2024年高考化学二轮复习专题13化学反应速率化学平衡练习

PAGEPAGE1专题13速率化学平衡1．下列反应过程中，ΔH＞0且ΔS＞0的是()A．NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s) B．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)C．4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)D．HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)【答案】B【解析】A是熵减的放热反应，C是熵减的放热反应，D是放热反应，只有B是熵增的吸热反应。2．下列事实，不能用勒·夏特列原理说明的是()A．溴水中有平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅B．合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应实行相对较低温度的措施C．高压比常压有利于合成SO3的反应D．对CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)平衡体系增大压强可使颜色变深【答案】D3．炼铁高炉中冶炼铁的反应为Fe2O3(s)＋3CO(g)eq\o(,\s\up7(高温))2Fe(s)＋3CO2(g)，下列说法正确的是()A．上升温度，反应速率减慢B．当反应达到化学平衡时，v(正)＝v(逆)＝0C．提高炼铁高炉的高度可削减尾气中CO的浓度D．某温度下达到平衡时，CO的体积分数基本不变【答案】D【解析】A项，上升温度，反应速率加快，错误；B项，当反应达到化学平衡时，是动态平衡，v(正)＝v(逆)≠0，错误；C项，提高炼铁高炉的高度不能削减尾气中CO的浓度，错误；D项，某温度下达到平衡时，各物质浓度不变，CO的体积分数基本不变，正确。4．在1L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是()A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2B．一个N≡N断裂的同时，有3个H—H生成C．其他条件不变时，混合气体的密度不再变更D．v正(N2)＝2v逆(NH3)【答案】B5．在密闭容器中，肯定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，实行的正确措施是()A．加催化剂同时上升温度 B．加催化剂同时增大压强C．上升温度同时充入N2 D．降低温度同时增大压强【答案】B【解析】提高反应速率的一般做法有：①上升温度，②增大反应物浓度，③对有气体参与的反应增大压强，④加入催化剂。要提高NO的转化率，即让平衡向正反应方向移动，可采纳的做法有：①降低温度，②增大压强，③增大CO的浓度等。综合以上的分析，B正确。6．在恒容密闭容器中通入A、B两种气体，在肯定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH>0。达到平衡后，变更一个条件(x)，下列量(y)肯定符合图中曲线的是()选项xyA通入A气体B的转化率B加入催化剂A的体积分数C增大压强混合气体的总物质的量D上升温度混合气体的总物质的量【答案】A【解析】A项，当通入A气体时，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，正确；B项，加入催化剂只能变更反应速率，平衡不移动，A的体积分数不变，错误；C项，增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错误；D项，正反应为吸热反应，上升温度，平衡向吸热反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错误。7．肯定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中的硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH<0。肯定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中1molSO2和nmolCO发生反应，5min后达到平衡，生成2amolCO2A．反应前2min的平均速率v(SO2)＝0.1amol·L－1·min－1B．当混合气体的物质的量不再变更时，反应达到平衡状态C．平衡后保持其他条件不变，从容器中分别出部分硫，平衡向正反应方向移动D．平衡后保持其他条件不变，上升温度和加入催化剂，SO2的转化率均增大【答案】B8．将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，变更某个条件，下列叙述正确的是()A．上升温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B．渐渐压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅C．渐渐压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅【答案】C【解析】上升温度，气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，压缩体积，气体颜色加深，但平衡向正反应方向移动，使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅，但肯定比原平衡的颜色深，B错误；同理C项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，则压强变为原来的两倍，但平衡向正反应方向移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，正确；体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正、逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变更，D错误。9．在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)＋cC(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，最终测得A的物质的量的浓度变为原来的50%，则()A．平衡向正反应方向移动B．a>b＋cC．物质B的质量分数增大D．以上推断都错误【答案】D【解析】反应达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，最终测得A的物质的量的浓度变为原来的一半，说明减小压强，平衡没有发生移动，即a＝b＋c，由于平衡不发生移动，故物质B的质量分数不变，D项符合题意。12．反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，700℃时平衡常数为1.47,900℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是()A．上升温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝eq\f([FeO]·[CO],[Fe]·[CO2])C．该反应的正反应是吸热反应D．增大CO2浓度，平衡常数增大【答案】C13．随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570K时平衡常数为1×10－59。下列说法正确的是()A．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B．提高尾气净化效率的常用方法是上升温度C．装有尾气净扮装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD．570K时刚好抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳【答案】A【解析】提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A正确，B错误；由反应为可逆反应，装有尾气净扮装置的汽车排出的气体中仍旧含有NO或CO，C错误；570K时刚好抽走CO2、N2，尾气净化效率更佳，但平衡常数不变，D错误。14．某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX(g)和2molY(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1molZ(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1∶1D．其次次平衡时，Z的浓度为0.4mol·L－1【答案】D【解析】A项，依据再次加入1molZ(g)，平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m＝2。B项，由于温度没有变更，故两次平衡的平衡常数不变。C项，因为是依据化学方程式中系数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D项，该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4mol，而平衡后Z的体积分数为10%，平衡时Z的物质的量为4mol×10%＝0.4mol，容器体积为2L，Z的浓度为0.2mol·L－1。15．已知在25℃时，下列反应的平衡常数如下：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)K1＝1×10－30②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×1081③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92下列说法正确的是()A．NO分解反应：NO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的平衡常数为1×10－30B．依据K2的值可以推断常温下H2和O2很简单反应生成H2OC．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向依次为NO>H2O>CO2D．温度上升，上述三个反应的平衡常数均增大【答案】C16．某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变更，则()A．a＝3 B．a＝2C．B的转化率为40% D．B的转化率为60%【答案】C【解析】若温度不变时将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变更，则可以确定该反应前后气体体积不变，所以a＝1，选项A、B错误；设B的转化率为x，列出三段式：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)初始物质的量/mol2300变更物质的量/mol3x3x3x3x平衡物质的量/mol2－3x3－3x3x3xeq\f(3x×3x,2－3x×3－3x)＝1，解得x＝0.4，即B的转化率为40%。20.汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)＋O2(g)2NO(g)。肯定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，右图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变更，曲线b表示该反应在某一起始反应条件变更时N2的浓度随时间的变更。下列叙述正确的是()A．温度T下，该反应的平衡常数K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2,1))B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件变更可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件变更是温度，可推断该反应的ΔH＜0【答案】A21．将0.40molN2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4(g)2NO2(g)ΔH。在T1℃和T2℃时，测得NO2的物质的量随时间变更如图所示：(1)T1℃时，40s～80s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为________mol·L－1·s－1(2)ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。(3)变更条件重新达到平衡时，要使eq\f(cNO2,cN2O4)的比值变小，可实行的措施有________(填字母)。a．增大N2O4的起始浓度b．上升温度c．向混合气体中通入NO2d．运用高效催化剂【答案】(1)0.00125(2)>(3)ac22．合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在协作氢能的开发中起着重要作用。(1)肯定温度下，某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强(p)，横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M渐渐增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s)ΔH1(Ⅰ)；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应(Ⅰ)中z＝________(用含x和y的代数式表示)。温度为T1时，2g某合金4min内汲取氢气240mL，吸氢速率v＝________mL·g－1·min－1。反应(Ⅰ)的焓变ΔH1________0(填“＞”“＝”或“＜”)。(2)η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η(T1)______η(T2)(填“＞”“＝”或“＜”)。当反应(Ⅰ)处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应(Ⅰ)可能处于图中的________点(填“b”“c”或“d”)，该贮氢合金可通过________或________的方式释放氢气。【答案】(1)eq\f(2,y－x)30＜(2)＞c加热减压23.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：(1)反应Ⅰ的化学方程式是_______________________________________________。(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分别。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。①依据上述事实，下列说法正确的是______(选填序号)。a．两层溶液的密度存在差异b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶②辨别两层溶液的方法是__________________________________________________。③经检测，H2SO4层中c(H＋)∶c(SOeq\o\al(2－,4))＝2.06∶1，其比值大于2的缘由是________________________________________________________________________。(3)反应Ⅱ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋550kJ·mol－1它由两步反应组成：ⅰ.H2SO4(l)=SO3(g)＋H2O(g)ΔH＝＋177kJ·mol－1；ⅱ.SO3(g)分解。L(L1，L2)，X可分别代表压强或温度。右图表示L肯定时，ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变更关系。①X代表的物理量是________。②推断L1、L2的大小关系，并简述理由________________________________________________________。【答案】(1)SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI(2)①a、c②视察颜色，颜色深的是HI层，颜色浅的是H2SO4层③H2SO4层中含有少量HI(3)①压强②L1＜L2；SO3(g)分解的热化学方程式：2SO3(g)=2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋196kJ·mol－1，当压强肯定时，温度上升，平衡转化率增大ΔH＝＋177kJ·mol－1。依据盖斯定律可得：2SO3(g)=2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋196kJ·mol－1。图像中SO3的平衡转化率随X的增大而减小，则X应为压强，则L代表温度；该反应为吸热反应，依据勒·夏特列原理知当压强肯定时，温度上升，平衡转化率增大，因此L1＜L2。25.某温度，将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。经过5min后，反应达到平衡，此时转移电子6mol。(1)该反应的平衡常数为________，v(CH3OH)＝______mol·L－1·min－1。若保持体积不变，再充入2molCO和1.5molCH3OH，此时v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。(2)在其他条件不变的状况下，再增加2molCO与5molH2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。a．CH3OH的质量不变b．混合气体的平均相对分子质量不再变更c．v逆(CO)＝2v正(H2)d．混合气体的密度不再发生变更(4)在肯定压强下，容积为VL的容器充入amolCO与2amolH2则p1________p2(填“大于”“小于”或“等于”，下同)。ΔH________0，该反应在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。(5)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。a．刚好分别除CH3OH气体b．适当上升温度c．增大H2的浓度d．选择高效催化剂【答案】(1)30.15>(2)增大(3)cd(4)小于小于低温(5)c(5)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，反应是气体体积减小的放热反应，下列措施中：a.刚好分别除CH3OH，削减生成物浓度，平衡正向进行，但反应速率减小，故错误；b.上升温度，平衡逆向移动，故错误；c.增大H2的浓度，化学反应速率加快，平衡正向移动，故正确；d.选择