（新课标Ⅲ）高考化学 专题七 化学反应速率和化学平衡课件-人教版高三全册化学课件

1、专题七化学反应速率和化学平衡高考化学高考化学 (课标专用)A A组统一命题组统一命题课标卷题组课标卷题组考点一化学反应速率考点一化学反应速率1.(2014课标,9,6分,0.359)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:H2O2+I- H2O+IO-慢H2O2+IO- H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98 kJmol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)五年高考答案答案A由于反应速率由慢反应决定,故I-浓度越大,反应速率越快,A正确;IO-

2、为中间产物,不是催化剂,B错误;活化能不是反应热,反应热是正、逆反应活化能的差值,C错误;D错误。解题关键解题关键 熟悉催化剂对化学反应速率的影响、反应的活化能等概念,认真分析反应机理是解答本题的关键。易错警示易错警示 B项的IO-是一种中间物质;C项的活化能不是反应热;D项,由于水是纯液体,故不能用来表示化学反应速率。2.(2018课标,28,15分)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

3、) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)H1=48 kJmol-13SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3(g)H2=-30 kJmol-1则反应4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g)的H为 kJmol-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

4、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-k逆,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)。32SiHClx22SiHlCx4SiClxvv正逆答案答案(1)2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl(2)114(3)220.02及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)大于1.3解析解析本题考查化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡的移动及相关计算。(1)依据题意知,SiHCl3遇潮气时发烟的化学方程式为2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl。(2)

5、由盖斯定律可知H=3H1+H2=348 kJmol-1-30 kJmol-1=114 kJmol-1。(3)反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJmol-1,由于H10,升高温度,化学平衡正向移动,SiHCl3的转化率增大,故曲线a表示343 K,观察图像知,343 K时反应的平衡转化率为22%;设起始时SiHCl3的物质的量浓度为c,列出“三段式”:2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始 c 0 0变化0.22c 0.11c 0.11c平衡0.78c 0.11c 0.11c故K343 K=0.02。已知2SiHCl3(g)

6、 SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJ mol-1,该反应的正反应是气体体积不变的吸热反应,故要在温度不变的情况下提高SiHCl3转化率可采取的措施是及时移去产物;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有提高反应物压强(浓度)和改进催化剂等。42223(SiCl )(SiHl )(l )ccCc SiHC20.110.11(0.78 )ccca、b处SiHCl3的转化率相等,但a处温度比b处高,故va大于vb;依据题意知v正=k正,v逆=k逆,由平衡时v正=v逆知,=0.02,对于a处,列出“三段式”计算知,=0.8,=0.1,=0.1,故a处=1.3。32SiHClx22

7、SiHlCx4SiClxkk正逆2243SiHlSiCl2SiHClCxxx3SiHClx22SiHlCx4SiClxvv正逆32242SiHClSiHlSiClCk xk xx正逆20.02 0.80.1 0.1疑难点拨疑难点拨 (3)根据已知表达式表示出v正和v逆,利用达到化学平衡时v正=v逆计算出,然后结合“三段式”即可求出。kk正逆vv正逆考点二化学平衡考点二化学平衡1.(2017课标,27,14分)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下: C4H10(g)C4H8(g)+H2(g) H1已知

8、:C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g)H2=-119 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(g)H3=-242 kJmol-1反应的H1为 kJmol-1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x 0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是 (填标号)。A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强1212(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原

9、因是 。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是 、 ;590 之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是 。答案答案(1)123小于AD(2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类解析解析本题考查反应热的计算及影响化学平衡的因素。(1)运用盖斯定律,由-可得,故H1=H2-H3=123 kJmol-1;由图(a)可知,温度一定时,压强由0.1 MPa变成x MPa,反应物的平衡转化率增大,对反

10、应而言,减小压强,平衡正向移动,反应物平衡转化率增大,故x小于0.1;H10,升高温度或减小压强可使反应的平衡正向移动,丁烯的平衡产率提高,故选择A、D。(2)H2是反应的产物之一,若混合气体中H2比例过大,会抑制反应正向进行,从而使丁烯产率降低。(3)590 之前,升高温度,有利于反应正向进行,同时反应速率加快。反应速率加快,气流通过反应器时反应物的利用率就会提高,丁烯的产率增大。590 之后丁烯高温裂解生成的短链烃类化合物增多,丁烯产率降低。审题方法审题方法(3)结合题给信息挖掘图(c)中隐含条件对问题进行解答。2.(2015课标,28,15分,0.257)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等

11、方面具有广泛用途。回答下列问题:(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为 。(2)上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为 。已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17。(3)已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的H=+11 kJmol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 k

12、J。(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g) H2(g)+I2(g)在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:(I )(Cl )cct/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为 。上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为 (以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min时,v

13、正= min-1。由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为 (填字母)。 答案答案(1)MnSO4(或Mn2+)(1分)(2)4.710-7(2分)(3)299(2分)(4)(2分)k正/K1.9510-3(每空2分,共4分)A、E(4分)20.108 0.1080.784解析解析(1)MnO2在酸性条件下可把I-氧化为I2,自身被还原为Mn2+,即还原产物为MnSO4。(2)当AgCl开始沉淀时,AgI已经沉淀完全,此时溶液中=4.710-7。(3)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x kJ

14、,由反应热与键能的关系可知,2x=436+151+11,解得x=299,故1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为299 kJ。(4)观察表中数据知,120 min时反应达到平衡,此时x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=(1-0.784)=0.108,故反应的平衡常数K的计算式为=。由于v正=k正x2(HI),v逆=k逆x(H2)x(I2),K=,当达到平衡状态时,v正=v逆,即k逆=;在t=40 min时,x(HI)=0.85,v正=k正x2(HI)=0.002 7 min-10.852=1.9510-3 min-1。反应2HI(g) H2(g)+I2(g)是吸热反

15、应,升高温度,反应速率加快,平衡正向移动,x(HI)减小,x(H2)增大,观察图像知,对应的点分别为A和E。(I )(Cl )ccspsp()(Ag )()(Ag )KAgIcKAgClcspsp()()KAgIKAgCl17108.5 101.8 1012222(H )(I )()xxxHI20.108 0.1080.784222(H )(I )()xxxHIkK正易错警示易错警示 第(4)小题中计算式会被误以为是表达式。解题关键解题关键 熟练掌握氧化还原反应、沉淀溶解平衡、化学反应速率及化学平衡知识是解题的关键。3.(2014课标,26,13分,0.513)在容积为1.00 L的容器中,通

16、入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的H 0(填“大于”或“小于”);100 时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060 s 时段,反应速率v(N2O4)为 molL-1s-1;反应的平衡常数K1为 。(2)100 时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。T 100 (填“大于”或“小于”),判断理由是 。列式计算温度T时反应的平衡常数K2 。(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向 (填“正反应”或“逆反应”

17、)方向移动,判断理由是 。答案答案(1)大于0.001 00.36 molL-1(1分,2分,2分,共5分)(2)大于(1分)反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高(2分)平衡时,c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.16 molL-1c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1K2=1.3 molL-1(3分)(3)逆反应对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动(每空1分,共2分)1 21(0.16mol L )0.020mol L解析解析(1)随温度升高

18、,混合气体的颜色变深,说明升温平衡向正反应方向移动,H0。在060 s时段,v(N2O4)=0.001 0 molL-1s-1;平衡常数K1=0.36 molL-1。(2)当温度由100 变为T时,N2O4的浓度降低,“三段式”如下:N2O4(g) 2NO2(g)100 平衡时0.040 molL-10.120 molL-1温度T时变化 0.020 molL-10.040 molL-1温度T平衡时0.020 molL-10.160 molL-1由于温度变为T时平衡向N2O4浓度减小的方向移动,即向吸热方向移动,故温度升高,所以T100 。当再次达到平衡时,平衡常数K2=1.3 molL-1。(

19、3)温度不变,将反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡向气体分子数减小的方向(即逆反应方向)移动。ct1(0.1000.040)mol L60 s2224( O )(N O )cNc1 21(0.120mol L )0.040mol L2224( O )(N O )cNc1 21(0.160mol L )0.020mol L解题关键解题关键 熟悉化学反应速率、化学平衡常数的概念及其相关计算公式,掌握外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律是解题的关键。考点三化学平衡常数与化学平衡有关的计算考点三化学平衡常数与化学平衡有关的计算1.(2018课标,28,15分)采用N2O5为硝化剂是一种新型的

20、绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为 。(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 时N2O5(g)分解反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) 2N2O4(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示t=时,N2O5(g)完全分解:t/min040801602601 3001 700p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知:2N2O5(g) 2

21、N2O4(g)+O2(g)H1=-4.4 kJmol-12NO2(g) N2O4(g) H2=-55.3 kJmol-1则反应N2O5(g) 2NO2(g)+O2(g)的H= kJmol-1。研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=210-3(kPamin-1)。t=62 min时,测得体系中=2.9 kPa,则此时的= kPa,v= kPamin-1。若提高反应温度至35 ,则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35 ) 63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是 。25 时N2O4(g) 2NO2(g)反应的平衡常数Kp= kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1

22、位小数)。(3)对于反应2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5 NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3 NO+NO2+O2慢反应1225N Op2Op25N Op第三步NO+NO3 2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 (填标号)。A.v(第一步的逆反应)v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高答案答案(1)O2(2)53.130.06.010-2大于温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物

23、质的量增加,总压强提高13.4(3)AC解析解析本题考查氧化还原反应、反应热的计算、化学反应速率、化学平衡及化学平衡常数的计算。(1)氯气具有强氧化性,氮元素化合价不变,Ag应以AgCl形式存在,则被氧化的是氧元素,对应的氧化产物为O2,反应的化学方程式为4AgNO3+2Cl2 4AgCl+2N2O5+O2。(2)2N2O5(g) 2N2O4(g)+O2(g) H1=-4.4 kJmol-1a2NO2(g) N2O4(g) H2=-55.3 kJmol-1b根据盖斯定律,由-b可得:N2O5(g) 2NO2(g)+O2(g) H=53.1 kJmol-1。由2N2O5(g)O2(g)可知,=2

24、.9 kPa时N2O5分压减小5.8 kPa,此时=(35.8-5.8)kPa=30.0 0 kPa。v=210-3(kPamin-1)=210-330(kPamin-1)=6.010-2 kPamin-1。t=时,N2O5完全分解。2N2O5 2N2O4+O22 2 135.8 kPa =35.8 kPa =17.9 kPaa2122Op25N Op25N Op24N Op2Op24N Op2Op设达平衡时,N2O4分压减小了x kPa。N2O4 2NO2开始分压(kPa) 35.8 0变化分压(kPa) x 2x平衡分压(kPa) 35.8-x 2x(35.8-x)kPa+2x kPa+1

25、7.9 kPa=63.1 kPa,解得x=9.4,则平衡时=26.4 kPa,=18.8 kPa,K=kPa13.4 kPa。(3)第一步反应为快反应,其逆反应的速率也比第二步反应的速率快,A正确;从反应方程式看,中间产物有NO3、NO,B错误;由于第二步反应是慢反应,说明NO2与NO3的碰撞仅部分有效,C正确;第三步是快反应,故其活化能应较低,D错误。24N Op2NOp218.826.42.(2017课标,28,14分)砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:(1)画出砷的原子结构示意图 。(2)工业上

26、常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。该反应需要在加压下进行,原因是 。(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g) H3AsO4(s) H1H2(g)+O2(g) H2O(l) H22As(s)+O2(g) As2O5(s) H3则反应As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的H= 。(4)298 K时,将20 mL 3x molL-1 Na3AsO3、20 mL 3x molL-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:As(aq)+I2(aq)+2OH-(aq) As(aq)+2I-(a

27、q)+H2O(l)。溶液中c(As)与反应时间(t)的关系如图所示。32125233O34O34O下列可判断反应达到平衡的是 (填标号)。a.溶液的pH不再变化b.v(I-)=2v(As)c.c(As)/c(As)不再变化d.c(I-)=y molL-1tm时,v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。tm时v逆 tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为 。33O34O33O答案答案(1)(2)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率(3)2H1-3H2-H3(4)a、c大

28、于小于 tm时生成物浓度较低(molL-1)-1 324()yxy解析解析(1)As位于第四周期第A族,其原子序数为33,则其原子结构示意图为。(2)根据得失电子守恒及原子守恒可以配平该反应的化学方程式:2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S。该反应是有气体物质参与的反应,加压可以加快反应速率。(3)由盖斯定律可知H=2H1-3H2-H3。(4)溶液pH不变时,c(OH-)保持不变,反应处于平衡状态;b项,未标明v(I-)和v()的方向,反应不一定处于平衡状态;由于提供的Na3AsO3的量一定,所以c(As)/c(As)不再变化时,c(As )与c(As)也保持不变,反应处于平衡

29、状态;平衡时c(I-)=2c()=2y molL-1=2y molL-1,即c(I-)=y molL-1时反应未达到平衡状态。反应从正反应开始进行,tm时反应继续正向进行,v正v逆。tm时As浓度比tn时小,所以逆反应速率:tmtn。三种溶液混合后,反应前Na3AsO3浓度为x molL-1,同理I2浓度为x molL-1,反应达到平衡时,c(As)为y molL-1,则c(I-)=2y molL-1,消耗As、I2浓度均为y molL-1,平衡时c(As)为(x-y) molL-1,c(I2)为(x-y)molL-1,溶液中c(OH-)=1 molL-1,K=(molL-1)-1=(molL

30、-1)-1。 33AsO34O33O34O33O34AsO34O34O33O33O22(2 )() () 1yyxyxy324()yxy3.(2016课标,27,14分)丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:C3H6(g)+NH3(g)+O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515 kJmol-1C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g

31、) H=-353 kJmol-1两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是 ;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460 。低于460 时,丙烯腈的产率 (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是 ;高于460 时,丙烯腈产率降低的可能原因是 (双选,填标号)。A.催化剂活性降低B.平衡常数变大32C.副反应增多D.反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为 ,理由是 。进料气氨、空气、丙烯的理论体积

32、比约为 。答案答案(14分)(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度降低压强催化剂(2)不是该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低AC(3)1该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低1 7.5 1解析解析(1)判断反应自发进行的趋势可从熵变和焓变两方面考虑,反应和的熵变不大,但焓变均较大,这是导致两个反应在热力学上趋势均很大的主要原因。根据影响平衡移动的因素可知,提高丙烯腈平衡产率(即使反应的平衡右移)的条件可以是降低温度、降低压强。在影响反应速率的外界因素中,催化剂的影响最大,且不同的反应一般使用的催化剂也不同,因此催化剂是提高丙烯腈反应选择性的关键因素。(2)温度升高,反应的平

33、衡常数变小,反应的活化能不变,高于460 时,丙烯腈产率降低的原因可能是催化剂的活性降低、副反应增多,A、C正确。(3)由反应可知n(NH3) n(O2) n(C3H6)=1 1.5 1,由于O2在空气中所占体积分数约为,所以理论上进料气氨、空气、丙烯的体积比V(NH3) V(空气) V(C3H6)=1 (1.55) 1=1 7.5 1。15审题技巧审题技巧 看懂图像的含义,看图像时,一看面:纵坐标与横坐标的意义;二看线:线的走向和变化趋势;三看点:起点、拐点、终点等。考点一化学反应速率考点一化学反应速率1.(2018北京理综,7,6分)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH

34、3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是()A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4CH3COOH过程中,有CH键发生断裂C.放出能量并形成了CC键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 B B组自主命题组自主命题省省( (区、市区、市) )卷题组卷题组答案答案D本题考查能量变化、催化剂催化机理等知识。催化剂只影响化学反应速率,不会使化学平衡发生移动,故不会提高反应物的平衡转化率,D不正确。方法技巧方法技巧 认真观察示意图,分清反应物、中间产物和生成物,该题就不难作答。2.(2016北京理综,8,6分)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是(

35、)A.抗氧化剂B.调味剂C.着色剂D.增稠剂答案答案A抗氧化剂是防止食品氧化变质的添加剂,使用目的是延缓食品的变质。3.(2017江苏单科,10,2分)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大答案答案D本题考查依据影响化学反应速率的因素识图的能力。A项,从图甲看出,相

36、同时间内,起始c(H2O2)越大,H2O2的浓度变化量越大,即分解速率越快,错误;B项,从图乙看出,NaOH溶液浓度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,错误;C项,从图丙看出,0.1 molL-1 NaOH与1.0 molL-1 NaOH所示曲线相比,0.1 molL-1 NaOH对应曲线表示的H2O2分解速率快,错误;D项正确。审题方法审题方法三审清一审题干,审清关键词;二审题图,审清图中标注的数据;三审选项,审清选项中所表明的具体结论。4.(2015福建理综,12,6分)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()A.a=6.00B.同时改

37、变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C.b318.2D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同c/molL-1 v/mmolL-1min-1T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08答案答案D根据题表信息可知,相同温度时,随着浓度以等差数列递减,其瞬时速率也以等差数列递减,故a=6.00;同时改变反应温度和反应物浓度,瞬时速率有可能不变;相同浓度时,温度越高,反应速率越快,故b318.2;温度升高,瞬时速率加快,故蔗糖浓度减少一半时,所用时间并不相等,D项错误。考点二化学平衡考

38、点二化学平衡1.(2018天津理综,5,6分)室温下,向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是()A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60 ,可缩短反应达到平衡的时间答案答案D本题考查化学平衡的影响因素。加入NaOH会中和HBr,平衡逆向移动,乙醇的物质的量增大,A正

39、确;增大HBr浓度,平衡正向移动,有利于生成C2H5Br,B正确;只要投料比符合化学计量数之比,两种反应物平衡转化率之比始终是1 1,C正确;若起始温度提高至60 ,则反应生成的C2H5Br会被及时蒸出,反应很难建立平衡,D错误。解题关键解题关键 注意C2H5Br的沸点为38.4 ,60 时C2H5Br为气体。2.(2018江苏单科,13,4分)根据下列图示所得出的结论不正确的是()A.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的H0B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O

40、2分解速率逐渐减小C.图丙是室温下用0.100 0 molL-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL-1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+)与c(S)的关系曲线,说明溶液中c(S)越大c(Ba2+)越小 24O24O答案答案C本题考查化学反应原理图像的应用。由图甲可知,温度升高,lgK减小,即K值减小,平衡逆向移动,故正反应放热,H1,故HX为弱酸,C错误;由图丁可知c(S)与c(Ba2+)成反比,即c(S)越大c(Ba2+)越小,D正确。24O24O审题方法审题方法 解答图像

41、题时要看清横坐标、纵坐标对应的物理量及二者的关系。如图甲,随着温度升高,lgK逐渐减小,即K值逐渐减小,说明平衡逆向移动。3.(2018江苏单科,15,4分)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:下列说法正确的是()A.v1v2,c2K3,p22p3 容器1容器2容器3反应温度T/K700700800反应物投入量2 mol SO2、1 mol O24 mol SO32 mol SO2、1 mol O2平衡v正(SO2)/molL-1s-1v1v2v3平衡c(SO3)/molL-1c

42、1c2c3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率1(SO2)2(SO3)3(SO2)平衡常数KK1K2K3C.v13(SO2)D.c22c3,2(SO3)+3(SO2)1答案答案CD本题考查影响化学平衡移动的因素。容器1和容器2反应温度相同,容器2达到的平衡相当于在容器1达到的平衡的基础上增大压强,平衡后,v12c1。容器1和容器3起始量相同,容器3的反应温度高于容器1,v1K3,1(SO2)3(SO2)。容器2和容器3比较,加入4 mol SO3相当于加入4 mol SO2和2 mol O2,容器2的“起始量”为容器3的2倍,容器3的反应温度高于容器2,温度升高,平衡逆向移动,容

43、器3内分子数增多,所以p22c3。假设容器3的起始量为4 mol SO2、2 mol O2,极值转化后与容器2的起始量相同,且假设容器3中的反应温度也为700 K,则有2(SO3)+3(SO2)=1,现将容器3的物质的量减半,温度升高至800 K,化学平衡逆向移动,3(SO2)减小,所以2(SO3)+3(SO2)0B.图中Z的大小为a3bC.图中X点对应的平衡混合物中=3D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小24(H)(CH )nOn24(H)(CH )nOn答案答案AA项,根据图像可知,温度升高,(CH4)减小,说明平衡右移,则正反应是吸热反应,该反应的焓变H0,故正确;B

44、项,温度一定时,Z增大,平衡右移,(CH4)减小,则a33,故错误;D项,加压后X点对应的平衡左移,(CH4)增大,故错误。24(H)(CH )nOn24(H)(CH )nOn规律方法规律方法解平衡图像题时,一定要兼顾文字和图像信息,以勒夏特列原理为核心进行判断。2.(2015天津理综,6,6分)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:X(g)+mY(g) 3Z(g)平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()A.m=2B.两次平

45、衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为1 1D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 molL-1 答案答案D在2 L的密闭容器中,反应达平衡时,各物质的体积分数之比等于各物质的物质的量之比,即平衡时,n(X) n(Y) n(Z)=30% 60% 10%=3 6 1。设第一次平衡时X消耗的物质的量为x,则X(g)+ mY(g) 3Z(g)初始1 mol 2 mol 0转化 x mx 3x平衡1 mol-x 2 mol-mx 3x则(1 mol-x) (2 mol-mx) 3x=3 6 1,解得x=0.1 mol、m=2,由此可得,A项、C项正确。同理可得第二次平衡时,Z的浓度为0.2 molL

46、-1,D项错误。平衡常数只与温度有关,两次平衡反应温度相同,故平衡常数相同,B项正确。3.(2015重庆理综,7,6分)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=0.1反应前CO物质的量为10 mol,平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应B.通入CO后,正反应速率逐渐增大C.反应前H2S物质的量为7 molD.CO的平衡转化率为80%答案答案C由题中信息可列三段式:CO(g)+ H2S(g

47、) COS(g)+ H2(g)起始:10 mol x mol00转化:2 mol 2 mol2 mol2 mol平衡:8 mol (x-2)mol2 mol2 mol设容器体积为V L,由K=0.1可得K=0.1,解得x=7,C项正确。22(COS)(H )(CO)(H)ccccS2282V VxVV4.(2016四川理综,11,16分)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其简化流程如下:已知:Ca5(PO4)3

48、F在950 不分解;4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C 2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4请回答下列问题:(1)950 煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是 。(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是 。(3)NH4NO3溶液能从磷矿中浸取出Ca2+的原因是 。(4)在浸取液中通入NH3,发生反应的化学方程式是 。(5)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25 ,101 kPa时:CaO(s)+H2SO4(l) CaSO4(s)+H2O(l) H=-271 kJ/mol5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g) Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) H

49、=-937 kJ/mol则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 。(6)在一定条件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1 5,达平衡时,CO转化了。若a kg含Ca5(PO4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4,将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1 3混合,则在相同条件下达平衡时能产生H2 kg。56答案答案(16分)(1)CO2(2)漏斗、烧杯、玻璃棒(3)N水解使溶液呈酸性,与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2+(4)MgSO4+2

50、NH3+2H2O Mg(OH)2+(NH4)2SO4(5)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l) 5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g) H=-418 kJ/mol(6) 4H44 800ab解析解析(1)由于Ca5(PO4)3F在950 不分解,所以950 煅烧磷尾矿时,只有CaCO3MgCO3分解生成了CO2。(2)实验室过滤所用的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒。(3)CaO和Ca(OH)2可溶于酸性溶液,故用NH4NO3溶液浸取主要利用了N水解使溶液呈酸性的性质。(4)在浸取液中通入NH3使溶液呈碱性,可使Mg2+转化为难溶的Mg(OH)2。(5)将已知热化学方程式依次

51、编号为、,根据盖斯定律,5-可推出Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式。(6)依据“三段式”可求得该条件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为1。由得失电子守恒可得,产生的CO的物质的量是 mol。设平衡后可产生x kg H2,则:4H152 504ab平衡时物质的量/mol -500 x -500 x 500 x 500 x由于K=1,所以=(500 x)2,解得x=。152 504ab452 504ab155002 504abx455002 504abx44 800ab CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g)起始物质的量/mol 0

52、0转化的物质的量/mol500 x500 x 500 x 500 x152 504ab452 504ab考点一化学反应速率考点一化学反应速率1.(2014安徽理综,10,6分)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ()C C组教师专用题组组教师专用题组答案答案AA项,由图像可知,该可逆反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,正确;v(NO2)=0.2 molL-1s-1,B项错误;使用催化剂可加快反应速率,但不能使平衡发生移动,C项错误;D

53、项,若x为c(O2),则O2浓度增大,NO2的转化率减小,与图像不符,D项错误。2(NO )ct1(1.00.4)mol L3 s2.(2014四川理综,7,6分)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表:下列说法正确的是()A.实验中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.010-2 mol/(Lmin)B.实验中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验中,达到平衡时,b0.060实验编号温度/起始时物质的量/m

54、ol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b答案答案C A项,0至5 min内,v(M)=110-3 mol/(Lmin),v(N)=v(M)=110-3 mol/(Lmin),A项错误;B项,根据“三段式”:X(g)+Y(g) M(g)+N(g)初始(mol/L)0.0100.0400 0转化(mol/L)0.0080.008 0.008 0.008平衡(mol/L)0.0020.032 0.008 0.008K=1,B项错误;实验,根据“三段式”得: X(g)+Y(g) M

55、(g)+N(g)初始(mol/L)0.020 0.030 00转化(mol/L) x x x x平衡(mol/L)0.020-x0.030-x x x根据温度不变,K不变可得0.050mol10 L5min0.008mol/ L 0.008mol/ L0.002mol/ L 0.032mol/ L=1,x=0.012X的转化率=100%=60%,C项正确;由实验、中数据可知该反应为放热反应,900 时的平衡常数应小于800 时的平衡常数,假设实验中K=1,则=1,b=0.06,综上所述,900 达到平衡时b0.06,D项错误。2(0.020)(0.030)xxx0.012mol/ L0.020

56、mol/ L2(/)100.100.15()/()/1010bmol Lbbmol Lmol L3.(2014北京理综,12,6分)一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol/(Lmin)B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol/(Lmin)C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol/LD.反应至6 min时,H2O2分解了50%t/min0246810V

57、(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9答案答案CA项,06 min内,产生n(O2)=110-3 mol,消耗 n(H2O2)=210-3 mol,则v(H2O2)=3.310-2 mol/(Lmin),故A正确;B项,依照A项解题步骤,可知B项正确;C项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)为210-3 mol,剩余c(H2O2)=0.2 mol/L,故C项不正确;D项,反应至6 min时,消耗n(H2O2)为210-3 mol,占起始物质的量的50%,故D项正确。ct332 1010 106minmolL33310 100.40 /2 1010 10Lmol Lmol

58、L 4.(2012课标,27,15分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 ;(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为 ;(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为 ;(4)COCl2的分解反应为COCl2(g) Cl2(g)+CO(g) H=+

59、108 kJmol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):计算反应在第8 min时的平衡常数K= ;比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2) T(8)(填“”或“=”);若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)= molL-1;比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小 ;比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率

60、的大小:v(56) v(1516)(填“”或“=”),原因是 。 答案答案(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O(2)5.52103 kJ(3)CHCl3+H2O2 HCl+H2O+COCl2(4)0.234 molL-1v(23)=v(1213)在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大解析解析(1)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2。(2)依题意有:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-1,CO(g)+O2(g) CO2(g) H=-283.0 kJmol-1,H2(g)+O2(g) H2O(l) H=-