2018年高考化学二轮复习 专题六 化学反应速率和化学平衡提升卷导

专题六 化学反应速率和化学平衡

提升卷

时间：60分钟 满分：85分

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16

一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．(导学号：71224075)(2017·六安模拟)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)＋Y(g)反应过程中测定的数据如下表： 2Z(g) ΔH<0。一段时间后达到平衡，

t/min n(Y)/mol 下列说法正确的是( ) 2 0.12 4 0.11 7 0.10 9 0.10 A．反应前2 min的平均速率v(Z)＝2.0×10 mol·L·min B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前：v(逆)>v(正) C．保持其他条件不变，起始时向容器中充入气体X和气体Y各0.32 mol，到达平衡时，－3－1－1

n(Z)＝0.22 mol

D．该温度下此反应的平衡常数：K＝1.44

2．(2017·启东模拟)在绝热、恒容的密闭体系中，发生反应2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)

＋N2(g) ΔH<0，下列示意图正确且能说明该反应在t1时刻达到平衡状态的是( ) A．①② B．③④ C．①②④ D．②④

3．(导学号：71224076)向盛有足量A的体积固定的密闭容器中加入B，发生反应：A(s)＋2B(g)

4C(g)＋D(g) ΔH<0。一定条件下达到平衡时，C的物质的量与加入的B的物质的

量的关系如图所示。下列说法正确的是( )

A．若升高温度，则图中θ>45°

B．平衡后再加入B，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．平衡时B的转化率为50%

D．平衡后再加入少量A，体系内气体密度增大

4．(导学号：71224077)(2017·西安检测)一定温度时，向容积为1 L的恒容密闭容器中充入一定量的SO2和O2，发生反应2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g) ΔH＝－196 kJ·mol，一段

－1

时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：

反应时间/min 0 5 10 下列说法错误的是( ) A．反应在前5 min内的平均速率为v(SO2)＝0.16 mol·L·min

B．保持温度不变，向平衡后的容器中再充入0.2 mol SO2和0.2 mol SO3时，v(正)

D．相同温度下，起始时向容器中充入1.5 mol SO3，达到平衡时SO3的转化率为40% 5．(2017·泰州模拟)已知一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)，现将

－1

－1

n(SO2)/mol 2 1.2 n(O2)/mol 1 0.6 n(SO3)/mol 0 三组不同量的CO(g)和H2O(g)混合气体分别通入体积均为2 L的恒容密闭容器中进行反应，得到以下三组数据，下列说法正确的是( )

实验组 1 2 3 温度/℃ 500 850 850 起始量/mol CO 4 2 H2O 2 1 平衡量/mol H2 1.6 0.4 CO 2.4 1.6 达到平衡所需 时间/min 6 3 a b c d t A.实验1条件下的平衡常数K为6 B．正反应为吸热反应

C．实验3中，若平衡时CO的转化率大于水蒸气的转化率，则a>b

D．850 ℃时，若此容器中加入10 mol CO、5 mol H2O、2 mol CO2、5 mol H2，则此时正反应速率小于逆反应速率

6．(导学号：71224078)(2017·课标全国卷Ⅲ)

- 2 -

在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是( )

A．Ksp(CuCl)的数量级为10

B．除Cl反应为Cu＋Cu＋2Cl===2CuCl C．加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好 D．2Cu===Cu＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全

7．(导学号：71224079)(2017·怀化模拟)向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g)

2C(g)。各容器的容积、反应温度、反应物起始量以及反

＋

2＋

＋

－

－

2＋

－

－7

－－

应过程中生成物C的浓度随时间变化关系分别用下表和图表示。下列说法正确的是( )

容器 容积 温度 反应物起始量 甲 0.5 L 乙 0.5 L 丙 1.0 L T1 0.5 mol A 1．5 mol B T2 0.5 mol A 1．5 mol B T2 2.0 mol A 6．0 mol B A．由图可知：T1＜T2，且该反应为吸热反应 B．T2时该反应的平衡常数K＝0.8

C．前10 min，乙、丙两容器中气体A的平均反应速率：v(A)乙＞v(A)丙 D．生成物C的质量m：m丙＞m乙＞m甲 二、非选择题：本题包括3小题，共43分。

- 3 -

8．(导学号：71224080)(14分)(2017·运城模拟)高炉炼铁过程中发生的主要反应为： ①Fe2O3(s)＋3CO(g)

2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH

已知1000℃时该反应的平衡常数K＝64，该温度下将2 mol CO、3 mol CO2和一定量的Fe2O3、Fe加入10 L恒容密闭容器中，10 min 后反应达到平衡状态。

(1)已知： ②4Fe(s)＋3O2(g)

2Fe2O3(s) ΔH＝－1647.2 kJ·mol

－1

1－1③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.8 kJ·mol

2则反应①的ΔH＝________ kJ·mol。

(2)写出反应①的平衡常数表达式：K＝________________。升高温度，平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)起始时反应①__________(填“正向进行”或“逆向进行”)。欲使气体反应物的转化率达到最大，________(填“Fe2O3”或“Fe”)的物质的量不能小于________。从反应开始至平衡，CO2的平均反应速率为______________。

－1

(4)为探究工业生产中反应①的最佳温度，研究者进行了一系列试验，每次试验保持原料的组成、容器体积、反应时间等因素均不变，试验结果如右图。CO的转化率随温度变化的原因

是

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

9．(14分)(2017·福州模拟)在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0 mol·L，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。

－1

2CO(g)＋2H2(g)。测得平衡时CH4

- 4 -

回答下列问题：

(1)该反应的ΔH________(填“<”、“>”或“＝”)0。

(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为______________；压强为p2时，b点处

v(正)________(填“<”、“>”或“＝”)v(逆)。

(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强p(B)代替其物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp)，若p2＝0.36 MPa，则a点的平衡常数Kp＝______(保留3位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率－浓度关系曲线：v正－c(CH4)和v逆－c(CO)。

①与曲线v正－c(CH4)相对应的是图2中曲线________(填“甲”或“乙”)。

②当降低到某一温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为____________(填字母)。

10．(导学号：71224081)(15分)(2017·中山检测)亚硝酰氯(Cl－N==O)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)

2ClNO(g)。

(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)②4NO2(g)＋2NaCl(s)③2NO(g)＋Cl2(g)

NaNO3(s)＋ClNO(g) ΔH1 K1 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) ΔH2 K2 2ClNO(g) ΔH3 K3

ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系式为ΔH3＝__________________；平衡常数K3＝__________________(用K1、K2表示)。

(2)已知几种化学键的键能数据如下： 化学键 键能/kJ·mol1－NO中氮氧键 630 Cl—Cl键 243 －1Cl—N键 N==O键 607 a 则：ΔH3＋2a＝__________kJ·mol。 (3)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(ClNO)

- 5 -

与t关系如图A所示。

①反应开始到10 min时，平均反应速率v(Cl2)＝__________mol·L·min。 ②T2时该反应的平衡常数K＝____________。 ③NO的平衡转化率为______________。

－1

－1

(4)在密闭容器中充入NO(g)和Cl2(g)，改变外界条件[压强、NO的平衡转化率变化如图B所示。X代表________________。

专题六 化学反应速率和化学平衡

nn2

、催化剂接触面]，

提升卷

1．D 反应前2 min的平均速率v(Z)＝4.0×10 mol·L·min，A错误；该反应为放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡向右移动，反应达到新平衡前：v(正)>v(逆)，B错误；该反应是气体分子数保持不变的可逆反应，则增大压强，平衡不移动，选项C起始时气体X和气体Y的物质的量均为原来已知起始的2倍，则到达平衡时，生成物Z的物质的量也应是原来已知平衡的2倍，即n(Z)＝0.24 mol，C错误；该温度下此反应的平衡常数：K＝

0.12100.1010

2

－3

－1

－1

0.1010

＝1.44, D正确。

- 6 -

2．D 可逆反应达到平衡状态后，正、逆反应速率相等且不再变化，由图①知，t1时，v(正反应速率)最大，之后随着反应的进行，正反应速率发生变化，故未达到平衡状态，错误；该反应的正反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，平衡常数减小，达到平衡状态后，温度为定值，平衡常数不变，图②符合题意，正确；图③所示t1时刻后CO2、NO的物质的量发生了变化，t1时刻未达到平衡状态，错误；图④所示t1时刻后NO的质量分数为定值，t1时刻达到平衡状态，正确。

3．C A项，升高温度，平衡左移，θ变小，错误；B项，正、逆反应速率均增大，错误；若加入4 mol B，则生成4 mol C，消耗2 mol B，C项正确；A为固体，再加入少量A，平衡不移动，D项错误。

4．D A项，v(SO2)＝－

5

mol·L·min＝0.16 mol·L·min，正确；该温

－1

－1

－1

－1

111

度下，反应的平衡常数K＝，B项，浓度商Qc＝＞K，故反应逆向移动，2＝

1.350.6×1.41.176

v(正)＜v(逆)，正确；C项，吸收的热量为0.6×196 kJ·mol－1＝117.6 kJ，正确；D项，相

同温度下，反应2SO3

2SO2＋O2的平衡常数为1.35，充入1.5 mol SO3，转化率为40%时，浓

度商Qc＝0.133，Qc≠K，故D项错误。

5．D 500 ℃时，三段式计算： CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)

起始量(mol): 4 2 0 0 转化量(mol): 1.6 1.6 1.6 1.6 平衡量(mol): 2.4 0.4 1.6 1.6

cK＝c2

cc22

＝2.67，A项错误；

850 ℃时，三段式计算： CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)

起始量(mol)：2 1 0 0 转化量(mol)：0.4 0.4 0.4 0.4 平衡量(mol)：1.6 0.6 0.4 0.4 求出化学平衡常数K＝

cc2

cc22

＝0.167<2.67，则说明升高温度，平衡逆向移

动，则正反应为放热反应，B项错误；CO和H2O的计量数均为1，即相同时间内消耗的量相同，则要求a

cc22

＝0.2>0.167，则要达到平衡状态，需要逆向移动，

正反应速率小于逆反应速率，D项正确。

6．C A对：当－lg

c－－1

mol·L

＝0时，lgc＋－1

mol·L

约为－7，即c(Cl)＝1 mol·L，c(Cu

- 7 -

－－1

＋

)＝10 mol·L，因此Ksp(CuCl)的数量级为10。B对：分析生成物CuCl的化合价可知，

－7－1－7

Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和＋2价均变为＋1价，因此参加该反应的微粒为Cu、Cu和Cl，生成物为CuCl，则反应的离子方程式为Cu＋Cu＋2Cl===2CuCl。C错：铜为固体，只要满足反应用量，Cu的量对除Cl效果无影响。D对：2Cu===Cu＋Cu的平衡

－

＋

2＋

2＋

－

2＋

－

c常数K＝ 2

c2＋＋

，可取图像中的c(Cu)＝c(Cu)＝1×10 mol·L代入平衡常数的表达1×10 mol·L

－6－1 mol·L

－6

－1

2

＋2＋－6－1

式中计算，即为K＝完全。

＝1×10 L·mol，因此平衡常数很大，反应趋于

6－1

7．B 比较甲与乙可知，乙先到达平衡，故温度T1＜T2，温度越高，生成物C的浓度越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A错误；由图可知，平衡时乙容器中生成物C的浓度为1 mol·L，则：

A(g)＋B(g)

－1

－1

2C(g)

开始(mol·L): 1 3 0 变化(mol·L): 0.5 0.5 1 平衡(mol·L): 0.5 2.5 1

1

故T2时该反应的平衡常数K＝＝0.8, B正确；由图可知，前10 min乙容器中C

0.5×2.5的浓度变化量为1 mol·L，丙容器中C的浓度变化量为2 mol·L

－1

－1,

2

－1－1

故v(A)乙＜v(A)丙，C错

误；根据图象可以看出甲、乙、丙中C的物质的量分别为1.5 mol·L×0.5 L＝0.75 mol、1.0 mol·L×0.5 L＝0.5 mol、2.0 mol·L×1.0 L＝2.0 mol, D错误。

8．(1)－24.8

(2)c(CO2)/c(CO) 减小 1

(3)正向进行 Fe2O3 mol

30．01 mol·L·min

(4)温度低于T1℃时，反应未达到平衡，CO的转化率主要受反应速率的影响，随着温度的升高，反应速率逐渐增大，故CO的转化率也逐渐增大；温度为T1℃时，反应已达到平衡，CO的转化率主要受平衡移动的影响，随着温度的升高，平衡逆向移动，故CO的转化率也逐渐减小

9．(1)> (2)p3>p2>p1 > (3)1.64 (MPa) (4)①乙 ②B、F

- 8 -

－1

－1－1

33

－1－1

2

K21

10．(1)2ΔH1－ΔH2

K2

(2)289

(3)①0.05 ②2 ③50% (4)压强、

nn2

- 9 -

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