课时作业7 化学反应速率与化学平衡(课时作业)-【名师大课堂】2024年新高考化学艺术生总复习必备

课时作业(七)　化学反应速率与化学平衡 考点1　化学反应速率 1．(2023·山东卷)(双选)一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下： 已知反应初始E的浓度为0.10 mol·L-1,TFAA的浓度为0.08 mol·L-1,部分物种浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是(　AC　) A．t1时刻，体系中有E存在 B．t2时刻，体系中无F存在 C．E和TFAA反应生成F的活化能很小 D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08 mol·L－1 解析：t1时刻TFAA浓度为0，则TFAA完全反应，消耗的E为0.08 mol·L－1，E剩余0.02 mol·L－1，故体系中有E存在，A正确；由题给反应路径和物料守恒知，体系中TFAA、G、F的总浓度应为0.08 mol·L－1，由题图知，t2时刻TFAA和G的浓度之和小于0.08 mol·L－1，则体系中一定存在F，B项错误；由图可知，反应刚开始TFAA的浓度就迅速减小为0，则E和TFAA的反应速率非常快，该反应的活化能很小，C正确；反应GH为可逆反应，反应达平衡后，TFAA会有一部分存在于G中，则达平衡后TFAA的浓度小于0.08 mol·L－1，D错误。 2．(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x(x＝)随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　B　) A．x1<x2 B．反应速率：vb正<vc正 C．点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝Kc D．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 解析：图像分析 结合图像分析可知，A项正确，B项错误；该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数增大，结合图像可知平衡常数Ka<Kb＝Kc，C项正确；该反应前后气体分子数不相等，恒温恒容时，容器内压强不再发生变化，即达到平衡状态，D项正确。 3．(2023·江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.2 kJ·mol－1 在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　D　) A．反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530 ℃ D．450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 解析：已知反应①：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－164.7 kJ·mol－1，反应②，CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝41.2 kJ·mol－1。A项，根据盖斯定律，反应①－2×反应②得2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)　ΔH＝ΔH1－2×ΔH2＝－164.7 kJ·mol－1－2×41.2 kJ·mol－1＝－247.1 kJ·mol－1，错误；B项，反应①的ΔH1<0，升高温度，反应①平衡逆向移动，CH4的平衡选择性减小，错误；C项，根据题图，CO2实际转化率在350～400 ℃范围内最高，最佳温度范围约为350～400 ℃，错误；D项，450℃时，提高的值或增大压强，均能使反应①平衡正向移动，CO2平衡转化率增大，均能达到X点，正确。 4．(2023·山东卷)(12分)一定条件下，水气变换反应CO＋H2OCO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.HCOOHCO＋H2O(快) Ⅱ.HCOOHCO2＋H2(慢) 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H＋仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。 回答下列问题： (1)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝__ΔH2－ΔH1__(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。 (2)反应Ⅰ正反应速率方程为：v＝kc(H＋)·c(HCOOH)，k为反应速率常数。T1温度下，HCOOH电离平衡常数为Ka，当HCOOH平衡浓度为x mol·L－1时，H＋浓度为