2016年高考化学命题猜想与仿真押题：化学反应速率和化学平衡（解析版） |
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资源简介
1．下列说法正确的是()
A．催化剂不影响反应活化能，但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率
B．化学反应速率为0.8mol/(L•s)是指1s时某物质的浓度为0.8mol/L
C．根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢
D．对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
【解析】A项，催化剂可以降低反应所需的活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率，错误；B项，0.8mol/(L•s)是指1s内该物质的浓度变化量为0.8mol/L，错误；D项，反应速率与反应现象之间无必然联系，如酸碱中和反应的速率很快，但却观察不到什么现象，错误。
【答案】C
2．向某密闭容器中充入1molX与2molY发生反应：X(g)＋2Y(g)aZ(g)ΔH＜0，达到平衡后，改
变某一条件(温度或容器体积)，X的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正确的是()
A．a＝2
B．T2＞T1
C．A点的反应速率：v正(X)＝13v逆(Z)
D．用Y表示A、B两点的反应速率：v(A)＞v(B)
【答案】C
3．在一恒容的密闭容器中充入0.1mol•L－1CO2、0.1mol•L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是()
A．上述反应的ΔH<0
B．压强：p4>p3>p2>p1
C．1100℃时该反应的平衡常数为1.64
D．压强为p4时，在y点：v正>v逆
【解析】p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；压强为p4，温度为1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02mol•L－1，c(CO2)＝0.02mol•L－1，c(CO)＝0.16mol•L－1，c(H2)＝0.16mol•L－1，即平衡常数K＝0.162×0.1620.02×0.02＝1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，此时v正>v逆，D项正确。
【答案】A
4．在一定温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：3H2＋N2高温、高压催化剂2NH3。起始时H2和N2的物质的量之和相等，平衡后分别测出H2、N2的转化率。能正确表示H2、N2的转化率与起始时n（H2）n（N2）的关系图是()
【答案】A
5．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝c（CO）•c（H2O）c（CO2）•c（H2）。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
【解析】根据平衡常数的表达式可得出该反应的化学方程式为CO2＋H2CO＋H2O；升高温度，正、逆反应速率均增大；温度升高，H2浓度减小，平衡正向移动，说明正反应是吸热的，焓变为正值；在恒温恒容下，增大压强的方法有多种，H2浓度变化不确定。
【答案】A
6．Fenton试剂常用于氧化降解有机污染物X。在一定条件下，反应初始时c(X)＝2.0×10－3mol•L－1，反应10min进行测定，得图1和图2。下列说法不正确的是()
A．50℃，pH在3～6时，X降解率随pH增大而减小
B．pH＝2，温度在40～80℃时，X降解率随温度升高而增大
C．无需再进行后续实验，就可以判断最佳反应条件是：pH＝3、温度为80℃
D．pH＝2，温度为50℃时，10min内X的平均降解速率v(X)＝1.44×10－4mol•L－1•min－1
【答案】C
7．已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的NO2气体，且起始时体积相同。发生反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0。一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是()
A．平衡时NO2体积分数：甲＜乙
B．达到平衡所需时间，甲与乙相等
C．该反应的平衡常数表达式K＝c(N2O4)/c(NO2)
D．若两容器内气体的压强保持不变，均说明反应已达到平衡状态
【答案】A
8．下列四图中，曲线变化情况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是()
【解析】A选项，温度高斜率大，SO3的含量低，错误；B选项，压强增大，平衡正向移动，正反应速率增大的比逆反应速率快，错误；C选项，作一条垂线，可知压强相同时，温度越高N2O4的物质的量分数越小，符合升高温度平衡右移；温度相同时，压强越大，N2O4的物质的量分数越大，符合增大压强平衡左移，正确；D选项，恒压时投入CO2，反应速率、转化率均相同；恒容投入3molCO2时，压强大，反应速率快，但平衡左移，转化率降低，错误。
【答案】C
9．t℃时，在体积不变的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如下表：
物质 X Y Z
初始浓度/(mol•L－1) 0.1 0.2 0
2min末浓度/(mol•L－1) 0.08 a b
平衡浓度/(mol•L－1) 0.05 0.05 0.1
下列说法正确的是()
A．平衡时，X的转化率为20%
B．t℃时，该反应的平衡常数为40
C．增大平衡后的体系压强，v(正)增大，v(逆)减小，平衡向正反应方向移动
D．前2min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)＝0.03mol•(L•min)－1
【答案】D
10．一定条件下，向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ•mol－1，测得0～10s内，c(H2)减小了0.75mol•L－1，下列说法正确的是()
A．10～15s内c(NH3)增加量等于0.25mol•L－1
B．10s内氨气的平均反应速率为0.025mol•L－1•s－1
C．达平衡后，分离出少量NH3，v(正)增大
D．该反应的逆反应的活化能不小于92.2kJ•mol－1
【解析】10～15s内与0～10s内的反应速率不同，故A项错误，0～10s，c(H2)减小了0.75mol•L－1，根据反应的方程式可知，氨气浓度增加了0.5mol•L－1，10s内氨气的反应速率是0.5mol•L－1÷10s＝0.05mol•L－1•s－1，选项B不正确；降低生成物浓度，反应速率降低，选项C不正确；由于正反应的ΔH＝－92.2kJ•mol－1，所以逆反应的活化能不小于92.2kJ•mol－1，选项D正确。
【答案】D
11、反应4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g)开始进行时CO浓度为4mol•L－1，N2浓度为0。2min后测得N2的浓度为0.6mol•L－1，则此段时间内，下列反应速率表示正确的是()
A．v(CO)＝1.2mol•(L•s)－1
B．v(NO2)＝0.3mol•(L•min)－1
C．v(N2)＝0.6mol•(L•min)－1
D．v(CO2)＝1.2mol•(L•min)－1
【答案】D/12、在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是()
A．图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高
B．图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D．图Ⅳ中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态
【解析】根据“先拐先平条件高”判断乙的温度较高，A错误；t0时刻，v正、v逆同时增大，而且增大倍数相同，故此时使用了催化剂，B正确；t0时刻增大O2的浓度，v正突然增大，v逆在原平衡基础上增大，具有连续性，C错误；图Ⅳ中a、b、c三点都是在不同温度下的平衡点，D错误。
答案B/13、某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2molCO和0.2molH2O，在催化制存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH>0。反应中CO2的浓度随时间的变化情况如图所示。
(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，v(CO)＝________；反应达到平衡时，c(H2)＝________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________。
①CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为零
【答案】(1)0.003mol•L－1•min－10.03mol•L－1
(2)①③
14、(1)反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH1，平衡常数为K1
反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH2，平衡常数为K2在不同温度时K1、K2的值如下表：
700℃ 900℃
K1 1.47 2.15
K2 2.38 1.67
反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH，平衡常数K，则ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH>0，CO2的浓度与时间的关系如图所示：
①该条件下反应的平衡常数为________；若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0mol•L－1，则平衡时CO2的浓度为____________mol•L－1。
②下列措施中能使平衡时c（CO）c（CO2）增大的是__________(填序号)。
A．升高温度B．增大压强
C．再充入一定量的CO2D．再加入一定量铁粉
【答案】(1)ΔH1－ΔH2K1K2吸热
(2)①2.00.67(或2/3)②A
15．2015年冬季，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)＋2CO(g)催化剂2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。
据此判断：
①该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)。
②在T2温度下，0～2s内的平均反应速率v(N2)________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：
CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－867kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)ΔH2＝－56.9kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式：__________________________________________________________________
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_______________________________________。
【答案】(1)①<②0.025mol•(L•s)－1
③
④bd
(2)①CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－810.1kJ/mol
②CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH
16．如图所示的装置中发生反应2A2(g)＋B2(g)2C(g)ΔH＝－akJ•mol－1(a>0)，已知P是
可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K，向A、B容器中分别充入2molA2和1molB2，两容器分别在500℃时达平衡，A中C的浓度为w1mol•L－1，放出热量bkJ，B中C的浓度为w2mol•L－1，放出热量ckJ。请回答下列问题：
(1)此反应的平衡常数表达式为________；若将温度升高到700℃，反应的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)比较大小：w1________w2(填“>”、“＝”或“<”)，a、b、c由大到小的关系为________________________________________________________________。
(3)若打开K，一段时间后重新达平衡，容器B的体积将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若让A、B体积相等且固定P，在B中改充入4molA2和2molB2，在500℃时达平衡后C的浓度为w3mol•L－1，则w1、w3的关系为__________________________________________________________________。
(5)能说明A中已达到平衡状态的是________(填序号，有一个或多个选项符合题意)。
a．v(C)＝2v(B2)
b．容器内气体压强保持不变
c．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
d．容器内的气体密度保持不变
(6)使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。
a．及时分离出C气体 b．适当升高温度
c．增大B2的浓度 d．选择高效的催化剂
【答案】(1)K＝c2（C）c2（A2）•c（B2）减小(2)c>b(3)减小(4)w3>2w1(5)bc(6)c
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