2012高考化学二轮复习攻略 专题6 化学反应速率和化学平衡测试题

用心 爱心 专心1 专题专题 6 6 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 一 选择题 每小题 6 分 共 48 分 1 在一体积可变的密闭容器中 加入一定量的 X Y 发生反应mX g nY g H QkJ mol 反应达到平衡时 Y 的物质的量浓度与温度 气体体积的关系如下表所示 下列说法正确的是 A m n B Q 0 C 温度不变 压强增大 Y 的质量分数减小 D 体积不变 温度升高 平衡向逆反应方向移动 解析 温度不变时 假设 100 条件下 体积是 1L 时 Y 的物质的量为 1mol 体积为 2L 时 Y 的物质的量为 0 75mol L 2L 1 5mol 体积为 4L 时 Y 的物质的量为 0 53mol L 4L 2 12mol 说明体积越小 压强越大 Y 的物质的量越小 Y 的质量分数越 小 平衡向生成 X 的方向进行 m0 B D 项错误 答案 C 2 2011 四川 13 可逆反应 X g 2Y g 2Z g 2M g N g P g 分 别在密闭容器的两个反应室中进行 反应室之间有无摩擦 可滑动的密封隔板 反应开始 和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示 用心 爱心 专心2 下列判断正确的是 A 反应 的正反应是吸热反应 B 达平衡 时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 14 15 C 达平衡 时 X 的转化率为 5 11 D 在平衡 和平衡 中 M 的体积分数相等 解析 根据平衡 到平衡 降低温度 反应 气体的总物质的量减小 即平衡 向正反应方向移动 因此反应 的正反应是放热反应 A 错误 根据反应 在反应前后的 体积变化 可以判断达平衡 时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 2 2 2 11 10 B 错误 根据三段法不难求解 C 项正确 在平衡 到平衡 的过程 中降低了反应体系的温度 平衡一定会发生移动 故在平衡 和平衡 中 M 的体积分 数一定发生改变 D 项错误 答案 C 3 已知 H2 g I2 g 2HI g HC B B C两点的反应速率 B C C A C两点混合气体的平均相对分子质量 A C D 由状态B到状态A 可以用加热的方法 解析 本题考查化学反应速率及化学平衡图象问题 由反应可知 该反应的正反应为 体积增大的吸热反应 增大压强 正逆反应速率都增大 故C A A 项错误 根据 定一议 二 的原则 当压强一定 升高温度 平衡向吸热反应方向移动 NO2的体积分数增大 故 由图象可知 T2 T1 温度越高 反应速率越大 故BA C 项 错误 升温向吸热反应方向进行 若增大 NO2的体积分数 可采用加热的方法 D 项正确 答案 D 7 在一定条件下 将 3mol A 和 1mol B 两种气体混合于固定容积为 2L 的密闭容器中 发生如下反应 3A g B g xC g 2D g 2min 末该反应达到平衡 生成 0 8mol D 并测得 C 的浓度为 0 2mol L 1 下列判断错误的是 A x 1 B 2min 内 A 的反应速率为 0 3mol L min 1 C B 的转化率为 50 D 若混合气体的平均相对分子质量不变 则表明该反应达到平衡状态 解析 由题意可知 2min 末生成的 C 为 0 2mol L 1 2L 0 4mol 依 3A g B g xC g 2D g 始态 3mol 1mol 0 0 转化 1 2mol 0 4mol 0 4mol 0 8mol x 2 0 4mol 0 8mol 所以x 1 A 正确 B 的转化率为 40 C 错误 所以v A 3v C v A 3 v B 1 v C 1 v D 2 用心 爱心 专心5 3 0 3mol L min 1 B 正确 假设平衡右移 移动前后气体的质 0 2 mol L 1 2 min 量不变 物质的量减少 即平均相对分子质量减小 所以只有平衡不移动混合气体的平均 相对分子质量才不变 D 正确 答案 C 8 2011 江苏 15 双选 700 时 向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O 发生反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 反应过程中测定的部分数据见下表 表中t2 t1 反应时间 min n CO moln H2O mol 01 200 60 t10 80 t20 20 下列说法正确的是 A 反应在t1min 内的平均速率为v H2 mol L 1 min 1 0 40 t1 B 保持其他条件不变 起始时向容器中充入 0 60mol CO 和 1 20mol H2O 达到平衡 时n CO2 0 40mol C 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20mol H2O 与原平衡相比 达到新平 衡时 CO 转化率增大 H2O 的体积分数增大 D 温度升高至 800 上述反应平衡常数为 0 64 则正反应为吸热反应 解析 本题主要考查学生对速率概念与计算 平衡常数概念与计算 平衡移动等有关 内容的理解和掌握程度 反应在t1min 内的平均速率应该是t1min 内 H2浓度变化与t1的比 值 而不是 H2物质的量的变化与t1的比值 A 项错误 因为反应前后物质的量保持不变 保持其他条件不变 平衡常数不会改变 起始时向容器中充入 0 60mol CO 和 1 20mol H2O 与起始时向容器中充入 0 60mol H2O 和 1 20mol CO 效果是一致的 到达平衡时 n CO2 0 40mol B 项正确 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20molH2O 与原 平衡相比 平衡向右移动 达到新平衡时 CO 转化率增大 H2O 转化率减小 H2O 的体积分 数会增大 C 项正确 原平衡常数可通过三段式列式计算 注意浓度代入 结果为 1 温度升 至 800 上述反应平衡常数为 0 64 说明温度升高 平衡是向左移动的 那么正反应应 为放热反应 D 项错误 答案 BC 二 非选择题 共 52 分 9 17 分 2011 新课标 27 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下 用心 爱心 专心6 与二氧化碳反应生成甲醇 并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池 已知 H2 g CO g 和 CH3OH l 的燃烧热 H分别为 285 8 kJ mol 1 283 0 kJ mol 1和 726 5 kJ mol 1 请回答下列问题 1 用太阳能分解 10mol 水消耗的能量是 kJ 2 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 3 在容积为 2L 的密闭容器中 由 CO2和 H2合成甲醇 在其它条件不变的情况下 考 查温度对反应的影响 实验结果如下图所示 注 T1 T2均大于 300 下列说法正确的 是 填序号 温度为T1时 从反应开始到反应达到平衡 生成甲醇的平均速率为v CH3OH mol L 1 min 1 nA tA 该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 该反应为放热反应 处于 A 点的反应体系的温度从T1变到T2 达到平衡时增大 n H2 n CH3OH 4 在T1温度时 将 1mol CO2和 3mol H2充入一密闭恒容容器中 充分反应达到平衡 后 若 CO2的转化率为 则容器内的压强与起始压强之比为 5 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中 电解质溶液为酸性 负极的反应式为 正极的反应式为 理想状态下 该燃料电池消耗 1mol 甲醇所产生的最 大电能为 702 1 kJ 则该燃料电池的理论效率为 燃料电池的理论效率是指电池 所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比 解析 1 由 H2 g 的燃烧热 H为 285 8 kJ mol 1知 1mol H2 g 完全燃烧生成 1mol H2O l 放出热量 285 8 kJ 即分解 1mol H2O l 为 1mol H2 g 消耗的能量为 285 8 kJ 分解 10mol H2O l 消耗的能量为 2858 kJ 2 写出燃烧热的化学方程式 CO g 1 2O2 g CO2 g H 283 0 kJ mol 1 CH3OH l 3 2O2 g CO2 g 2H2O l 用心 爱心 专心7 H 726 5 kJ mol 1 用 得 CH3OH l O2 g CO g 2H2O l H 443 5 kJ mol 1 3 据题给图像分析可知 T2的反应速率大于T1 由温度升高反应速率增大可知 T2 T1 因温度升高 平衡时 CH3OH 的物质的量减少 说明可逆反应 CO2 3H2 CH3OH H2O 向逆反应方向移动 故正反应为放热反应 T1时的平衡常数比T2 时的大 正确 错误 中反应速率应等于物质的量浓度除以时间 而不是物质 的量除以时间 错误 选 4 利用化学平衡的三段模式法计算 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g 起始 1 3 0 0 变化 3 平衡 1 3 3 根据压强之比等于物质的量之比 则容器内的压强与起始压强之比为 4 2 4 1 2 5 燃料电池是原电池的一种 负极失电子 发生氧化反应 正极得电子 发生还原反 应 在酸性介质中 甲醇燃料电池的负极反应式为 CH3OH H2O 6e CO2 6H 正极反 应式为 O2 6H 6e 3H2O 该电池的理论效率为消耗 1mol 甲醇所能产生的最大电能 3 2 与其燃烧热之比 为 702 1 726 5 100 96 6 答案 1 2858 2 CH3OH l O2 g CO g 2H2O l H 443 5 kJ mol 3 4 1 2 5 CH3OH H2O CO2 6H 6e 3 2O2 6H 6e 3H2O 96 6 10 17 分 2010 海南化学 高炉炼铁过程中发生的主要反应为 Fe2O3 s CO g 1 3 Fe s CO2 g 2 3 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下 温度 1 0001 1501 300 平衡常数 4 03 73 5 请回答下列问题 1 该反应的平衡常数表达式K H 0 填 或 2 在一个容积为 10L 的密闭容器中 1 000 时加入 Fe Fe2O3 CO CO2各 1 0mol 反应经过 10min 后达到平衡 求该时间范围内反应的平均反应速率v CO2 CO 的平衡转化率 用心 爱心 专心8 3 欲提高 2 中 CO 的平衡转化率 可采取的措施是 A 减少 Fe 的量 B 增加 Fe2O3的量 C 移出部分 CO2 D 提高反应温度 E 减小容器的容积 F 加入合适的催化剂 解析 1 根据表中平衡常数与温度的关系 温度越高 平衡常数越小 说明该反应是 放热反应 H 0 Fe2O3 Fe 都是固体 不出现在平衡常数表达式中 则 K 2 设达平衡时转化的 CO 浓度为xmol L 1 c CO2 c CO Fe2O3 s CO g Fe s CO2 g 1 3 2 3 起始浓度 mol L 1 0 1 0 1 转化浓度 mol L 1 x x 平衡浓度 mol L 1 0 1 x 0 1 x 4 0 0 1 x 0 1 x x 0 06 则v CO2 0 006mol L 1 min 1 c CO2 t 0 06 mol L 1 10 min CO 的平衡转化率为 100 60 0 06 0 1 3 对于题中反应 由于 Fe Fe2O3是固体 改变其量不影响平衡 由于此反应是一个 反应前后气体体积不变的反应 减小容器容积 对平衡没影响 催化剂不影响平衡 移出 部分 CO2 平衡右移 CO 平衡转化率增大 提高反应温度 平衡左移 CO 平衡转化率减小 答案 1 0 m n p q 为最简整数比 用心 爱心 专心9 1 图 1 所示 反应开始至达到平衡时 用 D 表示的平均反应速率为 mol L 1 min 1 2 T 时该反应的化学平衡常数K的数值为 3 反应达到平衡后 第 6min 时 若升高温度 D 的物质的量的变化曲线最可能是 用图 2 中的 a c 的编号 作答 若在 6min 时仍为原平衡 此时将容器的容积压缩为原来的一半 请在图 3 中画出 6min 后 B 浓度的变化曲线 4 根据化学反应速率与化学平衡理论 联系化工生产实际 你认为下列说法不正确的 是 A 化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B 有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率 C 勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 D 催化剂的使用是提高产率的有效方法 E 正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益 解析 1 v D 0 6mo