河南省信阳市二高高考化学二轮复习 专题4 化学反应速率与化学平衡训练题（含解析）.doc

化学反应速率与化学平衡 1、海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备mgo的实验方案： 模拟海水中的离子浓度(mol/l)namg2ca2cl0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某种离子的浓度小于1.0105 mol/l，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。已知：ksp(caco3)4.96109；ksp(mgco3)6.82106；kspca(oh)24.68106；kspmg(oh)25.611012。下列说法正确的是a沉淀物x为caco3b滤液m中存在mg2，不存在ca2c滤液n中存在mg2、ca2d步骤中若改为加入4.2 g naoh固体，沉淀物y为ca(oh)2和mg(oh)2的混合物【答案】a【解析】这是一道新颖的计算型分析推断题，命题者通过精心选择，以从模拟海水中制备mgo的实验方案为背景，结合考查有关溶度积的概念及计算，把一个具体情景与教材的知识内容有机结合起来。要求考生定量地分析发生的反应，溶液中存在的离子，推断沉淀是否产生，从而得出正确的结论。计算强调了实用性以及认识、解决问题的综合性，体现了新课程的特色。 步骤,从题给的条件，可知n(naoh ) = 0.001mol，即n(oh) = 0.001mol。依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律，当1l模拟海水中，加入0.001mol naoh时，oh 恰好与hco3完全反应：ohhco3= co32-h2o，生成0.001mol co32。由于ksp(caco3) kspmg(oh)2，有mg(oh)2沉淀生成。又由于kspmg(oh)2c(mg2)(103)25.61012，c(mg2)5.6106105，无剩余，滤液n中不存在mg2。c选项错误。步骤中若改为加入4.2 g naoh固体，则n（naoh）=0.105mol，与0.05mol mg2反应：mg2+ 2 oh= mg(oh)2，生成0.05 mol mg(oh)2，剩余0.005 mol oh。由于qca(oh)2=c(ca2)(oh)2 = 0.010(0.005)22.5107kspca(oh)2，所以无ca(oh)2沉淀析出，沉淀物y为mg(oh)2沉淀，d选项错误。2、下列现象不是由平衡移动引起的是（ ）a氯水光照颜色变浅 b使用排饱和食盐水的方法收集氯气ch2、i2、hi平衡混合气加压颜色变深 d把有缺陷的胆矾晶体，投入饱和的硫酸铜溶液，一段时间后，晶体变为规则结构。 【答案】c 3、某温度下，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(？)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol c，且反应的前后压强之比为54(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是( )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35c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【答案】d【解析】反应达到平衡反应的前后压强之比为54，同温同体积条件下，物质的量之比等于压强之比，即n(前)n(后)=54，说明这是个气体体积减少的反应，结合4 mol a和2 mol b，平衡时生成1.6 mol c，分别讨论后只有c为固体或液体和d为气体满足条件，则该反应的化学平衡常数表达式是k平衡时b的平衡转化率是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为固体或液体, 增加c对平衡没影响，b的平衡转化率不变。4、某温度时，在一个容积为2l的密闭容器中，x、y、z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示根据图中数据，下列有关说法错误的是（）a该反应的化学方程式为3x+y2zb2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行c反应开始至2 min，z的反应速率为0.05 moll1min1d反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍【答案】a【解析】a、由图可知随反应进行x、y的物质的量变小，z的物质的量变大，所以x、y为反应物，z为生成物，反应结束各物质的物质的量不变，所以反应为可逆反应，故a错误；b、根据图可知该反应为可逆反应，所以达到反应限度时，正逆反应还在进行，不过此时正逆反应速率相等，组成不变，故b正确；c、由图可知2min内z的物质的量变化量为0.2mol，所以2min内以z表示的平均反应速率v（z）=0.05mol/（lmin），故c正确；d、由图可知开始混合气体的总的物质的量为2mol，平衡时混合气体的物质的量为（0.9+0.7+0.2）mol=1.8mol，压强之比等于物质的量之比，所以反应达平衡此时体系的压强是开始时 =0.9倍，故d正确；故选：a5、一定量的锌粉和6 mol/l的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生h2的总量的是（）石墨粉cuo铜粉铁粉浓盐酸a b c d【答案】b【解析】会形成原电池而加快反应，增大浓度加快反应。6、已知nahso3溶液在不同温度下均可被过量 kio3氧化，当 nahso3完全消耗即有 i2析出，依据 i2析出所需时间可以求得 nahso3的反应速率将浓度均为 0.020moll1的 nahso3溶液（含少量淀粉）10.0ml、kio3（过量）酸性溶液 40.0ml 混合，记录 1055间溶液变蓝时间，55时未观察到溶液变蓝，实验结果如图据图分析，下列判断不正确的是（）a40之前，溶液变蓝的时间随温度的升高而缩短b图中a点对应的 nahso3反应速率为 5.0105moll1s1c图中b、c两点对应的 nahso3反应速率相等d40之后，淀粉不宜用作该实验的指示剂【答案】c【解析】a从图象中可以看出，40以前，温度越高，反应速度越快，40后温度越高，变色时间越长，反应越慢，而55，未变蓝，说明没有生成i2，故a正确；ba点时间为80s，浓度变化量为=0.004mol/l，a点对应的nahso3反应速率为5.0105moll1s1，故b正确；cb点的反应原理为：当碘酸钾过量时，生成碘单质，其离子反应式为5so32+2io3+2h+=5so42+i2+h2o，而图中c点的反应原理为2io3+5so2+4h2o=5so42+i2+8h+，则图中b、c点对应的反应原理不一样，且温度不同，故反应速率不同，故c错误；d.55时，没有出现蓝色，故淀粉已不能作为该反应的指示剂，故d正确；故选c7、在一定体积和一定条件下有反应n2+3h22nh3，现分别从两条途径建立平衡：起始浓度 n2：l moll 1，h2：3moll 1起始浓度 n2：2moll 1，h2：6moll 1则下列叙述正确的是（）a和ii两途径达到平衡时，体系内各成分的体积分数相同b达到平衡时，途径的反应速率v（h2）等于途径的反应速率v（h2）c达到平衡时，途径体系内混合气体的压强是途径内混合气体压强的2倍d达到平衡时，途径体系内混合气体的密度为途径体系内混合气体的密度的【答案】d【解析】解：途径n2、h2的起始物质浓度分别为1mol/l和3mol/l；途径起始浓度：n2：2moll 1，h2：6moll 1，与途径相比，恒温恒压下，途径为途径i起始浓度的2倍，与途径为相似平衡，由于容器体积一定，相当于途径ii为增大压强，平衡右移，a、和ii两途径达到平衡时，途径i中氨气的体积分数小，故a错误；b、途径ii中氢气的浓度大，化学反应速率快，故b错误；c、途径ii相当于达到i的平衡后，平衡右移，故压强减小为途径i的2倍小一些，故c错误；d、由于容器体积相同，途径ii的质量为途径i的2倍，故途径ii的密度为途径i的2倍，故d正确，故选d8、在如图所示的三个容积相同的容器中进行如下反应：3a(g)+b(g)2c(g)；h0。若起始温度相同，分别向三个容器中通入3mola和1mol b，则达到平衡时各容器中c物质的体积分数由大到小的顺序为（）a bcd【答案】a9、已知h2(g)+i2(g) 2hi(g) h|h2|，因此h1h2。中h12h2，又h1、h2均小于零，所以h1h2。中在恒压容器建立平衡后so2的转化率大于恒容容器中so2的转化率，故q10，h2h2。13、已知反应：2ch3coch3(l) ch3coch2coh(ch3)2(l)。取等量ch3coch3，分别在0 和20 下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（y-t）如图所示。下列说法正确的是a.b代表0 下ch3coch3的y-t曲线b.反应进行到20min末，h3coch3的 c.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率d.从y=0到y=0.113，ch3coch2coh(ch3)2的【答案】d【解析】14、在m a(g)+n b(g)p c(g)+q d(g)的反应中，经5 min达到平衡，测得a增加3 moll-1，b增加1 moll-1，c减少2 moll-1，此时若给体系加压，平衡不移动，则mnpq为( )a.2323 b.2233c.3122 d.3123【答案】c【解析】平衡后增大压强，平衡不移动，说明该反应为气体体积不变的反应，m+n=p+q，因为mnp=312，所以c项正确。15、工业上消除氮氧化物的污染，可用如下反应： ch4(g)2no2(g)n2(g)co2(g)2h2o(g) ha kj/mol 在温度t1和t2时，分别将0.50 molch4和1.2 molno2充入体积为1 l的密闭容器中，测得n(ch4)随时间变化数据如下表：温度 时间/minn/mol010204050t1n(ch4)0.500.350.250.100.10t2n(ch4)0.500.300.180.15下列说法不正确的是a10 min内，t1时(ch4)比t2时小 b温度：t1t2ch：a0 【答案】d16、反应l(s)ag(g) br(g)达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图 所示，图中：压强p1p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中g的体积 分数据此可判断 a上述反应正方向是放热反应 b上述反应正方向是吸热反应 cab da1b【答案】b17、探究性问题在理论指导元素化合物实验具有重要意义。问题对于已达平衡的可逆反应，当其它条件不变时，改变反应物或生成物的浓度会对化学平衡有何影响？猜想与假设假设1：化学反应处于平衡状态时，其它条件不变，增加反应物浓度，使平衡向正反应方向移动。假设2：化学反应处于平衡状态时，其它条件不变，增加反应物浓度，使平衡向逆反应方向移动。假设3：化学反应处于平衡状态时，其它条件不变，增加生成物浓度，使平衡向逆反应方向移动。假设4：化学反应处于平衡状态时，其它条件不变，增加生成物浓度，使平衡向正反应方向移动。设计和实施方案在已反应平衡的fecl3和kscn的混合液中，分别加入：fecl3溶液kscn溶液kcl固体naf溶液实验用品：仪器：烧杯、玻璃棒、胶头滴管试剂：fecl3(aq)(0.01 mol/l,1.0 mol/l)，kscn(aq)(0.01 mol/l，1.0 mol/l)，kcl(s)，naf(aq)(1.0 mol/l)。实验步骤：1往250 ml烧杯中加入100 ml蒸馏水，然后加入10 ml 0.01 mol/l fecl3溶液，再加入10 ml 0.01 mol/l kscn溶液，溶液由黄色变成橙红色。2取5支试管，编号分别为1,2,3,4,5，然后各取步骤(1)中fecl3和kscn的混合溶液4 ml加到5支试管中。往1号试管滴加23滴1.0 mol/l fecl3溶液，振荡，观察现象；往2号试管滴加23滴1.0 mol/l kscn溶液，振荡，观察现象；往3号试管中加入少量kcl固体，振荡，观察现象；往4号试管中滴加23滴1.0 mol/l naf溶液，振荡，观察现象。根据你所学的内容完成下列表格，并回答有关问题。fecl3与kscn溶液反应编号混合溶液颜色滴加的溶液溶液颜色的变化平衡移动的方向1橙红色fecl3颜色_了，由橙红色变成了_色向_移动2橙红色kscn颜色_了，由橙红色变成了_色向_移动3橙红色kcl颜色变浅了，由橙红色变成了黄色向_移动4橙红色naf颜色变浅了，由橙红色变成了无色向_移动5橙红色橙红色不移动(1)由现象说明假设_成立，假设_不成立。 (2)根据fe33scn fe(scn)3，加入kcl固体，颜色不应该有变化，但现象却是变浅了，请你分析变浅的可能原因是_。(3)根据“4”号试管中的现象，分析在4号试管中发生的变化是_，说明了_(从改变浓度影响平衡移动角度回答)【答案】加深血红加深血红右右左左(1)12(2)fe3与cl形成络离子，使fe3浓度减小，平衡向左移动(3)f与fe3形成了无色的且比fe(scn)3稳定的化合物(络合物)减小反应物的浓度会使平衡向逆反应方向移动。【解析】fecl3与kscn发生的化学反应为：fecl33kscn fe(scn)33kcl，fe33scn fe(scn)3。加入fecl3或kscn(增大反应物浓度)会使平衡向右移动，颜色加深，加入kcl固体，颜色变浅，说明平衡向左移动，可能是加入的cl与fe3形成配位离子，减小了fe3的浓度。加入naf溶液变为无色，说明f与fe3形成了比fe(scn)3更稳定的配位化合物，使平衡向左移动。18、某探究小组用hno3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用hno3浓度为1.00 moll1、2.00 moll1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 k、308 k，每次实验hno3的用量为25.0 ml、大理石用量为10.00 g。请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号t/k大理石规格hno3浓度/moll1实验目的298粗颗粒2.00()实验和探究hno3浓度对该反应速率的影响；()实验和_探究温度对该反应速率的影响；()实验和_探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响【答案】【解析】实验和探究hno3浓度对该反应速率的影响，所以和的温度和大理石规格要相同，hno3浓度要不同；若实验和探究温度对该反应速率的影响，则和的温度要不相同，hno3浓度和大理石规格要相同；若实验和探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响，则和的大理石的规格(粗、细)要不同，温度、hno3浓度要相同。19、某一个探究小组用kmno4酸性溶液和h2c2o4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用kmno4酸性溶液的浓度可选择0.01 moll-1、0.001 moll-1， 催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择298k、323k。每次实验kmno4酸性溶液的用量均为4 ml、h2c2o4溶液（0.1 moll-1）的用量均为2ml。（1）配平化学方程式：_kmno4 +_h2c2o4 +_h2so4 _k2so4 +_mnso4 +_co2 +_h2o（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号t/k催化剂的用量/ gkmno4酸性溶液的浓度/moll-1实验目的2980.50.01（）实验和探究kmno4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响；（）实验和探究温度对该反应速率的影响；（）实验和_探究催化剂对该反应速率的影响0（3）在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现，未加催化剂的情况下，刚开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快。针对上述实验现象，同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快，从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是_若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是_a硫酸钾 b硫酸锰 c二氧化锰 d水（4）某同学对实验和分别进行三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：kmno4酸性溶液的浓度 / moll-1溶液褪色所需时间 t / min第1次第2次第3次0.011413110.001677计算用0.001 moll-1 kmno4酸性溶液进行实验时kmno4的平均反应速率 （忽略混合前后溶液体积的变化）。（4） 若不经过计算，直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行_。若不可行（若认为可行则不填），请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案_【答案】(1) 配平化学方程式： 2kmno4 +5h2c2o4 +3h2so4 1k2so4 +2mnso4 +10co2 +8h2o(1) 请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号t/k催化剂的用量/ gkmno4酸性溶液的浓度/moll-1实验目的2980.50.01（）实验和探究kmno4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响；（）实验和探究温度对该反应速率的影响；（）实验和探究催化剂对该反应速率的影响2980.50.0013230.50.0129800.01（3）生成的mn2+催化反应的进行，b。（4）110-4mol/(lmin)。（5）不可行。取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的kmno4溶液反应。【解析】试题分析：（1）在酸性条件下，高锰酸根离子能和草酸发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水，根据电子的得失守恒可知，离子方程式为：2mno4-+5h2c2o4+6h+=2mn2+10co2+8h2o。（2）要得出反应物浓度、温度、催化剂对反应速率影响的结论至少要完成：取不同浓度kmno4溶液，在相同温度下进行反应；取同浓度kmno4溶液，在不同温度下进行反应；取同浓度kmno4溶溶，在同温度且有催化剂的条件下进行反应；取同浓度kmno4溶液，在同温度且不使用催化剂的条件下进行反应等3个实验来进行对比。（3）根据反应的方程式可知，生成物中有mn2+生成，这说明引起反应速率加快的原因还可能是生成的mn2+催化反应的进行，据此可知，如果要验证假设，则可以选择试剂硫酸锰，答案选b。（4）反应开始时：c（kmno4），反应时间：t（6min+7min+7min）36.7min，所以kmno4的平均反应速率（kmno4）。由题中数据知浓度大的褪色时间反而长，因颜色是由kmno4产生，虽然kmno4浓度大反应快，但kmno4的量也多，故无法比较，故不经过计算直接利用表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是不可行的；所以若想通过直接观察褪色时间长短来判断溶液浓度的大小，则必须保证kmno4酸性溶液的浓度相同，才能判断h2c2o4溶液浓度的大小，即取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应。考点：考查影响化学反应速率的因素、氧化还原反应方程式的配平、反应速率的计算点评：该题是高考中的常见题型，所以中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和胶体方法的指导与训练，有利于培养学生规范、严谨的实验设计、评价能力，有利于提高学生的学科素养。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。20、在一定温度和压强下，有1 mol某气体a，发生如下反应2a（g）xb(g)+c(g)，当达到平衡时，a在混合气中的体积分数为58.84%,混合气的总质量为46 g,平均相对分子质量为39.8,求：（1）a的分解率；（2）x的值。【答案】(1)31.8% (2)2【解析】（1）设达到平衡时，a转化了a mol 2axb+c起始（mol） 1 0 0转化（mol） a 平衡（mol） 1-a 根据阿伏加德罗定律：=58.84%而n（总）=1-a+=1.16则1-a=1.1658.84%=0.682 所以a=0.318(mol)故a的转化率=100%=31.8%(2)将a=0.318代入1-a+=1.16 得x=221、某温度时，在2l的密闭容器中，x、y、z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示（1）x的转化率是 （2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 ；（3）反应从开始至2分钟末，用z的浓度变化表示的平均反应速率为v（z）= ，（4）当反应进行到第 min，该反应是达到平衡 【答案】（1）30%；（2）3x+y2z；（3）0.05mol/（lmin）；（4）2，状态【解析】解：（1）根据图象知，x的转化率=30%，故答案为：30%；（2）根据图象知，x和y的物质的量减小，则x和y是反应物，z是生成物，根据参加反应的物质的量之比等于其计量数之比写出反应方程式，x减少的物质的量=1.0mol0.7mol=0.3mol，y减少的物质的量=1.0mol0.9mol=0.1mol，z=0.2mol0=0.2mol，则x、y、z的计量数之比为3：1：2，则该反应方程式为：3x+y2z，故答案为：3x+y2z；（3）z的平均反应速率=0.05mol/（lmin），故答案为：0.05mol/（lmin）；（4）根据图象知，当2min时各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态，故答案为：2，状态22、将水煤气转化成合成气，然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。除去水蒸气后的水煤气主要含h2、co、co2及少量的h2s、ch4，继续除去h2s后，可采用催化或非催化转化技术，将ch4转化成co，得到co、co2和h2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气。(1)制水煤气的主要化学反应方程式为：c(s)+h2o(g)co(g)+h2(g)，此反应是吸热反应。此反应的化学平衡常数表达式为 。下列能增大碳的转化率的措施是 。a加入c(s) b加入h2o(g)c升高温度 d增大压强(2)将ch4转化成co，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：ch4(g)+3/2o2(g) co(g)+2h2o(g) h=-519 kj/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对x、y、z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)x在750时催化效率最高，能使正反应速率加快约3105倍；y在600时催化效率最高，能使正反应速率加快约3105倍；z在440时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1106倍；已知根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“x”、“y”或“z”)，选择的理由是 。【答案】(1)k=c(co)c(h2)/c(h2o)b、c (2)z 催化剂效率高且活性温度低【解析】(1)c(s)h2o(g)co(g)h2(g)的平衡常数表达式为k=c(co)c(h2)/c(h2o)。增大c的转化率，需要使平衡向正反应方向移动，c为固体对平衡移动无影响；加入h2o(g)平衡向正反应方向移动，c的转化率增大；正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动；增大压强，平衡向逆反应方向移动。(2)催化剂对正逆反应速率的改变程度是相同的，z对反应速率的影响最大，且反应需要的温度最低，有利于提高经济效益。23、下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属c（h2so4）mol-1lv（h2so4）溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150304440分析上述数据，回答下列问题：（1）实验4和5表明，_对反应速率有影响，_反应速率越快，能表明同一规律的实验还有_（填实验序号）。（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有- （填实验序号）。（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有_，其实验序号是_。（4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15 ）相近，推测其原因：_ 。【答案】（1)固体反应物的表面积表面积越大1和2 （2)1、3、4、6、8或2、5 （3)反应温度6和7或8和9 （4)因为所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近【解析】（1)对比实验4和5，其反应条件的区别为金属的状态，实验4为丝状，实验