高考化学 突破课时训练 专题六 化学反应速率和化学平衡.doc

专题六化学反应速率和化学平衡(时间:45分钟满分:100分)测控导航表考点题号(难易度)化学反应速率的计算及其影响因素1(易),2(易)化学平衡及其影响因素6(易),7(中)化学平衡常数及其应用4(易)化学反应速率和化学平衡的图像3(易),5(易)综合应用8(易),9(中),10(中),11(中)一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分)1.(2013江苏盐城模拟)一定温度下,在固定容积的密闭容器中发生下列反应:2hih2+i2。若hi浓度由0.1 moll-1降到0.07 moll-1时,需要15 s,那么hi浓度由0.07 moll-1降到0.05 moll-1时,所需反应的时间为(c)a.等于5 sb.等于10 sc.大于10 sd.小于10 s解析:前15 s用碘化氢表示的反应速率为0.1moll-1-0.07 moll-115 s=0.002 moll-1s-1,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率越来越慢,15 s 后反应速率小于0.002 moll-1s-1,故所需时间大于0.07moll-1-0.05 moll-10.002moll-1s-1=10 s。2.(2013福建泉州一模)煤气是生活中常用的燃料,制取水煤气的反应为c(s)+h2o(g)co(g)+h2(g)。该反应在一容积可变的密闭容器中进行时,改变下列条件会对反应速率产生影响的是(c)增加碳的量将容器的体积缩小一半保持体积不变,充入n2使体系压强增大保持压强不变,充入n2使体系体积增大a.b.c.d.解析:碳为固体反应物,增加其用量对反应速率几乎无影响;容器的体积缩小一半相当于压强增大一倍,正、逆反应速率均增大;体积不变,充入n2使体系压强增大,但反应混合物浓度未改变,反应速率不变;要想总压强不变,充入n2必然使容器体积增大,导致反应混合物浓度减小,正、逆反应速率均变慢。3.在相同温度下,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:3h2+n22nh3。n(h2)n(n2)表示起始时h2和n2的物质的量之比,且起始时h2和n2的物质的量之和相等。下列图像正确的是(d)解析:a中,随着n(h2)n(n2)的增大,氢气含量增多,氢气的平衡转化率降低,a错误;随着n(h2)n(n2)的增大,氢气含量增多,混合气体的质量减小,b错误;随着n(h2)n(n2)的增大,氢气含量增多,氮气的平衡转化率增大,c错误;随着n(h2)n(n2)的增大,氢气含量增多,混合气体的质量减小,容器体积不变,则混合气体的密度减小,d正确。4.(2013四川绵阳三模)为减小co2对环境的影响,在倡导“低碳”的同时,还需加强对co2创新利用的研究。t1 时,将9 mol co2 和12 mol h2充入3 l密闭容器中,发生反应co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)ht1c.在t1,若起始时向容器中充入5 mol co2、5 mol h2、5 mol ch3oh(g)和5 mol h2o(g),则达平衡前v(正)v(逆)d.在t1,若起始时向容器充入4.5 mol co2、6 mol h2,平衡时容器内压强p=p12解析:若增大压强,速率加快,平衡右移,则ch3oh的物质的量增加,a对;由图知,t1下达平衡时ch3oh为3 mol,则容器内co2为6 mol、h2为3 mol、h2o为3 mol,各物质的平衡浓度:co2为2 mol/l、h2为1 mol/l、h2o为1 mol/l、ch3oh为1 mol/l,求得平衡常数为0.5,因该反应正向放热,故升温逆向移动,平衡常数减小,所以,若t2时平衡常数为0.42,则t2t1,b对;在t1,若起始时向容器中充入5 mol co2、5 mol h2、5 mol ch3oh(g)和5 mol h2o(g),q=0.36v(逆),c对;在t1,两种投料方式中若反应物的转化率相等,则p=p12,但是由于该反应是气体分子数减小的反应,故起始加入反应物的物质的量少的,其转化率小,故pp12,d错。5.(2013湖南衡阳联考)某工业反应为:x2(g)+3y2(g)2xy3(g)。图表示在一定温度下此反应过程中的能量变化;图表示在2 l的密闭容器中反应时x2的物质的量随时间的变化曲线;图表示在其他条件不变的情况下,改变起始物y2的物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是(b)a.由图可知,加入适当的催化剂,e和h都减小b.图中010 min内该反应的平均速率v(y2)=0.045 moll-1min-1,从11 min起其他条件不变,压缩容器的体积为1 l,则n(x2)的变化曲线为dc.图中a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物x2的转化率最高的是b点d.图中t1和t2表示温度,对应温度下的平衡常数为k1、k2,则t1t2,k1k2解析:催化剂能减小e,但不能改变h大小,h只取决于反应物和生成物的能量状态,a错;v(y2)=3v(x2)=30.3mol2 l10min=30.015 moll-1min-1=0.045 moll-1min-1,当压缩容器体积后,平衡右移,n(x2)减少,b对;n(y2)的量越大,x2的转化率越高,所以c点x2转化率最高,c错;由图知该反应的h0,则其他条件相同时,温度越低,平衡向右进行的程度越大,平衡时xy3的百分含量越大,平衡常数k越大,即t1k2,d错。6.(2013福建福州质检)已知合成氨反应n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h=-92.20 kjmol-1,在某温度下2 l的密闭容器中进行,测得如下数据:时间(h)物质的量(mol)01234n21.50n11.20n3n5h24.504.203.60n4n6nh300.20n21.001.00下列说法正确的是(c)a.反应3 h内,反应速率v(n2)为0.17 moll-1h-1b.此温度下,该反应的平衡常数为0.037c.反应进行到1 h时放出的热量为9.22 kjd.4 h时,若再加入1 mol n2,达到新的化学平衡时,n2的转化率是原来的两倍解析:通过反应方程式可求得:n1=1.4,n2=0.6,n3=1.0,n5=1.0,n4=3.0,n6=3.0,3 h内v(n2)=1.50mol-1.00mol2 l3 h=0.083 moll-1h-1,a选项错;由上面计算数据可知3 h时已建立平衡,k=c2(nh3)c3(h2)c(n2)=0.520.51.53=16.75=0.148,b选项错,反应进行到1 h放出热量0.20mol2mol92.20 kj=9.22 kj,c选项正确,4 h时,再充入1 mol n2,平衡右移,h2转化率增大,而n2转化率降低,d选项错。7.(2013河南开封一模)可逆反应3a(g)3b+ch0,随着温度的升高,气体的平均相对分子质量有变小的趋势。下列关于b、c两种物质的聚集状态的判断不正确的是(b)a.b和c可能都是气体b.b和c一定都是气体c.若c为固体,则b一定是气体d.有可能b为固体,c为气体解析:该反应为吸热反应,升温平衡向正方向移动,如果b、c都是气体,则气体总质量不变,但物质的量增大,故平均相对分子质量一定减小,a项说法正确;但b和c不一定都是气体,若c为固体,反应前后气体物质的量不变,但气体总质量减小,故气体平均相对分子质量减小,所以c项说法正确,b项说法错误;在b为固体的情况下,若绝大部分气体物质都转变成了固体,气体总质量减小,所以尽管反应后气体总物质的量减小,但平均相对分子质量仍然有可能减小,d项说法正确。二、非选择题(共4小题,共58分)8.(2013广东韶关调研)(12分)汽车尾气中含有co、no2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。汽车尾气中co、no2气体在一定条件下可以发生反应:4co(g)+2no2(g)4co2(g)+n2(g)h=-1 200 kjmol-1(1)恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母,下同)。a.容器内混合气体颜色不再变化b.容器内的压强保持不变c.2v(no2)逆=v(n2)正d.容器内混合气体密度保持不变(2)能使该反应的反应速率增大,且平衡向逆反应方向移动的是。a.及时分离出co2b.适当升高温度c.减小容器体积使体系压强增大d.选择高效催化剂(3)对于该反应,温度不同(t2t1)、其他条件相同时,下列图像正确的是。解析:(1)恒温恒容下,混合气体颜色不再变化说明no2浓度不再改变,能说明反应已达平衡;由于该反应是气体分子数减小的反应,容器内的压强保持不变,意味着气体分子总数不再改变,能说明反应已达平衡;2v逆(no2)=v正(n2)说明反应未达平衡,反应体系中物质全为气体,气体总质量不变,在恒容条件下容器内混合气体密度一直保持不变,故密度不变,不能说明反应已达平衡。(2)分离出co2导致反应物浓度减小,会使该反应的反应速率减小且平衡向正反应方向移动,a错;因h0,升温能使反应速率增大,平衡逆向移动,b对;该反应气体分子数减少,减小容器体积,体系压强增大导致平衡正向移动,c错;催化剂不影响化学平衡,d错。(3)升温,正、逆反应速率应同时增大,a错;升温能使反应速率增大,且由于正向反应为放热反应,升温导致平衡逆向移动,no2转化率降低,b对;由反应特点可知,增大压强平衡右移,co的体积分数应该减小,升高温度平衡左移,co的体积分数应该增大,故c错。答案:(1)cd(2)b(3)b9.(12分)t 、2 l密闭容器中某一反应在不同时刻的各物质的量如图所示(e为固体,其余为气体)。回答下列问题。(1)写出该反应的化学方程式: 。(2)反应开始至3 min时,用d表示的平均反应速率为 moll-1min-1。(3)t 时,该反应的化学平衡常数k=。(4)第6 min时,保持温度不变,将容器的体积缩小至原来的一半,重新达到平衡后,d的体积分数为。(5)另有一个2 l的密闭容器,t 、某一时刻,容器中各物质的物质的量如表所示。物质abde物质的量(mol)0.81.00.40.2此时v(正)v(逆)(填“大于”、“等于”或“小于”)。解析:(1)3 min时,a、b、d、e的物质的量变化量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.6 mol、0.2 mol,故其化学计量数之比为2131,因此反应的化学方程式为2a(g)+b(g)3d(g)+e(s)。(2)v(d)=0.6mol2 l3min=0.1 moll-1min-1。(3)3 min时,a、b、d的物质的量分别为0.6 mol、0.8 mol、0.6 mol,则k=0.330.320.4=0.75。(4)因反应前后气体体积不变,所以缩小体积(增大压强)平衡不移动,d的体积分数与3 min时相等,为0.6mol0.6mol+0.8mol+0.6mol100%=30%。(5)可计算出q=0.130.420.5=0.01250.75,故平衡正向移动,v(正)大于v(逆)。答案:(1)2a(g)+b(g)3d(g)+e(s)(2)0.1(3)0.75(4)30%(5)大于10.(2013江西赣州十二县联考)(14分)近年来,由于温室效应和资源短缺等问题,关于co2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。某研究小组利用反应:co(g)+h2o(g)h2(g)+co2(g)h=-41.2 kj/mol制备co2与h2的混合气体,并进一步研究co2与h2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应产物应用。(1)已知:850 时在一体积为10 l的恒容密闭容器中,通入一定量的co和h2o,co和h2o浓度变化如图所示:下列说法正确的是(填序号)。a.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12 molb.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44 kj热量c.第4 min时,混合气体的平均相对分子质量不再变化d.第6 min时,若升高温度,反应平衡常数会减小e.第8 min时,若充入氦气,会导致v(co)正v(h2o)逆(2)850 时,若在容积为2 l的密闭容器中同时充入1.0 mol co、3.0 mol h2o、1.0 mol co2和x mol h2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是。解析:(1)由图知,达平衡时,co减少的物质的量为(0.20-0.08)mol/l10 l=1.2 mol,故生成氢气的物质的量是1.2 mol,a错;此时放出41.2 kj/mol1.2 mol=49.44 kj热量,b对;第4 min达到平衡,故混合气体的平均相对分子质量不再变化,c对;正向放热,若升高温度,平衡左移,平