2019到2020年第一学期高三化学选择题过关专练之化学反应速率和化学平衡

2019到2020学年第一学期高三化学选择题过关专练之化学反应速率和化学平衡

1.氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而含氮化合物的

用途广泛。图中表示两个常见的固氮反应：①N2+

3H2⇌2NH3；②N2+O2⇌2NO的平衡常数(lgK)与温度

的关系,根据图中的数据判断下列说法正确的是( )

A. 反应②为放热反应

B. 常温下,反应①的反应速率很大,而反应②的反应速率

很小

C. 升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小

D. 在常温下,利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大

【答案】D

【解析】解：A.反应②的平衡常数K随温度升高而增大,为吸热反应,故A错误；

B.反应速率与反应中能量变化无关,常温下反应速率关系不能判断,故B错误；

C.升高温度,反应速率加快,则均增大,故C错误；

D.由图可知,常温下①比②的K大,则利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大,故D正确；

故选：D。

2.CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂

作用下合成CH3OH,其反应为：CO(g)+2H2(g)⇌

CH3OH(g).按n(CO)：n(H2)=1：2向密闭容器中充入

反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同

压强下随温度的变化如图所示.下列说法中,正确的是

( )

A. P1

B. 该反应的△H>0

C. 平衡常数：K(A)=K(B)

D. 在C点时,CO转化率为75%

【答案】D

【解析】解：A.由300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,故A 错误；

B.图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的△H<0,故B错误；

C.A、B处的温度不同,平衡常数与温度有关,故平衡常数不等,故C错误；

D.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,CO的转化率为x,则

CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

起始 1 2 0

变化x 2x x

结束1−x2−2x x

=0.5,解得x=0.75,故D正确；

在C点时,CH3OH的体积分数=x

1−x+2−2x+x

故选：D。

3. 在3个2L 的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：

3H 2(g)+N 2(g)

催化剂

高温高压

2NH 3(g).按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到

平衡时有关数据如表：

下列说法正确的是( ) A. 2c 1<1.5 B. ρ1=ρ3

C. ω2=2ω3

D. 在该温度下甲

容器中反应的平衡常数K =(2−2c 1)2

c

1(3c−1.5)

3

【答案】D

【解析】解：A.恒温、恒容条件下,假设乙容器的容积为4L,则达到平衡时甲乙为等效平衡,各组分的含量、浓度相等,此时氮气的浓度为c 1,然后将容器的容积缩小到2L,若平衡不移动,2c 1=1.5mol/L ,由于压强增大,平衡向着正向移动,氨气的浓度增大,所以2c 1>1.5mol/L ,故A 错误；

B.反应前后都是气体,容器的容积都是2L,甲和丙中混合气体的质量不等,根据ρ=m

V 可知：ρ1≠ρ3,故B 错误；

C.丙中起始时NH 3的物质的量为2mol,相当于1molN 2和3molH 2,而乙起始状态可看成是2molN 2和6molH 2形成平衡状态的基础上再加入2molN 2,

其中2molN 2和6molH 2可看成2个1molN 2和3molH 2平衡状态在恒容条件下加合,平衡正向移动,则ω2≠ω3,根据勒夏特列原理可知,ω2≠2ω3,故C 错误；

D.甲容器中,反应前氢气浓度为c(H 2)=3

2mol/L =1.5mol/L ,氮气的浓度为2

2

mol/L =1mol/L ,

达到平衡时氮气的浓度变化为(1−c 1)mol/L , 由化学平衡的三段式可得：

3H 2(g)+N 2(g)⇌2NH 3(g) 反应前(mol/L)：1.5 1 0

浓度变化：(mol/L)：3(1−c 1) (1−c 1) 2(1−c 1) 反应后：(mol/L)：1.5−3(1−c 1) c 1 2(1−c 1) 化学平衡常数K =c 2(NH 3)

c(N 2)c 3

(H 2

)

=[2(1−c 1)]2

c 1×[1.5−3(1−c 1

)]3

=(2−2c 1)2

c 1×(3c 1−1.5)

3

,故D 正确；

故选：D ．

4.恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下发生反应,

在相同时间内,测得不同温度下NO转化为NO2的转化

率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的

平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是

( )

A. 反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的△H<0

B. 图中X点所示条件下,由于测定时间较短,反应未达

到平衡

C. 从X→Y过程中,平衡逆向移动,O2反应量减少

D. 380℃下,c 平衡(O2)=5.0×10−4mol⋅L−1,NO 平衡转化率为50%,则平衡常数K=

2000

【答案】C

【解析】解：A.依据图中虚线,NO的平衡转化率随温度升高而下降,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则该反应是放热反应,△H<0,故A正确；

B.点X未达到平衡时NO的转化率,说明反应未达到化学平衡,故B正确；

C.从X→Y过程中,NO转化率下降,说明平衡向逆反应方向移动,O2的量应该上升,故C错误；

D. 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)

起始物质的量浓度(mol⋅L−1) x y 0

转化物质的量浓度(mol⋅L−1)0.5x0.25x0.5x

平衡物质的量浓度(mol⋅L−1)0.5x 5.0×10−40.5x

K=c2(NO2)

c2(NO)⋅c(O2)=(0.5x)2

(0.5x)2⋅(5.0×10−4)

=2000,故D正确,

故选：C。

5.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件

下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO

转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中

虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随

温度的变化)。下列说法不正确的是( )

A. 反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的△

H<0

B. 图中X点所示条件下,延长反应时间能

提高NO转化率

C. 图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率

D. 380℃下,c起始(O2)=5.0×10−4mol⋅L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>

2000

【答案】C

【解析】解：A.根据图知,升高温度NO转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,则正反应为放热反应,△H<0,故A正确；

B.图中X点在该温度下没有达到平衡状态,此点反应正向移动,所以延长时间能提高NO转化