2015年湖北高考化学提高训练二十九

湖北2015年高考化学提高训练二十九

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一、选择题
　　1.(2014·武汉市4月调研)在盛有足量M的体积可变的密闭容器中加入N，发生反应：

　　M(s)+2N(g)　　4P(g)+Q(g)　ΔH<0。在一定温度、压强下达到平衡，平衡时P的物质的量与起始时加入N的物质的量的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

　　A.平衡时N的转化率为50%

　　B.当温度升高后，则图中θ>45°

　　C.若再加入N，则正、逆反应速率均逐渐增大

　　D.若再加入N，则反应体系中气体密度减小

　　解析：A项，若起始时加入N为a mol，平衡时P为a mol，则转化的N为0.5a mol，故N的转化率为×100%=50%;B项，温度升高，平衡逆向移动，则N的物质的量增大，P的物质的量减小，θ<45°;C项，再加入N，体积变大，正反应速率增大，逆反应速率减小;D项，再加入N，根据等效平衡，气体密度不变。

　　答案：A

　　点拨：本题考查化学反应速率和化学平衡。难度中等。

　　2.(2014·北京西城区高三二模)在2 L的密闭容器中进行如下反应：CO(g)+H2O(g)　　CO2(g)+H2(g)，有如下数据：

　　实验 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol CO H2O CO2 H2 CO2 1 650 2.0 1.0 0 0 0.8 2 800 2.0 2.0 0 0 1.0 下列说法正确的是(　　)

　　A.正反应为吸热反应

　　B.实验1中，CO的转化率为80%

　　C.650 ℃时，化学平衡常数K=8/3

　　D.实验1再加入1.0 mol H2O，重新达到平衡时，n(CO2)为1.6 mol

　　解析：A项，由表格数据求算出不同温度下各物质的平衡浓度，650 ℃时：c(CO)=1.2 mol/2 L=0.6 mol/L，c(H2O)=0.2 mol/2 L=0.1 mol/L，c(CO2)=0.8 mol/2 L=0.4 mol/L，c(H2)=0.4 mol/L,800 ℃时：c(CO)=c(H2O)=1 mol/2 L=0.5 mol/L，c(CO2)=c(H2)=0.5 mol/L，所以650 ℃时化学平衡常数K1==;800 ℃时化学平衡常数K2==1，温度越高K越小，所以正反应是放热反应，错误;B项，实验1达平衡时CO的物质的量减少了0.8 mol，所以CO的转化率为0.8 mol/2.0 mol×100%=40%，错误;D项，实验1再加入1.0 mol H2O，设达平衡时n(CO2)=n(H2)=n mol，则n(CO)=n(H2O)=(2-n)mol，c(CO)=c(H2O)=(2-n)/2 mol·L-1，c(CO2)=c(H2)=n/2 mol·L-1，由平衡常数可知=8/3，解得n≠1.6，错误。

　　答案：C

　　点拨：本题考查化学平衡。难度较大。

　　3.(2014·湖北省七市(州)联考)T ℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图甲所示;若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2(T2>T1)时，Y的体积分数(或Y的物质的量分数)与时间的关系如图乙所示。则下列结论正确的是(　　)

　　A.容器中发生的反应可表示为4X(g)+Y(g)　　2Z(g)

　　B.反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol/(L·min)

　　C.升高温度，反应的化学平衡常数K增大

　　D.若改变反应条件，使反应进程如图丙所示，则改变的条件是增大压强

　　解析：A项，在反应过程中，X、Y、Z的物质的量改变量之比等于方程式的计量数比，因此利用图甲所示数据可得反应的方程式为3X(g)+Y(g)　　2Z(g);B项，反应前3 min，X的物质的量由2.0 mol减少到1.4 mol，消耗0.6 mol，故v(X)=0.6 mol/(2 L·3 min)=0.1 mol/(L·min);C项，由图乙可知，升高温度，Y的体积分数减小，说明反应正向进行，平衡常数K增大;D项，图丙相比图甲，只是到达平衡所需时间减少，平衡没有移动，因此改变的条件只能是加入催化剂。

　　答案：C

　　点拨：本题考查化学反应速率与化学平衡。难度中等。

　　4.(2014·合肥市第二次质检)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，发生反应：CO(g)+2H2(g)　　CH3OH(g)，在不同温度下甲醇的物质的量随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)

　　A.平衡常数：K(300 ℃)T1

　　解析：A项，图甲中B点SO2的转化率为0.85，则平衡时c(SO2)==0.03 mol/L;B项，图甲中A点，c(SO2)==0.04 mol/L，c(O2)=0.02 mol/L，c(SO3)=0.16 mol/L，平衡常数K===800;C项，缩小容器体积，压强增大，平衡正向移动，则v′(正)>v′(逆);D项，温度越高，反应速率越快，达平衡时间越短，而升温平衡逆向移动，SO2的平衡转化率减小，则T1>T2。

　　答案：C

　　点拨：本题考查化学反应速率和化学平衡。难度中等。6.(2014·郑州市第二次质检)600 ℃时，在一固定容积的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合发生反应：2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)　ΔH<0。反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图。下列说法错误的是(　　)

　　A.反应从开始到第一次平衡时，二氧化硫的转化率为20%

　　B.10～15 min与20～25 min相比，前者的化学反应速率大

　　C.反应进行至20 min时，曲线发生变化是因为通入了氧气

　　D.反应进行到10～15 min的曲线变化原因是可能增大了压强

　　解析：A项，由图象知从开始到第一次达平衡时，SO2的物质的量从0.20 mol减小到0.16 mol，所以SO2的转化率=×100%=20%，正确;B项，由图象可知，10～15 min内SO2、O2以及SO3变化的量均大于20～25 min内的变化量，所以前者反应速率快，正确;C项，由图象知，20 min时O2的物质的量突然变大，而SO2和SO3的物质的量不变，正确;D项，因容器容积固定，所以增大压强应该是往容器中充入无关气体，故对原反应速率不产生影响，错误。

　　答案：D

　　点拨：本题考查化学反应速率和化学平衡。难度较大。

　　7.(2014·成都市第二次诊断)向甲、乙、丙三个恒容容器中充入一定量X和Y，发生反应X(g)+aY(g)　　2Z(g)。各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中Z的浓度随时间变化如图。

　　容器 甲 乙 丙 容积 0.5 L 0.5 L 1 L 温度 T1 T2 T3 反应

　　起始量 1 mol X

　　0.5 mol Y 1 mol X

　　0.5 mol Y 4 mol X

　　2 mol Y 下列说法正确的是(　　)

　　A.20 min内，甲容器反应速率v(X)=0.075 mol·L-1·min-1

　　B.该反应温度升高，平衡常数增大

　　C.其他条件不变，若缩小乙的体积，Y的转化率不变

　　D.10 min时，向丙容器中再加入2 mol Z，达新平衡前，v(正)、v(逆)均逐渐增大

　　解析：A项，v(X)=v(Z)/2=&pide;2=0.0375 mol·L-1·min-1，错误;B项，由图象知乙比甲先达平衡，所以T2>T1，而温度越高Z的平衡浓度越低，所以正反应是放热反应，温度升高，平衡常数变小，错误;C项，由乙、丙两容器比较：乙中生成n(Z)=0.5 mol，反应掉n(X)=0.25 mol，所以X的转化率为25%，丙中生成n(Z)=2 mol，反应掉n(X)=1 mol，所以X的转化率为25%，故乙、丙两容器中平衡是等效的，所以该反应是气体分子数之和相等的反应，即a=1，所以改变体积增大压强对平衡无影响，正确;D项，充入Z后逆反应速率瞬间变大后逐渐减小，正反应速率逐渐变大，错误。

　　答案：C

　　点拨：本题考查化学反应速率、化学平衡。难度中等。

　　8.(2014·重庆市考前模拟)化学平衡状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相关数据如下表：

　　编号 化学方程式 平衡

　　常数 温度 979 K 1173 K Ⅰ Fe(s)+CO2(g)　　FeO(s)+CO(g) K1 1.47 2.15 Ⅱ CO(g)+H2O(g)　　CO2(g)+H2(g) K2 1.62 b Ⅲ Fe(s)+H2O(g)　　FeO(s)+H2(g) K3 a 1.68 根据以上信息判断，下列结论错误的是(　　)

　　A.a>b

　　B.增大压强，平衡状态Ⅱ不移动

　　C.升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动

　　D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应

　　解析：A项，三个方程式有如下关系：方程式Ⅰ=方程式Ⅲ-方程式Ⅱ，所以K1=，故1.47=，2.15=，解得a=2.38，b=0.78，a>b，正确;B项，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，所以增大压强，平衡不移动，正确;C项，对于平衡状态Ⅲ，升高温度，平衡常数K变小，平衡逆向移动，错误;D项，对于反应Ⅱ、Ⅲ，升高温度，平衡常数K均变小，平衡逆向移动，所以正反应均为放热反应。

　　答案：C

　　点拨：本题考查化学平衡及平衡常数。难度中等。

　　9.(2014·西宁市质检(二))工业上消除氮氧化物的污染，可用如下反应：

　　CH4(g)+2NO2(g)　　N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=a kJ/mol在温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2 mol NO2的混合气体充入体积为1 L的密闭容器中，测得n(CH4)随时间变化数据如下表：

　　温度 　　　时间/min

　　n/mol　　　 0 10 20 40 50 T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 …… 0.15 下列说法错误的是(　　)

　　A.温度：T1T1;B项，10 min内，T1时v(CH4)==0.015 mol·L-1·min-1，T2时，v(CH4)==0.02 mol·L-1·min-1，T1时v(CH4)比T2时小;C项，温度升高，甲烷剩余量增多，说明反应向左进行，正反应放热，所以a<0;D项，已知T2>T1，且正反应为放热反应，因此T1时平衡常数更大。

　　答案：D

　　点拨：本题考查平衡移动原理及其应用。难度中等。

　　二、非选择题

　　10.(2014·江西省部分高中联考)实施以减少能源浪费和降低废水排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，解决下列问题：

　　(1)已知某反应的平衡表达式为K=，它所对应的化学反应为__________________。

　　(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

　　
①2H2(g)+CO(g)　　CH3OH(g)

　　ΔH=-90.8 kJ·mol-1

　　
②2CH3OH(g)　　CH3OCH3(g)+H2O(g)

　　ΔH=-23.5 kJ·mol-1

　　
③CO(g)+H2O(g)　　CO2(g)+H2(g)

　　ΔH=-41.3 kJ·mol-1

　　总反应：3H2(g)+3CO(g)　　CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________。

　　(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g)　　H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：

　　温度/℃ 400 500 800 平衡常数K 9.94 9 1 该反应的正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。若在500 ℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol·L-1，在该条件下，CO的平衡转化率为________。(4)从氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g)　　2NO2(g)　ΔH>0，在温度为T1、T2时，平衡体系NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是________。

　　A.A、C两点的反应速率：A>C

　　B. A、C两点气体的颜色：A深，C浅

　　C.B、C两点的气体的平均相对分子质量：BC

　　解析：(1)因为固体物质不出现在化学平衡常数的表达式中，所以反应为C(s)+H2O(g)　　H2(g)+CO(g)。(2)根据盖斯定律，由
①×2+
②+
③可得3CO(g)+3H2(g)　　CH3OCH3(g)+CO2(g)　ΔH=-264.4 kJ·mol-1。(3)由表中数据看出，温度越高，化学平衡常数越小，故该反应的正反应为放热反应。设该条件下，CO的平衡转化率为α，则

　　CO(g)　 + 　H2O(g)　　　　H2(g)　+　CO2(g)

　　0.020　　0.020　　0　　0

　　0.020α　　0.020α　　0.020α　　0.020α

　　0.020(1-α)　　0.020(1-α)　 0.020α　　 0.020α

　　=9，解得α=75%。(4)A、C两点温度相等，化学平衡常数相等，但C点压强大，反应速率大，压强大时，NO2密度大，反应虽左移，但移动的结果不能抵消或超过条件的改变，C点颜色深，A、B、E项错误;A、B两点压强相等，B点NO2的体积分数小于A点，说明T1