2012高考化学 新题分类汇编G 化学反应速率和化学平衡（真题+模拟新题）

1 G G 单元单元 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 G1 化学反应速率 2828 D4D4 J4G1J4G1 2011 安徽卷 地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题 文献报道某课题组模拟 地下水脱氮过程 利用 Fe 粉和 KNO3溶液反应 探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影 响 1 实验前 先用 0 1 mol L 1H2SO4洗涤 Fe 粉 其目的是 然后用蒸馏水洗涤至中性 将 KNO3溶液的 pH 调至 2 5 为防止空气中的 O2对脱氮的 影响 应向 KNO3溶液中通入 写化学式 图 1 19 2 图 1 19 表示足量 Fe 粉还原上述 KNO3溶液过程中 测出的溶液中相关离子浓度 pH 随时间的变化关系 部分副反应产物曲线略去 请根据图中信息写出t1时刻前该反应的 离子方程式 t1时刻后 该反应仍在进行 溶液中 NH的浓度在增大 4 Fe2 的浓度却没有增大 可能的原因是 3 该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设 请你完成假设二和假设三 假设一 溶液的 pH 假设二 假设二 4 请你设计实验验证上述假设一 写出实验步骤及结论 已知 溶液中的 NO浓度可用离子色谱仪测定 3 实验步骤及结论 28 D4 J4G1 1 去除铁粉表面的氧化物等杂质 N2 2 4Fe 10H NO Fe2 NH 3H2O 生成的 Fe2 水解 或和溶液中 OH 结合 3 4 3 温度 铁粉颗粒大小 4 实验步骤及结论 分别取等体积 等浓度的 KNO3溶液于不同的试管中 调节溶液呈酸性且 pH 各不相同 并通入 N2 分别向上述溶液种加入足量的同种铁粉 用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中的 NO的浓度 3 若 pH 不同的 KNO3溶液中 测出 NO浓度不同 表明 pH 对脱氮速率有影响 否则无 3 影响 解析 1 先用稀硫酸洗涤 Fe 粉的目的是除去铁粉中氧化物杂质 为防止空气中的 氧气对脱氮的影响 应向 KNO3溶液中通入 N2 2 由图可知从 0 到t1时刻 NH Fe2 的物质的量浓度在不断增大 H NO的物质 4 3 的量浓度不断减小 因此离子方程式为 4Fe NO 10H 4Fe2 NH 3H2O t1时刻 3 4 后 Fe2 发生水解 或与溶液中的 OH 结合 导致反应虽然继续进行 但 Fe2 的浓度却不 增加 3 根据影响化学反应速率的条件推断 影响脱氮的因素除了溶液的 pH 外 可能有溶 液的温度 铁粉颗粒大小等 4 本小题为开放性试题 合理即可 示例见答案 2 G2 化学平衡及勒夏特列原理化学反应 进行的方向 课标中必须有 9 G29 G2 2011 安徽卷 电镀废液中 Cr2O可通过下列反应 2 7 转化成铬黄 PbCrO4 Cr2O aq 2Pb2 aq H2O l 2PbCrO4 s 2H aq H1 v 0 v 20 C 升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D 从Y 0 到Y 0 113 CH3COCH2COH CH3 2的 1 n 0 n 20 12 G2G3 解析 D 温度越高反应速率越快 达到平衡越早 b 早达到平衡 表示 b 为 20 下的曲线 A 项错误 从图象易知 20 min 时 b 曲线反应速率快 即 20 下反应速率快 B 项错误 由图示可知温度越高反应物的转化分数越小 即平衡转化率越低 C 项错误 由 图示 66 min 时两个温度下转化分数相同 则生成的 CH3COCH2COH CH3 2物质的量相同 D 项正确 3 图 0 12 G2 2011 福建卷 25 时 在含有 Pb2 Sn2 的某溶液中 加入过量金属锡 Sn 发生反应 Sn s Pb2 aq Sn2 aq Pb s 体系中c Pb2 和c Sn2 变化 关系如图所示 下列判断正确的是 A 往平衡体系中加入金属铅后 c Pb2 增大 B 往平衡体系中加入少量 Sn NO3 2固体后 c Pb2 变小 C 升高温度 平衡体系中c Pb2 增大 说明该反应 H 0 D 25 时 该反应的平衡常数K 2 2 12 G2 解析 D 由于加入的固体 Pb 对反应物和生成物的浓度都不会产生影响 平衡不会发生移动 故 A 项错误 加入 Sn NO3 2后 Sn2 浓度增大 平衡向左移动 c Pb2 应 增大 故 B 项错误 升高温度 平衡体系中c Pb2 增大说明平衡逆向移动 即逆向为吸 热方向 正向为放热方向 该反应 H 或 实际生产条件控制在 250 1 3 104 kPa 左右 选择此压强的理由是 28 F2 G2 1 3NO2 H2O 2HNO3 NO 6 72 2 41 8 b 2 67 或 8 3 3 在 1 3 104 kPa 下 CO 转化率已较高 再增大压强 CO 转化率提高不大 而生 产成本增加 得不偿失 解析 1 NO2与水反应的化学方程式为 3NO2 H2O 2HNO3 NO 分析题给化学方 程式可知 1 mol NO2参加反应转移 4 mol 电子 故转移 1 2 mol 电子时消耗 NO2的物质的 量为 0 3 mol 在标准状况下的体积为 6 72 L 2 将第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式并除 2 得 NO2 g SO2 g SO3 g NO g H 41 8 kJ mol 1 该反应为气体物质的量不变的反应 反应 过程中体系压强为恒量 a 不能 混合气体颜色保持不变 即 NO2的浓度保持不变 b 能 SO3和 NO 的体积比恒为 1 1 c 不能 SO3的消耗速率和 NO2的生成速率均是逆反应速率 故 d 不能 NO2 g SO2 g SO3 g NO g 起始量 mol 1 2 0 0 变化量 mol x x x x 平衡量 mol 1 x 2 x x x 则有 解得x 0 8 1 x 2 x 1 6 K c SO3 c NO c SO2 c NO2 0 8 0 8 0 2 1 2 8 3 7 3 分析图象可知 温度越高 CO 的平衡转化率越低 说明升高温度平衡向左移动 反 应为放热反应 H 0 8 29 F529 F5 G2G2 O1O1 2011 四川卷 开发氢能是实现社会可持续发展的需要 硫铁矿 FeS2 燃烧产生的 SO2通过下列碘循 环工艺过程既能制 H2SO4 又能制 H2 请回答下列问题 1 已知 1 g FeS2完全燃烧放出 7 1 kJ 热量 FeS2燃烧反应的热化学方程式为 2 该循环工艺过程的总反应方程式为 3 用化学平衡移动的原理分析 在 HI 分解反应中使用膜反应器分离出 H2的目的是 4 用吸收 H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料 用 MH 表示 NiO OH 作为电池正 极材料 KOH 溶液作为电解质溶液 可制得高容量 长寿命的镍氢电池 电池充放电时的 总反应为 NiO OH MHNi OH 2 M 放电 充电 电池放电时 负极的电极反应式为 充电完成时 Ni OH 2全部转化为 NiO OH 若继续充电将在一个电极产生 O2 O2扩 散到另一个电极发生电极反应被消耗 从而避免产生的气体引起电池爆炸 此时 阴极的 电极反应式为 29 F5 G2 O1 答案 1 4FeS2 s 11O2 g 2Fe2O3 s 高温 8SO2 g H 3408 kJ mol 2 2H2O SO2 H2SO4 H2 3 减小 H2浓度 使 HI 分解平衡正向移动 提高 HI 的分解率 4 MH OH e M H2O 2H2O O2 4e 4OH 解析 该工艺过程的原理是 SO2 I2 2H2O H2SO4 2HI 2HI H2 I2 则总反应式为 即 2H2O SO2 H2SO4 H2 4 蓄电池放电时是原电池 充电时是 电解池 只要记清原电池中 负氧化 正还原 电解池中 阳氧化 阴还原 的规律 在 写电极反应式时先弄清楚是原电池还是电解池 然后将给出的总反应拆成氧化反应和还原 反应两个半反应按需选取即可 中阴极的电极反应有两个 第一阶段是充电时的反应式 由 中的方法不难确定为 M H2O e MH OH 第二阶段为吸收氧气的电解反应式 由 题意氧气在阴极被还原 结合该蓄电池中电解质溶液显碱性可知氧气被还原为 OH 所以 其电极方程式为 2H2O O2 4e 4OH 9 10 F4G2 2011 天津卷 工业废水中常含有一定量的 Cr2O和 CrO 它们会对 2 72 4 人类及生态系统产生很大损害 必须进行处理 常用的处理方法有两种 方法 1 还原沉淀法 该法的工艺流程为 CrOCr2OCr3 Cr OH 3 2 4 H 转化2 7 Fe2 还原 OH 沉淀 其中第 步存在平衡 2CrO 黄色 2H Cr2O 橙色 H2O 2 42 7 1 若平衡体系的 pH 2 该溶液显 色 2 能说明第 步反应达平衡状态的是 a Cr2O和 CrO的浓度相同 2 72 4 b 2v Cr2O v CrO 2 72 4 c 溶液的颜色不变 3 第 步中 还原 1 mol Cr2O离子 需要 mol 的 FeSO4 7H2O 2 7 4 第 步生成的 Cr OH 3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡 Cr OH 3 s Cr3 aq 3OH aq 常温下 Cr OH 3的溶度积Ksp c Cr3 c3 OH 10 32 要使c Cr3 降至 10 5mol L 溶液的 pH 应调至 方法 2 电解法 该法用 Fe 做电极电解含 Cr2O的酸性废水 随着电解进行 在阴极附近溶液 pH 升 2 7 高 产生 Cr OH 3沉淀 5 用 Fe 做电极的原因为 6 在阴极附近溶液 pH 升高的原因是 用电极反应解释 溶液中同时生成的沉淀还有 10 F4G2 1 橙 2 c 3 6 4 5 5 阳极反应为 Fe 2e Fe2 提供还原剂 Fe2 6 2H 2e H2 Fe OH 3 解析 1 溶液 pH 2 时 溶液中c H 浓度较大 平衡正向移动 故溶液显橙色 2 a 项 由于反应平衡常数未知 故反应进行的程度也未知 当两者浓度相等时 反 应不一定达到平衡 b 项 没有指明这些物质的反应速率代表正反应还是逆反应 也不能 说明一定达到平衡 c 项 当溶液的颜色不变时 说明体系中各微粒浓度都不再改变 故 达到平衡状态 3 结合关系式 Cr2O 2Cr3 6e Fe2 Fe3 e 根据电子守恒可知 2 7 Cr2O 6Fe2 故需要 6 mol FeSO4 7H2O 2 7 4 因为c OH 10 9mol L 1 故c H 3 Ksp c Cr3 3 10 32 10 5 10 5mol L 1 pH 5 5 当用铁作电极时 阳极反应式为 Fe 2e Fe2 生成的 Fe2 具有还原性 将 Cr2O还原为 Cr3 从而生成 Cr OH 3沉淀 因而铁作电极是为了生成还原剂 Fe2 2 7 6 在阴极上只能是 H 得电子生成氢气 电极反应式为 2H 2e H2 随着电极 附近c H 减小 使得溶液中c OH c H 溶液显碱性 同时 阳极上生成的 Fe2 被 Cr2O氧化为 Fe3 随着碱性的增强而生成 Fe OH 3沉淀下来 2 7 10 G2G3 2011 重庆卷 一定条件下 下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势 符合题图 0 的是 10 图 0 A CO2 g 2NH3 g CO NH2 2 s H2O g H0 C CH3CH2OH g CH2 CH2 g H2O g H 0 D 2C6H5CH2CH3 g O2 g 2C6H5CH CH2 g 2H2O g HT1 拐点之后 T2温度下 达到平衡时 水蒸气的含量较少 因此确定升高温度 平衡逆向移动 即此反应正向为放 热反应 排除 B C 右边图象为压强与时间的图象 拐点前可判断p1 p2 拐点后可判断 增大压强平衡正向移动 确定此反应生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质 的量之和 排除 D 11 G3 速率 平衡图像 12 G2G3 2011 北京卷 已知反应 2CH3COCH3 l CH3COCH2COH CH3 2 l 取 催化剂 等量 CH3COCH3 分别在 0 和 20 下 测得其转化分数随时间变化的关系曲线 Y t 如 图所示 下列说法正确的是 图 0 A b 代表 0 下 CH3COCH3的Y t曲线 B 反应进行到 20 min 末 CH3COCH3的 1 v 0 v 20 C 升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D 从Y 0 到Y 0 113 CH3COCH2COH CH3 2的 1 n 0 n 20 12 G2G3 解析 D 温度越高反应速率越快 达到平衡越早 b 早达到平衡 表示 b 为 20 下的曲线 A 项错误 从图象易知 20 min 时 b 曲线反应速率快 即 20 下反应速率快 B 项错误 由图示可知温度越高反应物的转化分数越小 即平衡转化率越低 C 项错误 由 图示 66 min 时两个温度下转化分数相同 则生成的 CH3COCH2COH CH3 2物质的量相同 D 项正确 31 G3 G4 F2 2011 广东卷 利用光能和光催化剂 可将 CO2和 H2O g 转化为 CH4和 O2 紫外光照 射时 在不同催化剂 作用下 CH4产量随光照时间的变化如图 0 所示 图 0 1 在 0 30 小时内 CH4的平均生成速率v v 和v 从大到小的顺序为 反应开始后的 12 小时内 在第 种催化剂作用下 收集的 CH4最多 2 将所得 CH4与 H2O g 通入聚焦太阳能反应器 发生反应 CH4 g H2O g CO g 12 3H2 g 该反应的 H 206 kJ mol 1 画出反应过程中体系能量变化图 进行必要标注 将等物质的量的 CH4和 H2O g 充入 1 L 恒容密闭反应器 某温度下反应达到平衡 平衡常数K 27 此时测得 CO 的物质的量为 0 10 mol 求 CH4的平衡转化率 计算结果保 留两位有效数字 3 已知 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 802 kJ mol 1 写出由 CO2生 成 CO 的热化学方程式 31 G3 G4 F2 1 v v v 2 设 CH4的初始物质的量为x mol 则 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 初始浓度 mol L 1 x 1 x 1 平衡浓度 mol L 1 x 0 10 1 x 0 10 1 0 10 1 0 30 1 K 27 c CO c3 H2 c CH4 c H2O 0 10 0 303 x 0 10 2 解得 x 0 11 转化率 100 91 0 10 0 11 3 CO2 g 3H2O g CO g 3H2 g 2O2 g H 1008 kJ mol 1 解析 1 0 30 小时内 CH4的平均速率 由图可知 30 小时内 CH4的 CH4产量 30 h 产量 即速率关系为 前 12 小时第 种催化剂作用下 收集的 CH4 最多 2 该反应中 CH4的用量越多 放出的热量越多 成正比例关系 假设 CH4和 H2O 的起始量均为x mol 结合平衡时n CO 0 10 mol 有 CH4 g H2O g CO g 3H2 g x x 0 0 起始浓度 mol L 1 0 10 0 10 0 10 0 30 变化量 mol L 1 x 0 10 x 0 10 0 10 0 30 平衡浓度 mol L 1 结合K 27 解得x 0 11 mol L 1 CH4 c CO c3 H2 c CH4 c H2O 0 10 0 303 x 0 10 2 的转化率 100 91 0 10 0 11 3 由已知反应 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H 206 kJ mol 1 CH4 g 2O2 g 2CO2 g 2H2O g H 802 kJ mol 1 式得热化学反应方程式 13 CO2 g 3H2O g 2O2 g CO g 3H2 g H 1008 kJ mol 1 2828 G3G3 2011 全国卷 反应aA g bB g cC g H 此反应为放热反应 降低温度 平衡向正反应方向移动 14 6 注 只要曲线能表示出平衡向逆反应移动及各物质浓度的相对变化比例即可 解析 1 第 阶段 A B C 的物质的量浓度变化值分别为 减少 1 0 mol L 减 少 3 0 mol L 增加 2 0 mol L 方程式中各物质浓度的变化量之比等于其化学计量数之 比 因此计算得a b c 1 3 2 2 根据化学反应速率为单位时间浓度的变化值 可计算三个阶段用 A 表示的化学反应 速率分别为 0 05 mol L min 0 025 2 0 1 0 mol L 20 min 1 0 0 62 mol L 15 min mol L min 0 012 mol L min 0 62 0 50 mol L 10 min 3 转化率是物质的减少量与初始量的比值 因此三个阶段 B 的转化率分别为 100 50 100 38 100 19 6 0 3 00 6 0 3 00 1 86 3 00 1 86 1 50 1 86 4 第 阶段 C 是从 0 开始的 因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了 C 即减少 生成物浓度 平衡正向移动 5 第 阶段的开始与第 阶段的平衡各物质的量均相等 根据 A B 的量减少 C 的 量增加可判断平衡是正向移动的 根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的 变化引起的 另外题目所给条件容器的体积不变 则改变压强也不可能 因此一定为温度 的影响 此反应正向为放热反应 可以推测为降低温度 另外结合 A 的速率在三个阶段的 情况 确定改变的条件一定为降低温度 6 首先应该考虑到气体的物质的量浓度为气体的物质的量与容器体积的比值 因此容 器扩大一倍 则各物质的浓度减小为原来的一半 另外考虑容器体积增大 平衡向气体的 物质的量增大的方向移动 即向逆反应方向移动 15 6 G3G5 2011 天津卷 向绝热恒容密闭容器中通入 SO2和 NO2 一定条件下使反应 SO2 g NO2 g SO3 g NO g 达到平衡 正反应速率随时间变化的示意图如下所示 图 0 由图可得出的正确结论是 A 反应在 c 点达到平衡状态 B 反应物浓度 a 点小于 b 点 C 反应物的总能量低于生成物的总能量 D t1 t2时 SO2的转化率 a b 段小于 b c 段 6 G3G5 解析 D 该反应是从正反应方向开始 由图可以看出反应速率在逐渐增 加 故在绝热容器中反应体系温度升高 可知该反应的正反应是放热反应 但随着时间的 推移 反应物浓度逐渐减小 反应速率会有所下降 只有当反应速率不再改变时 反应才 达到平衡 即平衡点将在 c 点之后 A 错 由于 a 点到 b 点反应一直正向进行 故反应物 浓度 b 点小于 a 点 B 错 由于该反应是放热反应 故反应物的总能量大于生成物的总能 量 C 错 由于到 c 点反应仍未达到平衡 但速率一直在增大 故 SO2的转化率一直在增大 D 对 10 G2G3 2011 重庆卷 一定条件下 下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势 符合题图 0 的是 图 0 A CO2 g 2NH3 g CO NH2 2 s H2O g H0 C CH3CH2OH g CH2 CH2 g H2O g H 0 D 2C6H5CH2CH3 g O2 g 2C6H5CH CH2 g 2H2O g HT1 拐点之后 T2温度下 达到平衡时 水蒸气的含量较少 因此确定升高温度 平衡逆向移动 即此反应正向为放 热反应 排除 B C 右边图象为压强与时间的图象 拐点前可判断p1 p2 拐点后可判断 增大压强平衡正向移动 确定此反应生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质 的量之和 排除 D 16 G4 等效平衡与化学平衡计算 31 G3 G4 F2 2011 广东卷 利用光能和光催化剂 可将 CO2和 H2O g 转化为 CH4和 O2 紫外光照 射时 在不同催化剂 作用下 CH4产量随光照时间的变化如图 0 所示 图 0 1 在 0 30 小时内 CH4的平均生成速率v v 和v 从大到小的顺序为 反应开始后的 12 小时内 在第 种催化剂作用下 收集的 CH4最多 2 将所得 CH4与 H2O g 通入聚焦太阳能反应器 发生反应 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 该反应的 H 206 kJ mol 1 画出反应过程中体系能量变化图 进行必要标注 将等物质的量的 CH4和 H2O g 充入 1 L 恒容密闭反应器 某温度下反应达到平衡 平衡常数K 27 此时测得 CO 的物质的量为 0 10 mol 求 CH4的平衡转化率 计算结果保 留两位有效数字 3 已知 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 802 kJ mol 1 写出由 CO2生 成 CO 的热化学方程式 31 G3 G4 F2 1 v v v 2 设 CH4的初始物质的量为x mol 则 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 初始浓度 mol L 1 x 1 x 1 平衡浓度 mol L 1 x 0 10 1 x 0 10 1 0 10 1 0 30 1 17 K 27 c CO c3 H2 c CH4 c H2O 0 10 0 303 x 0 10 2 解得 x 0 11 转化率 100 91 0 10 0 11 3 CO2 g 3H2O g CO g 3H2 g 2O2 g H 1008 kJ mol 1 解析 1 0 30 小时内 CH4的平均速率 由图可知 30 小时内 CH4的 CH4产量 30 h 产量 即速率关系为 前 12 小时第 种催化剂作用下 收集的 CH4 最多 2 该反应中 CH4的用量越多 放出的热量越多 成正比例关系 假设 CH4和 H2O 的起始量均为x mol 结合平衡时n CO 0 10 mol 有 CH4 g H2O g CO g 3H2 g x x 0 0 起始浓度 mol L 1 0 10 0 10 0 10 0 30 变化量 mol L 1 x 0 10 x 0 10 0 10 0 30 平衡浓度 mol L 1 结合K 27 解得x 0 11 mol L 1 CH4 c CO c3 H2 c CH4 c H2O 0 10 0 303 x 0 10 2 的转化率 100 91 0 10 0 11 3 由已知反应 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H 206 kJ mol 1 CH4 g 2O2 g 2CO2 g 2H2O g H 802 kJ mol 1 式得热化学反应方程式 CO2 g 3H2O g 2O2 g CO g 3H2 g H 1008 kJ mol 1 8 8 G4G4 2011 全国卷 在容积可变的密闭容器中 2 mol N2和 8 mol H2在一定条件下 发生反应 达到平衡时 H2的转化率为 25 则平衡时氮气的体积分数接近于 A 5 B 10 C 15 D 20 8 G4 解析 C 根据题意可知 发生反应的氢气的物质的量为 8 mol 25 2 mol 因 此可得下列 三段式 N2 3H2 2NH3 初始 mol 2 8 0 转化 mol 2 2 3 4 3 平衡 mol 6 4 3 4 3 在同温同压下 气体的体积比等于物质的量之比 因此平衡时氮气的体积分数等于其 物质的量分数 即为 100 15 4 3 4 3 6 4 3 18 13 G413 G4 2011 四川卷 可逆反应 X g 2Y g 2Z g 2M g N g P g 分别在密闭容器的两个反应室中进行 反应室之间有无摩擦 可滑动的密封隔板 反应开 始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图 1 3 所示 图 1 3 下列判断正确的是 A 反应 的正反应是吸热反应 B 达平衡 时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 14 15 C 达平衡 时 X 的转化率为 5 11 D 在平衡 和平衡 中 M 的体积分数相等 13 G4 解析 C 由反应 的方程式可知反应 中反应前后气体的物质的量不发 生变化 则反应 平衡体系中混合气体的物质的量始终是 2 mol 则结合图中平衡 和 平衡 的转化条件和反应前后 X Y Z 的物质的量变化情况可知降低温度时反应 向正 反应方向移动 所以反应 正反应是放热反应 A 错 等温 等物质的量时气体的压强与 体积成反比 由平衡 时反应 体系体积的变化可知平衡 时体系的压强为开始时体 系压强的 B 错 由同温 同压时气体的体积比等于物质的量之比可知平衡 时 2 2 2 10 11 反应 体系的总物质的量为 2 8 2 2 2 则根据方程式可算出平衡 时 X 的转化 28 11 率为 C 对 温度对所有的平衡均有影响 所以当温度降低时反应 的平衡必定移动 5 11 所以 M 的体积分数必定变化 D 错 19 G5 化学反应速率和化学平衡综合 8 G5 2011 海南化学卷 对于可逆反应 H2 g I2 g 2HI g 在温度一定下 由 H2 g 和 I2 g 开始反应 下列说法正确的是 A H2 g 的消耗速率与 HI g 的生成速率之比为 2 1 B 反应进行的净速率是正 逆反应速率之差 C 正 逆反应速率的比值是恒定的 D 达到平衡时 正 逆反应速率相等 8 G5 解析 BD H2 g 的消耗速率与 HI g 的生成速率比决定于该反应的化学计 量数之比 应为 1 2 A 错 正 逆反应速率的比值是随反应时间的变化而变化的 不是 恒定的 C 错 对于一个可逆反应的净速率就是正 逆反应速率之差 B 正确 可逆反应达 到平衡的标志就是正 逆反应速率相等 D 正确 10 G5 2011 江苏化学卷 下列图示与对应的叙述相符的是 A 图 A 表示某吸热反应分别在有 无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 B 图 B 表示 0 1000 mol L 1 NaOH 溶液滴定 20 00 mL 0 1000 mol L 1 CH3COOH 溶 液所得到的滴定曲线 C 图 C 表示 KNO3的溶解度曲线 图中 a 点所示的溶液是 80 时 KNO3的不饱和溶液 D 图 D 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线 由图知t时反应物转化率 最大 10 G5 解析 C 图 A 中 反应物的总能量比生成物能量大 故为放热反应 A 错 图 B 中 起始时 0 1 mol L 的 CH3COOH 的 pH 应大于 1 B 错 图 C 中 80 时 KNO3的溶解度比 a 点处大 故 a 点处没有达到饱和 C 对 图 D 中 t时生成物的量不是最 大 故反应物的转化率不是最大 D 错 12 G5 2011 江苏化学卷 下列说法正确的是 A 一定温度下 反应 MgCl2 l Mg l Cl2 g 的 H 0 S 0 B 水解反应 NH H2O NH3 H2O H 达到平衡后 升高温度平衡逆向移动 4 C 铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D 对于反应 2H2O2 2H2O O2 加入 MnO2或升高温度都能加快 O2的生成速率 12 G5 解析 AD 该反应为分解反应 过程是吸热 H 0 反应中有气体生成 熵增加 S 0 A 对 水解为吸热反应 升高温度促进水解 B 错 放电时负极和充电时 阳极都发生氧化反应 C 错 H2O2中加入 MnO2作催化剂 反应速率加快 升高温度 反应 速率也加快 D 对 20 21 15 G5 2011 江苏化学卷 700 时 向容积为 2 L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O 发生反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 反应过程中测定的部分数据见下表 表中t2 t1 反应时间 min n CO molH2O mol 01 200 60 t10 80 t20 20 下列说法正确的是 A 反应在t1 min 内的平均速率为v H2 mol L 1 min 1 0 40 t1 B 保持其他条件不变 起始时向容器中充入 0 60 mol CO 和 1 20 mol H2O 到达平 衡时n CO2 0 40 mol C 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20 mol H2O 与原平衡相比 达到新 平衡时 CO 转化率增大 H2O 的体积分数增大 D 温度升高至 800 上述反应平衡常数为 0 64 则正反应为吸热反应 15 G5 解析 BC 反应在t1 min 内的平均速率v H2 v CO mol L 1 min 1 A 错 根据提供数据 可知t1时n H2O 1 2 mol 0 8 mol 2 L t1 min 0 20 t1 0 2 mol 则t1时反应达平衡状态 此时 CO H2O CO2 H2的物质的量浓度分别为 0 4 mol L 0 1 mol L 0 2 mol L 0 2 mol L 则K 1 起始时充入 0 6 mol CO 和 1 20 mol H2O 设平衡时n CO2 x mol 则K 1 解得 x 2 x 2 0 6 x 2 1 2 x 2 x 0 4 B 对 增大一种反应物浓度 另一种反应物的转化率肯定增大 根据勒夏特列原 理知 加入的 H2O 只能削弱不能消除 则 H2O 的体积分数增大 C 对 由于 700 时 K 1 800 时 K 0 64 则升温 K减小 说明平衡向逆反应方向移动 则逆反应为吸 热反应 正反应为放热反应 D 错 6 G3G5 2011 天津卷 向绝热恒容密闭容器中通入 SO2和 NO2 一定条件下使反应 SO2 g NO2 g SO3 g NO g 达到平衡 正反应速率随时间变化的示意图如下所示 图 0 由图可得出的正确结论是 A 反应在 c 点达到平衡状态 B 反应物浓度 a 点小于 b 点 C 反应物的总能量低于生成物的总能量 D t1 t2时 SO2的转化率 a b 段小于 b c 段 6 G3G5 解析 D 该反应是从正反应方向开始 由图可以看出反应速率在逐渐增 加 故在绝热容器中反应体系温度升高 可知该反应的正反应是放热反应 但随着时间的 推移 反应物浓度逐渐减小 反应速率会有所下降 只有当反应速率不再改变时 反应才 达到平衡 即平衡点将在 c 点之后 A 错 由于 a 点到 b 点反应一直正向进行 故反应物 浓度 b 点小于 a 点 B 错 由于该反应是放热反应 故反应物的总能量大于生成物的总能 22 量 C 错 由于到 c 点反应仍未达到平衡 但速率一直在增大 故 SO2的转化率一直在增大 D 对 23 27 G5 2011 浙江卷 某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵 NH2COONH4 分解反应平衡 常数和水解反应速率的测定 1 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中 假设容器体积不变 固体试样体积忽略不计 在恒定温度下使其达到分解平衡 NH2COONH4 s 2NH3 g CO2 g 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表 温度 15 020 025 030 035 0 平衡总压 强 kPa 5 78 312 017 124 0 平衡气体 总浓度 mol L 1 2 4 10 3 3 4 10 3 4 8 10 3 6 8 10 3 9 4 10 3 可以判断该分解反应已经达到平衡的是 A 2v NH3 v CO2 B 密闭容器中总压强不变 C 密闭容器中混合气体的密度不变 D 密闭容器中氨气的体积分数不变 根据表中数据 列式计算 25 0 时的分解平衡常数 取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中 在 25 0 下达到 分解平衡 若在恒温下压缩容器体积 氨基甲酸铵固体的质量 填 增加 减少 或 不变 氨基甲酸铵分解反应的焓变 H 填 或 熵变 S 0 填 或 2 已知 NH2COONH4 2H2O NH4HCO3 NH3 H2O 该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率 得到 c NH2COO 随时间的变化趋势如图所示 图 0 计算 25 0 时 0 6 min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率 根据图中信息 如何说明该水解反应速率随温度升高而增大 27 G5 1 BC K c2 NH3 c CO2 2 4 8 10 3mol L 1 2 3c 1 3c 4 27 3 1 6 10 8 mol L 1 3 增加 2 0 05 mol L min 25 0 时反应物的起始浓度较小 但 0 6 min 的平均 反应速率 曲线的斜率 仍比 15 0 时的大 解析 1 A 项没有指明反应速率的方向 不能作为平衡标志 该反应前后气体 分子数不相等 因此密闭容器总压强不变可以作为平衡标志 由于反应中有非气体物质 因此混合气体的密度不变可以作为平衡标志 密闭容器中只有氨气和 CO2 且二者的体积 比始终为 2 1 因此氨气的体积分数不能作为平衡标志 25 0 时 NH3 CO2的浓度 24 分别为 3 2 10 3 mol L 1 6 10 3 mol L 因此K c2 NH3 c CO2 1 6 10 8 mol L 1 3 恒温下压缩容器体积 则体系压强增大 平衡向逆反应方向 移动 氨基甲酸铵固体质量增加 根据升高温度 平衡气体总浓度增大 说明平衡向正 反应方向移动 故正反应为吸热反应 H 0 该反应前后气体分子数增大 则 S 0 2 25 0 时 0 6 min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率为 0 05 mol L min 由图示可知 25 0 时反应物的起始浓度 2 2 1 9 mol L 6 min 较小 但 0 6 min 的平均反应速率 曲线的斜率 仍比 15 0 时的大 因此速率越快 25 29 G5F4 2011 重庆卷 臭氧是一种强氧化剂 常用于消毒 灭菌等 1 O3与 KI 溶液反应生成的两种单质是 和 填分子式 2 O3在水中易分解 一定条件下 O3的浓度减少一半所需的时间 t 如下表所示 已 知 O3的起始浓度为 0 0216 mol L pH t minT 3 04 05 06 0 2030123116958 301581084815 503126157 pH 增大能加速 O3分解 表明对 O3分解起催化作用的是 在 30 pH 4 0 条件下 O3的分解速率为 mol L min 据表中的递变规律 推测 O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为 填字母代号 a 40 pH 3 0 b 10 pH 4 0 c 30 pH 7 0 3 O3可由臭氧发生器 原理如题 29 图 电解稀硫酸制得 图 0 图中阴极为 填 A 或 B 其电极反应式为 若 C 处通入 O 2 则 A 极的电极反应式为 若 C 处不通入 O2 D E 处分别收集到x L 和y L 气体 标准状况 则 E 处收集的气 体中 O3所占的体积分数为 忽略 O3的分解 29 G5F4 2011 重庆卷 1 I2 O2 2 OH 1 00 10 4 b a c 3 A 2H 2e H2 O2 4H 4e 2H2O x 2y y 解析 1 臭氧具有强氧化性 在溶液里能将 I 氧化成 I2 自身一部分氧元素被还 原为 OH 反应的化学方程式为 2KI O3 H2O 2KOH I2 O2 因此 生成的单质为 I2和 O2 2 pH 越大 OH 浓度越大 判断起催化作用的离子为 OH 由表格可知 题目给定条件下所用时间为 108 min 而臭氧浓度减少为原来的一半 26 即有 0 0108 mol L 臭氧分解 速率为 1 10 4 0 0216 mol L 2 0 0108 mol L 108 min mol L min 分析表中的递变规律可知 a 项反应所需时间的范围是 31 min t231 min c 项反应所需时间t 15 min 因此 分解速率依次增 大的顺序为 b a c 3 电解硫酸时 溶液中的 OH 发生氧化反应生成氧气和臭氧 因此产生氧气和臭氧 的一极为阳极 根据装置中电极 B 处产生臭氧 则说明电极 B 为阳极 则 A 为阴极 硫酸 溶液中的 H 在阴极放电生成氢气 若 C 处通入氧气 则 A 极上产生的氢气与氧气反应生 成水 D 处得到氢气 E 处生成氧气和臭氧 每生成 1 mol H2 可得到 2 mol 电子 生 成x L 氢气时 得到电子的物质的量为 2 每生成 1 mol O2 可失去 4 mol 电子 x 22 4 每生成 1 mol O3 可失去 6 mol 电子 根据得失电子守恒得 4 6 V O2 22 4 V O3 22 4 2 生成氧气和臭氧的体积共y L 则V O2 V O3 y 因此 x 22 4 V O3 y x 2y y 1 2011 抚顺联考 下列说法正确的是 A 焓变和熵变都大于 0 的反应肯定是自发的 B 焓变小于 0 而熵变大于 0 的反应肯定是自发的 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 1 B 解析 根据化学反应的能量判据和熵判据 G H T S 综合分析 A 错 误 B 正确 2 2011 青岛测试 250 和 1 01 105 Pa 时 反应 2N2O5 g 4NO2 g O2 g H 56 76 kJ mol 自发进行的原因是 A 是吸热反应 B 是放热反应 C 是熵减少的反应 D 熵增大效应大于能量效应 2 D 解析 根据 G H T S 0 判断 该反应能够自发进行的原因是熵增大 效应大于能量效应 3 2011 临汾模拟 反应 2AB g C g 3D g 在高温时能自发进行 其逆反应在 低温下能自发进行 则该反应的 H S应为 A H0 B H 0 S0 S 0 D H 0 S 0 3 C 解析 根据化学反应进行方向的复合判据 G H T S 当 G0 反应不能自发进行 结合题意得出该 反应的 H 0 S 0 27 4 2011 镇江月考 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3 H2SO4 Na2SO4 SO2 S H2O 下列各组实验中最先出现浑浊的是 实验 反应 温度 Na2S2O3溶液 V mL c mol L 1 稀 H2SO4 V mL c mol L 1 H2O V mL A2550 1100 15 B2550 250 210 C3550 1100 15 D3550 250 210 4 D 解析 分析图表中的数据得出 相同温度下 B D 中 Na2S2O3浓度分别大于 A C 的 反应速率 B 大于 A D 大于 C 但在浓度相同时 温度高的反应速率大于温度低的 反应速率 D 大于 B 综合分析 选 D 5 2011 亳州三模 乙酸乙酯能在多种条件下发生水解反应 CH3COOC2H5 H2O CH3COOH C2H5OH 已知该反应的速率随c H 的增大而加快 图 K36 2 为 CH3COOC2H5的水解速率随时间 的变化图 下列说法中正确的是 图 K36 2 A 反应初期水解速率增大可能是溶液中c H 逐渐增大所致 B A B 两点表示的c CH3COOC2H5 相等 C 图中t0时反应达到平衡状态 D tB时 CH3COOC2H5的转化率高于tA时 CH3COOC2H5的转化率 5 AD 解析 水解初期c CH3COOH 增大 c H 增大 该反应的速率随之加快 A 对 A B 两点表示的v CH3COOC2H5 相等 但随反应进行c CH3COOC2H5 不断消耗 使乙酸 乙酯的转化率逐渐增大 B 错 D 对 B 点表示的c CH3COOC2H5 小 t0后反应速率逐渐减小 并未保持不变 故未达到平衡状态 C 错 6 2011 莆田统测 相同温度下 体积均为 0 25 L 的两个恒容密闭容器中发生可逆 反应 X2 g 3Y2 g 2XY3 g H 92 6 kJ mol 1 实验测得反应在起始 达到平衡时的有关数据如下表所示 容器 编号 起始时各物质物质的量 mol X2Y2XY3 达平衡时体 系能量的变化 130 放热 23 15 kJ 28 0 61 80 8 Q Q 0 下列叙述不正确的是 A 容器 中反应的平衡常数不相等 B 达平衡时 两个容器中 XY3的物质的量浓度均为 2 mol L 1 C 容器 中反应达到平衡时放出的热量为Q D 若容器 体积为 0 20 L 则达平衡时放出的热量大于 23 15 kJ 6 AC 解析 相同温度下 两次实验中 X2 Y2都是按照与计量数等比加入 温度 又不变 所以达到平衡时 平衡状态相同 平衡常数相等 容器 中反应达到平衡应该吸 收热量 7 2011 余姚中学模拟 T 时在 2 L 密闭容器中使 X g 与 Y g 发生反应生成 Z g 反应过程中 X Y Z 的浓度变化如图 K37 1 1 所示 若保持其他条件不变 温度分别为 T1和T2时 Y 的体积分数与时间的关系如图 K37 1 2 所示 则下列结论正确的是 图 K37 1 A 反应进行的前 3 min 内 用 X 表示的反应速率v X 0 3 mol L min 1 B 容器中发生的反应可表示为 3X g Y g 2Z g C 保持其他条件不变 升高温度 反应的化学平衡常数K减小 D 若改变反应条件 使反应进程如图 K37 1 3 所示 则改变的条件是增大压强 7 B 解析 A 项错误 v X 0 1 mol L min 1 B 项正确 根据化学计量 数之比等于物质的量变化之比 n X n Y n Z 0 6 0 2 0 4 3 1 2 C 项错误 由图 2 可知 根据 先拐先平 的原则 T2 T1 温度升高 Y 的体积分数减小 平衡正向 移动 平衡常数K增大 D 项错误 由图 3 可知 平衡没有发生移动 仅仅是加快了反应 速率 而该反应是一个不等体积变化 增加压强 平衡会发生移动 故在这里应该是使用 了催化剂 8 2011 黄石三模 某温度下 在一个 2 L 的密闭容器中 加入 4 mol A 和 2 mol B 进行如下反应 3A g 2B g 4C 2D 反应一段时间后达到平衡 测得生 成 1 6 mol C 且反应的前后压强之比为 5 4 相同的温度下测量 则下列说法正确的是 A 该反应的化学平衡常数表达式是K c4 C c2 D c3 A c2 B B 此时 B 的平衡转化率是 35 C 增大该体系的压强 平衡向右移动 化学平衡常数增大 D 增加 C B 的平衡转化率不变 8 D 解析 3A g 2B g 4C 2D 达到平衡反应的前后压强之比为 5 4 同温同体积条件下 物质的量之比为等于压强之比 即n 前 n 平 5 4 说明 这是个气体体积减少的反应 结合平衡前 4 mol A 和 2 mol B 平衡时生成 1 6 mol C 分 别讨论后只有 C 为固体或液体和 D 为气体满足条件 则该反应的化学平衡常数表达式是 29 K 平衡时 B 的平衡转化率是 40 增大该体系的压强 平衡向右移动 c2 D c3 A c2 B 由于温度没变 化学平衡常数不变 由于 C 为固体或液体 增加 C 对平衡没影响 B 的平 衡转化率不变 9 2011 邵阳联考 已知某化学反应的平衡常数表达式为K