2022年高考化學二輪復習 專題檢測六 化學反應(yīng)速率和化學平衡一、選擇題(每小題6分，共60分)1在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，能說明達到平衡狀態(tài)的標志是()A體系的壓強不再改變B混合氣體的密度不再改變C反應(yīng)速率vAvBvCvDmnpqD單位時間內(nèi)m mol A發(fā)生斷鍵反應(yīng)，同時p mol C也發(fā)生斷鍵反應(yīng)解析：選項A，由于mn與pq是否相等無法判斷，所以壓強不變無法判斷反應(yīng)是否達到平衡。選項B，由于反應(yīng)中氣體體積、質(zhì)量都不變，所以任何時刻密度都不變。選項C，任何時刻都滿足所述的速率比例關(guān)系。選項D，單位時間內(nèi)m mol A發(fā)生斷鍵反應(yīng)，同時p mol C也發(fā)生斷鍵反應(yīng)(生成m mol A)，說明A的消耗量等于其生成量，反應(yīng)達到平衡。答案：D2在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g)Y(g)M(g)N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗編號溫度/起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15bA實驗中，若5 min時測得n(M)0.050 mol，則0至5 min時間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率v(N)1.0×102 mol/(L·min)B實驗中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.0C實驗中，達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為60%D實驗中，達到平衡時，b0.060解析：中5 min時生成M 0.05 mol，則生成N也是0.05 mol，v(N)1.0×103 mol·(L·min)1，A錯誤；中平衡時n(M)0.080 mol，則生成N 0.080 mol，消耗X、Y的物質(zhì)的量分別為0.080 mol，因此平衡時容器中有X 0.02 mol、有Y 0.32 mol，其平衡常數(shù)K1，B錯誤；中反應(yīng)溫度與相同，則平衡常數(shù)也相同，K1。則有1，a0.12，即參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量為0.12 mol，其轉(zhuǎn)化率為×100%60%，C正確；的平衡常數(shù)為1，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故的反應(yīng)在800 時進行，則有1，b0.060，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此在900 進行至平衡時b0.060，D錯誤。答案：C3一定條件下，分別向容積固定的密閉容器中充入A和足量B，發(fā)生反應(yīng)如下：2A(g)B(s)2D(g)H0，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下，分析可知下列說法不正確的是()實驗實驗實驗反應(yīng)溫度/800800850c(A)起始/mol·L1121c(A)平衡/mol·L10.510.85放出的熱量/kJabcA.實驗的化學平衡常數(shù)K1B實驗放出的熱量關(guān)系為b2aC實驗在30 min達到平衡過程的平均反應(yīng)速率v(A)為0.005 mol·L1·min1D當容器內(nèi)氣體密度不隨時間的變化而變化時上述反應(yīng)已達平衡解析：選項A，實驗達到平衡時K1。實驗反應(yīng)物的加入量是實驗的加入量的2倍，與實驗是等效平衡，所以實驗放出的熱量關(guān)系為b2a。選項C，實驗達到平衡時，t30 min，c(A)0.15 mol·L1，故v(A)0.005 mol·L1·min1。選項D，由于有固體B參與反應(yīng)，若氣體密度不變，說明整個體系中氣體的總質(zhì)量不變，A、B的濃度維持不變，反應(yīng)達到平衡。答案：B4反應(yīng)2AB3C4D可以用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，其中反應(yīng)最快的是()Av(A)0.5 mol/(L·s)Bv(B)0.3 mol/(L·s)Cv(C)0.8 mol/(L·s)Dv(D)1 mol/(L·s)解析：將用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成用同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后進行比較。若以v(B)為標準，則A項，v(B)0.25 mol/(L·s)；C項，v(B) mol/(L·s)；D項，v(B)0.25 mol/(L·s)。選項B中的v(B)最大，反應(yīng)最快。答案：B5反應(yīng)2A(g)B(g)2C(g)H0。下列反應(yīng)條件中有利于生成C的是()A低溫、低壓B低溫、高壓C高溫、高壓 D高溫、低壓解析：有利于C的生成，平衡應(yīng)該向正反應(yīng)方向移動，根據(jù)反應(yīng)的特點(吸熱反應(yīng)、反應(yīng)后氣體分子總數(shù)減小)可采用高溫、高壓的方法。答案：C6在一定條件下，A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過程中，反應(yīng)物與生成物的濃度隨時間變化的曲線如圖所示，則下列敘述正確的是()A該反應(yīng)的化學方程式為3AB2CB在t1(t110)s時，v(A)v(B)0Ct1s時，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為60%D0t1 s內(nèi)A的反應(yīng)速率為v(A) mol/(L·s)解析：從0到t1時刻，c(A)0.8 mol/L0.2 mol/L0.6 mol/L，c(B)0.5 mol/L0.3 mol/L0.2 mol/L，c(C)0.4 mol/L，三者之比為0.60.20.4312，所以該反應(yīng)的化學方程式為3AB2C，A項正確；在t1(t110)s之間反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，v(A)3v(B)0，B項錯誤；t1 s時，A的轉(zhuǎn)化率為×100%75%，C項錯誤；0t1 s內(nèi)A的反應(yīng)速率為 mol/(L·s)，D項錯誤。答案：A7(xx·株洲一模)對于達到平衡的可逆反應(yīng)XYWZ(已配平)，在t時刻增大壓強(其他條件不變)，正、逆反應(yīng)速率(v)變化的情況如圖所示。下列對X、Y、W、Z四種物質(zhì)狀態(tài)的描述正確的是()AW、Z均為氣體，X、Y中只有一種為氣體BX、Y均為氣體，W、Z中只有一種為氣體CX、Y或W、Z中均只有一種為氣體DX、Y均為氣體，W、Z均為液體或固體解析：本題考查了化學平衡及圖象分析知識，意在考查考生對知識的理解能力和圖象分析能力。由圖象可知，增大壓強，正、逆反應(yīng)速率都增大，且平衡正向移動，而增大壓強時平衡應(yīng)向氣體分子數(shù)減小的方向移動，分析可知B選項正確。答案：B8(xx·日照調(diào)研)向密閉容器中充入物質(zhì)A和B，發(fā)生反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)。反應(yīng)過程中，物質(zhì)A的體積分數(shù)和C的體積分數(shù)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A該反應(yīng)在T1、T3溫度時達到過化學平衡B該反應(yīng)在T2溫度時達到過化學平衡C該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D升高溫度，平衡會向正反應(yīng)方向移動解析：本題考查了化學平衡知識，意在考查考分析化學圖象的能力。T2之前A的體積分數(shù)減小，C的體積分數(shù)增大，是因為反應(yīng)未達到平衡，T2之后A的體積分數(shù)增大，C的體積分數(shù)減小，是因為反應(yīng)在T2時達到平衡后，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，故B項正確，C、D項錯誤。在T1和T3時，A的體積分數(shù)均與C的體積分數(shù)相等，但T1時反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)，A項錯誤。答案：B9(xx·銀川一中月考)往2 L密閉容器中充入NO2，在三種不同條件下發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)O2(g)，實驗測得NO2的濃度隨時間的變化如下表(不考慮生成N2O4)。下列說法正確的是()A實驗2比實驗1的反應(yīng)容器內(nèi)壓強小B實驗2比實驗1使用了效率更高的催化劑C實驗1比實驗3的平衡常數(shù)大D由實驗2和實驗3可判斷該反應(yīng)是放熱反應(yīng)解析：實驗1和實驗2相比，化學平衡狀態(tài)一致，但實驗2反應(yīng)速率快，先達到平衡狀態(tài)，故實驗2比實驗1使用了效率更高的催化劑，B項正確，A項錯誤；由表中數(shù)據(jù)看出，實驗3的溫度比實驗1和實驗2的高，反應(yīng)進行的程度也大，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，實驗3的化學平衡常數(shù)大，C、D項錯誤。答案：B10一定溫度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準標況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A06 min的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)3.3×102mol/(L·min)B6 min時的反應(yīng)速率：v(H2O2)3.3×102mol/(L·min)C反應(yīng)至6 min時，c(H2O2)0.30 mol/LD反應(yīng)至6 min時，H2O2分解了50%解析：根據(jù)題目信息可知，06 min，生成22.4 mL(標準狀況)氧氣，消耗0.002 mol H2O2，則v(H2O2)3.3×102mol/(L·min)，A項正確；隨反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率逐漸降低，B項正確；反應(yīng)至6 min時，剩余0.002 mol H2O2，此時c(H2O2)0.20 mol/L，C項錯誤；反應(yīng)至6 min時，消耗0.002 mol H2O2，轉(zhuǎn)化率為50%，D項正確。答案：C二、非選擇題(包括3小題，共40分)11(15分)在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g)，在一定溫度進行如下反應(yīng)：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJ·mol1反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表：時間t/h0124816202530總壓強p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列問題：(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施為_。(2)由總壓強p和起始壓強p0計算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率(A)的表達式為_。平衡時A的轉(zhuǎn)化率為_，列式并計算反應(yīng)的平衡常數(shù)K_。(3)由總壓強p和起始壓強p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A)，n總_mol，n(A)_mol。下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時間的數(shù)據(jù)，計算：a_。反應(yīng)時間t/h04816c(A)/(mol·L1)0.10a0.0260.0065分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時間間隔(t)的規(guī)律，得出的結(jié)論是_，由此規(guī)律推出反應(yīng)在12 h時反應(yīng)物的濃度c(A)為_mol·L1。解析：(1)由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為一個氣體體積增加的吸熱反應(yīng)，要提高A的平衡轉(zhuǎn)化率，就應(yīng)使平衡正向移動，所以應(yīng)采取的措施為升高溫度，降低壓強。(2)設(shè)到達平衡時A減少了x mol，A(g)B(g)C(g)起始量 0.10 mol 0 0變化量 x mol x mol x mol平衡量 (0.10x) mol x mol x mol根據(jù)阿伏加德羅定律可得：0.10/(0.10xxx)p0/p，求得A的轉(zhuǎn)化率表達式為(A)x/0.10×100%(p/p01)×100%，將題目中數(shù)據(jù)p04.91，p9.53代入表達式求得平衡時A的轉(zhuǎn)化率為94.1%。x0.094 1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為Kc(B)·c(C)/c(A)0.094 1×0.094 1/(0.100.094 1)1.5；(3)由以上三段式知平衡時n(總)(0.10x) mol，n(A)(0.10x) mol，將(2)問中的x代入即可得到n(總)0.10×p/p0 mol，n(A)0.10×(2p/p0) mol；由表中數(shù)據(jù)可以看出規(guī)律為平衡前每間隔4小時，A濃度約變?yōu)樵瓉淼囊话?，故可知a0.051，反應(yīng)在12 h時A的濃度為0.013 mol·L1。答案：(1)升高溫度、降低壓強(2)×100%94.1%A(g) B(g)C(g)010 mol 0 0010 mol×(194.1%)0.10 mol×94.1%0.10 mol×94.1%K1.5(3)0.10×0.10×0.051達到平衡前每間隔4 h，c(A)減少約一半0.01312(15分)能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：反應(yīng)：CO(g) 2H2(g)CH3OH(g)H1反應(yīng)： CO2(g) 3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟”原則的是_(填“”或“”)。下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)溫度250300350K2.0410.2700.012由表中數(shù)據(jù)判斷H1_0 (填“”、“”或“”)。某溫度下，將2mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c(CO)0.2 mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為_，此時的溫度為_(從上表中選擇)。(2)已知在常溫常壓下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1275.6 kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJ/molH2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ/mol寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：_。(3)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計如圖所示的電池裝置。該電池正極的電極反應(yīng)式為_。工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應(yīng)的化學方程式為_。解析：(1)原子經(jīng)濟性原則指的是原子利用率高的反應(yīng)，是化合反應(yīng)，原子利用率高達100%，故答案為：；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出，溫度越高則平衡常數(shù)越小，可以確定該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：；根據(jù)“三段式”得 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)初始濃度(mol/L)13 0 變化濃度(mol/L) 0.81.60.8平衡濃度(mol/L) 0.22.40.8則CO的轉(zhuǎn)化率×100%80%，平衡常數(shù)K2.041，所以該反應(yīng)的溫度為250，故答案為：80%；250；(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的反應(yīng)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)和反應(yīng)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6 kJ/mol，2CO (g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJ/mol，H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ/mol之間的關(guān)系為：××2×442.8 kJ/mol，故答案為：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ/mol；(3)在燃料電池中，正極是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即O22H2O4e=4OH，故答案為：O22H2O4e=4OH； 工作一段時間后，測得溶液的pH減小，說明氫氧根離子被消耗，在燃料電池中，總反應(yīng)是燃料燃燒的反應(yīng)，故答案為：2CH3OH3O24OH=2CO6H2O。答案：(1)80%250(2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ/mol(3)O22H2O4e=4OH2CH3OH3O24OH=2CO6H2O13(10分)(xx·唐山一模)肼(N2H4)通常用作火箭的高能燃料，N2O4作氧化劑。請回答下列問題：(1)已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)Ha kJ/molN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)Hb kJ/mol2NO2(g)N2O4(g)Hc kJ/mol寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式_。(2)工業(yè)上常用次氯酸鈉與過量的氨氣反應(yīng)制備肼，該反應(yīng)的化學方程式為_。(3)N2、H2合成氨氣為放熱反應(yīng)。800 K時向下列起始體積相同的密閉容器中充入2 mol N2、3 mol H2，甲容器在反應(yīng)過程中保持壓強不變，乙容器保持體積不變，丙是絕熱容器，三容器各自建立化學平衡。達到平衡時，平衡常數(shù)K甲_K乙_K丙(填“”、“”或“”)。達到平衡時N2的濃度c(N2)甲_c(N2)乙，c(N2)乙_c(N2)丙(填“”、“”或“”)。對甲、乙、丙三容器的描述，以下說法正確的是_。A乙容器氣體密度不再變化時，說明此反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)B在甲中充入稀有氣體He，化學反應(yīng)速率加快C向甲容器中充入氨氣，正向速率減小，逆向速率增大D丙容器溫度不再變化時說明已達平衡狀態(tài)解析：本題考查了蓋斯定律、化學反應(yīng)速率和化學平衡等知識，意在考查考生對化學反應(yīng)原理的掌握情況。(1)將三個已知的熱化學方程式依次編號為、，根據(jù)蓋斯定律，由2×可得：2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H(ac2b) kJ·mol1。(2)次氯酸鈉具有氧化性，可將氨氣氧化為肼，根據(jù)得失電子守恒配平方程式即可。(3)合成氨為放熱反應(yīng)，升溫時平衡逆向移動，且平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度越高其對應(yīng)的平衡常數(shù)越小，故K甲K乙K丙。甲容器中的反應(yīng)相當于在乙容器中反應(yīng)的基礎(chǔ)上增大壓強，增大壓強的瞬間所造成的結(jié)果是反應(yīng)物及生成物的濃度均增大，而該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強時雖然平衡右移，但根據(jù)勒夏特列原理可知，平衡時c(參與反應(yīng)的各物質(zhì))甲c(參與反應(yīng)的各物質(zhì))乙，故c(N2)甲c(N2)乙。丙為絕熱容器，平衡時丙容器中溫度高于乙容器中溫度，則丙容器中反應(yīng)的限度小于乙容器中反應(yīng)的限度，故c(N2)乙c(N2)丙。乙容器反應(yīng)過程中氣體總質(zhì)量和體積均不變，密度為恒量，A項錯誤；甲中充入氣體He，容器體積增大，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度減小，反應(yīng)速率減小，B項錯誤；向甲中充入氨氣，即增大生成物濃度，則逆向速率增大，正向速率減小，C項正確；丙為絕熱容器，其溫度不再變化時，說明反應(yīng)不再放出熱量，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，D項正確。答案：(1)2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H(ac2b) kJ·mol1(2)NaClO2NH3=N2H4NaClH2O(3)CD