B版浙江专用2019版高考化学总复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡检测.doc

专题八化学反应速率和化学平衡A组20142018年浙江真题题组考点一化学反应速率以下为教师用书专用(69)6.(2015浙江7月学考,20,2分)一定条件下,在容积为1 L的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),1 min后测得生成0.06 mol NH3,则该段时间内N2的化学反应速率(molL-1min-1)为() A.0.01 B.0.02C.0.03 D.0.06答案Cv(N2)=v(NH3)=0.03 molL-1min-1。7.(2014浙江1月学考,20,2分)一定条件下,在容积为5 L的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),半分钟后测得生成0.04 mol SO3。在这段时间内O2的化学反应速率(molL-1min-1)为()A.0.004B.0.008C.0.016D.0.032答案Bv(SO3)=0.016 molL-1min-1,=,故v(O2)=v(SO3)=0.008 molL-1min-1。8.(2014浙江6月学考,20,2分)化合物A在一定条件下发生分解反应,反应物浓度随反应时间的变化如图所示,则化合物A在48 min 间的平均反应速率是()A.0.20 molL-1min-1B.0.25 molL-1min-1C.0.30 molL-1min-1D.0.50 molL-1min-1答案Bv(A)=0.25 molL-1min-1。9.(2015浙江1月学考,34,6分)一定条件下,H2O2在水溶液中发生分解反应:2H2O2 2H2O+O2反应过程中,测得不同时间H2O2的物质的量浓度如下表:t/min020406080c(H2O2)/molL-10.800.400.200.100.05 (1)H2O2的分解反应氧化还原反应(填“是”或“不是”)。(2)该分解反应020 min的平均反应速率v(H2O2)为molL-1min-1。(3)如果反应所用的H2O2溶液为100 mL,则080 min共产生O2g。A.0.08B.0.16 C.1.2 D.2.4答案(1)是(2)0.02(3)C解析(1)H2O2的分解反应中氧元素化合价部分升高,部分降低,该反应是氧化还原反应。(2)v(H2O2)=(0.80 molL-1-0.40 molL-1)20 min=0.02 molL-1min-1。(3)反应消耗H2O2的物质的量为n(H2O2)=(0.80 molL-1-0.05 molL-1)0.1 L=0.075 mol,故生成O2的质量为m(O2)=0.075 mol232 gmol-1=1.2 g,C正确。考点二化学反应的方向与化学平衡以下为教师用书专用(1314)13.(2015浙江1月学考,22,3分)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是()A.气体的总质量保持不变B.X、Y、Z的浓度都相等C.X、Y、Z的浓度不再发生变化D.X、Y、Z的分子数之比为132答案C根据质量守恒定律,气体总质量自始至终保持不变,A错误;X、Y、Z的浓度相等及分子数之比为132时反应不一定达平衡状态,B、D错误。14.(2014浙江理综,27,14分)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) H1=+218.4 kJmol-1(反应)CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) H2=-175.6 kJmol-1(反应)请回答下列问题:(1)反应能够自发进行的反应条件是。(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量的浓度c(B),则反应 的Kp=(用表达式表示)。(3)假设某温度下,反应的速率(v1)大于反应的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生,理由是 。(5)图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有。A.向该反应体系中投入石灰石B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度C.提高CO的初始体积百分数D.提高反应体系的温度(6)恒温恒容条件下,假设反应和同时发生,且v1v2,请在图2中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。答案(1)高温(2)(3)C(4)如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生(5)A、B、C(6)解析(1)反应的H0,S0,高温时反应能自发进行。(2)依题给信息,可得反应的Kp=。(3)反应速率较快,说明该反应活化能较低,结合反应吸热,反应放热,可判断C图正确。(4)反应生成SO2、CO2两种气态产物,反应只生成CO2一种气态产物,若c(SO2)/c(CO2)不变,只发生反应;若c(SO2)=0,c(CO2)或c(CO)发生变化,只发生反应;若c(SO2)/c(CO2)发生变化,则反应、同时发生。(5)向反应体系中投入石灰石,CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),c(CO2)增大,反应的平衡逆向移动,SO2的量减少,A正确;在合适温度区间内降低反应温度,反应逆向进行,SO2的量减小,B正确,D错误;CO初始体积分数增大,由图1知CaS质量分数增大,c(CO2)增大,反应逆向进行,SO2的量减少,C正确。(6)因反应速率快,c(SO2)先增大快,随着反应的进行,使c(CO2)增大,反应逆向进行,c(SO2)减小,当反应、均达到平衡时,c(SO2)不再变化,由此可画出c(SO2)随时间变化的曲线图。B组20142018年全国真题题组考点一化学反应速率以下为教师用书专用(57)5.(2015天津理综,3,6分)下列说法不正确的是()A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液答案CA项,2Na(s)+2H2O(l) 2NaOH(aq)+H2(g)H0、H0,则G=H-TST2,由于T1时X的平衡浓度大于T2时X的平衡浓度,可推出该反应为放热反应。A项,M点与W点比较,X的转化量前者小于后者,故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量,A项错误;B项,2v(Y)=v(X)= molL-1min-1,B项错误;C项,T1T2,温度越高,反应速率越大,M点的正反应速率W点的正反应速率,而W点的正反应速率=W点的逆反应速率N点的逆反应速率,C项正确;D项,恒容时充入X,压强增大,平衡正向移动,X的转化率增大,D项错误。7.(2014安徽理综,10,6分)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()AB升高温度,平衡常数减小03 s内,反应速率为:v(NO2)=0.2 molL-1CDt1时仅加入催化剂,平衡正向移动达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)答案AA项,由图像可知,该可逆反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,正确;v(NO2)=0.2 molL-1s-1,B项错误;使用催化剂可加快反应速率,但不能使平衡发生移动,C项错误;D项,若x为c(O2),则O2浓度增大,NO2的转化率减小,与图像不符,D项错误。考点二化学反应的方向与化学平衡以下为教师用书专用(821)8.(2016北京理综,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O 2Cr(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Cr2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,溶液变为橙色答案D中存在C2H5OH,溶液变为酸性后,K2Cr2O7的氧化性增强,会将C2H5OH氧化,溶液变成绿色。9.(2015重庆理综,7,6分)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)K=0.1反应前CO物质的量为10 mol,平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应B.通入CO后,正反应速率逐渐增大C.反应前H2S物质的量为7 molD.CO的平衡转化率为80%答案C由题中信息可列三段式:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)起始:10 molx mol00转化:2 mol2 mol2 mol2 mol平衡:8 mol(x-2)mol2 mol2 mol设容器体积为V L,由K=0.1可得K=0.1,解得x=7,C项正确。10.(2015四川理综,7,6分)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是()A.550 时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动B.650 时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C.T 时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动D.925 时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总答案BA项,反应容器为恒压密闭容器,充入惰性气体,相当于减小压强,v正、v逆均减小,平衡应向右移动,错误;B项,设起始时CO2的物质的量为1 mol,达到平衡时转化了x mol,利用三段式:C(s)+CO2(g) 2CO(g)n始/mol 1 0n转化/mol x 2xn平/mol 1-x 2x则有100%=40.0%,解得x=0.25,CO2的转化率为100%=25.0%,正确;C项,因为是恒压体系,T 达平衡时,CO2、CO的体积分数均为50%,故充入等体积的CO2和CO,平衡不移动,错误;D项,Kp=23.04p总,错误。11.(2014四川理综,7,6分)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表:实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是()A.实验中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.010-2 mol/(Lmin)B.实验中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验中,达到平衡时,b0.060答案CA项,0至5 min内,v(M)=110-3 mol/(Lmin),v(N)=v(M)=110-3 mol/(Lmin),A项错误;B项,根据“三段式”:X(g)+Y(g) M(g)+N(g)初始(mol/L) 0.0100.0400 0转化(mol/L) 0.0080.008 0.008 0.008平衡(mol/L) 0.0020.032 0.008 0.008K=1,B项错误;实验,根据“三段式”得: X(g)+Y(g) M(g)+N(g)初始(mol/L)0.0200.030 0 0转化(mol/L) x x x x平衡(mol/L) 0.020-x 0.030-x x x根据温度不变,K不变可得=1,x=0.012,X的转化率为100%=60%,C项正确;由实验、中数据可知该反应为放热反应,900 时的平衡常数应小于800 时的平衡常数,假设实验中K=1,则=1,b=0.06,综上所述,900 达到平衡时b0.06,D项错误。12.(2014福建理综,12,6分)在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)/molL-10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1c2)答案AA项,v(N2O)=,从表中数据分析可知,反应速率不变,A项正确;N2O的分解反应不是可逆反应,反应终点速率为0,B项错误;C项,由半衰期的定义并结合表中数据可知,随着浓度减小,半衰期缩短,C项错误;D项,由转化率定义并结合表中数据可知,相同时间内,初始浓度越大,则转化率越小,D项错误。13.(2014天津理综,3,6分)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是()A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率答案DA项,H-TS0,所以只有S0才有可能使H-TS0;D项,常温下,Fe遇浓硫酸会发生钝化,加热条件下二者反应生成SO2,没有H2生成,D项错误。14.(2014课标,11,6分)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是()A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60 时溴酸银的Ksp约等于610-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯答案A由题给曲线知,升高温度,AgBrO3的溶解度增大,说明升高温度,AgBrO3的溶解平衡AgBrO3(s) Ag+(aq)+Br(aq)向右移动,故AgBrO3的溶解是吸热过程,A错误;温度越高,物质的溶解速度越快,B正确;60 时饱和AgBrO3溶液的浓度cAgBrO3(aq)=c(Ag+)=c(Br) mol/L0.025 mol/L,故Ksp(AgBrO3)=c(Ag+)c(Br)=0.0250.025610-4,C正确;KNO3中混有少量AgBrO3,因KNO3溶解度受温度影响很大,故可用重结晶方法提纯,D正确。15.(2014江苏单科,15,4分)一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是()A.该反应的正反应为放热反应B.达到平衡时,容器中的CH3OH体积分数比容器中的小C.容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长D.若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行答案AD由、数据分析可知,降温CH3OH的转化率增大,平衡向正反应方向移动,正反应为放热反应,A项正确;B项,和对比,CH3OH(g)的起始浓度增大一倍,容器体积不变,相当于增大压强,而此反应为反应前后气体分子数不变的反应,增大压强平衡不移动,CH3OH体积分数不变,B项错误;比温度低,反应更慢,到达平衡所需时间更长,C项错误;D项,容器温度为387 ,平衡常数K=4,而此时浓度商Qc=”“=”或“”“=”或“”)。当反应()处于图中a点时,保持温度不变,向恒容体系中通入少量氢气,达平衡后反应()可能处于图中的点(填“b”“c”或“d”),该贮氢合金可通过或的方式释放氢气。(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时,该反应的热化学方程式为。已知温度为T时:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)H=+165 kJmol-1CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H=-41 kJmol-1答案(1)30c加热减压(3)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)H=-206 kJmol-1解析(1)由氢原子守恒可知,zx+2=zy,解得z=;根据题意可知,吸氢速率v=30 mLg-1min-1;观察图像可知,升高温度,平衡时氢气的压强增大,即反应()的平衡逆向移动,故反应()为放热反应,H10。(2)观察图像可知,升高温度不利于氢化反应阶段吸收H2,由于T1(T2);在AB段,MHx与H2发生反应(),图中a点时向恒温、恒容体系中通入少量H2,H2被吸收,H/M 增大,平衡后反应()可能处于c点;反应()是气体体积减小的放热反应,释放H2时使反应()逆向移动即可,故可通过加热或减压的方法实现。(3)已知:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)H=+165 kJmol-1、CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H=-41 kJmol-1,由盖斯定律可知,-即得所求热化学方程式:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)H=-206 kJmol-1。19.(2014课标,26,13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H0(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molL-1s-1;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 molL-1s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。T100 (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 。答案(1)大于0.001 00.36 molL-1(1分,2分,2分,共5分)(2)大于(1分)反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高(2分)平衡时,c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.16 molL-1c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1K2=1.3 molL-1(3分)(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(每空1分,共2分)解析(1)随温度升高,混合气体的颜色变深,说明升温平衡向正反应方向移动,H0。在060 s时段,v(N2O4)=0.001 0 molL-1s-1;平衡常数K1=0.36 molL-1。(2)当温度由100 变为T时,N2O4的浓度降低,“三段式”如下:N2O4(g)2NO2(g)100 平衡时0.040 molL-10.120 molL-1温度T时变化0.020 molL-10.040 molL-1温度T平衡时0.020 molL-10.160 molL-1由于温度变为T时平衡向N2O4浓度减小的方向移动,即向吸热方向移动,故温度升高,所以T100 。当再次达到平衡时,平衡常数K2=1.3 molL-1。(3)温度不变,将反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡向气体分子数减小的方向(即逆反应方向)移动。20.(2014广东理综,31,16分)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应为主反应,反应和为副反应。1/4CaSO4(s)+CO(g) 1/4CaS(s)+CO2(g)H1=-47.3 kJmol-1CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)H2=+210.5 kJmol-1CO(g) 1/2C(s)+1/2CO2(g)H3=-86.2 kJmol-1(1)反应2CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的H=(用H1、H2和H3表示)。(2)反应的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线如图所示,结合各反应的H,归纳lgK-T曲线变化规律:a);b)。(3)向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应于900 达到平衡,c平衡(CO)=8.010-5 molL-1,计算CO的转化率(忽略副反应,结果保留两位有效数字)。(4)为减少副产物,获得更纯净的CO2,可在初始燃料中适量加入。(5)以反应中生成的CaS为原料,在一定条件下经原子利用率100%的高温反应,可再生CaSO4,该反应的化学方程式为;在一定条件下,CO2可与对二甲苯反应,在其苯环上引入一个羧基,产物的结构简式为。答案(1)4H1+H2+2H3(2)a)放热反应的lgK随温度升高而下降(或“吸热反应的lgK随温度升高而升高”)b)放出或吸收热量越大的反应,其lgK受温度影响越大(3)由题图查得反应在900 时:lgK=2平衡常数K=102=100设容器容积为V L,反应达到平衡时CO的浓度减少x molL-1CaSO4(s)+CO(g) CaS(s)+CO2(g)c开始(molL-1)x+8.010-50c平衡(molL-1)8.010-5xK=100x=1008.010-5=8.010-3CO转化率=100%=99%(4)CO2(5)CaS+2O2 CaSO4解析(1)反应4+反应+反应2即得所求反应,故H=4H1+H2+2H3。(2)仔细观察题给三条曲线的走势及斜率,即可归纳出lgK-T曲线变化的规律。(3)从图像中可得出900 时反应的平衡常数K=100,计算过程见答案。(5)CaS再生为CaSO4,反应的原子利用率为100%,故反应的化学方程式为CaS+2O2 CaSO4。对二甲苯苯环上引入一个COOH,产物为。21.(2014天津理综,10,14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1一种工业合成氨的简易流程图如下:(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:。(2)步骤中制氢气原理如下:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=+206.4 kJmol-1CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H