高考化学预习化学反应速率化学平衡

第13周化学反应速率化学平衡时间：35分钟 总分：50分单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.\o"此年份及地区表示：该试题最新出现所在的试卷年份及地区"（2024春•佳木斯期中）关于下列过程，应加快其速率的是（）A．食物的变质B．橡胶和塑料的老化C．金属的锈蚀D．工业上合成氨

2.\o"此年份及地区表示：该试题最新出现所在的试卷年份及地区"（2024春•福州期中）将1mol固体A置于体积不变的真空密闭容器中（固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其分解：A（s）⥬2B（g）+C（g），下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是（）A．物质的浓度：c（B）=2c（C）B．混合气体的密度保持不变C．B的体积分数不变D．混合气体的平均摩尔质量保持不变3.一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)⥬2NH3(g)，反应过程如图。下列说法不正确的是()A．t1min时，正、逆反应速率相等B．X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系C．0～8min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.01125mol·L－1·min－1D．10～12min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.0025mol·L－1·min－14.为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法正确的是()A．pH越小，氧化率越小B．温度越高，氧化率越小C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率5.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)⥬Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是()A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氩气,平衡不移动6.(2023山东聊城模拟)纳米铁是重要的储氢材料,可利用下列反应制得:Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(s)ΔH。在2.0L的恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.48molCO分别在温度为T1、T2时进行反应,测得n(CO)、温度与时间的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A.ΔH>0B.K(T1)<K(T2)C.温度为T2时,反应的平衡常数K(T2)=0.08-5D.温度为T1时,反应达到平衡,缩小容器的容积再次平衡后c(CO)增大7.⥬－1的CO2，反应过程中气体体积分数随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是()A．t1min时，CO2的转化率为25.0%B．t2min时，该反应体系未处于平衡状态C．t3min时，向该容器中再充入CO2和CO各1.0mol·L－1，平衡正向移动D．t3min时，该反应的Kp＝24.0p总[气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数]二、非选择题（共26分）8.（4分）在容积恒为2L的密闭容器中充入2molCH3OH(g)和2molCO(g)，在一定温度下发生反应：CH3OH(g)＋CO(g)⥬HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如下表所示。t/min02468101214p/kPap0－0.8p0－－0.7p00.7p00.7p0在此条件，0～4min的v(CH3OH)＝kPa·min－1，该反应的平衡常数Kp＝kPa－1(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。9.（10分）(2023·长沙模拟)工业合成氨反应具有非常重要的意义。(1)已知：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)⥬H2O(l)ΔH＝－286.0kJ·mol－14NH3(g)＋3O2(g)⥬2N2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－1530.0kJ·mol－1则合成氨反应的热化学方程式为。(2)在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：前20min内v(NH3)＝________mol·L－1·min－1，放出的热量为________，25min时采取的措施是_______________________________________。(3)对可逆反应N2(g)＋3H2(g)⥬2NH3(g)，若起始投料n(N2)＝3mol、n(H2)＝3mol，达到平衡后，增大压强，N2的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)T℃，以CO2和NH3为原料可合成化肥尿素：2NH3(g)＋CO2(g)⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(l)；在2L的密闭容器中，通入1.2molNH3和0.6molCO2,2min时反应刚好达到平衡。此时，c(NH3)＝0.2mol·L－1，c(CO2)＝0.1mol·L－1。①该反应的平衡常数是________。②若2min时保持T℃和平衡时容器的压强不变，再向体积可变的容器中充入0.6molNH3，则此时平衡____________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。10.（12分）SO2、NOx是主要的空气污染源,需经过处理才能排放。回答下列问题:(1)二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。催化反应的机理如下:第一步:SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)ΔH=+akJ·mol-1;第二步:V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)2VOSO4(s)ΔH=-bkJ·mol-1;第三步:4VOSO4(s)+O2(g)2V2O5(s)+4SO3(g)ΔH=-ckJ·mol-1。请写出二氧化硫催化氧化的热化学方程式:

。

(2)一定条件下,用Fe2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为2CO(g)+SO2(g)⥬2CO2(g)+S(l)ΔH<0。80℃时,在容积恒为1L的密闭容器中充入总物质的量为2mol的气体,按n(CO)∶n(SO2)为1∶1或3∶1投料时SO2转化率的变化情况如图所示。则图中表示n(CO)∶n(SO2)=1∶1的变化曲线为(填字母),若曲线b中SO2的平衡转化率是42%,用SO2表示30min内的平均反应速率是。CO2和SO2的中心原子杂化方式分别为、。

(3)一定温度下,在容积恒为1L的密闭容器中,充入0.30molNO与过量的金属Al,发生的反应存在如下平衡:43Al(s)+2NO(g)⥬N2(g)+23Al2O3(s)ΔH<0。已知在此条件下NO与N2的消耗速率与各自的浓度有如下关系(k1、k2为速率常数):v(NO)=k1·c2(NO),v(N2)=k2·c(N①在T1温度下,k1=0.004L·mol-1·min-1,k2=0.002min-1,该温度下反应的平衡常数的值为。

②T2温度下,NO的物质的量随时间的变化如图所示,其平衡常数的值为;温度T1(填“小于”“等于”或“大于”)T2,判断理由是。

第13周参考答案1.D食物腐败消耗人类需要的食物，应降低反应速率，故A错误；塑料老化消耗人类生活中使用的塑料产品，应降低反应速率，故B错误；

金属锈蚀消耗金属，应降低反应速率，故C错误；氨气是人类需要的重要化工原料，需要增大反应速率，故D正确。2.BA置于真空密闭容器中，所以B和A的物质的量之一直为2：1，物质的浓度：c（B）=2c（C），不能判断反应达到平衡，故A错误；气体的密度保持不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故B正确；A置于真空密闭容器中，所以B和A的物质的量之一直为2：1，则B的体积分数一直不变，不能判断反应达到平衡，故C错误；A置于真空密闭容器中，所以B和A的物质的量之一直为2：1，所以混合气体的平均摩尔质量一直保持不变，不能判断反应达到平衡，故D错误。3.At1min时，反应没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A项错误；根据图像可知，在0～8min内，X增加了0.6mol，Y减少了0.9mol，X、Y变化的物质的量之比为2∶3，则X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系，Y曲线表示H2的物质的量随时间的变化关系，B项正确；0～8min，v(H2)＝eq\f(0.9mol,10L×8min)＝0.01125mol·L－1·min－1，C项正确；10～－1，D项正确。4.D由②③可知，温度相同时，pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大，A、B错误；Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等，C错误。5.C升高温度,若c(Z)增大,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即ΔH>0,A正确;加入一定量Z,生成物浓度增大,平衡逆向移动,则m(Y)减小,B正确;达到新平衡时,加入等物质的量的Y和Z,由于K=c(Z)不变,故达新平衡后c(Z)不变,C错误;容积不变,加入一定量氩气,Z的浓度不变,则平衡不移动,D正确。6.B由题图可知,温度:T1>T2,T1时n(CO)高于T2,说明升高温度,平衡逆向移动,则有ΔH<0,A错误;升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则有K(T1)<K(T2),B正确;温度为T2时,达到平衡n(CO)=0.08mol,c(CO)=0.04mol·L-1,则反应平衡常数为K(T2)=1c5(CO)=0.04-5,C错误;温度为T1时,由于温度不变,平衡常数不变,故再次平衡后7.Dt1min时，CO的体积分数为40.0%，设t1min内反应消耗了amol·L－1的CO2，则根据三段式法进行计算：C(s)＋CO2(g)⥬2CO(g)起始/(mol·L－1)1.00转化/(mol·L－1)a2at1min时/(mol·L－1)1.0－a2a则eq\f(2amol·L－1,1.0－a＋2amol·L－1)×100%＝40.0%，解得a＝0.25，故CO2的转化率为eq\f(0.25mol·L－1,1.0mol·L－1)×100%＝25.0%，A项正确；t3min时反应达到平衡，设t3min内反应消耗了bmol·L－1的CO2，根据三段式法进行计算：C(s)＋CO2(g)⥬2CO(g)起始/(mol·L－1)1.00转化/(mol·L－1)b2b平衡/(mol·L－1)1.0－b2b则eq\f(2bmol·L－1,1.0－b＋2bmol·L－1)×100%＝96.0%，解得b≈0.9，则平衡时，c(CO2)＝0.1mol·L－1，c(CO)＝1.8mol·L－1，则K＝eq\f(c2CO,cCO2)＝eq\f(1.82,0.1)mol·L－1＝32.4mol·L－1，向该容器中再充入CO2和CO各1.0mol·L－1，则此时Q＝eq\f(1.8＋1.02,0.1＋1.0)mol·L－1≈7.1mol·L－1<K，则平衡正向移动，C项正确；t3min时，CO的体积分数为96.0%，则CO2的体积分数为4.0%，故Kp＝eq\f(p2CO,pCO2)＝eq\f(96.0%p总2,4.0%p总)＝23.04p总，D项错误。8.【答案】0.05p0eq\f(7.5,p0)【解析】在此条件，0～4min的v(CH3OH)＝eq\f(p0－0.8p0kPa,4min)＝0.05p0kPa·min－1；设平衡时CH3OH反应了xmol，列出三段式：CH3OH(g)＋CO(g)⥬HCOOCH3(g)起始/mol220转化/molxxx平衡/mol2－x2－xx反应后总物质的量为(4－x)mol，T、V一定时，n和p成正比，所以eq\f(4,4－x)＝eq\f(p0,0.7p0)，解得x＝1.2，则反应后总物质的量为2.8mol，CH3OH的物质的量分数为eq\f(2－x,4－x)＝eq\f(0.8,2.8)＝eq\f(2,7)，CO的物质的量分数为eq\f(2－x,4－x)＝eq\f(0.8,2.8)＝eq\f(2,7)，HCOOCH3的物质的量分数为eq\f(x,4－x)＝eq\f(1.2,2.8)＝eq\f(3,7)，则Kp＝eq\f(pHCOOCH3,pCH3OH·pCO)＝eq\f(\f(3,7)×0.7p0,\f(2,7)×0.7p0×\f(2,7)×0.7p0)kPa－1＝eq\f(7.5,p0)kPa－1。9.【答案】(1)N2(g)＋3H2(g)⥬2NH3(g)ΔH＝－93.0kJ·mol－1(2)0.0593.0kJ移走氨气(或分离出氨气)(3)不变(4)①250mol－3·L3②逆向移动【解析】(1)设从上到下，热化学方程式分别为反应1、反应2，由盖斯定律，eq\f(1,2)×(6×反应1－反应2)可得N2(g)＋3H2(g)⥬2NH3(g)ΔH＝eq\f(1,2)×[6×(－286.0)－(－1530.0)]kJ·mol－1＝－93.0kJ·mol－1。(2)根据图像可知，20min时氨气的物质的量浓度为1.00mol·L－1，所以氨气的平均反应速率为v(NH3)＝eq\f(1.00mol·L－1,20min)＝0.05mol·L－1·min－1；达到平衡时生成的氨气的物质的量为1.00mol·L－1×2L＝2.00mol，根据N2(g)＋3H2(g)⥬2NH3(g)ΔH＝－93.0kJ·mol－1可知生成2mol氨气放出的热量为93.0kJ；由图可知，25min时氨气的物质的量迅速变为0，而氮气、氢气的物质的量不变，之后氮气、氢气的物质的量逐渐减小，氨气的物质的量逐渐增大，说明25min时改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去。(3)若起始投料n(N2)∶n(H2)＝1∶1，生成物的系数为2，则相当于等压平衡，达到平衡后，增大压强，平衡不移动，N2的体积分数不变。(4)①列三段式：2NH3(g)＋CO2(g)⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(l)起始/mol·L－10.60.3转化/mol·L－10.40.2平衡/mol·L－10.20.1K＝eq\f(1,c2NH3·cCO2)＝eq\f(1,0.22×0.1)mol－3·L3＝250mol－3·L3。②若保持T℃和平衡时容器的压强不变，再向体积可变的容器中充入0.6molNH3，体积瞬间变为4L，此时c(NH3)＝0.25mol·L－1，c(CO2)＝0.05mol·L－1，反应的浓度商Q＝eq\f(1,c2NH3·cCO2)＝eq\f(1,0.252×0.05)mol－3·L3＝320mol－3·L3>K，所以平衡逆向移动。10.【答案】(1)O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)ΔH=13(2a-2b-c)kJ·mol-1(2)b0.014mo