高考化学一轮复习 专题七 化学反应速率和化学平衡课件.ppt

专题七化学反应速率和化学平衡 高考化学 课标专用 考点一化学反应速率1 2014课标 9 6分 0 359 已知分解1molh2o2放出热量98kj 在含少量i 的溶液中 h2o2分解的机理为 h2o2 i h2o io 慢h2o2 io h2o o2 i 快下列有关该反应的说法正确的是 a 反应速率与i 浓度有关b io 也是该反应的催化剂c 反应活化能等于98kj mol 1d v h2o2 v h2o v o2 五年高考 a组统一命题 课标卷题组 答案a由于反应速率由慢反应决定 故i 浓度越大 反应速率越快 a正确 io 为中间产物 不是催化剂 b错误 活化能不是反应热 反应热是正 逆反应活化能的差值 c错误 d错误 2 2018课标 28 15分 三氯氢硅 sihcl3 是制备硅烷 多晶硅的重要原料 回答下列问题 1 sihcl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体 遇潮气时发烟生成 hsio 2o等 写出该反应的化学方程式 2 sihcl3在催化剂作用下发生反应 2sihcl3 g sih2cl2 g sicl4 g h1 48kj mol 13sih2cl2 g sih4 g 2sihcl3 g h2 30kj mol 1则反应4sihcl3 g sih4 g 3sicl4 g 的 h为kj mol 1 3 对于反应2sihcl3 g sih2cl2 g sicl4 g 采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂 在323k和343k时sihcl3的转化率随时间变化的结果如图所示 343k时反应的平衡转化率 平衡常数k343k 保留2位小数 在343k下 要提高sihcl3转化率 可采取的措施是 要缩短反应达到平衡的时间 可采取的措施有 比较a b处反应速率大小 vavb 填 大于 小于 或 等于 反应速率v v正 v逆 k正ihcl3 k逆xsih2cl2xsicl4 k正 k逆分别为正 逆向反应速率常数 x为物质的量分数 计算a处的 保留1位小数 答案 1 2sihcl3 3h2o hsio 2o 6hcl 2 114 3 220 02 及时移去产物改进催化剂提高反应物压强 浓度 大于1 3 解析本题考查化学方程式的书写 盖斯定律的应用 化学平衡的移动及相关计算 1 依据题意知 sihcl3遇潮气时发烟的化学方程式为2sihcl3 3h2o hsio 2o 6hcl 2 由盖斯定律可知 h 3 h1 h2 3 48kj mol 1 30kj mol 1 114kj mol 1 3 反应2sihcl3 g sih2cl2 g sicl4 g h1 48kj mol 1 由于 h1 0 升高温度 化学平衡正向移动 sihcl3的转化率增大 故曲线a表示343k 观察图像知 343k时反应的平衡转化率为22 设起始时sihcl3的物质的量浓度为c 列出 三段式 2sihcl3 g sih2cl2 g sicl4 g 起始c00变化0 22c0 11c0 11c平衡0 78c0 11c0 11c故k343k 0 02 已知2sihcl3 g sih2cl2 g sicl4 g h1 48kj mol 1 该反应的正反应是气体体积不变的吸热反应 故要在温度不变的情况下提高sihcl3转化率可采取的措施是及时移去产物 要缩短反应达到平衡的时间 可采取的措施有提高反应物压强 浓度 和改进催化剂等 a b处sihcl3的转化率相等 但a处温度比b处高 故va大于vb 依据题意知v正 k正ihcl3 v逆 k逆xsih2cl2xsicl4 由平衡时v正 v逆知 0 02 对于a处 列出 三段式 计算知 xsihcl3 0 8 xsih2cl2 0 1 xsicl4 0 1 故a处 1 3 疑难点拨 3 根据已知表达式表示出v正和v逆 利用达到化学平衡时v正 v逆计算出 然后结合 三段式 即可求出 考点二化学平衡3 2017课标 27 14分 丁烯是一种重要的化工原料 可由丁烷催化脱氢制备 回答下列问题 1 正丁烷 c4h10 脱氢制1 丁烯 c4h8 的热化学方程式如下 反应 的 h1为kj mol 1 图 a 是反应 平衡转化率与反应温度及压强的关系图 x0 1 填 大于 或 小于 欲使丁烯的平衡产率提高 应采取的措施是 填标号 a 升高温度b 降低温度c 增大压强d 降低压强 2 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器 氢气的作用是活化催化剂 出口气中含有丁烯 丁烷 氢气等 图 b 为丁烯产率与进料气中n 氢气 n 丁烷 的关系 图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势 其降低的原因是 3 图 c 为反应产率和反应温度的关系曲线 副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物 丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是 590 之后 丁烯产率快速降低的主要原因可能是 答案 1 123小于ad 2 氢气是产物之一 随着n 氢气 n 丁烷 增大 逆反应速率增大 3 升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类 解析本题考查反应热的计算及影响化学平衡的因素 1 运用盖斯定律 由 可得 故 h1 h2 h3 123kj mol 1 由图 a 可知 温度一定时 压强由0 1mpa变成xmpa 反应物平衡转化率增大 对反应 而言 减小压强 平衡正向移动 反应物平衡转化率增大 故x小于0 1 h1 0 升高温度或减小压强 可使反应 的平衡正向移动 丁烯的平衡产率提高 故选择a d 2 h2是反应 的产物之一 若混合气体中h2比例过大 会抑制反应正向进行 从而使丁烯产率降低 3 590 之前 升高温度 有利于反应正向进行 同时反应速率加快 反应速率加快 气流通过反应器时反应物的利用率就会提高 丁烯的产率增大 590 之后丁烯高温裂解生成的短链烃类化合物增多 丁烯产率降低 审题方法 3 结合题给信息挖掘图 c 中隐含条件对问题进行解答 4 2016课标 27 15分 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323k naclo2溶液浓度为5 10 3mol l 1 反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表 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cl 2so2 32so2 4 cl 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 已知下列反应 so2 g 2oh aq so2 3 aq h2o l h1clo aq so2 3 aq so2 4 aq cl aq h2caso4 s ca2 aq so2 4 aq h3则反应so2 g ca2 aq clo aq 2oh aq caso4 s h2o l cl aq 的 h 答案 1 亚氯酸钠 2分 2 4no 3cl 4oh 4n 2h2o 3cl 2分 提高 1分 减小 1分 大于 1分 no溶解度较低或脱硝反应活化能较高 1分 3 减小 1分 2分 4 形成caso4沉淀 反应平衡向产物方向移动 so2转化率提高 2分 h1 h2 h3 2分 解析 1 naclo2的化学名称为亚氯酸钠 2 脱硝过程就是烟气中的no被naclo2溶液吸收的过程 由表中数据可知no与cl在溶液中反应后主要生成n和cl 离子方程式为4no 3cl 4oh 4n 2h2o 3cl 增加压强 no在溶液中的溶解度增大 no的转化率提高 随着吸收反应的进行 c oh 减小 ph逐渐减小 由表中数据可知 反应一段时间后溶液中so2 4的浓度大于n的浓度 说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率 3 由图像可知 升高温度 气体的平衡分压增大 说明平衡逆向移动 平衡常数减小 4 采用ca clo 2替代naclo脱硫 反应生成caso4沉淀 平衡向产物方向移动 so2转化率提高 so2 g 2oh aq so2 3 aq h2o l h1 clo aq so2 3 aq so2 4 aq cl aq h2 caso4 s ca2 aq so2 4 aq h3 运用盖斯定律 由 可得反应 so2 g ca2 aq clo aq 2oh aq caso4 s h2o l cl aq 故 h h1 h2 h3 解题关键认真分析表格中数据以及图像中隐含的信息 结合化学反应速率和化学平衡知识进行解答 疑难突破 lgpc为减函数 温度升高时 lgpc减小 说明pc增大 so2和no的分压增大 平衡逆向移动 证明正反应为放热反应 5 2015课标 28 15分 0 257 碘及其化合物在合成杀菌剂 药物等方面具有广泛用途 回答下列问题 1 大量的碘富集在海藻中 用水浸取后浓缩 再向浓缩液中加mno2和h2so4 即可得到i2 该反应的还原产物为 2 上述浓缩液中主要含有i cl 等离子 取一定量的浓缩液 向其中滴加agno3溶液 当agcl开始沉淀时 溶液中为 已知ksp agcl 1 8 10 10 ksp agi 8 5 10 17 3 已知反应2hi g h2 g i2 g 的 h 11kj mol 1 1molh2 g 1moli2 g 分子中化学键断裂时分别需要吸收436kj 151kj的能量 则1molhi g 分子中化学键断裂时需吸收的能量为kj 4 bodensteins研究了下列反应 2hi g h2 g i2 g 在716k时 气体混合物中碘化氢的物质的量分数x hi 与反应时间t的关系如下表 根据上述实验结果 该反应的平衡常数k的计算式为 上述反应中 正反应速率为v正 k正x2 hi 逆反应速率为v逆 k逆x h2 x i2 其中k正 k逆为速率常数 则k逆为 以k和k正表示 若k正 0 0027min 1 在t 40min时 v正 min 1 由上述实验数据计算得到v正 x hi 和v逆 x h2 的关系可用下图表示 当升高到某一温度时 反应重新达到平衡 相应的点分别为 填字母 答案 15分 1 mnso4 或mn2 1分 2 4 7 10 7 2分 3 299 2分 4 2分 k正 k1 95 10 3 每空2分 共4分 a e 4分 解析 1 mno2在酸性条件下可把i 氧化为i2 自身被还原为mn2 即还原产物为mnso4 2 当agcl开始沉淀时 agi已经沉淀完全 此时溶液中 4 7 10 7 3 设1molhi g 分子中化学键断裂吸收的能量为xkj 由反应热与键能的关系可知 2x 436 15 3 设1molhi g 分子中化学键断裂吸收的能量为xkj 由反应热与键能的关系可知 2x 436 151 11 解得x 299 故1molhi g 分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kj 4 观察表中数据知 120min时反应达到平衡 此时x hi 0 784 x h2 x i2 1 0 784 0 108 故反应的平衡常数k的计算式为 由于v正 k正x2 hi v逆 k逆x h2 x i2 k 当达到平衡状态时 v正 v逆 即k逆 在t 40min时 x hi 0 85 v正 k正 x2 hi 0 0027min 1 0 852 1 95 10 3min 1 反应2hi g h2 g i2 g 是吸热反应 升高温度 反应速率加快 平衡正向移动 x hi 减小 x h2 增大 观察图像知 对应的点分别为a和e 审题技巧第 4 问的第 小问要结合图示 化学平衡和化学反应速率关系的变化特点分析问题 升高温度 反应速率增大 易错警示要注意平衡常数的表达式和计算式 很多学生在第 4 问第 小问会错写成表达式 应该写成计算式 6 2014课标 26 13分 0 513 在容积为1 00l的容器中 通入一定量的n2o4 发生反应n2o4 g 2no2 g 随温度升高 混合气体的颜色变深 回答下列问题 1 反应的 h0 填 大于 或 小于 100 时 体系中各物质浓度随时间变化如上图所示 在0 60s时段 反应速率v n2o4 为mol l 1 s 1 反应的平衡常数k1为 2 100 时达平衡后 改变反应温度为t c n2o4 以0 0020mol l 1 s 1的平均速率降低 经10s又达到平衡 t100 填 大于 或 小于 判断理由是 列式计算温度t时反应的平衡常数k2 3 温度t时反应达平衡后 将反应容器的容积减少一半 平衡向 填 正反应 或 逆反应 方向移动 判断理由是 答案 1 大于0 00100 36mol l 1 1分 2分 2分 共5分 2 大于 1分 反应正方向吸热 反应向吸热方向进行 故温度升高 2分 平衡时 c no2 0 120mol l 1 0 0020mol l 1 s 1 10s 2 0 16mol l 1c n2o4 0 040mol l 1 0 0020mol l 1 s 1 10s 0 020mol l 1k2 1 3mol l 1 3分 3 逆反应对气体分子数增大的反应 增大压强平衡向逆反应方向移动 每空1分 共2分 解析 1 随温度升高 混合气体的颜色变深 说明升温平衡向正反应方向移动 h 0 在0 60s时段 v n2o4 0 0010mol l 1 s 1 平衡常数k1 0 36mol l 1 2 当温度由100 变为t时 n2o4的浓度降低 三段式 如下 n2o4 g 2no2 g 100 平衡时0 040mol l 10 120mol l 1温度t时变化0 020mol l 10 040mol l 1温度t平衡时0 020mol l 10 160mol l 1由于温度变为t时平衡向n2o4浓度减小的方向移动 即向吸热方向移动 故温度升高 所以t 100 当再次达到平衡时 平衡常数k2 1 3mol l 1 3 温度不变 将反应容器的容积减少一半 压强增大 平衡向气体分子数减小的方向 即逆反应方向 移动 解题关键解答此题的关键是依据题给信息判断出反应是吸热反应 然后根据浓度 时间图像计算反应速率及平衡常数 并依据温度 压强对平衡的影响回答相关问题 规律方法有关化学反应速率及平衡移动问题的计算中大多用到 三段式 的方法 考点三化学平衡常数与化学平衡有关的计算7 2018课标 28 15分 采用n2o5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术 在含能材料 医药等工业中得到广泛应用 回答下列问题 1 1840年devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银 得到n2o5 该反应的氧化产物是一种气体 其分子式为 2 f daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 时n2o5 g 分解反应 2n2o5 g 4no2 g o2 g 2n2o4 g 其中no2二聚为n2o4的反应可以迅速达到平衡 体系的总压强p随时间t的变化如下表所示 t 时 n2o5 g 完全分解 已知 2n2o5 g 2n2o4 g o2 g h1 4 4kj mol 12no2 g n2o4 g h2 55 3kj mol 1则反应n2o5 g 2no2 g o2 g 的 h kj mol 1 研究表明 n2o5 g 分解的反应速率v 2 10 3 o5 kpa min 1 t 62min时 测得体系中 2 9kpa 则此时的o5 kpa v kpa min 1 若提高反应温度至35 则n2o5 g 完全分解后体系压强p 35 63 1kpa 填 大于 等于 或 小于 原因是 25 时n2o4 g 2no2 g 反应的平衡常数kp kpa kp为以分压表示的平衡常数 计算结果保留1位小数 3 对于反应2n2o5 g 4no2 g o2 g r a ogg提出如下反应历程 第一步n2o5no2 no3快速平衡第二步no2 no3no no2 o2慢反应第三步no no32no2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡 下列表述正确的是 填标号 a v 第一步的逆反应 v 第二步反应 b 反应的中间产物只有no3c 第二步中no2与no3的碰撞仅部分有效d 第三步反应活化能较高 答案 1 o2 2 53 1 30 06 0 10 2 大于温度提高 体积不变 总压强提高 no2二聚为放热反应 温度提高 平衡左移 体系物质的量增加 总压强提高 13 4 3 ac 解析本题考查氧化还原反应 反应热的计算 化学反应速率 化学平衡及化学平衡常数的计算 1 氯气具有强氧化性 氮元素化合价不变 ag应以agcl形式存在 则被氧化的是氧元素 对应的氧化产物为o2 反应的化学方程式为4agno3 2cl24agcl 2n2o5 o2 2 2n2o5 g 2n2o4 g o2 g h1 4 4kj mol 1a2no2 g n2o4 g h2 55 3kj mol 1b根据盖斯定律 由 b可得 n2o5 g 2no2 g o2 g h 53 1kj mol 1 由2n2o5 g o2 g 可知 2 9kpa时n2o5分压减小5 8kpa 此时o5 35 8 5 8 kpa 30 0kpa v 2 10 3 o5 kpa min 1 2 10 3 30 kpa min 1 6 0 10 2kpa min 1 t 时 n2o5完全分解 2n2o52n2o4 o222135 8kpao4o4 35 8kpa 17 9kpa 设达平衡时 n2o4分压减小了xkpa n2o42no2开始分压 kpa 35 80变化分压 kpa x2x平衡分压 kpa 35 8 x2x 35 8 x kpa 2xkpa 17 9kpa 63 1kpa 解得x 9 4 则平衡时o4 26 4kpa pno2 18 8kpa k kpa 13 4kpa 3 第一步反应为快反应 其逆反应的速率也比第二步反应的速率快 a正确 从反应方程式看 中间产物有no3 no b错误 由于第二步反应是慢反应 说明no2与no3的碰撞仅部分有效 c正确 第三步是快反应 故其活化能应较低 d错误 8 2017课标 28 14分 砷 as 是第四周期 a族元素 可以形成as2s3 as2o5 h3aso3 h3a so4等化合物 有着广泛的用途 回答下列问题 1 画出砷的原子结构示意图 2 工业上常将含砷废渣 主要成分为as2s3 制成浆状 通入o2氧化 生成h3aso4和单质硫 写出发生反应的化学方程式 该反应需要在加压下进行 原因是 3 已知 as s h2 g 2o2 g h3aso4 s h1h2 g o2 g h2o l h22as s o2 g as2o5 s h3则反应as2o5 s 3h2o l 2h3aso4 s 的 h 4 298k时 将20ml3xmol l 1na3aso3 20ml3xmol l 1i2和20mlnaoh溶液混合 发生反应 aso3 3 aq i2 aq 2oh aq aso3 4 aq 2i aq h2o l 溶液中c aso3 4 与反应时间 t 的关系如图所示 下列可判断反应达到平衡的是 填标号 a 溶液的ph不再变化b v i 2v aso3 3 c c aso3 4 c aso3 3 不再变化d c i ymol l 1 tm时 v正v逆 填 大于 小于 或 等于 tm时v逆tn时v逆 填 大于 小于 或 等于 理由是 若平衡时溶液的ph 14 则该反应的平衡常数k为 答案 1 2 2as2s3 5o2 6h2o4h3aso4 6s增加反应物o2的浓度 提高as2s3的转化速率 3 2 h1 3 h2 h3 4 a c 大于 小于tm时生成物浓度较低 mol l 1 1 解析 1 as位于第四周期第 a族 其原子序数为33 则其原子结构示意图为 2 根据得失电子守恒及原子守恒可以配平该反应的化学方程式 2as2s3 5o2 6h2o4h3aso4 6s 该反应是有气体物质参与的反应 加压可以加快反应速率 3 由盖斯定律可知 h 2 h1 3 h2 h3 4 溶液ph不变时 c oh 保持不变 反应处于平衡状态 未标明v i 和v aso3 3 的方向 反应不一定处于平衡状态 由于提供的na3aso3的量一定 所以c aso3 4 c aso3 3 不再变化时 c aso3 4 与c aso3 3 也保持不变 反应处于平衡状态 平衡时c i 2c aso3 4 2 ymol l 1 2ymol l 1 即c i ymol l 1时反应未达到平衡状态 反应从正反应开始进行 tm时反应继续正向进行 v正 v逆 tm时aso3 4浓度比tn时小 所以逆反应速率 tm tn 三种溶液混合后 反应前na3aso3浓度为xmol l 1 同理i2浓度为xmol l 1 反应达到平衡时 c aso3 4 为ymol l 1 则c i 2ymol l 1 消耗aso3 3 i2浓度均为ymol l 1 平衡时c aso3 3 为 x y mol l 1 c i2 为 x y mol l 1 溶液中c oh 1mol l 1 k mol l 1 1 mol l 1 1 9 2016课标 27 14分 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 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 h 515kj mol 1 c3h6 g o2 g c3h4o g h2o g h 353kj mol 1两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 3 丙烯腈和丙烯醛的产率与n 氨 n 丙烯 的关系如图 b 所示 由图可知 最佳n 氨 n 丙烯 约为 理由是 进料气氨 空气 丙烯的理论体积比约为 答案 14分 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1 7 5 1 解析 1 判断反应自发进行的趋势可从熵变和焓变两方面考虑 反应 和 的熵变不大 但焓变均较大 这是导致两个反应在热力学上趋势均很大的主要原因 根据影响平衡移动的因素可知 提高丙烯腈平衡产率 即使反应 的平衡右移 的条件可以是降低温度 降低压强 在影响反应速率的外界因素中 催化剂的影响最大 且不同的反应一般使用的催化剂也不同 因此催化剂是提高丙烯腈反应选择性的关键因素 2 温度升高 反应 的平衡常数变小 反应的活化能不变 高于460 时 丙烯腈产率降低的原因可能是催化剂的活性降低 副反应增多 a c正确 3 由反应 可知n nh3 n o2 n c3h6 1 1 5 1 由于o2在空气中所占体积分数约为 所以理论上进料气氨 空气 丙烯的体积比v nh3 v 空气 v c3h6 1 1 5 5 1 1 7 5 1 疑难突破平衡移动是指由一个平衡状态到另一个平衡状态 图 a 中最高点前未达到平衡状态 此过程中不存在平衡移动的问题 审题技巧结合图像中曲线走势及相关数据挖掘隐含信息 b组自主命题 省 区 市 卷题组 考点一化学反应速率1 2018江苏单科 10 2分 下列说法正确的是 a 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能b 反应4fe s 3o2 g 2fe2o3 s 常温下可自发进行 该反应为吸热反应c 3molh2与1moln2混合反应生成nh3 转移电子的数目小于6 6 02 1023d 在酶催化淀粉水解反应中 温度越高淀粉水解速率越快 答案c本题考查燃料电池 反应自发性 阿伏加德罗常数的应用及酶的活性与温度的关系 氢氧燃料电池放电过程中 化学能除转化为电能外 还有热能的产生 a错误 4fe s 3o2 g 2fe2o3 s 是一个熵减反应 而该反应常温下能自发进行 则该反应必为放热反应 b错误 n2与h2合成nh3的反应为可逆反应 故3molh2与1moln2不能完全转化为nh3 转移电子的数目小于6 6 02 1023 c正确 酶的活性与温度有关 温度过高 使酶失去生理活性 d错误 误区警示本题容易忽视合成氨是可逆反应 2 2017江苏单科 10 2分 h2o2分解速率受多种因素影响 实验测得70 时不同条件下h2o2浓度随时间的变化如图所示 下列说法正确的是 a 图甲表明 其他条件相同时 h2o2浓度越小 其分解速率越快b 图乙表明 其他条件相同时 溶液ph越小 h2o2分解速率越快c 图丙表明 少量mn2 存在时 溶液碱性越强 h2o2分解速率越快d 图丙和图丁表明 碱性溶液中 mn2 对h2o2分解速率的影响大 答案d本题考查依据影响化学反应速率的因素识图的能力 a项 从图甲看出 相同时间内 起始c h2o2 越大 h2o2的浓度变化量越大 即分解速率越快 错误 b项 从图乙看出 naoh溶液浓度越大 即ph越大 h2o2分解速率越快 错误 c项 从图丙看出 0 1mol l 1naoh与1 0mol l 1naoh所示曲线相比 0 1mol l 1naoh对应曲线表示的h2o2分解速率快 错误 d项正确 审题方法三审清一审题干 审清关键词 二审题图 审清图中标注的数据 三审选项 审清选项中所表明的具体结论 3 2015安徽理综 11 6分 汽车尾气中no产生的反应为 n2 g o2 g 2no g 一定条件下 等物质的量的n2 g 和o2 g 在恒容密闭容器中反应 如图曲线a表示该反应在温度t下n2的浓度随时间的变化 曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时n2的浓度随时间的变化 下列叙述正确的是 a 温度t下 该反应的平衡常数k b 温度t下 随着反应的进行 混合气体的密度减小c 曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂d 若曲线b对应的条件改变是温度 可判断该反应的 h 0 答案an2 g o2 g 2no g 始 mol l 1 c0c00转 mol l 1 c0 c1c0 c12 c0 c1 平 mol l 1 c1c12 c0 c1 故t温度下k a项正确 对于反应物 生成物均为气体的反应来说 恒容条件下 密度是定值 b项不正确 催化剂只影响反应速率 不影响平衡状态 c项不正确 若曲线b对应的条件是温度改变 则a到b应是升温 升高温度c n2 变小 说明平衡正向移动 该反应的 h 0 d项不正确 4 2015福建理综 12 6分 在不同浓度 c 温度 t 条件下 蔗糖水解的瞬时速率 v 如下表 下列判断不正的是 a a 6 00b 同时改变反应温度和蔗糖的浓度 v可能不变c b 318 2d 不同温度时 蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 答案d根据题表信息可知 相同温度时 随着浓度以等差数列递减 其瞬时速率也以等差数列递减 故a 6 00 同时改变反应温度和反应物浓度 瞬时速率有可能不变 相同浓度时 温度越高 反应速率越快 故b 318 2 温度升高 瞬时速率加快 故蔗糖浓度减少一半时 所用时间并不相等 d项错误 5 2014北京理综 12 6分 一定温度下 10ml0 40mol lh2o2溶液发生催化分解 不同时刻测得生成o2的体积 已折算为标准状况 如下表 下列叙述不正的是 溶液体积变化忽略不计 a 0 6min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l min b 6 10min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l min c 反应至6min时 c h2o2 0 30mol ld 反应至6min时 h2o2分解了50 答案ca项 0 6min内 产生n o2 1 10 3mol 消耗n h2o2 2 10 3mol 则v h2o2 3 3 10 2mol l min 故a正确 b项 依照a项解题步骤 可知b项正确 c项 反应至6min时 消耗n h2o2 为2 10 3mol 剩余c h2o2 0 20mol l 故c项不正确 d项 反应至6min时 消耗n h2o2 为2 10 3mol 占起始物质的量的50 故d项正确 6 2014四川理综 7 6分 在10l恒容密闭容器中充入x g 和y g 发生反应x g y g m g n g 所得实验数据如下表 下列说法正确的是 a 实验 中 若5min时测得n m 0 050mol 则0至5min时间内 用n表示的平均反应速率v n 1 0 10 2mol l min b 实验 中 该反应的平衡常数k 2 0c 实验 中 达到平衡时 x的转化率为60 d 实验 中 达到平衡时 b 0 060 答案ca项 0至5min内 v m 1 10 3mol l min v n v m 1 10 3mol l min a项错误 b项 根据 三段式 x g y g m g n g 初始 mol l 0 0100 04000转化 mol l 0 0080 0080 0080 008平衡 mol l 0 0020 0320 0080 008k 1 b项错误 实验 根据 三段式 得 x g y g m g n g 初始 mol l 0 0200 03000转化 mol l xxxx平衡 mol l 0 020 x0 030 xxx 1 x 0 012x的转化率 100 60 c项正确 由实验 中数据可知该反应为放热反应 900 时的平衡常数应小于800 时的平衡常数 假设实验 中k 1 则 1b 0 06综上所述 900 达到平衡时b 0 06 d项错误 根据温度不变 k不变可得 7 2014天津理综 3 6分 运用相关化学知识进行判断 下列结论错的是 a 某吸热反应能自发进行 因此该反应是熵增反应b nh4f水溶液中含有hf 因此nh4f溶液不能存放于玻璃试剂瓶中c 可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体 因此可存在于海底d 增大反应物浓度可加快反应速率 因此用浓硫酸与铁反应能增大生成h2的速率 答案da项 h t s0 所以只有 s 0才有可能使 h t s 0 d项 常温下 fe遇浓硫酸会发生钝化 加热条件下二者反应的还原产物为so2 没有h2生成 d项错误 考点二化学平衡8 2018天津理综 5 6分 室温下 向圆底烧瓶中加入1molc2h5oh和含1molhbr的氢溴酸 溶液中发生反应 c2h5oh hbrc2h5br h2o 充分反应后达到平衡 已知常压下 c2h5br和c2h5oh的沸点分别为38 4 和78 5 下列有关叙述错误的是 a 加入naoh 可增大乙醇的物质的量b 增大hbr浓度 有利于生成c2h5brc 若反应物均增大至2mol 则两种反应物平衡转化率之比不变d 若起始温度提高至60 可缩短反应达到平衡的时间 答案d本题考查化学平衡的影响因素 加入naoh会中和hbr 平衡逆向移动 乙醇的物质的量增大 a正确 增大hbr浓度 平衡正向移动 有利于生成c2h5br b正确 只要投料比符合化学计量数之比 两种反应物平衡转化率之比始终是1 1 c正确 若起始温度提高至60 则反应生成的c2h5br会被及时蒸出 反应很难建立平衡 d错误 解题关键注意c2h5br的沸点为38 4 60 时c2h5br为气体 9 2017天津理综 6 6分 常压下羰基化法精炼镍的原理为 ni s 4co g ni co 4 g 230 时 该反应的平衡常数k 2 10 5 已知 ni co 4的沸点为42 2 固体杂质不参与反应 第一阶段 将粗镍与co反应转化成气态ni co 4 第二阶段 将第一阶段反应后的气体分离出来 加热至230 制得高纯镍 下列判断正确的是 a 增加c co 平衡向正向移动 反应的平衡常数增大b 第一阶段 在30 和50 两者之间选择反应温度 选50 c 第二阶段 ni co 4分解率较低d 该反应达到平衡时 v生成 ni co 4 4v生成 co 答案b本题考查化学平衡的相关知识 增加c co 平衡正向移动 但由于反应温度不变 故平衡常数不变 a错 第一阶段的目的是得到气态ni co 4 因为ni co 4的沸点为42 2 故反应温度选择50 b正确 根据题给平衡常数知230 时反应ni co 4 g ni s 4co g 的平衡常数为5 104 故第二阶段ni co 4分解率较高 c错 反应达到平衡时 4v生成 ni co 4 v生成 co d错 易混易错平衡发生移动时 平衡常数不一定发生变化 只有温度改变才能引起平衡常数的变化 10 2016江苏单科 15 4分 一定温度下 在3个体积均为1 0l的恒容密闭容器中反应2h2 g co g ch3oh g 达到平衡 下列说法正确的是 a 该反应的正反应放热b 达到平衡时 容器 中反应物转化率比容器 中的大c 达到平衡时 容器 中c h2 大于容器 中c h2 的两倍d 达到平衡时 容器 中的正反应速率比容器 中的大 答案ad将容器 中c ch3oh 0 10mol l 1等效转移至左边的反应物 相当于c h2 0 20mol l 1 c co 0 10mol l 1 a项 容器 中相对于容器 中 温度升高 平衡左移 则逆反应为吸热反应 正反应放热 正确 b项 容器 中相对于容器 中 压强增大 平衡右移 则容器 中反应物转化率大 错误 c项 容器 相对于容器 温度升高 压强减小 平衡左移 达平衡时 容器 中c h2 小于容器 中c h2 的两倍 错误 d项 容器 中比容器 中温度高 反应速率快 正确 11 2015四川理综 7 6分 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 a 550 时 若充入惰性气体 v正 v逆均减小 平衡不移动b 650 时 反应达平衡后co2的转化率为25 0 c t 时 若充入等体积的co2和co 平衡向逆反应方向移动 d 925 时 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数kp 24 0p总 答案ba项 反应容器为恒压密闭容器 充入惰性气体 相当于减小压强 v正 v逆均减小 平衡应向右移动 错误 b项 设起始时co2的物质的量为1mol 达到平衡时转化了xmol 利用三段式 c s co2 g 2co g n起始 mol10n转化 molx2xn平衡 mol1 x2x则有 100 40 0 解得x 0 25 co2的转化率为 100 25 0 正确 c项 因为是恒压体系 t 时 co2 co的体积分数均为50 故充入等体积的co2和co 平衡不移动 错误 d项 kp 23 04p总 错误 12 2014天津理综 10 14分 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破 其反应原理为 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 1一种工业合成氨的简易流程图如下 1 天然气中的h2s杂质常用氨水吸收 产物为nh4hs 一定条件下向nh4hs溶液中通入空气 得到单质硫并使吸收液再生 写出再生反应的化学方程式 2 步骤 中制氢气原理如下 ch4 g h2o g co g 3h2 g h 206 4kj mol 1 co g h2o g co2 g h2 g h 41 2kj mol 1 对于反应 一定可以提高平衡体系中h2百分含量 又能加快反应速率的措施是 a 升高温度b 增大水蒸气浓度c 加入催化剂d 降低压强利用反应 将co进一步转化 可提高h2产量 若1molco和h2的混合气体 co的体积分数为20 与h2o反应 得到1 18molco co2和h2的混合气体 则co转化率为 3 图1表示500 60 0mpa条件下 原料气投料比与平衡时nh3体积分数的关系 根据图中a点数据计算n2的平衡体积分数 4 依据温度对合成氨反应的影响 在图2坐标系中 画出一定条件下的密闭容器内 从通入原料气开始 随温度不断升高 nh3物质的量变化的曲线示意图 5 上述流程图中 使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是 填序号 简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法 答案 1 2nh4hs o22nh3 h2o 2s 2 a90 3 14 5 4 5 对原料气加压 分离液氨后 未反应的n2 h2循环使用 解析 1 由题给反应信息不难写出再生反应的化学方程式为2nh4hs o22s 2nh3 h2o 2 增大水蒸气浓度 平衡右移 但h2百分含量不一定提高 加入催化剂 对平衡无影响 不能提高h2百分含量 降低压强 反应速率减慢 设达到平衡时co转化了xmol co g h2o g co2 g h2 g n起始0 2mol0mol0 8moln平衡 0 2 x molxmol 0 8 x mol 0 2 x x 0 8 x 1 18 x 0 18 co 100 90 3 方法1 设达到平衡时n2转化了xmol n2 g 3h2 g 2nh3 g n起始nmol3nmol0n平衡 n x mol 3n 3x mol2xmol 100 42 x 0 592n故n2体积分数 100 100 14 5 方法2 由n2 h2按1 3投料 n2与h2又按照1 3发生反应 故从反应开始到反应平衡 n2和h2之比始终为1 3 n2体积分数 1 42 14 5 4 反应初期 nh3从无到有 在未达到平衡前 nh3物质的量是增大的 达到平衡后 温度升高 平衡逆向移动 nh3物质的量逐渐减小 曲线见答案 5 通过热交换器 步骤 加热进入合成塔的原料气 同时冷却从合成塔出来的平衡混合气 提高原料总转化率的方法有 对n2 h2加压 将产物nh3液化分离 减小生成物浓度 将未反应的n2 h2循环使用 考点三化学平衡常数与化学平衡有关的计算13 2015天津理综 6 6分 某温度下 在2l的密闭容器中 加入1molx g 和2moly g 发生反应 x g my g 3z g 平衡时 x y z的体积分数分别为30 60 10 在此平衡体系中加入1molz g 再次达到平衡后 x y z的体积分数不变 下列叙述不正确的是 a m 2b 两次平衡的平衡常数相同c x与y的平衡转化率之比为1 1d 第二次平衡时 z的浓度为0 4mol l 1 答案d在2l的密闭容器中 反应达平衡时 各物质的体积分数之比等于各物质的物质的量之比 即平衡时 n x n y n z 30 60 10 3 6 1 设第一次平衡时x消耗的物质的量为x 则x g my g 3z g 初始1mol2mol0转化xmx3x平衡1mol x2mol mx3x则 1mol x 2mol mx 3x 3 6 1 解得x 0 1mol m 2 由此可得 a c项正确 同理可得第二次平衡时 z的浓度为0 2mol l 1 d项错误 平衡常数只与温度有关 两次平衡反应温度相同 故平衡常数相同 b项正确 14 2015重庆理综 7 6分 羰基硫 cos 可作为一种粮食熏蒸剂 能防止某些昆虫 线虫和真菌的危害 在恒容密闭容器中 将co和h2s混合加热并达到下列平衡 co g h2s g cos g h2 g k 0 1反应前co物质的量为10mol 平衡后co物质的量为8mol 下列说法正确的是 a 升高温度 h2s浓度增加 表明该反应是吸热反应b 通入co后 正反应速率逐渐增大c 反应前h2s物质的量为7mold co的平衡转化率为80 答案c由题中信息可列三段式 co g h2s g cos g h2 g 起始 10molxmol00转化 2mol2mol2mol2mol平衡 8mol x 2 mol2mol2mol设容器体积为vl 则k 0 1 解得x 7 c项正确 15 2014福建理综 12 6分 在一定条件下 n2o分解的部分实验数据如下 下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是 注 图中半衰期指任一浓度n2o消耗一半时所需的相应时间 c1 c2均表示n2o初始浓度且c1 c2 答案aa项 v n2o 从表中数据分析可知 反应速率不变 a项正确 n2o的分解反应不是可逆反应 反应终点速率为0 b项错误 c项 由半衰期的定义并结合表中数据可知 随着浓度减小 半衰期缩短 c项错误 d项 由转化率定义并结合表中数据可知 相同时间内初始浓度越大 转化率越小 d项错误 16 2016四川理综 11 16分 资源的高效利用对保护环境 促进经济持续健康发展具有重要作用 磷尾矿主要含ca5 po4 3f和caco3 mgco3 某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案 制备具有重要工业用途的caco3 mg oh 2 p4和h2 其简化流程如下 nh4no3 nh4 2so4sio2 c磷尾矿磷矿 磷矿 磷精矿co p4浸取液 caco3浸取液 mg oh 2已知 ca5 po4 3f在950 不分解 4ca5 po4 3f 18sio2 30c2caf2 30co 18casio3 3p4请回答下列问题 1 950 煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是 2 实验室过滤所需的玻璃仪器是 3 nh4no3溶液能从磷矿 中浸取出ca2 的原因是 4 在浸取液 中通入nh3 发生反应的化学方程式是 5 工业上常用磷精矿 ca5 po4 3f 和硫酸反应制备磷酸 已知25 101kpa时 cao s h2so4 l caso4 s h2o l h 271kj mol5cao s 3h3po4 l hf g ca5 po4 3f s 5h2o l h 937kj mol则ca5 po4 3f和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 6 在一定条件下co g h2o g co2 g h2 g 当co与h2o g 的起始物质的量之比为1 5 达平衡时 co转化了 若akg含ca5 po4 3f 相对分子质量为504 的质量分数为10 的磷尾矿 在上述过程中有b 的ca5 po4 3f转化为p4 将产生的co与h2o g 按起始物质的量之比1 3混合 则在相同条件下达平衡时能产生h2kg 答案 16分 1 co2 2 漏斗 烧杯 玻璃棒 3 n水解使溶液呈酸性 与cao ca oh 2反应生成ca2 4 mgso4 2nh3 2h2omg oh 2 nh4 2so4 5 ca5 po4 3f s 5h