发布时间 : 星期六 文章(江苏专版)2020版高考化学一轮复习专题检测(五)化学反应速率与化学平衡(含解析)更新完毕开始阅读
0.075
0.05－1－1
L，H2的物质的量为 0.05 mol，浓度为 mol·L，K＝
VVV0.025?0.05?2
×??
＝1 200 V，再
2
?V?
2
充入CO、H2及CH3OH各0.025 mol，同样的方法计算得到离子积Qc≈356 V，Qc 正 >v(CO)逆，错误。 8．将1 mol N2和3 mol H2充入体积可变的恒温密闭容器中， 在380 ℃下发生反应： 催化剂 N2(g)＋3H2(g)高温、高压2NH3(g)，平衡时，体系中氨的体积分数φ(NH3)随压强变化的 情况如下表： 压强/MPa φ(NH3) 下列说法正确的是( ) A．10 MPa时，H2的转化率为75% 39 B．20 MPa时，NH3的物质的量浓度是10 MPa时的倍 2964VC．40 MPa时，若容器的体积为V L，则平衡常数K＝ 3 D．30 MPa时，若向容器中充入惰性气体，则平衡向正反应方向移动 催化剂 解析：选BC N2(g)＋3H2(g)高温、高压开始(mol) 反应(mol) 平衡(mol) 1 3 3x 0 2x 2x 2NH3(g) 2 10 0.30 20 0.45 30 0.54 40 0.60 x 1－x 3－3x 66 A项，10 MPa时，2x＝0.3×(4－2x)mol，解得x＝mol，H2的转化率为×100%，错 1313误；B项，20 MPa时，2x＝0.45×(4－2x)mol，解得x＝ 18 mol，NH3的物质的量浓度是10 MPa29 39 时的倍，正确；C项，40 MPa时，2x＝0.6×(4－2x)mol，解得x＝0.75 mol，若容器的 29 ?1.5?2?V?2 64V?? 体积为V L，则平衡常数K＝＝，正确；D项，30 MPa时，若向容器中充 30.25?0.75?3 ×??V?V? 入惰性气体，容器的体积增大，相当于对平衡体系减小压强，平衡向逆反应方向移动，错误。 9．(2019·海安高级中学模拟)一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2 O(g)＋3H2(g) ΔH。起始时只充入CH4 与H2O(g)，设 nn24 ＝Z，保持反应压强不变，平衡时CH4的体积分数w(CH4)与Z和T(温 度)的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．a>3>b B．保持温度不变，平衡体系加压后w(CH4)增大 C．温度为T1、Z＝3时，Y点所对应的反应向逆反应方向进行 D．X点时，H2的体积分数为30% 解析：选BD 由图可知，以移动，则 nn24 ＝3时作比较，增大水蒸气的物质的量，平衡正向 nn24 的比值越大，甲烷的体积分数越小，故a<3 加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，故B正确；由图可知，温度为T1、Z＝3时，由于甲烷的体积分数Y点大于X点，所以反应向正反应方向进行，故C错误；X点是Z＝3的平衡点，设起始时甲烷为1 mol，则H2O(g)为3 mol，转化的甲烷为a mol， CH4(g)＋H2O(g) 3 CO(g)＋3H2(g) 0 0 3a 3a 起始/mol 1 变化/mol a a a 平衡/mol 1－a 3－a a 1－a由图可知，X点时，CH4的体积分数为10%，所以×100%＝10%，解得 1－a＋3－a＋a＋3aa＝0.5，所以H2的体积分数＝3a3×0.5 ×100%＝×100%＝30%，故D正确。 4＋2a4＋2×0.5 CO2(g) 10．(2019·常州一中模拟)甲、乙两个密闭容器中均发生反应：C(s)＋2H2O(g)＋2H2(g) ΔH>0，有关实验数据如表所示： 起始量/mol 容器 容积/L 温度/℃ C(s) 甲 乙 2 1 H2O(g) 4.0 2.0 平衡量/mol H2(g) 3.2 1.2 平衡 常数 T1 T2 2.0 1.0 K1 K2 下列说法正确的是( ) A．K1＝12.8 B．T1 C．T1℃时向甲容器中再充入0.1 mol H2O(g)，则平衡正向移动，CO2(g)的体积分数增大 D．若在T2温度下，向2 L密闭容器中充入1.0 mol CO2和2.0 mol H2，达平衡时，CO2 的转化率小于40% 解析：选AD 由表中数据可知，甲容器平衡时氢气的物质的量为3.2 mol，则： C(s)＋2H2O(g) CO2(g)＋2H2(g) 0 3.2 0.8 0 1.6 3.2 1.6 3.2 2 起始/mol 2 4 转化/mol 1.6 平衡/mol 0.4 0.8×1.6 因容器体积为2 L，则平衡常数K1＝＝12.8，故A正确；如果两者温度相等，2 0.4甲相对乙，甲平衡时H2(g)的平衡量为2.4 mol，实际上是3.2 mol，说明温度改变，平衡正向移动，而正反应为吸热反应，所以T1＞T2，故B错误；T1℃时向甲容器中再充入0.1 mol H2O(g)，相当于增大压强，正反应是一个气体分子数目增多的反应，则平衡逆向移动，CO2(g)的体积分数减小，故C错误；若在T2温度下，向1 L密闭容器中充入1.0 mol CO2和2.0 mol H2，达平衡时，与原平衡等效，CO2的转化率等于40%，当容器体积扩大为2 L时，平衡正向移动，导致CO2的转化率减小，即CO2的转化率小于40%，故D正确。 二、非选择题 11．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋2NO(g)＋Cl2(1)4NO2(g)＋ 3 (s)＋ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ) K2 ΔH2<0 (Ⅱ) 3 (s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝ _____________________________________________________________(用K1、K2表示)。 (2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2 L 恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min 时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)＝7.5×10 3 －1 －1 － mol·L·min，则平衡后 n(Cl2)＝_______mol，NO的转化率α1＝________。其他条件 保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2____α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2______(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是________________________________________________________________________。 解析：(1)将题干中已知的两个化学方程式做如下处理：(Ⅰ)×2－(Ⅱ)可得4NO2(g)＋ K21 3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，则其平衡常数K＝。 K2 (2)根据“三段式”： 2NO(g) ＋ Cl2起始(mol·L) 0.1 转化(mol·L) 0.1α1 －1－1－1 0 2ClNO(g) 0.05 0.05α1 0.1α1 0.05－0.05α1 0.1α1 平衡(mol·L) 0.1－0.1α1 －1 0.1α1 mol·L－3－1－1 v(ClNO)＝＝7.5×10 mol·L·min，得α1＝75%，平衡时n(Cl2) 10 min ＝(0.05－0.05α1) mol·L×2 L＝0.025 mol。该反应为气体分子数减小的反应，恒压条件下相对于恒容条件下，压强增大，平衡右移，NO的转化率增大，即α2>α1；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数K2不变；该反应为放热反应，升高温度可使平衡常数K2减小。 －1 K21 答案：(1) K2 (2)2.5×10 75% ＞ 不变 升高温度 12．(2019·扬州中学模拟)氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。 (1)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题： 时间/min 0 5 7 10 ①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态？________(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)＝________。 ②该温度下，上述反应的平衡常数K＝________。 ③反应在7～10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是________(填标号)。 A．减少CH4的物质的量 C．升高温度 －2 CH4(mol) 0.40 H2O(mol) 1.00 0.80 CO(mol) 0 H2(mol) 0 0.60 a 0.20 0.21 c 0.20 0.19 b 0.81 d 0.64 B．降低温度 D．充入H2 (2)氨的催化氧化：4NH3(g)＋5O2 ＋6H2O(g)是工 业制硝酸的重要反应，在1 L密闭容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的ΔH______(填“>”“<”或“＝”)0；T0温度下，NH3的转化率为________。 解析：(1)①根据反应CH4(g)＋H2 ＋3H2(g)，结合表中数据5 min时H2为 0.60 mol，可知CO为0.20 mol，即c＝0.20，则a＝0.20,7 min时，各物质的物质的量与