（天津专用）2020高考化学二轮复习 专题能力训练9 化学反应的方向、限度和速率（含解析）.docx

专题能力训练九化学反应的方向、限度和速率(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个选项符合题目要求)1.(2019北京中央民族大学附属中学月考)用O2将HCl转化为Cl2,反应的方程式为4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)H0。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的实验数据如下。下列说法正确的是()t/min0246n(Cl2)/(10-3 mol)01.83.75.4A.26 min用Cl2表示的反应速率为0.9 molL-1min-1B.增大压强可以提高HCl转化率C.平衡常数K(200 )K(400 )D.02 min的反应速率小于46 min的反应速率答案:B解析:v(Cl2)=n(Cl2)Vt,没有容器的体积,不能计算反应速率,A项错误;增大压强,平衡正向移动,HCl的转化率增大,B项正确;HK(400),C项错误;相同时间内Cl2的物质的量变化越大,反应速率越大,则02min的反应速率大于46min的反应速率,D项错误。2.某温度下,在容积为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=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为11D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 molL-1答案: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)120转化(mol)nmn3n平衡(mol)1-n2-mn3n根据题给信息可知(1-n)(2-mn)3n=30%60%10%,求得n=0.1,m=2。由m=2知,A项正确;由两次平衡所处温度相同,平衡常数相同,则B项正确;由m和n的数值及起始量可计算出X、Y两者的平衡转化率都为10%,C项正确;第二次平衡时,c(Z)=4mol10%2L=0.2molL-1,D项错误。3.(2019河南洛阳高三第一次联考)工业上消除氮氧化物的污染,可用如下反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=a kJmol-1。在温度T1和T2时,分别将0.50 mol CH4和1.2 mol NO2充入容积为1 L的密闭容器中,测得n(CH4)随时间变化的数据如下表:时间/min010204050T1时n(CH4)/mol0.500.350.250.100.10T2时n(CH4)/mol0.500.300.180.15下列说法不正确的是()A.10 min内,T1时v(CH4)比T2时v(CH4)小B.温度:T1T2C.H:a0D.平衡常数:K(T1)T1,B项正确;温度升高,甲烷剩余量增多,说明平衡向逆反应方向移动,正反应放热,所以aK(T2),D项错误。4.工业合成甲醇的反应为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),A项错误;将E点的体系容积压缩,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2nB3tBmolL-1min-1,D项错误。5.某温度下,反应2A(g)B(g)H0,在密闭容器中达到平衡,平衡后c(A)c(B)=a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡,此时c(A)c(B)=b,下列叙述正确的是()A.若保持温度、容积不变,向容器内补充了B气体,则abB.若恒温恒压条件下再充入少量B,则a=bC.若其他条件不变,升高温度,则ab答案:B解析:A项,补充B气体后,再次达平衡时压强变大,正反应程度变大,c(A)c(B)变小,即ab;B项,充入B气体,新平衡状态与原平衡等效,c(A)c(B)不变,即a=b;C项,升温,平衡右移,c(A)c(B)变小,即ab;D项相当于减压,平衡左移,c(A)c(B)变大,即aT1A.B.C.D.答案:B解析:根据反应方程式和容器中O2的平衡浓度可知,平衡时,c(NO)=0.4molL-1,c(NO2)=0.2molL-1,c(O2)=0.2molL-1,则T1温度下,该反应的平衡常数K=c2(NO)c(O2)c2(NO2)=0.420.20.22=0.8。平衡时,容器中气体总物质的量为0.8mol,容器中,气体起始总物质的量为1mol,此时c2(NO)c(O2)c2(NO2)=59K,反应应逆向进行,则c(O2)c(NO2)K,反应逆向进行,则NO的体积分数减小,因此反应达到平衡时,NO的体积分数小于50%,故正确;平衡时,正、逆反应速率相等,则有k正c2(NO2)=k逆c2(NO)c(O2),若k正=k逆,则c2(NO)c(O2)c2(NO2)=10.8,由于该反应正反应是吸热反应,且T2时平衡常数增大,因此温度:T2T1,故正确。二、非选择题(共2小题,共44分)8.(2018北京理综)(22分)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:(1)反应:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)H1=+551 kJmol-1反应:S(s)+O2(g)SO2(g)H3=-297 kJmol-1反应的热化学方程式:。(2)对反应,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2(填“”或“A,结合、反应速率解释原因:。答案:(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)H=-254 kJmol-1(2)反应是气体分子数减小的反应,温度一定时,增大压强,化学平衡正向移动,H2SO4的物质的量分数增大(3)SO24H+SO42-(4)0.4I-是SO2歧化反应的催化剂,且在H+存在下,催化速率增大;但H+单独存在时,不具有催化作用反应比反应快,增大I2的浓度,反应的反应速率增大,H+浓度增大,加强了I-的催化能力解析:(1)由题给示意图可知,反应为二氧化硫发生歧化反应生成硫酸和硫,反应的化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),由盖斯定律可知,-(反应+反应)得反应,则H=-(H3+H1)=-(-297kJmol-1)-(+551kJmol-1)=-254kJmol-1,则热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)H=-254kJmol-1。(2)反应为气体分子数减小的反应,增大压强,化学平衡正向移动,H2SO4的物质的量分数增大,则p2大于p1。(3)由题意可知,I-为反应的催化剂,则反应的反应物为I2、SO2和水,生成物为氢碘酸和硫酸,反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O4H+2I-+SO42-。(4)A与B是探究H+浓度对反应速率的影响,因此A和B中KI溶液浓度必须相同,则a为0.4;对比A、B、C的实验现象可知,I-是SO2歧化反应的催化剂,且在H+存在下,催化速率增大;但H+单独存在时,不具有催化作用;对比A、D实验现象可知,增大I2的浓度,反应的反应速率增大,H+浓度增大,加强了I-的催化能力。9.(2019河北隆化存瑞中学高三调研)(22分)氮氧化物是大气主要污染物之一,可采用强氧化剂氧化脱除、热分解等方法处理氮氧化物。.已知:(1)写出反应1的离子方程式:。(2)在反应2中,NO2-的初始浓度为0.1 molL-1,反应为NO2-+S2O82-+2OH-NO3-+2SO42-+H2O。不同温度下,达到平衡时NO2-的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度的关系如下图所示。比较A、B点的反应速率:v(A)逆(填“”“”或“=”)v(B)正。随着温度的升高,该反应的化学平衡常数K(填“增大”“不变”或“减小”)。已知90 时,KW=3.610-13,若B点对应的pH为12,则该温度下K=(保留一位小数)。(3)工业电解硫酸钠和硫酸的混合液制备过硫酸钠(Na2S2O8),阳极的电极反应式为。.N2O在金粉表面发生热分解:2N2O(g)2N2(g)+O2(g)H。回答下列问题:(4)已知:2NH3(g)+3N2O(g)4N2(g)+3H2O(l)H14NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l)H2H=。(含H1、H2的代数式)(5)某温度下,测得c(N2O)随时间t的变化关系如图所示。已知瞬时反应速率v与c(N2O)的关系为v=kcn(N2O)(k是反应速率常数),则k=,n=。答案:(1)2NO+S2O82-+4OH-2NO2-+2SO42-+2H2O(2)增大20.5(3)2SO42-2e-S2O82-(4)23H1-13H2(5)0.001 0 molL-1min-10解析:(1)反应1中通入NO、Na2S2O8、NaOH,产物是Na2SO4和NaNO2,根据化合价升降法,可得到离子方程式为2NO+S2O82-+4OH-2NO2-+2SO42-+2H2O;(2)B点的初始浓度大于A点,浓度越大,反应速率越大,且B点所处的温度高于A点所处的温度,温度越高,反应速率越大,即v(A)逆v(B)正;根据图像,相同初始浓度下,温度越高,NO2-的去除率越高,即升高温度,平衡向正反应方向进行,正反应是吸热反应,化学平衡常数只受温度的影响,即升高温度,化学平衡常数增大。pH=12,此时c(OH-)=3.610-1molL-1,NO2-+S2O82-+2OH-NO3-+2SO42-+H2O起始/(molL-1)0.10.2变化/(molL-1)0.090.090.090.18平衡/(molL-1)0.010.113.610-10.090.18根据化学平衡常数的定义,K=c(NO3-)c2(SO42-)c(NO2-)c(S2O82-)c2(OH-),代入数值,得出K20.5。(3)根据电解的原理,阳极上失去电子,有元素的化合价升高,因此阳极反应式为2