高考化学 最后冲刺15天 9.化学反应速率和化学平衡

用心 爱心 专心1 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 一 选择题 本题包括 16 个小题 每小题 3 分 共 48 分 1 下列说法正确的是 A H 0 S 0 的反应在温度低时不能自发进行 B NH4HCO3 s NH3 g H2O g CO2 g H 185 57 kJ mol 能自发进 行 原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关 因此焓变或熵变均可以单独作为反应 自发性的判据 D 在其他外界条件不变的情况下 使用催化剂 可以改变化学反应进行的方向 解析 H 0 S 0 则 G 0 任何温度下反应都能自发进行 A 错误 B 正确 用焓变和熵变判断反应的自发性 都有例外 故都不能单独作为反应自发 性的判据 而应用复合判据 C 错误 使用催化剂只能降低反应的活化能 不能 改变反应的方向 D 错误 答案 B 2 2012 青岛质检 反应 2SO2 O2 2SO3经一段时间后 SO3的浓度增加了 0 4 mol L 在这段时间内用 O2表示的反应速率为 0 04 mol L s 则这段时间为 A 0 1 s B 2 5 s C 5 s D 10 s 解析 因为 SO3的浓度增加了 0 4 mol L 所以 O2的浓度减少了 0 2 mol L 因为 在这段时间内用 O2表示的反应速率为 0 04 mol L s 所以反应所需时间为 5 s 答案 C 3 2012 杭州模拟 等物质的量的 X g 与 Y g 在密闭容器中进行可逆反应 X g Y g 2Z g W s H 0 下列叙述正确的是 A 平衡常数K值越大 X 的转化率越大 B 达到平衡时 反应速率v正 X 2v逆 Z C 达到平衡后 降低温度 正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍 数 D 达到平衡后 升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动 解析 平衡常数K值越大 反应向正反应进行的程度越大 X 的转化率越大 A 项 正确 达平衡时 2v正 X v逆 Z B 项错误 达平衡后降低温度 正逆反应速率均 减小 又因平衡向正反应方向移动 所以正反应速率减小的倍数小于逆反应速率减 小的倍数 C 项错误 增大压强平衡不移动 升高温度平衡逆向移动 D 项错误 答案 A 4 已知 X g Y g 3Z g X 与 Y 在有催化剂条件下发生反应建立的平衡如 用心 爱心 专心2 下列各图实线所示 在无催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图虚线所示 则相应的图示正确的是 解析 催化剂能够增大化学反应速率 可以排除 A C 催化剂不能改变化学平衡 可以排除 C D 答案 B 5 2012 烟台模拟 在一密闭容器中加入 A B C 三种气体 保持一定温度 在 t1 t4时刻测得各物质的浓度如下表 据此判断下列结论正确的是 测定时刻 s t1t2t3t4 c A mol L 6322 c B mol L 53 533 c C mol L 12 533 A 在t3时刻反应已经停止 B A 的转化率比 B 的转化率低 C 在容器中发生的反应为 2A B 2C D 在t2 t3内 A 的平均反应速率为 1 t3 t2 mol L s 解析 从表中数据可以看出 反应没有进行到底 所以这是一个可逆反应 反应方 程式为 2A B C t3时刻达到了平衡而不是反应终止 A C 错误 达到平衡时 A 转化了 2 3 而 B 转化了 2 5 B 错误 答案 D 6 2012 天津模拟 人体血液内的血红蛋白 Hb 易与 O2结合生成 HbO2 因此具有输 氧能力 CO 吸入肺中发生反应 CO HbO2 O2 HbCO 37 时 该反应的平衡常 数K 220 HbCO 的浓度达到 HbO2浓度的 0 02 倍 会使人智力受损 据此 下列结 论错误的是 A CO 与 HbO2反应的平衡常数 K c O2 c HbCO c CO c HbO2 B 人体吸入的 CO 越多 与血红蛋白结合的 O2越少 C 当吸入的 CO 与 O2浓度之比大于或等于 0 02 时 人的智力才会受损 D 把 CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒 其原理是使上述平衡向左移动 用心 爱心 专心3 解析 由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K 由平衡移动 c O2 c HbCO c CO c HbO2 原理可知吸入 CO 越多 平衡向右移动 与血红蛋白结合的 O2越少 把病人放入高 压氧仓中 则平衡向左移动 释放出 CO 故可解毒 A B D 均正确 C 项 由平 衡常数表达式可知 人智力受损时 220 0 02 即 故 C 项错 c O2 c CO c CO c O2 0 02 220 误 答案 C 7 2012 滨州模拟 将 1 mol 一氧化碳和 1 mol 水蒸气放入一固定容积的密闭容器中 发生如下反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 在一定温度下 反应达到平 衡后 得到 0 6 mol 二氧化碳 再加入 2 mol 水蒸气并在相同条件下达到新平衡后 下列叙述正确的是 A 一氧化碳的转化率提高 水蒸气的转化率降低 B 反应物的转化率都提高 C 平衡向正反应方向移动 达到新的平衡时二氧化碳的体积分数增大 D 平衡向正反应方向移动 二氧化碳的物质的量将大于 1 mol 但小于 2 mol 解析 再加入水蒸气后 水蒸气反应的量增大了 但转化率却降低了 B 错误 加 入水蒸气前 CO2 0 3 加入水蒸气后 CO2 0 6 mol 2 mol 0 25 0 3 C 错误 若 CO 完全转化 即最高生成 CO2 1 mol D 1 mol 2 mol 2 mol 错误 答案 A 8 在相同温度和压强下 对反应 CO2 g H2 g CO g H2O g 进行甲 乙 丙 丁四组实验 实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表 CO2H2COH2O 甲 a mol a mol 0 mol0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol0 mol 丙 0 mol 0 mol a mola mol 丁 a 0 a mola mol 物质物质 物物 质质 的的 实验实验 用心 爱心 专心4 molmol 上述四种情况达到平衡后 n CO 的大小顺序是 A 乙 丁 丙 甲 B 乙 丁 甲 丙 C 丁 乙 丙 甲 D 丁 丙 乙 甲 解析 根据可逆反应的特征 甲和丙 乙和丁分别为相同的平衡状态 达到平衡 后n CO 相同 甲和乙相比较 乙中增加了 CO2的物质的量 平衡正向移动 n CO 增 加 所以乙 丁 丙 甲 答案 A 9 各可逆反应达平衡后 改变反应条件 其变化趋势正确的是 解析 A 项 加入 CH3COONa 使 CH3COOH 的电离平衡逆向移动 c H 减小 pH 增 大 B 项 加入 KCl 对平衡没有影响 c Fe3 不变 C 项 加入 Ar 气 在恒温 恒压下 体积增大 平衡左移 H2转化率减小 D 项 所给反应是吸热反应 升高 温度 平衡右移 反应物转化率增大 正确 答案 D 10 已知 H2 g I2 g 2HI g H 0 有相同容积的定容密闭容器甲和乙 甲中加入 H2和 I2各 0 1 mol 乙中加入 HI 0 2 mol 相同温度下分别达到平 衡 欲使甲中 HI 的平衡浓度大于乙中 HI 的平衡浓度 应采取的措施是 A 甲 乙提高相同温度 B 甲中加入 0 1 mol He 乙不变 C 甲降低温度 乙不变 D 甲增加 0 1 mol H2 乙增加 0 1 mol I2 解析 0 2 mol HI 相当于 H2 I2各 0 1 mol 所以甲 乙两容器中在题述情况下 达到的平衡是等效的 A 项 甲 乙提高相同温度 仍等效 B 项 甲中加入 0 1 用心 爱心 专心5 mol He 对反应无影响 C 项 甲降低温度 平衡右移 HI 的浓度增大 D 项 甲 增加 0 1 mol H2 乙增加 0 1 mol I2 平衡都向右移动 HI 的浓度都增大 具体 结果不能确定 答案 C 11 2SO2 g O2 g 2SO3 g 是制备硫酸的重要反应 下列叙述正确的是 A 催化剂 V2O5不改变该反应的逆反应速率 B 增大反应体系的压强 反应速率一定增大 C 该反应是放热反应 降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D 在t1 t2时刻 SO3 g 的浓度分别是c1 c2 则时间间隔t1 t2内 SO3 g 生 成的平均速率为v c2 c1 t2 t1 解析 A 项 催化剂能同等程度地改变正 逆反应速率 A 项错误 B 项 在恒容的 条件下 通入惰性气体 压强增大 但各物质的浓度不变 则反应速率不变 故 B 项错误 C 项 降低温度 反应速率也降低 反应达到平衡的时间就长 故 C 项错 误 答案 D 12 X Y Z 三种气体 取 X 和 Y 按 1 1 的物质的量之比混合 放入密闭容器中发生 如下反应 X 2Y 2Z 达到平衡后 测得混合气体中反应物的总物质的量与 生成物的总物质的量之比为 3 2 则 Y 的转化率最接近于 A 33 B 40 C 50 D 65 解析 由题意可取 X 和 Y 各 1 mol 设 X 的转化量为a mol X 2Y 2Z 起始 1 mol 1 mol 0 转化 a mol 2a mol 2a mol 平衡 1 a mol 1 2a mol 2a mol 到达平衡后 反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为 3 2 即 1 a mol 1 2a mol 2a mol 3 2 解得a 1 3 则 Y 的转化率 2a mol 1 mol 2 3 最接近 65 答案 D 13 某温度下 反应 H2 g I2 g 2HI g 的正反应为放热反应 在带有活塞的 密闭容器中达到平衡 下列说法中正确的是 A 体积不变 升温 正反应速率减小 B 温度 压强均不变 充入 HI 气体 开始时正反应速率增大 用心 爱心 专心6 C 温度不变 压缩气体的体积 平衡不移动 颜色加深 D 体积 温度不变 充入氮气后 正反应速率将增大 解析 升高温度 正反应 逆反应速率都增大 该反应属于反应前后气体体积不变 的反应 压缩体积 平衡不移动 但其中物质的浓度增大 因为 I2 g 的存在 颜色 加深 温度 压强均不变 充入 HI 气体 开始时正反应速率不变 答案 C 14 2012 徐州模拟 在容积为 2 L 的密闭容器中 有反应 mA g nB g pC g qD g 经过 5 min 达到平衡 此时 各物质的变化为 A 减少了a mol L B 的平均反应速率vB a 15 mol L min C 增加了 2a 3 mol L 这时 若增加系统压强 发现 A 与 C 的百分含量不变 则m n p q为 A 3 1 2 2 B 1 3 2 2 C 1 3 2 1 D 1 1 1 1 解析 因为 5 min 内vB a 15 mol L min C 增加了 2a 3 mol L 所以 vC 2a 15 mol L min 即n p 1 2 符合这一关系的只有 A 答案 A 15 2012 蚌埠模拟 一定温度下在密闭容器内进行着某一反应 X 气体 Y 气体的物 质的量随反应时间变化的曲线如右图 下列叙述中正确的是 A 反应的化学方程式为 5Y X B t1时 Y 的浓度是X浓度的 1 5 倍 C t2时 正 逆反应速率相等 D t3时 逆反应速率大于正反应速率 解析 反应开始时 Y 为 10 mol X 为 2 mol 达到平衡时 Y 减少了 7 mol X 增多了 3 mol 因此反应方程式是 7Y1 3X A 不正确 t1时 Y 为 6 mol X 为 4 mol 其物质的量比为 3 2 即 Y 的浓度是 X 浓度的 1 5 倍 B 正确 从图象可以 看出 t2时刻 X Y 两物质的物质的量相等 而不是反应速率相等 C 不正确 t3 时 反应达到平衡状态 所以正反应速率等于逆反应速率 D 不正确 答案 B 16 2012 靖江模拟 常温常压下 在带有相同质量活塞的容积相等的甲 乙两容器 里 分别充有二氧化氮和空气 现分别进行下列两实验 N2O4 2NO2 H 0 a 将两容器置于沸水中加热 b 在活塞上都加 2 kg 的砝码 在以上两情况下 甲和乙容器的体积大小的比较 正确的是 用心 爱心 专心7 A a 甲 乙 b 甲 乙 B a 甲 乙 b 甲 乙 C a 甲 乙 b 甲 乙 D a 甲 乙 b 甲 乙 解析 将两容器置于沸水中加热时 甲容器中平衡正向移动 使容器中气体的物质 的量增大 所以容器的体积甲 乙 在活塞上都加 2 kg 的砝码时 甲容器中平衡逆 向移动 使容器中气体的物质的量减小 所以容器的体积甲 乙 答案 D 二 非选择题 本题包括 6 个小题 共 52 分 17 8 分 在锌与盐酸反应的实验中 一个学生得到的结果如下表所示 锌的质量 g 锌的形状温度 完全溶于水 的时间 s A2 薄片 5400 B2 薄片 15200 C2 薄片 25100 D2 薄片 35t1 E2 细小颗粒 15t2 F2 粉末 15t3 G2 薄片 含 少量杂质 Cu 35t4 1 t1 s 画出以时间对温度的曲线图 纵轴表示时间 横轴表示温度 2 利用所画的曲线图 总结并得出的关于温度影响反应速率的结论是 3 t1 t4 填 或 原因是 t2 t3 填 或 原因是 用心 爱心 专心8 4 单位时间内消耗锌的质量mB mE mF从大到小的顺序为 解析 解答该题要认真分析表中数据 由 A B C 总结规律 推出t1 50 s 根 据 A B C D 四组实验的数据可画出温度 时间图 通过对图象的分析总结温度 对反应速率的影响 找出规律 D G 组实验相比较 G 中可形成铜 锌原电池 加快反应速率 E F 组实验相比较 F 中锌的表面积大 速率快 B E F 组相 比较 粉末状的 Zn 反应速率最快 薄片状的 Zn 反应速率最慢 故单位时间内消 耗锌的质量为mF mE mB 答案 1 50 如图所示 2 温度每升高 10 反应速率加快到原来的 2 倍 3 G 组中可形成 Cu Zn 原电池 反应速率加快 F 组中锌为粉末状 表面积较大 反应速率加快 4 mF mE mB 18 9 分 在 100 时 将 0 100 mol 的四氧化二氮气体充入 1 L 恒容抽空的密闭容器 中 隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据 时间 s 020406080 c N2O4 mol L0 100c10 050c3c4 c NO2 mol L0 0000 060c20 1200 120 1 该反应的平衡常数表达式为 从表中数据分析 c1 c2 c3 c4 填 或 2 在下图中画出并标明此反应中 N2O4和 NO2的浓度随时间变化的曲线 3 在上述条件下 从反应开始至达到化学平衡时 四氧化二氮的平均反应速率为 mol L s 4 达平衡后下列条件的改变可使 NO2气体浓度增大的是 A 增大容器的容积 B 再充入一定量的 N2O4 C 分离出一定量的 NO2 D 再充入一定量的 He 5 若起始时充入 NO2气体 0 080 mol 则达到平衡时 NO2气体的转化率为 用心 爱心 专心9 解析 1 该反应的化学方程式为 N2O4 g 2NO2 g 其平衡常数表达式为 K 由表中数据可求得c1 0 070 mol L c2 0 100 mol L c1 c2 反 c2 NO2 c N2O4 应至 60 s 时已达到化学平衡状态 因此c3 c4 3 由表中信息得从反应开始至达到化学平衡时 NO2的反应速率为 0 002 mol L s v N2O4 v NO2 2 0 001 mol L s 0 120 mol L 60 s 4 增大容器的容积不管平衡如何移动 反应物和生成物的浓度均减小 A 错误 平 衡后再充入一定量的 N2O4 平衡正向移动 NO2的浓度增大 B 正确 分离出一定 量的 NO2 虽然平衡正向移动 但 NO2气体的浓度减小 C 错误 在容器容积不变的 情况下再充入稀有气体 He 反应物和生成物的浓度均不变 化学平衡不移动 NO2 气体的浓度不变 D 错误 5 在题设条件下反应 N2O4 g 2NO2 g 的平衡常数 K 0 36 现充入 NO2气体 0 080 mol 相当于 0 040 mol N2O4 c2 NO2 c N2O4 0 1202 0 040 设达平衡时转化了x mol L 的 N2O4 则有K 0 36 解得 c2 NO2 c N2O4 2x 2 0 040 x x 0 030 即达到平衡时混合气体中有 0 060 mol NO2和 0 010 mol N2O4 即 NO2的 转化率为 25 答案 1 K c2 NO2 c N2O4 2 3 0 001 4 B 5 25 19 9 分 在一个温度恒定的密闭容器中 SO2和 O2发生反应 已知 1 mol SO2和足量 O2完全反应 放出的热量为Q 请按要求回答下列问题 用心 爱心 专心10 恒压条件下 1 若开始时放入 1 mol SO2和 0 5 mol O2 达平衡后 生成 0 9 mol SO3 这时 SO2的转化率为 2 若开始时放入 4 mol SO2和 2 mol O2 达平衡后 生成 SO3的物质的量为 反应放出的热量为 恒容条件下 3 若开始时放入 1 mol SO2和 0 5 mol O2 达平衡后 生成a mol SO3 则 a 0 9 填 或 4 若令x y和z分别代表初始加入 SO2 O2和 SO3的物质的量 要使达平衡时 反 应混合物中三种气体的物质的量分别与 3 中平衡时完全相同 则x y z必须满 足的一般条件是 用两个代数式表式 其中一 个只含x y 另一个含x z 解析 1 2SO2 O2 2SO3 起始 mol 1 0 5 0 转化 mol 0 9 0 45 0 9 平衡 mol 0 1 0 05 0 9 SO2转化率为 90 2 恒温恒压下 只要转化为相同物质后的起始投入量成比例 两者就成等效平衡 SO2转化率相同 生成 SO3为 4 mol 90 3 6 mol 放出热量为 3 6Q 3 恒容条件下 由于该反应是气体体积减小的反应 所以相对于恒压条件 相当于 气体体积增大 压强减小 平衡向气体体积增大的方向移动 SO2转化率降低 则生 成 SO3小于 0 9 mol 4 2SO2 O2 2SO3 1 0 5 0 起始 x y z 变化 z 0 5z z 平衡 x z y 0 5z 0 则x z 1 y 0 5z 0 5 即x 2y x z 1 答案 1 90 2 3 6 mol 3 6Q 3 4 x 2y x z 1 20 9 分 2012 烟台模拟 向一体积不变的密闭容器中加入 2 mol A 0 6 mol C 和 一定量的 B 三种气体 一定条件下发生反应 各物质浓度随时间变化如图一所 示 图二为t2时刻后改变反应条件 平衡体系中反应速率随时间变化的情况 且四 个阶段都各改变一种不同的条件 已知t3 t4阶段使用了催化剂 图一中t0 t1阶 用心 爱心 专心11 段c B 未画出 1 若t1 15 min 则t0 t1阶段以 C 浓度变化表示的反应速率为v C 2 t4 t5阶段改变的条件为 B 的起始物质的量为 各阶段平衡 时对应的平衡常数如下表所示 t1 t2t2 t3t3 t4t4 t5t5 t6 K1K2K3K4K5 则K1 保留两位小数 K1 K2 K3 K4 K5之间的关系为 用 或 连接 3 t5 t6阶段保持容器内温度不变 若 A 的物质的量共变化了 0 01 mol 而此过 程中容器与外界的热交换总量为a kJ 写出此温度下该反应的热化学方程式 4 在相同条件下 若起始时容器中加入a mol A b mol B 和c mol C 要达到 t1时刻同样的平衡 a b c要满足的条件为 解析 1 利用公式求解 v C 0 02 mol L min 0 6 mol L 0 3 mol L 15 min 2 t2 t3过程是增加了一种反应物的浓度 t3 t4是加入了催化剂 t4 t5平衡 没有移动 只能是减小了压强 由此推断反应前后气体的体积不变 根据速率之 比等于化学方程式中各物质的计算数之比得反应方程式 2A B 3C 又可推知 c B 0 1 mol L B 的起始浓度c B 0 5 mol L 则n B c B V 0 5 mol L 2 L 1 mol K1 0 84 t5 t6过程中升高 c3 C c2 A c B 0 63 0 82 0 4 温度时 正反应速率和逆反应速率都增大 所以 K1 K2 K3 K4 K5之间的关系 为K1 K2 K3 K4 K5 前四个过程温度不变平衡常数也不变 升温平衡右移 故 而平衡常数变大 3 书写热化学方程式时要注意化学计量数必须与 H相对应 如果化学计量数加 倍 H也要加倍 4 此时的平衡和t1时刻的平衡是同一个平衡 t1时刻若是全转化为反应物 则 用心 爱心 专心12 A B C 的物质的量分别是 2 4 mol 1 2 mol 0 mol 现作同样转化 2A B 3C 开始 mol a b c 相当于 mol a c b 0 2 3 c 3 则a c 2 4 b 1 2 2 3 c 3 答案 1 0 02 mol L min 2 减小压强 1 0 mol 0 84 K1 K2 K3 K4 K5 3 2A g B g 3C g H 200a kJ mol 4 a 2c 3 2 4 b c 3 1 2 21 8 分 2009 全国卷 某温度时 在 2 L 密闭容器中气态物质 X 和 Y 反应生成 气态物质 Z 它们的物质的量随时间的变化如表所示 1 根据下表中数据 在下图中画出 X Y Z 的物质的量 n 随时间 t 变化的曲线 t minX molY molZ mol 01 001 000 00 10 900 800 20 30 750 500 50 50 650 300 70 90 550 100 90 100 550 100 90 140 550 100 90 2 体系中发生反应的化学方程式是 3 列式计算该反应在 0 3 min 时间内产物 Z 的平均反应速率 4 该反应达到平衡时反应物 X 的转化率 等于 5 如果该反应是放热反应 改变实验条件 温度 压强 催化剂 得到 Z 随时间变化 的曲线 1 2 3 如下图所示 则曲线 1 2 3 所对应的实验条件改变分别是 用心 爱心 专心13 1 2 3 解析 2 由表中数据可知 X Y Z 是以 1 2 2 的比例进行反应的 且 9 min 以后 各物质的物质的量不发生变化也均不为零 则该反应是可逆反应 反应方程式为 X 2Y 2Z 3 v Z 0 083 mol L min c t 0 5 mol 2 L 3 min 4 X 100 100 45 反应量 起始量 1 00 mol 0 55 mol 1 00 mol 5 对比曲线 1 和表中数据可知 曲线 1 达到平衡所用时间短 2 min 且生成的 Z 较少 即相对原平衡来说是增大了反应速率且平衡向逆向移动 故曲线 1 改变的条 件是升高了温度 对比曲线 2 和表中数据可知 曲线 2 达到平衡所用时间短 1 min 但生成 Z 的量不变 即加快了反应速率但平衡没有移动 故曲线 2 改变的条件是加 入了催化剂 对比曲线 3 和表中数据可知 曲线 3 达到平衡所用时间短 7 min 且 平衡时生成 Z 的量增多 0