高考化学总复习专题训练-化学反应速率与化学平衡练习及答案

- 1 - 专题8 化学反应速率与化学平衡

【考情探究】

课

标

解

读 考点 化学反应速率 化学平衡 化学反应进行的方向 化学平衡的相关计算

解读 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法

2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用

3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立

2.掌握化学平衡的特征

3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律

4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用 1.能正确计算化学反应的转化率(α)

2.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算

考情分析 本专题是历年高考命题的热点内容,命题形式包含选择题、填空题,并以定性、定量相结合的方式联系生产实际进行考查。考查内容主要包括化学反应速率计算及影响因素、影响化学平衡的因素及规律、平衡状态的判断、平衡常数和转化率的计算等,同时渗透对计算能力、数形结合能力、语言组织能力等的考查

备考指导 本专题是证据推理与模型认知素养、变化观念与平衡思想素养的基本载体。备考时要将知识问题化,在实际问题解决过程中掌握化学反应速率与化学平衡的相关知识

【真题探秘】

基础篇 固本夯基

【基础集训】

- 2 - 考点一 化学反应速率

1.(2020届湖南天壹联盟入学考,14)下列实验操作、现象和结论都正确且有相关性的是( )

选项 操作 现象 结论

A 将10 mL 0.1

mol·L-1 KI溶液和2 mL 0.1

mol·L-1 FeCl3溶液混合,在混合液中滴加KSCN溶液 溶液变红色 Fe3+和I-反应生成I2和Fe2+的反应是可逆反应

B 常温下,将两块形状相近的铝片分别插入稀硫酸、浓硫酸中 浓硫酸中产生气泡较快 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应越快

C 分别向含有10 mL过氧化氢溶液的两支试管中加入1 g MnO2、1 g Fe2O3粉末 加入MnO2的一组产生气泡较快 MnO2对过氧化氢分解的催化效率高于Fe2O3

D 用注射器吸入NO2,封堵针尖处,将注射器压缩为原来的一半 气体颜色比起始时浅 加压后,NO2转变为无色的N2O4

答案 A

2.(2019湖北部分重点中学起点考试,10)工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成固态半导体材料氮化镓(GaN)的同时有氢气生成。反应中,每生成3 mol H2放出30.8 kJ的热量。在恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达正确的是( )

A.Ⅰ图像中如果纵轴为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压

B.Ⅱ图像中纵轴可以为镓的转化率

C.Ⅲ图像中纵轴可以为化学反应速率

D.Ⅳ图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分子质量

答案 A

3.(2018福建厦门质检,7)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1,在V2O5存在时,该反应的机理为V2O5+SO2 2VO2+SO3(快)、4VO2+O2 2V2O5(慢)。

下列说法中正确的是( )

A.反应速率主要取决于V2O5的质量

B.VO2是该反应的催化剂

C.逆反应的活化能大于198 kJ·mol-1

D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率

答案 C

考点二 化学平衡 化学反应进行的方向

4.(2020届湖南雅礼中学月考三,10)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1。恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )

- 3 - A.气体的质量不再改变

B.氯化氢的转化率不再改变

C.断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键

D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2

答案 B

5.(2019安徽定远重点中学月考,11)在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)2XY(g) ΔH>0,达到甲平衡。在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是( )

A.图Ⅰ是升高温度的变化情况

B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况

C.图Ⅲ是增大压强的变化情况

D.图Ⅲ是升高温度的变化情况

答案 A

6.(2018河北衡水中学大联考,24)S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。

已知:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g) S2Cl2(g) ΔH1;

Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g) ΔH2;

Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示:

化学键 S—S S—Cl Cl—Cl

键能/kJ·mol-1 a b c

请回答下列问题:

(1)SCl2的结构式为 。

(2)若反应Ⅱ正反应的活化能E1=d kJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=

kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。

(3)一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl2(g)和1 mol Cl2(g),发生反应Ⅱ。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:

①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有 (填字母),理由为

。

②ΔH2 0(填“>”“<”或“=”)。

(4)已知:ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应Ⅰ,5 min时达到平衡。则3 min时容器内气体压强 (填“>”“<”或“=”)5 min时的气体压强。

(5)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”),理由为

。

答案 (1)Cl—S—Cl (2)2b+d-a-c

- 4 - (3)①BD B、D两点对应的状态下,用同一物质表示的正、逆反应速率相等(其他合理答案也可)

②<

(4)<

(5)不变 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为反应前后气体分子总数相等的反应,压强对平衡没有影响

考点三 化学平衡的相关计算

7.(2019河北邯郸重点高中开学检测,21)在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O5(g)4XO2(g)+O2(g) ΔH>0,T温度下的部分实验数据为:

t(s) 0 50 100 150

c(X2O5)(mol/L) 4.00 2.50 2.00 2.00

下列说法不正确的是( )

A.T温度下的平衡常数K=64(mol/L)3,100 s时X2O5的转化率为50%

B.50 s内X2O5的分解速率为0.03 mol/(L·s)

C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1>K2

D.若只将恒容改变为恒压,其他条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变

答案 D

8.(2020届湖南雅礼中学月考三,14)工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH>0。在一定条件下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g),测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )

A.达到平衡时,CH4(g)的转化率为75%

B.0~10 min内,v(CO)=0.075 mol·L-1·min-1

C.该反应的化学平衡常数K=0.187 5

D.当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时,反应到达平衡

答案 C

9.(2019河南八市重点高中一测,19)目前,处理烟气中的SO2常采用两种方法。

Ⅰ.碱液吸收法

25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3的𝐾a1=1.5×10-2,𝐾a2=1.0×10-7;Ksp(CaSO4)=7.1×10-5。

第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;

第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2NH4++SO42-CaSO4↓+2NH3·H2O K。

(1)25 ℃时0.1 mol·L-1(NH4)2SO3溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7。

(2)第2步中反应的K= 。

Ⅱ.水煤气还原法

已知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)

ΔH1=-37.0 kJ·mol-1

②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g)

ΔH2=+45.4 kJ·mol-1

③CO的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol-1

(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为 。

(4)反应②中,正反应活化能E1 (填“>”“<”或“=”)ΔH2。

- 5 -

(5)在一定压强下,发生反应①。平衡时SO2的转化率[α(SO2)]与投料比[𝐾(CO)𝐾(SO2)=y]、温度(T)的关系如图所示。

比较平衡时CO的转化率[α(CO)]:N (填“>”“<”或“=”,下同)M。逆反应速率:N

P。

(6)某温度下,向10 L恒容密闭容器中充入2 mol H2、2 mol CO和2 mol SO2发生反应①、②,第5 min时达到平衡,测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。

该温度下,反应②的平衡常数K为 。其他条件不变,在第7 min时缩小容器体积,α(SO2)

(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案 Ⅰ.(1)> (2)4.3×1013 Ⅱ.(3)S(l)+O2(g)SO2(g) ΔH=-529 kJ·mol-1 (4)>

(5)> < (6)2 700 增大

综合篇知能转换

【综合集训】

变化观念与平衡思想 化学平衡状态的标志与图像

1.(2019湖南长沙一中月考四,11)可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t图像如图甲所示,若其他条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图乙所示:

①a1>a2 ②a1b2 ④b1t2 ⑥t1=t2 ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧图乙中阴影部分面积更大

以下说法中正确的是( )

A.②③⑤⑧ B.①④⑥⑧

C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦

答案 C

2.(2019湖南雅礼中学月考五,10)I2在KI溶液中存在平衡:I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)。某I2、KI混合溶液中,I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是( )

①反应I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的ΔH>0

②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2