温度升高，反应速率加快，且v逆比v正增大更快，所以H0；B项错误，图表示甲、乙两种条件下，可逆反应达到化学平衡需要的时间不同，但平衡时反应物含量相同，由于反应前后气体分子数不同，故影响因素不是压强而是催化剂；C项错误，乙酸溶液中通入氨气生成的CH3COONH4是强电解质，故溶液导电能力增强，而不是减弱；D项错误，合成氨反应是可逆反应，即1 mol N2与4 mol H2反应不完全，生成的NH3少于1 mol，故放出热量一定小于92 kJ。2B解析： 平衡时分离出一部分气体Z，生成物浓度减小，因此逆反应速率会变小，正反应速率在分离Z的瞬间不变，随后也变小，化学平衡正向移动，A错；由于正反应是吸热反应，因此升高温度平衡向正反应方向移动，但该方向气体的物质的量减小，气体的质量也减小，因此不能确定平均相对分子质量变化趋势，C错；平衡后加入X使平衡向正反应方向移动，吸收的热量增多，但H不变，D错。3C解析：A错误，反应在前50 s内v(PCl3)=0.0016 mol·L1·s1；B错误，升高温度，平衡时n(PCl3)0.11 mol·L1×2.0 L0.22 mol，平衡正向移动，则正反应吸热，H0；C正确，对比题干中的平衡体系，可知相当于向容器中再充入0.2 mol PCl5，平衡正向移动，故达到平衡前v(正)v(逆)；D错误，先建立原容器两倍关系的模型，再压缩成原容器，则平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，故PCl3的转化率应大于80%。4B解析：b点c(SO3)最大，且不再变化，故b点为反应平衡点，c点为升温后平衡逆反应方向移动，则该反应为放热反应，A项错误；B项正确，温度越高速率越大；C项错误，转化率：b>c>a; D项错误，温度越高越逆向移动，故K值：a>b>c。5D解析：SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率，两者始终相等，A错；由于正反应是放热的，降温平衡右移，正反应速率大于逆反应速率，即正反应速率减小程度小于逆反应速率减小程度，B错；根据化学方程式知，生成SO3的物质的量是气体总物质的量减小量的2倍，即0.63 mol，SO2不与BaCl2反应，则生成硫酸钡为0.63 mol，即146.79 g，C错；反应前气体的总物质的量减小0.315 mol，即减小182.5%17.5%，所以反应前气体总物质的量为1.8 mol，O2为1.1 mol，则SO2为0.7 mol。消耗的SO2的物质的量等于生成的SO3的物质的量，即0.63 mol，转化率为0.63 mol/0.7 mol90%，D正确。6B解析：丙中的2 mol SO3等效于甲中的2 mol SO2和1 mol O2，甲相当于两个乙合并后再压缩1倍体积使平衡2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)正向移动，则SO3百分含量甲高于乙，故A错误、B正确；丙中进行的反应为2SO3(g) 2SO2(g)O2(g)H197 kJ·mol1，由于达到化学平衡后甲、丙组成相同，则甲中消耗的SO2与乙分解产生的SO2的总物质的量恰为2 mol，故Q甲Q丙197 kJ·mol1，不能确定Q甲是否等于Q丙，故D错误；三个容器中c(SO2)与c(O2)之比k均等于2，故C错误。7BC解析：加入NH4HSO4固体导致溶液中c(H)增大，v(H2)加快，A项错误；加水导致溶液中c(H)减小，v(H2)减小，B项正确；因发生CH3COOHCH3COOH，导致溶液中c(H)减小，v(H2)减小，C项正确；滴加CuSO4溶液后形成铜锌原电池，v(H2)加快，D项错误。8AD解析：A项正确，在050 min之间，两者的R都完全降解了；B项错误，通过计算平均降解速率，可知溶液酸性越强，R降解速率越大；C项错误，图中pH不同、R起始浓度不同，不能比较。9(1)(2) mol/(L·min)(3)bc(4)Cu2OCO2CuCO2解析：(1)先写出反应式：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)，再根据平衡常数的定义列出表达式即可。(2)v(CH3OH)v(H2)12，v(H2) mol/(L·min)。(3)增大压强，平衡正向移动，且v(正)、v(逆)都增大。(4)CO2可抑制CO与Cu2O反应。10(1)0.02(2)bd(3)ac(4)解析：(1)由方程式可知固体(Si3N4)质量增加2.80 g时消耗n(H2)2.80 g/140 g·mol1×60.12 mol，故v(H2)0.12 mol/(2 L·3 min)0.02 mol/(L·min)。(2)因反应为放热反应，故反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，b正确；温度不变，加压或改变反应物的浓度等平衡常数不变，a错误；其他条件不变，增加固体Si3N4的质量，平衡不移动，c错误；其他条件不变，增大HCl的物质的量，平衡向消耗HCl的逆反应方向移动，d正确。(3)利用化学反应速率之比等于化学计量数之比可知a项表示v正v逆，反应达到化学平衡；b项均表示正反应，无论反应是否处于平衡状态，都成立；d项表示的浓度关系与是否平衡无关。11(1)c(2)0.1 mol/(L·min)64(3)向右b(4)80% 12(1)3NO2H2O=2HNO3NO6.72(2)41.8b2.67(或)(3)<在1.3×104 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，但生产成本增加解析：(1)NO2与水反应的化学方程式为3NO2H2O=2HNO3NO。分析题给化学方程式可知，1 mol NO2参加反应转移4 mol电子，故转移1.2 mol电子时消耗NO2的物质的量为0.3 mol，在标准状况下的体积为6.72 L。(2)将第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式除以2得NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)H41.8 kJ·mol1。该反应为气体物质的量不变的反应，反应过程中体系压强为恒量，a不能；混合气体颜色保持不变，即NO2的浓度保持不变，b能；SO3和NO的体积比恒为11，c不能；SO3的消耗速率和NO2的生成速率均是逆反应速率，故d不能。NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)起始量/mol 1 2 0 0变化量/mol x x x x平衡量/mol (1x) (2x) x x则有，解得x0.8，K。(3)分析图像可知，温度越高，CO的平衡转化率越低，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，即H0。