2020高考化学冲刺600分练习7化学反应速率和化学平衡含解析

2020高考化学冲刺600分练习7化学反应速率和化学平衡含解析

练7　化学反应速率和化学平衡 ‎(A组)‎ ‎1．一定条件下，在密闭容器里进行可逆反应S2Cl2(橙黄色液体)＋Cl2(g)2SCl2(鲜红色液体)　ΔH＝－61.16 kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　)‎ A．增大压强，平衡常数将增大 B．达到平衡时，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n mol Cl2‎ C．达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小 D．加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高 答案：B 解析：平衡常数只与温度有关，A项错误；消耗S2Cl2表示正反应，生成Cl2表示逆反应，二者物质的量变化量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，B项正确；正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氯气的百分含量增大，C项错误；加入氯气，平衡向正反应方向移动，S2Cl2的转化率增大，氯气的转化率降低，D项错误。‎ ‎2．室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量 B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br C．若反应物均增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D．若起始温度提高至60 ℃，可缩短反应达到平衡的时间 答案：D 解析：加入NaOH，c(HBr)减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大，A项正确；增大HBr浓度，平衡向正反应方向移动，有利于生成C2H5Br，B项正确；若反应物按照化学计量数之比加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至2 mol，两种反应物平衡转化率之比不变，C项正确；若起始温度提高至60 ℃，生成物C2H5Br为气态，能够从反应体系中逸出，导致反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间，D项错误。‎ ‎3．一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：‎ 容器1‎ 容器2‎ 容器3‎ 10‎ 反应温度T/K ‎700‎ ‎700‎ ‎800‎ 反应物投入量 ‎2 mol SO2、‎ ‎1 mol O2‎ ‎4 mol SO3‎ ‎2 mol SO2、‎ ‎1 mol O2‎ 平衡v正(SO2)/‎ mol·L－1·s－1‎ v1‎ v2‎ v3‎ 平衡c(SO3)/mol·L－1‎ c1‎ c2‎ c3‎ 平衡体系总压强p/Pa p1‎ p2‎ p3‎ 物质的平衡转化率α α1(SO2)‎ α2(SO3)‎ α3(SO2)‎ 平衡常数K K1‎ K2‎ K3‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．v1K3，p2>2p3‎ C．v1α3(SO2)‎ D．c2<2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＝1‎ 答案：C 解析：容器2中反应物投入量相当于容器1中反应物投入量的2倍，平衡时，容器2中SO2的反应速率大，容器2中反应达到的平衡相当于容器1中反应达到平衡后加压，增大压强，平衡正向移动，则平衡时SO3的浓度：c2>2c1，A项错误；平衡常数仅与温度有关，容器3中温度高，而该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1>K3，容器1和容器2中温度相同，投料量不同，平衡时p2<2p1，升温平衡逆向移动，则平衡时p1v1，升高温度，平衡逆向移动，SO2的平衡转化率减小，即α1(SO2)>α3(SO2)，C项正确；平衡时c2>2c1，c1>c3，故c2>2c3，假设容器2中投入2 mol SO3且保持容器2和容器3的反应温度相同，则两容器中的反应达到的平衡完全等效，则有α2(SO3)＋α3(SO2)＝1，对于容器2而言，相当于对容器3加压并降低温度，该反应是气体分子数减小的放热反应，加压、降温均会使平衡正向移动，则α2(SO3)减小，所以α2(SO3)＋α3(SO2)<1，D项错误。‎ ‎4．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：‎ 反应①：O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为K1；‎ 反应②：[O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常数为K2; ‎ 总反应：2O33O2　ΔH<0　平衡常数为K。下列叙述正确的是(　　)‎ A．降低温度，K减小 B．K＝K1＋K2‎ 10‎ C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小 答案：C 解析：降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝、K2＝、K＝＝K1·K2，B项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c([O])增大，可提高消毒效率，C项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。‎ ‎5．科学家研究以太阳能为热源分解Fe3O4，最终循环分解水制H2，其中一步重要反应为2Fe3O4(s)6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。在一定压强下，Fe3O4的平衡转化率随温度变化的α(Fe3O4)T曲线如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．a>0‎ B．压强p1>p2‎ C．升高温度，该反应的平衡常数增大 D．将体系中O2分离出去，能提高Fe3O4的转化率 答案：B 解析：根据图像分析，压强一定，温度升高，Fe3O4的平衡转化率升高，该反应为吸热反应，ΔH>0，即a>0，A项正确；温度一定时，压强增大，平衡逆向移动，Fe3O4的平衡转化率降低，故p10，且a＝1‎ C．若在图1所示的平衡状态下再向体系中充入He，此时v正>v逆 D．200 ℃时，向容器中充入2 mol A和1 mol B，达到平衡时，A的体积分数小于0.5‎ 答案：D 解析：由图1可知，200 ℃时5 min达到平衡，平衡时B的物质的量变化量为0.2 mol，故v(B)＝＝0.02 mol·L－1·min－1，故A错误；由图2可知，n(A) ：n(B)一定时，温度越高平衡时C的体积分数越大，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应，即ΔH>0，在一定的温度下，只要A、B起始物质的量之比刚好等于化学方程式中化学计量数之比，平衡时生成物C的体积分数就最大，由图1可知x：y＝0.4 mol：0.2 mol＝2，即a 10‎ ‎＝2，故B错误；恒温恒容条件下通入氦气，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，故v正＝v逆，故C错误；由图1可知，x：y：z＝0.4 mol：0.2 mol：0.2 mol＝2：1：1，达到平衡时A的体积分数为0.5,200 ℃时，向容器中充入2 mol A和1 mol B，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，故达到平衡时A的体积分数小于0.5，故D正确。‎ ‎6．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O。在1 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。‎ 组别 温度 n/mol 时间/min ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎①‎ T1‎ n(CH4)‎ ‎0.50‎ ‎0.35‎ ‎0.25‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎②‎ T2‎ n(CH4)‎ ‎0.50‎ ‎0.30‎ ‎0.18‎ ‎0.15‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．组别①中，0～20 min内，NO2的降解速率为 0.012 5 mol·L－1·min－1‎ B．由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2‎ C．40 min时，表格中T2对应的数据为0.18‎ D．0～10 min内，CH4的降解速率①＞②‎ 答案：B 解析：观察表格，组别①中0～20 min，n(CH4)减少0.25 mol则n(NO2)减少0.5 mol，NO2的降解速率为0.025 mol·L－1·min－1，A项错误；温度越高反应速率越大，达平衡所需时间越短，由实验数据可知实验控制的温度T1①，D项错误。‎ ‎7．100 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的X气体，发生如下反应：X(g)＋2Y(g)Z(g)，反应过程中测定的部分数据见下表 反应时间/min n(X)/mol n(Y)/mol ‎0‎ ‎2.00‎ ‎2.40‎ ‎10‎ ‎1.00‎ ‎30‎ ‎0.40‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．温度为200 ℃时，上述反应平衡常数为20，则正反应为吸热反应 B．若密闭容器体积可变，其他条件不变，在达到平衡后缩小容器体积为原来一半，则n(X)＞1 mol C．保持其他条件不变，向容器中再充入1.00 mol X气体和1.20 mol Y气体，到达平衡后，X转化率增大 D．保持其他条件不变，若再向容器中通入0.10 mol X气体，0.10 mol Y和0.10 mol 10‎ ‎ Z，则v(正)＜v(逆)‎ 答案：C 解析：由表格中数据，X(g)＋2Y(g)Z(g)‎ ‎　　　开始 2 2.4 　 0‎ ‎　　　转化 　　　 1 　 2 　1‎ ‎　　　10 min 　　　1 　0.4 　 1‎ 可知10 min与30 min时Y的物质的量相同，10 min时达到平衡，100 ℃时，K＝＝25，温度为200 ℃时，上述反应平衡常数为20，小于100 ℃时K，则升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应， A项错误；其他条件不变，在达到平衡后缩小容器体积为原来一半，压强增大，平衡正向移动，则n(X)＜1 mol, B项错误；由上述分析可知，平衡时X为1 mol、Y为0.4 mol，向容器中再充入1.00 mol X气体和1.20 mol Y气体，相当于平衡时加Y，平衡正向移动，促进X的转化，达平衡后，X转化率增大， C项正确；若再向容器中通入0.10 mol X气体，0.10 mol Y和0.10 mol Z，Qc＝＝16＜K，则平衡正向移动，可知v(正)＞v(逆)，D项错误。‎ ‎8．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(　　)‎ 甲 乙 10‎ 丙 丁 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Mn2＋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 答案：D 解析：图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快，A错误；图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越大，H2O2分解速率越快，B错误；图丙表明，少量Mn2＋存在时，0.1 mol·L－1 NaOH溶液中H2O2的分解速率最快，C错误。‎ 10‎