2020屆高考化學(xué)(選考)人教版第一輪復(fù)習(xí)提分訓(xùn)練：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(含答案)

1、2020 屆高考化學(xué)(選考)人教版第一輪復(fù)習(xí)提分訓(xùn)練 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 一、選擇題 1、 某可逆反應(yīng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的 是() A. 其正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能 B. 催化劑能夠同時(shí)降低正逆反應(yīng)的活化能 C. 升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方 向移動(dòng) D. 增大某反應(yīng)物的濃度，可以增大單位體積內(nèi)該反應(yīng)物活化分子的 數(shù)目 答案 C 解析 A 項(xiàng)，吸熱反應(yīng)，其正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，正 確；B 項(xiàng)，催化劑能夠降低活化能，包括正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能， 正確；C 項(xiàng)，升高溫度，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率均增大，錯(cuò)誤； D 項(xiàng), 增大

2、反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)該反應(yīng)物活化分子數(shù)目增大，正確。 2、 N2O 是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生下列反應(yīng)： 2N2Q(g) 4NG(g) + O2(g) H0。Ti溫度時(shí)，向密閉容器中通入 N2O,部 分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表: t/s 0 500 1000 1500 一 1 c(N2Q)/mol L 5.00 3.52 2.50 2.50 下列說(shuō)法不正確的是( ) A. Ti溫度下的平衡常數(shù)為K, T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,若TiT2, 則 Kv K2 3 一 i 一 i B. 500s 內(nèi) N2O5分解速率為 2.96 X 10 mol L s C. Ti溫度下的平衡常數(shù) 125， 平

3、衡時(shí) N2O5的轉(zhuǎn)化率為 50% 1 D. 達(dá)到平衡后其他條件不變，將容器的體積壓縮到原來(lái)的 2,則C(N2Q) 5.00mol L 答案 A 解析 A 項(xiàng)，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡常數(shù)增大，錯(cuò)誤； B 項(xiàng)， C(N2Q) = (5.00 3.52) mol L 1 = 1.48 mol L 一1, v(N2Q)= 段式”進(jìn)行計(jì)算： 2NQ(g) 4NO(g) + Q(g) 始態(tài)/mol L一 5.0 0 0 1.48 mol L 500 s 2.96 X 10 mol L1 S1，正確；C 項(xiàng)，依據(jù) 轉(zhuǎn)化/mol L一1 2.50 5 1.25 平衡/mol L_1 2.50 5 1.

4、25 4 2.5 5 X 1.25 N2Q 的轉(zhuǎn)化率=X 100% 50% K= = 125,正確；D 項(xiàng)，將 5.0 2.5 1 容器的體積壓縮到原來(lái)的 2,假設(shè)平衡不移動(dòng)，C(N2O) = 5.00 moljT, 但增大壓強(qiáng)，平衡左移，C(N2O)在 5.00 molLT的基礎(chǔ)上又增大，正 確。 3、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)的限度是化工生產(chǎn)研究的主要問(wèn)題之一。 下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)限度的認(rèn)識(shí)正確的是 () A. 決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是光照、超聲波、壓強(qiáng)和催化劑等 B. 化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣提高原料轉(zhuǎn)化率的 C. 可逆反應(yīng)到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)正、逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)濃 度相等

5、的現(xiàn)象 D. 化學(xué)限度(即平衡)理論，是研究怎樣改變反應(yīng)條件，提高產(chǎn)品的 產(chǎn)率 答案 D 解析 A 項(xiàng)，決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)，錯(cuò) 誤；B項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)速率是研究反應(yīng)快慢的，化學(xué)反應(yīng)的限度理論是 研究怎樣提高原料轉(zhuǎn)化率的，錯(cuò)誤； C 項(xiàng)，可逆反應(yīng)到一定程度時(shí)， 會(huì)出現(xiàn)正、逆反應(yīng)速率相等的現(xiàn)象，但各物質(zhì)濃度不一定相等，錯(cuò)誤 4、一定條件下，通過(guò)下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收，其中 是單質(zhì)。SO(g) + 2C0(g)催劑=2X(g) + Y(l)。為了測(cè)定在某種催化 劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用超靈敏氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間 的 SO 和 CO 濃度如下表： 時(shí)間/S 0

6、 1 2 3 4 1 c(SO2)/mol L 1.00 0.50 0.23 3.00 x 10 37 3.00 x 10 37 1 c(CO)/mol L 4.00 3.00 2.46 2.00 2.00 下列說(shuō)法不正確的是() A. X 的化學(xué)式為 CO B. 前 1s 內(nèi) v(X) = I.OOmol jT 1 C. 該回收原理利用了 SO 的還原性 D. 該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值是 3.33 x 1036 答案 C 解析 該反應(yīng)的目的是進(jìn)行硫的回收，所以丫單質(zhì)是 S 單質(zhì)，根據(jù)質(zhì) 量守恒定律，則 X 的化學(xué)式是 CO, A 項(xiàng)正確；前 1 s 內(nèi)，CO 的物質(zhì) 的量濃度減小 1

7、.00 mol L ，則 X 的物質(zhì)的量濃度增加 1.00 mol L T,所以v(X) = 1.00 mol L1 S1, B 項(xiàng)正確；在該反應(yīng)中，S 元素 的化合價(jià)降低，SO 作氧化劑，所以利用了二氧化硫的氧化性，C 項(xiàng)錯(cuò) 誤；3 s 時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，CO 的物質(zhì)的量濃度減少 2.00 mol L；貝y X 的濃度增加 2.00 mol L-：所以該反應(yīng)的平衡常數(shù) K= 5、向甲、乙兩個(gè)容積均為 1L 的恒容容器中，分別充入 2molA、2molB 和 ImolA、ImolB。相同溫度下發(fā)生反應(yīng)：A(g) + B(g)xC(g) H v 0。測(cè)得兩容器中c(A)隨時(shí)間t的變化如圖所

8、示。下列說(shuō)法正確的 | 2 nwl A | | I mol B | 甲 乙 A. x可能等于 2 B. 甲、乙兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，平衡常數(shù) K甲v K乙 C. 將乙容器升溫可使甲、乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同 D. 若向甲容器中再充入 2 mol A、2 mol B,則平衡時(shí)甲容器中 0.78 mol L 1 1 2.00 2.002 X 3.00 X 10 -37 3.33 X 1036, D 項(xiàng)正確 v c(A) v 1.56 mol L 答案 D x ioo%R 61%乙容器內(nèi)A的轉(zhuǎn)化率為 ommoommo1 x 100% 50%甲容器 內(nèi)壓強(qiáng)比乙容器內(nèi)大，增大壓強(qiáng)平衡向著體積減小的方

9、向移動(dòng)，故： 1 + 1X。A 項(xiàng)，由上述分析可知，若x=2,反應(yīng)前后氣體體積不變， 甲、乙轉(zhuǎn)化率相等，錯(cuò)誤；B 項(xiàng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，甲、乙 兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，平衡常數(shù) K甲 = K乙，錯(cuò)誤；C 項(xiàng)，該反應(yīng)為 放熱反應(yīng)，將乙容器單獨(dú)升溫，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，乙容器中 A 的轉(zhuǎn)化率比甲容器的轉(zhuǎn)化率低，不可能使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù) 與甲容器內(nèi)的相同，錯(cuò)誤；D 項(xiàng)，向甲容器中再充入 2 mol A、2 mol B,可以等效為原平衡狀態(tài)下壓強(qiáng)增大一倍，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)， A 的轉(zhuǎn)化率增大，所以平衡時(shí)甲容器中c(A)小于原平衡中的c(A)的 2 倍，平衡移動(dòng)的目的是降低濃度增大趨勢(shì)

10、，但不能消除濃度增大，達(dá) 新平衡時(shí)濃度比原平衡大，所以平衡時(shí)甲容器中 0.78 molL1 0 D. 容器中混合氣體的密度保持不變，標(biāo)志著達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 答案 D 0.5 X 0.5 解析 A 項(xiàng)，根據(jù)題意知，TC時(shí)平衡常數(shù)K= 05 2 = 1,則可得 0.15 X 0.6 a = 1, a = 0.6，則 30 min 時(shí)改變條件導(dǎo)致平衡右移，且 CO a 2 2 的量減小，因此 30 min 時(shí)改變的條件是減小二氧化碳的量，錯(cuò)誤； B 項(xiàng)，在 1020 min 內(nèi)，v(CQ) = 0.015 mol L- min_ ,錯(cuò)誤；C 項(xiàng)， TJC時(shí)，K= 1,若升溫至TVC時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)

11、 K= 0.062 5 , K減 小，則升溫使平衡左移，說(shuō)明逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則 H 0,錯(cuò)誤。 、非選擇題 7、治理 SO、CO NQ 污染是化學(xué)工作者研究的重要課題。 I. 硫酸廠大量排放含 SO 的尾氣會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。 (1)工業(yè)上可利用足量廢堿液(主要成分為NaCQ)處理硫酸廠尾氣中 的SO,得到NQSO溶液，該反應(yīng)的離子方程式為 _ 。 II. 瀝青混凝土可作為反應(yīng) 2CO(g)+ Q(g) =，2CO(g)的催化劑。圖 甲表示在相同的恒容密閉容器、相同起始濃度、相同反應(yīng)時(shí)間段下， 使用同質(zhì)量的不同瀝青混凝土( a型、B型)催化時(shí)，CO 的轉(zhuǎn)化率與 溫度的關(guān)系。 (2) a、b

12、、c、d 四點(diǎn)中，達(dá)到平衡狀態(tài)的是 _ 。 (3) 已知 c 點(diǎn)時(shí)容器中 Q 濃度為 0.02molL_：則 50C時(shí)，在a型 瀝青混凝土中 CO 轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K= _ (用含x的代數(shù)式 表示)。 s 密dD 壬睪yme 250 350 375 師 進(jìn) X農(nóng)寶CZ Tr *LJ sfr AiLr 京肌川12(SS 8 (4) 下列關(guān)于圖甲的說(shuō)法正確的是 _ (填字母)。 A. CO 轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K(b) v K(c) B. 在均未達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，同溫下 B型瀝青混凝土中 CO 轉(zhuǎn)化速率 比a型要大 C. b 點(diǎn)時(shí) CO 與 Q 分子之間發(fā)生有效碰撞的幾率在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最 大 D.

13、 e 點(diǎn)轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)突變的原因可能是溫度升高后催化劑失去活性 皿.某含鉆催化劑可以催化消除柴油車尾氣中的碳煙 (C)和 NQ。不同 溫度下，將模擬尾氣(成分如表所示)以相同的流速通過(guò)該催化劑，測(cè) 得所有產(chǎn)物(CQ、N2、N2O)與 NO 的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果如圖乙所示。 模擬尾氣 氣體(10mol) 碳煙 NO Q He 物質(zhì)的量 /mol 0.025 0.5 9.475 n (5) 375 C時(shí)，測(cè)得排出的氣體中含 0.45molO2和 0.0525molCQ，貝卩 Y 的化學(xué)式為 _ 。 (6) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用 NO 模擬 NQ,而不采用 NO 的原因是_ 答案 (1)2C&_ + SQ+

14、 HO=SO + 2HCO (2)bcd J J：彳BD (5) N2O (6) 由于存在反應(yīng) 2NO N2C4,會(huì)導(dǎo)致一定的分析誤差 解析(1)利用強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律，亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，因?yàn)樘妓?鈉溶液足量，故與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉與碳酸氫鈉， 反應(yīng)的離 子方程式為 2CO_ + SQ+ H2O=SO + 2HCO。(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀 態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)化率為最大轉(zhuǎn)化率，使用同質(zhì)量的不同混凝土催化時(shí), 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率最大，反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度，平衡左移, 化碳的起始濃度為a mol L二其轉(zhuǎn)化率為x，則 2CO(g)+ Q(g) 2CO(g) 起始濃度/mol 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平

15、衡常數(shù)減小， A 錯(cuò)誤；由圖可知， b、c 一氧化碳 的轉(zhuǎn)化率減小，所以 d 點(diǎn)也為對(duì)應(yīng)溫度下的平衡狀態(tài)。 (3)假設(shè)一氧 變化濃度/mol 1 -L axax 平衡濃度/mol 1 -L a ax 0.02 ax 平衡常數(shù)K= c2 CO 2 2 _ ax _ _ =a ax 2x 0.02 = 1 x 2。 50 x2 在均未達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，同溫下B型瀝青混凝土中 CC 轉(zhuǎn)化速率比a型要大，B 正確；反應(yīng)物的濃度越大，分子之間發(fā)生有效碰撞的幾率 越大，b 點(diǎn)為達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)， 一氧化碳的轉(zhuǎn)化率最大， 剩余物質(zhì) 的濃度最小，有效碰撞幾率不是最大的， C 錯(cuò)誤；溫度太高，催化劑 可能會(huì)失去活

16、性，催化能力下降，D 正確。 (5)模擬尾氣中一氧化氮的物質(zhì)的量為 0.025 mol,375 C時(shí)參與反應(yīng) 生成 X和 Y 的一氧化氮的物質(zhì)的量為 0.025 mol X (8%+ 16%)= 0.006 mol,模擬尾氣中 Q 的物質(zhì)的量為 0.5 mol,測(cè)得排出的氣體中含 0.45 mol Q,說(shuō)明實(shí)際參與反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為 0.05 mol， 同時(shí)測(cè)得 含有 0.052 5 mol CQ 2,根據(jù)氧原子守恒可以知道一氧化二氮的物質(zhì) 的量為 0.05 mol X 2+ 0.006 mol 0.052 5 mol X 2= 0.001 mol，根 據(jù)氮原子守恒可以知道氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為

17、 0.006 - 0 0.001 X2X2 mol = 0.002 mol，所以 16%寸應(yīng)的是氮?dú)舛?8%寸應(yīng)的是一氧化二氮。(6) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用 NQ模擬 NQ,而不采用 NQ 的原因是存在反應(yīng) 2NQ NO，會(huì)導(dǎo)致一定的分析誤差。 & “霧霾”成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)心的環(huán)境問(wèn)題。 霧霾中含有二氧化硫、 氮氧化物和可吸入顆粒物等污染性物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1) 汽車尾氣是霧霾形成的原因之一。尾氣治理可用汽油中揮發(fā)出來(lái) 的烴O 類物質(zhì)(CxHy)催化還原尾氣中的 NQ 氣體，該過(guò)程的化學(xué)方程式為圖一 (2) 冬季燃煤供暖產(chǎn)生的廢氣也是霧霾的主要來(lái)源之一。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn) 將煤炭在 Q/CQ

18、 的氣氛下燃燒，能夠降低燃煤時(shí) NO 的排放，主要反 應(yīng)為 2NQ(g) + 2CQ(g) N2(g) + 2CQ(g) H 已知：N2(g) + Q(g) 2NQ(g)A H = + 180.5kJ mo1 2CQ(g) 2C(s) + Q(g) H= + 221kJ mo1 C(s) + Q(g) CO(g) 393.5kJ mol 貝 y H= _ 。 某研究小組用 NaOH 溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將得到的 NaSQ 溶液進(jìn)行電解，其中陰、陽(yáng)膜組合電解裝置如圖一所示，電極材料為 石墨。 _ a表示 (填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。A E 分別代表生 產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品，其中 C 為硫酸

19、，則 A 表示 _ , E 表示 _ 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 _ C E Na.SOjS 液 G Ylt III V a b 圉二 (4)SO2經(jīng)過(guò)凈化后與空氣混合進(jìn)行催化氧化可制取硫酸，其中 SO 發(fā) 生催化氧化的反應(yīng)為 2SQg) + O(g) =2SO(g)。若在Ti、O.IMPa 條件下，往一密閉容器中通入 SO 和 Q其中n(SC2) : n(02)= 2 : 1, 測(cè)得容器內(nèi)總壓強(qiáng)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖二所示。 圖中 A 點(diǎn)時(shí)，SQ 的轉(zhuǎn)化率為 在其他條件不變的情況下，測(cè)得 I 時(shí)壓強(qiáng)的變化曲線如圖二所示，則 C點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正(C)與 A 點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆(A)的大小關(guān)系為v正 (

20、C) _ (填 “” “v” 或 “ = ”)v 逆(A)。 圖中 B 點(diǎn)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP= _ (用平衡分壓代替平衡濃度 計(jì)算，分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。 答案 (1)4CxHy + (8x + 2y)NQ=4CQ + (4x + y)N2 + 2yHC (2) 746.5kJ mol 1 陽(yáng) NaOH 溶 液 氫氣 SO 2e + HO=2lH + sO 45%24300 解析(1)用烴催化還原 NO 氣體得到 N2、CO 和 HO,根據(jù)得失電子守 恒、原子守恒寫出并配平化學(xué)方程式。(2)根據(jù)蓋斯定律，由 + 2X可得：2N0(g) + 2C0(g) N2(g) + 2CQg) H=A

21、 H2 H + 2XA H = 746.5 kJ mo1O (3)C 為硫酸，表明 $0向陽(yáng) 極區(qū)遷移，即陰離子向右移動(dòng)，故 b 為陰離子交換膜，a 為陽(yáng)離子交 換膜。陰極反應(yīng)式為 2HO+ 2e =20H+ Hf,故陰極區(qū)流出的產(chǎn)品 A 為 NaO 溶液，E 為氫氣。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 SO 2e + HO=2H + + SO_。設(shè)起始通入的 SO 為 2a mol , Q 為a mol，在 A 點(diǎn)時(shí)， O轉(zhuǎn)化了 x mol，根據(jù)三段式法進(jìn)行計(jì)算： 2SO(g) + Q(g) =2SG(g) 起始(mol) 2 aa 0 轉(zhuǎn)化(mol) 2 xx2x 平衡(mol) 2 a 2xa x 2

22、x 在恒溫恒容條件下，氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，故 2a+ a 0.1 2a- 2x+ax+2x = 0.085，解得 x= 0.45 a，則 a (SQ2)= 0.45a molX2 - - .X 100% 45%由題圖二知，Ti溫度下，由 A 到 B,反 2a mol 應(yīng)趨向平衡，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大， B 點(diǎn)處于 平衡狀態(tài)，故v逆(A) v v逆(B) = v正(B)。T2下反應(yīng)先達(dá)到平衡，則 T2 Ti,由 B 到 C,溫度升高，反應(yīng)速率加快，故 v正(C) v正(B) = v逆 (B) v逆(A)。設(shè)起始通入 2b mol SO2, b mol O2，在 B 點(diǎn)

23、達(dá)到平衡 時(shí) O 轉(zhuǎn)化了 y mol，根據(jù)三段式法進(jìn)行計(jì)算： 2SO(g) + Q(g) 2SO(g) 起始(mol) 2 bb 0 轉(zhuǎn)化(mol) 2 yy2y 平衡(mol) 2 b 2yb y2y 在恒溫恒容條件下，氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，故 _ 2b+ b _ _ 0.1 2b 2y + b y + 2y 0.07, 300。 9、利用太陽(yáng)能等可再生能源，通過(guò)光催化、光電催化或電解水制氫 來(lái)進(jìn)行二氧化碳加氫制甲醇，發(fā)生的主要反應(yīng)是 CO(g) + 3H2(g) CHOH(g)+ H2O(g)。 請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)若二氧化碳加氫制甲醇反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下

24、列示意解得 y= 0.9 b, p2 SO 0.07 X 24 2 2.1 b SO 0.2 b 2 .7 % 21b X 0.1 b .07 % 応 =24 圖正確且能說(shuō)明該反應(yīng)進(jìn)行到 11時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是 _ (填字母)。 (2)常壓下，二氧化碳加氫制甲醇反應(yīng)時(shí)的能量變化如圖 1 所示，則 (3) 在 2L 恒容密閉容器 a 和 b 中分別投入 2molCQ 和 6molH,在不同 溫度下進(jìn)行二氧化碳加氫制甲醇的反應(yīng)，各容器中甲醇的物質(zhì)的量與 時(shí)間的關(guān)系如圖 2 所示。 若容器 a、容器 b 中的反應(yīng)溫度分別為Ti、H,則判斷Ti _ (填 ”“v”或“ = ”)T2。若容器 b 中改變條件時(shí)，反應(yīng)情況會(huì)由 曲線 b 變?yōu)榍€ c,則改變的條件是 _ 。 計(jì)算容器 b 中 010mi n 氫氣的平均反應(yīng)速率v(f)= 1 1 mol-L - min 。 亠 HCHM CO:) _ 在容器b中該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 _ (保留 3 位有效數(shù)字)。若 平衡時(shí)向容器 b 中再充入 ImolCO 和 3molH2，重新達(dá)平衡時(shí)，混合氣 體中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) _