备考2020年高考化学二轮专题 09 化学反应速率与化学平衡_试卷库

备考2020年高考化学二轮专题 09 化学反应速率与化学平衡

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一、单选题（共12小题）

1、已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的NO₂气体，且起始时体积相同。发生反应：2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g)△H＜0。一段时间后达到平衡状态，下列说法中正确的是（）

2、某密闭容器中发生如下反应：X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）；△H＜0．上图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t₂、t₃、t₅时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中错误的是（）

A . $\text{[math]}$ 时加入了催化剂 B . $\text{[math]}$ 时降低了温度 C . $\text{[math]}$ 时增大了压强 D . $\text{[math]}$ 时间内转化率最高

3、对于A₂+3B₂ $\text{[math]}$ 2C的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是（）

A . v(A₂)=0.4mol·L^-1·s^-1 B . v(B₂)=0.8mol·L^-1·s^-1 C . v(C)=0.6mol·L^-1·s^-1 D . v(B₂)=4.2mol·L^-1·min^-1

4、一定条件下，在密闭容器中发生反应4NH₃(g)+6NO(g) $\text{[math]}$ 5N₂(g)+6H₂O(g)△H<0并建立平衡，在t₁和t₃时分别改变一个条件，在t₂和t₄时反应达到新的平衡状态。图1是正反应速率随时间变化的图像，图2是NO的浓度随时间变化的图像，下列说法错误的是（）

A . t₁时改变的条件是减小生成物浓度 B . t₃时正、逆反应速率均增大 C . t₃时改变的条件可能是加压或者升温 D . t₄时的平衡常数小于t₁时的平衡常数

5、在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 mol CO₂和0.2 mol CO₂ ，在不同温度下反应CO₂(g)＋C(s) $\text{[math]}$ 2CO(g)达到平衡，平衡时CO₂的物质的量浓度c(CO₂)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是（）

A . 反应CO₂(g)＋C(s) $\text{[math]}$ 2CO(g)的ΔS＞0、ΔH＜0 B . 体系的总压强p_总：p_总(状态Ⅱ)＜2p_总(状态Ⅰ) C . 体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)＜2c(CO，状态Ⅲ) D . 逆反应速率：v_逆(状态Ⅰ)＞v_逆(状态Ⅲ )

6、少量铁粉与10mL 0.1mol·L^－1的稀盐酸反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H₂的产量可以使用如下方法中的（）

①加H₂O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸

④加 CH₃COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴CuSO₄溶液

⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10mL 1mol·L^－1盐酸

A . ①⑥⑦ B . ③⑤⑧ C . ③⑦⑧ D . ⑤⑦⑧

7、反应COCl₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)＋Cl₂(g) ΔH>0，达到平衡时，下列措施能提高COCl₂转化率的是（）

①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体

A . ①②④ B . ①④⑥ C . ②③⑤ D . ③⑤⑥

8、已知：X(g)＋2Y(g) $\text{[math]}$ 3Z(g) ∆H＝﹣a kJ·molˉ¹(a＞0)，下列说法不正确的是（）

A . 0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z，放出能量一定小于0.1 a kJ B . Y的起始浓度不能为零，平衡浓度也不能为零 C . 在其他条件不变的情况下，降低反应温度，正、逆反应速率均减小 D . 当反应达到平衡状态时，一定存在3v(Y)_正=2v(Z)_逆

9、在相同的密闭容器中，用高纯度纳米级Cu₂O分别进行催化分解水的实验：2 H₂O(g) $\text{[math]}$ 2 H₂(g) + O₂(g) ∆H>0，实验测得反应体系中水蒸气浓度（mol·L^-1）的变化结果如下：

序号	时间/min	0	10	20	30	40	60
①	温度T₁/ 1号Cu₂O	0.0500	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	温度T₁/ 2号Cu₂O	0.0500	0.0490	0.0483	0.0480	0.0480	0.0480
③	温度T₂/ 2号Cu₂O	0.0500	0.0480	0.0470	0.0470	0.0470	0.0470

下列说法不正确的是（）

A . 实验时的温度T₂高于T₁ B . 2号Cu₂O的催化效率比1号Cu₂O的催化效率高 C . 实验①前20 min的平均反应速率v(O₂) = 7×10ˉ⁵mol·Lˉ¹·minˉ¹ D . 等质量纳米级Cu₂O比微米级Cu₂O催化效率高，这与Cu₂O的粒径大小有关

10、对于反应A(g)＋2B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)，在压强相同的条件下，若生成物C的含量ｗ(C)与时间T的关系如图所示。则下列结论正确的是（）

A . T₁＞T₂ ，正反应放热 B . T₁＜T₂ ，正反应放热 C . T₁＞T₂ ，正反应吸热 D . T₁＜T₂ ，正反应吸热

11、将一定量氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)加入密闭容器中，发生反应NH₂COONH₄(S) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)＋CO₂(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lgK)值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法错误的是（）

A . C点对应状态的平衡常数K_(C)＝10^－3.638 B . 该反应的ΔH＞0 C . NH₃的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 D . 30℃时，B点对应状态的v₍_正)＜v₍_逆)

12、在2L的密闭容器中充入2 molX(g)和1 mol Y（g）,发生反应2X(g) +Y(g) $\text{[math]}$ 3Z(g) △H，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示，下列推断正确的是（）

A . 升高温度.平衡常数增大 B . W点Y的正反应速率等于M点Y的正反应速率 C . Q点时,Y的转化率最大 D . 平衡时充入3molZ,达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大

二、实验探究题（共1小题）

1、甲醇是一种用途非常广泛的基础化工原料，可通过下列反应合成：

Ⅰ．CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)△H₁

Ⅱ．CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)△H₂

Ⅲ．CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g)△H₃

回答下列问题

(1)反应(Ⅰ)的△S (填“>”或“<”)0，△H₁= （用△H₂、△H₃表示）。

(2)上述反应的平衡常数的自然对数值lnK_P(K_P为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图甲所示

①反应(Ⅱ)的△H (填“>”或“<”)0。

②480K时，lnK_P(Ⅰ)+lnK_p(Ⅱ)+lnK_p(Ⅲ)= 。

③某温度下，向某恒容密闭容器中充入0.1 molCO和0.2molH₂发生反应(Ⅰ)，达到平衡时，CO的转化率为90%，若平衡时总压强5MPa，则K_P= (K_P为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

(3)若用CO和CO₂混合气体合成甲醇，起始时均控制 $\text{[math]}$ =2.60，CO的平衡转化率X(CO)与温度及压强的关系如图乙所示。下列说法正确的是（填字母）。 (3)

A . p₁<p₂<p₃ B . 升高温度，反应速率和X(CO)均减小 C . 起始时若p₂=7.2MPa，则H₂的分压为5.2MPa D . 其他条件不变，增大 $\text{[math]}$ ，X(CO)增大

三、综合题（共4小题）

1、一定温度下，反应3Fe（s）+4H₂O（g） $\text{[math]}$ Fe₃O₄（s）+4H₂（g），在一密闭容器中进行达平衡后，试回答：

(1)增加Fe的物质的量，其正反应速率。

（A.变快 B.不变 C.变慢，填字母代号）。

(2)将容器的体积缩小一半，其正反应速率，逆反应速率。

(3)若保持体积不变，充入Ar，其逆反应速率。

(4)保持压强不变，充入Ar，其正反应速率。

2、已知可逆反应M(g)＋N(g) $\text{[math]}$ P (g)＋Q(g) ，请回答下列问题：

(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol•L^-1 ， c(N)=2.4 mol•L^-1 ，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为；该温度时K= 。

(2)若温度升高K值增大，则该反应为反应。（填“吸热”或“放热”）。理由。

(3)若反应温度升高，M的转化率（填“增大”“减小”或“不变”；）

(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4mol•L^-1, c(N)=a mol•L^-1;达到平衡后，c(P)=2 mol•L^-1,a= 。

(5)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M) = c(N)= b mol•L^-1 ，达到平衡后，M的转化率为。

3、已知化学反应①：Fe(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ FeO(s)+CO(g)，其化学平衡常数为K₁；化学反应②：Fe(s)+H₂O(g) $\text{[math]}$ FeO(s)+H₂(g)，其化学平衡常数为K₂ ，在温度973 K和1 173 K的情况下，K₁、K₂的值分别如下：

温度	K₁	K₂
973 K	1.47	2.38
1 173 K	2.15	1.67

请填空：

(1)反应①的K₁表达式是。

(2)现有反应③：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)，该反应的平衡常数K₃ ，根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式为，据此关系式及上表数据，能推断出反应③是（填“吸热”或“放热”）反应。

(3)能判断反应③一定处于化学平衡状态的依据是（填写字母序号）。 (3)

A . 压强不随时间改变 B . 气体密度不随时间改变 C . H₂的体积分数不随时间改变 D . 单位时间内生成H₂和H₂O(g)的物质的量相等

(4)图甲、乙分别表示反应③在t₁时刻达到平衡，在t₂时刻因改变某个条件而发生变化的情况：

①图甲中t₂时刻发生改变的条件是。

②图乙中t₂时刻发生改变的条件是。

(5)一定条件下处于化学平衡状态的反应③当使CO₂和CO的浓度同时增大为原来的两倍时，该反应的化学平衡向移动（填“不”、“逆反应方向”或“正反应方向”）

4、火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NO_x)、SO₂和CO₂等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

(1)脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：

CH₄(g)＋4NO₂(g)=4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H₁＝－574 kJ/mol

CH₄(g)＋4NO(g)=2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) △H₂＝－1160 kJ/mol

写出CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂(g)、CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式：。

(2)脱碳。

方法一：在恒容密闭容器中将CO₂转化为甲醇：CO₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)＋H₂O(g)

①下列条件可以判定该反应到达平衡状态的是(填字母)。

A.2v_正(H₂)＝v_逆(CH₃OH) B．容器内气体的密度不变

C．容器内压强不变 D．反应不再释放热量

方法二：让一定量的CO₂与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)＋CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g) ∆H，测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)％]的影响如图所示，回答下列问题：

② 图中p₁、p₂、p₃的大小关系是，图中a、b、c三点对应的平衡常数K_a、K_b、K_c大小关系是。

③ 900 ℃、1.013 MPa时，1 mol CO₂与足量碳反应达平衡后容器的体积为V L，CO₂的转化率为(保留一位小数)，该反应的平衡常数K＝。

方法三：用NaOH溶液吸收CO₂。

④在NaOH溶液中通入一定量的CO₂气体，所得溶液中c(HCO₃²^－)：c(CO₃²^－)=4：1，此时溶液的pH=。(已知：室温下，H₂CO₃的K₁=4×10^－7 ， K₂=5×10^－11。lg2=0.3)

(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成(NH₄)₂SO₄。(NH₄)₂SO₄水溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示)；室温时，向(NH₄)₂SO₄溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na^＋)c(NH₃·H₂O)(填“＞”、“＜”或“=”)。