（三年模拟一年创新）高考化学 专题八 化学反应速率和化学平衡（全国通用）.doc

专题八 化学反应速率和化学平衡a组专项基础训练一、选择题1(2015沈阳四校月考)下列说法正确的是()a催化剂不影响反应活化能，但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率b化学反应速率为0.8 mol/(ls)是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol/lc根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢d对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显解析a项，催化剂可以降低反应所需的活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率，错误；b项，0.8 mol/(ls)是指1 s内该物质的浓度变化量为0.8 mol/l，错误；d项，反应速率与反应现象之间无必然联系，如酸碱中和反应的速率很快，但却观察不到什么现象，错误。答案c2(2015东北三校联考)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c3(2015张家界调研)在一恒容的密闭容器中充入0.1 moll1 co2、0.1 mol l1 ch4，在一定条件下发生反应：ch4(g)co2(g) 2co(g)2h2(g)，测得ch4平衡时转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是()a上述反应的hp3p2p1c1 100 时该反应的平衡常数为1.64d压强为p4时，在y点：v正v逆解析p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，h0，a项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4p3p2p1，b项正确；压强为p4，温度为1 100 时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(ch4)0.02 moll1，c(co2)0.02 moll1，c(co)0.16 moll1，c(h2)0.16 moll1，即平衡常数k1.64，c项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，此时v正v逆，d项正确。答案a4(2015河南漯河检测)在一定温度下，将h2和n2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：3h2n22nh3。起始时h2和n2的物质的量之和相等，平衡后分别测出h2、n2的转化率。能正确表示h2、n2的转化率与起始时的关系图是()解析反应物按化学计量数之比投料时，达到平衡时转化率相等，增加一种反应物的物质的量，该反应物的转化率减小，其他反应物的转化率增大。答案a5(2014广州六校第二次联考，12)高温下，某反应达平衡，平衡常数k。恒容时，温度升高，h2浓度减小。下列说法正确的是()a该反应的焓变为正值b恒温恒容下，增大压强，h2浓度一定减小c升高温度，逆反应速率减小d该反应的化学方程式为coh2oco2h2解析根据平衡常数的表达式可得出该反应的化学方程式为co2h2coh2o；升高温度，正、逆反应速率均增大；温度升高，h2浓度减小，平衡正向移动，说明正反应是吸热的，焓变为正值；在恒温恒容下，增大压强的方法有多种，h2浓度变化不确定。答案a二、非选择题6(2015湖南四校联考)如图所示的装置中发生反应2a2(g)b2(g)2c(g)ha kjmol1(a0)，已知p是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭k，向a、b容器中分别充入2 mol a2和1 mol b2，两容器分别在500 时达平衡，a中c的浓度为w1 moll1，放出热量b kj，b中c的浓度为w2 moll1，放出热量c kj。请回答下列问题：(1)此反应的平衡常数表达式为_；若将温度升高到700 ，反应的平衡常数将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)比较大小：w1_w2(填“”、“”或“”)，a、b、c由大到小的关系为_。(3)若打开k，一段时间后重新达平衡，容器b的体积将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)若让a、b体积相等且固定p，在b中改充入4 mol a2和2 mol b2，在500 时达平衡后c的浓度为w3 moll1，则w1、w3的关系为_。(5)能说明a中已达到平衡状态的是_(填序号，有一个或多个选项符合题意)。av(c)2v(b2)b容器内气体压强保持不变c容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化d容器内的气体密度保持不变(6)使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_。a及时分离出c气体 b适当升高温度c增大b2的浓度 d选择高效的催化剂解析(1)根据化学方程式可写出该反应的平衡常数表达式。平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数将减小。(2)a容器处于恒容状态，b容器处于恒压状态，该反应为气体分子数减小的反应，达到平衡时，b容器的体积小于a容器的体积，b容器相对于a容器相当于增压，平衡正向移动，w1b，由于该反应为可逆反应，不能进行完全，所以acb。(3)若打开k压强与外界压强相同，相当于对a容器加压，一段时间后重新达平衡，容器b的体积将减小。(4)若让a、b体积相等且固定p，在b中改充入4 mol a2和2 mol b2，不考虑平衡移动，则在500 时达平衡后，c的浓度为2w1 moll1，由于压强增大，平衡正向移动，所以w32w1。(5)无论平衡与否，反应中均有v(c)2v(b2)，a不符合题意；因为该反应是一个反应前后气体分子数不相等的反应，所以容器内气体压强保持不变时说明已达到平衡状态，容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化时已达到平衡状态，b、c符合题意；反应中生成物和反应物均为气态，又容器恒容，任何时候密度均不变，d不符合题意。(6)分离出c气体，反应速率减小，平衡向正反应方向移动；适当升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动；增加b2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动；选择高效的催化剂，反应速率增大，但平衡不移动。答案(1)k减小(2)cb(3)减小(4)w32w1(5)bc(6)cb组专项能力训练一、选择题1(2015四川都江堰诊断)fenton试剂常用于氧化降解有机污染物x。在一定条件下，反应初始时c(x)2.0103moll1，反应10 min进行测定，得图1和图2。下列说法不正确的是()a50 ，ph在36时，x降解率随ph增大而减小bph2，温度在4080 时，x降解率随温度升高而增大c无需再进行后续实验，就可以判断最佳反应条件是：ph3、温度为80 dph2，温度为50 时，10 min内x的平均降解速率v(x)1.44104moll1min1解析由图1可知，50 、ph在36时，x降解率随ph增大而减小，故a正确；由图2可知，ph2、温度在4080 时，x降解率随温度升高而增大，故b正确；因溶液ph、温度都会影响x的降解率，故还需要进行ph3时温度对x降解率影响的实验或温度为80 时ph对x降解率影响的实验，故c错误；d项，由图2可知，ph2、50 时x的转化率为72%，x的浓度变化量c(x)2.0103 moll172%1.44103 moll1，故v(x)1.44104 moll1min1，故d正确。答案c2(2015辽宁五市部分学校联考)已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的no2气体，且起始时体积相同。发生反应：2no2(g)n2o4 (g)h0。一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是()a平衡时no2体积分数：甲乙b达到平衡所需时间，甲与乙相等c该反应的平衡常数表达式kc(n2o4)/c(no2)d若两容器内气体的压强保持不变，均说明反应已达到平衡状态解析a项，甲、乙两体积相同的容器，相同条件下充入等物质的量的no2气体，反应发生时，气体物质的量减小，乙相当于减小压强，平衡向左移动，平衡时no2体积分数，甲乙，正确；b项，由a知，乙容器相当于减小压强，化学反应速率减小，达到平衡所需时间，甲”或“s2，在上图中画出c(co2)在t1、s2条件下达到平衡过程中的变化曲线。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_(填代号)。(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用ch4催化还原nox可以消除氮氧化物的污染。例如：ch4(g)2no2(g)=n2(g)co2(g)2h2o(g)h1867 kj/mol2no2(g) n2o4(g)h256.9 kj/mol写出ch4(g)催化还原n2o4(g)生成n2(g)和h2o(g)的热化学方程式：_将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以co2和h2o为原料制备hcooh和o2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_。解析(1)根据图像，“先拐先平数值大”得t1大于t2。升高温度，二氧化碳的浓度降低，平衡向逆反应方向移动，说明正反应是放热反应，即h0。先根据图像计算二氧化碳的反应速率，v(co2)0.05 mol(ls)1，同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以v(n2)0.025 mol(ls)1。温度越高反应速率越大，催化剂接触面积越大反应速率越大，反应到达平衡的时间越短。反应达到平衡状态时，各物质的反应速率不再变化，故a错误；该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，随反应进行温度升高，当温度不变时，化学平衡常数不变，故b正确；二氧化碳和一氧化氮的物质的量相等时，该反应不一定达到平衡状态，故c错误；反应达到平衡状态时，各物质的质量分数不再发生变化，故d正确。(2)将第一个方程式减第二个方程式得：ch4(g)n2o4(g)=n2(g)co2(g)2h2o(g)h810.1 kj/mol。催化剂b表面上二氧化碳得电子和氢离子反应生成甲酸，所以发生的电极反应式为：co22h2e=hcooh。答案(1)0。反应中co2的浓度随时间的变化情况如图所示。(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，v(co)_；反应达到平衡时，c(h2)_。(2)判断该反应达到平衡的依据是_。co2减少的化学反应速率和co减少的化学反应速率相等co、h2o、co2、h2的浓度都相等co、h2o、co2、h2的浓度都不再发生变化正、逆反应速率都为零解析(1)由图可知10 min时反应达到平衙，所以v(co)v(co2)0.03 moll1/10 min0.003 moll1min1，方程式的化学计量数之比等于反应时物质转化的浓度之比，所以反应达平衡时，c(h2)c(co2)0.03 moll1。(2)反应达到平衡的标志是反应体系组成不变。正、逆反应速率相等且不为零。co减少的化学反应速率是正反应速率，co2减少的化学反应速率是逆反应速率。所以选。答案(1)0.003 moll1min10.03 moll1(2)【演练5】 化学平衡移动对于可逆反应n2(g)3h2(g) 2nh3(g)hp1)反应的影响平衡体系增加n2的浓度对反应的影响催化剂对反应的影响示意图解析(1)根据到达平衡时间长短判断反应速率大小。(2)根据转化率大小以及正逆反应速率关系判断平衡移动方向。答案c【演练6】 化学平衡常数(1)反应fe(s)co2(g)feo(s)co(g)h1，平衡常数为k1反应fe(s)h2o(g)feo(s)h2(g)h2，平衡常数为k2在不同温度时k1、k2的值如下表：700 900 k11.472.15k22.381.67反应co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)h，平衡常数k，则h_(用h1和h2表示)，k_(用k1和k2表示)，且由上述计算可知，反应co2(g)h2(g) co(g)h2o(g)是_反应(填“吸热”或“放热”)。(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的co2气体，发生反应fe(s)co2(g)feo(s)co(g)h0，co2的浓度与时间的关系如图所示：该条件下反应的平衡常数为_；若铁粉足量，co2的起始浓度为2.0 moll1，则平衡时co2的浓度为_moll1。下列措施中能使平衡时增大的是_(填序号)。a升高温度b增大压强c再充入一定量的co2 d再加入一定量铁粉解析(1)目标反应可由上述两个反应相减得到，hh1h2，k，随温度升高，k1增大，k2减小，所以增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应。(2)平衡时c(co2)0.5 moll1，c(co)1 moll1，k2.0。设平衡时c(co)a moll1，则平衡时c(co2)(2a)moll1，则k2.0，解得a，2a。升高温度，平衡正向移动，a正确；增大压强，平衡不移动，b错误；充入一定量的co2，最终得到的是等效平衡，c错误；铁粉不影响平衡的移动，d错误。答案(1)h1h2吸热(2)2.00.67(或2/3)a【演练7】 速率平衡综合图像在容积不变的密闭容器中进行反应