2019届高考化学二轮复习专题八化学反应速率和化学平衡专题强化练

1 专题八专题八 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 专题强化练 1 中国首条 生态马路 在上海复兴路隧道建成 它运用了 光触媒 技术 在路面 涂上一种光催化剂涂料 可将汽车尾气中 45 的 no 和 co 转化成 n2和 co2 下列对此反应 的叙述中正确的是 a 使用光催化剂不改变反应速率 b 使用光催化剂能增大 no 的转化率 c 升高温度能加快反应速率 d 改变压强对反应速率无影响 解析 使用催化剂可以加快反应速率 但不能改变反应物的平衡转化率 故 a b 两项 错误 该反应有气体参与 改变压强可影响化学反应速率 故 d 项错误 答案 c 2 反应 a g 3b g 2c g 2d g 在四种不同情况下的反应速率如下 其中 表示反应速率最快的是 a v a 0 15 mol l 1 min 1 b v b 0 01 mol l 1 s 1 c v c 0 40 mol l 1 min 1 d v d 0 45 mol l 1 min 1 解析 如果都用物质 b 表示反应速率 则根据反应速率之比等于化学计量数之比可知 选项 a d 分别是 mol l 1 min 1 0 45 0 6 0 6 0 675 即选项 d 中反应速率最快 答案 d 3 在一定温度下 氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应 fe2o3 s 3co g 2fe s 3co2 g 不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平衡状态的 是 a co 的生成速率与 co2的生成速率相等 b 气体密度不再变化 c co 的质量不变 d 体系的压强不再发生变化 解析 a 项 co 的生成速率为逆反应速率 co2的生成速率为正反应速率 且 co co2 前的化学计量数相等 则v正 co2 v逆 co 达到化学平衡 b 项 当m 气体 不 m v 变时 反应即达到平衡 c 项 m co 不变 则n co 不变 反应达到平衡 d 项 该反应 是气体体积不变的反应 反应任意时刻 体系的压强均相同 所以压强不能作为平衡的标 志 2 答案 d 4 在密闭容器中 5 mol h2与 2 mol co2发生反应 3h2 g co2 g ch3oh g h2o g 反应达到平衡时 改变温度 t 和压强 p 反应混合物中甲醇 ch3oh 的物质的 量分数变化情况如下图所示 下列说法错误的是 a p1 p2 p3 p4 b 甲醇的物质的量分数越高 反应的平衡常数越大 c 若t1 t2 t3 t4 则该反应为放热反应 d 缩小容积 可以提高 ch3oh 在混合物中的质量分数 解析 根据化学反应 3h2 g co2 g ch3oh g h2o g 增大压强 平衡正向 移动 甲醇的物质的量分数增大 表现在图象上 柱形体积增大 所以p1 p2 p3 p4 a 正确 平衡常数只受温度影响 温度不变 平衡常数不变 b 错误 若t1 t2 t3 t4 根 据图象 温度降低 甲醇的物质的量分数增大 说明平衡正向移动 而降低温度 平衡向 放热方向移动 该反应为放热反应 c 正确 正反应是体积减小的可逆反应 则缩小容积 压强增大平衡向正反应方向进行 可以提高 ch3oh 在混合物中的质量分数 d 正确 答案 选 b 答案 b 5 2017 天津卷 常压下羰基化法精炼镍的原理 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 解析 a 项 增加c co 平衡向正向移动 因平衡常数大小只与温度有关 与浓度无 关 所以反应的平衡常数不变 错误 b 项 第一阶段 50 时 ni co 4为气态 易于 分离 有利于 ni co 4的生成 正确 c 项 第二阶段 230 制得高纯镍的反应方程式 3 为 ni co 4 g ni s 4co g 平衡常数k1 5 104 所以 ni co 4分解率较高 1 k 错误 d 项 因反应达到平衡时 正 逆反应速率相等 再根据该反应的化学计量数可知 该反应达到平衡时 4v生成 ni co 4 v生成 co 错误 答案 b 6 用 co 和 h2在催化剂的作用下合成甲醇 发生的反应如下 co g 2h2 g ch3oh g 在体积一定的密闭容器中按物质的量之比 1 2 充入 co 和 h2 测得平衡混合 物中 ch3oh 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示 下列说法正确的是 a 该反应的 h 0 且p1 p2 b 反应速率 v逆 状态 a v逆 状态 b c 在 c 点时 co 转化率为 75 d 在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的 ch3oh 达平衡时 ch3oh 的体积分数 不同 解析 由图可知 升高温度 ch3oh 的体积分数减小 平衡逆向移动 则该反应的 h 0 300 时 增大压强 平衡正向移动 ch3oh 的体积分数增大 所以p1 p2 故 a 错误 b 点对应的温度和压强均大于 a 点 温度升高 增大压强均使该反应的化学反应速 率加快 因此v逆 状态 a v逆 状态 b 故 b 错误 设向密闭容器充入了 1 mol co 和 2 mol h2 co 的转化率为x 则 co g 2h2 g ch3oh g 起始 mol 1 2 0 变化 mol x 2x x 结束 mol 1 x 2 2x x 在 c 点时 ch3oh 的体积分数 0 5 解得x 0 75 故 c 正确 由 x 1 x 2 2x x 等效平衡可知 在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的 ch3oh 达平衡时 ch3oh 的体 积分数都相同 故 d 错误 故选 c 答案 c 7 某温度下 向 2 l 恒容密闭容器中充入 1 0 mol a 和 1 0 mol b 反应 a g b g c g 经过一段时间后达到平衡 反应过程中测定的部分数据见下表 下列说法正确 4 的是 t s05152535 n a mol1 00 850 810 800 80 a 反应在前 5 s 的平均速率v a 0 17 mol l 1 s 1 b 保持其他条件不变 升高温度 平衡时c a 0 41 mol l 1 则反应的 h 0 c 相同温度下 起始时向容器中充入 2 0 mol c 达到平衡时 c 的转化率大于 80 d 相同温度下 起始时向容器中充入 0 20 mol a 0 20 mol b 和 1 0 mol c 反应 达到平衡前v 正 v 逆 解析 a 的物质的量达到 0 80 mol 反应达到平衡状态 则 a g b g c g 起始量 mol 1 0 1 0 0 变化量 mol 0 20 0 20 0 20 平衡量 mol 0 80 0 80 0 20 代入求平衡常数的值 k 0 625 反应在前 5 s 的平均速率v a 0 015 mol l 1 s 1 故 a 错误 保持其他条件不变 升高温度 平衡时c a 0 41 mol l 1 a 物质的量为 0 41 mol l 1 2 l 0 82 mol 0 80 mol 说明升温平衡逆向 进行 正反应是放热反应 则反应的 h 0 故 b 错误 等效为起始加入 2 0 mol a 和 2 0 mol b 与原平衡相比 压强增大 平衡向正反应方向移动 平衡时的 a b 转化率较 原平衡高 故平衡时 a b 的物质的量小于 1 6 mol c 的物质的量大于 0 4 mol 即相同 温度下 起始时向容器中充入 2 0 mol c 达到平衡时 c 的物质的量大于 0 4 mol 参加 反应的 c 的物质的量小于 1 6 mol 转化率小于 80 故 c 错误 相同温度下 起始时向容 器中充入 0 20 mol a 0 20 mol b 和 1 0 mol c qc 50 k 反应逆向进行 反应达到 平衡前v 正 v 逆 故 d 正确 答案 d 8 2018 广州质检 硫酰氯 so2cl2 和亚硫酰氯 socl2 均是重要的化工试剂 遇水发 生剧烈反应 常用作脱水剂 已知 so2cl2 g so2 g cl2 g h 471 7 kj mol 1 平衡常数k1 so2 g cl2 g scl2 g 2socl2 g h 477 3 kj mol 1 平衡常数k2 1 反应 2socl2 g so2cl2 g scl2 g 的平衡常数k 用k1 k2表示 该反应 h kj mol 1 2 若在绝热 恒容的密闭容器中 投入一定量的 so2cl2 g 和 scl2 g 发生反应 so2cl2 g scl2 g 2socl2 g 下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是 填序号 5 3 为研究不同条件对反应 的影响 在恒温条件下 向 2 l 恒容密闭容器中加入 0 2 mol so2cl2 10 min 后反应 达到平衡 测得 10 min 内v so2 8 0 10 3mol l 1 min 1 则平衡时 so2cl2的转化率 1 若其它条件保 持不变 反应 在恒压条件下进行 平衡时 so2cl2的转化率 2 1 填 1 若要增大 so2cl2的转 化率 可以采取的措施有升高温度或增大容器体积 即减小压强 答案 1 5 6 2 bd 1 k1 k2 6 3 80 升高温度或增大容器体积或减小压强 9 2018 全国卷 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 48 kj mol 1 3sih2cl2 g sih4 g 2sihcl3 g h2 30 kj 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 323 k 和 343 k 时 sihcl3的转化率随时间变化的结果如图所示 343 k 时反应的平衡转化率 平衡常数k343 k 保留 2 位小 数 在 343 k 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 va vb 填 大于 小于 或 等于 反应 速率v v正 v逆 k正x2sihcl3 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 v正 v逆 解析 1 sihcl3遇潮气时发烟生成 hsio 2o 等 结合原子守恒推知 sihcl3与水蒸气 反应除生成 hsio 2o 外 还生成 hcl 化学方程式为 2sihcl3 3h2o hsio 2o 6hcl 2 将题给两个热化学方程式依次编号为 根据盖斯定律 由 3 可得 4sihcl3 g sih4 g 3sicl4 g 则有 h 3 h1 h2 3 48 kj mol 1 30 kj mol 1 114 kj mol 1 3 温度越高 反应速率越快 达到平衡的时间越短 曲线 a 达到平衡的时间短 则曲 线 a 代表 343 k 时 sihcl3的转化率变化 曲线 b 代表 323 k 时 sihcl3的转化率变化 7 由题图可知 343 k 时反应的平衡转化率 22 设起始时 sihcl3 g 的浓度为 1 mol l 1 则有 2sihcl3 g sih2cl2 g sicl4 g 起始浓度 mol l 1 1 0 0 转化浓度 mol l 1 0 22 0 11 0 11 平衡浓度 mol l 1 0 78 0 11 0 11 则 343 k 时该反应的平衡常数k343 k c sih2cl2 c sicl4 c2 sihcl3 0 02 0 11 mol l 1 2 0 78 mol l 1 2 在 343 k 时 要提高 sihcl3转化率 可采取的措施是及时移去产物 使平衡向右移 动 要缩短反应达到平衡的时间 需加快化学反应速率 可采取的措施有提高反应物压强 或浓度 改进催化剂等 温度越高 反应速率越快 a 点温度为 343 k b 点温度为 323 k 故反应速率 va vb 反应速率v v正 v逆 k正x2sihcl3 k逆xsih2cl2xsicl4 则有v正 k正 x2sihcl3 v逆 k逆xsih2cl2xsicl4 343 k 下反应达到平衡状态时v正 v逆 即k正 x2sihcl3 k逆xsih2cl2xsicl4 此时 sihcl3的平衡转化率 22 经计算可得 sihcl3 sih2cl2 sicl4的物质的量分数分别为 0 78 0 11 0 11 则有k正 0 782 k逆 0 112 0 02 a 处 sihcl3的平衡转化率 20 此时 k正 k逆 0 112 0 782 sihcl3 sih2cl2 sicl4的物质的量分数分别为 0 8 0 1 0 1 则有 v正 v逆 0 02 1 3 k正x2sihcl3 k逆xsih2cl2xsicl4 k正 k逆 x2sihcl3 xsih2cl2xsicl4 0 82 0 12 答案 1 2sihcl3 3h2o hsio 2o 6hcl 2 114 3 22 0 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 10 雾霾严重影响人们的生活 汽车尾气的排放是造成雾霾天气的重要原因之一 已 知汽车尾气排放时容易发生以下反应 n2 g o2 g 2no g h1 a kj mol 1 co g o2 g co2 g h2 b kj mol 1 1 2 2co g 2no g n2 g 2co2 g h3 请回答下列问题 1 h3 kj mol 1 用含a b的代数式表示 2 对于有气体参与的反应 表示平衡常数kp时用气体组分 b 的平衡压强p b 代替该 8 气体物质的量浓度c b 则反应 的平衡常数表达式kp 3 能说明反应 已达平衡状态的标志是 填字母 a 单位时间内生成 1 mol co2的同时消耗了 1 mol co b 在恒温恒容的容器中 混合气体的密度保持不变 c 在绝热恒容的容器中 反应的平衡常数不再变化 d 在恒温恒压的容器中 no 的体积分数保持不变 4 在一定温度下 向体积为v l 的恒容密闭容器中充入一定量的 no 和 co 发生反应 在t1时刻达到平衡 此时n co x mol n no 2x mol n n2 y mol 则 no 的平 衡转化率为 用含x y的代数式表示 再向容器中充入y mol co2和x mol no 则此时v 正 v 逆 填 或 5 烟气中也含有氮氧化物 c2h4可用于烟气脱硝 为研究温度 催化剂中 cu2 负载 量对 no 去除率的影响 控制其它条件一定 实验结果如图所示 为达到最高的 no 去除率 应选择的反应温度约为 cu2 负载量为 解析 1 n2 g o2 g 2no g h1 a kj mol 1 co g o2 g 1 2 co2 g h2 c kj mol 1 由 2 得 2co g 2no g n2 g 2co2 g 由盖斯定律 h3 2 h2 h1 2b a kj mol 1 2 对于有气体参与的反 应 表示平衡常数kp