【创新设计】（江苏专用）高考化学二轮题型专攻 微题型13 化学反应速率与化学平衡原理的综合应用（含新题含解析）.doc

【创新设计】（江苏专用）2015高考化学二轮题型专攻 微题型13 化学反应速率与化学平衡原理的综合应用（含新题，含解析）题型专练1为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响规律，某同学设计如下方案：编号纯锌粉质量0.2 moll1硫酸体积温度硫酸铜固体质量2.0 g10.0 ml2502.0 g10.0 mlt02.0 g10.0 ml350.2 g2.0 g10.0 ml354.0 g下列推断合理的是()a为了选择和实验探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制t25b待测物理量是收集等体积(相同条件)气体所需要的时间，时间越长，反应越快c根据该方案，还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响d根据该实验方案得出反应速率大小可能是解析a项，根据控制变量法，若选择和实验探究硫酸铜对反应速率的影响，温度必须控制在35 ，错误，b项，收集相同条件下等体积的气体所需时间越长，则反应速率越慢，错误；c项，三个实验中硫酸的浓度均相同，故无法探究硫酸浓度对反应速率的影响，错误；d项，本题影响反应速率大小的主要因素是温度和硫酸铜固体的质量，由a项分析可知实验温度应为35 ，则反应速率，实验，锌与置换出的铜构成原电池。反应速率比快，实验中由于cuso4过多，置换出的铜可能覆盖在锌表面而阻止反应的进行，使反应速率大大减小，故四个反应的反应速率大小关系可能为。答案d2在一定条件下，n2o分解的部分实验数据如下：反应时间/min0102030405060708090100c(n2o)/ (moll1)0.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000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c1c2)解析分析实验数据可看出，相同时间间隔内，n2o物质的量浓度变化值相同，由此可得出结论：n2o的分解速率与其物质的量浓度无关，a正确，b错误；c项，由表中数据可知，c(n2o)从0.1000.050用了50 min，c(n2o)从0.0800.040用了40 min，c(n2o)从0.0600.030用了30 min，c(n2o)从0.0200.010用了10 min，即c(n2o)越大，半衰期越大，错误；d项，由表中数据可知，浓度越大，相同时间内n2o的转化率越小，由于c1k(600 时为1)，从图像看，温度应低于600 ，错误。答案ac4一定温度下，4个容积均为1 l的容器中，分别进行反应各容器中的c(s)都为足量：c(s)h2o(g)co(g)h2(g)h131.3kjmol1在某时刻，测得有关物质的浓度(单位：moll1)及正、逆反应速率的关系如下表：容器编号ch2o(g)cco(g)ch2(g)v(正)、v(逆)关系0.060.600.10v(正)v(逆)0.121.200.20？0.160.500？0.120.30？v(正)v(逆)下列说法正确的是()a. 在容器中，反应达到平衡时吸收的热量为13.13 kjb. 若将平衡时、中的物质混合于容积为1 l的容器中，则反应仍处于平衡状态c. 在容器中，v(正)v(逆)d. 在容器中，h2的浓度为0.50 moll1解析a项中容器达到平衡(同)时，吸收的热量为(0.16 mol0.06 mol)131.3 kjmol113.13 kj，故该项正确；b项中只有将平衡时、中的物质混合于容积为2 l的容器中，反应才能处于平衡状态，故该项错误；c项中容器中q21(容器、平衡时的平衡常数为1)，平衡将逆向移动，则v(正)v(逆)，故该项正确；d项中根据容器、处于平衡状态，其平衡常数相同，据此可计算出中h2的浓度为0.40 moll1，故该项错误。答案ac5在体积为1 l的恒容密闭容器中进行反应：2no(g)2co(g)n2(g)2co2(g)h，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1t2)：反应时间/minn(no)/moln(co)/moln(n2)/moln(co2)/mol02100t10.4t20.6下列说法正确的是()a0t1 min内，v(n2) moll1min1b若向平衡体系中充入少量o2，平衡不移动c若升高温度时，no的转化率减小，则该反应的h0d保持其他条件不变，向平衡体系中再充入0.6 mol co和0.6 mol n2，平衡向正反应方向移动解析a项，0t1 min内，v(co2)moll1min1，则v(n2)moll1min1，正确；b项，o2易与no发生反应，使no浓度减小，平衡向左移动，错误；c项，升高温度，no的转化率减小，平衡向左移动，则正反应放热，正确；d项，由表中数据得，t1 min时no、co、n2的物质的量分别为1.6 mol、0.6 mol、0.2 mol，而t2 min时，co的物质的量不变，说明在t1 min时反应已达平衡，则k，再充入0.6 mol co和0.6 mol n2，qck，平衡不移动，错误。答案ac6某温度下，在体积为2 l的密闭容器中，充入1 mol气体a和a mol气体b，发生如下反应：a(g)b(g)2c(g)。5 min后反应达到平衡时n(a)为0.4 mol。在反应过程中体系的温度持续升高，实验测得混合气体中c的含量与温度的关系如图所示。下列叙述正确的是()a05 min，c物质的平均反应速率为0.04 moll1min1b图中t1时正反应速率等于t3时正反应速率c该反应t2时的平衡常数大于t3时的平衡常数d图中t2时，若只增大压强，则正、逆反应速率不改变解析根据反应方程式可知，平衡时c的物质的量是1.2 mol,05 min的平均反应速率是0.12 moll1min1，a项错误；温度越高，反应速率越大，b项错误；因该反应中反应物和生成物都是气体，故增大压强，正、逆反应速率均增大，d项错误。答案c7在恒容密闭容器中通入x并发生反应：2x(g)y(g)，温度t1、t2下x的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是 ()a该反应进行到m点放出的热量大于进行到w点放出的热量 bt2下，在0t1时间内，v(y) moll1min1cm点的正反应速率v正大于n点的逆反应速率v逆dm点时再加入一定量x，平衡后x的转化率减小解析温度为t1时，反应先达到平衡，反应速率快温度高，则t1t2，温度升高，反应物浓度c(x)增大，则平衡逆向移动，正反应为放热反应。a项，m点相对于w点，反应物浓度c(x)较大，反应正向进行的程度小，则反应放出的热量少，错误；b项，t2下，在0t1时间内，v(y)v(x) moll1min1，错误；c项，由于cn(x)cm(x)，则cn(y)t2，所以vm(逆)vn(逆)，m为平衡点，vm(正)vm(逆)，故有vm(正)vn(逆)，正确；d项，在恒容密闭容器中再加入一定量x，相当于在原平衡状态下，增加压强，平衡正向移动，x的转化率增大，错误。答案c8一定温度下，在2 l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下列说法不正确的是()a前20 min内的平均反应速率v(h2o)1104 moll1min1b达到平衡时，至少需要从外界吸收能量0.968 kjc增大c(h2o)，可以提高水的分解率d催化效果与cu2o颗粒的大小有关解析由题意知，v(h2o)2v(o2)25.0105 moll1min1，a错误。热化学方程式表示的含义是2 mol h2o(g)完全分解生成2 mol h2(g)和1 mol o2(g)，吸收484 kj的能量，所以生成o2 0.002 0 mol时，吸收的能量为0.002 0 mol484 kjmol10.968 kj，正确。c项，由于反应物只有1种，增大c(h2o)，相当于压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，所以水的分解率降低，错误。d项，若cu2o颗粒小，则接触面积大，反应速率快，催化效果好，正确。答案ac9温度为t时，向v l的密闭容器中充入一定量的a和b，发生反应：a(g)b(g)c(s)xd(g)h0，容器中a、b、d的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()a反应在前10 min的平均反应速度v(d)0.3 moll1min1b该反应的平衡常数表达式kc若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向逆反应方向移动d反应至15 min时，改变的条件是降低温度解析前10 min，v(d)0.3 moll1min1，a正确；由于c是固体，k的表达式中不应出现c(c)，b错误；由图像知d的变化程度是a或b的两倍，故x2，反应前后气体总体积不变，故压缩容器体积，平衡不移动，c错误；第15 min时，降低温度，平衡左移，故a、b浓度增大，d浓度减小，符合要求，d正确。答案ad10.n2o5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2n2o5(g)4no2(g)o2(g)h0t1温度下的部分实验数据如表所示：t/s05001 0001 500c(n2o5)/moll15.003.522.502.50下列说法不正确的是()a500 s内n2o5的分解速率为2.96105 moll1s1bt1温度下的平衡常数k1125,1 000 s时n2o5的转化率为50%c其他条件不变时，t2温度下反应到1 000 s时测得n2o5(g)的浓度为2.98 moll1，则t1t2dt1温度下的平衡常数为k1，t3温度下的平衡常数为k3，若k1k3，则t1t3解析由v0.002 96 moll1s1，a项正确；t1温度下的平衡常数k1125,1 000 s时c(n2o5)2.50 moll1，转化率为50%，b项正确；其他条件不变时，t2温度下反应到1 000 s时测得n2o5(g)的物质的量浓度为2.98 moll1，t1温度下反应到1 000 s时测得n2o5(g)的物质的量浓度为2.50 moll1，正反应是吸热反应，综合所有信息，t2低于t1，c项错误；由于该反应为吸热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，k增大，故若k1k3，则t1t3，d项正确答案c11硫酸的消费量是衡量一个国家化工水平的标志。2so2(g)o2(g)2so3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下，在甲、乙、丙三个均为2 l的恒容密闭容器中投入so2(g)和o2(g)，其起始物质的量及so2的平衡转化率如下表所示：甲乙丙起始物质的量n(so2)/mol0.40.80.8n(o2)/mol0.240.240.48so2的平衡转化率80%12下列判断中，正确的是()a甲中反应的平衡常数小于乙b平衡时，丙中c(so3)是甲中的2倍c该温度下，平衡常数值为400d平衡时，so2的转化率：180%2解析三个容器中温度相同，平衡常数不变，选项a错误；丙容器可以虚拟成将两个平衡后的甲容器压缩成一个甲容器，压缩过程中平衡正向移动，则丙中c(so3)大于甲中的2倍，80%2，选项b错误；根据甲容器中的数据，有 2so2(g)o2(g)2so3(g)起始浓度0.20.120变化浓度0.160.08 0.16平衡浓度0.040.04 0.16平衡常数k0.162/0.043400，选项c正确；乙容器可以虚拟在甲容器平衡后加入0.4 mol so2，平衡正向移动，so2的转化率降低，即180%，结合b项分析可知，选项d正确。答案cd12在20 l的密闭容器中按物质的量之比12充入co和h2，发生：co(g)2h2(g)ch3oh(g)h。测得co的转化率随温度及不同压强下的变化如图所示，p2和195 时n(h2)随时间的变化结果如表所示。下列说法正确的是()ap1p2，hv(逆)解析按曲线中压强不变(任选一条曲线)，温度升高，co的转化率减小，则正反应放热，h0，在曲线上作100 时的垂线，p1p2，co的转化率增大，则是加压过程，即p1p2选项a正确；v(ch3oh)v(h2)4 mol/(20 l3 min) moll1min1，选项b错误；a点的平衡浓度：c(h2)0.2 moll1，c(ch3oh)0.1 moll1，c(co)0.1 moll1，反应的平衡常数kc(ch3oh)/c(co)c2(h2)25，选项c正确；b趋向a，即反应向co转化率减小的方向(即逆向移动)进行，故v(正)v(逆)，选项d错误。答案ac13在温度相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知co(g)2h2(g)ch3oh(g)h90.7 kjmol1)：容器甲乙丙反应物投入量1 mol co、2 mol h21 molch3oh2 molch3ohch3oh的浓度(moll1)c1c2c3反应的能量变化放出a kj吸收b kj吸收c kj平衡时压强(pa)p1p2p3反应物转化率123下列说法不正确的是()ac1c3ba90.7c2p2p3d131解析甲、乙建立的是等效平衡，且是等同平衡，一个是从正反应方向建立平衡，一个是从逆反应方向建立平衡。因此有c1c2，ab90.7，121，p1p2。丙相对于乙，起始浓度为乙的2倍，体积不变，相当于压强增大，平衡正向移动。三者的关系可用图示表示为。c32c1，a90.7,2p2p3，131。答案ad14在容积为2 l的3个密闭容器中发生反应3a(g)b(g)xc(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：容器甲乙丙反应物投入量3 mol a、2 mol b6 mol a、4 mol b2 mol c到达平衡的时间(min)58a的浓度(moll1)c1c2c的体积分数w1w3混合气体密度(gl1)12下列说法正确的是()a若x4，则2c1c2b若w3w1，可断定x4c无论x的值是多少，均有212d容器甲中反应从开始达到平衡平均速率为v(a)0.3 moll1min1解析对比甲、乙，乙的投料量是甲的2倍，通过“放大缩小”分析。丙的判断是建立x与4的关系上，即该反应是气体体积减小，还是不变，增大。a项，若甲、乙建立等效平衡，则2c1c2，但乙相对于甲而言，相当于体积减小压强增大，由于x4，则平衡正向移动，所以2c1c2，正确；b项，若x4，则2 mol c相当于1.5 mol a和0.5 mol b，两种情况下a与b的物质的量之比不相等，故恒温恒容条件下与3不可能相等，错误；c项，起始时乙投入的量是甲的2倍，根据质量守恒定律知，反应前后总质量不变，而容积体积又相等，故有212，正确；d项，v(a)，错误。答案ac对点回扣1有关化学反应速率的四点注意(1)化学反应速率的单位是由浓度的单位(moll1)和时间的单位(s、min或h)决定的，可以是moll1s1、moll1min1或moll1h1，在计算时要注意保持时间单位的一致性。(2)对于某一具体的化学反应，可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率，虽然得到的数值大小可能不同，但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。(3)化学反应速率不取负值而只取正值。(4)在整个反应过程中，反应不是以同样的速率进行的，因此，化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率。2有关化学平衡状态判断的两个辨析(1)反应体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数不变，化学反应一定处于平衡状态。各物质的质量或各物质的质量分数不变，化学反应一定处于平衡状态。各气体的体积或体积分数不变，化学反应一定处于平衡状态。总压强、总体积、总物质的量不变，化学反应不一定处于平衡状态。(2)正、逆反应速率的关系举例反应ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)在单位时间内消耗了m mol a同时生成m mol a，即v正v逆，化学反应平衡。在单位时间内消耗了n mol b同时生成p mol c，均指v正，化学反应不一定平衡。vavbvcvdmnpq，v正不一定等于v逆，化学反应不一定平衡。在单位时间内生成了n mol b，同时消耗q mol d，因均指v逆，化学反应不一定平衡。3反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律(1)若反应物只有一种：aa(g)bb(g)cc(g)，(保持容器体积，温度不变)在不改变其他条件时，增加a的量平衡向正反应方向移动，但是a的转化率与气体物质的化学计量数有关：若abc：a的转化率不变；若abc：a的转化率增大；若abc：a的转化率减小。(2)若反应物不只一种：aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)，(保持容器体积，温度不变)在不改变其他条件时，只增加a的量，平衡向