高考化学二轮复习专项分层特训练23含答案

这是一份高考化学二轮复习专项分层特训练23含答案，共9页。试卷主要包含了20 ml·L－1，3%，[2022·山东临沂一模]，[2022·山东滨州期末]等内容，欢迎下载使用。

BaSO4（s）＋4H2（g）⇌BaS（s）＋4H2O（g）在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量（n）如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.该反应的ΔH<0
B.a为n（H2O）随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
2.[2022·辽宁卷]某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 ml X发生反应2X（s）⇌Y（g）＋2Z（g），有关数据如下：
下列说法错误的是（ ）
A.1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1
B.2 min时，加入0.20 ml Z，此时v正（Z）＜v逆（Z）
C.3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D.5 min时，X的物质的量为 1.4 ml
3.[2021·北京卷]NO2和N2O4存在平衡：2NO2（g）⇌N2O4（g） ΔH<0。下列分析正确的是（ ）
A.1 ml平衡混合气体中含1 ml N原子
B.断裂2 ml NO2中的共价键所需能量小于断裂1 ml N2O4中的共价键所需能量
C.恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D.恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
4.[2021·辽宁卷]某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X（s）⇌Y（s）＋Z（g），一段时间后达到平衡。下列说法错误的是（ ）
A.升高温度，若c（Z）增大，则ΔH>0
B.加入一定量Z，达新平衡后m（Y）减小
C.加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c（Z）增大
D.加入一定量氩气，平衡不移动
5.[2021·江苏卷]NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(2n生成（N2）,n总转化（NH3）)×100%)) 与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B.其他条件不变，在175～300 ℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃
D.高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
6.[2022·重庆八中月考]下列关于化学平衡的说法正确的是（ ）
A.3CH4（g）＋2N2（g）⇌3C（s）＋4NH3（g），反应达到平衡时，3v（CH4）＝4v（NH3）
B.反应：2NO2（g）⇌N2O4（g） ΔH<0，改变A点的温度、压强，使其变为B点或C点，由图可知，体系颜色：A点比B、C点更深
C.在恒温恒压条件下，N2（g）＋3H2（g） eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压)) 2NH3（g），达到平衡时各物质的物质的量均为1 ml，再充入3 ml N2，平衡正向移动
D.恒温恒容条件下，CaO（s）＋CO2（g）⇌CaCO3（s），容器中含足量CaO和CaCO3固体，达到平衡后再充入CO2，达到新平衡时，容器内的压强不变
7.[2022·山东临沂一模]（双选）在160 ℃、200 ℃条件下，分别向两个容积为2 L的刚性容器中充入2 ml CO和2 ml N2O（g），发生反应：CO（g）＋N2O（g）⇌CO2（g）＋N2（g） ΔH<0。实验测得两容器中CO或N2的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.当容器中混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态
B.ac段N2的平均反应速率为0.10 ml·L－1·min－1
C.逆反应速率：c>d>b
D.160 ℃时，该反应的平衡常数Kp＝9
8.[2022·山东联考] 回收利用CO是工业生产的一项新课题，某项新技术研究成果为甲醇与CO反应制备乙酸，其反应为CH3OH（g）＋CO（g）⇌CH3COOH（l），测得甲醇的转化率随温度的变化如图所示。
下列有关说法正确的是（ ）
A.温度升高，平衡常数K增大
B.当温度为T1时，该反应的正反应速率：B点>A点
C.缩小容器容积，既能加快反应速率，又能提高甲醇的转化率
D.选择合适的催化剂可以降低反应活化能并提高平衡产率
9.[2022·山东滨州期末]（双选）向容积可变的密闭容器中通入0.5 ml CO和1 ml H2，不同条件下发生反应：CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）。实验测得平衡时H2的转化率α（H2）随温度、压强的变化如图甲所示。下列说法错误的是（ ）
A.Y1、Y2代表压强，且Y1>Y2；X代表温度，且ΔH<0
B.M点反应物转化率之比α（CO）∶α（H2）＝1∶1，N点该比例减小
C.若M点对应的容器容积为5 L，则N点时反应的化学平衡常数K＝100 L2·ml－2
D.图乙中曲线a能正确表示正反应速率常数的负对数pk（pk＝－lg k）与X的关系
10.[2022·山东枣庄二模]（双选）工业上利用S8与CH4为原料制备CS2，发生反应
S8（s）⇌4S2（g）、
2S2（g）＋CH4（g）⇌CS2（g）＋2H2S（g），
在恒容密闭容器中，原料比为1∶1时，部分物质变化曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.生成CS2的反应为吸热反应
B.一定温度下，气体总压不变反应达平衡状态
C.应在低温下进行反应以提高产出效率
D.当温度为450 ℃时，S8转化率为67.5%
练23 化学平衡及影响因素 化学反应的调控
1．答案：C
解析：从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误； 从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误。
2．答案：B
解析：反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则0～1 min内Z的平均生成速率大于0～2 min内的，故1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1，A正确；4 min时生成的Z的物质的量为0.15 ml·L－1·min－1×4 min×1 L＝0.6 ml，6 min时生成的Z的物质的量为0.10 ml·L－1·min－1×6 min×1 L＝0.6 ml，故反应在4 min时已达到平衡，设达到平衡时生成了a ml Y，列三段式：
2X（s）⇌Y（g）＋2Z（g）
初始量/ml 2.0 0 0
转化量/ml 2a a 2a
平衡量/ml 2.0－2a a 0.6
根据2a＝0.6，得a＝0.3，则Y的平衡浓度为0.3 ml·L－1，Z的平衡浓度为0.6 ml·L－1，平衡常数K＝c2（Z）·c（Y）＝0.108，2 min时Y的浓度为0.2 ml·L－1，Z的浓度为0.4 ml·L－1，加入0.2 ml Z后Z的浓度变为0.6 ml·L－1，Qc＝c2（Z）·c（Y）＝0.072v逆（Z），B错误；反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比， eq \f(V（Y）,V（Z）) ＝ eq \f(1,2) ，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；由B项分析可知5 min时反应处于平衡状态，此时生成Z为0.6 ml，则X的转化量为0.6 ml，初始X的物质的量为2 ml，剩余X的物质的量为1.4 ml，D正确。
3．答案：B
解析：该反应为放热反应，则断开反应物中的化学键吸收的能量小于生成物成键时放出的能量，B正确。由于已知反应ΔH<0，升高温度化学平衡逆向移动，NO2浓度增大，气体颜色变深，D错误。
4．答案：C
解析：A项，根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，而c（Z）增大，说明平衡正向移动，即正反应为吸热反应，则ΔH>0，正确；B项，加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后m（Y）减小，正确；C项，加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，但化学平衡常数K不变，由于X、Y均为固体，故K＝c（Z），即达新平衡后c（Z）不变，错误；D项，加入一定量氩气，Z的浓度保持不变，故正、逆反应速率不变，平衡不移动，正确。
5．答案：D
解析：由题干信息知，NH3与O2的反应为放热反应，则升高温度，NH3平衡转化率降低，A项错误；由题图知，其他条件不变，175～300 ℃范围内，随着温度的升高，N2的选择性降低，则N2的量减少，氮氧化物的量增大，B项错误；温度高于250 ℃，N2选择性较低，会产生更多的氮氧化物，污染环境，C项错误。
6．答案：D
解析：若要用CH4与NH3的反应速率表示反应达到平衡，应该是4v正（CH4）＝3v逆（NH3），A错误；由于A到C是加压，NO2与N2O4浓度均变大，平衡右移，达到新平衡时NO2的浓度大于原平衡时浓度，因此颜色深度：C>A，A到B体系温度降低，平衡右移，NO2浓度下降，颜色深度：A>B，B错误；因为反应条件为恒压，假设总压为p总，由于温度不变，Kp不变，原本的Kp＝ eq \f(p2（NH3）,p（N2）·p3（H2）) ，由题可知，平衡时，各物质的物质的量为1 ml，则有p（NH3）＝p（N2）＝p（H2）＝ eq \f(1,3) p总，则Kp＝ eq \f(9,p eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(总)) ) ，充入3 ml N2后，此时的Qc＝ eq \f(p′2（NH3）,p′（N2）·p′3（H2）) ，p′（NH3）＝ eq \f(1,6) p总＝p′（H2），p′（N2）＝ eq \f(4,6) p总＝ eq \f(2,3) p总，代入可得Qc＝ eq \f(9,p eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(总)) ) ，Qc＝Kp，平衡不移动，C错误；由于温度不变，压强平衡常数Kp不变，而Kp＝p（CO2），因此平衡时CO2的压强不变，D正确。
7．答案：CD
解析：由反应CO（g）＋N2O（g）⇌CO2（g）＋N2（g）可知，该反应前后气体的质量不变，恒温恒容时，体积始终保持不变，故当容器中混合气体的密度不随时间变化时，不能说明该反应达到平衡状态，A错误；ac段N2的平均反应速率v＝ eq \f(Δc,Δt) ＝ eq \f(Δn,VΔt) ＝ eq \f(（1.2－0.4）ml,2 L×（10－2）min) ＝0.05 ml·L－1·min－1，B错误；随着反应的进行，N2的物质的量增大，CO的物质的量减小，故曲线ac表示N2的物质的量随时间的变化，曲线bd表示CO的物质的量随时间的变化，曲线ac先达到平衡，说明c点对应的温度较高，故逆反应速率：c>d，由d点生成物浓度高于b点，逆反应速率：d>b，故逆反应速率：c>d>b，C正确；由C项分析可知，曲线bd对应温度为160 ℃，由图中数据可知160 ℃时，d点达到平衡，平衡时CO的物质的量为0.5 ml，得三段式：
CO（g）＋N2O（g）⇌CO2（g）＋N2（g）
起始量/ml 2 2 0 0
转化量/ml 1.5 1.5 1.5 1.5
平衡量/ml 0.5 0.5 1.5 1.5
设总压为p总，反应的压强平衡常数Kp＝ eq \f(p（CO2）p（N2）,p（N2O）p（CO）) ＝ eq \f(\f(1.5,4)p总×\f(1.5,4)p总,\f(0.5,4)p总×\f(0.5,4)p总) ＝9，D正确。
8．答案：C
解析：由图可知，随着温度升高，甲醇的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡常数K减小，A错误；由图可知，T1温度下A点未达到平衡，反应向正反应方向进行，该反应的正反应速率：A点>B点，B错误；缩小容器的容积，相当于增大体系压强，反应速率加快，且平衡正向移动，甲醇的转化率提高，C正确；催化剂可以降低活化能，但不能提高平衡产率，D错误。
9．答案：BD
解析：该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，平衡时H2的转化率随压强增大而增大，说明Y代表压强，且Y1>Y2，则X代表温度，由题图甲可知，平衡时H2的转化率随温度升高而降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应是放热反应，ΔH<0，A正确；设平衡时反应消耗CO的物质的量为x ml，根据化学方程式，消耗H2的物质的量为2x ml，起始投入0.5 ml CO和1 ml H2，平衡时α（CO）＝ eq \f(x ml,0.5 ml) ＝2x，α（H2）＝ eq \f(2x ml,1 ml) ＝2x，说明M点、N点反应物转化率之比恒为α（CO）∶α（H2）＝1∶1，B错误；M、N两点对应的温度相同，说明KM＝KN，M点氢气的平衡转化率为50%，可得三段式：
CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）
起始浓度/（ml·L－1） 0.1 0.2 0
转化浓度/（ml·L－1） 0.05 0.1 0.05
平衡浓度/（ml·L－1） 0.05 0.1 0.05
K＝ eq \f(c（CH3OH）,c（CO）c2（H2）) ＝ eq \f(0.05 ml·L－1,0.05 ml·L－1×（0.1 ml·L－1）2) ＝100 L2·ml－2，C正确；随着温度升高，正反应速率常数增大，pk＝－lg k，则pk随着k的增大而减小，题图乙中曲线b能正确表示该反应正反应速率常数的负对数与温度的关系，D错误。
10．答案：BD
解析：由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，则生成CS2的反应为放热反应，A错误；反应2S2（g）＋CH4（g）⇌CS2（g）＋2H2S（g）是反应前后气体分子数不变的反应，在密闭容器中该反应压强不变，反应S8（s）⇌4S2（g）前后气体分子数改变，则恒容密闭容器中压强为变量，当变量不变时，反应达到平衡状态，B正确；温度越高，反应速率越快，且由图可知较高温度下S2体积分数较大，增大反应物浓度使2S2（g）＋CH4（g）⇌CS2（g）＋2H2S（g）平衡正向移动，因此应在较高温下进行反应，可提高单位时间内的产出效率，C错误；当温度为450 ℃时，甲烷的平衡转化率为98%，S2的体积分数为20%，原料投入比为1∶1，设加入S8与CH4均为1 ml，则转化的甲烷为1 ml×98%＝0.98 ml，设S8转化x ml，列三段式：
S8（s） ⇌ 4S2（g）
起始量/ml 1 0
变化量/ml x 4x
平衡量/ml 1－x 4x－1.96
2S2（g） ＋ CH4（g）⇌CS2（g）＋2H2S（g）
起始量/ml 1 0 0
转化量/ml 1.96 0.98 0.98 1.96
平衡量/ml 4x－1.96 0.02 0.98 1.96
由S2的体积分数为20%，则 eq \f(4x－1.96,4x－1.96＋0.02＋0.98＋1.96) ×100%＝20%，解得x＝0.675，则S8转化率为67.5%，D正确。
时间段/min
产物Z的平均生成
速率/ml·L－1·min－1
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10