2016年高考化学考试冲刺题《化学反应速率和化学平衡》预测题

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化学对我们认识和利用物质具有重要的作用。化学那强大的创造力,为人类提供了丰富多彩的物质基，化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度，下面是学大教育小编为大家带来的2016年高考化学考试冲刺题《化学反应速率和化学平衡》预测题，请考生练习。
1.(2015·上海高考)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是(B)
A.升高温度，对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强，对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大
解析：A.合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误。B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，所以对正反应的反应速率影响更大，正确。C.减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，错误。D.加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，错误。
2.(2015·海南高考)10 mL浓度为1 mol/L的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成的组合是(A)
①K2SO4　②CH3COONa　③CuSO4　④Na2CO3
A.①②　　　　　　　　B.③④
C.①③ D.②④
解析：Zn与稀盐酸发生反应：Zn+2HClZnCl2+H2↑，若加入物质使反应速率降低，则c(H+)减小，但是不影响产生氢气的物质的量，说明最终电离产生的n(H+)不变。①K2SO4是强酸强碱盐，不发生水解，溶液显中性，溶液中的水对盐酸起稀释作用，使c(H+)减小，但没有消耗H+，因此n(H+)不变，符合题意，正确;②CH3COONa与HCl发生反应：CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl，使溶液中c(H+)减小，反应速率降低，当反应进行到一定程度，会发生反应：2CH3COOH+Zn===(CH3COO)2Zn+H2↑，因此最终不会影响产生氢气的物质的量，正确;③加入CuSO4溶液会与Zn发生置换反应：CuSO4+Zn===Cu+ZnSO4，产生的Cu与Zn和盐酸构成原电池，会加快反应速率，与题意不符合，错误;④若加入Na2CO3溶液，会与盐酸发生反应：Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑，使溶液中的c(H+)减小，但n(H+)也减小，产生氢气的物质的量减小，不符合题意，错误。
3.(2015·安徽高考)汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，右图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(A)
A.温度T下，该反应的平衡常数K=
B.温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH
解析：A.由曲线a可知，达到平衡时c(N2)=c1 mol/L，则生成的c(NO)=2(c0-c1) mol/L，故K==。B.反应物和产物都是气体，当容器保持恒容时，混合气体的密度始终保持不变。C.催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动，故加入催化剂后达到平衡时，c(N2)仍为c1 mol/L。D.若曲线b改变的是温度，根据达到平衡时曲线b对应的时间短，则对应温度高，升高温度时c(N2)减小，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0。
4.(2015·天津高考)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：
X(g)+mY(g)3Z(g)
平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是(D)
A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1
D.第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L-1
解析：A.根据再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m=2。B.由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。C.因为是按照化学方程式中化学计量数之比加入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D.该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4 mol，而平衡后Z的体积分数为10%，平衡时Z的物质的量为4 mol×10%=0.4 mol，容器体积为2 L，Z的浓度为0.2 mol·L-1。
5.(2015·江苏高考)(双选)在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如下图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是(BC)
A.反应CO2(g)+C(s)2CO(g)的ΔS>0、
ΔH
B.体系的总压强p总：p总(状态Ⅱ)>2p总(状态Ⅰ)
C.体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)
D.逆反应速率v逆：v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)
解析：A选项，由图象知，温度越高，二氧化碳的量越少，所以该反应的正反应为吸热反应，即ΔH>0，所以错误。B选项，设状态Ⅰ和状态Ⅱ时二氧化碳的物质的量浓度为x，则状态Ⅰ时容器内一氧化碳气体的物质的量为2(0.1-x)，即此时该容器中气体的物质的量之和为x+2(0.1-x)=0.2-x;状态Ⅱ时容器内一氧化碳的物质的量为2(0.2-x)，即此时该容器中气体的物质的量为x+2(0.2-x)=0.4-x=2(0.2-x/2)，因此p总(状态Ⅱ)>2p总(状态Ⅰ)，所以正确。C选项，状态Ⅱ相当于状态Ⅲ体积缩小一半后的状态，如果体积缩小一半，平衡不移动，则c(CO，状态Ⅱ)=2c(CO，状态Ⅲ)，但体积压缩的过程中，平衡向左移动，因此c(CO，状态Ⅱ)
6.(2015·四川高考)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是(B)
A.550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动
B.650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C.T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D.925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总
解析：A.550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，由于保持了压强不变，相当于增大了体积，平衡正向移动，A项错误。B.根据图示可知，在650 ℃时，CO的体积分数为40%，根据反应方程式：C(s)+CO2(g)2CO(g)，设开始加入1 mol CO2，反应消耗了x mol CO2，则有：
C(s)　+　CO2(g)　　2CO(g)
始态物质的量：　　 1 mol　　　　　　 0
变化物质的量：　　 x mol　　　　　　 2x mol
平衡物质的量：　 (1-x) mol　　　 2x mol
因此有：×100%=40%，解得x=0.25，则CO2的平衡转化率为×100%=25%，故B项正确。C.由于温度不知道，无法求得K，故无法比较Qc与K的关系，也就无法判断平衡移动的方向，C项错误。D.925 ℃时，CO的体积分数为96%，故Kp===23.04p总，D项错误。
7.(2014·安徽高考)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图象做出的判断正确的是(A)
A B 升高温度，平衡常数减小 0～3 s内，反应速率为v(NO2)=
0.2 mol·L-1 C D t1时仅加入催化剂，平衡正向移动 达平衡时，仅改变x，则x为c(O2) 解析：从能量变化的图象分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确。B.依据化学反应速率的计算公式：v(NO2)==0.2 mol·L-1·s-1，单位不对，B错误。C.催化剂会同等程度地改变正、逆反应速率，所以加入催化剂，平衡不移动，C错误。D.增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，D错误。
8.(2015·新课标Ⅰ卷节选)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 (1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为__________。
(2)上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为__________(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1，在t=40 min时，v正=__________________ min-1。
(3)由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系如图所示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为__________(填字母)。
解析：(1)由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1 mol·L-1，则：
2HI(g)H2(g)+I2(g)
初始浓度/mol·L-1　　　1　　　0　　　0
转化浓度/mol·L-1　　0.216　0.108　0.108
平衡浓度/mol·L-1　　0.784　0.108　0.108
K==
(2)建立平衡时，v正=v逆，即k正x2(HI)=k逆·x(H2)·x(I2)，k逆=k正。由于该反应前后气体分子数不变，故k逆=k正=k正=k正/K。在40 min时，x(HI)=0.85，则v正=0.002 7 min-1×0.852≈1.95×10-3 min-1。
(3)因2HI(g)H2(g)+I2(g)　ΔH>0，升高温度，v正、v逆均增大，且平衡向正反应方向移动，HI的物质的量分数减小，H2、I2的物质的量分数增大。因此，反应重新达到平衡后，相应的点分别应为A点和E点。
答案：(1)K=0.1082/0.7842　(2)k正/K　1.95×10-3
(3)A、E
9.(2014·新课标Ⅱ卷节选)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
(1)反应的ΔH__________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为________。
(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。
a：T__________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是________________________________________________________________________。
b：列式计算温度T时反应的平衡常数K2： ________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意及图示知，在1.00 L的容器中，通入0.100 mol的N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深，说明反应向生成NO2的方向移动，即向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即ΔH>0;由图示知60 s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100 mol·L-1-0.040 mol·L-1=0.060 mol·L-1，根据v=可知：v(N2O4)==0.0 010 mol·L-1·s-1;求平衡常数可利用三段式：
N2O4(g)2NO2(g)
起始浓度(mol·L-1) 0.100 0
转化浓度(mol·L-1) 0.060 0.120
平衡浓度(mol·L-1) 0.040 0.120
K1===0.36 mol·L-1。
(2)100 ℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)降低，说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T>100 ℃。由c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10 s又达到平衡，可知此时消耗N2O4为0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1，由三段式：
N2O4(g)2NO2(g)
起始浓度(mol·L-1) 0.040 0.120
转化浓度(mol·L-1) 0.020 0.040
平衡浓度(mol·L-1) 0.020 0.160
K2===1.28 mol·L-1。
答案：(1)大于　0.001 0　0.36 mol·L-1
(2)a.大于　反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高
b.平衡时，c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.160 mol·L-1，
c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1，
K2==1.28 mol·L-1
10.(2015·新课标Ⅱ卷)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3
回答下列问题：
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键 H—H C—O H—O C—H E/(kJ·mol-1) 436 343 1 076 465 413 由此计算ΔH1=______ kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1，则ΔH3=______ kJ·mol-1。
(2)反应①的化学平衡常数K表达式为______;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是________________________________________。
(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是________________________________________________________________________;
图2中的压强由大到小为________，其判断理由是_________________。
解析：(1)根据键能与反应热的关系可知，ΔH1=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(1 076 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)-(413 kJ·mol-1×3+343 kJ·mol-1+465 kJ·mol-1)= -99 kJ·mol-1。
根据质量守恒定律，由②-①可得：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，结合盖斯定律可得：
ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-58 kJ·mol-1)-(-99 kJ·mol-1)=+41 kJ·mol-1。
(2)根据化学平衡常数的书写要求可知，反应①的化学平衡常数为K=c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)]。
反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故曲线a符合要求。
(3)由图2可知，压强一定时，CO的平衡转化率随温度的升高而减小，其原因是反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应③为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，又使产生CO的量增大，而总结果是随温度升高，CO的转化率减小。
反应①的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应③为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高，故压强p1、p2、p3的关系为p1
答案：(1)-99　+41
(2)K=[或Kp=]
a　反应①为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小
(3)减小　升高温度时，反应①为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大;反应③为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大;总结果，随温度升高，使CO的转化率降低　p3>p2>p1　相同温度下，由于反应①为气体分数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高
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