高考化学第一轮复习重点练习题:反应速率平衡

2017-05-03 12:54 高考复习 手机版

下面就是化学网为大家整理的高考化学第一轮复习重点练习题:反应速率平衡供大家参考,不断进步,学习更上一层楼。

1.传统合成氨工业需要采用高温、高压和催化剂。近来美国化学家使用新型铁系催化剂,在常温下合成了氨气。下列说法正确的是()

A.新型合成氨方法是吸热反应

B.新型合成氨方法可简化生产设备

C.新型催化剂提高了N2和H2的转化率

D.两种方法中该反应的化学平衡常数相同

答案 B

解析 催化剂不能使平衡移动,C错误;两种合成氨的方法使用温度不同,所以化学平衡常数不相同,D错误;合成氨是放热反应,不会因为催化剂而改变,A错误。

2.(重庆理综,7)在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)??Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是()

A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量

B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)= molL-1min-1

C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆

D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小

答案 C

解析 根据图像给出的在不同温度下达到平衡所需要的时间可得出:T1T2,再根据不同温度下达到平衡时c(X)的大小可推出此反应为放热反应。M点X的转化率小于W点X的转化率,因此反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量,选项A不正确;T2下,在0~t1时间内,v(X)= molL-1min-1,v(Y)=v(X)= molL-1min-1,选项B不正确;M点时在恒容条件下再加入一定量X,相当于增大压强,平衡正向移动,平衡后X的转化率增大,选项D不正确;在T1和T2温度时,当达到平衡状态时,M点v正(M)=v逆(M),W点v正(W)=v逆(W),温度高反应速率快,v逆(M)v逆(W),又v逆(W)v逆(N),则v逆(M)v逆(N),则v正(M)v逆(N),选项C正确。

3.已知:N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) H=-92.4 kJmol-1,下列结论正确的是()

A.在密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2充分反应放热92.4 kJ

B.N2(g)+3H2(g)??2NH3(l)

H=-Q kJmol-1,则Q92.4

C.增大压强,平衡向右移动,平衡常数增大

D.若一定条件下反应达到平衡,N2的转化率为20%,则H2的转化率一定为60%

答案 B

解析 A项,可逆反应不能进行彻底;B项,由NH3(g)生成NH3(l)要放出热量,所以QC项,平衡常数只与温度有关;D项,H2的转化量是N2的3倍,但转化率不一定是其3倍,当n(N2)∶n(H2)=1∶1时成立。

4.对处于平衡状态的反应2A(g)+B(g)??2C(g) 0,下列叙述正确的是()

A.增大A浓度的瞬间,v正增大,v逆不变

B.升高温度,v正减小,v逆增大

C.增大压强,v正增大,v逆减小

D.加入正催化剂,v正增大,v逆减小

答案 A

解析 B项,升温,v正、v逆均增大;C项,增大压强,v正、v逆均增大;D项,加入正催化剂,v正、v逆都增大。

5.高炉炼铁过程中发生的反应:Fe2O3(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表,下列说法不正确的是()

温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A.0

B.该反应的平衡常数表达式是K=

C.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小

D.其他条件不变,升高温度,可以降低CO的平衡转化率

答案 C

解析 升温,K值减小,则正反应为放热反应,K只与温度有关,C项错误。

6.T ℃时,在V L恒容密闭容器中加入足量的TaS2(s)和1 mol I2(g),发生反应TaS2(s)+2I2(g)??TaI4(g)+S2(g)

0。t min时生成0.1 mol TaI4。下列说法不正确的是()

A.0~t min内,v(I2)= molL-1min-1

B.若T ℃时反应的平衡常数K=1,则平衡时I2的转化率为

C.图中制备TaS2晶体过程中循环使用的物质是I2(g)

D.图中T1端得到纯净TaS2晶体,则温度T1

答案 A

解析 A项,应为v(I2)= molL-1min-1;

B项,K==1,则c(S2)c(TaI4)=c2(I2),所以c(I2)=c(S2)=c(TaI4)=

(I2)==;

C项,循环使用的应是I2(g);

D项,降温,平衡左移,得到TaS2晶体。

7.相同温度下,容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中均发生如下反应:

2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) H=-197 kJmol-1

实验测得有关数据如下:

容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系能量的变化/kJ SO2 O2 SO3 甲 2 1 0 Q1 乙 1.8 0.9 0.2 Q2 丙 0 0 2 Q3 下列判断中正确的是()

A.197Q1

B.若升高温度,反应的热效应不变

C.Q3=-197 kJ

D.生成1 mol SO3(l)时放出的热量大于98.5 kJ

答案 D

解析 Q1=197-Q3 Q1Q2,A、C错误;B项,升温,平衡左移,放出热量减少。

8.500 ℃、20 MPa时,将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化曲线如图所示。下列说法中正确的是()

A.从反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为0.005 molL-1min-1

B.平衡在10 min~20 min内的变化,可能是因为增大了容器的体积

C.25 min时分离出了0.1 mol NH3

D.在25 min后平衡向正反应方向移动,新平衡中NH3的体积分数比原平衡的小

答案 C

解析 A项,从图可知反应第一次达平衡的时间为10 min,该过程中v(N2)==0.002 5 molL-1min-1,A项错误;10 min~20 min,三种物质的物质的量变化程度均比前10 min的大,说明该时间段内反应速率增大,B项不正确;在25 min时,NH3的物质的量从0.3 mol降至0.2 mol,C项正确;D项,从图像看在25 min时将NH3从体系中移出,平衡向正反应方向移动,新平衡中NH3的体积分数比原平衡的大。

9.在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)??zC(g),图Ⅰ表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是()

A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.02 molL-1min-1

B.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)??zC(g)的0,且a=2

C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v正v逆

D.200 ℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B,达到平衡时,A的体积分数等于0.5

答案 A

解析 该反应的方程式为2A(g)+B(g)??C(g)。由图Ⅱ可知,升温,C的百分含量增大,平衡右移,0,B错误;C项,稀有气体不影响平衡移动,C错误;A项,v(B)==0.02 molL-1min-1,正确;D项,原平衡A的体积分数为0.5,充入2 mol A,1 mol B,相当于加压,平衡右移,A的体积分数小于0.5。

10.石油气芳构化是由石油气生产高辛烷值汽油的一种有效生产工艺。

测得反应2C4H10??C8H10(g)+5H2在不同温度下的平衡常数变化如下:

温度(℃) 400 450 500 平衡常数K a 6a 40a (1)该反应的正反应是________(填吸热或放热)反应。

(2)向2 L密闭定容容器中充入2 mol C4H10,反应10 s后测得H2浓度为1 molL-1,此10 s内,以C8H10表示的平均速率为____________________。

(3)能表示该反应在恒温恒容密闭容器中t1时刻后已经达平衡状态的图示是__________。

(4)下图表示某温度时将一定量的C4H10(含少量H2)充入容器中反应期间物质浓度随时间的变化(容器容积可变),实线代表C8H10,虚线代表C4H10。请用实线补充画出t1~t4间C8H10的浓度变化曲线。

答案 (1)吸热 (2)0.02 molL-1s-1

(3)bd

(4)

解析 (1)升温,K增大,该反应为吸热反应。

(2)v(C8H10 )==0.02 molL-1s-1。

(3)气体的质量和密度始终保持不变。

(4)C4H10降0.4 molL-1,则C8H10增加0.2 molL-1,t2时体积缩小一半,所以C8H10浓度瞬间变为0.40 molL-1。

11.(福州高三质量调研)工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-Q kJmol-1,将SO2转化为SO3,尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题:

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式________________________________________。

(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应,下列说法中,正确的是____________(填字母)。

A.若反应速率v正(O2)=2v逆(SO3),则可以说明该可逆反应已达到平衡状态

B.保持温度和容器体积不变,充入2 mol N2,化学反应速率加快

C.平衡后移动活塞压缩气体,平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大

D.平衡后升高温度,平衡常数K增大

将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到容积为2 L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:

实验编号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所

需时间/min SO2 O2 SO2 O2 1 T1 4 2 x 0.8 6 2 T2 4 2 0.4 y t (3)实验1从开始到反应达到化学平衡时,v(SO2)表示的反应速率为________;T1______T2(选填、或=),理由是_______________________________________

________________________________________________________________________。

答案 (1)K=

(2)C

(3)0.2 molL-1min-1反应放热,温度降低,平衡向右移动,反应物转化率升高(答案合理即可)

解析 (2)A项,v正(O2)=v逆(SO3)说明该反应达到平衡状态;B项,N2与反应无关,由于体积不变,反应速率不变;C项,压缩体积,平衡右移,SO2%、O2%减小,而SO3%增大;D项,升温,平衡左移,K减小。

(3)实验1中,SO2的平衡量x=1.6 mol,v(SO2)==0.2 molL-1min-1;由于x=1.60.4,平衡右移,由于0,所以T1T2。

12.钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置,工业上采用高炉冶炼,常用赤铁矿(Fe2O3)、焦炭、空气和熔剂(石灰石)作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的,还原时温度及在CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如图。

(1)铁在元素周期表中位于第______周期______族。

(2)在温度低于570 ℃时,还原分两阶段完成,在温度高于570 ℃时,依次发生的还原反应有________(选用图中的a、b、c、d填空)。

(3)为减少高炉冶铁时含CO的尾气排放,下列研究方向可采取的是________。

A.其他条件不变,增加高炉的高度

B.调节还原时的炉温

C.增加原料中焦炭与赤铁矿的比例

D.将生成的铁水及时移出

(4)已知下列反应数值:

反应序号 化学反应 反应热 ① Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H1=-26.7 kJmol-1 ② 3Fe2O3(s)+CO(g) 2Fe3O4(s)+CO2(g) H2=-50.8 kJmol-1 ③ Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g) H3=-36.5 kJmol-1 ④ FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) H4 H4=________ kJmol-1。

(5)1 100 ℃时,FeO(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g),平衡常数K=0.2。现在一密闭容器中,加入7.2 g FeO,同时通入4.48 L CO(已折合为标准状况),将其升温到1 100 ℃,并维持温度不变,达平衡时,FeO的转化率为________。

答案 (1)四 Ⅷ (2)cdb (3)B

(4)+7.28

(5)33.3%

解析 (2)由于Fe2O3—Fe3O4—FeO,所以顺序依次为c、d、b。

(3)调节炉温可调节CO的百分含量。

(4)3FeO(s)+CO2(g)CO(g)+Fe3O4(s)

H3=+36.5 kJmol-1

Fe3O4(s)+CO2(g)Fe2O3(s)+CO(g)

H2=+ kJmol-1

Fe2O3(s)+CO(g)3Fe(s)+CO2(g)

H1=-26.7 kJmol-1

三式相加得:

3FeO(s)+3CO(g)3Fe(s)+3CO2(g)

H=+21.85 kJmol-1

所以FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)

H=+7.28 kJmol-1

(5) FeO(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g)

起始(mol) 0.1 0.2 0 0

平衡(mol) 0.1-x 0.2-x x x

=0.2

x=0.033 3

所以FeO的转化率为100%=33.3%。

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