高考化学复习专题7化学反应速率和化学平衡

高考化学复习专题7化学反应速率和化学平衡高考化学复习专题7化学反应速率和化学平衡12/12高考化学复习专题7化学反应速率和化学平衡专题7化学反应速率和化学平衡一、选择题(本包括

16小题，每题3分，共48分)1．(·天津高三联考

)以下有关反应限度的表达正确的选项是

(

)A．大多数化学反应在必然条件下都有必然的限度B．依照焓判据：NH4HCO3受热分解可自觉进行C．使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，改变反应限度D．FeCl3与KSCN反应达到平衡时，向其中滴加KCl溶液，则溶液颜色变深2．在必然条件下，将3molA和1molB两种气体混杂于固定容积为2L的密闭容器中，发生以下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g).2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L－1.以下判断错误的选项是( )A．x＝1B．2min内A的反应速率为0.3mol·(L·min)－1C．B的转变率为40%D．若混杂气体的密度不变，则表示该反应已达到平衡状态1解析：n(C)＝0.2mol·L－1×2L＝0.4mol＝2n(D)，x＝1，A项正确；依照n(D)＝0.8mol，1.2mol参加反应的A和B的物质的量分别为1.2mol,0.4mol，v(A)＝2L·2min＝0.3mol·L－1·min－1，B的转变率＝0.4mol×100%＝40%，B、C两项正确，由于容积固定，气体的密1mol度向来不变，D项错误．答案：D3．某温度下，在固定容积的容器中，可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡时，测得平衡时的物质的量之比为A︰B︰C＝2︰2︰1.保持温度不变，再以2︰2︰1的体积比充入A、B和C，则A．平衡向逆方向搬动B．平衡不搬动C．C的百分含量增大D．C的百分含量可能减小解析：再以2∶2∶1的体积比充入A、B、C，相当于对原平衡加压，因此平衡向正方向搬动，C的百分含量增大．答案：C4．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，实验初步时放入容器内各组分的物质的量见下表物质物质的量CO2H2COH2O实验甲amolamol0mol0mol乙2amolamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小序次是()A．乙＝丁＞丙＝甲B．乙＞丁＞甲＞丙C．丁＞乙＞丙＝甲D．丁＞丙＞乙＞甲解析：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)甲：amolamol0mol0mol乙：2amolamol0mol0mol等效后的丙：amolamol0mol0mol等效后的丁：2amolamol0mol0mol答案：A5.将1molH2(g)和2molI2(g)置于某2L密闭容器中，在必然温度下发生反应：＋I2(g)2HI(g)H＜0，并达到平衡．HI的体积分数w(HI)随时间变化如图示，若改变反应条件，w(HI)的变化曲线如图(Ⅰ)所示，则改变的条件可能是(A．恒温恒容条件下，加入合适催化剂

H2(g)(Ⅱ)所)B．恒温条件下，减小反应容器体积C．恒容条件下，高升温度D．恒温条件下，扩大反应容器体积解析：由于是等体积反应，改变系统的压强，平衡状态不受影响，，而催化剂只改变速率，不影响平衡的搬动．答案：C6．(·江西师大附中高三联考)某兴趣小组为研究温度、压强对可逆反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(s)的影响，进行了以下实验：恒温条件下，往一个容积为10L的密闭容器中充入1molA和1molB，反应达平衡时测得容器中各物质的量浓度为[浓度1]．尔后改变外界条件又做了两组实验：①只高升温度；②只改变系统压强；分别测得新平衡时容器中各物质的量浓度为[浓度2]、[浓度3]．ABC浓度10.05mol·L－amol·L－10.05mol·L－11浓度20.078mol·L0.078mol·L0.122mol·L－1－1－1浓度30.06mol·L－0.06mol·L－0.04mol·L－111浓度40.07mol·L－0.07mol·L－0.098mol·L1

1

－1请找出实验操作①②与实验数据[浓度2]、[浓度3]的对应关系，并解析以下结论，其中错误的是A．由[浓度3]与[浓度1]的比较，可判断出正反应是放热反应B．由[浓度2]与[浓度1]的比较，可判断平衡搬动的原因是高升温度C．[浓度1]中a＝0.05D．该组某学生在实验①过程中，测得各物质在某一时刻的浓度为[浓度4]．与[浓度1]比较，可发现该同学在测定[浓度4]这组数据时出现了很大的误差解析：A项，[浓度3]与[浓度1]比较，高升温度，C的浓度减小，A、B的浓度增大，平衡向逆反应方向搬动，正反应是放热反应，A项正确；B项，若只改变温度，A增加的浓度为0.078mol·L－1－0.05mol·L－1＝0.028mol·L－1，则C的浓度应为0.05mol·L－1－0.028mol·L－1＝0.022mol·L－1<0.122mol·L－1，显然还增加了压强；C项，参加反应的c(B)＝c(C)＝0.05mol·L－1，因此amol·L－1＝0.1mol·L－1－0.05mol·L1＝0.05mol·L－1，a＝0.05，C项正确；D项，若A为0.07mol·L－1，则C应为0.03mol·L－1，误差较大，D项正确．答案：B7．(·衡水调研2SO2(g)＋O2(g)

)在容积不变的密闭容器中存在以下反应：2SO3(g)H＝－QkJ/mol(Q＞0)，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，以下解析正确的选项是

(

)A．图Ⅰ研究的是B．图Ⅱ研究的是

t0t0

时刻增大O2的浓度对反应速率的影响时刻加入催化剂后对反应速率的影响C．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低解析：A项，增大O2浓度，v(逆)应从原平衡开始增大，图Ⅰ应为增大压强．相同程度改变正、逆反应速率，但不影响平衡．SO2的转变率应该相等，因此项错误．D项，乙的温度应该较高．答案：B8．以下列图，不相同温度和压强下，在固定容积的密闭容器中对可逆反应4L(g)M(g)＋N(g)H＞0平衡状态的影响(p1>p2)，图中Y轴可以表示的涵义是( )A．系统中物质L的百分含量

B项，催化剂B项正确，

CB．系统中总的气体分子数目C．气体混杂物的平均相对分子质量D．气体混杂物的密度解析：A项，p1>p2，增大压强平衡向右搬动，

L的含量应该减小，

A项错；B项，压强越大，系统总分子数越少；温度越低，总分子数越少，

B项错误；

C项

mM＝n，m不变，增大压强，高升温度，平衡向右搬动，

n减小，以致

M增大，

C项正确；

D项，体积不变，密度也不改变，D项错误．答案：C9．(·济南模拟)在必然温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入反应：2NO2(g)N2O4(g)H<0.达平衡后再向容器中充入后，与原平衡比较，以下表达不正确的选项是A．相对平均分子质量增大B．NO2的转变率提高

amolNO2，发生以下amolNO2，再次达到平衡( )C．NO2的质量分数增大D．反应放出的总热量大于原来的2倍解析：假设再充入amolNO2不是充入原容器中，而是充入一个空的、与原容器一模一样的容器，则两个容器中平衡系统的状态一模一样．此时再把两个容器中的物质合并到一个容器中，则平衡2NO2(g)N2O4(g)H<0右移，故有关于原平衡，A、B、D的说法均正确，而NO2的质量分数减小．答案：C10．取五等份NO2，分别加入温度不相同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H＜0，反应相同时间后，分别测定系统中NO2的百重量(NO2%)，并作出其随反应温度

(T)变化的关系图．以下表示图中，可能与实验结果吻合的是

(

)解析：在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的NO2，反应相同时间．那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，依旧在向正反应方向搬动．若个容器在反应相同时间时，均已达到平衡，由于该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向搬动程度越大，NO2的百分含量随温度高升而高升，因此B正确．若5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转变得快，以致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态，D正确．答案：BD11．在固定容积的密闭容器中，可逆反应2X＋Y(g)Z(s)已达到平衡，此时高升温度则气体混杂物的密度增大．以下表达正确的选项是

(

)A．若X为非气态，则正反应为吸热反应B．正反应为放热反应，X为气态C．在平衡混杂物中加入少量Z，则平衡向左搬动D．压强变化对该平衡没有影响解析：气体的密度取决于容器内气体的质量与容器的体积，从密度的变化可以看出气体的质量怎样变化；从而判断出平衡的搬动方向及反应的吸、放热情况；至于X的状态由题干中混合气体的提法可以得出结论；由于Z是纯固体，浓度看作是定值，增减它的量平衡不受影响．答案：B12．对达到平衡状态的可逆反应X＋YZ＋W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象以下列图，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的齐聚状态为( )A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体C．X、Y、Z、W皆非气体D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体解析：经常有一些同学错选B，认为增大压强，平衡向气体体积减小的方向搬动．其实，图象告诉我们的是：增大压强，加快了正、逆反应，但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，由此而以致平衡向逆反应方向搬动．而压强的改变，只影响气体反应的速率，选项B所言的X、Y皆非气体即其正反应速率不受影响，故正确答案为A.答案：A13.同压、不相同温度下的反应：A(g)＋B(g)C(g)HA的含量和温度的关系以下列图，以下结论正确的( )A．T1＞T2，H＜0B．T1＜T2，H＜0C．T1＞T2，H＞0D．T1＜T2，H＞0解析：在其他条件不变的情况下，高升温度加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间．由图象可知，T1温度下，反应先达平衡，因此T1＞T2.在其他条件不变的情况下，高升温度平衡向吸热方向搬动，降低温度平衡向放热方向搬动．由于T1＞T2，达平衡时T1温度下A的含量较大，即A的转变率降低，因此升温时平衡向逆反应方向搬动．因此该反应的正反应为放热反应，即H＜0，故正确答案选A.答案：A14．体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2＋O22SO3并达到平衡．在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转变率为p%，则乙容器中SO2的转变率为( )A．等于p%B．大于p%C．小于p%D．无法判断解析：依照题意，甲、乙两容器可设为以下列图装置．2SO2＋O22SO3是一气体总物质的量减少的反应．甲容器保持体积不变，压强变小；乙容器保持压强不变，体积减小，达到平衡状态时转变成状态丙．假设乙中的活塞不搬动，由于甲、乙两个容器的体积、温度相同，达到平衡时甲、乙两容器中存在的平衡是等效平衡，其中SO2的转变率也相等．关于乙和丙两个状态，乙中压强小于丙中压强，因此丙中SO2的转变率大于乙中SO2转变率．由此可以判断出丙中SO2的转变率也大于甲中SO2的转变率．因此正确答案为B.答案：B15．可逆反应：3A(g)3B(？)＋C(？)(正反应为吸热反应)，随着温度高升，气体平均相对分子质量有变小趋向，则以下判断正确的选项是( )A．B和C可能都是固体B．B和C必然都是气体C．若C为固体，则B必然是气体D．若B是液体，则C必然是气体解析：选项A中，若是B和C都是固体，则无论平衡怎样搬动，反应混杂物中的气体只有A一种，A的相对分子质量不随温度高升而改变，因此气体的平均相对分子质量不随温度高升而改变，因此选项A不吻合题意．选项C中，当C为固体，B为气体时，该反应为反应前后气体分子数不变的反应．由于温度高升平衡向吸热反应方向搬动．有更多的固体C生成，使反应混杂物中气体的总质量相应减小，而气体分子数保持不变，因此气体平均相对分子质量总也相应变小[M＝]，若C为固体，而B为非气体时，则反应混杂物中的气体只有A，总这与选项A情况相同，不吻合题意要求，因此只有当C为固体时，B必为气体，选项C吻合题意．选项D中，若是B是液体，C是气体，则正反应方向是气体分子数减小的方向，由于升温平衡正向搬动，反应混杂物中气体分子数相应减小，而气体混杂物的总质量减小．因此气体平均相对分子质量无法确定．选项D不吻合．答案：C16．在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2.以下表达中，错误的选项是()A．化学反应速率：乙＞甲B．平衡后N2的浓度：乙＞甲C．H2的转变率：乙＞甲D．平衡混杂气中H2的体积分数：乙＞甲解析：由于乙的原料投入量正好是甲的两倍，假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍(如图所示)，则此时甲与乙是等效平衡．再将乙容器体积压缩至与甲相等(如图中丙)，在此过程中平衡：N2＋3H22NH3要向正反应方向搬动，即N2、H2的转变率增大，在系统中的体积分数减小．但此时，丙中N2、H2、NH3的浓度都比甲中大，但丙中N2、H2的浓度要小于甲中的两倍，而丙中NH3的浓度要大于甲中的两倍．H2的体积分数：乙<甲．答案：D二、非选择题17．(7分)在

(本题包括6小题，共80℃时，0.40mol的

52分)N2O4气体充入

2L

已经抽空的固定容积的密闭容器中发生以下反应：

N2O4

2NO2

H>0

，隔一段时间对该容器内的物质进行解析，获取以下数据：时间20406080100(s)n(mol)0n(N2O4)0.40a0.20cden(NO2)0.000.24b0.520.600.60(1)计算20s～40s内用N2O4表示的平均反应速率为__________．(2)计算在80℃时该反应的平衡常数K__________.(3)反应进行至100s后将反应混杂物的温度降低，混杂气体的颜色________(填“变浅”、“变深”或“不变”)．(4)要增大该反应的K值，可采用的措施有(填序号)________，若要重新达到平衡时，使值变小，可采用的措施有(填序号)________．A.增大N2O4的初步浓度B.向混杂气体中通入NO2使用高效催化剂高升温度如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线．解析：N2O42NO2初始0.400.0020sa0.2480sd0.601a＝0.40mol－2×0.24mol＝0.28mol1d＝0.40mol－2×0.60mol＝0.10mol(1)v(N2O4)0.28mol－0.20mol＝2L×20s＝0.0020mol·L－1·s－1.c2NO20.3mol·L－12(2)K＝cN2O4＝0.05mol·L－1＝1.8mol·L－1.降低温度、平衡向左搬动，c(NO2)减小，颜色变浅．要增大K值，需使平衡向右搬动，可采用高升温度．要使

值变小，需使平衡向左搬动，增大

N2O4的初步浓度，通入

NO2即相当于对平衡加压，使平衡左移．(5)温度低时，反应慢，到达平衡时间长，但

n(N2O4)大．18．(8分)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡，且初步时A与B的物质的量之比为a∶b.则：平衡时A与B的转变率之比是__________．(2)若相同倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转变率同时增大，(a＋b)与(c＋d)所满足的关系是(a＋b)________(c＋d)(填“>”“＝”“<”或“没关系”)．(3)设定a＝2，b＝1，c＝3，d＝2，在甲、乙、丙、丁4个相同的容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol，B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol，C和D的物质的量均为0.则在相同温度下达到平衡时，A的转变率最大的容器是________，B的转变率由大到小的序次是________(填容器序号)．解析：由于转变率等于转变量与初步量的比值，转变量之比与初步量之比都等于方程式中各物质的化学计量数之比，故平衡时A、B的转变率之比为1∶1；相同程度的增大反应物的起始量，关于等体积反应属于等效平衡，若是要使反应物的转变率都增加，则平衡需正向搬动，正向为体积减小的方向．答案：(1)1∶1(2)>(3)丁甲>乙>丙>丁19．(8分)(·银川高三检测)温室效应和资源短缺等问题和怎样降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的宽泛重视．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．必然条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化．关于该反应的以下说法中，正确的选项是________．A．H>0，S>0B．H>0，S<0C．H<0，S<0D．H<0，S>0该反应平衡常数K的表达式为___________________________________________．温度降低，平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)．为研究反应原理，现进行以下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化以以下列图所示．从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)________mol·L－1·min－1.(5)以下措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有________．A．高升温度B．加入催化剂C．将H2O(g)从系统中分别

D．再充入

1molCO2和

3molH2E．充入

He(g)，使系统总压强增大解析：(1)依照图知反应物总能量高于生成物总能量，因此反应放热，子数减少，S<0，选C.

H<0，反应后气体分(2)K

＝

.温度降低，平衡向正反应方向搬动，K增大．0.75mol·L－1(4)v(H2)＝3v(CH3OH)＝3×0.225mol·L－1·min－1.(5)欲使n(CH3OH)/n(CO2)值增大，需使平衡向正反应方向搬动，将再充入1molCO2和3molH2(相当于加压)．

H2O(g)从系统中分别，答案：

(1)C

(2)

(3)增大(4)0.225(5)CD20．(11分)Fenton法常用于办理含难降解有机物的工业废水，平时是在调治好pH和Fe2＋浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物．现运用该方法降解有机污染物p－CP，研究有关因素对该降解反应速率的影响．[实验设计]控制p－CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K(其他实验条件见下表)，设计以下比较实验．请完成以下实验设计表(表中不要留空格).实验实验目的T/KpHc/10－3mol/L编号H2O2Fe2＋①为以下实验作参照29836.00.30②298106.00.30③研究温度对降解反应速率的影响[数据办理]实验测得p－CP的浓度随时间变化的关系如上图．(2)请依照上图实验①曲线，计算降解反应

50～150s

内的反应速率：v(p－CP)＝________mol/(L·s)．[讲解与结论]实验①、②表示温度高升，降解反应速率增大．但温度过高时反而以致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度解析原因：______________________________________________.实验③得出的结论是：pH等于10时，________.[思虑与交流]实验时需在不相同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应马上停止下来．依照上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：___________________________________________________.解析：(1)依题意可知②的实验温度为313K，实验比较是建立在其他条件相同前提下，应与①的相同．若改变pH，其他条件不变可研究溶液pH对反应速率的影响．(2)线中，50～150s时．

故pH实验①曲c(p－CP)＝1.2×10－3mol/L－0.4×10－3mol/L＝0.8×10－3mol/L，因此v(p－CP)0.8×10－3mol/L＝8.0×10－6mol/(L·s)．100s(3)在降解反应中，H2O2新产生的自由基起氧化作用，温度过高，H2O2因热牢固性差而分解，以致降解反应速率下降．由曲线③可知，pH＝10时，c(p－CP)基本不变，反应趋于停止．(5)由(4)获取启示：在pH＝10的溶液中，反应速率趋于零，可将所取样品加入NaOH溶液中(使pH＝10)；化学反应速率随温度降低而降低，故亦可用迅速大幅降温法．答案：(1)实验实验目的T/KpHc/10－3mol/L编号H2O2Fe2＋①②31336.00.30③研究溶液的pH对降解反应速率的影响(2)8.0×10－6过氧化氢在温度过高时迅速分解反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)将所取样品迅速加入到必然量的NaOH溶液中，使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)21．(8分)如图，有甲、乙两容器，甲体积可变压强不变，乙保持体积不变．向两容器中分别充入1molA、3molB，此时两容器体积均为应：A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(s)H<0

500mL，温度为

T℃.保持温度不变发生反(1)以下选项中，能表示甲和乙容器中反应必然达到平衡状态的是________．A．混杂气体的总质量不随时间改变B．2v正(C)＝3v逆(B)C．A、B转变率相等D．物质D的质量不随时间改变(2)2min后甲容器中反应达到平衡，测得C的浓度为2mol/L，此时容器的体积为______mL，B的转变率α甲(B)为________．(3)乙容器中反应达到平衡所需要的时间______2min(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)，B的转变率α乙(B)______α甲(B)．(4)其他条件不变，甲中若是从逆反应方向开始反应建立平衡，要求平衡时C的物质的量与中平衡时C的物质的量相等，则需要加入C的物质的量n(C)______mol，加入D的物质的量n(D)应该满足的条件为__________．解析：(1)反应中有固体D生成，混杂气体的总质量或固体的总质量不变时，达到平衡状态，A、D正确，v正(C)∶v正(B)＝2∶3,3v正(C)＝2v正(B)可知，3v正(C)＝2v正(B)＝2v逆(B)时，反应才平衡，B项错，A与B的投料比等于化学计量数之比时，A、B的转变率向来相等，C项错．设容器的体积为VA(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)初始130转变V3V2V2min1－V3－3V2V反应后总物质的量为：1－V＋3－3V＋2V＝4－2V.0.5L4反应条件为等温等压，气体体积之比等于物质的量之比．则：V＝4－2V，求得V＝0.4L.1.2mol×100%＝40%.α甲(B)＝3mol甲在恒压下反应，体积不断减小，乙和甲对照，乙相当于减小压强，平衡向左搬动，反应速率慢，B的转变率小．(4)欲从逆反应开始建立平衡与从正反应开始建立的平衡互为等效