2021届高考化学二轮复习专题突破提能专训7-化学反应速率和化学平衡.docx

提能专训(七)　化学反应速率和化学平衡　
(时间60分钟　满分100分)
一、选择题(共12小题，每题5分，共60分)
1．(2022·山东潍坊联考)肯定条件下反应2AB(g)A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是(　　)
A．单位时间内生成n mol A2，同时消耗2n mol AB
B．容器内三种气体AB、A2、B2共存
C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D．容器中各组分的体积分数不随时间变化
答案：D　解析：任何时刻，生成n mol A2，必定消耗2n mol AB，A项错误；可逆反应中任何时刻，反应物与生成物均共存，B项错误；达到平衡时，AB的消耗速率与A2的消耗速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，C项错误；达到平衡后，反应物和生成物的浓度不再变化，各组分的体积分数不再变化，D项正确。
2．(2022·广东佛山质检)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，下列结论正确的是(　　)
A．在密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2充分反应放热92.4 kJ
B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q>92.4
C．增大压强，平衡向右移动，平衡常数增大
D．若肯定条件下反应达到平衡状态，N2的转化率为20%，则H2的转化率肯定为60%
答案：B　解析：A项，因合成氨是一个可逆反应，故1 mol N2和3 mol H2不行能全部反应完，反应放热应小于92.4 kJ，A错误；气态氨转化为液态氨放出热量，再由已知热化学方程式和盖斯定律可知，Q>92.4，B正确；对于一个确定的反应，化学平衡常数只与温度有关，C错误；只有起始时N2、H2物质的量之比为1∶1，D项中的数据关系才成立，D错误。
3．(2022·江西南昌调研)在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4，在肯定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强的关系如图，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．1 100 ℃时该反应平衡常数为1.64
D．压强为p4时，在y点：v正>v逆
答案：A　解析：由图像可知，压强肯定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越大，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，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；1 100 ℃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)＝0.02 mol/L，c(CO2)＝0.02 mol/L，c(CO) ＝0.16 mol/L，c(H2)＝0.16 mol/L，即平衡常数K＝＝1.64, C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡状态，此时v正>v逆，D项正确。

4．(2022·新疆乌鲁木齐诊断)反应2A＋B2C，其中A、B、C均为气体，如图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，则下列描述正确的是(　　)
A．该反应是放热反应
B．b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C．T1时a点若要达到平衡，可以实行增大压强的方法
D．c点时v正<v逆
答案：B　解析：由题给图像可知，随温度上升B的转化率增大，说明该反应是吸热反应，A选项错误；b点为平衡点，所以混合气体的平均摩尔质量不再变化，B选项正确；T1时a点B的转化率大于平衡点B的转化率，所以应使反应逆向移动，而增大压强平衡正向移动，C选项错误；c点B的转化率小于同温度下平衡点B的转化率，所以反应正向进行，即v正>v逆，D选项错误。
5．(2022·安徽皖南八校联考)相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋92.4 kJ/mol。
试验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

下列叙述正确的是(　　)
A．热量关系：a＝b
B．①②③反应的平衡常数：③>①>②
C．达到平衡时H2的体积分数：①>③
D．①中的密度不再转变时说明反应已达到平衡状态
答案：C　解析：若反应①中NH3的平衡转化率为50%，则a＝b，若反应①中NH3的平衡转化率小于50%，则a<b，若反应①中NH3的平衡转化率大于50%，则a>b，A选项错误；温度相同，所以反应①、②、③的平衡常数相同，B选项错误；反应③可以看成是在两个相同容器中相同条件下同时进行反应①，达平衡后，把这两个容器中的气体压缩到其中一个容器中，假如平衡不移动，氢气的体积分数应当与反应①相等，但是压强增大，平衡向逆反应方向移动，氢气的体积分数减小，所以达平衡时氢气的体积分数：①>③，C选项正确；由于气体总质量始终不变，容器恒容，所以密度始终不变，不能用密度来衡量反应是否达到平衡状态，D选项错误。
6．(2022·四川绵阳诊断)汽车上的催化转化器可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质，反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－a kJ/mol(a>0)。
在某温度时，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/10－4mol·L－1
10.0
4.50
2.50
1.60
1.00
1.00
c(CO)/10－3mol·L－1
3.60
3.05
2.85
2.76
2.70
2.70
经分析，得出结论不正确的是(　　)
A．2～3 s，平均反应速率v(NO)＝9×10－5 mol/(L·s)
B．催化转化器对废气的转化速率在夏季时比冬季时大
C．若该催化转化器气舱容积为2 L，则达到平衡时反应放出热量1.8a J
D．该温度下，此反应的平衡常数K＝5 000
答案：C　解析：本题考查化学反应速率和化学平衡，意在考查考生对化学反应速率和化学平衡理论的理解和应用力量。在2～3 s时间内，v(NO)＝＝9×10－5 mol/(L·s)，A项正确；夏季比冬季温度高，反应速率大，因此转化速率大，B项正确；由表中数据知该反应在4 s时已达平衡，转化的n(NO) ＝9.00×10－4mol·L－1×2 L＝1.80×10－3 mol，反应放出的热量为×1.80×10－3＝0.9a J，C项错误；达平衡时NO、CO、N2、CO2的浓度分别为1.00×10－4 mol·L－1、2.70×10－3 mol·L－1、4.50×10－4 mol·L－1、
9．00×10－4 mol·L－1，则平衡常数K＝＝＝5 000，D项正确。
7．(2022·重庆联考)在某温度下，2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示，下列说法正确的是(　　)

X
Y
Z
n(起始状态)/mol
2
1
0
n(平衡状态)/mol
1
0.5
1.5
A.若缩小体积，则正、逆反应速率均增大，Z的体积分数减小
B．若此反应的ΔH>0，则上升温度后，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．若体积不变，该温度下，再加入1.5 mol Z，达到新平衡时，c(X)＝0.65 mol/L
D．该温度下，此反应的平衡常数为6.75
答案：D　解析：本题考查化学反应速率和化学平衡学问，意在考查考生综合运用所学学问分析实际问题的力量。依据平衡前后X、Y、Z的物质的量变化可确定该反应为2X(g) ＋Y(g)3Z(g)。A项，相当于增大压强，平衡不移动，Z的体积分数不变，但正、逆反应速率均增大，错误；B项，上升温度正、逆反应速率均增大，错误；C项，达到平衡后，保持体积、温度不变，再加入1.5 mol Z，再次达到平衡时容器中各气体的物质的量为原平衡时的1.5倍，即c(X)＝0.5 mol/L×1.5＝0.75 mol/L，错误；D项，平衡时X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.5 mol/L、0.25 mol/L和0.75 mol/L，此时平衡常数K＝＝6.75，正确。
8．(2022·贵州贵阳监测考试)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，肯定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别转变影响反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率随时间的变化如图所示：

下列说法中正确的是(　　)
A．前8 min A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1
B．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应
C．30 min时降低温度，40 min时上升温度
D．30～40 min该反应增大了压强或使用了催化剂
答案：A　解析：本题考查了化学平衡图像，意在考查考生的综合分析力量。由图像可以看出前8 min内，物质A的浓度由2.00 mol·L－1削减到1.36 mol·L－1，故vA＝0.08 mol·L－1·min－1，A项正确；由A、B、C的变化曲线可得出x＝1,30 min时各物质的浓度均减小且正、逆反应速率相同，则转变条件为增大体积(或减小压强)，40 min时各物质的浓度不变，正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，故40 min时转变的条件是上升温度，平衡逆向移动，所以，正反应为放热反应，B、C、D项错误。

9．(2022·四川成都诊断)已知(HF)2(g)2HF(g)　ΔH>0，且平衡体系的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．温度：T1<T2
B．平衡常数：K(a)＝K(b)<K(c)
C．反应速率：vb>va
D．当＝30 g/mol时，n(HF)∶n[(HF)2]＝2∶1
答案：C　解析：由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应，从图像可以看出，当压强不变时，由T1到T2，增大，说明n总减小，平衡左移，即平衡向放热反应方向移动，所以由T1到T2为降低温度的过程，即T1>T2，A项错误；由于T1温度较高，上升温度平衡右移，故温度为T1时的平衡常数大于温度为T2时的平衡常数，再结合温度不变平衡常数不变知，K(b)>K(a)＝K(c)，B项错误；温度越高，反应速率越大，压强越大，反应速率越大，故vb>va，C项正确；设HF为x mol，(HF)2为y mol，当＝30 g/mol时，有＝30，解得x＝y，即n(HF)∶n[(HF)2]＝1∶1，D项错误。

10．(2022·海门市诊断考试)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　解析：甲为恒压容器，乙为恒容容器，充入等物质的量的NO2，平衡时甲的压强大于乙的压强，故平衡时NO2体积分数甲小于乙，A项正确；由于甲的压强大于乙的压强，反应速率甲>乙，达到平衡所需时间，甲<乙，B项错误；该反应的平衡常数表达式为K＝，C项错误；甲是恒压容器，压强始终保持不变，压强不变不能推断反应是否达到平衡状态，D项错误。

11．(2022·北京石景山区统一测试)在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g) 　ΔH<0，反应过程中持续上升温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(　　)
A．上升温度，平衡常数增大
B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C．Q点时，Y的转化率最大
D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
答案：C　解析：该反应正反应是放热反应，温度上升平衡常数减小，A项错误，W点的温度低于M点的温度，温度越高反应速率越大，故M点X的正反应速率高于W点X的正反应速率，B项错误；Q点时，X、Y反应达到平衡，X浓度达到最小，此时Y的浓度也达到最小，Y的转化率最大，随温度上升平衡逆向移动，Y的转化率减小，C项正确；该反应是反应前后气体分子数不变的反应，平衡后再充入Z，达到新平衡时Z的体积分数不变，D项错误。

12．(2022·安徽江南十校联考)肯定温度下，将1 mol A和1 mol B气体充入2 L恒容密闭容器，发生反应A(g)＋B(g)xC(g)＋D(s)，t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别转变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．反应方程式中的x＝1
B．t2时刻转变的条件是使用催化剂
C．t3时刻转变的条件是移去少量物质D
D．t1～t3间该反应的平衡常数均为4
答案：D　解析：t2时刻C的浓度增大，浓度又保持不变说明平衡不移动，应是增大压强造成的，即压强不影响该平衡，故x＝2，A项错误；B项，加入催化剂C的浓度不发生变化，故B项错误；D为固体，削减D的量不影响平衡移动，C的浓度不发生变化，故C项错误；t1～t3间温度不变，K不变，由图知C平衡时浓度为0.5 mol·L－1，则
　　　　　 　A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)
起始(mol·L－1)　 0.5　　 0.5　　 0
转化(mol·L－1)　 0.25　 0.25　 0.5
平衡(mol·L－1) 0.25 0.25 0.5
故K＝＝4，故D项正确。
二、非选择题(共2小题，共40分)
13．(20分)(2022·辽宁沈阳质量监测)某争辩小组向某2 L密闭容器中加入肯定量的固体A和气体B，发生反应A(s)＋2B(g)D(g)＋E(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如下表：

(1)T1 ℃时，该反应的平衡常数K＝________。
(2)30 min后，只转变某一条件，反应重新达到平衡，依据表中的数据推断转变的条件可能是________(填字母编号)。
a．通入肯定量的B
b．加入肯定量的固体A
c．适当缩小容器的体积
d．上升反应体系温度
e．同时加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E
(3)对于该反应，用各物质表示的反应速率与时间的关系示意曲线为下图中的________(填序号)。

(4)维持容器的体积和温度T1 ℃不变，若向该容器中加入1.60 mol B、0.20 mol D、0.20 mol E和n mol A，达到平衡后，与表格中20分钟时各物质的浓度完全相同，则投入固体A的物质的量n的取值范围是________________________________。
(5)维持容器的体积和温度T1 ℃不变，各物质的起始物质的量：n(A)＝1.0 mol，n(B)＝3.0 mol，n(D)＝a mol，n(E)＝0 mol，达到平衡后，n(E) ＝0.50 mol，则a＝________。
(6)若该密闭容器绝热，试验测得B的转化率随温度变化的示意图如图所示。

由图可知，Q________(填“大于”或“小于”)0，c点v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
答案：(1)0.25　(2)ae　(3)④　(4)大于0.3(或>0.3)
(5)1.5　(6)小于　等于
解析：本题考查了化学平衡的有关学问，意在考查考生对所学学问的理解和综合应用力量。(1)由题给表中数据可知，20 min时反应已达到平衡状态，则K＝＝0.25。(2)30 min后，B、D、E的物质的量都增加，加入肯定量的B，平衡正向移动，符合题意；加入固体A，平衡不移动，不符合题意；这是一个反应前后气体分子数不变的反应，缩小容器体积，平衡不移动，各物质的物质的量不变，不符合题意；只上升温度，平衡移动，但反应物和生成物的物质的量不会同时增加，不符合题意；同时加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E，平衡不移动，但符合题意。(3)可逆反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，故B的反应速率为D、E的2倍，且D、E的反应速率相等，满足此条件的图像是④。(4)由于开头时n(D) ＝n(E) ＝0.2 mol，平衡时n(D)＝n(E)＝0.5 mol，所以D、E均转化了0.3 mol，则A的物质的量大于0.3 mol即可。(5)由于温度不变，所以平衡常数不变，由“三段式”法，可知：
A(s)＋2B(g)　　D(g)　＋　E(g)
起始(mol)　　　　 3.0　　　　　a　　　　 0
转化(mol)　　　　 1.0　　　　　0.5　　　 0.5
平衡(mol)　　　　 2.0　　　　　a＋0.5 0.5
则＝0.25，解得a＝1.5。(6)由图可知，c点B的转化率最大，则c点达到了平衡状态，v正＝v逆；c点之后平衡逆向移动，由于该容器密闭绝热，B的转化率随温度上升而减小，则此反应正向为放热反应。

14．(20分)(2022·河北石家庄质检)T ℃时，在容积为0.5 L的密闭容器中发生如下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(s)　ΔH<0(m、n、p、q为最简整数比)。A、B、C、D的物质的量变化如图所示。
(1)前3 min，v(C)＝____________________________。
(2)当下列物理量不再发生变化时，表明该反应已达到平衡状态的是________(填选项字母)。
A．混合气体的压强
B．混合气体的密度
C．混合气体的平均相对分子质量
D．B的物质的量
E．混合气体的总物质的量
(3)T ℃时，该反应的平衡常数K＝________。
(4)反应达到平衡后，下列措施对A的转化率无影响的是________(填选项字母)。
A．保持体积不变，再通入2 mol A和1 mol B
B．移走一部分D
C．把容器的体积缩小至原来的
D．上升温度
(5)T ℃时，容积为1 L的密闭容器中，起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D，此时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)，推断的依据是____________________________。
答案：(1)0.4 mol·L－1·min－1　(2)BCD　(3)1.69　(4)BC　(5)＝　＝＝1.69＝K(或浓度商与平衡常数相等或Qc＝K，其他合理答案也可)
解析：本题考查了化学反应速率、化学平衡及化学图像等，意在考查考生的识图力量及对化学平衡理论的理解力量。依据反应图像可知，前3 min，A、B、C、D的物质的量的变化量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.6 mol、0.2 mol，依据反应中物质的量的变化量与化学计量数成正比知，m＝2、n＝1、p＝3、q＝1。(1)v(C)＝＝0.4 mol·L－1·min－1。(2)由于D为固体，m＋n＝p，所以混合气体的压强和混合气体的总物质的量保持不变不能作为推断反应达到平衡状态的依据。本题选BCD。(3)K＝＝＝1.69。(4)由于D为固体，所以移走一部分D，平衡不移动，A的转化率不变；由于反应前后气体分子数不变，所以把容器的体积缩小至原来的，平衡不移动，A的转化率不变。本题选BC。(5)Qc＝＝＝1.69＝K，在该条件下反应达到平衡，v正＝v逆。