2021年高考化学三轮冲刺《化学反应速率和化学平衡》练习一（含答案）

这是一份2021年高考化学三轮冲刺《化学反应速率和化学平衡》练习一（含答案），共9页。试卷主要包含了6ml、B，4 kJ·ml-1，2 ml时,反应达到平衡，0 ml PCl3和1，4 kJ/ml，9×106等内容，欢迎下载使用。

在一密闭的容器中充入2mlA和1mlB发生反应：2A(g)+B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6ml、B：0.3ml、C：1.4m1充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w%，则x的值为（ ）
A．2 B．3 C．2或3 D．无法确定
H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C．图丙表明，少量Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是( )
A.K值有变化,平衡一定移动
B.平衡向正反应方向移动时,K值一定增大
C.K值不变,平衡不可能移动
D.相同条件下,同一个反应其化学方程式的计量数增大到原来的2倍,K值也增大到原来的2倍
在容积为2 L的密闭容器中,一定条件下发生化学反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
ΔH=-746.4 kJ·ml-1。起始反应时NO和CO各为4 ml,10 s后达到化学平衡,测得N2为1 ml。下列有关反应速率的说法中正确的是( )
A.反应前5 s内,用NO表示的平均反应速率为0.1 ml·L-1·s-1
B.达到平衡后,升高温度,正反应速率将减小,逆反应速率将增大
C.达到平衡后,反应速率的关系有:v正(CO)=2v逆(N2)
D.保持容器容积不变,往容器中充入1 ml O2,正、逆反应速率都不改变
下列有关平衡常数的说法中,正确的是( )
A.改变条件,反应物的转化率增大,平衡常数也一定增大
B.反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,升高温度,该反应平衡常数增大
C.对于给定可逆反应,温度一定时,其正、逆反应的平衡常数相等
D.平衡常数为K=的反应,化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
汽车净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)eq \(――→,\s\up7(催化剂))2CO2(g)＋N2(g) ΔH<0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是( )
PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入容积为2 L密闭容器中,在一定条件下发生反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),并于10 min时达到平衡。有关数据如下:
下列判断不正确的是( )
A.10 min内,v(Cl2)=0.04 ml·L-1·min-1
B.升高温度(T1C.当容器中Cl2为1.2 ml时,反应达到平衡
D.平衡后移走2.0 ml PCl3和1.0 ml Cl2,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 ml·L-1
下列措施是为了降低化学反应速率的是( )
A．合成氨工业中使用催化剂
B．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
C．食品放在冰箱中储存
D．在试管中进行铝和稀盐酸反应的实验时，稍微加热
反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1；反应HI(g)eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)I2(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)( )
A．K1=2K2 B．K1=Keq \\al(2,2) C．K1=eq \f(1,K\\al(2,2)) D．K1=eq \f(1,2)K2
Cl2合成有机物时会产生副产物HCl。利用反应 可实现氯的循环利用。如图是反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。当该反应达平衡时，下列叙述正确的是( )
A．该反应平衡常数的表达式K=eq \f(cCl2·cH2O,cHCl·cO2)
B．及时分离出H2O，平衡正向移动，这是正反应速率逐渐增大的缘故
C．若向恒容平衡体系内再加入1 ml O2，则达新平衡时，HCl的转化率增大
D．随温度升高，该反应的平衡常数K值会变大
一定温度下，在一个容积为1 L的密闭容器中，充入1 ml H2(g)和1 ml I2(g)，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的HI(g)占气体体积的50%，该温度下，在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 ml HI(g)发生反应HI(g)eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)I2(g)，则下列判断正确的是( )
A．后一反应的平衡常数为1
B．后一反应的平衡常数为0.5
C．后一反应达到平衡时，H2的平衡浓度为0.25 ml·L－1
D．后一反应达到平衡时，HI(g)的平衡浓度0.5 ml·L－1
已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·ml－1。相同温度下，在体积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。
相关数据如下：
下列说法中，不正确的是( )
A．容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%
B．容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C．容器①中CO反应速率等于H2O的反应速率
D．平衡时，两容器中CO2的浓度相等
在密闭容器中发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH<0，该反应达到平衡后，测得如下数据。
(1)实验1中，10 h后达到平衡，H2的平均反应速率为________ml·L－1·h－1。在此实验的平衡体系中，再加入0.5 ml CO和0.5 ml H2，平衡将________移动(“向左”、“向右”、“不”或“无法确定”)。
(2)实验2中，x的值________(填序号)。
A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．无法确定
(3)实验3中的y值为________。
(4)在100 ℃条件下，能说明该反应达到平衡状态的是________。
A．压强不再变化
B．生成H2O的速率和消耗H2速率相等时
C．混合气体的密度不变
D．H2的质量不再变化
在体积为10 L的密闭容器中充入3 ml NO和 2 ml Cl2，在不同温度下发生反应：
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，ClNO的百分含量随时间的变化如图所示。已知T1>T2>T3。
(1)与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ除温度不同外，还改变的条件及判断依据是
_________________________________________________________________________。
(2)实验Ⅲ反应至25 min达到平衡，用NO物质的浓度变化表示的反应速率为__________________。达到平衡时，Cl2的转化率为________。若实验Ⅲ达到平衡时的热量变化为Q kJ，则该反应的热化学方程式为______________________________。
(3)用KⅠ、KⅡ、KⅢ分别表示三组实验的化学平衡常数，则平衡常数由大到小的次序是
________________________________________________________________________。
(4)图中M点时的逆反应速率________(填“大于”“小于”“等于”或“不能确定”)N点时正反应速率，原因是_____________________________________________________________。
(5)在体积可变的密闭容器中充入2 ml NO和1 ml Cl2，保持恒温、恒压发生上述反应，t1时达到平衡状态，如图所示，若t2时再充入2 ml ClNO，t3时再次达到平衡，请在图中画出反应速率随时间的变化曲线。
已知：
若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第10 min到14 min的浓度变化曲线未表示出)：
(1)第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)________(填“<”、“>”或“=”)T(8)；第10 min时反应改变的条件是_____________________________________。
(2)比较产物苯乙烯在2～3 min、5～6 min和12～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小________________________。
(3)反应物乙苯在5～6 min和15～16 min时平均反应速率的大小：v(5～6)大于v(15～16)，原因是________________________________________。
无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为：N2O4(g)2NO2(g) ΔH=＋24.4 kJ/ml。
(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是________。
a．v正(N2O4)=2v逆(NO2)
b．体系颜色不变
c．气体平均相对分子质量不变
d．气体密度不变
达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次达到平衡时，混合气体颜色________(填“变深”、“变浅”或“不变”)，判断理由是_____________。
(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质的分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数[例如：p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp的表达式________(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素为________。
(3)上述反应中，正反应速率v正=k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为________(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度的298 K、压强的100 kPa)，已知该条件下，k正=4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，
v正=________kPa·s－1。
(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T ℃时，平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为_________________________________________________________。
\s 0 答案详解
答案为：C；
解析：在恒温恒容下，开始充入2mlA和1mlB与开始充入0.6mlA、0.3mlB和1.4mlC达到平衡后，C的体积分数为W%，说明二者为等效平衡状态，按化学计量数转化到左边，满足n(A)=2ml、n(B)=1ml，故0.6ml+=2ml，解得x=2；对于反应前后气体系数和相等的反应，若开始加入的反应物的物质的量的比相同，即物质的投料等比相同也是等效平衡状态，所以x=3也是正确的。故合理选项是C。
答案为：D；
解析：A．由甲图可知，双氧水浓度越大，分解越快，A错误；
B．由图乙可知，溶液的碱性越强即pH越大，双氧水分解越快，B错误；
C．由图丙可知，有一定浓度Mn2+存在时，并不是碱性越强H2O2分解速率越快，C错误；
D.由图丙可知，碱性溶液中，Mn2+对双氧水分解有影响，图丁说明Mn2+浓度越大，双氧水分解越快，图丙和图丁均能表明碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，D正确。
答案为：A；
解析：K值是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,A项正确;若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于反应正向进行,平衡向右移动,但K值只与温度有关,故K值不变,B项错误;增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,若体系温度不变,则K值不变,但平衡发生移动,C项错误;相同条件下,同一个反应,其化学方程式的计量数增大到原来的2倍,K值应变为原数值的平方,D项错误。
答案为：C；
解析：前10s内v(NO)=2v(N2)=2×=0.1ml·L-1·s-1,但前5s与前10s由于反应物浓度及容器内温度都不相同,所以平均速率不相等,A项错误;升高温度,v(正)、v(逆)均增大,B项错误;平衡时v正(CO)=2v逆(N2),C项正确;充入1mlO2会消耗NO,使c(NO)减小,反应速率会改变,D项错误。
答案为：D；
解析：A项,当温度不变时,平衡常数不变;B项,反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,该反应平衡常数变小;C项,对于给定的可逆反应,温度一定时,其正、逆反应的平衡常数互为倒数;D项,可以根据平衡常数的表达式写出反应物和生成物以及各物质的化学计量数。
答案为：B；
解析：由于是绝热，恒容密闭体系，随着反应的进行，体系的温度升高，K不断减小，当K不变时，即温度保持不变，该反应达到平衡状态。
答案为：B；
解析：10min内,PCl5的浓度变化量为0.4ml·L-1,故Cl2的浓度变化量为0.4ml·L-1,所以v(Cl2)=0.04ml·L-1·min-1,A项正确;升高温度(T1 答案为：C；
解析：合成氨工业中使用催化剂是为了加快合成氨的反应速率，A不符合题意。用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气，可增大反应物的接触面积，加快生成H2的速率，B不符合题意。食品放在冰箱中储存，可降低食品的温度，从而减缓食品腐败变质的速率，C符合题意。在试管中进行铝和稀盐酸反应的实验时，稍微加热，可加快二者反应的速率，D不符合题意。
答案为：C；
解析：K1=c2(HI)/[c(H2)·c(I2)]，K2=[c(H2)·c(I2)]eq \f(1,2)/c(HI)，K1=eq \f(1,K\\al(2,2))。
答案为：C；
解析：A项错误，该反应平衡常数的表达式K=eq \f(c2Cl2·c2H2O,c4HCl·cO2)；
B项错误，分离出H2O，平衡会正向移动，原因是逆反应速率随c(H2O)的减小而减小，正反应速率大于逆反应速率；
C项正确，向恒容平衡体系内再加入1 ml O2，平衡正向移动，使HCl的转化率增大；
D项错误，由温度对HCl平衡转化率影响的曲线可知，该反应是放热反应，温度升高会使平衡逆向移动，平衡常数K值会变小。
答案为：B；
解析：前一反应达平衡时c(H2)=c(I2)=0.5 ml·L－1，c(HI)=1 ml·L－1，
则平衡常数K1=eq \f(c2HI,cH2·cI2)=eq \f(12,0.5×0.5)=4，
而后一反应的平衡常数K2=eq \f(c\f(1,2)H2·c\f(1,2)I2,cHI)=eq \f(1,\r(K1))=0.5，A项错误，B项正确；
设后一反应达平衡时c(H2)=x ml·L－1，
则平衡时c(I2)=x ml·L－1，c(HI)=(0.5－2x) ml·L－1，K2=eq \f(x\f(1,2)·x\f(1,2),0.5－2x)=0.5，
解得x=0.125，故平衡时c(H2)=0.125 ml·L－1，c(HI)=0.25 ml·L－1，C项错误，D项错误。
答案为：D；
解析：由反应方程式知，当消耗1 ml CO时放出的热量为41 kJ，当放出的热量为32.8 kJ时，消耗0.8 ml CO，其转化率为80%，A正确；容器①中，该反应的平衡常数K1＝0.8×0.8÷(0.2×3.2)=1，设容器②中反应达到平衡时消耗x ml CO2，则K2=x2/(1－x)(4－x)=1/K1，解得x=0.8，此时CO2的转化率为80%，B正确；由化学反应速率之比等于其化学计量数之比知C正确；因平衡时容器①中CO2为0.8 ml，容器②中为0.2 ml，D错误。
答案为：
(1)0.05 不；
(2)B；
(3)1.2；
(4)D；
解析：(1)根据反应速率的公式可得v(CO)=1 ml·L－1×50%/10 h=0.05 ml·L－1·h－1，再根据速率比等于系数比，v(H2)=v(CO)=0.05 ml·L－1·h－1。在该平衡体系中同时改变了反应物的生成物浓度，并且变化量一致，则Qc=K，故平衡不移动。
(2)从题给信息可知，该反应的正反应为放热反应，温度降低，平衡正向移动，故CO的平衡转化率增大，所以选B。
(3)通过反应1可知在110 ℃时，该反应的K=eq \f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)=1，温度一定，K一定，在反应3中，K=eq \f(0.48×0.48,0.32×y－0.48)=1，求得y=1.2。
(4)反应前后压强始终不变，A错误；生成H2O的速率和消耗H2的速率为同一反应方向，B错误；混合气体的密度始终不变，C错误；H2的质量不再变化，说明反应达到平衡，D正确。
答案为：
(1)加入催化剂；实验Ⅱ温度低于Ⅰ，而最先达到平衡状态，说明反应速率大，故有催化剂
(2)0.008 ml·L－1·min－1 50%
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) ΔH=－Q kJ·ml－1
(3)KⅢ>KⅡ>KⅠ
(4)小于 实验Ⅲ反应速率最小，达到平衡时的反应速率小于实验Ⅱ达到平衡时的反应速率，而M点时反应还未达平衡，其逆反应速率小于平衡时的反应速率
(5)如图
解析：
(1)多变量图象分析的一般思路是“先拐先平衡，反应速率大”，而此处出现异常，温度低时反应速率大，故一定隐含使用了催化剂的条件。
(2)该反应至平衡时消耗Cl2物质的量为a，由“三段式”
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)
起始/ml 3 2 0
转化/ml 2a a 2a
平衡/ml 3－2a 2－a 2a
eq \f(2a,3－2a＋2－a＋2a)×100%=50%
解得a=1 ml
则Cl2的转化率为eq \f(1,2)×100%=50%
则v(NO)=eq \f(2×1 ml,10 L×25 min)=0.008 ml·L－1·min－1。
由图看出温度越高，平衡时ClNO的百分含量越低，说明该反应为放热反应，
由以上计算可知有1 ml Cl2参加时的反应热为－Q kJ·ml－1，
则该反应的热化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) ΔH=－Q kJ·ml－1。
(3)该反应为放热反应，温度越高化学平衡常数越小，故KⅢ>KⅡ>KⅠ。
(5)整体来看再充入2 ml ClNO相当于再充入2 ml NO和1 ml Cl2，因保持恒温恒压，仅相当于反应规模增大，建立的平衡与原平衡等效，反应速率也一样；充入2 ml ClNO时容器体积增大，ClNO的物质的量浓度增大，故v(逆)增大，由于容器体积增大，NO和Cl2物质的量浓度减小，故正反应速率减小，随后逐渐达到平衡状态。
答案为：
(1)< 减小 的浓度
(2)v(5～6)>v(2～3)=v(12～13)
(3)温度相同，反应物浓度5～6 min大，化学反应速率大
解析：
(1)由题图看出，4 min时各物质浓度不变，4 min后平衡正向移动，8 min时达到平衡，则4 min时改变的条件应为升高温度，故T(2) (2)2～3 min和12～13 min均处于平衡状态，苯乙烯的平均反应速率均为0，而5～6 min时，苯乙烯的浓度不断增大，故5～6 min苯乙烯的反应速率最大。
(3)5～6 min和15～16 min温度相同，在相同温度时，该反应的反应物浓度越大，反应速率越大，15～16 min时各组分的浓度均小，故5～6 min反应速率大于15～16 min反应速率。
答案为：
(1)bc 变深 正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，混合气体颜色加深；
(2)eq \f(p总·x2NO2,xN2O4)(其他合理答案亦可) 温度；
(3)eq \f(k正,k逆) 3.9×106
(4)eq \r(\f(α2,2－α2))
解析：
(1)2v正(N2O4)=v逆(NO2)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡，a项错误；体系颜色不变，则NO2的浓度不变，说明反应达到平衡，b项正确；该反应体系全为气体，气体质量保持不变，而反应前后气体分子数不相等，因此气体的平均相对分子质量为变量，当平均相对分子质量不变时可以说明反应达到平衡，c项正确；该反应体系全为气体，气体质量保持不变，容器容积也保持不变，故气体密度为一定值，气体密度不变不能说明反应达到平衡，d项错误。正反应为吸热反应，保持体积不变升高温度，平衡正向移动，NO2的浓度增大，故混合气体颜色变深。
(2)Kp=eq \f([p总·xNO2]2,p总·xN2O4)=eq \f(p总·x2NO2,xN2O4)，与化学平衡常数K一样，影响Kp的因素为温度。(3)Kp=eq \f(p2NO2,pN2O4)，达到平衡时，v正=v逆，即k正·p(N2O4)=k逆·p2(NO2)，eq \f(p2NO2,pN2O4)=eq \f(k正,k逆)，故Kp=eq \f(k正,k逆)。
设起始时N2O4为a ml，当N2O4分解10%时，N2O4为0.9a ml，NO2为0.2a ml，
则x(N2O4)=eq \f(0.9a,0.9a＋0.2a)=eq \f(9,11)。故v正=k正·p(N2O4)=4.8×104s－1×100 kPa×eq \f(9,11)=3.9×106kPa·s－1。
(4)设充入的N2O4的量为n ml，维持总压强p0恒定，达到平衡时，N2O4的分解百分率为α，
则N2O4为n(1－α)ml，NO2为2nα ml，Kp=eq \f([p0×\f(2nα,n1＋α)]2,p0×\f(n1－α,n1＋α))=p0×eq \f(4α2,1＋α·1－α)。
维持总压强2p0恒定，达到平衡时，设N2O4的分解百分率为β，则N2O4为n(1－β)ml，
NO2为2nβ ml，Kp=eq \f([2p0×\f(2nβ,n1＋β)]2,2p0×\f(n1－β,n1＋β))=2p0×eq \f(4β2,1＋β·1－β)。
根据Kp不变，知p0×eq \f(4α2,1＋α·1－α)=2p0×eq \f(4β2,1＋β·1－β)，解得β=eq \r(\f(α2,2－α2))。