【新教材】高考化學(xué)專題模擬演練【第6專題】化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡含答案解析

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1、新教材適用高考化學(xué) 專題模擬演練(六) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、單項選擇題 1．(2012年廣東汕頭模擬)化學(xué)中常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進程或結(jié)果。下列圖像描述正確的是(　　)。 A．根據(jù)圖①可判斷可逆反應(yīng)A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g)的ΔH＜0 B．圖②表示壓強對可逆反應(yīng)2A(g)＋2B(g) 3C(g)＋D(s)的影響，乙的壓強大 C．圖③可表示向乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導(dǎo)電性的變化 D．圖④是N2與H2合成氨的能量變化曲線，可確定該反應(yīng)1 mol N2和4 mol H2充分反應(yīng)時放熱一定等于92 kJ 2．某溫度下，體積

2、一定的密閉容器中進行如下可逆反應(yīng)：X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)　ΔH>0。下列敘述正確的是(　　)。 A．平衡時分離出一部分氣體Z，正反應(yīng)速率增大 B．當(dāng)容器中氣體壓強不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡 C．升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大 D．平衡后加入X，上述反應(yīng)的ΔH變小 3．(2012年江蘇)溫度為T時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)經(jīng)一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表： t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/ mol 0 0.16 0.1

3、9 0.20 0.20 下列說法正確的是(　　)。 A．反應(yīng)在前50 s的平均速率為v(PCl3)＝0.0032 molL－1s－1 B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時，c(PCl3)＝0.11 molL－1，則反應(yīng)的ΔH＜0 C．相同溫度下，起始時向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，達(dá)到平衡前v(正)＞v(逆) D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0 mol PCl3、2.0 mol Cl2，達(dá)到平衡時，PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80% 4．某密閉容器中充入一定量SO2、O2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3，測得SO3

4、濃度與反應(yīng)溫度關(guān)系如右圖所示。下列說法正確的是(　　)。 A．該反應(yīng)ΔH>0 B．化學(xué)反應(yīng)速率：c>b>a C．SO2轉(zhuǎn)化率：a>b>c D．平衡常數(shù)K：b>c>a 5．(2012年四川)在體積恒定的密閉容器中，一定量的SO2與1.100 mol O2在催化劑作用下加熱到600 ℃發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3　ΔH＜0。當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315 mol時反應(yīng)達(dá)到平衡，在相同的溫度下測得氣體壓強為反應(yīng)前的82.5%。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)。 A．當(dāng)SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時反應(yīng)達(dá)到平衡 B．降低溫度，正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度大 C

5、．將平衡混合氣體通入過量BaCl2溶液中，得到沉淀的質(zhì)量為161.980 g D．達(dá)到平衡時，SO2的轉(zhuǎn)化率是90% 6．(2012年天津)已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJmol－1。向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。恒溫、恒容下反應(yīng)達(dá)平衡時，下列關(guān)系一定正確的是(　　)。 A．容器內(nèi)壓強p：p甲＝p丙>2p乙 B．SO3的質(zhì)量m：m甲＝m丙>2m乙 C．c(SO2)與c(O2)之比k：k甲＝k丙>k乙 D．反應(yīng)放出或

6、吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙 二、雙項選擇題 7．(2012年上海)為探究鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率[以v(H2)表示]，向反應(yīng)混合液中加入某些物質(zhì)，下列判斷正確的是(　　)。 A．加入NH4HSO4固體，v(H2)不變 B．加入少量水，v(H2)減小 C．加入CH3COONa固體，v(H2)減小 D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)減小 8．(2012年福建改編)一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如下圖所示。下列判斷正確的是(　　)。 A．在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等 B．溶液酸性越強，R的降解速率越小

7、C．R的起始濃度越小，降解速率越大 D．在20～25 min之間，pH＝10時的平均降解速率為0.0410－4 molL－1min－1 三、非選擇題 9．一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)。根據(jù)題意及下圖完成下列各題： (1)反應(yīng)達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________________________________________________________________________。 (2)500 ℃時，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________________(用nB、tB表示

8、)。 (3)在其他條件不變的情況下，將處于E點的體系的體積壓縮到原來的1/2，下列有關(guān)該體系的說法正確的是______(填字母)。 a．氫氣的濃度減少 b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快 c．甲醇的物質(zhì)的量增加 d．重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大 (4)據(jù)研究，反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O，反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是________________________________________________________________________ (用化學(xué)方程式表示)。 10．(2012年上海)用氮化硅(Si3N

9、4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動機的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下： 3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g) Si3N4(s)＋12HCl(g)　ΔH<0 完成下列填空： (1)在一定溫度下進行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2 L,3 min后達(dá)到平衡，測得固體的質(zhì)量增加了2.80 g，則H2的平均反應(yīng)速率______ mol/(Lmin)；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________________________________________________________________________。 (2)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后

10、，下列說法正確的是________________________________________________________________________。 a．其他條件不變，壓強增大，平衡常數(shù)K減小 b．其他條件不變，溫度升高，平衡常數(shù)K減小 c．其他條件不變，增大Si3N4物質(zhì)的量，平衡向左移動 d．其他條件不變，增大HCl物質(zhì)的量，平衡向左移動 (3)一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______。 a．3v逆(N2)＝v正(H2) b．v正(HCl)＝4v正(SiCl4) c．混合氣體密度保持不變 d．c(N2)∶c(H2)

11、∶c(HCl)＝1∶3∶6 (4)若平衡時H2和HCl的物質(zhì)的量之比為，保持其他條件不變，降低溫度后達(dá)到新的平衡時，H2和HCl的物質(zhì)的量之比______(填“>”、“＝”或“<”)。 11．(2012年廣東肇慶模擬)“硫—碘”循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)： Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI; Ⅱ.2HIH2＋I2；Ⅲ.2H2SO42SO2＋O2＋2H2O。 (1)分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是________。 a．反應(yīng)Ⅲ是在常溫下進行　　　　 b．反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比I2強 c．循環(huán)過程中需補充H2O d．循環(huán)過程產(chǎn)生1 mol O2的同時產(chǎn)生1 mo

12、l H2 (2)一定溫度下，向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如右圖所示。0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)＝________。該溫度下，Ⅱ的逆反應(yīng) H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝________。 (3)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡________移動(填“向左”、“向右”或“不”)，若加入少量下列試劑中的________，產(chǎn)生H2的速率將增大。 a．NaNO3　b．CuSO4　c．Na2SO4　d．NaHCO3 (4)以H2為燃料可制作氫氧燃料電池。已知2H2(g)＋O2(g)

13、===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ/mol 某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電能時，生成1 mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為________。 12．研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。 (1)NO2可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：___________________________________________________________________________。 利用反應(yīng)：6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時，消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是____________L。 (2)已知：

14、2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJmol－1；2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　ΔH＝－113.0 kJmol－1。 則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJmol－1。 一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。 a．體系壓強保持不變 b．混合氣體顏色保持不變 c．SO3和NO的體積比保持不變 d．每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2 測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1∶6，則平衡常

15、數(shù)K＝________。 (3)CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。 CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如右圖所示。該反應(yīng)ΔH______0(填“>”或“ <”)。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3104 kPa左右，選擇此壓強的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 專題

16、模擬演練(六) 1．A　解析：A項正確，由圖①可知溫度升高，反應(yīng)速率加快，且v逆比v正增大更快，所以ΔH＜0；B項錯誤，圖②表示甲、乙兩種條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡需要的時間不同，但平衡時反應(yīng)物含量相同，由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同，故影響因素不是壓強而是催化劑；C項錯誤，乙酸溶液中通入氨氣生成的CH3COONH4是強電解質(zhì)，故溶液導(dǎo)電能力增強，而不是減弱；D項錯誤，合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，即1 mol N2與4 mol H2反應(yīng)不完全，生成的NH3少于1 mol，故放出熱量一定小于92 kJ。 2．B　解析： 平衡時分離出一部分氣體Z，生成物濃度減小，因此逆反應(yīng)速率會變小，正反應(yīng)速率在分離

17、Z的瞬間不變，隨后也變小，化學(xué)平衡正向移動，A錯；由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，但該方向氣體的物質(zhì)的量減小，氣體的質(zhì)量也減小，因此不能確定平均相對分子質(zhì)量變化趨勢，C錯；平衡后加入X使平衡向正反應(yīng)方向移動，吸收的熱量增多，但ΔH不變，D錯。 3．C　解析：A錯誤，反應(yīng)在前50 s內(nèi)v(PCl3)===0.0016 molL－1s－1；B錯誤，升高溫度，平衡時n(PCl3)＝0.11 molL－12.0 L＝0.22 mol，平衡正向移動，則正反應(yīng)吸熱，ΔH＞0；C正確，對比題干中的平衡體系，可知相當(dāng)于向容器中再充入0.2 mol PCl5，平衡正向移動，故達(dá)到平衡前

18、v(正)＞v(逆)；D錯誤，先建立原容器兩倍關(guān)系的模型，再壓縮成原容器，則平衡向氣體體積減小的方向移動，即平衡向逆反應(yīng)方向移動，故PCl3的轉(zhuǎn)化率應(yīng)大于80%。 4．B　解析：b點c(SO3)最大，且不再變化，故b點為反應(yīng)平衡點，c點為升溫后平衡逆反應(yīng)方向移動，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項錯誤；B項正確，溫度越高速率越大；C項錯誤，轉(zhuǎn)化率：b>c>a; D項錯誤，溫度越高越逆向移動，故K值：a>b>c。 5．D　解析：SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反應(yīng)速率，兩者始終相等，A錯；由于正反應(yīng)是放熱的，降溫平衡右移，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，即正反應(yīng)速率減小程度小于逆反應(yīng)速率減小程度，B錯

19、；根據(jù)化學(xué)方程式知，生成SO3的物質(zhì)的量是氣體總物質(zhì)的量減小量的2倍，即0.63 mol，SO2不與BaCl2反應(yīng)，則生成硫酸鋇為0.63 mol，即146.79 g，C錯；反應(yīng)前氣體的總物質(zhì)的量減小0.315 mol，即減小1－82.5%＝17.5%，所以反應(yīng)前氣體總物質(zhì)的量為1.8 mol，O2為1.1 mol，則SO2為0.7 mol。消耗的SO2的物質(zhì)的量等于生成的SO3的物質(zhì)的量，即0.63 mol，轉(zhuǎn)化率為0.63 mol/0.7 mol＝90%，D正確。 6．B　解析：丙中的2 mol SO3等效于甲中的2 mol SO2和1 mol O2，甲相當(dāng)于兩個乙合并后再壓縮1倍體積使

20、平衡2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)正向移動，則SO3百分含量甲高于乙，故A錯誤、B正確；丙中進行的反應(yīng)為2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋197 kJmol－1，由于達(dá)到化學(xué)平衡后甲、丙組成相同，則甲中消耗的SO2與乙分解產(chǎn)生的SO2的總物質(zhì)的量恰為2 mol，故Q甲＋Q丙＝197 kJmol－1，不能確定Q甲是否等于Q丙，故D錯誤；三個容器中c(SO2)與c(O2)之比k均等于2，故C錯誤。 7．BC　解析：加入NH4HSO4固體導(dǎo)致溶液中c(H＋)增大，v(H2)加快，A項錯誤；加水導(dǎo)致溶液中c(H＋)減小，v(H2)減小，B項正確；因發(fā)生CH3COO－＋H

21、＋CH3COOH，導(dǎo)致溶液中c(H＋)減小，v(H2)減小，C項正確；滴加CuSO4溶液后形成銅鋅原電池，v(H2)加快，D項錯誤。 8．AD　解析：A項正確，在0～50 min之間，兩者的R都完全降解了；B項錯誤，通過計算平均降解速率，可知溶液酸性越強，R降解速率越大；C項錯誤，圖中pH不同、R起始濃度不同，不能比較。 9．(1)　(2) mol/(Lmin) (3)bc　(4)Cu2O＋CO2Cu＋CO2 解析：(1)先寫出反應(yīng)式：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，再根據(jù)平衡常數(shù)的定義列出表達(dá)式即可。 (2)v(CH3OH)∶v(H2)＝1∶2，v(H2)＝ mol/(

22、Lmin)。 (3)增大壓強，平衡正向移動，且v(正)、v(逆)都增大。 (4)CO2可抑制CO與Cu2O反應(yīng)。 10．(1)0.02　　(2)bd (3)ac　(4)＜ 解析：(1)由方程式可知固體(Si3N4)質(zhì)量增加2.80 g時消耗n(H2)＝2.80 g/140 gmol－16＝0.12 mol，故v(H2)＝0.12 mol/(2 L3 min)＝0.02 mol/(Lmin)。(2)因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)K減小，b正確；溫度不變，加壓或改變反應(yīng)物的濃度等平衡常數(shù)不變，a錯誤；其他條件不變，增加固體Si3N4的質(zhì)量，平衡不移動

23、，c錯誤；其他條件不變，增大HCl的物質(zhì)的量，平衡向消耗HCl的逆反應(yīng)方向移動，d正確。(3)利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知a項表示v正＝v逆，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡；b項均表示正反應(yīng)，無論反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，都成立；d項表示的濃度關(guān)系與是否平衡無關(guān)。 11．(1)c　(2)0.1 mol/(Lmin)　64　(3)向右　b　(4)80% 12．(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　6.72 (2)－41.8　b　2.67(或) (3)<　在1.3104 kPa下，CO轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大，但生產(chǎn)成本增加 解析：(1)NO2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式

24、為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。分析題給化學(xué)方程式可知，1 mol NO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移4 mol電子，故轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時消耗NO2的物質(zhì)的量為0.3 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72 L。 (2)將第一個熱化學(xué)方程式減去第二個熱化學(xué)方程式除以2得NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJmol－1。該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，反應(yīng)過程中體系壓強為恒量，a不能；混合氣體顏色保持不變，即NO2的濃度保持不變，b能；SO3和NO的體積比恒為1∶1，c不能；SO3的消耗速率和NO2的生成速率均是逆反應(yīng)速率，故d不能。 　　　　　NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) 起始量/mol　 1　　　 2　　　　 0　　　 0 變化量/mol　 x　　　 x　　　　 x　　　 x 平衡量/mol (1－x) (2－x)　　　 x　　 x 則有＝，解得x＝0.8， K＝＝＝。 (3)分析圖像可知，溫度越高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度平衡向左移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH＜0。