高中化学知识点讲解《反应速率与平衡的有关计算》考点强化练习（2019年押题版） - 高考化学题库

高中化学知识点讲解《反应速率与平衡的有关计算》考点强化练习（2019年押题版）(十)

2020-08-13 07:06:18 【大中小】

1、选择题下列说法不正确的是（?）
A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C．对反应N2+3H22NH3而言，无论怎样控制反应条件1mol N2与3mol H2反应都不会生成2mol NH3
D．化学反应的限度不可以通过改变条件来改变

参考答案：D

本题解析：在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，所以选项ABC都是正确的。可逆反应的限度是在一定条件下的限度，通过改变外界条件可以改变可逆反应的限度，D不正确，因此答案选D。
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型和考点。试题基础性强，难易适中，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是明确平衡状态的特点以及影响因素，然后结合具体的可逆反应方程式灵活运用即可。

本题难度：一般

2、填空题（1）在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300℃)；

下列说法正确的是?(填序号)；
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝?mol·L－1·min－1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
(2)在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为?。

参考答案：(1)③④?(2)1－

本题解析：(1)根据图像中的数据可知，温度T1时生成甲醇的速率＝nA/2tA mol·L－1·min－1，故①错误；读图可知，温度从T1升高到T2时，甲醇的物质的量降低，说明平衡逆向移动，故此时平衡常数减小，故②错误；因为升高温度，平衡逆向移动，故逆反应是吸热反应，所以正反应是放热反应，故③正确；因为温度从T1升高到T2时，平衡逆向移动，故氢气的物质的量增大，甲醇的物质的量减小，故n(H2)/n(CH3OH)增大，故④正确。
(2)写出方程式CO2＋3H2CH3OH＋H2O，则平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O变化的物质的量分别是α mol、3α mol、α mol、α mol，故平衡时它们的物质的量分别是(1－α) mol、(3－3α) mol、α mol、α mol，故平衡时气体的总物质的量是(4－2α) mol，所以此时的压强与起始压强之比为(4－2α)/4＝(2－α)/2。

本题难度：一般

3、填空题（13分）碳及其化合物有广泛的用途。
（1）写出用碳棒作电极电解饱和食盐水的离子方程式：　　　　　　　?　　　　　　　。
（2）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：C(s)＋H2O(g)? CO(g)＋H2(g)?
ΔH=" +131.3" kJ?mol-1，以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是?。
A．升高温度　
B．增加碳的用量
C．加入催化剂
D．用CO吸收剂除去CO

（3）将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：CO(g)＋H2O(g)? CO2(g)＋H2(g)，得到如下数据：

温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
温度/℃	H2O	CO	H2	CO	达到平衡所需时间/min
900	1.0	2.0	0.4	1.6	3.0

通过计算求出该反应的平衡常数(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
（4）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)?ΔH＝-92.4kJ?mol-1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图。

请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为?，判断依据是?。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在下图中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

参考答案：（共13分）（1）2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑（２分。写成化学方程式，扣1分；没配平、没写条件及没有气体上升符号总共扣1分）
（2）AD（２分。对1个1分，错1分扣1分，直到0分）
（3）0.17（４分。列式2分，可用物质的量也可用物质的量浓度；平衡常数的表达式1分；代数计算及结果1分，用物质的量代入计算扣1分。）
（4）使用催化剂（１分）；实验Ⅱ与实验Ⅰ平衡状态相同，而实验Ⅱ达到平衡所需时间短（２分。两点各1分）
（5）（2分，纵坐标起点可以大于0。Ⅲ比Ⅰ快1分，比Ⅰ少1分）

本题解析：（1）惰性电极电解饱和食盐水的生成物是氯气、氢气和氢氧化钠，所以该反应的离子方程式是2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
（2）正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，水蒸气的转化率增大，A正确；碳固体，增加固体碳的质量，平衡不移动；催化剂能同等程度改变正逆反应速率，但平衡不移动，B和C不正确；D中降低生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，水蒸气的转化率增大，D正确，答案选AD。
（3）?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
所以该反应的平衡常数K＝
（4）①实验Ⅱ与实验Ⅰ平衡状态相同，而实验Ⅱ达到平衡所需时间短，所以实验Ⅱ使用的条件只能是催化剂。
②由于正反应是放热反应，所以升高温度反应速率增大，到达平衡的时间减少，但氮气的浓度降低，所以正确的图像是。
点评：固体是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题基础性强，主要是侧重对学生能力的考查。该题有利于培养学生的规范答题能力，也有利于培养学生严谨的逻辑思维能力，有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的求知欲，提高学生的学习效率。

本题难度：一般

4、填空题已知在催化剂存在条件下，能发生如下反应：
CO + H2O(g) H2 + CO2 + Q
（1）在5 L盛有固体催化剂（其体积可忽略不计）的密闭容器中，通入反应物，10 s后，生成了氢气0.2 g，则此10 s内CO的平均反应速率为v(CO) = ____?_0.002 mol/Ls______。
（2）在该密闭容器中，下列叙述可以说明反应已经达到平衡状态的是__?BC___
A．若容器体积不变，在一定温度下压强达到恒定
B．CO2的生成速率与H2O蒸气的生成速率之比为1 : 1
C．CO、H2O、H2、CO在容器中的物质的量浓度保持不变
D．反应体系中混合物的平均摩尔质量保持不变
（3）在上述反应达平衡状态后，分别改变条件，请完成下列两张图：
A．在第20 s时将容器体积缩小至? B．在第20 s时，向容器中注入少量的
原来的一半后压强变化图? CO气体后正逆反应速率变化图

参考答案：（1）v(CO) = __2×10-3mol/Ls___。（2）__BCBC___
（3）A．在第20 s时将容器体积缩小至? B．在第20 s时，向容器中注入少量的
原来的一半后压强变化图? CO气体后正逆反应速率变化图

本题解析：略

本题难度：简单

5、填空题高炉炼铁过程中发生的主要反应为：

1
3

Fe2O3（s）+CO（g）?

2
3

Fe（s）+CO2（g）．已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

温度/℃

1000

1150

1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5

请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=______，△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe2O3、CO各1.0mol，反应经过l0min后达到平衡．求该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO2）=______CO的平衡转化率=______
（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是______．
A．减少Fe的量?B．增加Fe2O3的量?C．移出部分CO2
D．提高反应温度?E．减小容器的容积?F．加入合适的催化剂
（4）在1L的密闭容器中，1300℃条件，下列达平衡状态的是______．

A
B
C

D
n（Fe2O3）
0.350
0.027
0.080
0.080
n（CO）
0.010
0.010
0.010
0.050
n（Fe）
0.100
0.064
0.080
0.080
n（CO2）
0.035
0.088
0.040
0.050

参考答案：（1）反应13Fe2O3（s）+CO（g）?23Fe（s）+CO2（g）的平衡常数k=c(CO2)c(CO)，
由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，即△H＜0，
故答案为：c(CO2)c(CO)；＜；
（2）令平衡时CO的物质的量变化为nmol，则：
?13Fe2O3（s）+CO（g）?23Fe（s）+CO2（g）
开始（mol）：1? 0
变化（mol）：n? n
平衡（mol）：1-n? n
所以n1-n=4，解得n=0.8，
所以n（CO）=0.8mol10L10min=0.008?mol?L-1?min-1，
CO的平衡转化率为0.8mol1mol×100%=80%，
故答案为：0.008?mol?L-1?min-1；80%；
（3）A．铁是固体，减少Fe的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故A错误；
B．氧化铁是固体，增加Fe2O3的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故B错误；
C．移出部分CO2，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故C正确；
D．该反应正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向逆反应移动，CO的平衡转化率降低，故D错误；
E．反应前后气体的物质的量不变，减小容器的容积，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故E错误；
F．加入合适的催化剂，平衡不移动，故F错误；
故选C；
（4）A、浓度商Qc=0.035mol0.01mol=3.5，等于平衡常数，故处于平衡状态，故A符合；
B、浓度商Qc=0.88mol0.01mol=8.8，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，故B不符合；
C、浓度商Qc=0.04mol0.01mol=4，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，故C不符合；
D、浓度商Qc=0.05mol0.05mol=1，小于平衡常数3.5，故反应向正反应进行，故D不符合；
故选A．

本题解析：

本题难度：一般

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