高考化学二轮复习 专题限时集训（七）A专题七 化学反应速率和化学平衡配套作业（解析版）

专题限时集训(七)A[专题七化学反应速率和化学平衡](时间：40分钟)1．下列叙述与图像对应符合的是()图7－1A．对于达到平衡状态的N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，图①表示在t0时刻充入了一定的NH3，平衡逆向移动B．由图②可知p2>p1，T1>T2C．图③表示的方程式为：2A=B＋3CD．对于反应2X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH<0，图④y可以表示Y的百分含量2．下列说法正确的是()A．化学反应速率发生变化，化学平衡不一定发生移动B．只有在催化剂存在下，才会发生化学反应速率变化而化学平衡不发生变化的情况C．升高温度，化学平衡常数增大D．可逆反应达平衡后，各物质的化学反应速率均相等图7－23．一定条件下，在体积为VL的密闭容器中，一氧化碳和氢气反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，图7－2表示该反应在不同温度下的反应过程：关于该反应，下列说法正确的是()A．反应达平衡后，升高温度，平衡常数K增大B．反应过程中使用Cu2O/ZnO作催化剂，二者均不参加反应C．500℃反应达到平衡时，用氢气物质的量浓度减少表示该反应的反应速率是：v(H2)＝eq\f(nB,V×tB)mol/(L·min)D．300℃反应达到平衡后，若其他条件不变，将体积缩小到原来的1/2，平衡右移，氢气物质的量浓度增大4．T℃时，在1L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1，测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。下列说法不正确的是()时间/minc(H2)/mol·L－1c(CH3OH)/mol·L－1v正和v逆比较t060？t131v正＝v逆A.t0～t1时间内v(H2)＝eq\f(6－3,t1－t0)mol·(L·min)－1B．t1时，若升高温度或再充入CO2气体，都可以提高H2的转化率C．t0时，v正>v逆D．T℃时，平衡常数K＝1/27，CO2与H2的转化率相等5．下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)＋B(g)2C(g)(ΔH<0)的是()图7－36．一定温度下，在4个容积均为1L的容器中分别进行反应(各容器中A都足量)：A(s)＋B(g)C(g)＋D(g)ΔH＝＋100kJ/mol某时刻测得部分数据如下表：容器编号n(B)/moln(C)/moln(D)/mol反应时间/min反应速率Ⅰ0.060.600.10t1v正＝v逆Ⅱ0.121.200.20t2Ⅲ0.321.000Ⅳ0.120.30v正＝v逆下列说法正确的是()A．容器Ⅰ中平均反应速率v(B)＝eq\f(0.04,t1)mol/(L·min)B．t2时容器Ⅱ中v正>v逆C．容器Ⅲ中反应至平衡时吸热20kJD．容器Ⅳ中c(D)＝0.4mol/L7．(双选)已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1。一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化曲线如图7－4所示。下列叙述中正确的是()图7－4A．欲增大平衡状态时c(CH3OH)/c(CO2)的比值，可采用升高温度的方法B．3min时，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者浓度相同C．欲提高H2的平衡转化率只能加压减小反应容器的体积D．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝0.225mol·L－1·min－18．(双选)在三个2L恒容密闭容器中，保持温度相同，分别发生反应A(g)＋3B(g)2C(g)，5min后各容器反应达平衡状态，其中甲容器中A的物质的量为0.4mol。下列说法正确的是()A．乙中5min内C的反应速率为0.08mol/(L·min)B．达到平衡时，丙中A的浓度是甲中的2倍C．丙中反应的平衡常数等于甲中反应的平衡常数D．达到平衡时，甲乙两容器中C的物质的量分数相等9．2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”，汽车尾气已成为重要的空气污染物。(1)汽车内燃机工作时引起反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时，向5L密闭容器中充入8molN2和9molO2,5min后达平衡时NO物质的量为6mol，该反应的速率v(NO)为________；计算该条件下的平衡常数(写出计算过程)。(2)恒温恒容，能说明反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)达到平衡的是________(填代号)。A．单位时间内消耗2molNO，同时消耗1molN2B．NO、N2、O2的浓度之比为2∶1∶1C．N2的浓度不再发生变化D．容器内气体密度不再发生变化(3)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：①已知：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋180.5kJ/mol2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为________________________________________________________________________。图7－5②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。图7－5是反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，据此判断该反应的ΔH________0(填“＞”、“＜”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。10．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图7－6。图7－6(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。a．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变b．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变c．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变d．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变(2)①前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝________mol/(L·min)。②0～15min，反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K(b)＝________。(3)反应25min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如图7－6所示的变化，该条件可能是________________________________________________________________________(用文字表达)；其平衡常数K(d)________K(b)(填“>”、“＝”或“<”)。(4)若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是________。A．加入催化剂B．缩小容器体积C．升高温度D．加入一定量的N2O4专题限时集训(七)A1．B[解析]图①，如果在t0时刻充入了一定的NH3，v正应与平衡点相连，A项错误；图②，由先拐先平知p2>p1，T1>T2，B项正确；图③表示的是可逆反应，C项错误；由D中方程式看出，温度升高，平衡将逆向移动，Y的百分含量将增大，D项错误。2．A[解析]加入催化剂，化学反应速率增大，但平衡不移动，A项正确；对气体体积不变的反应平衡体系，压缩体积，其反应速率增大，但平衡不移动，B项错误；升高温度，吸热反应的平衡常数增大，而放热反应的平衡常数减小，C项错误；在同一反应的同一反应时间内，各种物质的消耗速率或生成速率等于其化学方程式中的化学计量数之比，D项错误。3．D[解析]由曲线看出，500℃时甲醇的平衡含量比300℃低，说明温度高，平衡左移，则该反应为放热反应，故升高温度，平衡常数减小，A项错误；催化剂参与化学反应，生成中间产物，但最后又生成原来的物质，B项错误；500℃反应达到平衡时，用氢气物质的量浓度减少表示该反应的反应速率应为：v(H2)＝2×eq\f(nB,V×tB)mol/(L·min)，C项错误；该反应为气体物质的量减小的反应，加压平衡右移，但平衡移动的结果不能抵消只能减弱这种改变，故氢气的浓度还是增大的，D项正确。4．B[解析]t0～t1时间内v(H2)＝eq\f(6－3,t1－t0)mol/(L·min)，A项正确；t1时，v正＝v逆，反应达到平衡状态，由三段式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)起始：(mol·L－1)2600转化：(mol·L－1)1311平衡：(mol·L－1)1311平衡常数K＝eq\f(1,27)，CO2与H2的转化率为50%，D项正确；t0时，平衡向正方向移动，故v正＞v逆，C项正确；t1时，处于平衡状态，升高温度平衡要向逆方向移动，H2的转化率要减小，B项错误。5．D[解析]该反应为放热反应，温度越高，反应速率越大，逆反应速率增大的幅度应比正反应速率增大的快，平衡向逆反应方向移动，反应的限度减小，A的转化率以及C的百分含量应减小，但A的百分含量应增大，A、B、C项错误，D项正确。6．D[解析]由于不知道容器Ⅰ中反应起始时各物质的浓度，故无法求出其平均反应速率，A项错误；容器Ⅰ中t1时v正＝v逆，反应处于平衡状态，容器Ⅱ中t2时，体系中各物质的浓度为容器Ⅰ中t1时的两倍，相当于将容器Ⅰ中t1时的平衡体系增大压强，平衡应向左移动，此时v逆＞v正，B项错误；若Ⅲ容器中B的转化率为20%，则容器Ⅲ中反应至平衡时吸热20kJ，经验证，B的转化率为20%时，将各气体物质浓度带入平衡常数表达式，结果不等于1，C项错误；由于各容器中反应温度相同，故平衡常数相同，根据容器Ⅰ各气体物质的浓度可求出平衡常数为1，据此可求出容器Ⅳ中D的平衡浓度为0.4mol·L－1，D项正确。7．BD[解析]该反应为放热反应，升温平衡左移，c(CH3OH)/c(CO2)减小，A项错误；由图像看出，3min时，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者浓度相同，但此时反应未达到平衡，B项正确；欲提高H2的平衡转化率可增加CO2的浓度、加压或及时移走生成物等，C项错误；从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝3v(CO2)＝0.225mol·L－1·min－1，D项正确。8．CD[解析]平衡时甲乙两容器中A、B、C的物质的量分别为0.4mol、1.2mol、1.2mol，乙中5min内C的反应速率为eq\f(1.2mol,2L×5min)＝0.12mol/(L·min)，A项错误；丙中初始加料相当于A、B、C分别为2mol、6mol、0mol，相对于甲容器来说，平衡右移，B项错误；温度不变，化学平衡常数不变，C项正确；甲容器和乙容器反应分别从正反应方向和逆反应方向进行，反应达到平衡后为等效平衡，D项正确。9．(1)0.24mol/(L·min)N2(g)＋O2(g)2NO(g)起始浓度(mol·L－1)1.61.80转化浓度(mol·L－1)0.60.61.2平衡浓度(mol·L－1)1.01.21.2平衡常数K＝eq\f(c2NO,cN2·cO2)＝eq\f(1.22,1.0×1.2)＝1.2(2)AC(3)①2H2(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－752.1kJ/mol②＜[解析](1)v(NO)＝eq\f(\f(Δn,V),Δt)＝eq\f(\f(6mol,5L),5min)＝0.24mol/(L·min)；(2)单位时间内消耗2molNO，同时消耗1molN2，说明v(NO)正∶v(N2)逆＝2∶1，故A正确；NO、N2、O2的浓度之比为2∶1∶1，不一定达到平衡，故B错；N2的浓度不再发生变化，说明达到平衡，故C正确；恒温恒容时，容器内气体密度是一个常数，故D错；(3)①将已知两反应编号为①②，根据盖斯定律，由②－①可得，2H2(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－752.1kJ/mol；图中T2比T1先达到平衡，说明T2>T1，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，其ΔH<0；以T1、S1为参照物，减小催化剂的表面积，反应速率减小，达到平衡的时间增大，但平衡时NO浓度不变。10．(1)Xb和dB(2)①0.04②eq\f(10,9)(3)增大NO2的浓度＝(4)B、D[解析](1)由于在10min内X曲线表示的物质浓度改变了0.4mol/L，而Y曲线表示的物质浓度改变了0.2mol/L，则X曲线表示NO2浓度随时间的变化；当曲线处于平台时(此时所表示的物质的浓度不变)，表示反应已达平衡，故只有b、d两点处于平衡状态。该反应体系中全部是气体，其质量不变，体积不变，气体密度是恒量，与反应是否达到平衡无关。(2)①v(NO2)＝