2023高考化学一轮复习第八章化学反应速率和化学平衡真题实战3

第八章化学反应速率和化学平衡真题实战31.[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)[2014·江苏高考]2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0。(　　)(2)[2014·江苏高考]对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大。(　　)(3)[2014·天津高考]某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应。(　　)(4)[2013·江苏高考]反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0。(　　)(5)[2013·重庆高考]一定条件下发生反应E(g)＋F(s)===2G(g)，该反应ΔS>0。(　　)(6)[2012·江苏高考]CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0。(　　)(7)[2011·江苏高考]一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0，ΔS>0。(　　)(8)[2011·上海高考]同一物质：固体→液体→气体的变化是焓增和熵增的过程。(　　)答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)√解析：(1)已知反应是一个熵减的反应，若常温下能自发进行，则需要ΔH<0，错误；(2)此反应ΔH<0，加热平衡逆向移动，平衡常数减小，错误；(3)根据ΔG＝ΔH－TΔS<0为自发反应可知，若ΔH>0，则ΔS一定大于0，正确；(4)该反应ΔS<0，若要能自发进行，需ΔG＝ΔH－TΔS<0，故ΔH一定小于0，正确；(5)气体分子数个数增多，ΔS>0，正确；(6)该反应ΔS>0，而反应不能自发进行，说明焓变不利于反应的自发进行，错误；(7)由Mg在Cl2中燃烧放热可知该反应ΔH>0，且气体分子数增多，ΔS>0，正确；(8)固体―→液体―→气体需吸收能量，且混乱度增大，正确。2．[2014·四川高考]在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：\n下列说法正确的是(　　)A.实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2mol·(L·min)－1B.实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0C.实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%D.实验④中，达到平衡时，b>0.060答案：C解析：A项，0至5min内，v(M)＝＝1×10－3mol·(L·min)－1，v(N)＝v(M)＝1×10－3mol·(L·min)－1，A项错误；B项，根据“三段式”：X(g)　＋　Y(g)M(g)＋N(g)　初始(mol·L－1)0.0100.040　0　0转化(mol·L－1)0.0080.0080.0080.008平衡(mol·L－1)0.0020.0320.0080.008K＝＝1，B项错误；实验③，根据“三段式”得：X(g)　＋　Y(g)　M(g)＋N(g)初始(mol·L－1)0.0200.03000转化(mol·L－1)xxxx平衡(mol·L－1)0.020－x0.030－xxx根据温度不变，K不变可得＝1，x＝0.012X的转化率＝×100%＝60%，C项正确；由实验①②中数据可知该反应为放热反应，900℃时的平衡常数应小于800℃时的平衡常数，假设实验④中K＝1，则＝1b＝0.060综上所述，900℃达到平衡时b<0.060，D错误。3．[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\n(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是(　　)AB升高温度，平衡常数减小0～3s内，反应速率为：v(NO2)＝0.2mol·L－1CDt1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)答案：A解析：本题考查化学平衡原理，涉及图象分析、平衡常数、反应速率计算及反应物的转化率等内容。A项正确，由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小；B项错误，v(NO2)应等于0.2mol·L－1·s－1；C项错误，加入催化剂，平衡不发生移动；D项错误，达平衡时，增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率会减小。4．[2013·重庆高考]将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：\n①b<f②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%③该反应的ΔS>0④K(1000℃)>K(810℃)上述①～④中正确的有(　　)A.4个　　　　　　　　　　　B.3个C.2个D.1个答案：A解析：1.0MPa、810℃时G的平衡体积分数为54.0%,2.0MPa、915℃时G的平衡体积分数为75.0%，由题意可知加压平衡向左移动，G的体积分数减小，只有正反应为吸热反应，升温平衡向右移动才能得到上面的结果，故该反应的正反应为吸热反应。b与f相比压强大，温度低，均有利于平衡左移，①正确；915℃、2.0MPa时G的平衡体积分数为75.0%，设E的初始量为amol，转化量为xmol，E(g)＋F(s)2G(g)起始amol0mol转化xmol2xmol平衡(a－x)mol2xmol则×100%＝75.0%，x＝0.6a，E的转化率为：×100%＝60%，②正确；由方程式可知1mol气体E与固体F反应可生成2mol气体G，③正确；降温，平衡向左移动，平衡常数减小，④正确。故选项A正确。5．[高考集萃]按要求填写空白。(1)[2014·山东高考]研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)'K1'ΔH1<0'(Ⅰ)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)'K2'ΔH2<0'(Ⅱ)\n①4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。②为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的转化率α1＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是________________________________________________________________________。(2)[2014·重庆高考]储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：(g)(g)＋3H2(g)。在某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，其起始浓度为amol·L－1，平衡时苯的浓度为bmol·L－1，该反应的平衡常数K＝________。(3)[2014·福建高考]已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。①t℃时，反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)＝________。②若在1L密闭容器中加入0.02molFeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝________。(4)[2013·山东高考]利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH>0　(Ⅰ)反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1molI2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为________。答案：(1)①　②2.5×10－2　75%　>　不变　升高温度(2)mol3·L－3(3)①4∶1　②0.05(4)　66.7%解析：(1)①将题干中已知的两个方程式做如下处理：(Ⅰ)×2－(Ⅱ)可得4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，其平衡常数K＝。②根据“三段式”：2NO(g)　＋　Cl2(g)　　2ClNO(g)起始(mol·L－1)0.10.050转化(mol·L－1)0.1α10.05α10.1α1\n平衡(mol·L－1)0.1－0.1α10.05－0.05α10.1α1v(ClNO)＝＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，得α1＝75%，平衡时n(Cl2)＝(0.05－0.05α1)mol·L－1×2L＝0.025mol。该反应为气体分子数减小的反应，恒压条件下相对于恒容条件下，压强增大，平衡右移，NO的转化率增大，即α2>α1；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数K2不变；该反应为放热反应，升高温度可使平衡常数K2减小。(2)K＝＝＝mol3·L－3。(3)①反应的平衡常数K＝c(CO2)/c(CO)＝0.25，则反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)＝c(CO)∶c(CO2)＝4∶1。②已转化的FeO的物质的量为0.01mol。则有：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)起始/mol0.02x0转化/mol0.010.010.01平衡/mol0.01x－0.010.01根据平衡常数的定义有：＝0.25，解得x＝0.05。(4)固体物质不能出现在平衡常数表达式中，故K＝。设容器的体积为1L，则TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)起始浓度(mol·L－1)100转化浓度(mol·L－1)2xxx平衡浓度(mol·L－1)1－2xxx代入平衡常数表达式得：＝1，解得x＝1/3故I2的转化率≈66.7%。6．[2014·浙江高考]煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝＋218.4kJ·mol－1(反应Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)请回答下列问题：(1)反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是________。\n(2)对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量的浓度c(B)，则反应Ⅱ的Kp＝________(用表达式表示)。(3)假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是___________________________________________。(5)图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有________。A.向该反应体系中投入石灰石B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度C.提高CO的初始体积百分数D.提高反应体系的温度(6)恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v1>v2，请在图2中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。\n答案：(1)高温(2)(3)C(4)如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时发生(5)ABC(6)如图所示解析：本题考查化学反应原理相关知识，意在考查考生的分析判断能力。(1)反应Ⅰ的ΔH>0，ΔS>0，高温时反应能自发进行。(2)依题给信息，可得反应Ⅱ的Kp＝。(3)反应Ⅰ速率较快，说明该反应活化能较低，结合反应Ⅰ吸热，反应Ⅱ放热，可判断C图正确。(4)反应Ⅰ生成SO2、CO2两种气态产物，反应Ⅱ只生成CO2一种气态产物，若c(SO2)/c(CO2)不变，只发生反应Ⅰ，若c(SO2)＝0，c(CO2)或c\n(CO)发生变化，只发生反应Ⅱ，若c(SO2)/c(CO2)发生变化，则反应Ⅰ、Ⅱ同时发生。(5)向反应体系中投入石灰石，CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，c(CO2)增大，反应Ⅰ的平衡逆向移动，SO2的量减少，A正确；在合适温度区间内降低反应温度，反应Ⅰ逆向进行，SO2的量减小，B正确，D错误；CO体积分数增大，由图1知CaS质量分数增大，c(CO2)增大，反应Ⅰ逆向进行，SO2的量减少，故C正确。(6)因反应Ⅰ速率快，c(SO2)先增大，随着反应Ⅱ的进行，使c(CO2)增大，反应Ⅰ逆向进行，c(SO2)减小，当反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡时，c(SO2)不再变化，由此可画出c(SO2)随时间变化的曲线图。