全国版2021高考化学一轮复习课时作业29化学反应速率和化学平衡图像的类型及突破方法含解析

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全国版2021高考化学一轮复习课时作业29化学反应速率和化学平衡图像的类型及突破方法含解析

课时作业(二十九)化学反应速率和化学平衡图像的类型及突破方法 ‎1.(2019·山东实验中学模拟)下列关于可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的图像,不正确的是(  )‎ C [这是一个正向放热、气体体积减小的可逆反应。加压时,v正、v逆都增大,且Δv正>Δv逆、v正>v逆,故平衡应向正反应方向移动,C项错误。]‎ ‎2.(2019·湖北八校联考)已知X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0反应发生后,t1时达到平衡,t2时改变条件,t3时达到新平衡,则t2时改变的条件可能是(  )‎ A.升高温度    B.减小Z的浓度 C.增大压强    D.增大X或Y的浓度 A [由图可知,t2时改变条件,X或Y的浓度逐渐增大,Z的浓度逐渐减小。该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,X和Y的浓度增大,Z的浓度减小,A符合题意。减小Z的浓度,平衡正向移动,X、Y的浓度逐渐减小,B不符合题意。增大压强,平衡不移动,但容器的体积缩小,X、Y、Z的浓度均增大,C不符合题意。增大X或Y的浓度,平衡正向移动,则Z的浓度增大,D不符合题意。]‎ ‎3.(2019·湖南株洲质检)已知反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0。某温度下,将2 mol SO3置于‎10 L密闭容器中,反应达到平衡后,SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是(  )‎ 8‎ ‎①由图甲推断,B点SO2的平衡浓度为0.03 mol·L-1‎ ‎②由图甲推断,A点对应温度下的平衡常数为1.25×10-3‎ ‎③达到平衡后,压缩容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示 ‎④相同压强、不同温度下SO3的转化率与温度关系可以用图丙表示 A.①②    B.②③‎ C.③④    D.①④‎ A [①图甲中B点SO3的转化率为15%,则反应中消耗0.3 mol SO3,同时生成0.3 mol SO2,则有c(SO2)==0.03 mol·L-1,正确。②图甲中A点SO3的转化率为20%,此时SO3、SO2和O2的平衡浓度分别为0.16 mol·L-1、0.04 mol·L-1、0.02 mol·L-1,则A点对应温度下的平衡常数K===1.25×10-3,正确。③压缩容器容积,压强增大,平衡逆向移动,则有v′逆>v′正,与图乙不符合,错误。④2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,SO3的转化率增大;图丙中T1先达到平衡状态,则温度T1>T2,T1时SO3的转化率比T2时低,与上述推断矛盾,故错误。]‎ ‎4.一定条件下,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH>0达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.压强:p1>p2‎ B.b、c两点对应的平衡常数:Kc>Kb C.a点:2v(NH3)正=3v(H2)逆 D.a点:NH3的转化率为1/3‎ B [A项,该反应为气体分子数增大的反应,恒温时,压强越大,N2的体积分数越小,p1<p2,故A项错误;B项,b、c两点对应温度b<c,该反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大,Kc>Kb,故B正确;C项,反应速率之比等于化学计量数之比,3v(NH3)正=2v(H2)逆,故C错误;D项,对于反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g),假设反应前氨气的物质的量为1 mol,反应的氨气的物质的量为x mol,则=0.1,解得x=,因此氨气的转化率为,故D错误。]‎ ‎5.(2019·辽宁抚顺检测)已知反应:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2‎ 8‎ O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物,不同压强条件下,H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是(  )‎ A.上述反应的ΔH<0‎ B.N点时的反应速率一定比M点的快 C.降低温度,H2的转化率可达到100%‎ D.工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强 A [根据图像,随着温度的升高,H2的转化率降低,说明平衡向逆反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,ΔH<0,A项正确;N点压强大于M点的,M点温度高于N点的,因此无法确定两点的反应速率快慢,B项错误;此反应是可逆反应,不能完全进行到底,C项错误;控制合适的温度和压强,既能保证反应速率较快,也能保证H2有较高的转化率,采用更高的压强对设备的要求更高,增加经济成本,D项错误。]‎ ‎6.煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢,发生的主要反应为C(s)+2H2(g)CH4(g)。在V L的容器中投入a mol碳(足量),同时通入‎2a mol H2,控制条件使其发生上述反应,实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.上述正反应为吸热反应 B.在4 MPa、1 200 K时,图中X点v正(H2)<v逆(H2)‎ C.在5 MPa、800 K时,该反应的平衡常数为 D.工业上维持6 MPa、1 000 K而不采用10 MPa、1 000 K,主要是因为前者碳的转化率高 答案 A ‎7.(2019·湖南衡阳模拟)已知:‎3A(g)+B(g)‎2C 8‎ ‎(g),在不同温度和压强时A的转化率如下表所示。由此判断下列图像正确的是(  )‎ 压强A的转化率/%温度 p1‎ p2‎ ‎200 ℃‎ ‎76.3‎ ‎89.7‎ ‎600 ℃‎ ‎71.6‎ ‎83.8‎ C [在相同温度下,增大压强可提高A的转化率,再结合表中数据可知p2>p1;从表中数据可以看出,在相同压强下,升高温度,A的转化率降低,从而可知该反应的ΔH<0。增大压强,v正、v逆均增大,且平衡正向移动,则有v正>v逆,与图像不符合,A错误。温度越高,达到平衡所用时间越短,‎600 ℃‎时应先达到平衡,与图像不符合,B错误。由于该反应的ΔH<0,在压强一定时,升高温度,平衡逆向移动,C的百分含量降低;在温度一定时,增大压强,平衡正向移动,则C的百分含量增大,与图像相符合,C正确。升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,与图像不符合,D错误。]‎ ‎8.(2019·河南郑州调研)在体积均为‎1.0 L的两个恒容密闭容器中分别加入足量的相同碳粉,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.化学平衡常数K:K(状态Ⅰ)v逆(状态Ⅱ)‎ 8‎ C [由图可知,在起始n(CO2)一定时,升高温度,CO2的平衡浓度减小,说明升高温度,平衡正向移动,则该反应的ΔH<0;平衡常数只与温度有关,升高温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,由于温度T(状态Ⅰ)T2)时,向‎20 L恒容密闭容器中充入2 mol NH3和2.75 mol O2,发生反应Ⅰ.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。‎ T‎2℃‎时,该反应的平衡常数K=________;5 min时,改变了某一外界条件,所改变的条件可能为________________________________________________________________________‎ ‎ ______________。‎ 解析 (1)制取硝酸,NH3与氧气反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,T2时NO的产率最高,因此最适宜的温度是T2;(2)低于T‎1℃‎时,反应速率慢,同时部分反应物转化成N2,造成NO的产率降低;(3)A.催化剂活性受温度影响,在一定温度时,催化剂催化效率最高,超过此温度,降低催化剂的催化效率,故A正确;B.根据反应方程式,生成NO的反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故B正确;C.活化能的大小不影响平衡的移动,故C错误;D.水为气态,故D错误;(4)根据图2,4‎ 8‎ ‎ min时达到平衡,c(NH3)=c(NO)=1/20 mol·L-1,c(O2)=c(H2O)=1.5/20 mol·L-1,根据化学平衡常数的表达式,K===0.075;根据NH3和O2的物质的量减小,NO和H2O的物质的量增大,说明改变外界条件时,平衡向逆反应方向移动,即升高温度或缩小容器的容积。‎ 答案 (1)T2 (2)温度较低时,反应速率慢,同时部分反应物生成N2 (3)AB (4)0.075 升高温度或缩小容器容积 8‎
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