届高考化学二轮复习化学反应速率与化学平衡作业全国通用Word文档格式.docx
《届高考化学二轮复习化学反应速率与化学平衡作业全国通用Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届高考化学二轮复习化学反应速率与化学平衡作业全国通用Word文档格式.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![届高考化学二轮复习化学反应速率与化学平衡作业全国通用Word文档格式.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-12/30/24049ff0-9a33-4ccc-bc0a-830867d227d1/24049ff0-9a33-4ccc-bc0a-830867d227d11.gif)
反应过程中c(C)随时间变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.反应在0~50s的平均速率v(C)=1.6×
10-3mol·
L-1·
s-1
B.该温度下,反应的平衡常数K=0.025
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.11mol·
L-1,则该反应的ΔH<
D.反应达平衡后,再向容器中充入1molA,该温度下再达到平衡时,0.1mol·
L-1<
c(C)<
0.2mol·
L-1
A项,在前50s,C的浓度变化量为0.08mol·
L-1,所以反应速率=
=1.6×
s-1,正确;
B项,在250s达平衡,C的浓度为0.10mol·
L-1,根据方程式计算,平衡时A的浓度为0.4mol·
L-1,B的浓度为0.1mol·
L-1,则平衡常数K=
=0.025,正确;
C项,保持其他条件不变,升温,平衡时B的浓度比原来多,则说明平衡正向移动,即正反应为吸热反应,错误;
D项,再充入1molA,相对于加压到原来的2倍压强,平衡逆向移动,C的浓度比原来的浓度大,但小于原来的2倍,正确。
5.(2018·
石家庄模拟)某温度下,反应2A(g)
B(g) ΔH>0在密闭容器中达到平衡,平衡后
=a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡状态,此时
=b,下列叙述正确的是( )
A.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充了B气体,则a<
b
B.若a=b,则改变的条件可能是使用了催化剂
C.若其他条件不变,升高温度,则a<
D.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则a>
选B。
A项中增加B气体,相当于压强增大,平衡正向移动,则b<
a,A错误;
C项中升高温度,平衡正向移动,则b<
a,C错误;
D项中若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则体积增大,平衡向气体分子数增多的方向移动,即逆向移动,则a<
b,D错误。
6.(2018·
盐城高三模拟)一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应:
CO(g)+Cl2(g)
COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min时到达平衡。
容器
编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CO
Cl2
COCl2
Ⅰ
500
1.0
0.8
Ⅱ
a
0.5
Ⅲ
600
0.7
下列说法中正确的是( )
A.容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(CO)=0.16mol·
min-1
B.该反应正反应为吸热反应
C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55mol
D.若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%
A项,容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(COCl2)=
=0.32mol·
min-1,依据反应速率之比等于化学计量数之比分析,v(CO)=0.32mol·
min-1,故A错误;
B项,依据表中数据可知,Ⅰ和Ⅲ比较,升温,COCl2的物质的量减小,说明平衡逆向移动,则逆向为吸热反应,正向为放热反应,故B错误;
C项,依据Ⅰ中数据求算500℃时的平衡常数:
CO(g)+Cl2(g)
COCl2(g)
起始浓度(mol·
L-1)220
转化浓度(mol·
L-1)1.61.61.6
平衡浓度(mol·
L-1)0.40.41.6
反应的平衡常数K=
=10,平衡时CO的转化率为
×
100%=80%,依据Ⅱ中数据,结合方程式可知,
L-1)22a0
L-1)111
L-1)12a-11
则有
=10,解得a=0.55,故C正确;
D项,反应为气体体积减小的反应,若起始向容器Ⅰ中加入0.8molCO和0.8molCl2,相当于减压,平衡逆向移动,CO平衡转化率降低,小于80%,故D错误。
7.某温度下,反应2A(g)
B(g)+C(g)的平衡常数为1,在容积为2L的密闭容器中加入A(g)。
20s时测得各组分的物质的量如下表:
物质
A(g)
B(g)
C(g)
物质的量/mol
1.2
0.6
下列说法正确的是( )
A.反应前20s的平均速率为v(A)=0.6mol·
B.20s时,正反应速率等于逆反应速率
C.达平衡时,A(g)的转化率为100%
D.若升高温度,平衡常数变为0.5,则反应的ΔH<
由题意知前20s的平均速率为v(A)=2v(B)=2×
=0.03mol·
s-1,A项错误;
20s时,Q=
=
=0.25<
K,反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,B错误;
反应是可逆反应,平衡时A(g)的转化率不可能为100%,C项错误;
升高温度,平衡常数从1变为0.5,平衡常数变小,反应放热,ΔH<
0,D项正确。
8.(2015·
高考安徽卷)
汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)+O2(g)
2NO(g)。
一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是( )
A.温度T下,该反应的平衡常数K=
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<
0
A.由曲线a可知,达到平衡时c(N2)=c1mol·
L-1,则生成的c(NO)=2(c0-c1)mol·
L-1,故K=
。
B.反应物和产物都是气体,当容器保持恒容时,混合气体的密度始终保持不变。
C.催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动,故加入催化剂后达到平衡时,c(N2)仍为c1mol·
L-1。
D.若曲线b改变的是温度,根据达到平衡时曲线b对应的时间短,则对应温度高,升高温度时c(N2)减小,平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔH>
0。
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
9.(14分)工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
图1表示反应中能量的变化;
图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化。
请回答下列问题:
(1)在图1中,曲线________(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;
该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)下列说法正确的是________。
A.起始充入的CO为2mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时
会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=_______________________________________;
该温度下CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的化学平衡常数为________。
若保持其他条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)请在图3中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1<
p2)。
(5)已知CH3OH(g)+
O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9kJ/mol,
又知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44kJ/mol,
请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g)
起始浓度:
1mol/L2mol/L0
转化浓度:
0.75mol/L1.5mol/L0.75mol/L
平衡浓度:
0.25mol/L0.5mol/L0.75mol/L
v(H2)=
=0.15mol·
min-1,
K=
=12。
该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小。
(4)注意:
升温平衡左移,而升压平衡右移。
答案:
(1)b 放热
(2)AC (3)0.15mol·
min-1 12 减小
(4)
(5)CH3OH(g)+
CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-280.9kJ/mol
10.(10分)(2018·
茂名模拟)二甲醚具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”,以下为其中一种合成二甲醚的方法:
在一定温度、压强和催化剂作用下,在同一反应器中进行如下反应:
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-49.1kJ·
mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2=-24.5kJ·
③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
ΔH3=+41.2kJ·
(1)写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式:
___________
(2)一定条件下,原料气中n(H2)/n(CO2)比值和温度对CO2平衡转化率影响的实验数据如图。
①温度为T1K时,在1L反应容器中投入2molCO2和8molH2进行反应,试计算达到平衡时CO2的浓度为________________。
②结合数据图,归纳CO2平衡转化率受外界条件影响的变化规律:
a.________________________________________________________________________。
b.________________________________________________________________________。
(3)为研究初始投料比与二甲醚产率关系,在一定温度和压强下,投入一定物质的量的H2、CO、CO2进行实验,发现二甲醚的平衡产率随原料气中n(CO)/[n(CO)+n(CO2)]比值增大而增大,试分析其原因:
__________________________________________________
(1)首先写出化学方程式及物质的状态:
2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)。
可知目标化学方程式可由已知化学方程式中①×
2+②得到,利用盖斯定律计算ΔH=2ΔH1+ΔH2=-122.7kJ·
mol-1。
(2)①由题图知T1K达平衡时CO2的转化率为50%,则剩余1molCO2。
计算得浓度为1mol·
②相同温度时比较原料气中n(H2)/n(CO2)比值对转化率的影响,原料气中n(H2)/n(CO2)比值一定时判断温度对转化率的影响。
(1)2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.7kJ·
(2)①1mol·
L-1 ②a.其他条件不变,CO2平衡转化率随n(H2)/n(CO2)比值增大而增大 b.其他条件不变,CO2平衡转化率随反应温度升高而减小
(3)CO的含量增大,反应③平衡将向逆反应方向移动,既消耗更多的水,又增大了CO2和H2的含量,从而促使反应①和②的平衡向正反应方向移动,二甲醚产率增大(答案合理即可)
11.(13分)(2018·
广州模拟)已知Ca(OH)2和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。
在钨冶炼工艺中,将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中得到钨酸钙,发生反应Ⅰ:
WO
(aq)+Ca(OH)2(s)
CaWO4(s)+2OH-(aq)。
(1)如图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。
①计算T1时Ksp(CaWO4)=________。
②T1________T2(填“>
”“=”或“<
”)。
(2)反应Ⅰ的平衡常数K理论值如表所示:
25
50
90
100
K
79.96
208.06
222.88
258.05
①该反应平衡常数K的表达式为_________________________________________。
②该反应的ΔH________0(填“>
③由于溶液中离子间的相互作用,实验测得的平衡常数与理论值相距甚远。
50℃时,向一定体积的钨酸钠碱性溶液[c(Na2WO4)=c(NaOH)=0.5mol·
L-1]中,加入过量Ca(OH)2,反应达到平衡后WO
的沉淀率为60%,计算实验测得的平衡常数:
____________________
(3)制取钨酸钙时,适时向反应混合液中添加适量盐酸,分析作用:
______________
(1)①分析T1时CaWO4的沉淀溶解平衡曲线知Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)·
c(WO
)=1×
10-10。
②Ca(OH)2和CaWO4的溶解度均随温度升高而减小,分析图像中的数据知温度为T1时两物质的溶解度较大,故T1<
T2。
(2)②分析表中数据知反应Ⅰ的平衡常数随温度的升高而增大,说明升高温度平衡正向移动,该反应的ΔH>
(1)①1×
10-10 ②<
(2)①K=
②>
③ Ca(OH)2(s)+WO
(aq)
CaWO4(s)+2OH-(aq)
0.50.5
0.5×
60%=0.30.6
0.21.1
=6.05
(3)加入盐酸,消耗反应生成的OH-,使溶液中OH-浓度减小,平衡向正反应方向移动,提高WO
的沉淀率
12.(15分)(2015·
高考全国卷Ⅰ)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。
该反应的还原产物为________。
(2)已知反应2HI(g)===H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·
mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。
(3)Bodensteins研究了下列反应:
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
0.60
0.73
0.773
0.780
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为________。
②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。
若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=________min-1。
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。
当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为________(填字母)。
(1)浓缩液中碘元素以I-的形式存在,I-具有还原性,可将MnO2还原为Mn2+。
(2)设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x,则2x-436kJ-151kJ=+11kJ,x=299kJ。
(3)①由表中数据可知,无论是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,最终x(HI)均为0.784,说明此时已达到了平衡状态。
设HI的初始浓度为1mol·
L-1,则:
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
初始浓度/mol·
L-1 1 0 0
转化浓度/mol·
L-1 0.2160.108 0.108
平衡浓度/mol·
L-1 0.784 0.108 0.108
②建立平衡时,v正=v逆,即k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),k逆=
k正。
由于该反应前后气体分子数不变,故k逆=
k正=
在t=40min时,x(HI)=0.85,则v正=0.0027min-1×
0.852≈1.95×
10-3min-1。
③因2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,升高温度,v正、v逆均增大,且平衡向正反应方向移动,HI的物质的量分数减小,H2、I2的物质的量分数增大。
因此,反应重新达到平衡后,相应的点分别应为A点和E点。
(1)MnSO4(或Mn2+)
(2)299
(3)①
②
1.95×
10-3 ③A、E