2020届高考化学二轮复习常考题型大通关12化学反应速率与化学平衡含解析

2020届高考化学二轮复习常考题型大通关12化学反应速率与化学平衡含解析

化学反应速率与化学平衡 ‎1、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,有少量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 ‎2、下列叙述及解释正确的是( )‎ A.2NO2（g）（红棕色）N2O4（g）（无色）ΔH<0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅 B.H2（g）+I2（g）2HI（g）ΔH<0，在平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变 C.FeCl3+3KSCNFe（SCN）3（红色）+3KCl，在平衡后，加少量KCl，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅 D.对于反应N2+3H22NH3，平衡后，压强不变，充入O2，平衡左移 ‎3、在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O54XO2(g)+O2(g) ΔH>0,T温度下的部分实验数据如下表。‎ 15‎ t/s ‎0‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎150‎ C(X2O5)/mol•L-1‎ ‎4.00‎ ‎2.50‎ ‎2.00‎ ‎2.00‎ 下列说法错误的是( )‎ A.T温度下的平衡常数为K=64,100 s时转化率为50%‎ B.50 s内X2O5的分解速率为0.03 mol•L-1•s-1‎ C.T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1> K2‎ D.若只将恒容改为恒压,其他条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变 ‎4、一定温度下，在三个体积均为0.5L的密闭容器中发生反应：‎ CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5min时达到平衡状态。‎ 容器编号 温度/℃‎ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol CO Cl2‎ COCl2‎ COCl2‎ Ⅰ ‎500‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎0‎ ‎0.8‎ Ⅱ ‎500‎ ‎1.0‎ a ‎0‎ ‎0.5‎ Ⅲ ‎600‎ ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎0.7‎ 下列说法中正确的是( )‎ A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1‎ B．该反应正反应为吸热反应 C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol D．若起始时向容器Ⅰ加入CO 0.8 mol、Cl2 0.8 mol，达到平衡时CO转化率大于80%‎ ‎5、有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3 个体积均为0.5 L的恒容密闭容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化剂发生反应:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH。HCl的平衡转化率与Z和T的关系如图所示。下列说法不正确的是( )‎ 容器 起始时 T/℃‎ n( HCl)/mol Z I ‎300‎ ‎0.25‎ a Ⅱ ‎300‎ ‎0.25‎ b Ⅲ ‎300‎ ‎0.25‎ ‎4‎ 15‎ A. ΔHv逆 D.300 ℃时,该反应平衡常数的值为320‎ ‎6、下列有关对应图像的说法正确的是( )‎ A.据(1)知,某温度下,平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)c D.图(4)所示体系中气体平均摩尔质量:M(a)0 D.图丁是常温下AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线,说明阴影区域只有Ag2CrO4沉淀 ‎8、在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应,图甲表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始的变化关系。则下列结论正确的是( )‎ A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率 15‎ ‎ B.200℃时,该反应的平衡常数为25 C.当外界条件由200℃降温到100℃时,原平衡一定被破坏,且正、逆反应速率均增大 D.由图乙可知,反应的,且 ‎9、CO2经催化加氢可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图所示。下列叙述不正确的是(   )‎ A.该反应的ΔH<0 B.曲线b代表H2O C.N点和M点所处状态的c(H2)不一样 D.其他条件不变,T1℃、0.2MPa下反应达到平衡时c(H2)比M点的大 ‎10、温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5，发生反应：PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝a kJ·mol－1(a＞0)。0～10 min保持容器温度不变，10 min时改变一种条件，整个过程中PCl5、PCl3、Cl2的物质的量随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是( )‎ A．0～4 min的平均速率v(PCl3)＝0.025 mol·L－1·min－1‎ B．10 min时改变的条件是增加了一定量的PCl5 ‎ C．若起始时向该容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，保持温度为T，反应达平衡时放出的热量小于1.6a kJ D．温度为T，起始时向该容器中充入1.0 mol PCl5、0.10 mol PCl3和0.10 mol Cl2，反应达到平衡前v正＜v逆 15‎ ‎11、某化学小组为探究固体颗粒的大小对反应速率的影响,设计了下列实验:称取5.00g均匀的块状大理石(含有SiO2等不与盐酸反应的杂质)与50.0mL2.00mol·L-1稀盐酸混合,测得实验过程中逸出气体的质量并记录(假设只逸出CO2);再称量5.00g大理石粉末,重复以上实验操作。实验数据汇总如图。‎ 下列说法正确的是(   )‎ A.图中曲线①表示的是块状大理石与盐酸反应 B.由图可知,如果等待的时间足够长,两条曲线应逐渐交汇 C.大理石粉末与盐酸反应的实验中,0~8min内,盐酸的平均反应速率v(HCl)=1.64mol·L-1·min-1 D.块状大理石与盐酸反应的实验中,13min时,CaCO3的消耗率为63.6%‎ ‎12、工业上以乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应如下：‎ 现将x mol乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中反应，维持体系总压强p总恒定。在某催化剂作用下，乙苯的平衡转化率随温度变化如图所示。‎ 15‎ 已知：气体分压（p分）＝ 气体总压（p总）× 体积分数。不考虑副反应，下列说法正确的是（ ）‎ A.400℃时，向体系中通入水蒸气，v(正)、v(逆) 均减小，且乙苯转化率降低 B.500℃时，向体系中通入乙苯、苯乙烯、氢气各0.1x mol，平衡不移动 C.550℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 D.550℃时平衡体系中苯乙烯的体积分数是450℃时的3倍 ‎13、下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是（ ） ‎ A.①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应 B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量晶体后化学反应速率随时间变化的图像 C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像，a是使用催化剂时的曲线 D.④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强 ‎14、甲酸甲酯是重要有机化工原料，制备反应为 ；相同时间内，在容积固定的密闭容器中，使反应 在不同温度下进行(起始投料比均为1)，相同时间内测得CO的转化率随温度变化的曲线如下图。下列说法中不正确的是（ ） ‎ 15‎ A.70～80℃，CO转化率随温度升高而增大，其原因是升高温度反应速率增大 B.85～90℃，CO转化率随温度升高而降低，其原因可能是升高温度平衡逆向移动 C.d点和点的平衡常数：‎ D.a点对应的CO的转化率与CH3OH的转化率相同 ‎15、烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1L)。‎ 下列分析不正确的是( )‎ A.乙烯气相直接水合反应的ΔH<0‎ B.图中压强的大小关系为:p1>p2>p3 C.图中a点对应的平衡常数K=5/16‎ D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 15‎ 答案：D 解析：图甲表明,其他条件相同时.随着H2O2浓度的增大,其分解速率越快,故A项错误。图乙表明,其他条件相同时,随着NaOH浓度的增大,即溶液pH的增大,H2O2分解速率越快,故B项错误。由图丙可知,有少量存在时,1.0 mol•L-1 NaOH条件下对应的H2O2分解速率要小于0.1 mol•L-1 NaOH条件下的分解速率,因此并不是碱性越强.H2O2分解速率越快,故C项错误。由图丙和图丁可知,pH相同的碱性条件下,浓度越大,H2O2分解速率越快,故D项正确。综上所述,本题正确答案为D。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：D 解析：缩小容积，NO2浓度增大，平衡正向移动，再次平衡时，NO2浓度仍比缩小容积前的浓度大，颜色仍比原来深，A不正确；增大容积，平衡不移动，I2（g）浓度变小，颜色变浅，B不正确；FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl的反应实质是Fe3++3SCN-Fe（SCN）3，加少量KCl，不影响平衡，体系颜色不变，C不正确；恒压条件下，充入O2，容器容积变大，相当于给平衡体系减压，平衡向左移动，D正确。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：D 解析：由题表数据可知，100 s时反应达到平衡状态，平衡时c(X2O5)=2 mol•L-1，则 ‎2X2O5 4XO2(g) + O2(g) ΔH>0‎ 始 4.00 mol•L-1 0 0‎ 转 2.00 mol•L-1 4.00 mol•L-1 1.00 mol•L-1‎ 平 2.00 mol•L-1 4.00 mol•L-1 1.00 mol•L-1‎ T温度下平衡常数, X2O5的转化率为50%，A正确；50 s内X2O5的平均分解速率为=0.03 mol•L-1•s-1，B正确；T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，若温度T1>T2，则K1>K2，C正确；恒容条件下，随反应进行容器内的压强增大，若只将恒容改为恒压，其他条件都不变，等效为原平衡基础上减小压强，平衡正向移动，平衡时X2O5的转化率增大，而平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，D错误。‎ 15‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：C 解析：根据化学反应速率的数学表达式知，v（COCl2）= 0.8/（0.5×5）mol•L-1•min-1=0.32 mol•L-1•min-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此v（CO）=v（COCl2）= 0.32 mol•L-1•min-1，故A错误；B项，容器I中，‎ CO（g）+Cl2（g）COCl2（g）‎ 起始量/mol 1.0 1.0 0‎ 变化量/mol 0.8 0.8 0.8‎ 平衡量/mol 0.2 0.2 0.8‎ 根据平衡常数定义，K=c（COCl2）/[c（CO）×c（Cl2）]= 1.6/0.42=10，同理可得容器Ⅲ中的平衡常数K≈4，化学平衡常数只受温度的影响，升高温度，化学平衡常数降低，平衡向逆反应方向移动，即正反应方向是放热反应，故B错误；C项，容器Ⅱ中，‎ CO（g）+Cl2（g）COCl2（g）‎ 起始量/mol 1.0 a 0‎ 变化量/mol 0.5 0.5 0.5‎ 平衡量/mol 0.5 a-0.5 0.5‎ 化学平衡常数只受温度影响，即有K=1/[1×（a-0.5）/0.5）]=10，解得a=0.55，故C正确；D项，相当于在1基础上去掉0.2 mol CO、0.2 mol Cl2，相当于降低压强，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率小于80%，故D错误。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：D 解析：A项，由图可知，HCl平衡转化率随温度升高而减小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，则ΔH<0，故A正确；B项，增大氧气的物质的量，可促进HCl的转化，即投料比越小，HCl转化率越大，故a<4v逆，故C正确；D项，300 ℃时，Z=4，n（HCl）= 0.25 mol，n（O2）= 0.062 5 mol，即c（HCl）=0.5 mol/L，c（O2）= 0.125 mol/L，HCl平衡转化率为80%，则 ‎4HCl（g）+O2（g）2Cl2（g）+2H2O（g）‎ 起始（mol/L） 0.5 0.125 0 0‎ 15‎ 转化（mol/L） 0.4 0.1 0.2 0.2‎ 平衡（mol/L） 0.1 0.025 0.2 0.2‎ K==640，故D错误。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：B 解析：A项，平衡常数只受温度影响，增大压强，N2的转化率增大，但平衡常数不变，即K（A）=K（B），错误；B项，30 ℃时，B点不在平衡曲线上，要达平衡状态，纵坐标（-lgK）须变大，平衡要向左移动，即B点对应的v（正）M（c），b点压强大于d点，增大压强，平衡向右移动，气体总物质的量减小，平均摩尔质量增大，即M（b）>M（d），错误。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：A 解析： A．根据图象，t1时刻v逆瞬间不变，v正瞬间增大，则是增大反应物浓度，故A错误； B．O2的含量影响碳钢在NaCl溶液中的腐蚀速率，根据图象，腐蚀速率先增大，增大到最大后减小，说明在NaCl浓度较高时溶液中O2的浓度减少，正极反应减慢导致腐蚀速率降低，故B正确； C．石墨能量低于金刚石能量，所以石墨转化为金刚石的反应的△H>0，故C正确； D．取阴影区域内的某一点看，该点处c(Cl−)＝c(CrO2−4)，对应同样的c(Ag+)，该点在Ag2CrO4的曲线之下，说明溶液中c(Ag+)大于Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)，产生Ag2CrO4沉淀，该点同时在AgCl的曲线之上，说明溶液中c(Ag+)小于AgCl饱和溶液中c(Ag+)，不产生AgCl沉淀，所以阴影区域只有Ag2CrO4沉淀，故D正确，‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：B 15‎ 解析：A项,200℃时,反应从开始至达到平衡,B的浓度减少,平均速率,错误;B项,根据图甲中数据可知该反应的化学方程式为。200℃时,A、B、C的平衡浓度分别是0.2、0.1、0.1,根据化学平衡常数的定义得,正确;C项,其他条件不变,当温度由200℃降到100℃时,原平衡一定被破坏,且正、逆反应速率均减小,错误;D项,由图乙可知,其他条件不变,温度升高,C的体积分数增大,说明升高温度,平衡正向移动,故该反应为吸热反应,,当投入的反应物的物质的量之比等于化学反应中计量数之比时,平衡时C的体积分数达最大值,故a=2,错误。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：C 解析：A项,由图像可知H2的浓度随温度的升高逐渐增大,说明升高温度平衡逆向移动,正反应是放热反应,即ΔH<0,正确;B项,由图可知a表示CO2,b表示H2O,c表示C2H4,正确;C项,M、N点都代表温度为T1,时,按,投料时的平衡状态,所以M、N点状态的c(H2)相同,错误;D项,根据勒夏特列原理,压强增大,虽然平衡向右移动,但所有物质的浓度均增大,正确。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：A 解析：A. 根据图象可知,4min时生成氯气的物质的量为0.2mol,则0∼4min的平均速率，故A正确；‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：B 解析：接触面积越大,反应速率越快,②表示的是块状大理石与盐酸反应,故A错误;取料的量相同,生成二氧化碳的量一定相同,故B正确；大理石粉末与盐酸的实验中,0~8min内,盐酸的平均反应速率,故C错误;13min 15‎ 时,生成二氧化碳1.4g,消耗碳酸钙的质量约为3.18g,由于样品中含有杂质,不能计算CaCO3的消耗率,故D错误。‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：C 解析：A、向体积可变的密闭容器中通入水蒸气，导致反应体系体积变大，反应物和生成的浓度都减小，v（正）、v（逆） 均减小，相当于减小压强，平衡正向移动，所以乙苯转化率升高，故A错误； B、向体系中通入乙苯、苯乙烯、氢气各0.1x mol，相当于减小压强，平衡正向移动，而不是不移动，故B错误； C、由图可知500℃时，乙苯的平衡转化率为：60%，应用三行式，    （g）‎ 催化剂 ‎ （g）+H2（g） 初起量：x mol                       0                0 变化量：0.6xmol                   0.6xmol         0.6xmol 平衡量：0.4xmol                   0.6xmol         0.6xmol 所以K=‎ ‎(‎ ‎0.4‎ ‎1.4‎ ‎×p总)2‎ ‎0.6‎ 15‎ ‎1.4‎ p总 ‎=‎ ‎9‎ ‎16‎ ‎×p总，故C正确； D、由图可知550℃时平衡体系中苯乙烯的转化率率为：60%，450℃时平衡体系中苯乙烯的转化率率为：20%，所以550℃时平衡体系中苯乙烯的体积分数是450℃时的2倍，故D错误； 故选C．‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：C 解析：根据图象知，升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应的ΔΗ＞0，A错误；该反应实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，钾离子和氯离子不参加反应，则KCl浓度增大不影响化学平衡移动，B错误；使用催化剂，反应速率加快，缩短反应时间，所以先达到平衡状态，C正确；该反应前后气体的物质的量不变，改变压强不影响平衡的移动，即不影响A的转化率，由于不断加入B，A的转化率增大，D错误。答案选C。‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：C 解析：70～80℃，反应未达到平衡，升高温度反应速率增大，相同时间内，表现为CO转化率随温度升高而增大，A正确；85～90℃反应达到了平衡，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO转化率降低，B正确；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，d点的平衡常数＞e点的平衡常数，C错误；根据方程式，与方程式中的化学计量数之比相等，因此a点对应的CO的转化率与CH3OH的转化率相同，D正确。答案选C。‎ ‎ ‎ ‎15答案及解析：‎ 答案：B 解析：A项，根据题意结合题图可知，在同一压强下，随着温度的升高乙烯平衡转化率降低，则题给反应为放热反应，即Δ 15‎ H<0，正确；B项，题给反应为气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯平衡转化率升高，因此压强的大小关系是p1b，正确。‎ ‎ ‎ 15‎