2023高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試專題強(qiáng)化練五化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

專題強(qiáng)化練(五)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡1．下列說(shuō)法正確的是()A．往平衡體系FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl中加入KCl固體。平衡將向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液顏色將變淺B．升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，此時(shí)v(放)減小，v(吸)增大C．合成氨反應(yīng)需要使用催化劑，說(shuō)明催化劑可以促進(jìn)該平衡向生成氨的方向移動(dòng)，所以也可以用勒夏特列原理解釋使用催化劑的原因D．二氧化氮與四氧化二氮的平衡體系，加壓后顏色加深解析：A項(xiàng)，反應(yīng)的本質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，與K＋、Cl－無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，升高溫度，反應(yīng)速率均增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，催化劑可以縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，但是不會(huì)改變平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，增大壓強(qiáng)，平衡向生成N2O4的方向移動(dòng)，但是NO2的濃度是增大的，正確。故選D。答案：D2．在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)N2＋O22NO，下列條件能增大反應(yīng)速率的是()A．增大體積使壓強(qiáng)減小B．體積不變，充入N2使壓強(qiáng)增大C．體積不變，充入He使壓強(qiáng)增大D．壓強(qiáng)不變，充入氣體Ne解析：增大體積使壓強(qiáng)減小，物質(zhì)濃度減小，反應(yīng)速率減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；體積不變，充入N2使壓強(qiáng)增大，氮?dú)鉂舛仍龃?，反?yīng)速率增大，故B項(xiàng)正確；體積不變，充入He使壓強(qiáng)增大，反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；壓強(qiáng)不變，充入氣體Ne，體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。答案：B3．A(g)＋3B(g)2C(g)在不同條件下的反應(yīng)速率表示如下，其中反應(yīng)進(jìn)行最快的是()A．v(A)＝0.01mol/(L·s)B．v(B)＝0.02mol/(L·s)C．v(B)＝0.60mol/(L·min)D．v(C)＝1.00mol/(L·min)解析：解答本題可根據(jù)不同物質(zhì)的速率之比等于計(jì)量數(shù)之比將不同物質(zhì)的表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)以同一單位表示的速率進(jìn)行比較。v(A)＝0.01mol/(L·s)＝0.6mol/(L·min)；v(B)＝0.02mol/(L·s)＝1.2mol/(L·min)，則v(A)＝eq\f(1,3)v(B)＝0.4mol/(L·min)；v(B)＝0.60mol/(L·min)，則v(A)＝eq\f(1,3)v(B)＝0.2mol/(L·min)；v(C)＝1.00mol/(L·min)，則v(A)＝eq\f(1,2)v(C)＝0.5mol/(L·min)；綜上所述反應(yīng)進(jìn)行最快的是A項(xiàng)。故選A。答案：A4．在一密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，能作為判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是()A．混合氣體的密度保持不變B．容器內(nèi)的總壓不隨時(shí)間變化C．v正(H2)＝v逆(H2O)D．c(CO2)＝c(CO)解析：在一密閉容器中，反應(yīng)物、生成物都是氣體，所以混合氣體的密度保持不變不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)榉磻?yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，所以容器內(nèi)的總壓不隨時(shí)間變化時(shí)，不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反應(yīng)可知，當(dāng)v正(H2)＝v逆(H2O)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到化＝c(CO)不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。答案：C5．(2022·浙江五校聯(lián)考)在一容積不變，絕熱的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：2X(s)Y(g)＋Z(g)，以下不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的密度不再變化B．反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變C．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不變D．容器中混合氣體的平均相對(duì)分子量不變解析：由2X(s)Y(g)＋Z(g)可知，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量是變量，容器的體積不變，則反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的密度是變量，當(dāng)混合氣體的密度不再變化時(shí)，各氣體的質(zhì)量不再改變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以混合氣體的密度不再變化，能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A項(xiàng)不符合題意；當(dāng)反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變時(shí)，因?yàn)轶w積不變，說(shuō)明Y的濃度不再改變，反應(yīng)達(dá)到平衡，所以反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故B項(xiàng)不符合題意；由2X(s)Y(g)＋Z(g)反應(yīng)是在絕熱的密閉容器中進(jìn)行可知，溫度是變量，而平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，當(dāng)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不變時(shí)，說(shuō)明溫度不再改變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不變，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故C項(xiàng)不符合題意；由2X(s)Y(g)＋Z(g)可知，反應(yīng)前反應(yīng)物是固體，反應(yīng)后產(chǎn)物是氣體，且產(chǎn)生的氣體比例不會(huì)改變，總是1∶1，則混合氣體的平均相對(duì)分子量M＝eq\f(M（Y）＋M（Z）,2)是定值，所以當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子量不變時(shí)，不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D項(xiàng)符合題意。故選D。答案：D6．下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A．實(shí)驗(yàn)室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣B．工業(yè)合成氨中，將氨液化分離以提高氨產(chǎn)率C．SO2氧化為SO3，使用過(guò)量的空氣以提高SO2的利用率D．盛有2mL5%H2O2溶液的試管中加入MnO2，試管中迅速產(chǎn)生大量氣泡解析：氯化鈉在溶液中完全電離，所以飽和食鹽水中含有大量的氯離子，氯氣溶于水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，由于飽和食鹽水中含有大量的氯離子，相當(dāng)于氯氣溶于水的反應(yīng)中增加了大量的生成物氯離子，根據(jù)勒夏特列原理，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氯氣溶解量減小，所以可用勒夏特列原理解釋；將氨液化分離，合成氨的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高氨產(chǎn)率，符合勒夏特列原理；SO2氧化為SO3，使用過(guò)量的空氣，增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，可提高二氧化硫的利用率，所以可用勒夏特列原理解釋；二氧化錳對(duì)過(guò)氧化氫的分解起催化作用，而催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡的移動(dòng)，所以不符合勒夏特列原理。答案：D7．(2022·廣東綜合能力測(cè)試)已知反應(yīng)：2X(l)Y(l)，取等量X，分別在0℃和20℃下，測(cè)得其轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線(αt)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．曲線Ⅰ代表0℃下X的αt曲線B．反應(yīng)進(jìn)行到66min時(shí)，Y的物質(zhì)的量為0.113molC．該反應(yīng)ΔH＞0D．加入催化劑，X的平衡轉(zhuǎn)化率升高解析：據(jù)圖可知，平衡前反應(yīng)相同時(shí)間，曲線Ⅰ所示條件下轉(zhuǎn)化率更小，即反應(yīng)速率更小，溫度越低，反應(yīng)速率越小，所以曲線Ⅰ代表0℃下X的αt曲線，A項(xiàng)正確；據(jù)圖可知反應(yīng)進(jìn)行到66min時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為0.113，但初始投料未知，所以無(wú)法計(jì)算此時(shí)Y的物質(zhì)的量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；曲線Ⅱ所示溫度更高，但平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率低，說(shuō)明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，C項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑可以增大反應(yīng)速率，但不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。答案：A8．(2022·湖北新高考聯(lián)考協(xié)作體聯(lián)考)在體積可變的密閉容器中投入0.5molCO和0.75molH2，不同條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．M點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率為50%B．平衡后再加入0.5molCO和0.75molH2重新到達(dá)平衡，CO的轉(zhuǎn)化率增大C．反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＜0D．506K時(shí)，若混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)解析：由圖像可知M點(diǎn)的“三段式”為：CO＋2H2CH3OH開(kāi)始量/mol0.50.750轉(zhuǎn)化量/mol0.250.50.25平衡量/mol0.250.250.25則M點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率為50%，A項(xiàng)正確；容器體積可變，再加入0.5molCO和0.75molH2，平衡不移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，反應(yīng)溫度升高，CH3OH的物質(zhì)的量減小，平衡逆向移動(dòng)，故CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＜0，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)中所有反應(yīng)物和產(chǎn)物都是氣體，故氣體總物質(zhì)的量不變，可證明反應(yīng)達(dá)到平衡，D項(xiàng)正確。故選B。答案：B9．(2022·山東第三次聯(lián)考)一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c(Cl2)B．將容器體積壓縮為原來(lái)一半，當(dāng)體系再次達(dá)到平衡時(shí)，Cl2的濃度增大C．減小氯氣濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)不變D．溫度升高該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K增大解析：由題給化學(xué)方程式知，MgCl2和Mg為液態(tài)，其濃度是常數(shù)，不能寫(xiě)入平衡常數(shù)的表達(dá)式中，所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c(Cl2)，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝c(Cl2)，將容器體積壓縮為原來(lái)一半，當(dāng)體系再次達(dá)到平衡時(shí)，因溫度不變，則K值不變，所以c(Cl2)也不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，減小產(chǎn)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但平衡常數(shù)不變，C項(xiàng)正確；Mg在氯氣中燃燒為放熱反應(yīng)，則MgCl2(l)分解生成Cl2(g)和Mg(l)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，則溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K變大，D項(xiàng)正確。故選B。答案：B10．(2022·茂名第二次綜合測(cè)試)研究NOx之間的轉(zhuǎn)化對(duì)大氣污染控制具有重要意義，已知：N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0。如圖所示，在恒容密閉容器中，反應(yīng)溫度為T1時(shí)，c(N2O4)和c(NO2)隨t變化為曲線Ⅰ、Ⅱ，改變溫度到T2，c(NO2)隨t變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是()A．溫度T1>T2B．反應(yīng)速率va＝vbC．在T1溫度下，反應(yīng)至t1時(shí)達(dá)平衡狀態(tài)D．在T1溫度下，反應(yīng)在0～t3內(nèi)的平均速率為v(N2O4)＝eq\f(0.03,t3)mol/(L·s)解析：反應(yīng)溫度T1和T2，以c(NO2)隨t變化曲線比較，Ⅱ比Ⅲ后達(dá)平衡，所以T2>T1，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，反應(yīng)速率增大，T2>T1，則反應(yīng)速率va>vb，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；T1溫度下，反應(yīng)至t1時(shí)c(NO2)＝c(N2O4)，t1之后c(NO2)、c(N2O4)仍在變化，說(shuō)明t1時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；T1時(shí)，在0～t3內(nèi)，Δc(N2O4)＝0.04mol·L－1－0.01mol·L－1＝0.03mol·L－1，則0～t3內(nèi)，v(N2O4)＝eq\f(0.03,t3)mol/(L·s)，故D項(xiàng)正確。故選D。答案：D11．(2022·深圳第一次調(diào)研)在容積為VL的恒溫密閉容器中模擬工業(yè)合成氨。充入N2和H2的總物質(zhì)的量為1mol，容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．Ⅰ表示N2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化情況B．0～t1min，v(H2)＝eq\f(0.2,Vt1)mol/(L·min)C．t2min時(shí)，NH3的分解速率小于其生成速率D．t3min時(shí)改變的條件可能為減小容器容積解析：由題中圖示可知，開(kāi)始時(shí)N2和H2各占50%，總物質(zhì)的量是1mol，則N2和H2各為0.5mol，由此列“三段式”如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量/mol0.50.50變化量/molx3x2x某時(shí)刻量/mol0.5－x0.5－3x2x可得，某時(shí)刻總物質(zhì)的量為n(總)＝(0.5－x)mol＋(0.5－3x)mol＋2xmol＝(1－2x)mol，某時(shí)刻N(yùn)2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為eq\f(（0.5－x）mol,（1－2x）mol)×100%＝eq\f(\f(1,2)（1－2x）mol,（1－2x）mol)×100%＝50%，所以N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一直保持不變是50%，則Ⅰ代表N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，隨反應(yīng)進(jìn)行減小的是Ⅲ代表H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，Ⅱ代表NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；據(jù)此分析解答。由上述分析可知，則Ⅰ代表N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，故A項(xiàng)正確；由上述分析可知，Ⅲ代表H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，Ⅱ代表NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，t1時(shí)H2、NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，即eq\f(（0.5－3x）mol,（1－2x）mol)＝eq\f(2xmol,（1－2x）mol)，解得x＝0.1，則0～t1min，v(H2)＝eq\f(\f(3xmol,VL),t1min)＝eq\f(0.3,Vt1)mol/(L·min)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由上述分析可知，Ⅱ代表NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，t2時(shí)刻及以后，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，＋3H2(g)2NH3(g)可知，t3時(shí)刻，減小容積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，故D項(xiàng)正確。故選B。答案：B12．(2022·廣州調(diào)研)甲醇水蒸氣重整制氫具有能耗低、產(chǎn)物組成簡(jiǎn)單、副產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)制氫技術(shù)的重要發(fā)展方向。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：Ⅰ.CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)ΔH1；Ⅱ.CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH2＝＋90kJ·mol－1；(1)已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝＋41kJ·mol－1；反應(yīng)Ⅰ的ΔH1＝________kJ·mol－1。(2)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為25%CH3OH(g)、35%H2O(g)和40%N2(g)(N2不參與反應(yīng))的氣體通入恒容容器中反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得CH3OH轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系如圖所示。①曲線甲和乙分別代表產(chǎn)物________和________。②下列對(duì)甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)體系的說(shuō)法合理的有________。A．增大N2的濃度，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的正反應(yīng)速率都增加B．移除CO2能提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率C．升高溫度，N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變D．440～460℃時(shí)，升高溫度，H2的產(chǎn)率增大③反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ的，結(jié)合圖中信息解釋判斷依據(jù)：_________________________________________________________________________________________。(3)一定條件下，向2L的恒容密閉容器中通入1molCH3OH(g)和1molH2O(g)發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CO2為0.8mol，CO為0.1mol，此時(shí)H2的濃度為_(kāi)_______mol·L－1，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＝__________(寫(xiě)出計(jì)算式)。(4)研究發(fā)現(xiàn)以銅作催化劑時(shí)，反應(yīng)Ⅰ經(jīng)歷三步：①CH3OH→HCHO＋H2，②HCHO＋H2O→HCOOH＋H2，③________________________________________________________________________。解析：(1)由蓋斯定律可知，反應(yīng)Ⅱ－反應(yīng)Ⅰ可得反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，則ΔH2－ΔH1＝ΔH3，ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝90－41＝＋49kJ·mol－1。(2)①充入一定量的CH3OH(g)、H2O(g)反應(yīng)，相同時(shí)間下生成H2(g)的量比CO2(g)的多，即H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)較大，則曲線甲代表產(chǎn)物H2，曲線乙代表產(chǎn)物CO2；②N2不參與反應(yīng)，在恒容容器中反應(yīng)，增大N2的濃度，反應(yīng)物的濃度不變，則反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的正反應(yīng)速率都不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；移除CO2，即減小生成物的濃度，反應(yīng)Ⅰ正向移動(dòng)，能提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)正確；由于反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ都是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，混合氣體的物質(zhì)的量增加，而N2的物質(zhì)的量不變，則N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知440～460℃時(shí)，H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)明顯增加，則升高溫度，H2的產(chǎn)率增大，D項(xiàng)正確；故選BD。③反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ的，其判斷依據(jù)：活化能越小反應(yīng)速率越大，圖中溫度相同時(shí)，CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于CO，即反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率大于反應(yīng)