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)(五)

时间:2020-08-13 07:06:18

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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
H2O
CO
H2
CO
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/℃100011501300
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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