高考化学二轮复习 专题二 第8讲 化学反应速率和化学平衡课时规范练 新人教版.doc

专题二 第8讲 化学反应速率和化学平衡建议时间：40分钟1在密闭容器中，一定条件下进行如下反应：no(g)co(g)n2(g)co2 (g)h373.2 kj/mol，达到平衡后，为提高no的转化率和该反应的速率，可采取的措施是()(导学号 56470087)a加催化剂同时升高温度b加催化剂同时增大压强c升高温度同时充入n2d降低温度同时增大压强解析：催化剂不能改变平衡状态，正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，no转化率降低，a错误；催化剂不能改变平衡状态，正反应体积减小，增大压强平衡向正反应方向移动，no转化率增大，b正确；正反应放热，升高温度同时充入n2平衡向逆反应方向移动，no转化率降低，c错误；降低温度同时增大压强平衡向正反应方向移动，但反应速率不一定增大，d错误。答案：b2一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2x(g)y(g)z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()a混合气体的密度不再变化b反应容器中y的质量分数不变cx的分解速率与y的消耗速率相等d单位时间内生成1 mol y的同时生成2 mol x解析：x的分解速率与y的消耗速率之比为21时，才能说明反应达到平衡状态，故c项错误。答案：c3在2 l的恒容容器中，充入1 mol a和3 mol b，并在一定条件下发生如下反应：a(s)3b(g)2c(g)，若经3 s后测得c的浓度为0.6 moll1，下列选项说法正确的组合是()用b表示的反应速率为0.4 moll1s13 s时生成c的物质的量为1.2 mol3 s时b的浓度为0.6 moll1abc d解析：在2 l的恒容容器中，充入1 mol a和3 mol b，并在一定条件下发生如下反应：a(s)3b(g) 2c(g)，若经3 s后测得c的浓度为0.6 moll1，用c表示的化学反应速率为0.6 moll1/3 s0.2 moll1s1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以用b表示的反应速率为0.3 moll1s1，错误；3 s时生成c的物质的量为ncv0.6 mol/l2 l1.2 mol，正确；3 s时转化的b的物质的量为1.8 mol，剩下的b的物质的量为1.2 mol，所以b的浓度为0.6 moll1，正确。答案：c4一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：s2cl2(橙黄色液体)cl2(气)2scl2(鲜红色液体)h61.16 kjmol1。下列说法正确的是()a增大压强，平衡常数将增大b达到平衡时，单位时间里消耗n mol s2cl2的同时也生成n mol cl2c达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小d加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高解析：平衡常数只与温度有关系，增大压强平衡常数不变，a错误；b.根据方程式可知单位时间里消耗n mol s2cl2的同时生成n mol cl2，cl2的生成与消耗的物质的量相同，反应处于平衡状态，b正确；正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氯气的含量增大，c错误；加入氯气，平衡向正反应方向移动，s2cl2的转化率增大，氯气的转化率降低，d错误。答案：b5常温常压下，向2 l的恒温密闭容器中投入2 mol a和1 mol b，发生可逆反应 3a(g)2b(s)2c(g)d(g)ha kj/mol。5 min后达平衡，测得容器中n(c)0.8 mol。则下列说法正确的是()a使用催化剂或缩小容器体积，该平衡均不会移动b3v(a)2v(c)0.16 mol/(lmin)c升高温度，该平衡正向速率减小，故平衡逆向移动d该可逆反应达平衡后，放出a kj的热能(假设化学能全转化为热能)解析：由于该反应气体物质的量不变，所以缩小容器体积平衡不移动，使用催化剂不会改变平衡，平衡也不移动，a项正确：化学反应速率之比等于化学计量数之比，应该是2v(a)3v(c)0.24 mol/(lmin)，b项错误；升高温度，正逆反应速率均增大，逆反应速率增大更多，平衡逆向移动，c项错误；根据题干中的热化学方程式可知每生成2 mol c和1 mol d放出热量a kj，但由于该反应是可逆反应，所以达平衡时2 mol a和1 mol b没有反应完，放出的热量小于a kj，d项错误。答案：a6某温度下，向2 l恒容密闭容器中充入1.0 mol a和1.0 mol b，反应a(g)b(g)c(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是()t/s05152535n(a)/mol1.00.850.810.800.80a.反应在前5 s的平均速率v(a)0.17 moll1s1b保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(a)0.41 moll1，则反应的h0c相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol c达到平衡时，c的转化率大于80%d相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol a、0.20 mol b和1.0 mol c，反应达到平衡前v(正)v(逆)解析：a的物质的量达到0.80 mol反应达到平衡状态，则a(g)b(g) c(g)起始量/(mol)1.01.00变化量/(mol) 0.20 0.20 0.20平衡量/(mol) 0.80 0.80 0.20代入求平衡常数：k0.625。反应在前5 s的平均速率v(a)0.015 moll1s1，故a错误；保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(a)0.41 moll1，a物质的量为0.41 mol/l2 l0.82 mol0.80 mol，说明升温平衡逆向移动，正反应是放热反应，则反应的h0，故b错误；等效于起始加入2.0 mol a和2.0 mol b，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的ab转化率较原平衡高，故平衡时ab的物质的量小于1.6 mol，c的物质的量大于0.4 mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol c，达到平衡时，c的物质的量大于0.4 mol，参加反应的c的物质的量小于1.6 mol，转化率小于80%，故c错误；相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol a、0.20 mol b和1.0 mol c，qc50k，反应逆向进行，反应达到平衡前v(正)v(逆)，故d正确。答案：d7用co和h2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：co(g)2h2(g)=ch3oh(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比12充入co和h2，测得平衡混合物中ch3oh的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()a该反应的h0，且p1p2b反应速率：v逆(状态a)v逆(状态b)c在c点时，co转化率为75%d在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的ch3oh，达平衡时ch3oh的体积分数不同解析：由图可知，升高温度，ch3oh的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的h0，300 时，增大压强，平衡正向移动，ch3oh的体积分数增大，所以p1p2，故a错误；b点对应的温度和压强均大于a点，温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率增大，因此v逆(状态a)v逆(状态b)，故b错误；设向密闭容器充入了1 mol co和2 mol h2，co的转化率为x，则co(g)2h2(g) ch3oh(g)起始/(mol)120变化/(mol) x 2x x平衡/(mol) 1x 22x x在c点时，ch3oh的体积分数0.5，解得x0.75，故c正确；由等效平衡可知，在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的ch3oh，达平衡时ch3oh的体积分数都相同，故d错误。答案：c8(2016全国卷)丙烯腈(ch2chcn)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(ch2chcho)和乙腈(ch3cn)等。回答下列问题：(导学号 56470088)(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(c3h3n)和副产物丙烯醛(c3h4o)的热化学方程式如下：c3h6(g)nh3(g)o2(g)=c3h3n(g)3h2o(g)h515 kjmol1c3h6(g)o2(g)=c3h4o(g)h2o(g)h353 kjmol1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 。低于460 时，丙烯腈的产率_(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选，填标号)。a催化剂活性降低b平衡常数变大 c副反应增多 d反应活化能增大图(a)图(b)(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与的关系如图(b)所示。由图可知，最佳约为_，理由是_。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_。解析：(1)由热化学方程式可知，反应气体分子数增加，是一个熵增的放热反应，反应气体分子数不变，是一个熵变化不大的放热量较大的反应，在热力学上都属于自发进行的反应。由于反应是一个气体分子数增加的放热反应，降温、减压均有利于提高丙烯腈的平衡产率。有机反应中要提高某反应的选择性，关键是选择合适的催化剂。(2)由于反应是放热反应，温度降低，平衡右移，丙烯腈的平衡产率应增大，因此图(a)中460 以下的产率不是对应温度下的平衡产率。反应的平衡常数随温度的升高而变小，反应的活化能不受温度的影响，故当温度高于460 时，丙烯腈的产率降低的可能原因是催化剂活性降低和副反应增多。(3)由图(b)可知，当1时，丙烯腈的产率最高，而丙烯醛的产率已趋近于0，如果再增大，丙烯腈的产率反而降低，故最佳约为1。空气中o2的体积分数约为，结合反应方程式及最佳约为1可知，进料气氨、空气、丙烯的理论体积比应为1117.51。答案：(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂(2)不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低ac(3)1该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低17.519无色气体n2o4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。n2o4与no2转换的热化学方程式为n2o4(g)2no2(g)h24.4 kj/mol。(1)将一定量n2o4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是 _。av正(n2o4)2v逆(no2)b体系颜色不变c气体平均相对分子质量不变d气体密度不变达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次到达平衡时，混合气体颜色 _(填 “变深”“变浅”或“不变”)，判断理由_。(2)平衡常数k可用反应体系中气体物质分压表示，即k表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压总压物质的量分数例如：p(no2)p总x(no2)。写出上述反应平衡常数kp表达式 _(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响kp的因素_。(3)上述反应中，正反应速率v正k正p(n2o4)，逆反应速率v逆k逆p2(no2)，其中k正、k逆为速率常数，则kp为_(以k正、k逆表示)。若将一定量n2o4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 k、压强100 kpa)，已知该条件下k正4.8104 s1，当n2o4分解10%时，v正_kpas1。(4)真空密闭容器中放入一定量n2o4，维持总压强p0恒定，在温度为t时，平衡时n2o4分解百分率为。保持温度不变，向密闭容器中充入等量n2o4，维持总压强在2p0条件下分解，则n2o4的平衡分解率的表达式为_。解析：(1)根据平衡定义，v正v逆系数比，反应达到平衡状态，2v正(n2o4)v逆(no2)，a错误；体系颜色不变，说明no2浓度不变，一定达到平衡状态，b正确；气体质量不变、反应中气体物质的量改变，根据m，气体平均相对分子质量为变量，当气体平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态，c正确；气体质量不变、体积不变，密度为恒量，气体密度不变不一定平衡，d错误。n2o4(g)2no2(g)h24.4 kj/mol，正反应是吸热反应，达到平衡后，保持体积不变升高温度，平衡正向移动，no2浓度增大，则混合气体颜色变深。(2)平衡常数kp表达式；影响平衡常数k的因素是温度，所以影响kp的因素也是温度。(3)上述反应中，正反应速率v正k正p(n2o4)，逆反应速率v逆k逆p2(no2)，其中k正、k逆为速率常数，平衡时v正v逆，k正p(n2o4)k逆p2(no2)，kp为。若将一定量n2o4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 k、压强100 kpa)，已知该条件下k正4.8104 s1。当n2o4分解10%时，v正4.8104100 kpa3.9106 kpas1。(4)真空密闭容器中放入一定量n2o4，维持总压强p0恒定，设n2o4初始浓度为x，列式：n2o4(g) 2no2(g)起始x0 转化 x 2x 平衡 xx 2x向密闭容器中充入等量n2o4，维持总压强在2p0条件下，则n2o4初始浓度为2x，列式：n2o4(g) 2no2(g)起始/(mol)2x0 转化/(mol) 2x 4x 平衡/(mol) 2x2x 4x，。答案：(1)bc变深正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(no2)增加，颜色加深(2)(p总x)2(no2)/x(n2o4)温度(3)k正/k逆3.9106(4)10(2017日照模拟)生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注：破氰反应是指氧化剂将cn氧化的反应)。【相关资料】氰化物主要是以cn和fe(cn)63两种形式存在。cu2可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂；cu2在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计。fe(cn)63较cn难被双氧水氧化，且ph越大，fe(cn)63越稳定，越难被氧化。【实验过程】在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂cu2的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始ph和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验：(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验序号实验目的初始ph废水样品体积/mlcuso4溶液的体积/ml双氧水溶液的体积/ml蒸馏水的体积/ml为以下实验操作参考760101020废水的初始ph对破氰反应速率的影响1260101020_760_10实验测得含氰废水中的总氰浓度(以cn表示)随时间变化关系如图所示。(2)实验中2060 min时间段反应速率：v(cn)_moll1min1。(3)实验和实验结果表明，含氰废水的初始ph增大，破氰反应速率减小，其原因可能是_(填一点即可)。在偏碱性条件下，含氰废水中的cn最终被双氧水氧化为hco，同时放出nh3，试写出该反应的离子方程式：_。(4)该兴趣小组同学要探究cu2是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他们设计实验并验证上述结论，完成下表中内容(已知：废水中的cn浓度可用离子色谱仪测定)。实验步骤(不要写出具体操作过程)预期实验现象和结论解析：(1)影响该反应的因素有ph以及双氧水的浓度，实验目的为废水的初始ph对破氰反应速率的影响和双氧水的浓度对破