精选四川省2023届高考化学二轮复习专题限时训练6：化学反应速率与化学平衡

1、四川省2023届高考化学二轮复习专题限时训练6：化学反响速率与化学平衡PAGE 六化学反响速率与化学平衡(时间:45分钟总分值:100分)一、选择题(共7小题,每题6分,共42分。每题只有1个选项符合题意)1.(2023湖北黄冈中学5月模拟)在1 L密闭容器发生反响:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-Q kJ mol-1(Q0),容器内局部物质的物质的量浓度如下表:浓度时间c(NH3)(molL-1)c(O2)(molL-1)c(NO)(molL-1)起始0.81.60第2 min0.6a0.2第4 min0.30.9750.5第6 min0.30.9750.5第8

2、 min0.71.4750.1第10 min0.71.4750.1以下说法错误的选项是()A.反响在第2 min到第4 min时,O2的平均速率为0.187 5 mol(Lmin)-1B.反响在第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时分别到达化学平衡,且平衡常数相同D.在开始反响的前2 min内,该反响放出0.05Q kJ的热量2.一定条件下,在密闭容器中,能表示反响X(g)+2Y(g)2Z(g)一定到达化学平衡状态的是()X、Y、Z的物质的量之比为122X、Y、Z的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成n mol Z,同时

3、生成2n mol YA.B.C.D.3.将E和F参加密闭容器中,在一定条件下发生反响:E(g)+F(s)2G(g),忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:压强/MPa体积分数/% 温度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0b0K(1 000 )K(810 )上述中正确的有()A.4个B.3个C.2个D.1个4.(2023福建漳州七校联考)可逆反响aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),反响过程中,当其他条件不变时,C的百分含量与温度(T)和压强(p)的关系如图。以下表达正确的选项是()A.达平衡后,假设升温,平衡左移B

4、.达平衡后,参加催化剂那么C的百分含量增大C.化学方程式中a+bc+dD.达平衡后,减少A的量有利于平衡向右移动5.(2023四川成都二诊)一定条件下存在反响:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反响放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,在中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 条件下开始反响。到达平衡时,以下说法正确的选项是()A.容器、中正反响速率相同B.容器、中反响的平衡常数相同C.容器中CO的物质的量比容器中的少D.容器中CO的转化率与

5、容器中CO2的转化率之和小于16.:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41 kJmol-1。相同温度下,在体积为1 L的两个恒温密闭容器中,参加一定量的反响物发生反响。相关数据如下:容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡过程体系能量的变化COH2OCO2H21400放出热量:32.8 kJ0014热量变化:Q以下说法中不正确的选项是()A.容器中反响达平衡时,CO的转化率为80%B.平衡时,容器中CO的转化率等于容器中CO2的转化率C.平衡时,两容器中CO2的浓度相等D.容器中CO正反响速率等于H2O的正反响速率7.一定温度下,将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中

6、发生NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H=-41.8 kJmol-1,测得上述反响平衡时NO2与SO2体积比为16,以下说法正确的选项是()A.平衡常数K=83B.到达平衡后NO2与SO2的转化率相等C.SO3和NO的体积比保持不变可以证明到达平衡状态D.在反响过程中可能存在c(NO2)=c(SO2)二、非选择题(共3小题,共58分)8.(2023北京房山期末)(18分)在450 并有催化剂存在下,在体积为1 L的密闭恒温容器中,二氧化硫和氧气发生如下反响:2SO2+O22SO3。(1):64 g SO2完全转化为SO3会放出85 kJ热量。SO2转化为SO3的热化学方程式是。

7、(2)该反响的化学平衡常数表达式K=。(3)降低温度,化学反响速率。该反响K值将,压强将。(填“增大“减小或“不变)(4)450 时,在一密闭容器中,将二氧化硫与氧气混合,反响过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反响处于平衡状态的时间段是。A.1015 minB.1520 minC.2025 minD.2530 min(5)在15 min时,SO2的转化率是。9.(2023河北石家庄质检二,26)(20分)合成氨是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-93.0 kJmol-1(1)某温度下,在2 L密闭容器中发生上述反响,测得数据如下:

8、时间/h物质的量/mol 01234N22.01.831.71.61.6H26.05.495.14.84.8NH300.340.60.80.802 h内,v(N2)=。平衡时,H2的转化率为;该温度下,反响2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=。假设保持温度和体积不变,起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,到达平衡后,NH3的浓度与上表中相同的为(填选项字母)。A.a=1、b=3、c=0B.a=4、b=12、c=0C.a=0、b=0、c=4D.a=1、b=3、c=2(2)另据报道,常温、常压下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂外表能与

9、水发生反响,生成NH3和O2。:H2的燃烧热H=-286 kJmol-1,那么制备NH3反响的热化学方程式为。(3)采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),通过电解法也可合成氨,原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在电解法合成氨的过程中,应将N2不断地通入极,该电极反响为。10.(2023河南安阳二模,28)(20分)1923年以前,甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。现在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。甲醇制备的有关化学反响以及在不同温度下的化学反响平衡常数如下表所示:化学反响平衡

10、常数温度/5008002H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K21.02.503H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)K3(1)反响是(填“吸热或“放热)反响。(2)某温度下反响中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如以下图所示。那么平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)K(B)(填“0,正确;温度一定时,增大压强平衡向左移动,所以810 时,54.0ab,1 000 时,ef83.0,故b83.0,所以温度升高时,平衡向正反响方向移动,正反响为吸热反响,K(1 000 )K(810 ),正确,915

11、 2.0 MPa时,G的体积分数为75.0%,设起始E的物质的量浓度为x,E的转化浓度为y,那么E(g)+F(s)2G(g)起始浓度(molL-1):x0转化浓度(molL-1):y2y平衡浓度(molL-1):x-y 2y2yx-y100%=75.0%y=35x那么E的转化率为60%,正确。4.A解析:温度T2时先到达平衡状态,说明T2时反响速率快,因此T2T1。温度高C的百分含量低,说明升高温度平衡向逆反响方向移动,正反响是放热反响,A正确。催化剂只能改变反响速率,而不能改变平衡状态,所以达平衡后,参加催化剂C的百分含量不变,B不正确。压强p1时先到达平衡状态,说明p1p2,压强高C的百分

12、含量低,说明增大压强平衡向逆反响方向移动,正反响是体积增大的可逆反响,因此a+bc+d,C不正确。达平衡后,减少A的量平衡逆向移动,D不正确。答案选A。5.D解析:A项,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,刚开始时,容器中正反响速率最大,容器中正反响速率为零。到达平衡时,容器温度大于700 ,容器温度小于700 ,所以,容器中正反响速率大于容器中正反响速率。B项,容器可看成容器体积压缩一半,各物质浓度增加一倍,假设温度恒定,那么平衡不移动,但恒容绝热的情况下,容器中温度比容器高,更有利于平衡向逆反响方向移动,故平衡常数容器小于容器。C项,

13、假设温度恒定,容器、等效,但两者温度不等。到达平衡时,容器温度大于700 ,容器温度小于700 ,有利于容器平衡向逆反响方向移动,故容器中CO的物质的量比容器中的多。D项,假设温度恒定,容器、等效,容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和等于1。但两者温度不等,到达平衡时,容器温度大于700 ,容器温度小于700 ,有利于容器平衡向逆反响方向移动,有利于容器平衡向正反响方向移动,故容器中CO的转化率相应减小,容器中CO2的转化率同样会相应减小,因此,容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和小于1。6.C解析:当1 mol CO完全反响时放出的热量为41 kJ,所以容器中反响达平衡时,C

14、O的转化率=32.841100% ,A选项正确;依据“三段式计算H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)始态1(molL-1):4100反响1(molL-1):0.80.80.80.8终态1(molL-1):3.20.20.80.8始态2(molL-1):0041反响2(molL-1):xxxx终态2(molL-1):xx4-x1-xK=c(H2)c(CO2)c(H2O)c(CO)=0.80.80.23.2=1;K=(4-x)(1-x)xx=1,所以x=0.8 molL-1,B正确,C错误;依据计量数可知D选项正确。7.A解析:设NO2初始浓度为1 molL-1,依据“三段式计算NO2

15、(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)始态(molL-1):1200反响(molL-1):xxxx终态(molL-1):1-x2-xxx1-x2-x=16,解得x=0.8,K=0.80.80.21.2=83,A选项正确;NO2与SO2的转化率应为21,B错误;SO3与NO的体积不管平衡与否,均为11,C错误;依据c(NO2)=(1-x) molL-1、c(SO2)=(2-x) molL-1可知D选项错误。8.答案:(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-170 kJmol-1(2)c2(SO3)c2(SO2)c(O2)(3)减小增大减小(4)BD(5)20%解析:(1)由题意

16、知,64 g SO2为1 mol,完全转化为SO3会放出热量85 kJ,即其热化学反响方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-170 kJmol-1。(2)根据化学平衡常数表达式,即K=c2(SO3)c2(SO2)c(O2)。(3)根据其热化学反响方程式,正反响为放热反响,降低温度平衡正向移动,压强减小,平衡常数K增大,降低温度反响速率减小。(4)处于平衡状态时容器中物质的量浓度不再变化,即图像中表现为横线,故BD正确。(5)由题意知,在15 min时,反响的SO2物质的量为0.04 mol,起始物质的量为0.2 mol,那么SO2的转化率为20%。9.答案:(1)0.075 mo

17、l(Lh)-120%69.12CD(2)2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)H=+1 530 kJmol-1(3)阴N2+6H+6e-2NH3解析:(1)v(N2)=c(N2)t=(2.0-1.7)mol2 L2h=0.075 mol(Lh)-1。平衡时,H2的转化率为(6.0-4.8)mol6.0mol100%=20%。K=c(N2)c3(H2)c2(NH3)=69.12。假设保持温度和体积不变,起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,到达平衡后,NH3的浓度与上表中相同,那么应该一边倒转化,得到的N2物质的量为2 mol,H2的物质的量为6 mol,NH3的物质的量为0 mol。可知C、D符合要求。(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-93.0 kJmol-1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-572 kJmol-1。2-3,整理可得:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)H=+1 530 kJmol-1。(3)因为N2在反响中得到电子,化合价降低,所以应该把N2不断地通入阴极。电极反响为N2+6H+6e-2NH3。10.答案:(1)吸热(2)=K1K2(3)参加催化剂将容器的体积(快速)压缩至2 L(4)CH3OH-6e-+8OH-