【名師伴你行】2021屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題突破提能專訓(xùn)7-化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

提能專訓(xùn)(七)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(時間60分鐘滿分100分)一、選擇題(共12小題，每題5分，共60分)1．(2022·山東濰坊聯(lián)考)肯定條件下反應(yīng)2AB(g)A2(g)＋B2(g)達到平衡狀態(tài)的標志是()A．單位時間內(nèi)生成nmolA2，同時消耗2nmolABB．容器內(nèi)三種氣體AB、A2、B2共存C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率D．容器中各組分的體積分數(shù)不隨時間變化答案：D解析：任何時刻，生成nmolA2，必定消耗2nmolAB，A項錯誤；可逆反應(yīng)中任何時刻，反應(yīng)物與生成物均共存，B項錯誤；達到平衡時，AB的消耗速率與A2的消耗速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，C項錯誤；達到平衡后，反應(yīng)物和生成物的濃度不再變化，各組分的體積分數(shù)不再變化，D項正確。2．(2022·廣東佛山質(zhì)檢)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，下列結(jié)論正確的是()A．在密閉容器中加入1molN2和3molH2充分反應(yīng)放熱92.4kJB．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)ΔH＝－QkJ·mol－1，則Q>92.4C．增大壓強，平衡向右移動，平衡常數(shù)增大D．若肯定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，N2的轉(zhuǎn)化率為20%，則H2的轉(zhuǎn)化率肯定為60%答案：B解析：A項，因合成氨是一個可逆反應(yīng)，故1molN2和3molH2不行能全部反應(yīng)完，反應(yīng)放熱應(yīng)小于92.4kJ，A錯誤；氣態(tài)氨轉(zhuǎn)化為液態(tài)氨放出熱量，再由已知熱化學(xué)方程式和蓋斯定律可知，Q>92.4，B正確；對于一個確定的反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，C錯誤；只有起始時N2、H2物質(zhì)的量之比為1∶1，D項中的數(shù)據(jù)關(guān)系才成立，D錯誤。3．(2022·江西南昌調(diào)研)在一恒容的密閉容器中充入0.1mol/LCO2、0.1mol/LCH4，在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，測得CH4平衡時轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖，下列有關(guān)說法不正確的是()A．上述反應(yīng)的ΔH<0B．壓強：p4>p3>p2>p1C．1100℃D．壓強為p4時，在y點：v正>v逆答案：A解析：由圖像可知，壓強肯定時，溫度越高，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越大，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，A項錯誤；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，壓強越大，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越小，故壓強p4>p3>p2>p1，B項正確；1100℃時，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為80.00%，故平衡時各物質(zhì)的濃度分別為c(CH4)＝0.02mol/L，c(CO2)＝0.02mol/L，c(CO)＝0.16mol/L，c(H2)＝0.16mol/L，即平衡常數(shù)K＝eq\f(0.162×0.162,0.02×0.02)＝1.64,C項正確；壓強為p4時，y點未達到平衡狀態(tài)，此時v正>v逆，D項正確。4．(2022·新疆烏魯木齊診斷)反應(yīng)2A＋B2C，其中A、B、C均為氣體，如圖中的曲線是該反應(yīng)在不同溫度下的平衡曲線，x軸表示溫度，y軸表示B的轉(zhuǎn)化率，則下列描述正確的是()A．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．b點時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化C．T1時a點若要達到平衡，可以實行增大壓強的方法D．c點時v正<v逆答案：B解析：由題給圖像可知，隨溫度上升B的轉(zhuǎn)化率增大，說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A選項錯誤；b點為平衡點，所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化，B選項正確；T1時a點B的轉(zhuǎn)化率大于平衡點B的轉(zhuǎn)化率，所以應(yīng)使反應(yīng)逆向移動，而增大壓強平衡正向移動，C選項錯誤；c點B的轉(zhuǎn)化率小于同溫度下平衡點B的轉(zhuǎn)化率，所以反應(yīng)正向進行，即v正>v逆，D選項錯誤。5．(2022·安徽皖南八校聯(lián)考)相同溫度下，在體積相等的三個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋92.4kJ/mol。試驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：下列敘述正確的是()A．熱量關(guān)系：a＝bB．①②③反應(yīng)的平衡常數(shù)：③>①>②C．達到平衡時H2的體積分數(shù)：①>③D．①中的密度不再轉(zhuǎn)變時說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)答案：C解析：若反應(yīng)①中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則a＝b，若反應(yīng)①中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率小于50%，則a<b，若反應(yīng)①中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率大于50%，則a>b，A選項錯誤；溫度相同，所以反應(yīng)①、②、③的平衡常數(shù)相同，B選項錯誤；反應(yīng)③可以看成是在兩個相同容器中相同條件下同時進行反應(yīng)①，達平衡后，把這兩個容器中的氣體壓縮到其中一個容器中，假如平衡不移動，氫氣的體積分數(shù)應(yīng)當(dāng)與反應(yīng)①相等，但是壓強增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，氫氣的體積分數(shù)減小，所以達平衡時氫氣的體積分數(shù)：①>③，C選項正確；由于氣體總質(zhì)量始終不變，容器恒容，所以密度始終不變，不能用密度來衡量反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，D選項錯誤。6．(2022·四川綿陽診斷)汽車上的催化轉(zhuǎn)化器可將尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)，反應(yīng)為2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－akJ/mol(a>0)。在某溫度時，用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：時間/s012345c(NO)/10－4mol·L－110.04.502.501.601.001.00c(CO)/10－3mol·L－13.603.052.852.762.702.70經(jīng)分析，得出結(jié)論不正確的是()A．2～3s，平均反應(yīng)速率v(NO)＝9×10－5mol/(L·s)B．催化轉(zhuǎn)化器對廢氣的轉(zhuǎn)化速率在夏季時比冬季時大C．若該催化轉(zhuǎn)化器氣艙容積為2L，則達到平衡時反應(yīng)放出熱量1.8aD．該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝5000答案：C解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，意在考查考生對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論的理解和應(yīng)用力量。在2～3s時間內(nèi)，v(NO)＝eq\f(2.50－1.60×10－4mol/L,1s)＝9×10－5mol/(L·s)，A項正確；夏季比冬季溫度高，反應(yīng)速率大，因此轉(zhuǎn)化速率大，B項正確；由表中數(shù)據(jù)知該反應(yīng)在4s時已達平衡，轉(zhuǎn)化的n(NO)＝9.00×10－4mol·L－1×2L＝1.80×10－3mol，反應(yīng)放出的熱量為eq\f(a×103J,2)×1.80×10－3＝0.9aJ，C項錯誤；達平衡時NO、CO、N2、CO2的濃度分別為1.00×10－4mol·L－1、2.70×10－3mol·L－1、4.50×10－4mol·L－1、9．00×10－4mol·L－1，則平衡常數(shù)K＝eq\f(c2CO2·cN2,c2CO·c2NO)＝eq\f(9.00×10－42×4.50×10－4,2.70×10－32×1.00×10－42)＝5000，D項正確。7．(2022·重慶聯(lián)考)在某溫度下，2L密閉容器中，X、Y、Z三種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質(zhì)的量(n)如下表所示，下列說法正確的是()XYZn(起始狀態(tài))/mol210n(平衡狀態(tài))/mol10.51.5A.若縮小體積，則正、逆反應(yīng)速率均增大，Z的體積分數(shù)減小B．若此反應(yīng)的ΔH>0，則上升溫度后，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小C．若體積不變，該溫度下，再加入1.5molZ，達到新平衡時，c(X)＝0.65mol/LD．該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)為6.75答案：D解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡學(xué)問，意在考查考生綜合運用所學(xué)學(xué)問分析實際問題的力量。依據(jù)平衡前后X、Y、Z的物質(zhì)的量變化可確定該反應(yīng)為2X(g)＋Y(g)3Z(g)。A項，相當(dāng)于增大壓強，平衡不移動，Z的體積分數(shù)不變，但正、逆反應(yīng)速率均增大，錯誤；B項，上升溫度正、逆反應(yīng)速率均增大，錯誤；C項，達到平衡后，保持體積、溫度不變，再加入1.5molZ，再次達到平衡時容器中各氣體的物質(zhì)的量為原平衡時的1.5倍，即c(X)＝0.5mol/L×1.5＝0.75mol/L，錯誤；D項，平衡時X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度分別為0.5mol/L、0.25mol/L和0.75mol/L，此時平衡常數(shù)K＝eq\f(0.753,0.52×0.25)＝6.75，正確。8．(2022·貴州貴陽監(jiān)測考試)某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，肯定溫度下發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋xB(g)2C(g)，達到平衡后，在不同的時間段，分別轉(zhuǎn)變影響反應(yīng)的一個條件，測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示：下列說法中正確的是()A．前8minA的平均反應(yīng)速率為0.08mol·L－1·min－1B．反應(yīng)方程式中的x＝1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．30min時降低溫度，40min時上升溫度D．30～40min該反應(yīng)增大了壓強或使用了催化劑答案：A解析：本題考查了化學(xué)平衡圖像，意在考查考生的綜合分析力量。由圖像可以看出前8min內(nèi)，物質(zhì)A的濃度由2.00mol·L－1削減到1.36mol·L－1，故vA＝0.08mol·L－1·min－1，A項正確；由A、B、C的變化曲線可得出x＝1,30min時各物質(zhì)的濃度均減小且正、逆反應(yīng)速率相同，則轉(zhuǎn)變條件為增大體積(或減小壓強)，40min時各物質(zhì)的濃度不變，正、逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，故40min時轉(zhuǎn)變的條件是上升溫度，平衡逆向移動，所以，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B、C、D項錯誤。9．(2022·四川成都診斷)已知(HF)2(g)2HF(g)ΔH>0，且平衡體系的總質(zhì)量(m總)與總物質(zhì)的量(n總)之比在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．溫度：T1<T2B．平衡常數(shù)：K(a)＝K(b)<K(c)C．反應(yīng)速率：vb>vaD．當(dāng)eq\f(m總,n總)＝30g/mol時，n(HF)∶n[(HF)2]＝2∶1答案：C解析：由題給信息知該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng)，從圖像可以看出，當(dāng)壓強不變時，由T1到T2，eq\f(m總,n總)增大，說明n總減小，平衡左移，即平衡向放熱反應(yīng)方向移動，所以由T1到T2為降低溫度的過程，即T1>T2，A項錯誤；由于T1溫度較高，上升溫度平衡右移，故溫度為T1時的平衡常數(shù)大于溫度為T2時的平衡常數(shù)，再結(jié)合溫度不變平衡常數(shù)不變知，K(b)>K(a)＝K(c)，B項錯誤；溫度越高，反應(yīng)速率越大，壓強越大，反應(yīng)速率越大，故vb>va，C項正確；設(shè)HF為xmol，(HF)2為ymol，當(dāng)eq\f(m總,n總)＝30g/mol時，有eq\f(20x＋40y,x＋y)＝30，解得x＝y(tǒng)，即n(HF)∶n[(HF)2]＝1∶1，D項錯誤。10．(2022·海門市診斷考試)已知甲為恒壓容器、乙為恒容容器。相同條件下充入等物質(zhì)的量的NO2氣體，且起始時體積相同。發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。一段時間后相繼達到平衡狀態(tài)。下列說法中正確的是()A．平衡時NO2體積分數(shù)：甲<乙B．達到平衡所需時間，甲與乙相等C．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝c(N2O4)/c(NO2)D．若兩容器內(nèi)氣體的壓強保持不變，均說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)答案：A解析：甲為恒壓容器，乙為恒容容器，充入等物質(zhì)的量的NO2，平衡時甲的壓強大于乙的壓強，故平衡時NO2體積分數(shù)甲小于乙，A項正確；由于甲的壓強大于乙的壓強，反應(yīng)速率甲>乙，達到平衡所需時間，甲<乙，B項錯誤；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K＝eq\f(cN2O4,c2NO2)，C項錯誤；甲是恒壓容器，壓強始終保持不變，壓強不變不能推斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，D項錯誤。11．(2022·北京石景山區(qū)統(tǒng)一測試)在2L恒容密閉容器中充入2molX和1molY發(fā)生反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)3Z(g)ΔH<0，反應(yīng)過程中持續(xù)上升溫度，測得混合體系中X的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是()A．上升溫度，平衡常數(shù)增大B．W點X的正反應(yīng)速率等于M點X的正反應(yīng)速率C．Q點時，Y的轉(zhuǎn)化率最大D．平衡時充入Z，達到新平衡時Z的體積分數(shù)比原平衡時大答案：C解析：該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度上升平衡常數(shù)減小，A項錯誤，W點的溫度低于M點的溫度，溫度越高反應(yīng)速率越大，故M點X的正反應(yīng)速率高于W點X的正反應(yīng)速率，B項錯誤；Q點時，X、Y反應(yīng)達到平衡，X濃度達到最小，此時Y的濃度也達到最小，Y的轉(zhuǎn)化率最大，隨溫度上升平衡逆向移動，Y的轉(zhuǎn)化率減小，C項正確；該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，平衡后再充入Z，達到新平衡時Z的體積分數(shù)不變，D項錯誤。12．(2022·安徽江南十校聯(lián)考)肯定溫度下，將1molA和1molB氣體充入2L恒容密閉容器，發(fā)生反應(yīng)A(g)＋B(g)xC(g)＋D(s)，t1時達到平衡。在t2、t3時刻分別轉(zhuǎn)變反應(yīng)的一個條件，測得容器中氣體C的濃度隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是()A．反應(yīng)方程式中的x＝1B．t2時刻轉(zhuǎn)變的條件是使用催化劑C．t3時刻轉(zhuǎn)變的條件是移去少量物質(zhì)DD．t1～t3間該反應(yīng)的平衡常數(shù)均為4答案：D解析：t2時刻C的濃度增大，濃度又保持不變說明平衡不移動，應(yīng)是增大壓強造成的，即壓強不影響該平衡，故x＝2，A項錯誤；B項，加入催化劑C的濃度不發(fā)生變化，故B項錯誤；D為固體，削減D的量不影響平衡移動，C的濃度不發(fā)生變化，故C項錯誤；t1～t3間溫度不變，K不變，由圖知C平衡時濃度為0.5mol·L－1，則A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)起始(mol·L－1)0.50.50轉(zhuǎn)化(mol·L－1)0.250.250.5平衡(mol·L－1)0.250.250.5故K＝eq\f(0.52,0.25×0.25)＝4，故D項正確。二、非選擇題(共2小題，共40分)13．(20分)(2022·遼寧沈陽質(zhì)量監(jiān)測)某爭辯小組向某2L密閉容器中加入肯定量的固體A和氣體B，發(fā)生反應(yīng)A(s)＋2B(g)D(g)＋E(g)ΔH＝QkJ·mol－1。在T1℃(1)T1℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)(2)30min后，只轉(zhuǎn)變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，依據(jù)表中的數(shù)據(jù)推斷轉(zhuǎn)變的條件可能是________(填字母編號)。a．通入肯定量的Bb．加入肯定量的固體Ac．適當(dāng)縮小容器的體積d．上升反應(yīng)體系溫度e．同時加入0.2molB、0.1molD、0.1molE(3)對于該反應(yīng)，用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率與時間的關(guān)系示意曲線為下圖中的________(填序號)。(4)維持容器的體積和溫度T1℃不變，若向該容器中加入1.60molB、0.20molD、0.20molE和nmolA，達到平衡后，與表格中20分鐘時各物質(zhì)的濃度完全相同，則投入固體A的物質(zhì)的量(5)維持容器的體積和溫度T1℃不變，各物質(zhì)的起始物質(zhì)的量：n(A)＝1.0mol，n(B)＝3.0mol，n(D)＝amol，n(E)＝0mol，達到平衡后，n(E)＝0.50mol，則(6)若該密閉容器絕熱，試驗測得B的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的示意圖如圖所示。由圖可知，Q________(填“大于”或“小于”)0，c點v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。答案：(1)0.25(2)ae(3)④(4)大于0.3(或>0.3)(5)1.5(6)小于等于解析：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)學(xué)問，意在考查考生對所學(xué)學(xué)問的理解和綜合應(yīng)用力量。(1)由題給表中數(shù)據(jù)可知，20min時反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，則K＝eq\f(\f(0.50mol,2L)×\f(0.50mol,2L),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.00mol,2L)))2)＝0.25。(2)30min后，B、D、E的物質(zhì)的量都增加，加入肯定量的B，平衡正向移動，符合題意；加入固體A，平衡不移動，不符合題意；這是一個反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，縮小容器體積，平衡不移動，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，不符合題意；只上升溫度，平衡移動，但反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量不會同時增加，不符合題意；同時加入0.2molB、0.1molD、0.1molE，平衡不移動，但符合題意。(3)可逆反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故B的反應(yīng)速率為D、E的2倍，且D、E的反應(yīng)速率相等，滿足此條件的圖像是④。(4)由于開頭時n(D)＝n(E)＝0.2mol，平衡時n(D)＝n(E)＝0.5mol，所以D、E均轉(zhuǎn)化了0.3mol，則A的物質(zhì)的量大于0.3mol即可。(5)由于溫度不變，所以平衡常數(shù)不變，由“三段式”法，可知：A(s)＋2B(g)D(g)＋E(g)起始(mol)3.0a0轉(zhuǎn)化(mol)1.00.50.5平衡(mol)2.0a＋0.50.5則eq\f(\f(a＋0.50mol,2L)×\f(0.50mol,2L),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2.0mol,2L)))2)＝0.25，解得a＝1.5。(6)由圖可知，c點B的轉(zhuǎn)化率最大，則c點達到了平衡狀態(tài)，v正＝v逆；c點之后平衡逆向移動，由于該容器密閉絕熱，B的轉(zhuǎn)化率隨溫度上升而減小，則此反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)。14．(20分)(2022·河北石家莊質(zhì)檢)T℃時，在容積為0.5L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(s)ΔH<0(m、n、p、q為最簡整數(shù)比)。A、B、C、D的物質(zhì)的量變化如圖所示。(1)前3min，v(C)＝____________________________。(2)當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時，表明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________(填選項字母)。A．混合氣體的壓強B．混合氣體的密度C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量D．B的物質(zhì)的量E．混合氣體的總物質(zhì)的量(3)T℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。(4)反應(yīng)達到平衡后，下列措施對A的轉(zhuǎn)化率無影響的是________(填選項字母)。A．保持體積不變，再