2021届高考二轮化学人教版训练：专题8 化学反应速率　化学平衡含解析

3.0 envi 2024-11-21 4 4 254.25KB 7 页 3知币

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专题八

1．(2020·太原模拟)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中 (固体试样体积

忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，ΔH

＝a kJ/mol(a>0)。然后在恒定温度下缩小容器体积，重新达到平衡。下列分析正确的是(　C

)

A．若 2v(NH3)＝v(CO2)，则该反应达到平衡状态

B．两次平衡时，后一次平衡时 c(CO2)的浓度大

C．重新达到平衡，密闭容器中氨气的体积分数不变

D．若开始时向容器中加入 2 mol NH3和1 mol CO2，则达到平衡时放出 a kJ 热量

【解析】　2v(NH3)═══v(CO2)，未体现正逆的关系，反应不一定达到平衡状态，A错误；

反应均按物质的量比例进行，前后两次为等效平衡，两次平衡时 c(CO2)相等，B错误；

NH3、CO2的物质的量比始终为 2∶1，反应均按物质的量比例进行，前后两次为等效平衡，

重新达到平衡，密闭容器中氨气的体积分数不变，C正确；因反应为可逆反应，不能反应彻

底，故若开始时向容器中加入 2 mol NH3和1 mol CO2，则达到平衡时放出热量小于 a kJ，D

错误。

2．(2020·长沙模拟)温度分别为 T1和T2时，将气体 X和气体 Y各0.16 mol 充入 10 L 恒容

密闭容器中，发生反应 X(g)＋Y(g)2Z(g)，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的

数据如下表：

温度/Kt/min t1t2t3t4

T1n(Y)/mol 0.14 0.12 0.10 0.10

T2n(Y)/mol 0.13 0.09 0.08

下列说法正确的是(　B　)

A．该反应的正反应为放热反应

B．T2温度下此反应的平衡常数 K＝4

C．温度为 T1时，0～t1时间段的平均速率 v(Z)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1

D．在 T1下平衡后，保持其他条件不变，再充入 0.2 mol Z，平衡时 X的体积分数增大

【解析】　初始投料是相同的，比较表格中所给的数据可以看出，在时间 t1时T2温度下

的Y的物质的量小于 T1，反应速率快慢说明了 T2大于 T1，t4时T2的容器中早已达平衡。对于

T1来说，T2相当于升温，升温后 Y减少，说明升温使平衡右移，说明正向反应是吸热的， A

项错误；

根据表格中数据，列出 T2温度下的三段式：

　 X(g)　＋　Y(g)2Z(g)

初始 0.16 0.16 0

变化 0.08 0.08 0.16

平衡 0.08 0.08 0.16

所以 K＝＝4，B项正确；

先据表格中数据求出温度为 T1时，0－t1时段用 Y表示的平均速率为＝ mol·L－1·min－1，

用Z表达的速率为用 Y表达的速率的 2倍，C错误；其他条件不变时，再充入 0.2 mol Z 等效

于在恒温恒容容器中充入 0.1 mol X 和0.1 mol Y，即相当于起始加入 0.26 mol X 和0.26 mol

Y，该反应反应前后气体分子数相等，所以起始加入 0.26 mol X 和0.26 mol Y 与起始加入 0.16

mol X 和0.16 mol Y 为比例等效平衡，达到平衡时 X的体积分数不变，D项错误。

3．在恒容密闭容器中充入一定量的 NO，发生反应：2NO(g)═══N2(g)＋O2(g)　ΔH。实

验测得反应速率表达式：v正＝k正·c2(NO)，v逆＝k逆·c(N2)·c(O2)(k是反应速率常数，只与温度

有关)。测得混合气体中 O2的体积分数与温度关系如图所示。下列有关说法正确的是(　B　)

A．当反应进行到 P点时再充入少量 NO，NO 的平衡转化率减小

B．在 T1下达到平衡后，升高温度，k正增大倍数大于 k逆增大倍数

C．在 T2下达到平衡后，为了提高 N2浓度，只能采用升温措施

D．在 T2下上述反应进行到 t2 min 时NO 的转化率为 30%

【解析】　P点达到平衡状态，再充入 NO，相当于对原来的平衡体系加压，该反应是等

气体分子数反应，加压(缩小体积)时平衡不移动，NO 的平衡转化率不变，A错误；依题意，

T1下反应较快，先达到平衡，而 T1时平衡体系中 O2体积分数较大，说明正反应是吸热反应。

达到平衡后，升高温度，平衡常数 K增大，K＝＝，由此推知，k正增大倍数大于 k递增大倍数，

B正确；提高 N2浓度的措施有：升温、分离 O2、充入 N2等，C错误；该反应是气体分子数

相等的反应，设起始时 NO 的物质的量为 a，平衡时(t2 min)O2为0.3a mol，消 0.6a mol NO，

所以此时 NO 的平衡转化率为 60%，D错误。

4．(2020·黄冈模拟)已知可逆反应 X(g)＋2Y(g)Z(g)　ΔH＜0，一定温度下，在体

积为 2 L 的密闭容器中加入 4 mol Y 和一定量的 X后，X的浓度随时间的变化情况如图所示，

则下列表述正确的是(　B　)

A．达到平衡时，X、Y、Z物质的量之比为 1∶2∶1

B．a点正反应速率大于逆反应速率

C．反应达平衡时，降低温度可以实现 c到d的转化

D．该条件下，反应达平衡时，X平衡转化率为 25%

【解析】　分析图像和题给信息可知，起始加入 X的物质的量为 1 mol/L×2 L＝2 mol，

起始加入 2 mol X、4 mol Y，达到平衡时 X的浓度为 0.25 mol/L，物质的量为 0.25 mol/L×2 L

＝0.5 mol，消耗 X物质的量 2 mol－0.5 mol＝1.5 mol，结合化学方程式计算得到消耗 Y物质

的量为 3 mol，生成 Z物质的量为 1.5 mol，则达到平衡时，X、Y、Z物质的量之比＝0.5

mol∶(4 mol－3 mol)∶1.5 mol＝1∶2∶3，故 A错误；由图像可知，a点尚未达到平衡状态，

此时正反应速率大于逆反应速率，故 B正确；该反应的 ΔH＜0，为放热反应，降低温度，平

衡正向移动，X的浓度减小，不能实现 c到d的转化，故 C错误；

D项利用三段式计算：X(g)＋2Y(g)Z(g)

起始浓度(mol/L) 1 2 0

转化浓度(mol/L) 0.75 1.5 0.75

平衡浓度(mol/L) 0.25 0.5 0.75

X平衡转化率为 75%，故 D错误。

5．甲醇是重要的化工原料。又可作为燃料。利用合成气(主要成分为 CO、CO2和H2)在

催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1

Ⅱ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2

Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3

回答下列问题：

(1)已知反应Ⅰ中相关的化学键键能数据如下：

化学键 H—H C—O C O H—O C—H

E/(kJ·mol－1)436 343 1 076 465 413

由此计算 ΔH1＝__－ 99 __kJ·mol－1。已知 ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则 ΔH3＝__＋ 41 __kJ·mol－

1。

(2)反应Ⅰ的化学平衡常数 K表达式为 K＝__[ 或

K p＝ ] __；图 1中能正确反映平衡常数 K

随温度变化关系的曲线为__a__(填曲线标记字母)，其判断理由是__反应 Ⅰ 为放热反应，平衡

常数数值应随温度升高而变小__。

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