高考化学总复习化学反应速率和化学平衡的综合专题训练含解析

高考化学总复习化学反应速率和化学平衡的综合专题训练含解析

‎2019年高考化学总复习《化学反应速率和化学平衡的综合》专题训练 一、选择题：（每题只有一个选项符合题意）‎ ‎1．已知热化学方程式2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H =－98.32kJ／mol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量可能为( )‎ A．等于196.64kJ　　　　　　　　　　　　　 B．＜98.32kJ ‎ C．98.32kJ～196.64kJ　　　　　　　　　　　 D．＞196.64kJ ‎2．实验室测得4 mol SO2参加下列反应：2SO2(g)＋O2(g) =2SO3(g) ΔH=﹣196.6 kJ·mol-1。当放出354 kJ热量时SO2转化率最接近于( )‎ A．10% 　　　　B．30% 　　　　C．50% 　　　　D．90%‎ 3． 将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应 H2（g）+Br2(g) 2HBr（g）；△H＜0。平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是( )‎ A．a＞b　　　　 B．a=b　　　　　 C．a＜b　　　　　 D．无法确定 ‎4．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X + 2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于( )‎ A．33% B．40% C．50% D．65%‎ ‎5．在密闭容器中，aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加1倍，当达到新平衡后，B的浓度是原来的60%。下列说法正确的是( )‎ A．平衡向正向移动 B．物质A的转化率减小 C．物质B的质量分数减小 D．a>b ‎6．一定温度下，反应N2 (g)+3H2 (g) 2NH3 (g)的反应热和化学平衡常数分别为△H和K，则相同温度时反应4NH3 (g) 2N2 (g)+6H2 (g)的反应热和化学平衡常数为( )‎ A．2△H和2K B．-2△H和K2 C．-2△H和K-2 D．2△H和-2K ‎ ‎7．人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。CO吸入肺中发生反应：CO + HbO2O2 + HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K = 220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人的智力受损。据此，下列结论错误的是( )‎ A．CO与HbO2反应的平衡常数K = ‎ B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少 C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动 ‎8．某温度下，体积一定的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ；DH＜0。下列分析正确的是( )‎ A．平衡后加入N2，该反应的DH增大 B．平衡后升高温度，平衡常数K变大 C．平衡后再充入NH3，达到新平衡时，NH3的百分含量变大 D．若反应前充入的N2与H2物质的量相等，达平衡时N2的转化率比H2的高 ‎9．某温度下，H2 (g)＋CO2 (g) H2O (g)＋CO (g) 的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2 (g)和CO2 (g)，其起始浓度如右表所示。‎ 起始浓度 甲 乙 丙 c(H2) / mol/L ‎0.010‎ ‎0.020‎ ‎0.020‎ c(CO2) / mol/L ‎0.010‎ ‎0.010‎ ‎0.020‎ ‎ 下列判断不正确的是( )‎ A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60％‎ B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60％‎ C．平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，是0.012 mol/L D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢 ‎10．在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100mol O2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：2SO2+O22SO3；△H＜0。当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同的温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是( )‎ A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡 B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大 C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980g D．达到平衡时，SO2的转化率是90%‎ 二、填空题：‎ ‎1．（2019 北京高考）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：‎ ‎（1）反应Ⅰ的化学方程式是 。‎ ‎（2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。‎ ‎①根据上述事实，下列说法正确的是 （选填序号）。‎ a．两层溶液的密度存在差异 b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶 c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶 ‎②辨别两层溶液的方法是 。‎ ‎③经检测，H2SO4层中c(H+)：c(SO42-)=2.06：1。其比值大于2的原因是 。‎ ‎（3）反应Ⅱ：2H2SO4（l）=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ/mol ‎ 它由两步反应组成：i．H2SO4（l）=SO3(g) +H2O(g) △H=+177kJ/mol ‎ ii．SO3(g)分解。‎ L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。‎ ‎①X代表的物理量是 。‎ ‎②判断L1、L2的大小关系，并简述理由： 。 ‎ ‎2．氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示：‎ ‎ （1）甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是________________。‎ ‎（2）第Ⅱ步反应为可逆反应。在800℃时，若CO的起始浓度为2.0 mol / L，水蒸气的起始浓度为3.0 mol / L，平衡时CO和水蒸气浓度之比为4:9，则此反应的平衡常数为________，CO的平衡转化率为________。‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择题 ‎1．B ‎【解析】2molSO2和1molO2完全反应放热为98.32kJ，但可逆反应不能进行到底。‎ ‎2．D ‎【解析】设参加反应的SO2的物质的量为X ‎2SO2(g)＋O2(g) =2SO3(g) ΔH=﹣196.6 kJ·mol-1。‎ ‎ 2mol 196.6 kJ ‎ X 354 kJ ‎ X=3.6 mol 故SO2转化率为：90%‎ ‎3．A ‎【解析】正反应为放热反应，前者恒温，后者相对前者，温度升高，使平衡向左移动，从而使Br2的转化率降低，所以b＜a。 ‎ ‎4．D ‎【解析】‎ X + 2Y 2Z 起始 1 1 0‎ 反应 a 2a 2a ‎ 平衡 1-a 1-2a 2a 由已知有：(1-a + 1-2a)：2a=3：2‎ 解得a=1/3‎ 所以Y的转化率为：2a/1=2/3=66.7%‎ ‎5.A ‎【解析】如果没有平衡移动，那么B的浓度应该是50%，但是现在是60%，则说明B的量增加了，即物质B的质量分数增加了 ，所以平衡向正方向移动。‎ ‎6. C ‎ ‎【解析】由题意可知，2N2 (g)+6H2 (g)4NH3 (g)的反应热和化学平衡常数分别为2△H和K2，将反应方程式反向后，反应热为-2△H，化学平衡常数为K-2。 ‎ ‎7．C ‎【解析】由反应方程式知，K的表达式正确，A对；CO与HbO2反应的平衡常数达220，可见其正向进行的程度很大，正确。K=，由题意知，K=220，=0.02时，人受损，则c(CO)/c(O2)=9×10-5，C项错。D项，当O2浓度很大时，题中平衡将逆向移动，从而解救人，正确。‎ ‎8．C ‎【解析】A．平衡后加入N2，该反应的DH不变。B．平衡后升高温度，平衡左移，平衡常数K变小。C．平衡后再充入NH3，体系压强增大，达到新平衡时，NH3的百分含量变大。D．若反应前充入的N2与H2物质的量相等，达平衡时N2的转化率比H2的低。‎ ‎9．C ‎【解析】一般说来，如果选择题中涉及到计算，这样的选项可以最后考虑。 首先看D选项，因为丙中反应物的起始浓度是甲中反应物起始浓度的2倍，因此反应速率丙大于甲，乙居中，但甲和丙的转化率是相等的，且丙中反应的H2和CO2是甲中的2倍；乙可以看作是在甲的基础上多加了H2，平衡向右移动了，因此乙中CO2的转化率大于甲中CO2的转化率，这样初断定ABD项正确，C错误。再通过平衡常数来计算转化率和平衡时c(CO2)，进一步确认。‎ ‎10. D ‎【解析】本题考查化学反应速率、平衡及计算。SO3的生成速率和SO2的消耗速率都是正反应速率，两者始终相等，不能说明已达平衡，A错；由于正反应是放热的，所以降温时平衡右移，正反应速率大于逆反应速率，即正反应速率较小程度小于逆反应速率，B错；根据化学方程式知：生成的SO3的物质的量是气体总物质的量减小量的2倍，即0.63 mol，SO2不与BaCl2反应，则生成硫酸钡为0.63 mol，得到146.79 g，C错；根据平衡前后的压强比知反应前气体的总物质的量减小0.315 g，即减小1-82.5%=17.5%，所以反应前气体总物质的量为1.8 mol，O2为1.1 mol，则SO2为0.7 mol.消耗的SO2的物质的量等于生成的SO3的物质的量，即0.63 mol，转化率为0.63 mol/0.7 mol=90%，D正确。‎ 二、填空题 ‎1．（1）SO2 + 2H2O + I2 = H2SO4 + 2HI ‎ ‎（2）①a、c ‎ ‎②观察颜色，颜色深的是HI层，颜色浅的是硫酸层 ‎③硫酸层中含有少量HI ‎（3）①压强 ‎ ‎②L2>L1   2SO3（g） 2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJ/mol，压强一定时，温度升高，平衡转化率增大 ‎【解析】（1）SO2+X2+2H2O==2HX+H2SO4‎ ‎（2）①由于分层，则存在密度差别；由于I2的浓度存在差异，可知其中两相中溶解度有差异。‎ ‎②由于两相溶质I2有颜色，可以直接通过I2的颜色深浅来做判断。‎ ‎③溶液中c (H+)比预期要大，需考虑H+的额外来源，包括I2与水反应和溶解少量HI，由于I2含量较低，而硫酸的存在也会抑制I2与水的作用，所以可认为是HI的作用。‎ ‎ （3）根据题目中所给的两个吸热反应的热效应，我们可以通过盖斯定律计算得出，2SO3 (g)2SO2 (g)+O2 (g) ΔH=+196 kJ·mol－1反应为吸热反应。考虑到温度升高使吸热反应正移，压强增大使该反应逆移，可以轻松判断，X为压强，L为温度。当我们确定一个压强，来单独讨论温度影响时，可以判断，L2＞L1。‎ ‎2．（1）CH4 (g)+2H2O (g)==4H2 (g)+CO2 (g) ΔH=―136.5 kJ / mol (g) （2）1 60%‎ ‎【解析】（1）由两图像可分别写出热化学方程式：‎ CH4 (g)+2H2O (g)==3H2 (g)+CO (g)；ΔH=―103.3 kJ / mol （1）‎ CO (g)+H2O (g)==H2 (g)+CO2 (g)；ΔH=―33.2 kJ / mol（2），‎ ‎（1）+（2）即得所求热化学方程式：‎ CH4 (g)+2H2O (g)==4H2 (g)+CO2 (g)；ΔH=―136.5 kJ / mol。‎ ‎（2） CO (g) + H2 H2 O(g) + CO2 (g)‎ 起始浓度（mol·L―1） 2.0 3.0 0 0‎ 转化浓度（mol·L―1） x x x x 平衡浓度（mol·L―1） (2.0―x) (3.0―x) x x 由题意x=1.2，则CO平衡浓度为0.8 mol / L，H2O的平衡浓度为1.8 mol / L，反应的平衡常数，CO的平衡转化率。‎