新教材适用·高考化学
专题五 化学反应速率与化学平衡导航卷
[本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共50分,考试时间30分钟]
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5 Cu—64
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2015·福建理综,12)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( )
L1 c/mol·-v/mmol·L-1·min-1 T/K 318.2 328.2 b A.a=6.00
0.600 0.500 0.400 0.300 3.60 9.00 2.16 3.00 7.50 1.80 2.40 a 1.44 1.80 4.50 1.08 B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变 C.b<318.2
D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
2.(2015·天津理综,6)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)+m Y(g)
3 Z(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( ) ...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
3.(2015·安徽理综,11)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,如图曲线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( )
4(c0-c1)2A.温度T下,该反应的平衡常数K=
c21B.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<0
4.(2015·上海化学,20)对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是( )
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
5.(2015·四川理综,7)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)如下图所示:
2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系
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( ) 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 6.(2015·重庆理综,7)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡: CO(g)+H2S(g)
COS(g)+H2(g) K=0.1反应前CO物质的量为10 mol,平
衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是( ) A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应 B.通入CO后,正反应速率逐渐增大 C.反应前H2S物质的量为7 mol D.CO的平衡转化率为80%
7.(2015·江苏化学,15改编)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)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是( )
A.反应CO2(g)+C(s)===2CO(g)的ΔS>0、ΔH<0 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)>2c(CO,状态Ⅲ) D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)
8.(2014·课标全国Ⅱ,9)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为: H2O2+I-―→H2O+IO- 慢 H2O2+IO-―→H2O+O2+I- 快 下列有关该反应的说法正确的是( ) A.反应速率与I-的浓度有关 B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
9.(2014·重庆理综,7)在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)
Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)
随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是 ( ) A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
a-b
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=t mol·L-1·min-1
1C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆 D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
10.(最新模拟)密闭容器中,发生反应:CO(g)+2H2(g)ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.一定温度下,压缩容器体积,则正反应速率加快,逆反应速率减慢 B.若甲醇的生成速率等于一氧化碳的消耗速率,则该反应达到平衡状态 C.升高温度,重新达到平衡时,
c(H2)
增大
c(CH3OH)
CH3OH(g)
D.使用催化剂,反应的平衡常数增大
第Ⅱ卷(非选择题 共20分)
二、非选择题(本题共2个小题)
11.(10分)[2015·浙江理综,28(2)(3)(4)]乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=________(用α等符号表示)。
(2)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9),控制反应温度600 ℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除
了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实________。 ②控制反应温度为600 ℃的理由是________。
(3)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2===CO+H2O,CO2+C===2CO。新工艺的特点有________(填编号)。 ①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ②不用高温水蒸气,可降低能量消耗 ③有利于减少积炭 ④有利于CO2资源利用
12.(10分)[2015·新课标全国Ⅰ,28(4)]碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题: Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)
H2(g)+I2(g) ΔH=+11 kJ·mol-1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 x(HI) x(HI) 0 1 0 20 0.91 0.60 40 0.85 0.73 60 0.815 0.773 80 0.795 0.780 120 0.784 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)的关系可用下图表示。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)。