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统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练16化学平衡及移动(附解析)
统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练16化学平衡及移动(附解析)
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练16 化学平衡及移动1.[2022·辽宁卷]某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s)⇌Y(g)+2Z(g),有关数据如下:时间段/min产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-10~20.200~40.150~60.10下列说法错误的是( )A.1min时,Z的浓度大于0.20mol·L-1B.2min时,加入0.20molZ,此时v正(Z)<v逆(Z)C.3min时,Y的体积分数约为33.3%D.5min时,X的物质的量为1.4mol2.[2023·浙江6月]一定条件下,1苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl发生催化加成,反应如下:反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是( )A.反应焓变:反应Ⅰ>反应ⅡB.反应活化能:反应Ⅰ<反应ⅡC.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ3.[2023·辽宁卷]某小组进行实验,向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入0.2g锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知I(aq)为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是( )选项颜色变化解释 A溶液呈浅棕色I2在水中溶解度较小B溶液颜色加深发生了反应:I2+I-⇌IC紫黑色晶体消失I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)右移D溶液褪色Zn与有色物质发生了置换反应4.[江苏卷]N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NOx转化为N2,也可将水体中的NO转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),下列说法正确的是( )A.该反应的ΔH<0,ΔS<0B.反应的平衡常数可表示为K=C.使用高效催化剂能降低反应的焓变D.其他条件相同,增大,NO的转化率下降5.[2023·北京丰台区期末]某温度下,在密闭容器中进行反应:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH>0,已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01mol·L-1,测得H2的平衡转化率为60%,下列说法不正确的是( )A.CO2的平衡转化率为60%B.升高温度平衡常数K增大C.该温度下反应的平衡常数K=2.25D.若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1,则反应逆向进行6.[2023·广东汕头期末]我国为实现碳达峰、碳中和不断发展创新CO2综合利用的技术。某实验小组研究CO2和CH4反应得到合成气的反应,反应的原理为CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。向容积为1L的密闭容器中充入1molCH4和1molCO2,反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )A.该反应的ΔH<0B.压强:p2>p1C.1100℃时,该反应的平衡常数为12.96D.反应达到平衡后向容器内再充入1molCH4和1molCO2,此时CO2的平衡转化率会增大7.[2023·山东德州二模]在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)+2NO(g)⇌2H2O(g)+N2(g),N2的瞬时生成速率v=k·cm(H2)c2(NO)。控制NO起始浓度为0.5mol·L-1,N2 的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如图所示,下列说法正确的是( )A.由题可知,该反应的速率常数k为15B.随着H2起始浓度增大,该反应平衡常数增大C.达平衡后,H2和NO的浓度均增加一倍,则NO转化率减小D.H2起始浓度为0.2mol·L-1,某时刻NO的浓度为0.4mol·L-1,则N2的瞬时生成速率为0.24mol·L-18.[2023·重庆八中月考]下列关于化学平衡的说法正确的是( )A.3CH4(g)+2N2(g)⇌3C(s)+4NH3(g),反应达到平衡时,3v(CH4)=4v(NH3)B.反应:2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0,改变A点的温度、压强,使其变为B点或C点,由图可知,体系颜色:A点比B、C点更深C.在恒温恒压条件下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),达到平衡时各物质的物质的量均为1mol,再充入3molN2,平衡正向移动D.恒温恒容条件下,CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s),容器中含足量CaO和CaCO3固体,达到平衡后再充入CO2,达到新平衡时,容器内的压强不变9.[2023·山东联考]回收利用CO是工业生产的一项新课题,某项新技术研究成果为甲醇与CO反应制备乙酸,其反应为CH3OH(g)+CO(g)⇌CH3COOH(l),测得甲醇的转化率随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是( )A.温度升高,平衡常数K增大B.当温度为T1时,该反应的正反应速率:B点>A点C.缩小容器容积,既能加快反应速率,又能提高甲醇的转化率D.选择合适的催化剂可以降低反应活化能并提高平衡产率10.[2023·山西联考]煤燃烧排放的烟气中含有SO2,SO2 易形成酸雨,污染大气。采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硫,发生反应:ClO(aq)+2SO(aq)⇌2SO(aq)+Cl-(aq) ΔH。在不同温度下,测得反应中SO2的压强变化如图所示,下列说法错误的是( )A.ΔH<0B.该反应的平衡常数表达式为K=C.减小压强,有利于该反应朝正反应方向进行D.平衡常数:K(a)>K(b)>K(c)练16 化学平衡及移动1.答案:B解析:反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则0~1min内Z的平均生成速率大于0~2min内的,故1min时,Z的浓度大于0.20mol·L-1,A正确;4min时生成的Z的物质的量为0.15mol·L-1·min-1×4min×1L=0.6mol,6min时生成的Z的物质的量为0.10mol·L-1·min-1×6min×1L=0.6mol,故反应在4min时已达到平衡,设达到平衡时生成了amolY,列三段式: 2X(s)⇌Y(g)+2Z(g)初始量/mol 2.0 0 0转化量/mol2aa2a平衡量/mol2.0-2aa0.6根据2a=0.6,得a=0.3,则Y的平衡浓度为0.3mol·L-1,Z的平衡浓度为0.6mol·L-1,平衡常数K=c2(Z)·c(Y)=0.108,2min时Y的浓度为0.2mol·L-1,Z的浓度为0.4mol·L-1,加入0.2molZ后Z的浓度变为0.6mol·L-1,Qc=c2(Z)·c(Y)=0.072<K,反应正向进行,故v正(Z)>v逆(Z),B错误;反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,=,故Y的体积分数始终约为33.3%,C正确;由B项分析可知5min时反应处于平衡状态,此时生成Z为0.6mol,则X的转化量为0.6mol,初始X的物质的量为2mol,剩余X的物质的量为1.4mol,D正确。2.答案:C解析:反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应,相同物质的量的反应物,反应Ⅰ放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ,故A正确;短时间里反应Ⅰ得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ 的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,故B正确;增加HCl浓度,平衡正向移动,但平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例可能降低,故C错误;根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ,故D正确。综上所述,答案为C。3.答案:D解析:向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中溶解度较小,A项正确;已知I(aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌I,生成I使溶液颜色加深,B项正确;I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq),Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成I,I2(aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D项错误;答案选D。4.答案:A解析:A项,根据题给信息ΔH<0可知,该反应为放热反应,同时该反应为气体化学计量数减小的反应,故ΔS<0,正确;B项,该反应的平衡常数为K=,错误;C项,催化剂不能改变焓变,错误;D项,若n(NO)不变,增大n(O2),即增大,此时平衡正向移动,NO转化率增大,错误。5.答案:D解析:根据题目已知信息,列三段式: H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)起始浓度/(mol·L-1) 0.01 0.01 0 0转化浓度/(mol·L-1)0.0060.0060.0060.006平衡浓度/(mol·L-1)0.0040.0040.0060.006因此,二氧化碳的平衡转化率为60%,A正确;此反应的正反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,平衡常数K增大,B正确;依据选项A中的三段式可知,该温度下平衡常数K===2.25,C正确;若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1,则此时浓度商Qc==1<K=2.25,反应正向进行,D错误。6.答案:C解析:由题图可知,当压强相同时,温度升高,CO2的平衡转化率增大,说明升高温度,平衡正向移动,故该反应的ΔH>0,A错误;由题图可知,当温度相同时,p2压强下CO2的平衡转化率更大,结合化学方程式CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)可知,该反应的正反应为气体总分子数增大的反应,增大压强,化学平衡逆向移动,CO2的平衡转化率减小,故压强:p2<p1,B错误;1100℃时,根据题目信息可列三段式: CO2(g) + CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)起始浓度/(mol·L-1)1100转化浓度/(mol·L-1)0.60.61.21.2平衡浓度/(mol·L-1)0.40.41.21.2该反应的平衡常数为K==12.96,C正确;反应达到平衡后向容器内再充入1molCH4和1molCO2,容器容积不变,相当于对体系加压,化学平衡逆向移动,故此时CO2的平衡转化率会减小,D错误。7.答案:A解析:NO起始浓度为0.5mol·L-1,由图像可知,N2的瞬时生成速率与H2起始浓度呈线性关系,则m=1,将数据(0.2,0.75)代入v=k·c(H2)c2(NO),该反应的速率常数 k===15,A项正确;同一反应,平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,B项错误;化学平衡状态的判断、达平衡后,H2和NO的浓度均增加一倍,新平衡与原平衡相比,相当于加压,平衡正向移动,则NO转化率增大,C项错误;由2H2(g)+2NO(g)⇌2H2O(g)+N2(g)可知,NO起始浓度为0.5mol·L-1,某时刻NO的浓度为0.4mol·L-1,变化量为0.1mol·L-1,则此时H2的浓度为0.2mol·L-1-0.1mol·L-1=0.1mol·L-1,N2的瞬时生成速率v=15c(H2)c2(NO)=15×0.1×0.42mol·L-1·s-1=0.24mol·L-1·s-1,单位错误,D项错误。8.答案:D解析:若要用CH4与NH3的反应速率表示反应达到平衡,应该是4v正(CH4)=3v逆(NH3),A错误;由于A到C是加压,NO2与N2O4浓度均变大,平衡右移,达到新平衡时NO2的浓度大于原平衡时浓度,因此颜色深度:C>A,A到B体系温度降低,平衡右移,NO2浓度下降,颜色深度:A>B,B错误;因为反应条件为恒压,假设总压为p总,由于温度不变,Kp不变,原本的Kp=,由题可知,平衡时,各物质的物质的量为1mol,则有p(NH3)=p(N2)=p(H2)=p总,则Kp=,充入3molN2后,此时的Qc=,p′(NH3)=p总=p′(H2),p′(N2)=p总=p总,代入可得Qc=,Qc=Kp,平衡不移动,C错误;由于温度不变,压强平衡常数Kp不变,而Kp=p(CO2),因此平衡时CO2的压强不变,D正确。9.答案:C解析:由图可知,随着温度升高,甲醇的平衡转化率降低,平衡向逆反应方向移动,根据勒夏特列原理,该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡常数K减小,A错误;由图可知,T1温度下A点未达到平衡,反应向正反应方向进行,该反应的正反应速率:A点>B点,B错误;缩小容器的容积,相当于增大体系压强,反应速率加快,且平衡正向移动,甲醇的转化率提高,C正确;催化剂可以降低活化能,但不能提高平衡产率,D错误。10.答案:C解析:SO2的平衡分压的负对数随温度的升高而减小,说明温度越高,SO2的平衡分压越大,即SO的浓度越大,则升高温度,化学平衡逆向移动,该反应正反应为放热反应,ΔH<0,A正确;根据化学平衡常数的计算公式可知,该反应的化学平衡常数K=,B正确;减小压强,SO2在溶液中的溶解度会减小,导致SO浓度减小,化学平衡逆向移动,因此减小压强不利于该反应朝正反应方向进行,C错误;升高温度,化学平衡逆向移动,化学平衡常数减小,温度:T(a)<T(b)<T(c),所以化学平衡常数:K(a)>K(b)>K(c),D正确。
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高考 - 二轮专题
发布时间:2023-12-31 16:10:02
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