浙江省2023屆高考化學(蘇教版)一輪復習專題過關檢測：專題7-化學反應速率與化學平衡-Word版含解析

專題七過關檢測(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括12小題,每小題5分,共60分,每小題只有一個選項符合題目要求)1.下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是()A.2N2(g)+O2(g)2N2O(g)ΔH=+163kJ·mol-1B.Ag(s)+12Cl2(g)AgCl(s)ΔH=-127kJ·mol-1C.HgO(s)Hg(l)+12O2(g)ΔH=+91kJ·mol-1D.H2O2(l)12O2(g)+H2O(l)ΔH=-98kJ·mol-12.已建立化學平衡的某可逆反應,當條件改變使化學平衡向正反應方向移動,下列敘述正確的是()①生成物的質量分數(shù)一定增加②生成物的物質的量一定增加③反應物的轉化率一定增大④平衡時反應物的濃度一定降低⑤正反應速率一定大于逆反應速率⑥一定使用了催化劑A.①②⑤ B.④⑥C.②⑤ D.③④⑤3.對于平衡體系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH<0。下列結論中正確的是()A.達到平衡時,增加A的物質的量,A的轉化率增大B.其他條件不變,降低溫度,平衡向逆反應方向移動C.加入催化劑,平衡向正反應方向移動D.若溫度不變,將容器的體積縮小12,A的濃度變?yōu)樵瓉淼?.17倍,則4.二氧化硫的催化氧化原理為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應混合體系在平衡狀態(tài)時SO3的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A.在D點時v(正)<v(逆)B.反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的ΔH<0C.若B、C點的平衡常數(shù)分別為KB、KC,則KB>KCD.恒溫恒壓下向平衡體系中通入氦氣,平衡向左移動5.t℃時,某平衡體系中含有X、Y、Z、W四種物質,此溫度下發(fā)生反應的平衡常數(shù)表達式為K=c2A.當混合氣體的平均相對分子質量保持不變時,反應達平衡B.增大壓強,各物質的濃度不變C.升高溫度,平衡常數(shù)K增大D.增加X的量,平衡既可能正向移動,也可能逆向移動6.在容積可變的密閉容器中,2molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應,達到平衡時,H2的轉化率為25%,則平衡時氮氣的體積分數(shù)接近于()A.5% B.10% C.15% D.20%7.將NO2裝入帶活塞的密閉容器中,當反應2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后,改變下列一個條件,其中敘述正確的是()A.升高溫度,氣體顏色加深,則此反應為吸熱反應B.慢慢壓縮氣體體積,平衡向右移動,混合氣體顏色變淺C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強增大,但小于原來的兩倍D.恒溫恒容時,充入惰性氣體,壓強增大,平衡向右移動,混合氣體的顏色變淺8.對于達到平衡的可逆反應:X+YW+Z,其他條件不變時,增大壓強,正、逆反應速率變化的情況如圖所示。下列對X、Y、W、Z四種物質狀態(tài)的描述正確的是()A.W、Z均為氣體,X、Y中只有一種為氣體B.X、Y均為氣體,W、Z中只有一種為氣體C.X、Y或W、Z中均只有一種為氣體D.X、Y均為氣體,W、Z均為液體或固體9.對于平衡體系:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(s)ΔH<0,下列判斷中正確的是()A.若(a+b)<(c+d),則反應一定能自發(fā)向右進行B.若從正反應開始,起始時A、B的物質的量之比為a∶b,則平衡時A、B的轉化率之比也為a∶bC.若a+b=c+d,在平衡體系中共有氣體mmol,再向其中充入nmolB,則達到平衡時氣體總物質的量小于(m+n)molD.若a+b=c,則對于體積不變的容器,升高溫度,平衡向左移動,容器中氣體的壓強不變10.在恒溫恒壓下,向密閉容器中充入4molSO2和2molO2,發(fā)生如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。2min后,反應達到平衡,生成SO3為1.4mol,同時放出熱量QkJ。則下列分析正確的是()A.在該條件下,反應前后的壓強之比為6∶5.3B.若反應開始時容器體積為2L,則v(SO3)=0.35mol·L-1·min-1C.若把“恒溫恒壓下”改為“恒壓絕熱條件下”反應,平衡后n(SO3)<1.4molD.若把“恒溫恒壓下”改為“恒溫恒容下”反應,達平衡時放出熱量大于QkJ11.某溫度下,在2L的密閉容器中,加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應:X(g)+mY(g)3Z(g)平衡時,X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是()A.m=2B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同C.X與Y的平衡轉化率之比為1∶1D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4mol·L-112.某密閉容器中充入等物質的量的氣體A和B,一定溫度下發(fā)生反應:A(g)+xB(g)2C(g)。達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質的濃度、反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法中正確的是()A.30min時降低溫度,40min時升高溫度B.30min時,向容器內(nèi)再充入一定量的C,重新達到平衡時,A的體積分數(shù)不變C.反應方程式中的x=1,正反應為吸熱反應D.8min前,C的平均反應速率為0.08mol·(L·min)-1二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)13.(10分)一定溫度下2L的恒容容器甲中,加入2mol碳和2molCO2發(fā)生如下反應:C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH>0,測得容器中CO2的物質的量隨時間t的變化關系如圖所示。(1)該反應的ΔS(填“>”“<”或“=”)0,在(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發(fā)進行。

(2)上述溫度下此反應的平衡常數(shù)K為。(結果保留一位小數(shù))

(3)向上述平衡體系中再通入CO2,則CO2的轉化率(填“增大”“減小”“不變”或“無法確定”)。

(4)相同溫度下,2L的恒容容器丙中加入4mol碳、4molCO2和4molCO。開始反應時v(正)(填“<”“>”或“=”)v(逆)。

14.(15分)二氧化碳是一種寶貴的碳氧資源。以CO2和NH3為原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應可表示如下:反應Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)ΔH1=akJ·mol-1反應Ⅱ:NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2=+72.49kJ·mol-1總反應Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=-86.98kJ·mol-1請回答下列問題:(1)反應Ⅰ的ΔH1=kJ·mol-1(用具體數(shù)據(jù)表示)。

(2)反應Ⅱ的ΔS(填“>”或“<”)0,一般在情況下有利于該反應的進行。

(3)反應Ⅲ中影響CO2平衡轉化率的因素很多,下圖為某特定條件下,不同水碳比n(H2O)/n(CO2)和溫度影響CO2平衡轉化率變化的趨勢曲線。①其他條件相同時,為提高CO2的平衡轉化率,生產(chǎn)中可以采取的措施是(填“提高”或“降低”)水碳比。

②當溫度高于190℃后,CO2平衡轉化率出現(xiàn)如圖所示的變化趨勢,其原因是。

(4)反應Ⅰ的平衡常數(shù)表達式K1=;如果起始溫度相同,反應Ⅰ由在恒溫容器進行改為在絕熱(與外界沒有熱量交換)容器中進行,平衡常數(shù)K1將(填“增大”“減小”或“不變”)。

15.(15分)在1.0L密閉容器中放入0.10molA(g),在一定溫度進行如下反應:A(g)B(g)+C(g)ΔH=+85.1kJ·mol-1反應時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表:時間t/h0124816202530總壓強p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列問題:(1)欲提高A的平衡轉化率,應采取的措施為。

(2)由總壓強p和起始壓強p0計算反應物A的轉化率α(A)的表達式為,平衡時A的轉化率為,列式并計算反應的平衡常數(shù)K。

(3)①由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質的量n總和反應物A的物質的量n(A),n總=mol,n(A)=mol。

②下表為反應物A濃度與反應時間的數(shù)據(jù),計算:a=。

反應時間t/h04816c(A)/(mol·L-1)0.10a0.0260.0065分析該反應中反應物的濃度c(A)變化與時間間隔(Δt)的規(guī)律,得出的結論是,由此規(guī)律推出反應在12h時反應物的濃度c(A)為mol·L-1。

參考答案1.D解析:反應自發(fā)進行的前提條件是反應的ΔH-TΔS<0,溫度的變化可能使ΔH-TΔS值的正負號發(fā)生變化。對于A項,ΔH>0,ΔS<0,在任何溫度下,ΔH-TΔS>0,反應都不能自發(fā)進行;對于B項,ΔH<0,ΔS<0,在較低溫度下,ΔH-TΔS<0,即反應溫度不能過高;對于C項,ΔH>0,ΔS>0,若使反應自發(fā)進行,即ΔH-TΔS<0,必須提高溫度,即反應只有在較高溫度時才能自發(fā)進行;對于D項,ΔH<0,ΔS>0,在任何溫度下,ΔH-TΔS<0,即在任何溫度下反應均能自發(fā)進行。2.C3.D解析:達到平衡時,增加A的物質的量,可提高B的轉化率,A的轉化率降低,故A項錯。其他條件不變,降低溫度,平衡向正反應(放熱)方向移動,B項錯。加入催化劑,平衡不發(fā)生移動,C項錯。溫度不變,容器容積縮小12,A的濃度變?yōu)樵瓉淼?.17倍,證明反應逆向移動了,根據(jù)增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動可推知m+n<p+q,故D4.A解析:利用題意可知圖像中曲線為平衡線,D點位于平衡線下方,說明反應向正反應方向進行,即D點時,v(正)>v(逆);隨溫度升高,平衡時SO3的體積分數(shù)減小,則說明升溫平衡向逆反應方向移動,故正反應為放熱反應;因反應為放熱反應,故升溫平衡常數(shù)減小;充入氦氣,因體系保持恒溫恒壓,則容器體積變大,相當于減壓,故平衡向逆反應方向移動。5.A解析:首先根據(jù)平衡常數(shù)的定義推知,反應前后氣體的體積保持不變,即平衡體系中Y是生成物且是氣體,Z和W是反應物且也是氣體,X未計入平衡常數(shù)表達式中,說明X是固體或液體,但不確定是反應物還是生成物,故A正確;增大壓強雖然平衡不移動,但由于體積變小,因此各物質的濃度均增大,故B錯;由于反應的熱效應未知,故C錯;由于X未計入平衡常數(shù)表達式中,X量的多少不影響平衡狀態(tài),故D錯。6.C解析:N2+3H22NH3起始物質的量/mol280轉化物質的量/mol232平衡物質的量/mol436平衡時氮氣的體積分數(shù)為4343+6+7.C解析:升高溫度,顏色加深,平衡向左移動,說明正反應為放熱反應,A項錯誤;B項,首先假設平衡不移動,加壓顏色加深,但平衡向右移動,使混合氣體顏色在加深后的基礎上變淺,但一定比原平衡時的顏色深,錯誤;C選項,首先假設平衡不移動,若體積減小一半,壓強為原來的2倍,但平衡向右移動,使壓強在原平衡2倍的基礎上減小,正確;D選項,體積不變,反應物及生成物濃度不變,所以正、逆反應速率均不變,平衡不移動,顏色無變化,錯誤。8.B解析:由圖像可知,增大壓強,正、逆反應速率都增大,但正反應速率增大程度大于逆反應速率增大程度,可見化學平衡向正反應方向移動,即正反應是一個體積縮小的反應。A項,若W、Z均為氣體,X、Y中只有一種為氣體,不符合圖像;B項,X、Y均為氣體,W、Z中只有一種是氣體,符合圖像;C項,X、Y或W、Z中均只有一種為氣體,則加壓平衡不移動,不符合圖像;D項,若生成物均為液體或固體,則加壓時逆反應速率不發(fā)生變化,不符合圖像。9.C解析:因生成物D為固體,當(a+b)<(c+d)時,不能說明a+b<c,即不能確定正反應是否為熵增大的反應,A錯;反應時A、B按計量數(shù)之比a∶b進行反應,因此若起始時A、B的物質的量之比為a∶b,則平衡時A、B的轉化率之比為1∶1,B錯;若a+b=c+d,則正反應為氣體體積減小的反應,充入反應物B,平衡右移,C對;若a+b=c,則反應前后氣體體積不變,升高溫度,氣體壓強增大,D錯。10.C解析:由平衡時n(SO3)=1.4mol可知此時n(SO2)=2.6mol,n(O2)=1.3mol。A選項,因是恒溫恒壓條件,所以反應前后壓強不變;B選項,因該反應是氣體體積減小的反應,隨著反應的進行,體積小于2L,所以v(SO3)大于0.35mol·L-1·min-1;C選項,該反應為放熱反應,在絕熱條件下隨著反應的進行要放熱,達到平衡時與恒溫恒壓條件下的平衡比較,平衡要逆向移動,所以n(SO3)<1.4mol;D選項,恒溫恒容條件下的平衡與原來恒溫恒壓下的平衡比較,平衡要逆向移動,所以放出的熱量小于QkJ。11.D解析:運用三段式求算m。設轉化的X的物質的量為nmol。X(g)+mY(g)3Z(g)起始(mol)120轉化(mol)nmn3n平衡(mol)(1-n)(2-mn)3n據(jù):(1-n)∶(2-mn)∶3n=30%∶60%∶10%求得:n=0.1,m=2。由m=2知,A項正確;由第二次平衡時,X、Y、Z的體積分數(shù)不變可知兩次平衡所處溫度相同,則B項正確;由m和n的數(shù)值及起始量可計算出X、Y二者的平衡轉化率都為10%,C項正確;第二次平衡時,c(Z)=4mol10%2L=0.2mol·12.B解析:根據(jù)圖像,A、B的濃度隨時間變化是一條線,說明反應方程式中A、B的化學計量數(shù)相等,反應方程式中的x=1,則反應是一反應前后氣體物質的量不變的反應,改變壓強平衡不移動。30min時,A、B、C濃度都減小,正、逆反應速率相等,平衡不移動應該是減壓,故A錯誤;30min時,向容器內(nèi)再充入一定量的C,相當于加壓,加壓平衡不移動,A的體積分數(shù)不變,故B正確;反應方程式中的x=1,40min時升高溫度,平衡逆向移動,逆反應為吸熱反應,故C錯誤;8min前,C的平均反應速率為1.36mol·L-1÷8min=0.17mol·(L·min)-1,故D錯誤。13.答案:(1)>較高(2)4.0(3)減小(4)>解析:(1)由于該反應是氣體體積增大的反應,因此ΔS>0。而此反應ΔH>0,因此要使ΔH-TΔS<0,需溫度T有較大的值,即此反應在較高溫度下能自發(fā)進行。(2)由圖像知此反應達到平衡時n(CO2)=0.76mol,因此轉化的CO2為2mol-0.76mol=1.24mol,故生成的CO的物質的量為1.24mol2=2.48mol。據(jù)此可知達到平衡時c(CO2)=0.76mol2L=0.38mol·L-1,c(CO)=2.48mol2L=1.24mol·L(3)向平衡體系中再通入CO2,將使CO2的轉化率降低。(4)在此條件下Q=c2(CO)c(CO2)=(4mol2L)24mol2L14.答案:(1)-159.47(2)>高溫(3)①降低②溫度高于190℃時,因為反應Ⅲ是放熱反應,溫度升高平衡向逆方向進行,CO2的平衡轉化率降低。(4)1c解析:(1)由蓋斯定律總反應Ⅲ-反應Ⅱ,得到2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)ΔH1=-159.4kJ·mol-1。(2)反應Ⅱ反應前后氣體體積增大,ΔS>0,吸熱反應,ΔH>0,所以依據(jù)反應自發(fā)進行的判斷依據(jù)ΔH-TΔS<0,需要在高溫下反應自發(fā)進行。(3)①依據(jù)圖像中的水碳比數(shù)據(jù)分析判斷,生產(chǎn)中可以采取的措施是降