河南省光山县二高高考化学二轮复习 考点加餐训练 化学反应速率和化学平衡（含解析）.doc

化学反应速率和化学平衡1向容积为2l的密闭容器中充入2molx气体和lmo1y气体，在一定条件下发生如下反应：2x(g)+y(g) 3r(g)，该反应经2s后达到平衡，测得r气体的浓度为0.6mol/l。下列说法中错误的是（ ）a.用物质x表示该反应在2s内的平均反应速率为0.2 mol/（ls）b.其他条件不变，向容器中再加入l mol r气体，达到新的平衡后，r的体积分数不变c.其他条件不变，加压缩小容器体积时平衡不移动，气体密度和平均相对分子质量均增大d.平衡时物质x与y的转化率相等【答案】c2反应c（s）+h2o（g）co（g）+h2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，达到平衡，下列条件能使平衡移动的是（ ） a增加c的量b加催化剂c保持体积不变，充入氮气使体系压强增大d保持压强不变，充入氮气使容器体积增大【答案】d【解析】试题分析：a、因浓度越大，化学反应速率越快，但是固体量的增减不影响反应速率，所以增加c（s）的量，反应速率不变，化学平衡不移动，故错；b、催化剂能改变化学反应速率，不能使化学平衡移动，故错；c、保持体积不变，充入氮气，氮气不参与反应，反应体系中的各物质的浓度不变，则反应速率不变，化学平衡不移动，故错；d、保持压强不变，充入氮气，使容器的体积变大，反应体系中各物质的浓度减小，则反应速率减小，化学平衡发生移动，故对。故选d。考点：化学平衡移动的影响因素点评：影响化学平衡移动的因素有：温度、浓度、压强，需要注意的是改变纯固体或液体的量、使用催化剂，化学平衡不移动，压强改变必须引起浓度的改变才能引起化学化学平衡的移动。3某反应在高温时能自发进行，在低温时逆反应能自发进行，则对其正反应的下列判断正确的是a. 吸热反应，熵增加 b. 放热反应，熵增加c. 放热反应，熵减小 d. 升高温度时，平衡常数k减小【答案】a【解析】试题分析：根据反应自发进行的判断g=h-ts0，s0，t很高时，g才可能小于0，其逆反应中h0，s0反之则熵减。 9在一定条件下，向一固定容积的容器中投入2molno2进行反应：2no2 2no+o2，一段时间后测得no2、no、o2的物质的量可能是a 2 mol no、0.75 mol o2 b 1 mol no2、1.2 mol no c 2 mol no d 0.7 mol o2【答案】d【解析】明确可逆反应不可能进行到底，任何反应都应该遵循原子的守恒。10下列理解不正确的是()。a.化学平衡是一个动态平衡b.化学平衡研究的对象主要是可逆反应c.化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题,化学平衡是研究化学反应进行的限度问题d.化学反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是对反应中不同物质而言【答案】d【解析】化学反应达到平衡时,对同种物质而言,其生成速率和消耗速率相等,d错。11在两个恒容容器中有平衡体系：a(g) 2b(g)和2c(g) d(g)，x1和x2分别是a和c的转化率。在温度不变时分别增加相同物质的量的a和c。下列判断正确的是（ ）ax1降低，x2增大 bx1、x2均降低 cx1增大，x2降低 dx1、x2均增大【答案】a【解析】由于反应物和生成物都是一种，因此增加反应物的物质的量，都相当于是增大压强，前者向逆反应方向移动，后者向正反应方向移动，所以答案选a。12可逆反应ma(g)nb(g)+pc(s)；h=q, 温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像，以下叙述正确的是amn, qn+p,q0cmn, q0 dmn+p, q 0【答案】a【解析】试题分析：由第一个图象可知，升高温度，逆反应速率大于正反应速率，则升高温度，平衡逆向移动，所以该正反应为放热反应，q0；由第二个图像可知增大压强，正反应速率大于逆反应速率，则增大压强，平衡正向移动，该反应为气体气体缩小的反应，所以mn，a项正确；答案选a。考点：考查平衡移动的图像问题13一定温度下，在某2 l恒容密闭容器中加入纳米级cu2o并通入0.1 mol h2o(g)，发生反应：2h2o(g)2h2(g)o2(g)h484 kjmol1，不同时间产生o2的物质的量见下表：时间/min20406080n(o2)/mol0.001 00.001 60.002 00.002 0下列说法正确的是()a达到平衡时，需要从外界吸收的能量为0.968 kjb前20 min内的平均反应速率v(h2o)2.5105moll1min1c增大c(h2o)，可以提高水的分解率d使用颗粒更小的纳米级cu2o，可以增大平衡时o2的体积分数【答案】a【解析】根据表中信息知，达平衡时生成的n(o2)0.002 0 mol，则达平衡时吸收的热量是484 kjmol10.002 0 mol0.968 kj，a项正确；b项，v(o2)2.5105 moll1min1，则 v(h2o)2v(o2)5105 moll1min1，b项错误；增大h2o的浓度，h2o的转化率降低，c项错误 ；催化剂只能加快反应速率，不能使平衡移动，d项错误。14在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是a2noo2 2no2 bn2o4 2no2cbr2(g)h2 2hbr d6no4nh3 5n23h2o【答案】c【解析】试题分析：a、二氧化氮有颜色，所以改变某物质的浓度，平衡移动，混合气体的颜色会改变，改变压强，平衡移动，颜色改变，不选a；b、改变某物质的浓度，平衡移动，混合气体的颜色会改变，改变压强，平衡移动，颜色改变，不选b；c、溴单质有颜色，改变某物质的浓度，平衡移动，颜色改变，若改变压强，溴的浓度改变，颜色改变，但平衡不移动，选c；d、反应中所有气体都没哟颜色，不选d。考点：平衡移动。15已知反应：2co（g）+o2（g）2co2（g）ht1【答案】c【解析】试题分析：a、由图甲可知，a点时co的转化率是0.80，则剩余co的物质的量是2mol（1-0.80）=0.4mol，则co的平衡浓度是0.4mol/10l=0.04mol/l，错误；b、a点时氧气的平衡浓度是0.02mol/l，二氧化碳的平衡浓度是2mol0.8/10l=0.16mol/l，说明a点时co、o2、co2的平衡浓度之比为0.04:0.02:0.16=2:1:8，b点的压强大于a点，压强增大，平衡正向移动，则二氧化碳的浓度增大，所以其比值不是2:1:2，错误；c、达平衡后，缩小容器容积，则压强增大，所以正逆反应速率均增大，平衡正向移动，正确；d、根据“先拐先平数值大”的规律，压强相同时，t1先达到平衡，且温度升高，平衡逆向移动，co的转化率降低，所以t1t2，错误，答案选c。考点：考查对化学平衡图像的分析判断，平衡移动的判断16雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气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 kjmol12no（g）+o2（g） 2no2（g）h2=b kjmol1co（g）+1/2o2（g） co2（g）h3=c kjmol12co（g）+2no（g） n2（g）+2co2（g）h4请回答下列问题：（1）根据反应，确定反应中h4 = kjmol1。（2）对于气体参与的反应，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kp= （用表达式表示）（3）下列情况能说明反应已达平衡状态的是 （填编号）a单位时间内生成1mol no2的同时消耗了lmol nob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）探究反应中no的平衡转化率与压强、温度的关系，得到如图1所示的曲线试分析实际化工生产中不采用高压的原因 。（5）探究反应中平衡时co2的体积分数与反应物中的比值、温度的关系，得到如图2所示的曲线。在x、y、z三点中，co的转化率从大到小的顺序是 。若保持其他条件不变，请在图2中，画出温度为t2（t2t1）时的变化趋势曲线【答案】（1）2ca（2）（3）cd（4）常压下no的转化率已经较高，并且高压要增加成本（5）zyx 【解析】试题分析：（1）n2（g）+o2（g） 2no（g）h1=a kjmol12no（g）+o2（g） 2no2（g）h2=b kjmol1co（g）+1/2o2（g） co2（g）h3=c kjmol12co（g）+2no（g） n2（g）+2co2（g）h4，根据盖斯定律，2-得2co（g）+2no（g） n2（g）+2co2（g），则中h4 =(2ca)kjmol1；（2）对于气体参与的反应，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kp=；（3）对于反应2no（g）+o2（g） 2no2（g）a单位时间内生成1mol no2是正反应，消耗了lmol no也是正反应，不能说明反应已达平衡状态，a错误；b混合气体的总质量和总体积不变，混合气体的密度一直保持不变，则当密度不变时，不能说明反应已达平衡状态，b错误；c在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化说明体系温度不再变化，则反应已达平衡状态，c正确；d在恒温恒压的容器中，no的体积分数保持不变，说明no的量不再发生改变，则反应已达平衡状态，d正确；答案选cd；（4）由图可知，常压时no的转化率已经很高，增大压强对设备的要求很高，增加成本，所以实际化工生产中不采用高压；（5）随着n(no)/n(co)的不断增大，平衡正向移动，则co的转化率从大到小的顺序是zyx；由图1可知，温度越高，no的平衡转化率越低，说明升温，平衡逆向移动，则正反应是放热反应，所以降温，平衡正向移动，co2的体积分数增大，如图所示考点：盖斯定律，平衡移动的原理17（10分）1100 时，体积为2l的恒容容器中发生如下反应：na2so4（s）4h2 （g）na2s（s）4h2o（g）（1）下列能判断反应达到平衡状态的是_。a容器内气体压强不再变化 bh2的体积分数不再变化c1 mol hh键断裂同时2 mol ho键形成 dna2s的质量不再变化e（正）（逆） f容器内气体密度不再变化（2）若2 min时反应达平衡，此时气体质量增加8 g，则用h2表示该反应的反应速率为： 。丙烷燃料电池，以koh溶液为电解质溶液。（3）通入丙烷的电极为_（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为 。（4）燃料电池的优点_。（5）若开始时电解质溶液中含koh的物质的量为0.25 mol，当溶液中k2co3的物质的量为0.1 mol时，消耗标准状况下丙烷的体积为 ml（保留一位小数）。【答案】（1）bdef；（2）0.125 mol/（lmin）；（3）负，o24e+2h2o4oh；（4）能量转化率高，环境友好；（5）746.7。【解析】试题分析：（1）a、反应前后气体系数之和相等，反应始终压强都相等，不能作为达到平衡的标志，故错误；b、依据化学平衡状态的定义：一定条件下，可逆反应中，当正方向速率和逆反应速率相等，且各组分的浓度不变，这样的状态的成为化学平衡状态，故正确；c、1 mol hh键断裂同时2 mol ho键形成 ，都是向正反应方向进行的，不能作为达到平衡的标志，故错误；d、反应向正反应方向进行，na2s的质量不断增大，当质量不在改变，说明达到平衡了，故正确；e、依据化学平衡状态的定义，故说法正确；f、=m/v，随反应的进行，气体的质量增加，且此容器是恒容，当密度不在改变，说明达到平衡，故正确；（2）气体质量增加8g，消耗氢气48/64mol=0.5mol，v（h2）=0.5/（22）mol/（lmin）=0.125 mol/（lmin）；（3）依据原电池的工作原理，化合价升高的电极作负极，即通入燃料的电极为负极，电极反应式：c3h826oh20e=3co3217h2o，正极反应：o24e+2h2o4oh；（4）燃料电池优点：能量转化率高，环境友好；（5）根据c3h826oh20e=3co3217h2o，生成0.1molk2co3，同时消耗丙烷0.122.4103/3ml=746.7ml。考点：考查化学平衡状态标志的判断、化学反应速率的计算、原电池、电极反应式等知识。18研究co2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。（1）将co2与焦炭作用生成co，co可用于炼铁等。已知：fe2o3(s) + 3c(石墨) = 2fe(s) + 3co(g) h 1 = +489.0 kjmol1c(石墨) +co2(g) = 2co(g) h 2 = +172.5 kjmol1则co还原fe2o3(s)的热化学方程式为 。 （2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将co2转化为甲醇的热化学方程式co2(g) +3h2(g)ch3oh(g) +h2o(g) h该反应的平衡常数表达式为k= 。取一定体积co2和h2的混合气体(物质的量之比为13)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数(ch3oh)与反应温度t的关系如图a所示，则该反应的h 0（填“”、“” 或“（2分）（3）2nh3+co2co(nh2)2+h2o（2分）（配平错扣1分） 40%或0.4（2分）co2+8e+8h+=ch4+2h2o（3分）（配平错扣2分）【解析】试题分析：（1）根据已知方程式和盖斯定律，所求方程式可由3得，h = h 13h 2 = +489.0 kjmol13172.5 kjmol1 =28.5 kjmol1 ，所以co还原氧化铁的热化学方程式为：fe2o3(s)+3co(g) = 2fe(s)+3co2(g) h = 28.5 kjmol1 。（2）根据给出的热化学方程式可得出该反应的平衡常数表达式为：k= ，图a中生成物甲醇的体积分数随着温度升高呈现出先增大后减小的变化，可以分析为达到最高点之前反应并未达到平衡，随温度升高反应速率加快，甲醇含量不断增大；当达到一定值时，反应达到平衡，此时再升高温度平衡发生移动，甲醇含量下降可以看出平衡逆向移动，所以该反应正反应为放热反应，h，所以i条件下的反应进行程度更大，所以kk 。（3）工业用co2和nh3在一定条件下合成尿素，该反应方程式可以由c:n比进行配平，所以方程式为： 2nh3+co2co(nh2)2+h2o；根据方程式中的系数可知，反应的n(nh3)=2n(co2)，而总的n(nh3)=3n(co2)，所以假设的co2有1mol，则有n(nh3)=3n(co2)=3mol，反应的n(nh3)=210.6 =1.2mol所以氨气的平衡转化率为40%。在酸性电介质中发生电解反应，考虑氢离子参加反应，co2在电极上得电子被还原为甲烷，有水生成，所以电极反应式为：co2+8e+8h+=ch4+2h2o。考点：本题考查的是化学反应原理的知识，主要涉及热化学方程式的书写、盖斯定律的应用、平衡常数的表达、焓变的大小判断、平衡图像的理解等知识。19在一定温度下，把2 mol n2和6 mol h2通入一个体积不变的密闭容器 中，（如右图）：容器中发生以下的反应：n2（g）+3 h2（g） 2nh3 （g） （正反应为放热反应）若反应达到平衡后，测得混和气体为7 mol ，据此回答下列问题：保持上述反应温度不变，使a、b、c分别代表初始加入的n2、h2和nh3的物质的量，如果反应达到平衡后混和气体中各物质的物质的量分数仍与上述平衡时完全相同，那么：（1）若a=1 mol ，c=2 mol ，则b=_ mol，在此情况下，反应起始时将向 方向进行（填 “正”或“逆”）（2）若规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是 。（3）在上述装置中，若需控制平衡后的混和气体的物质的量为6.5 mol，则可采取的措施是 【答案】1）b=_3_ mol， _逆反应_ 方向进行（2） 11，错误；压强小于2倍的甲的压强，d正确；2moln31mol，错误；q32q1答案abd考点：考查化学反应原理、平衡移动、等效平衡、计算24a、b、c、d、e为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中仅含有一种金属元素，a和d最外层电子数相同;b、c和e在周期表中相邻，且c、e同主族。b、c的最外层电子数之和等于d的原子核外电子数，a和c可形成两种常见的液态化合物。请回答下列问题：（1）c、d、e三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是 (填具体离子符号);由a、b、c三种元素按 4:2:3组成的化合物所含的化学键类型属于 。（2）用某种废弃的金属易拉罐与 a、c、d组成的化合物溶液反应，该反应的离子方程式为： 。 （3）a、c两元素的单质与熔融k2co3，组成的燃料电池，其负极反应式为 ，用该电池电解1l1mol/lnacl溶液，当消耗标准状况下1.12la2时， nacl溶液的ph (假设电解过程中溶液的体积不变) 。（4）可逆反应2ec2（气）+c2（气）2ec3（气）在两个密闭容器中进行, a容器中有一个可上下移动的活塞， b 容器可保持恒容 （如图所示） ,若在 a 、b 中分别充入lmolc2 和2molec2，使v (a ) = v ( b ) ，在相同温度下反应，则： 达平衡所需时间：t(a ) t ( b )（填、二，或：无法确定，下同）。平衡时 ec2 的转化率：a（ a ) a（ b ）。 （5）欲比较c和e两元素的非金属性相对强弱，可采取的措施有 (填“序号”)。a.比较这两种元素的气态氢化物的沸点 b.比较这两种元素的单质在常温下的状态c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性 d.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易【答案】（14分）（1）s2o2na （2分） 共价键和离子键（2分）（2）2al2oh6h2o2al(oh)43h2（2分）（3）h22eco32co2h2o （2分） 13 （2分）（4） （每空1分） （5）c、d（2分）【解析】试题分析：a和c可形成两种常见的液态化合物，因此a是氢元素，c是氧元素，两种两种液态化合物分别是水和双氧水。c、e同主族，e的原子序数大于c，所以在短周期中e是s元素。a和d最外层电子数相同，且d的原子序数大于氧元素的，小于s元素的，所以