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2016年高考化学考试冲刺题《化学反应速率和化学平衡》预测题

栏目:学习资料 发布时间:2021-03-18 15:45 阅读量:196

化学对我们认识和利用物质具有重要的作用。化学那强大的创造力,为人类提供了丰富多彩的物质基,化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度,下面是学大教育小编为大家带来的2016年高考化学考试冲刺题《化学反应速率和化学平衡》预测题,请考生练习。

1.(2015·上海高考)对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是(B)

A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大

B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大

C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大

D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大

解析:A.合成氨反应的正反应是放热反应,升高温度,正反应、逆反应的反应速率都增大,但是温度对吸热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆反应速率影响更大,错误。B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,所以对正反应的反应速率影响更大,正确。C.减小反应物浓度,使正反应的速率减小,由于生成物的浓度没有变化,所以逆反应速率不变,错误。D.加入催化剂,使正反应、逆反应速率改变的倍数相同,正反应、逆反应速率相同,错误。

2.(2015·海南高考)10 mL浓度为1 mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的组合是(A)

①K2SO4 ②CH3COONa ③CuSO4 ④Na2CO3

A.①②        B.③④

C.①③ D.②④

解析:Zn与稀盐酸发生反应:Zn+2HClZnCl2+H2↑,若加入物质使反应速率降低,则c(H+)减小,但是不影响产生氢气的物质的量,说明最终电离产生的n(H+)不变。①K2SO4是强酸强碱盐,不发生水解,溶液显中性,溶液中的水对盐酸起稀释作用,使c(H+)减小,但没有消耗H+,因此n(H+)不变,符合题意,正确;②CH3COONa与HCl发生反应:CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl,使溶液中c(H+)减小,反应速率降低,当反应进行到一定程度,会发生反应:2CH3COOH+Zn===(CH3COO)2Zn+H2↑,因此最终不会影响产生氢气的物质的量,正确;③加入CuSO4溶液会与Zn发生置换反应:CuSO4+Zn===Cu+ZnSO4,产生的Cu与Zn和盐酸构成原电池,会加快反应速率,与题意不符合,错误;④若加入Na2CO3溶液,会与盐酸发生反应:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,使溶液中的c(H+)减小,但n(H+)也减小,产生氢气的物质的量减小,不符合题意,错误。

3.(2015·安徽高考)汽车尾气中NO产生的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,右图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(A)

A.温度T下,该反应的平衡常数K=

B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小

C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂

D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0

解析:A.由曲线a可知,达到平衡时c(N2)=c1 mol/L,则生成的c(NO)=2(c0-c1) mol/L,故K==。B.反应物和产物都是气体,当容器保持恒容时,混合气体的密度始终保持不变。C.催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动,故加入催化剂后达到平衡时,c(N2)仍为c1 mol/L。D.若曲线b改变的是温度,根据达到平衡时曲线b对应的时间短,则对应温度高,升高温度时c(N2)减小,平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0。

4.(2015·天津高考)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:

X(g)+mY(g)3Z(g)

平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是(D)

A.m=2

B.两次平衡的平衡常数相同

C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1

D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1

解析:A.根据再次加入1 mol Z(g),平衡后,X、Y、Z的体积分数不变,可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应,因此m=2。B.由于温度没有变化,故两次平衡的平衡常数不变。C.因为是按照化学方程式中化学计量数之比加入的反应物,因此二者的平衡转化率相等。D.该反应前后气体分子数不变,因此反应后气体的物质的量与反应前一样,都为4 mol,而平衡后Z的体积分数为10%,平衡时Z的物质的量为4 mol×10%=0.4 mol,容器体积为2 L,Z的浓度为0.2 mol·L-1。

5.(2015·江苏高考)(双选)在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如下图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是(BC)

A.反应CO2(g)+C(s)2CO(g)的ΔS>0、

ΔH<0

B.体系的总压强p总:p总(状态Ⅱ)>2p总(状态Ⅰ)

C.体系中c(CO):c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ)

D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)

解析:A选项,由图象知,温度越高,二氧化碳的量越少,所以该反应的正反应为吸热反应,即ΔH>0,所以错误。B选项,设状态Ⅰ和状态Ⅱ时二氧化碳的物质的量浓度为x,则状态Ⅰ时容器内一氧化碳气体的物质的量为2(0.1-x),即此时该容器中气体的物质的量之和为x+2(0.1-x)=0.2-x;状态Ⅱ时容器内一氧化碳的物质的量为2(0.2-x),即此时该容器中气体的物质的量为x+2(0.2-x)=0.4-x=2(0.2-x/2),因此p总(状态Ⅱ)>2p总(状态Ⅰ),所以正确。C选项,状态Ⅱ相当于状态Ⅲ体积缩小一半后的状态,如果体积缩小一半,平衡不移动,则c(CO,状态Ⅱ)=2c(CO,状态Ⅲ),但体积压缩的过程中,平衡向左移动,因此c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ),所以正确。D选项,状态Ⅲ的温度比状态Ⅰ的温度高,温度高反应速率快,因此v逆(状态Ⅰ)

6.(2015·四川高考)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:

已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是(B)

A.550 ℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动

B.650 ℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%

C.T ℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动

D.925 ℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总

解析:A.550 ℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,由于保持了压强不变,相当于增大了体积,平衡正向移动,A项错误。B.根据图示可知,在650 ℃时,CO的体积分数为40%,根据反应方程式:C(s)+CO2(g)2CO(g),设开始加入1 mol CO2,反应消耗了x mol CO2,则有:

C(s) + CO2(g)  2CO(g)

始态物质的量:   1 mol       0

变化物质的量:   x mol       2x mol

平衡物质的量:  (1-x) mol    2x mol

因此有:×100%=40%,解得x=0.25,则CO2的平衡转化率为×100%=25%,故B项正确。C.由于温度不知道,无法求得K,故无法比较Qc与K的关系,也就无法判断平衡移动的方向,C项错误。D.925 ℃时,CO的体积分数为96%,故Kp===23.04p总,D项错误。

7.(2014·安徽高考)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,由该反应相关图象做出的判断正确的是(A)

A B 升高温度,平衡常数减小 0~3 s内,反应速率为v(NO2)=

0.2 mol·L-1 C D t1时仅加入催化剂,平衡正向移动 达平衡时,仅改变x,则x为c(O2) 解析:从能量变化的图象分析,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,A正确。B.依据化学反应速率的计算公式:v(NO2)==0.2 mol·L-1·s-1,单位不对,B错误。C.催化剂会同等程度地改变正、逆反应速率,所以加入催化剂,平衡不移动,C错误。D.增大c(O2),平衡逆向移动,NO2的转化率降低,D错误。

8.(2015·新课标Ⅰ卷节选)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:

t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 (1)根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为__________。

(2)上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为__________(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min时,v正=__________________ min-1。

(3)由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系如图所示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为__________(填字母)。

解析:(1)由表中数据可知,无论是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,最终x(HI)均为0.784,说明此时已达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1 mol·L-1,则:

2HI(g)H2(g)+I2(g)

初始浓度/mol·L-1   1   0   0

转化浓度/mol·L-1  0.216 0.108 0.108

平衡浓度/mol·L-1  0.784 0.108 0.108

K==

(2)建立平衡时,v正=v逆,即k正x2(HI)=k逆·x(H2)·x(I2),k逆=k正。由于该反应前后气体分子数不变,故k逆=k正=k正=k正/K。在40 min时,x(HI)=0.85,则v正=0.002 7 min-1×0.852≈1.95×10-3 min-1。

(3)因2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,升高温度,v正、v逆均增大,且平衡向正反应方向移动,HI的物质的量分数减小,H2、I2的物质的量分数增大。因此,反应重新达到平衡后,相应的点分别应为A点和E点。

答案:(1)K=0.1082/0.7842 (2)k正/K 1.95×10-3

(3)A、E

9.(2014·新课标Ⅱ卷节选)在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。

回答下列问题:

(1)反应的ΔH__________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为________。

(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。

a:T__________100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是________________________________________________________________________。

b:列式计算温度T时反应的平衡常数K2: ________________________________________________________________________。

解析:(1)由题意及图示知,在1.00 L的容器中,通入0.100 mol的N2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深,说明反应向生成NO2的方向移动,即向正反应方向移动,所以正反应为吸热反应,即ΔH>0;由图示知60 s时该反应达到平衡,消耗N2O4为0.100 mol·L-1-0.040 mol·L-1=0.060 mol·L-1,根据v=可知:v(N2O4)==0.0 010 mol·L-1·s-1;求平衡常数可利用三段式:

N2O4(g)2NO2(g)

起始浓度(mol·L-1) 0.100 0

转化浓度(mol·L-1) 0.060 0.120

平衡浓度(mol·L-1) 0.040 0.120

K1===0.36 mol·L-1。

(2)100 ℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,温度升高,向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,故T>100 ℃。由c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡,可知此时消耗N2O4为0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,由三段式:

N2O4(g)2NO2(g)

起始浓度(mol·L-1) 0.040 0.120

转化浓度(mol·L-1) 0.020 0.040

平衡浓度(mol·L-1) 0.020 0.160

K2===1.28 mol·L-1。

答案:(1)大于 0.001 0 0.36 mol·L-1

(2)a.大于 反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高

b.平衡时,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.160 mol·L-1,

c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,

K2==1.28 mol·L-1

10.(2015·新课标Ⅱ卷)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下:

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3

回答下列问题:

(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

化学键 H—H C—O H—O C—H E/(kJ·mol-1) 436 343 1 076 465 413 由此计算ΔH1=______ kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=______ kJ·mol-1。

(2)反应①的化学平衡常数K表达式为______;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母),其判断理由是________________________________________。

(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”),其原因是________________________________________________________________________;

图2中的压强由大到小为________,其判断理由是_________________。

解析:(1)根据键能与反应热的关系可知,ΔH1=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(1 076 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)-(413 kJ·mol-1×3+343 kJ·mol-1+465 kJ·mol-1)= -99 kJ·mol-1。

根据质量守恒定律,由②-①可得:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),结合盖斯定律可得:

ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-58 kJ·mol-1)-(-99 kJ·mol-1)=+41 kJ·mol-1。

(2)根据化学平衡常数的书写要求可知,反应①的化学平衡常数为K=c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)]。

反应①为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数K减小,故曲线a符合要求。

(3)由图2可知,压强一定时,CO的平衡转化率随温度的升高而减小,其原因是反应①为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,反应③为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,又使产生CO的量增大,而总结果是随温度升高,CO的转化率减小。

反应①的正反应为气体总分子数减小的反应,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,而反应③为气体总分子数不变的反应,产生CO的量不受压强的影响,因此增大压强时,CO的转化率提高,故压强p1、p2、p3的关系为p1

答案:(1)-99 +41

(2)K=[或Kp=]

a 反应①为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小

(3)减小 升高温度时,反应①为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低 p3>p2>p1 相同温度下,由于反应①为气体分数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高

2016年高考化学考试冲刺题《化学反应速率和化学平衡》预测题的全部内容就分享到这里,学大小编预祝考生金榜题名。更多相关内容请关注学大教育官网高考化学栏目。

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