2023版高考化学一轮总复习第七章化学反应速率和化学平衡章末检测

PAGEPAGE6第七章化学反响速率和化学平衡[选题细目表]考查知识点根底题中档题较难题1.化学反响速率的影响因素12.化学平衡状态的判断23.外界条件对化学平衡的影响354.化学反响速率和化学平衡图象题4、6、85.化学反响速率和化学平衡的计算7116.化学反响速率和化学平衡知识的综合应用910一、选择题(此题包括7个小题，每题6分，共42分，每题仅有一个选项符合题意)1．以下措施能明显增大原反响的化学反响速率的是()A．Na与水反响时增大水的用量B．将稀硫酸改为98%的浓硫酸与Zn反响制取H2C．在H2SO4与NaOH两溶液反响时，增大压强D．恒温恒容条件下，在工业合成氨反响中，增加氮气的量解析：A项，增大水的用量对Na与水的反响速率无明显影响，错误；B项，改为浓硫酸后将得不到H2，错误；C项，无气体参与或生成的反响，压强变化对化学反响速率无影响，错误；D项，增大反响物的浓度可以加快反响速率，正确。答案：D2．(2022·福州模拟)将一定量纯洁的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其到达分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。判断该分解反响已经到达化学平衡的是()A．2v(NH3)＝v(CO2)B．密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变解析：该反响为有固体参与的非等体反响，且容器体积不变，所以压强、密度均可作标志，该题应特别注意D项，因为该反响为固体的分解反响，所以NH3、CO2的体积分数始终为定值(NH3为eq\f(2,3)，CO2为eq\f(1,3))。答案：C3．(2022·海南卷)由反响物X转化为Y和Z的能量变化如下图。以下说法正确的选项是()A．由X→Y反响的ΔH＝E5－E2B．由X→Z反响的ΔH>0C．降低压强有利于提高Y的产率D．升高温度有利于提高Z的产率解析：A项，根据化学反响的实质，由X→Y反响的ΔH＝E3－E2，错误；B项，由图象可知，反响物的总能量高于生成物的总能量，该反响为放热反响，即由X→Z反响的ΔH＜0，不正确；C项，根据化学反响2X(g)=3Y(g)，该反响是气体体积增加的可逆反响，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，正确；D项，由B分析可知，该反响为放热反响，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，错误。答案：C4．(2022·皖南模拟)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，向密闭容器中参加2molSO2(g)和1molO2(g)，一定条件下反响到达平衡，在t2和t4时刻分别只改变一个条件(温度或压强)，反响进程中正反响速率如以下图所示。以下说法正确的选项是()(注t1～t2、t3～t4、t5之后各时间段表示到达平衡状态①、②、③)A．t2～t3时间段，平衡向逆反响方向移动B．平衡状态①和②，平衡常数K值相同C．平衡状态①和②，SO2转化率相同D．t4时刻改变的条件是减小压强解析：根据t2～t3时间段v(正)先增大后减小，那么v(逆)应为逐渐增大，且v(正)>v(逆)，改变条件为增大压强，那么平衡正向移动，A项错误；①、②压强不同，温度相同，那么K值相同，B项正确；平衡状态②SO2的转化率大，C项错误；t4～t5时间段v(正)减小，那么v(逆)先减小后增大，且v(正)>v(逆)，改变条件为降温，D项错误。答案：B5．如下图，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有以下物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中参加CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中参加NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅[反响2NO2(红棕色)N2O4(无色)]。以下表达正确的选项是()A．2NO2N2O4是放热反响B．NH4Cl溶于水时放出热量C．烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大D．烧瓶(3)中气体的压强增大解析：加CaO的烧杯(1)中温度升高，(1)中红棕色变深，说明平衡逆向移动，平衡混合气体的相对分子质量减小；(3)中红棕色变浅，说明平衡正向移动，气体的压强减小，加NH4Cl晶体的烧杯(3)中温度降低，由此可说明2NO2N2O4是放热反响，NH4Cl溶于水时吸收热量。答案：A6．(2022·安徽卷)汽车尾气中NO产生的反响为：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响，如图曲线a表示该反响在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反响在某一起始反响条件改变时N2的浓度随时间的变化。以下表达正确的选项是()A．温度T下，该反响的平衡常数K＝eq\f(4〔c0－c1〕2,ceq\o\al(2,1))B．温度T下，随着反响的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是参加了催化剂D．假设曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反响的ΔH＜0解析：A项，由曲线a可知，到达平衡时c(N2)＝c1mol·L－1，那么生成的c(NO)＝2(c0－c1)mol·L－1，故K＝eq\f(c2〔NO〕,c〔N2〕·c〔O2〕)＝eq\f(4〔c0－c1〕2,ceq\o\al(2,1))。B项，反响物和产物都是气体，当容器保持恒容时，混合气体的密度始终保持不变。C项，催化剂的参加只能改变反响速率而不可能使平衡发生移动，故参加催化剂后到达平衡时，c(N2)仍为c1mol·L－1。D项，假设曲线b改变的是温度，根据到达平衡时曲线b对应的时间短，那么对应温度高，升高温度时c(N2)减小，平衡正向移动，正反响为吸热反响，ΔH>0。答案：A7．某温度下，反响2A(g)B(g)＋C(g)的平衡常数为1，在容积为2L的密闭容器中参加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/mol1.20.60.6以下说法正确的选项是()A．反响前20s的平均速率为v(A)＝0.6mol·L－1·s－1B．20s时，正反响速率等于逆反响速率C．达平衡时，A(g)的转化率为100%D．假设升高温度，平衡常数变为0.5，那么反响的ΔH<0解析：由题意知前20s的平均速率为v(A)＝eq\f(1.2mol,2L×20s)＝0.03mol·L－1·s－1，A项错误；20s时，Q＝eq\f(c〔B〕·c〔C〕,c2〔A〕)＝eq\f(0.3×0.3,0.62)＝0.25<K，可逆反响向正方向进行，正反响速率大于逆反响速率，B错误；反响是可逆反响，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，反响放热，ΔH<0，D项正确。答案：D二、非选择题(此题包括4个小题，共58分)8．(14分)工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反响：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反响中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中参加4molH2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。请答复以下问题：(1)在“图1”中，曲线________(填“a〞或“b〞)表示使用了催化剂；该反响属于________(填“吸热〞或“放热〞)反响。(2)以下说法正确的选项是________。A．起始充入的CO为2molB．增加CO浓度，CO的转化率增大C．容器中压强恒定时，反响已达平衡状态D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次到达平衡时eq\f(n〔CH3OH〕,n〔CO〕)会减小(3)从反响开始到建立平衡，v(H2)＝____________________；该温度下CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为________。假设保持其他条件不变，将反响体系升温，那么该反响化学平衡常数________(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)。解析：(3)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，起始浓度：1mol·L－1，2mol·L－1，0，转化浓度：0.75mol·L－1，1.5mol·L－1，0.75mol·L－1，平衡浓度：0.25mol·L－1，0.5mol·L－1，0.75mol·L－1。v(H2)＝eq\f(1.5mol·L－1,10min)＝0.15mol·L－1·min－1K＝eq\f(c〔CH3OH〕,c〔CO〕·c2〔H2〕)＝eq\f(0.75,0.25×0.52)＝12该反响为放热反响，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·L－1·min－112减小(4)9．(14分)进入2022年以来，局部地区屡次遭遇大范围、长时间的雾霾天气。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〞。(1)活性炭可处理大气污染物NO。在2L密闭容器中参加NO和活性炭(无杂质)，生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：活性炭NOEF初始2.0300.1000T12.0000.0400.0300.030T22.0050.0500.0250.025①结合上表数据，写出NO与活性炭反响的化学方程式______________________________________________________。②上述反响T1℃时的平衡常数K1③根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是(填序号)________。a．T1＞T2b．T1＜T2(2)车辆排放的氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反响：2CO＋2NOeq\o(,\s\up15(催化剂))N2＋2CO2，在一体积为1L的密闭容积中，参加0.40mol的CO和0.40mol的NO，反响中N2的物质的量浓度的变化情况如下图，答复以下问题。①计算从反响开始到平衡时，平均反响速率v(N2)＝__________。②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，假设在第8分钟末到达新的平衡(此时N2的浓度约为0.25mol·L－1)。请在上图中画出第5分钟末到此平衡时N2浓度的变化曲线。解析：(1)①根据表格中C、NO、E、F的初始物质的量及平衡时物质的量之差得到方程式中C、NO、E、F的系数分别为1、2、1、1，所以方程式为C＋2NO=N2＋CO2。②将T1℃时的平衡浓度代入平衡常数表达式得上述反响T1℃时的平衡常数K1＝eq\f(0.015×0.015,0.022)＝eq\f(9,16)。③由于不知道正反响是吸热还是放热，所以无法判断T1T2的大小。(2)①v(N2)＝0.1mol·L－1/4min＝0.025mol·L－1·min－1。②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，N2的浓度为0.20mol·L－1，第8分钟末到达新的平衡(此时N2的浓度约为0.25mol·L－1)，画图即可。答案：(1)①C＋2NON2＋CO2②9/16③c(2)①0.025mol·L－1·min－1②10．(2022·忻州模拟)(15分)近年来燃煤脱硫技术受到各界科研人员的重视，某脱硫技术涉及如下反响：Ⅰ.CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH＝＋218.4kJ·mol－1。Ⅱ.CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)ΔH＝－394.0kJ·mol－1。(1)假设用K1、K2分别表示反响Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数，那么反响eq\f(1,2)CaSO4(s)＋2CO(g)eq\f(1,2)CaS(s)＋2CO2(g)的平衡常数K＝________(用含K1、K2的式子表示)。(2)某温度下在一密闭容器中假设只发生反响Ⅰ，测得数据如下：t/s010203050c(CO)/(mol·L－1)31.81.20.90.9前20s内v(SO2)＝________mol·L－1·s－1，平衡时CO的转化率为__________。(3)某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量，对反响ⅡCaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)的影响，实验结果如下图(图中T表示温度)：①比拟在a、b、c三点所处的平衡状态中，反响物SO2的转化率最高的是________点。②图象中T2________(填“高于〞“低于〞“等于〞或“无法确定〞)T1，判断的理由是____________________________________________________________________________________________。解析：(1)①CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)，K1(反响Ⅰ)②CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2，K2(反响Ⅱ)，依据盖斯定律计算eq\f(①＋②,2)得反响eq\f(1,2)CaSO4(s)＋2CO(g)eq\f(1,2)CaS(s)＋2CO2(g)，K1＝eq\f(c〔CO2〕·c〔SO2〕,c〔CO〕)，K2＝eq\f(c3〔CO2〕,c3〔CO〕·c〔SO2〕)，K3＝eq\f(c2〔CO2〕,c2〔CO〕)，计算得到：K3＝(K1·K2)eq\s\up6(\f(1,2))。(2)CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)起始量/(mol·L－1)30变化量/(mol·L－1)1.81.820s/(mol·L－1)1.21.8前20s内v(SO2)＝1.8mol·L－1÷20s＝0.09mol·L－1·s－1；30s到达平衡状态，平衡时CO的转化率＝(3mol·L－1－0.9mol·L－1)÷3mol·L－1×100%＝70%。(3)①依据图象分析，随一氧化碳量的增加，二氧化硫的转化率增大，c点最大；②该反响是放热反响，依据平衡移动原理，升温，平衡逆向进行，二氧化碳含量减小，所以T2>T1。答案：(1)(K1·K2)eq\s\up6(\f(1,2))(2)0.0970%(3)①c②高于该反响为放热反响，升高温度平衡向逆反响方向移动，CO2体积分数降低，故T2高于T111．(15分)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反响：A(g)B(g)＋C(g)ΔH＝＋85.1kJ·mol－1反响时间(t/h)与容器内气体总压强(p/100kpa)的数据见下表：时间0124816202530总压强4.915.586.327.318.549.509.529.539.53答复以下问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为____________。(2)由总压强p和起始压强p0计算反响物A的转化率α(A)的表达式为________________。平衡时A的转化率为__________，反响的平衡常数K＝____________。(3)①由总压强p和起始压强p0表示反响体系的总物质的量n总和反响物A的物质的量n(A)，n总＝_______mol，n(A)＝________mol。②下表为反响物A浓度与反响时间的数据，计算：a＝________。反响时间t/h04816c(A)/(mol·L－1)0.10a0.0260.0065分析该反响中反响物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是______________________________________________，由此规律推出反响在12h时反响物的浓度c(A)为_____mol·L－1。解析：(1)由于该反响的正反响为一个气体体积增加的吸热反响，要提高A的平衡转化率，其实就是要让平衡正向移动，所以应采取的措施为升高温度，降低压强。(2)设到达平衡时A减少了xmol，那么由三段式有：A(g)