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第二章 化学反应速率和化学平衡12014课标全国卷已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为：H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有关该反应的说法正确的是()A反应速率与I浓度有关BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98 kJmol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)解析：由于反应速率由慢反应决定，故I浓度越大，反应速率越快，A正确；IO为中间产物，不是催化剂，B错误；活化能不是反应热，反应热是正、逆反应活化能的差值，C错误；依据总反应2H2O2=2H2OO2和反应速率计量数间的关系判断，D错误。答案：A22014四川高考在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：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)1.0102 mol/(Lmin)B实验中，该反应的平衡常数K2.0C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解析：中5 min时生成M 0.05 mol，则生成N也是0.05 mol，v(N)1.0103 mol(Lmin)1，A错误；中平衡时n(M)0.080 mol，则生成N 0.080 mol，消耗X、Y的物质的量分别为0.080 mol，因此平衡时容器中有X 0.02 mol、有Y 0.32 mol，其平衡常数K1，B错误；中反应温度与相同，则平衡常数也相同，K1。则有1，a0.12，即参加反应的X的物质的量为0.12 mol，其转化率为100%60%，C正确；的平衡常数为1，所以该反应的正反应为放热反应，故的反应在800 时进行，则有1，b0.060，升高温度，平衡向逆反应方向移动，因此在900 进行至平衡时b0.060，D错误。答案：C32014北京高考一定温度下，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)如下表。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)3.3102mol/(Lmin)B610 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102mol/(Lmin)C反应至6 min时，c(H2O2)0.30 molL1D反应至6 min时，H2O2分解了50%解析：10 mL溶液中含有H2O2物质的量为0.01 L0.4 molL10.004 mol,6 min时，氧气的物质的量为0.001 mol，根据三段法解题： 2H2O22H2OO2初始物质的量(mol) 0.004 0变化的物质的量(mol) 0.002 0.0016 min时物质的量(mol) 0.002 0.001则06 min时间内，c(H2O2)0.2 molL1，所以v(H2O2)3.3102 mol(Lmin)1，故A正确；6 min时，c(H2O2)0.2 molL1，故C错误；6 min时，H2O2分解率为100%50%，故D正确；随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应速率也逐渐减小，所以610 min的平均反应速率小于前6 min的平均速率，即小于3.3102 mol(Lmin)1，故B正确。答案：C42014重庆高考在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()A该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量BT2下，在0t1时间内，v(Y) molL1min1CM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆DM点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小解析：由图象知T1时达平衡时间短，故T1T2，而升高温度，反应速率加快，故M点正反应速率v正大于N点逆反应速率v逆，C项正确；从图中可知：到达W点反应消耗的X比M点多，所以反应进行到M点比进行到W点放出的热量少，A错；B项v(Y)v(X) molL1；M点时再加入一定量X，相当于将原平衡压缩体积，平衡正向移动，X转化率增大。答案：C52014安徽高考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象作出的判断正确的是()ABCD升高温度，平衡常数减小03 s内，反应速率为v(NO2)0.2 molL1t1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)解析：分析A项图中曲线可知，该反应的正反应方向为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，A项正确；B项中速率的单位应为molL1s1，故B项错误；加入催化剂，平衡不移动，故C项错误；增大生成物O2的浓度，平衡逆向移动，反应物NO2的转化率降低，故D项错误。答案：A62014福建高考在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：反应时间/min01020304050607080901000.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000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) A B C D解析：由表中数据分析，每隔10分钟，N2O浓度减少0.01 molL1，即N2O的分解速率与N2O的浓度无关，则A正确，B错误；C项，浓度越大，则半衰期越大，C项错误；D项，在相同时间内，浓度越大，转化率越小，D项错误。答案：A72013四川高考在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g)2Z(g) Hv(正)C该温度下此反应的平衡常数K1.44D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大解析：A项，反应前2 min的平均反应速率v(Y)2.0103 mol/(Lmin), 由反应方程式可知v(Y)v(Z)12，则v(Z)4.0103 mol/(Lmin); B项，Hv(逆)；C项，该温度下7 min后反应达平衡，若设在此过程中Y消耗的物质的量为n，则 X(g)Y(g)2Z(g)始0.16 mol 0.16 mol 0变 n n 2n平0.10 mol 0.10 mol 2nn0.16 mol0.10 mol0.06 mol平衡常数K1.44；D项，该反应前后气体总体积不变，压强对平衡没有影响，再加入0.2 mol Z，达到的新平衡状态与原平衡等效，故X体积分数不变。答案：C82013重庆高考将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：b0K(1000 )K(810 )上述中正确的有()A4个B3个C2个 D1个解析：1.0 MPa、810 时G的平衡体积分数为54.0%,2.0 MPa、915 时G的平衡体积分数为75.0%，由题意可知加压平衡向左移动，G的体积分数减小，只有正反应为吸热反应，升温平衡向右移动才能得到上面的结果，故该反应的正反应为吸热反应。b与f相比压强大，温度低，均有利于平衡左移，正确；915 、2.0 MPa时G的平衡体积分数为75.0%，设E的初始量为a mol，转化量为x mol，E(g)F(s)2G(g)起始 a mol 0 mol转化 x mol 2x mol平衡 (ax) mol 2x mol则100%75.0%，x0.6a，E的转化率为100%60%，正确；由方程式可知1 mol气体E与固体F反应可生成2 mol气体G，正确；降温，平衡向左移动，平衡常数减小，正确。故选项A正确。答案：A92013安徽高考一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)CO(g)MgO(s)CO2(g)SO2(g) H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变上图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析：该反应为正方向体积增加且吸热。A项，升高温度，平衡正向移动，气体的质量增加，密度增大，正确；B项，增加CO的量，平衡正向移动，利用K保持不变的性质，c(SO2)增大，故比值减小，错误；C项，平衡常数只与温度有关，错误；D项，因MgSO4为固体，增加其量，对CO的转化率没有影响，错误。答案：A102013北京高考下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()A.B.t/2550100Kw/10141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(molL1)0.10.01pH11.110.6解析：A项中NO2球中存在2NO2N2O4，H0，正反应放热，NO2球放入冷水，颜色变浅，NO2球放入热水，颜色变深，可以用平衡移动原理解释，A不合题意；水的电离是微弱的电离，存在电离平衡，同时电离是吸热过程，温度升高向电离方向移动，水的离子积增大，可以用平衡移动原理解释，B不合题意；加二氧化锰可以加快过氧化氢的分解，该反应不是可逆反应，不能用平衡移动原理解释，C符合题意；氨水中存在电离平衡NH3H2ONHOH，可以用平衡移动原理解释，D不合题意。答案：C112014天津高考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)H92.4 kJmol1一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)H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1对于反应，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂 d降低压强利用反应，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为_。(3)图1表示500 、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：_。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。图1图2(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。解析：(1)由题给反应信息不难写出再生反应的化学方程式为2NH4HSO22S2NH3H2O。(2)增大水蒸气浓度，平衡右移，但H2百分含量不一定提高；加入催化剂，对平衡无影响，不能提高H2百分含量；降低压强，反应速率减慢。设达到平衡时CO转化了x mol。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)n起始0.2 mol0 mol 0.8 moln平衡(0.2x) mol x mol(0.8x) mol(0.2x)x(0.8x)1.18，x0.18，CO100%90%。(3)方法一：设达到平衡时N2转化了x mol。N2(g)3H2(g)2NH3(g)n起始n mol 3n mol 0 n平衡(nx) mol (3n3x) mol 2x mol100%42%，x0.592n故N2体积分数100%100%14.5%。方法二：由N2、H2按13投料，N2与H2又按照13发生反应，故从反应开始到反应平衡，N2和H2之比始终为13。N2体积分数(142%)14.5%。(4)反应初期，NH3从无到有，在未达到平衡前，NH3物质的量是增大的，达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，NH3物质的量逐渐减小，曲线见答案。(5)通过热交换器(步骤)，加热进入合成塔的原料气，同时冷却从合成塔出来的平衡混合气。提高原料总转化率的方法有：对N2、H2加压；将产物NH3液化分离，减小生成物浓度；将未反应的N2、H2循环使用。答案：(1)2NH4HSO22NH3H2O2S(2)a90%(3)14.5%(4)(5)对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用122014山东高考节选研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H10()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H20()(1)4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K_(用K1