2018版高中化学二轮复习课时作业：专题六　化学反应速率和化学平衡Word版含解析.doc

专题六　化学反应速率和化学平衡 ‎ 时间:45分钟　 分值:100分 一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)‎ ‎1.温度为T时,物质D在容积为2.0 L的密闭容器内发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是(　　)‎ A.从反应开始到第一次达到平衡时,A物质的平均反应速率约为0.066 7 mol/(L·min)‎ B.该反应的化学方程式为2D(s) 2A(g)+B(g),平衡常数表达式为K=c2(A)·c(B)‎ C.已知反应的ΔH>0,则第5 min时图像呈现上述变化的原因可能是体系的温度升高 D.若第7 min时D的物质的量增加,则表示A的物质的量的变化曲线是a ‎2.(2017广西重点高中一模,16)科学研究发现,在一定条件下可用H2还原NO,生成无污染物质。该反应速率v正=k正·cn(NO)·cm(H2)(k正是该化学反应的正反应速率常数)。在某温度下,测得正反应速率与反应物浓度的关系如下表所示:‎ c(NO)/‎ ‎(mol·L-1)‎ c(H2)/‎ ‎(mol·L-1)‎ v正/‎ ‎(mol·L-1·min-1)‎ 实验1‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.004‎ 实验2‎ ‎0.2‎ ‎0.2‎ ‎0.016‎ 实验3‎ ‎0.1‎ ‎0.4‎ ‎0.008‎ 下列推断正确的是(　　)‎ A.在该反应中,NO、H2的化学反应速率之比为2∶1‎ B.上述表达式中,n=2,m=2‎ C.上述表达式中,k正=2.0 mol-2·L2·min-1‎ D.其他条件不变,加入催化剂或改变温度,k正不变 ‎3.(2017宁夏银川一模,14)恒温条件下,体积为1 L的容器中,P、Q、W三种气体的起始浓度和平衡浓度如下:‎ 物质 P Q W 起始浓度/(mol·L-1)‎ ‎0.1‎ ‎0.1‎ ‎0‎ 平衡浓度/(mol·L-1)‎ ‎0.05‎ ‎0.05‎ ‎0.1‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.反应达到平衡时,Q的转化率为50%‎ B.反应可表示为P(g)+Q(g) 2W(g),其平衡常数K=4‎ C.达到平衡后,再加入0.1 mol W,达到新的化学平衡时,W的体积百分含量增加 D.达到平衡后,保持其他条件不变,P、W各加入0.05 mol,则化学平衡逆向移动 ‎4. (2017湖南六校联考,14)一定温度下,在三个体积均为2.0 L的恒容容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。各容器中起始物质的量与反应温度如下表所示,反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ 容器 温度/℃‎ 起始物质的量/mol NO(g)‎ CO(g)‎ 甲 T1‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ 乙 T1‎ ‎0.30‎ ‎0.30‎ 丙 T2‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ A.该反应的正反应为放热反应 B.达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的大 C.T1 ℃时,若起始时向甲中充入0.40 mol NO、0.40 mol CO、0.40 mol N2和0.40 mol CO2,则反应起始时v正>v逆 D.T2 ℃时,若起始时向丙中充入0.06 mol N2和0.12 mol CO2,则达平衡时N2的转化率小于40%‎ ‎5.在容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g)。图甲表示200 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化关系,图乙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)=0.04 mol·L-1·min-1‎ B.200 ℃时,该反应的平衡常数为25‎ C.当温度由200 ℃降到100 ℃时,原平衡一定被破坏,且正、逆反应速率均增大 D.由图乙可知,反应xA(g)+yB(g) zC(g)的ΔHT2‎ D.对于反应Ⅰ,若30 min时向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡正向移动 二、非选择题(本题包括4小题,共58分)‎ ‎8.(14分)应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手,如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景。‎ Ⅰ.已知:①CH3OH(g)+H2O(l) CO2(g)+3H2(g)　‎ ΔH=+93.0 kJ·mol-1‎ ‎②CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g)　‎ ΔH=-192.9 kJ·mol-1‎ ‎③CH3OH(g) CH3OH(l)　ΔH=-38.19 kJ·mol-1‎ 则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为  。‎ Ⅱ.一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2,在催化剂作用下充分反应,如图表示平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度变化的平衡曲线。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)该反应的反应热ΔH　　　　(填“>”或“”或“”“0。恒温、恒容密闭容器中,能说明该反应达到化学平衡状态的是　　　。  ‎ A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的压强不再变化 C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2‎ D.氧气的转化率不再变化 ‎(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有: ‎ ‎①将煤转化为清洁气体燃料。‎ 已知:H2(g)+1/2O2(g) H2O(g)　‎ ΔH=-241.8 kJ·mol-1 ‎ C(s)+1/2O2(g) CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1 ‎ 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　。 ‎ ‎②洗涤含SO2的烟气。‎ 下列可作为洗涤含SO2的烟气的洗涤剂的是　　　。 ‎ A.浓氨水 B.碳酸氢钠饱和溶液 C.FeCl2饱和溶液 D.酸性CaCl2饱和溶液 ‎(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化的情况如图所示。若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好地除去NOx,应控制的最佳温度在　　　　K左右。 ‎ ‎(5)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在 5 L 密闭容器中加入0.10 mol NO和3.000 mol活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。当温度分别为T1 ℃和T2 ℃时,测得平衡时各物质物质的量(n/mol)如下表:‎ ‎　　　物质 温度(℃)　　　‎ 活性灰 NO E F T1‎ ‎2.960‎ ‎0.020‎ ‎0.040‎ ‎0.040‎ T2‎ ‎2.975‎ ‎0.050‎ ‎0.025‎ ‎0.025‎ ‎①写出NO与活性炭反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若T1”“K,故化学平衡逆向移动,D正确。‎ ‎4.D　由题图可知,甲容器中反应先达到平衡,故T1>T2,升高温度,平衡时CO2的物质的量减少,说明平衡逆向移动,故该反应的正反应为放热反应,A项正确。根据表中数据可知,乙容器中反应相当于对甲容器中的反应增大压强,平衡正向移动,故达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的大,B项正确。结合表中数据可知,T1 ℃甲容器中反应达到平衡时,c(CO2)=0.05 mol·L-1,c(N2)=0.025 mol·L-1,c(NO)=0.05 mol·L-1,c(CO)=0.05 mol·L-1,故平衡常数K==10,若起始时充入0.40 mol NO、0.40 mol CO、0.40 mol N2和0.40 mol CO2,则浓度商Qc==5v逆,C项正确。将丙中的反应物按化学计量关系进行换算得n(N2)=0.1 mol,n(CO2)=0.2 mol,该反应逆向进行达到平衡时n(N2)=0.06 mol,N2转化率为×100%=40%,若起始时充入0.06 mol N2和0.12 mol CO2,相当于在上述平衡的基础上减小压强,平衡向消耗N2的方向移动,N2转化率增大,D项错误。‎ ‎5.B　根据图甲知,200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)==0.02 mol·L-1·min-1,A项错误;由图甲知,在该反应中,0~5 min,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=0.4∶‎ ‎0.2∶0.2=2∶1∶1,所以A、B、C的化学计量数之比为2∶1∶1,即x=2、y=1、z=1,则平衡常数K===25,B项正确;由图乙可以看出,当投料比相同时,降低温度,平衡时C的体积分数减小,说明平衡逆向移动,但降低温度会使正、逆反应速率都减小,C项错误;根据图乙可知,升高温度,平衡时C的体积分数增大,所以该可逆反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,D项错误。‎ ‎6.B　增加c(CO),平衡正向移动,但由于反应温度不变,故平衡常数不变,A错;第一阶段的目的是得到气态Ni(CO)4,因为Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,故反应温度选择50 ℃,B正确;根据题给平衡常数知230 ℃时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为5×104,故第二阶段Ni(CO)4分解率较高,C错;反应达到平衡时,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),D错。‎ ‎7.B　该反应的正反应是放热反应,故逆反应是吸热反应,反应Ⅱ中体系温度降低,相对于反应Ⅰ平衡正向移动,故反应Ⅱ的平衡常数大,A错误。对于反应Ⅰ,前10 min内,v(H2)==0.075 mol·L-1·min-1,v(CH3OH)=v(H2)=0.025 mol·L-1·min-1,B正确。反应Ⅰ达平衡时n(H2)=3 mol,改变温度为T2 ℃,再次达到平衡时H2的物质的量为3.2 mol,说明平衡逆向移动,则T1(2分)　6.25×10-3 mol·L-1·min-1(2分)　‎ ‎0.4(2分)‎ ‎(2)①A(2分)　②4(3分)‎ 解析　(1)由表中数据可知,甲达到平衡所需时间比乙短,故T ℃>400 ℃;乙容器中,0~40 min内平均反应速率v(CO2)=v(NO)==6.25×10-3 mol·L-1·min-1;乙、丙容器中的平衡为等效平衡,则丙容器中达平衡时n(NO)==0.4 mol。(2)①压强增大,平衡逆向移动,NO2的转化率降低,故A、B、C三点中NO2的转化率最高的是A点;②设达平衡时生成N2的物质的量为x mol,则 ‎　　　　　　　　2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)‎ n始/mol 1 0 0‎ n变/mol 2x x 2x n平/mol 1-2x x 2x ‎1-2x=2x,x=0.25‎ 则Kp==4。‎ ‎10.答案　(1)OCO(2分)‎ ‎(2)4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)　ΔH=-(a+2c-b) kJ·mol-1(3分)‎ ‎(3)①40%(2分)　②c、d(2分)　③向左(2分)　5/36或0. 14(2分)　④减小(2分)‎ 解析　(2)根据CO的燃烧热可写出CO燃烧的热化学方程式,并结合已知的热化学方程式,运用盖斯定律可写出目标反应的热化学方程式。‎ ‎(3)①CO的浓度变化为0.4 mol·L-1,体积为2 L,故CO的物质的量变化为0.8 mol,根据方程式2CO+2NO N2+2CO2可知,消耗NO 0.8 mol,故NO的转化率为40%。②若缩小体积,则CO浓度增大;在恒压条件下再充入2.0 mol NO、2.4 mol CO可建立等效平衡,CO浓度不变;降低温度,平衡正向移动,CO浓度减小;扩大容器体积,各物质浓度都减小。③可根据Qc与K的关系判断反应进行的方向;由于温度不变,所以再次达到平衡时,平衡常数不变,故可根据原平衡时的数据计算平衡常数。④若保持反应体系的温度不变,20 min时再向容器中充入与平衡组分相同的气体,相当于对体系加压,平衡正向移动,CO的体积分数将减小。‎ ‎11.答案　(1)4(2分)　(2)D(2分)‎ ‎(3)①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3 kJ· mol-1(2分)　②AB(2分)‎ ‎(4)NO分解反应是放热反应,升高温度不利于反应进行(只写升高温度不利于反应进行也可,其他合理答案也可)(2分)　870(数值接近即可)(2分)‎ ‎(5)①C+2NO CO2+N2(2分)　②