高考化学二轮复习化学反应速率与化学平衡训练

专题跟踪训练(七)能力练(20分钟50分)一、选择题(每小题6分，共42分)1．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是()A．c(Z)＝0.3mol·L－1B．c(X2)＝0.2mol·L－1C．c(Y2)＝0.4mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55mol·L－1[解析]假设反应向正反应方向进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为0.4mol·L－1；假设反应向逆反应方向进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2mol·L－1、0.4mol·L－1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A正确，B、C均错误；该反应前后气态物质体积不变，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1，D错误。[答案]A2．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO2N2O4，下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是()A．N2O4生成速率与N2O4分解速率相等B．混合气体平均相对分子质量保持不变C．NO2的分子数与N2O4分子数之比为2∶1D．体系颜色不再发生改变[解析]N2O4的生成速率和分解速率相等，说明N2O4的浓度不变，即反应达到平衡状态，A项正确；混合气体的平均相对分子质量M(混)＝m混n混，M(混)不变，说明n(混)不变，即反应达到了平衡状态，B项正确；NO2与N2O4的分子数之比为2∶1时反应不一定达到平衡状态，C选项错误；体系颜色不变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，D项正确。[答案]C3．(2018·长沙市高三统考)一定条件下，在体积为2L的密闭容器中，3molX和3molY发生反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH0，经60s达到平衡，生成0.4molZ。下列说法正确的是()A．60s内反应速率为v(X)＝0.05mol/(L·s)B．其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小C．其他条件不变，若初始投入2molX和2molY，则物质Y的转化率减小D．其他条件不变，将容器体积变为4L，Z的平衡浓度变为原来的一半[解析]A项，v(X)＝32v(Z)＝32×0.4mol2L×60s＝0.005mol·L－1·s－1，错误；B项，升高温度，正、逆反应速率均加快，错误；C项，成比例减小投料量，相当于减压，平衡逆向移动，Y的转化率减小，正确；D项，容器体积扩大为原来的2倍，相当于减压，平衡逆向移动，Z的平衡浓度小于原来一半，错误。[答案]C4．(2018·安徽省合肥市高三第一次质检)在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)ΔH0，下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()[解析]该反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动，则v正v逆，A项错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，Z的体积分数增大，B项错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，X的转化率增大，该反应为气体分子数减小的反应，温度不变时，增大压强，平衡向正反应方向移动，X的转化率增大，C项正确；平衡常数K只与温度有关，D项错误。[答案]C5．一定条件下，Cu2＋、Mn2＋、Fe3＋的浓度对乙酸在光照下催化降解速率的影响如图所示。下列判断不正确的是()A．该实验方案的缺陷之一是未做空白对照实验B．Cu2＋、Mn2＋提高乙酸降解速率的最佳浓度为0.1mmol·L－1C．Fe3＋不能提高乙酸降解速率D．相同条件下，乙酸在Cu2＋、Mn2＋、Fe3＋作用下的降解速率依次减小[解析]各离子浓度为0时，乙酸在光照下的降解速率为70%，这一条件下的数值就是三个实验的对照实验，A选项错误；根据图象分析，Cu2＋、Mn2＋提高乙酸降解速率的最佳浓度为0.1mmol·L－1，B正确；根据图象可知，Fe3＋的加入会使乙酸的降解速率减小，C正确；在同一条件下，如三种离子浓度相等时，乙酸在Cu2＋作用下的降解速率最大，Fe3＋最小，D正确。[答案]A6．已知在密闭容器中发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH。不同温度下该反应的平衡常数如下表：温度/℃500700900K1.002.40x下列判断正确的是()A．x可能是0.64B．Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的ΔH0C．平衡常数表达式K＝cccc2D．抽走反应体系中的CO，平衡正向移动，且正反应速率增大[解析]由表格中500℃和700℃时的平衡常数可知，温度升高，平衡常数增大，故x2.40，A项错误；平衡常数随温度升高而增大，即升高温度，平衡正向移动，故正反应为吸热反应，ΔH0，B项正确；平衡常数K＝cc2，C项错误；抽走反应体系中的CO，生成物浓度降低，平衡正向移动，正反应速率减小，D项错误。[答案]B7．工业上制备尿素的反应为2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)。温度为TK时，将68gNH3和88gCO2充入容积为100L的恒容密闭容器中，发生上述反应。测得40s时该反应达到平衡状态，且平衡常数K＝2.5×103。下列说法正确的是()A．0～40s内，反应速率v(NH3)＝5.0×10－4mol·L－1·min－1B．达到平衡时，c[CO(NH2)2]＝0.01mol·L－1C．达到平衡时，CO2的转化率为50%D．充入惰性气体Ar，可提高NH3的转化率[解析]68gNH3的物质的量为4mol,88gCO2的物质的量为2mol，假设达到平衡时CO2反应掉xmol，根据各物质化学计量数关系可得：平衡常数K＝x1004－2x1002×2－x100＝2.5×103。解得x＝1，故0～40s内，反应速率v(NH3)＝2mol100L4060min＝0.03mol·L－1·min－1，A项错误；反应体系中，CO(NH2)2为固体，不用其来表示反应速率，B项错误；达到平衡时，CO2的转化率为1mol2mol×100%＝50%，C项正确；充入惰性气体Ar，CO2(g)、H2O(g)的浓度不变，平衡不移动，NH3的转化率不变，D项错误。[答案]C二、非选择题(8分)8．在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH0。回答下列问题：(1)能说明该反应已达平衡状态的是________(填标号，下同)。A．CO2的体积分数保持不变B．体系中n(CO2)/n(H2)的值保持不变C．混合气体的密度保持不变D．单位时间内有nmolH—H键断裂，同时有nmolO—H键生成(2)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)的值增大的是________。A．升高温度B．恒温恒容下，充入HeC．使用高效催化剂D．恒温恒容下，再充入2molCO2、3molH2(3)反应10min时体系达到平衡状态，此时CO2的转化率为25%，该反应的反应速率v(H2)＝________，反应的平衡常数K＝________(保留三位有效数字)；若使K的值变为1，则应采取的措施是________。A．增大压强B．恒压下加入一定量H2C．降低温度D．升高温度[解析](1)各物质的物质的量分数或体积分数保持不变，说明反应达到平衡状态；该反应的投料比不等于其化学计量数之比，当反应物的物质的量之比保持不变时，说明反应达到平衡状态；反应中物质的总质量和体积恒定不变，不管反应是否达到平衡，混合气体的密度都不变，无法说明反应是否达到平衡状态；H—H键的断裂和O—H键的生成都表示正反应，无法说明反应是否达到平衡状态。(2)反应正向移动时，n(CH3OH)/n(CO2)的值增大。升高温度，平衡逆向移动；恒温恒容下，充入He，平衡不移动；催化剂不影响化学平衡的移动；D项条件可等效为增大压强，平衡正向移动。(3)达到平衡时CO2的转化率为25%，即CO2反应了2mol×25%＝0.5mol，则平衡时c(CO2)＝c(H2)＝0.75mol·L－1，c(CH3OH)＝c(H2O)＝0.25mol·L－1，v(H2)＝1.5mol·L－1－0.75mol·L－110min＝0.075mol·L－1·min－1，平衡常数K＝0.25×0.250.75×0.753≈0.198。K只与温度有关，若使K的值变为1，则应改变温度使平衡正向移动，应采取的措施是降低温度。[答案](1)AB(2)D(3)0.075mol·L－1·min－10.198C拔高练(25分钟50分)一、选择题(每小题9分，共27分)1．以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)ΔH0。某压强下的密闭容器中，按CO2和H2的物质的量比为1∶3投料，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数(y%)随温度变化如图所示。下列说法正确的是()A．a点的平衡常数小于b点B．b点，v正(CO2)＝v逆(H2O)C．a点，H2和H2O物质的量相等D．其他条件恒定，充入更多H2，v(CO2)不变[解析]从图象可知，温度越高氢气的含量越高，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，温度升高平衡常数减小，ab，A错误；b点只能说明该温度下，CO2和H2O的浓度相等，不能说明v正(CO2)＝v逆(H2O)，B错误；从图象可知，a点H2和H2O的物质的量百分数相等，故物质的量相等，C正确；其他条件恒定，充入更多H2，反应物浓度增大，正反应速率增大，v(CO2)也增大，D错误。[答案]C2．80℃时，在2L密闭容器中充入0.40molN2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝QkJ·mol－1(Q0)，获得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/(mol·L－1)0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是()A．升高温度该反应的平衡常数K减小B．20～40s内，v(N2O4)＝0.004mol·L－1·s－1C．100s时再通入0.40molN2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大D．反应达到平衡时，吸收的热量为0.30QkJ[解析]该反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K增大，A项错误；20～40s内，v(N2O4)＝12v(NO2)＝12×0.20mol·L－1－0.12mol·L－140s－20s＝0.002mol·L－1·s－1，B项错误；100s时再通入0.40molN2O4，相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，C项错误；反应达到平衡时，c(NO2)＝0.30mol·L－1，生成NO2的物质的量为0.30mol·L－1×2L＝0.60mol，由热化学方程式可知生成2molNO2时吸收的热量为QkJ，则生成0.60molNO2时吸收的热量为0.30QkJ，D项正确。[答案]D3．臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)ΔH。不同温度下，在三个容器中发生上述反应，相关信息如表格及图所示：下列说法正确的是()A．0～10min内甲容器中反应的平均速率：v(NO2)＝0.02mol·L－1·min－1B．T1T2，ΔH0C．平衡时N2O5浓度：c乙(N2O5)c丙(N2O5)D．T1K时，若起始时向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2molO2，则脱硝反应达到平衡前，v(正)v(逆)[解析]从图象分析可知，甲容器中v(N2O5)＝0.2mol·L－110min＝0.02mol·L－1·min－1，根据方程式化学计量数比可知，v(NO2)＝2v(N2O5)＝2×0.02mol·L－1·min－1＝0.04m