（新课标）2017高考化学二轮复习 第一部分 专题二 基本理论 第8讲 化学反应速率和化学平衡（含解析）.doc

专题二 基本理论第8讲 化学反应速率和化学平衡1(2016北京卷)下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()(导学号 58870037)a抗氧化剂b调味剂c着色剂 d增稠剂解析：食品中添加抗氧化剂，目的是减慢食品的变质速率，与反应速率有关；调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道，与反应速率无关；着色剂又称食品色素，是以食品着色为主要目的，丰富和改善食品色泽的物质，与反应速率无关；增稠剂在食品中主要是赋予食品所要求的流变特性，改变食品的质构和外观，将液体、浆状食品形成特定形态，并使其稳定、均匀，提高食品质量，以使食品具有黏滑适口的感觉，与反应速率无关。答案：a 2(2016舟山模拟)将bao2放入密闭的真空容器中，反应2bao2(s)2bao(s)o2(g)达到平衡。保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法不正确的是()a平衡常数不变 bbao量不变c氧气压强不变 dbao2量增加解析：平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，a正确；保持温度不变，缩小容器容积，也就增大了压强，根据平衡移动原理，化学平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，所以bao的量减小，b不正确；温度不变，平衡常数不变，其数值等于氧气的浓度，浓度不变，因此压强不变，正确；缩小容器容积，平衡逆向移动，故体系重新达到平衡时bao2增加，d正确。答案：b3已知某化学实验的结果如下表：实验序号反应物在相同温度下测得的反应速率v/mol/(lmin).大小相同的金属片酸溶液1镁条1 mol/l盐酸v12铁片1 mol/l盐酸v23铁片0.1 mol/l盐酸v3下列结论正确的是()av1v2v3 bv3v2v1cv1v3v2 dv2v3v1解析：影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大，反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，故v2v3。答案：a4向某密闭容器中充入1 mol x与2 mol y发生反应：x(g)2y(g)az(g)h0，达到平衡后，改变某一条件(温度或容器体积)，x的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正确的是()aa2bt2t1ca点的反应速率：v正(x)v逆(z)d用y表示a、b两点的反应速率：v(a)v(b)解析：改变压强，x的平衡转化率不变，说明反应前后气体的化学计量数之和相等，所以a3；此反应为放热反应，升高温度，x的平衡转化率减小，故t1t2，所以v(b)v(a)。答案：c5(2016皖南模拟)在不同温度下，向v l密闭容器中加入0.5 mol no和0.5 mol活性炭，发生反应：(导学号 58870038)2no(g)c(s)n2 (g)co2 (g)hq kj/mol (q0)，达到平衡时的数据如下：温度/n(c)/moln(co2)/molt10. 15t20. 375下列有关说法正确的是()a由上述信息可推知：t1t2bt2时，若反应达平衡后再缩小容器的体积，c(n2)c(no)增大ct1时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后no的转化率增大dt1时，该反应的平衡常数k解析：a.根据题给反应和数据知，温度为t2时反应达平衡时n(co2)0.125 mol，则温度由t1到t2，平衡逆向移动，该反应为放热反应，则改变的条件为升高温度，则：t1t2，故a错误；b.该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，t2 时，若反应达平衡后再缩小容器的体积(即增大压强)，平衡不移动，c(n2)c(no)不变，故b错误；c.该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，t1 时，若开始时反应物的用量均减小一半相当于减小压强，平衡不移动，再次平衡后no的转化率不变，故c错误；d.t1 时，该反应的平衡常数kc(co2)c(n2)/c2(no)0.150.15/0.229/16(容积均为v l，计算过程中消去)，故d正确。 答案：d【考纲再现】【错题记录】1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3了解化学反应的可逆性。4了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。5理解外界条件(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。6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。1已知反应：2no(g)br2(g)=2nobr(g)的活化能为a kj/mol，其反应机理如下：no(g)br2(g)=nobr2(g)慢no(g)nobr2(g)=2nobr(g)快下列有关该反应的说法正确的是()a反应的速率主要取决于的快慢b反应速率v(no)v(nobr)2v(br2)cnobr2是该反应的催化剂d该反应的焓变等于a kj/mol解析：a项，反应速率的快慢主要取决于慢反应的速率；b项，反应速率之比等于化学计量数之比，根据总反应式知反应速率：v(no)v(nobr)2v(br2)；c项，nobr2是反应的中间产物，不是催化剂；d项，a kj/mol 是总反应的活化能，不是焓变。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)，以下叙述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项说明反应未达到平衡状态。 答案：c3(2016杭州模拟)处于平衡状态的反应：2h2s(g)2h2(g)s2(g)h0，不改变其他条件的情况下合理的说法是()(导学号 58870136)a加入催化剂，反应途径将发生改变，h也将随之改变b升高温度，正、逆反应速率都增大，h2s分解率也增大c增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低d若体系恒容，注入一些h2后达新平衡，h2浓度将减小解析：焓变是一个状态函数，与反应发生的途径无关，a项错误；温度升高，正逆反应速率均增大，因该反应是吸热反应，故平衡正向移动，h2s分解率增大，b项正确；该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，逆反应是放热反应，会使体系温度升高，c项错误；体系中注入h2，体系将向h2浓度降低方向移动，但最终h2的浓度仍比原来增大，d项错误。答案：b4(2016四川卷)一定条件下，ch4与h2o(g)发生反应：ch4(g)h2o(g)co(g)3h2(g)。设起始z，在恒压下，平衡时(ch4)的体积分数与z和t(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()a该反应的焓变h0b图中z的大小为a3bc图中x点对应的平衡混合物中3d温度不变时，图中x点对应的平衡在加压后(ch4)减小解析：a.根据图示知温度越高，ch4的体积分数越小，说明平衡向右移动，所以该反应的焓变0，正确；b.相同条件下z越大，平衡时ch4的体积分数越小，所以图中z的大小为b3a，错误；c.起始时3，反应过程中h2o和ch4等物质的量减小，所以平衡时3，错误；d.温度不变时，加压平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，错误。答案：a5向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的a和b，发生反应：xa(g)b(g)2c(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中c的浓度随时间变化关系分别用下图和下表表示：容器甲乙丙容积0.5 l0.5 l1.0 l温度t1t2t2反应物起始量0.5 mol a15 mol b0.5 mol a15 mol b2.0 mol a60 mol b下列说法正确的是()(导学号 58870137)at2时该反应的平衡常数k0.8b由图可知：t1t2，且该反应为吸热反应c前10 min乙、丙两容器中v(a)乙v(a)丙dc的质量m：m甲m乙2m丙解析：a.对于乙、丙两个容器来说，反应物的浓度后者是前者的2倍，达到平衡时产生的生成物的浓度后者也是前者的2倍，说明增大压强平衡不移动，故该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，x1。以乙为研究对象，达到平衡时c(c)1.0 mol/l，c(a)0.5 mol/l，c(b)2.5 mol/l，所以该温度下该反应的化学平衡常数是k0.8，a项正确；b.对于甲、乙两容器来说，只有温度不同，其他条件相同，由于乙先达到平衡，说明温度t1t2，而升高温度，生成物c的浓度减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，所以该反应为放热反应，b项错误；c.前10 min由于乙、丙两容器中反应温度相同，而反应物的浓度：乙丙，浓度越大，反应速率越快，所以v(a)乙v(a)丙，c项错误；d.该反应是气体物质的量不变的反应，改变压强平衡不发生移动，由图象可知甲、乙、丙中c的质量比为1.51.02.0，d项错误。答案：a6(2015四川卷)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()(导学号 58870138)a550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动b650 时，反应达平衡后co2的转化率为25.0%ct 时，若充入等体积的co2和co，平衡向逆反应方向移动d925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数kp24.0p总解析：a.550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，由于保持了压强不变，相当于扩大了体积，平衡正向移动，a项错误。b.根据图示可知，在650 时，co的体积分数为40%，根据反应方程式：c(s)co2(g) 2co(g)，设开始加入1 mol co2，反应掉了x mol co2，则有：c(s)co2(g) 2co(g)始态： 1 mol 0变化： x mol 2x mol平衡： (1x)mol 2x mol因此有：100%40%，解得x0.25，即co2的平衡转化率为100%25%，故b项正确。c项，由图可知，t 时，co与co2的体积分数相等，在等压下充入等体积的co和co2，对原平衡无影响，平衡不移动，c项错误。d.925 时，co的体积分数为96%，故kp23.04p总，d项错误。答案：b7某恒定温度下，在一个2 l的密闭容器中，加入4 mol a和2 mol b进行如下反应：3a(g)2b(g)4c(？)2d(？)，“？”代表状态不确定。反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol c，且反应前后压强之比为54，则下列说法正确的是()(导学号 58870139)a该反应的化学平衡常数表达式是kb此时b的平衡转化率是35%c增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大d增加c，b的平衡转化率不变解析：3a(g)2b(g) 4c(？)2d(？)起始/mol4200变化/mol1.20.81.60.8平衡/mol2.81.21.60.8n(平)(42)mol4.8 mol由此推知：c为固体或纯液体，d为气体，该反应的平衡常数表达式为k；平衡时b的转化率100%40%；增大该体系的压强，平衡向右移动，由于温度没变，化学平衡常数不变；由于c为固体或纯液体，增加c对平衡没有影响，b的平衡转化率不变。答案：d8(2016全国卷)煤燃烧排放的烟气含有so2和nox，形成酸雨、污染大气，采用naclo2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：(1)naclo2的化学名称为_。(2)在鼓泡反应器中通入含有so2和no的烟气，反应温度323 k，naclo2溶液浓度为5103 mol/l。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子sosononoclc/(mol/l)8.351046.871061.51041.21053.4103写出naclo2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，no的转化率_(填“提高”“不变”或“降低”)。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的ph逐渐_(填“增大”“不变”或“减小”)。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了so2和no在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。(3)在不同温度下，naclo2溶液脱硫、脱硝的反应中so2和no的平衡分压pc如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”“不变”或“减小”)。反应clo2so2socl的平衡常数k表达式为_。(4)如果采用naclo、ca(clo)2替代naclo2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，ca(clo)2相比naclo具有的优点是_。解析：(1)naclo2中cl元素的化合价为3，其化学名称为亚氯酸钠。(2)分析表中数据可知，naclo2溶液脱硝过程中主要生成cl和no，结合电子守恒和元素守恒写出离子方程式：4no3clo4oh=4no3cl2h2o。该反应中只有no是气体，增加压强，有利于no的吸收，no的转化率提高。由于吸收so2和no过程中生成h，溶液中c(h)不断增大，溶液的ph逐渐减小。由表中数据可知，相同时间内，c(so)比c(no)增加得多，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率，其原因除了so2和no在烟气中的初始浓度不同外，还可能是no溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)由图可知，温度升高，so2和no的平衡分压pc对应的lgpc逐渐减小，说明so2和no的平衡分压pc逐渐增大，则脱硫、脱硝反应逆向进行，平衡常数均减小。反应clo2so2socl的平衡常数k的表达式为k。(4)利用ca(clo)2替代naclo2，形成caso4沉淀，平衡向产物方向移动，so2转化率提高。答案：(1)亚氯酸钠(2)4no3clo4oh=4no3cl2h2o提高减小大于no溶解度较低或脱硝反应活化能较高(3)减小 k(4)形成caso4沉淀，反应平衡向产物方向移动，so2转化率提高9(2016枣庄模拟)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)。(导学号 58870140)【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：(cn)_mol/(lmin)。(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，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成下表中内容(己知：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氰反应速率的影响，其它量应不变，而且总体积不变，蒸馏水的体积为10 ml，所以双氧水的体积为20 ml；(2)根据v0.0175 mol/lmin；(3)ph越大，fe(cn)63越稳定，越难被氧化，所以破氰反应速率减小；因为氰废水中的cn一最终被双氧水氧化为hco，其中的碳由2价变成4价，1 mol cn转移2 mol的电子，而过氧化氢1 mol也转移2 mol的电子，所以cn一和h2o2的物质的量之比为11，所以反应的离子方程式为：cnh2o2h2o=nh3hco；(4)分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份，滴加过氧化氢，一份中加入少量的无水硫酸铜粉末，另一份不加，用离子色谱仪测定废水中的cn一浓度，如果在相同时间内，若甲试管中的cn浓度小于乙试管中的cn浓度，则cu2对双氧水破氰反应起催化作用，反之则不起催化作用。答案：(1)双氧水的浓度对破氰反应速率的影响1020 (2)0.0175(3)初始ph增大，催化剂cu2会形成cu(oh)2沉淀，影响了cu2的催化作用(或初始ph增大，fe(cn)63较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化)cnh2o2h2o=nh3hco(4)实验方案(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中，再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液，只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末，用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的cn浓度相同时间内，若甲试管中的cn浓度小于乙试管中的cn浓度，则cu2对双氧水破氰反应起催化作用；若两试管中的cn浓度相同，则cu2对双氧水破氰反应不起催化作用10.(2015全国卷，改编)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)h199 kj/molco2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h258 kj/molco2(g)h2(g)co(g)h2o(g)h341 kj/mol回答下列问题：(导学号 58870141)(1)反应的化学平衡常数k表式为_；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kc(ch3oh)/c(co)c2(h2)。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kp a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雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气的排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应：n2(g)o2(g) 2no(g)h1 a kj/molco(g)1/2 o2(g)co2(g)h2 b kj/mol2co(g)2no(g)n2(g)2co2(g)h3请回答下列问题：(导学号 58870142)(1)h3_kj/mol(用含a、b的代数式表示)。 (2)对于有气体参与的反应，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浓度c(b)，则反应的平衡常数表达式kp_。(3)能说明反应已达平衡状态的标志是_(填字母)。a单位时间内生成1 mol co2的同时消耗了1 mol cob在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变c在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化d在恒温恒压的容器中，no的体积分数保持不变(4)在一定温度下，向体积为v l的恒容密闭容器中充入一定量的no和co，发生反应。在t1时刻达到平衡，此时n(co)x mol，n(no)2x mol，n(n2)y mol，则no的平衡转化率为_(用含x、y的代数式表示)；再向容器中充入y mol co2和x mo