2019高中化学第二章章末小结与测评教案新人教版必修4.docx

章末小结与测评考点一化学平衡状态的判断及影响因素考纲要求了解化学反应的可逆性，了解化学平衡建立的过程考纲说明化学平衡状态的判断及外界条件对化学平衡的影响等知识的考查在高考中出现率几乎为100%。对“可逆反应”和“化学平衡”的概念理解不透彻是造成失分的重要原因。解答本考点题目时关键要理解以下内容：(1)化学平衡是化学反应限度的体现，也是可逆反应的特点。化学平衡是在一定条件下的平衡，当条件改变时化学平衡状态可能发生改变，但前提是正、逆反应速率的改变程度不同(2)化学平衡状态的本质是正、逆反应速率相等，表现为各组分的含量保持恒定，这也是判断某可逆反应达到平衡状态的根本依据1.双选(浙江高考节选)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其发生下列反应：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到平衡的是()A2v(NH3)v(CO2)B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变解析：选BCA项没有指明反应速率的方向，不能作为反应达到平衡的标志；该反应前后气体分子数不相等，因此密闭容器中总压强不变可以作为反应达到平衡的标志；由于反应中有非气体物质，因此混合气体的密度不变可以作为反应达到平衡的标志；密闭容器中只有NH3和CO2，且二者的体积比始终为21，因此氨气的体积分数不变不能作为反应达到平衡的标志。2(2017全国卷节选)砷(As)是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：298 K时，将20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。(1)下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsO)cc(AsO)/c(AsO)不再变化dc(I)y molL1(2)tm时，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)tm时v逆_tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_。(4)若平衡时溶液的pH14，则该反应的平衡常数K为_。解析：(1)溶液的pH不再变化，即OH的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，a项正确；当v正(I)2v逆(AsO)或v逆(I)2v正(AsO)时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，故b项错误；反应达到平衡之前，c(AsO)逐渐减小而c(AsO)逐渐增大，故c(AsO)/c(AsO)逐渐增大，当c(AsO)/c(AsO)不变时反应达到平衡状态，c项正确；根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I)2c(AsO)，观察图像可知反应达到平衡时c(AsO)y molL1，此时c(I)2y molL1，故d项错误。(2)tm时反应未达到平衡状态，所以v正大于v逆。(3)从tm到tn，反应逐渐趋于平衡状态，反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故tm时v逆小于tn时v逆。(4)根据题意，起始时c(AsO)c(I2)x molL1。根据图像可知平衡时c(AsO)y molL1，则此时c(I)2y molL1，c(AsO)c(I2)(xy) molL1，平衡时溶液的pH14，则c(OH)1 molL1，故该反应的平衡常数K(molL1)1。答案：(1)ac(2)大于(3)小于tm时生成物浓度较低(4) (molL1)1考点二化学反应速率和化学平衡的综合分析考纲要求1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2根据外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。3了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用考纲说明化学反应速率和化学平衡是化学反应原理的难点，也是高考考查的热点之一。重点考查化学反应速率、反应方向和反应限度方面的判断与计算，以可逆反应为载体，考查化学反应速率和化学平衡的基本理论与计算；以图像为载体，考查理论的应用、图像或图表的分析能力3.(2017江苏高考)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大解析：选D由图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；OH的浓度越大，pH越大，即0.1 molL1NaOH对应的pH最大，曲线下降最快，即H2O2分解最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 molL1NaOH条件下H2O2分解最快，0 molL1NaOH条件下H2O2分解最慢，而1.0 molL1NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项错误；由图丁可知，Mn2越多，H2O2的分解速率越快，说明Mn2对H2O2分解速率影响较大，D项正确。4双选(2016海南高考)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A由XY反应的HE5E2B由XZ反应的H0C降低压强有利于提高Y的产率D升高温度有利于提高Z的产率解析：选BCA根据化学反应的实质，由XY反应的HE3E2，错误；B.由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由XZ反应的H0，正确；C.根据化学反应2X(g)=3Y(g)，该反应是气体体积增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，正确；D.由B分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，错误。5(2016北京高考)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)H2O2CrO(黄色)2H。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是()A中溶液橙色加深，中溶液变黄B中Cr2O被C2H5OH还原C对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D若向中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色解析：选D滴加70%的硫酸，增大了H的浓度，使平衡Cr2O(橙色)H2O2CrO(黄色)2H向左移动，因此中溶液橙色加深，当滴加30%的NaOH溶液时，中和了H，使上述平衡右移，因此中溶液变黄，A项正确；中Cr2O被C2H5OH还原，所以颜色变为绿色，B项正确；根据实验可知，在酸性条件下，K2Cr2O7将C2H5OH氧化，根据实验可知，在碱性条件下，Cr2O和C2H5OH没有反应，C项正确；若向中加入70%H2SO4溶液至过量，Cr2O的氧化性增强，Cr2O被C2H5OH还原，溶液变为绿色，D项错误。6(2017全国卷)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g) H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反应的H1为_ kJmol1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度B降低温度C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析：(1)根据盖斯定律，可得，则H1H2H3119 kJmol1242 kJmol1123 kJmol1。反应为气体总体积增大的反应，在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率，故x”“(3)B9(2016海南高考)顺1,2二甲基环丙烷和反1,2二甲基环丙烷可发生如下转化： 该反应的速率方程可表示为：v(正)k(正)c(顺)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知：t1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则H_0(填“小于”“等于”或“大于”)。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，平衡常数值K2_；温度t2_t1(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由是_。解析：(1)根据v(正)k(正)c(顺)、k(正)0.006 s1，则v(正)0.006c(顺)，v(逆)k(逆)c(反)，k(逆)0.002 s1，v(逆)k(逆)c(反)0.002c(反)，化学平衡状态时正逆反应速率相等，则0.006c(顺)0.002c(反)，K13；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则H小于零。(2)反应开始时，c(顺)的浓度大，单位时间的浓度变化大，w(顺)的变化也大，故B曲线符合题意，设顺式异构体的起始浓度为x，该可逆反应左右物质系数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数值K2，因为K1K2，放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动，所以温度t2大于t1。答案：(1)3小于 (2)B大于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动阶段质量检测(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8个小题，每小题5分，共40分)1以下说法中正确的是()AH0的反应均是自发反应B自发进行的反应一定能迅速进行C冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程D高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程解析：选C若GHTS0，反应不能自发进行，可见反应能否自发进行与H、T、S均有关系，A错误；自发反应只能说明该反应有自发的倾向，与反应进行的快慢无关，B错误；冰融化成水，从固态变为液态，这是熵增的过程，C正确；高锰酸钾受热分解有气体生成，是一个熵增的过程，D错误。2对于可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是()A增大压强B升高温度C使用催化剂 D多充O2解析：选B增大压强、使用催化剂、多充O2均不能改变反应的平衡常数；升高温度反应物中活化分子的百分数增大、化学反应速率增大、化学平衡常数也改变。3已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是()A加入催化剂，减小了反应的热效应B加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率CH2O2分解的热化学方程式：H2O2H2OO2QD反应物的总能量高于生成物的总能量解析：选DA项，加入催化剂，减小了反应的活化能，使反应在较低的温度下发生，但是反应的热效应不变，错误。B项，加入催化剂，可提高H2O2分解的反应速率，该反应不是可逆反应，而且催化剂不能使平衡发生移动，因此不存在平衡转化率的提高与否，错误。C项，在书写热化学方程式时，也要符合质量守恒定律，而且要注明与反应的物质多少相对应的能量和物质的存在状态，错误。D项，根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，正确。4对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()A升高温度，对正反应的反应速率影响更大B增大压强，对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析：选BA项，合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误。B项，合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，所以对正反应的反应速率影响更大，正确。C项，减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，错误。D项，加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，错误。5一定温度下，10 mL 0.40 molL1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A06 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 molL1min1B610 min的平均反应速率：v(H2O2)XBBXA0。8某密闭容器中充入等物质的量气体A和B，一定温度下发生反应A(g)xB(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如图所示。下列说法中正确的是()A30 min时降低温度，40 min时升高温度B8 min时反应平衡C反应方程式中的x1，正反应为放热反应D该反应2030 min的平衡常数比3040 min的平衡常数大解析：选CA项，30 min时，若改变温度，正、逆反应的速率都会减小，但不会仍相等，图乙表明平衡没有移动，而且其措施可能是加入了负催化剂或某种特定条件下的减压，错误；B项，8 min时，A、B与C的浓度相等，但反应未达到平衡，错误；C项，根据图乙和图甲知，40 min末，一定是升温了，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，正确；D项，2030 min或3040 min两个时间段都没有改变体系温度，平衡常数不变，错误。二、非选择题(本题共4个小题，共60分)9(14分)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的H_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在060 s时段，反应速率v(N2O4)为_molL1s1；反应的平衡常数K1为_。(2)100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T_100 (填“大于”或“小于”)，判断理由是_。列式计算温度T时反应的平衡常数K2：_。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。解析：(1)由题意及图示知，在1.00 L的容器中，通入0.100 mol 的N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高混合气体的颜色变深，说明反应向生成NO2的方向移动，即向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即H0；由图示知60 s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100 molL10.040 molL10.060 molL1，根据 v可知：v(N2O4)0.001 0 molL1s1；求平衡常数可利用三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始量(molL1) 0.100 0转化量(molL1) 0.060 0.120平衡量(molL1) 0.040 0.120K10.36。(2)100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)降低，说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T100 ，由c(N2O4)以0.002 0 molL1s1 的平均速率降低，经10 s又达到平衡，可知此时消耗N2O4 0.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，由三段式： N2O4(g)2NO2(g)起始浓度(molL1) 0.040 0.120转化浓度(molL1) 0.020 0.040平衡浓度(molL1) 0.020 0.160K21.28。(3)温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减少一半，压强增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。答案：(1)大于0.001 00.36(2)大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高平衡时，c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1s110 s20.160 molL1，c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，K21.28(3)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动10(14分)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H10回答下列问题：(1)反应的化学平衡常数K表达式为_；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_ (填曲线标记字母)，其判断理由是_。(2)合成气组成n(H2)/n(COCO2)2.60时，体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而_(填“增大”或“减小”)，其原因是_；图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。解析：(1)根据化学平衡常数的书写要求可知，反应的化学平衡常数为K。反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故曲线a符合要求。(2)由图2可知，压强一定时，CO的平衡转化率随温度的升高而减小，其原因是反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，又使产生CO的量增大，而总结果是随温度升高，CO的转化率减小。反应的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高，故压强p1、p2、p3的关系为p1p2p3。答案：(1)K或Kpa反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小(2)减小升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低p3p2p1相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高11(16分)(2016全国卷)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：(1)Cr3与Al3的化学性质相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_。(2)CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，CrO的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，则该反应的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl，利用Ag与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0105 molL1)时，溶液中c(Ag)为_ molL1，此时溶液中c(CrO)等于_molL1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)(4)6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3，该反应的离子方程式为_。解析：(1)由信息Cr3与Al3的化学性质相似知，向Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量的现象是蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解，溶液变为绿色。(2)由信息CrO和Cr2O在溶液中可相互转化，再结合图像知，Na2CrO4溶液中的转化反应为2CrO2HCr2OH2O。由图可知，溶液的酸性增强，Cr2O的浓度越大，平衡向正反应方向移动，因此CrO的平衡转化率增大；由反应2CrO2HCr2OH2O得该转化反应的平衡常数表达式为，根据A点数据可以得出c(H)1.0107 molL1、c(Cr2O)0.25 molL1，可求出转化的c(CrO)0.25 molL120.5 molL1，进一步可得平衡时c(CrO)0.5 molL1，代入表达式中得平衡常数K1.01014。溶液中CrO的平衡转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，由升高温度平衡向吸热的方向移动，得出正反应为放热反应，H小于0。(3)由AgCl的Kspc(Ag)c(Cl)，当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0105 molL1)时，溶液中c(Ag) molL12.0105 molL1；由Ag2CrO4的Kspc2(Ag)c(CrO)，此时溶液中c(CrO) molL15.0103 molL1。(4)根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可以得出NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3的离子方程式为5H3HSOCr2O=2Cr33SO4H2O。答案：(1)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液(2)2CrO2HCr2OH2O 增大1.01014小于(3)2.01055.0103(4)Cr2O3HSO5H=2Cr33SO4H2O12(16分)(2016全国卷)丙烯腈(CH2=CH