版新一线名师指导高三化学一轮复习苏教版新题适合全国卷专课时规范练19化学反应速率及影响因素.docx

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版新一线名师指导高三化学一轮复习苏教版新题适合全国卷专课时规范练19化学反应速率及影响因素

课时规范练21　化学平衡的移动

（时间:

45分钟　满分:

100分）

一、选择题（本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求）

1.可逆反应X（g）+Y（g）

2Z（g）　ΔH<0达到平衡时,下列说法正确的是（　　）

A.减小容器容积,平衡向右移动

B.加入催化剂,Z的产率增大

C.增大c（X）,X的转化率增大

D.降低温度,Y的转化率增大

2.密闭容器中的一定量混合气体发生如下反应:

xA（g）+yB（g）

zC（g）,达到平衡时,测得A的浓度为0.5mol·L-1,在温度不变的条件下,将容器的容积扩大到两倍,使反应再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3mol·L-1,下列有关判断正确的是（　　）

A.x+y

C.C的体积分数下降D.B的浓度增大

3.某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX（g）和2molY（g）发生反应:

X（g）+mY（g）

3Z（g）

平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。

在此平衡体系中加入1molZ（g）,再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。

下列叙述不正确的是（　　）

A.m=2

B.两次平衡的平衡常数相同

C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1

D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol·L-1

4.在不同温度下,向VL密闭容器中加入0.5molNO和0.5mol活性炭,发生反应:

2NO（g）+C（s）

N2（g）+CO2（g）　ΔH<0,达到平衡时的数据如下:

温度/℃

n（C）/mol

n（CO2）/mol

T1

0.15

T2

0.375

下列有关说法正确的是（　　）

A.由上述信息可推知:

T1>T2

B.T2℃时,若反应达平衡后再缩小容器的容积,c（N2）∶c（NO）增大

C.T1℃时,若开始时反应物的用量均减少一半,平衡后NO的转化率增大

D.T1℃时,该反应的平衡常数K=

5.下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是（　　）

A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅

B.高压比常压有利于合成SO3

C.氯气在水中的溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度

D.等质量粉末状碳酸钙与块状碳酸钙分别与同浓度的盐酸反应,粉末状碳酸钙比块状碳酸钙的反应迅速

6.氢气用于烟气脱氮、脱硫的反应为4H2（g）+2NO（g）+SO2（g）

N2（g）+S（l）+4H2O（g）　ΔH<0。

下列有关说法正确的是（　　）

A.当v（H2）=v（H2O）时,达到平衡

B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,化学平衡逆向移动

C.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率

D.化学平衡常数表达式为K=

7.羰基硫（COS）可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。

在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:

CO（g）+H2S（g）

COS（g）+H2（g）　K=0.1

反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol。

下列说法正确的是（　　）

A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应

B.通入CO后,正反应速率逐渐增大

C.反应前H2S物质的量为7mol

D.CO的平衡转化率为80%

8.（2018辽宁省五校联考）汽车发动机中生成NO的反应为N2（g）+O2（g）

2NO（g）,T℃时,K=0.09。

在T℃下往甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,分别投入N2（g）和O2（g）模拟反应,起始浓度如表所示。

下列判断不正确的是（　　）

起始浓度

甲

乙

丙

c（N2）/（mol·L-1）

0.46

0.46

0.92

c（O2）/（mol·L-1）

0.46

0.23

0.92

A.起始时,反应速率:

丙>甲>乙

B.平衡时,c（NO）:

甲=丙>乙

C.平衡时,N2的转化率:

甲>乙

D.平衡时,甲中c（N2）=0.4mol·L-1

9.温度为T℃时,向VL的密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应A（g）+B（g）

C（s）+xD（g）　ΔH>0,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是（　　）

A.反应在前10min的平均反应速率v（B）=0.15mol·L-1·min-1

B.该反应的平衡常数表达式K=

C.若平衡时保持温度不变,压缩容器容积,平衡向逆反应方向移动

D.反应至15min时,改变的反应条件可能是降低温度

10.一定条件下合成乙烯发生反应:

6H2（g）+2CO2（g）

CH2

CH2（g）+4H2O（g）。

反应的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是（　　）

A.生成乙烯的速率:

v（M）>v（N）

B.平衡常数:

KM

C.催化剂会影响CO2的平衡转化率

D.若投料比n（H2）∶n（CO2）=3∶1,则图中M点时,CO2的体积分数为15.4%

二、非选择题（本题共3个小题,共50分）

11.（16分）甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。

（1）若在恒温、恒容的容器内进行反应CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）,则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有　　　　（填序号）。

A.CO的百分含量保持不变

B.容器中H2的浓度与CO的浓度相等

C.容器中混合气体的密度保持不变

D.CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等

（2）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:

①甲醇蒸气重整法。

该法中的一个主要反应为CH3OH（g）

CO（g）+2H2（g）,此反应能自发进行的原因是　　　　　　　　　　　。

②甲醇部分氧化法。

在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大,表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。

则当n（O2）∶n（CH3OH）=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在制备H2时最好控制n（O2）∶n（CH3OH）=　　　　　　。

12.（2018全国Ⅱ）（18分）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2）,还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题:

（1）CH4-CO2催化重整反应为:

CH4（g）+CO2（g）

2CO（g）+2H2（g）。

已知:

C（s）+2H2（g）

CH4（g）　ΔH=-75kJ·mol-1

C（s）+O2（g）

CO2（g）　ΔH=-394kJ·mol-1

C（s）+

O2（g）

CO（g）　ΔH=-111kJ·mol-1

该催化重整反应的ΔH=　　　　　kJ·mol-1,有利于提高CH4平衡转化率的条件是　　　（填标号）。

A.高温低压B.低温高压

C.高温高压D.低温低压

某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为　　　　mol2·L-2。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少,相关数据如下表:

积碳反应CH4（g）

C（s）+2H2（g）

消碳反应CO2（g）+C（s）

2CO（g）

ΔH/（kJ·mol-1）

75

172

催化剂X

33

91

催化剂Y

43

72

①由上表判断,催化剂X　　　　　（填“优于”或“劣于”）Y,理由是　　　　　　　　　　。

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示,升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是　　　　　（填标号）。

A.K积、K消均增加

B.v积减小、v消增加

C.K积减小、K消增加

D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p（CH4）·[p（CO2）]-0.5（k为速率常数）,在p（CH4）一定时,不同p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如下图所示,则pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）从大到小的顺序为　　　　　　　　　。

13.（16分）自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的固定的相关研究获得了不断的发展。

（1）下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数（K）值。

反应

大气固氮N2（g）+O2（g）

2NO（g）

温度/℃

27

2260

K

3.84×10-31

1

①分析数据可知:

大气固氮反应属于　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。

②2260℃时,向2L密闭容器中充入0.3molN2和0.3molO2,20s时反应达到平衡。

则此时得到NO　　　mol,用N2表示的平均反应速率为　　　　　　　　　。

（2）已知工业固氮反应:

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）

ΔH<0,在其他条件相同时,分别测定此反应中N2的平衡转化率随压强和温度（T）变化的曲线如图A、B所示,其中正确的是　　　　（填“A”或“B”）,T1　　　　（填“>”或“<”）T2。

（3）20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。

其示意图如C所示,阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

课时规范练21　化学平衡的移动

1.D　该反应前后气体体积不变,减小容器容积压强增大,平衡不移动,A项错误;催化剂只改变反应速率,不改变化学平衡,Z的产率不变,B项错误;两种反应物,增加一种物质的量可以增大另一种物质的转化率,本身转化率减小,增大c（X）,X的转化率减小,C项错误;正反应是放热反应,降温平衡正向移动,Y的转化率增大,D项正确。

2.C　在温度不变的条件下,将容器的容积扩大到两倍,若不考虑平衡移动,A的浓度应该是0.25mol·L-1,但当反应再达到平衡时A的浓度变为0.3mol·L-1,这说明降低压强平衡向逆反应方向移动了,故x+y>z,A、B两项错误;平衡向逆反应方向移动,C的体积分数下降,C项正确;体积增大将导致B的浓度减小,D项错误。

3.D　运用三段式求算m。

设转化的X的物质的量为nmol。

　　　　X（g）+mY（g）

3Z（g）

起始（mol）120

转化（mol）nmn3n

平衡（mol）（1-n）（2-mn）3n

据（1-n）∶（2-mn）∶3n=30%∶60%∶10%

求得:

n=0.1,m=2。

由m=2知,A项正确;由第二次平衡时,X、Y、Z的体积分数不变可知两次平衡的平衡常数相同,则B项正确;由m和n的数值及起始量可计算出X、Y二者的平衡转化率都为10%,C项正确;第二次平衡时,c（Z）=

=0.2mol·L-1,D项错误。

4.D　由表中数据可知,T1℃时达到平衡n（C）=0.35mol,T2℃时达到平衡n（C）=0.375mol,由于反应2NO（g）+C（s）

N2（g）+CO2（g）的ΔH<0,则有T1

D正确。

5.D　增大压强的瞬间,NO2的浓度增大,颜色加深,然后反应2NO2

N2O4的平衡向正反应方向移动,NO2的浓度减小,颜色变浅,A项能用平衡移动原理解释;合成SO3的反应为2SO2+O2

2SO3,反应前后气体分子总数减少,增大压强,平衡向右移动,有利于SO3的合成,B项能用平衡移动原理解释;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应是一个可逆反应,饱和食盐水中Cl-的浓度较大,使平衡左移,会降低氯气在饱和食盐水中的溶解度,C项能用平衡移动原理解释;碳酸钙和稀盐酸的反应不是可逆反应,D项反应速率增大不能用平衡移动原理解释。

6.D　A项中的反应速率,没有说明反应的方向,因此不能判断是否达到平衡,错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,B项错误;催化剂对化学平衡无影响,不能提高NO的平衡转化率,C项错误;化学平衡常数是指可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积的比值,因此K=

D项正确。

7.C　升高温度,H2S浓度增加,说明平衡向左移动,则正反应为放热反应,A项错误;通入CO,在恒容密闭容器中相当于增大反应物浓度,故正反应速率瞬间增大,然后又逐渐减小,B项错误;设反应前H2S的物质的量为xmol,则根据方程式得:

K=

=0.1,解之得x=7,故C项正确;α（CO）=

×100%=20%,D项错误。

8.B　起始时,反应物总浓度:

丙>甲>乙,故起始时,反应速率:

丙>甲>乙,A项正确;丙中反应相当于将甲容器体积压缩一半发生的反应,体系压强增大,但由于该反应为反应前后气体分子数不变的反应,故平衡不移动,则平衡时丙中NO的浓度为甲中NO的浓度的2倍,乙中反应相当于减小甲中O2的初始浓度发生的反应,平衡逆向移动,所以平衡时乙中NO的浓度小于甲中NO的浓度,B项错误;甲、乙中N2的初始浓度相等,甲中反应相当于增大乙中氧气的初始浓度发生的反应,则甲中N2的转化率较大,故平衡时,N2的转化率:

甲>乙,C项正确;T℃时,K=0.09,设甲中反应平衡时消耗的N2的浓度为xmol·L-1,则有:

　　　　　　N2（g）　+　O2（g）

2NO（g）

初始（mol·L-1）0.460.460

转化（mol·L-1）xx2x

平衡（mol·L-1）0.46-x0.46-x2x

平衡常数K=

=0.09,解得x=0.06,所以平衡时甲中c（N2）=0.4mol·L-1,D项正确。

9.C　由图像可知,反应在前10min的平均反应速率v（B）=

mol·L-1·min-1=0.15mol·L-1·min-1,故A正确;由10min时的平衡转化量可知Δc（A）∶Δc（B）∶Δc（D）=1∶1∶2,故B正确;因为反应前后的气体物质体积不变,故加压化学平衡不移动,故C错误;15min时,A、B的物质的量浓度增大,D的物质的量浓度减小,平衡逆向移动,改变的条件可能是降低温度,故D正确。

10.D　化学反应速率随温度的升高而加快,而由M点到N点,催化剂的催化效率降低,所以v（M）有可能小于v（N）,故A错误;升高温度,二氧化碳的平衡转化率降低,则升温平衡逆向移动,所以化学平衡常数减小,即KM>KN,故B错误;催化剂只影响反应速率,不影响平衡移动和转化率,故C错误;设开始投料n（H2）=3mol,则n（CO2）=1mol,在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%,所以有

　　6H2（g）+2CO2（g）

CH2

CH2（g）+4H2O（g）

　3　　1　　　　　　　0　　　　0

　1.5　0.5　　　　　　0.25　　　　1

　1.5　0.5　　　　　　0.25　　　　1

所以CO2的体积分数为

×100%=15.4%,故D正确。

11.答案

（1）AD

（2）①该反应是一个熵增的反应（或ΔS>0）

②2CH3OH+O2

2HCHO+2H2O　0.5

解析

（1）浓度相等不能说明其浓度不再变化,B错误;气体总质量一定、容器容积一定,密度始终不变,C错误。

（2）①该反应是一个熵增的反应,若是放热反应,则一定能自发进行,若是吸热反应,则一定条件下能自发进行。

②n（O2）∶n（CH3OH）=0.25时,主要生成甲醛。

制备H2时要求H2的选择性要好,由图可知在n（O2）∶n（CH3OH）=0.5时,H2的选择性接近100%。

12.答案

（1）247　A　

（2）①劣于　相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对较小,消碳反应速率大　AD

②pc（CO2）、pb（CO2）、pa（CO2）

解析

（1）将已知热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,③×2-①-②,得到CH4-CO2催化重整反应的ΔH=+247kJ·mol-1。

由于该反应是正反应气体体积增大的吸热反应,所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压,A项正确。

某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2,达到平衡时CO2的转化率是50%,则平衡时各物质的物质的量浓度分别为c（CH4）=0.75mol·L-1、c（CO2）=0.25mol·L-1、c（CO）=0.5mol·L-1、c（H2）=0.5mol·L-1,根据K=

计算得出K=

或0.33。

（2）①根据表格中活化能数据分析,催化剂X劣于催化剂Y。

因为相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对较小,消碳反应速率大。

由于积碳反应和消碳反应均为吸热反应,所以升高温度平衡正向移动,K积、K消均增加;温度高于600℃时,积碳量随温度的升高而下降,说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大,A、D两项正确。

②根据v=k·p（CH4）·[p（CO2）]-0.5,当p（CH4）一定时,积碳量随p（CO2）的增大而减小,故pc（CO2）>pb（CO2）>pa（CO2）。

13.答案

（1）①吸热　②0.2　0.0025mol·L-1·s-1

（2）B　>

（3）N2+6H++6e-

2NH3

解析

（1）①升高温度,其平衡常数增大,说明升温时平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应。

②设平衡时NO的物质的量为xmol,根据“三段式”法计算如下:

　　　　N2（g）　+　O2（g）

　2NO（g）

起始/mol0.30.30

转化/mol0.5x0.5xx

平衡/mol0.3-0.5x0.3-0.5xx

2260℃时,平衡常数K为1,则

=1,解得x=0.2,v（N2）=

=0.0025mol·L-1·s-1。

（2）工业固氮为放热、气体体积减小的反应,在温度相同的条件下,增大压强,平衡正向移动,N2的转化率增大;在压强相同的条件下,升高温度,平衡逆向移动,N2的转化率减小,即T1>T2。

（3）根据电解装置图和电解原理分析,阴极发生还原反应,氮气在阴极上放电,与氢离子结合生成氨气,阴极的电极反应式为N2+6e-+6H+

2NH3。