鲁科版 复习第二章 热点关注

第二章化学反应的方向、限度与速率本章内容较多，难度较大，是考试考查的重点内容，也是难点内容先将今年本章考题进行汇总，以期把握考点，提高复习效率。一、图像与计算1.某温度时，在2L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）根据左表中数据，在右图中画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：t/minX/molY/molZ/mol013591014(2)体系中发生反应的化学方程式是___________________________;(3)列式计算该反应在0-3min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（如右图所示）则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是：①_______②_______③________【答案】【解析】本题考查化学反应速率和化学平衡的综合运用，注意图像和有关计算。（1）根据题目中表格给出的数据，在坐标系中找出相应的点，然后用光滑的曲线描点即可。（2）根据题意，可以利用“三步法”求解aX+bYcZ开始0转化平衡根据各物质的量之比可得体系中发生反应的化学方程式是：X+2Y2Z。（3）根据图像可知在3min时，生成物Z的物质的量为，其平均速率为L·min。（4）X的转化率等于。（5）由题目所给图象可知，在1中，平衡时Z的物质的量小于原平衡的物质的量，说明平衡逆向移动，条件为升高温度。在2中，平衡时Z的物质的量与原平衡相同，且速率加快，条件为加入催化剂；在3中，平衡正向移动，且速率加快，条件为加压。2.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)＝I3－(aq)，某I2、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如图所（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是：A．反应I2(aq)＋I－(aq)＝I3－(aq)的△H＞0B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2C．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大解析：根据题中图示可知，c(I3－)是随着温度T的升高而减小的，说明：I2(aq)＋I－(aq)＝I3－(aq)是一个放热反应，即△H＜0，所以A错误；根据平衡移动规律，c(I3－)变小，则c(I2)应变大，所以状态B的c(I2)大，所以D错误；正确答案为B、C。二、反应热与反应速率计算3.联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4能放出大量的热。（1）已知：2NO2(g)＝N2O4(g)△H＝－·mol－1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO2(g)＝N2O4(g)达到平衡。其它条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是（填字母）。A．减小NO2的浓度B．降低温度C．增加NO2的浓度D．升高温度（2）25℃时，(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l)，放出的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)＝3N2(g)+4H2O(l)的△H＝kJ·mol－1（3）17℃、×105Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c(NO2)＝·L－1、c(N2O4)＝·L－1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。（4）现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应，制得1.00L已达平衡的N2O4和NO2混合气体（17℃、×105Pa），理论上至少需消耗Cu解析：（1）由于该反应为气体体积减小的放热反应，要提高NO2转化率，则应该采取：①降低温度，②增加NO2的浓度③增大压强等措施，所以B、C符合要求；（2）由(l)放出，则2mol(即64g)N2H4(l)放热为，所以△H＝·mol－1（3）、（4）见答案。答案：（1）BC（2）－（3）根据题意知平衡时：c(N2O4)＝·L－1，c(NO2)＝·L－1K＝c(N2O4)/c2(NO2)＝×＝答：平衡常数为。（4）由（3）可知，在17℃、×105Pa达到平衡时，混合气体中：n(N2O4)＝c(N2O4)×V＝·L－1×1.00L＝，n(NO2)＝c(NO2)×V＝·L－1×1.00L＝，则n总(NO2)＝n(NO2)＋2×n(N2O4)＝由Cu＋4HNO3＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可得：m(Cu)＝64g·mol－1×/2＝答：理论上至少需消耗Cu1.73g。三、可逆反应4.难挥发性二硫化钽（TaS2）可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下：下列说法正确的是A．在不同温度区域，TaI4的量保持不变B.在提纯过程中，I2的量不断减少C．在提纯过程中，I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区D.该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比C解析：高温区TaS2反应生成TaI4气体至低温区，从而在低温区重新生成TaS2，一段时间后，杂质留在高温区，TaS2在低温区，从而达到分离效果。不同温度下反应的方向不同，TaI4的量与温度高低有关并非保持不变，A错误；因为是在同一密闭系统中有质量守恒定律可知I2的量不可能不断减少，而是充当一个“搬运工”的角色，将TaS2从高温区转移到低温区，B错误，C正确。平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成正比，D错误。5、取5等份NO2，分别加入温度不同、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，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是BD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，仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度升高而升高，所以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转化得快，导致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态，D正确。四、综合应用6、甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l)；△H>0某小组通过试验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表：组分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物质的量/mol甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：反应时间范围/min0~510~1520~2530~3540~4550~5575~80平均反应速率/(10－3mol·min－1)请计算15-20min范围内甲酸甲酯的减少量为mol，甲酸甲酯的平均反应速率为mol·min-1(不要求写出计算过程)。（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：。（3）上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度T1下的K值为。（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。解析：（1）15min时，甲酸甲酯的转化率为%，所以15min时，甲酸甲酯的物质的量为1—×%==；20min时，甲酸甲酯的转化率为%所以20min时，甲酸甲酯的物质的量为1—×%==，所以15至20min甲酸甲酯的减少量为—=，则甲酸甲酯的平均速率==5min==·min-1。（2）从题给数据不难看出，平均速率的变化随转化率的增大先增大再减小，后保持不变。因为反应开始甲酸甲酯的浓度大，所以反应速率较大，后随着反应进行甲酸甲酯的浓度减小，反应速率减小，当达到平衡时，反应速率几乎不变。

（3）由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸甲酯的转化率为24%，所以甲酸甲酯转化的物质的量为×24%==，结合方程式可计算得平衡时，甲酸甲酯物质的量==，水的物质的量，甲酸的物质的量==甲醇的物质的量==

所以K=（×）/（×）=1/7（4）因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘图时要注意T2达到平衡的时间要小于T1，又该反应是吸热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯的转化率减小，所以绘图时要注意T2达到平衡时的平台要低于T1。

答案：（1）15—20min范围内甲酸甲酯的减少量为；甲酸甲酯的平均反应速率为·min-1（2）反应速率随着反应的进行，先逐渐增大再逐渐减小，后不变；原因：随着反应的不断进行，应开始甲酸甲酯的浓度大，所以反应速率较大，后随着反应进行，甲酸甲酯的物质的量浓度不断减少，反应速率不断减慢，所以转化率增大的程度逐渐减小，当反应达到平衡后，转化率不变。（3）1/7

（4）图略。作图要点：因为T2>T1，温度越高，平衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯的转化率下降，T2达到平衡时的平台要低于T1；另外温度越高，越快达到平衡，所以T2达到平衡的时间要小于T1。7、2SO2（g）+O2（g）eq\o(,\s\up9(V2O5),\s\do9(△))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、反应速度一定增大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【解析】催化剂可以同等程度的增大正逆反应的反应速率；如果是通入惰性气体增大了体系压强，反应物浓度未变，反应速率不变；降温，反应速率减慢，达到平衡的时间增大；D是反应速率的定义，正确。8、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+HbO2O2+HbCO,37℃时，该反应的平衡常数K=220。.HbCO的浓度达到HbO2浓度的倍，导致人智力受损。据此，下列结论错误的是与HbO2反应的平衡常数K=c(O2)·c(HbCO)/c(CO)·c(HbCO2)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【答案】C【解析】A选项就是考查平衡常数的表达式，应该容易判断正确；B选项可根据方程式分析，CO浓度越大平衡右移，血红蛋白(Hb)结合的O2越少；D选项同样可方程式分析，其实就是B选项的逆过程。C选项应该为.HbCO的浓度与HbO2浓度之比大于或等于时，人的智力才会受损。【点评】本题考查化学平衡常数以及影响平衡移动因素等相关知识点，起点高但落脚点低，整题考生只要学会读题，找出语言表述的不同，即可得到正确答案。（2022宁夏卷10）.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溶液稀H2SO4H2OV/mLc/（mol·L-1）V/mLc/（mol·L-1）V/mLA255105B255510C355105D355510【答案】D【解析】影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和和温度两个因素考查，非常忠实于新教材必修2,只要抓住浓度越大，温度越高反应速率越大，便可以选出正确答案D。【点评】本题主要考查影响化学反应速率的因素，题目来源于课本，考生很有亲切感。9.在一定温度下，反应1/2H2(g)+1/2X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于A.5%B.17%C.25%%【答案】B【解析】1/2H2(g)+1/2X2(g)HX(g)的平衡常数K1为10,那么HX(g)1/2H2(g)+1/2X2(g)的平衡常数K2为1/10,2HX(g)H2(g)+X2(g)的平衡常数K3为(1/10)2=.设HX(g)分解xmol/L,有,2HX(g)H2(g)+X2(g)100xxx1-xxxK3=x·x/(1-x)2=,得到x=,所以,该温度时HX(g)的最大分解率接近于B.17%【点评】本题考查化学平衡常数的相关计算，题目难度不大，但要求考生平时要掌握方程式的变化对于化学平衡常数表达式的影响和数值的改变。10、下图表示反应X(g)4Y(g)＋Z(g)，△H＜0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是A．第6min后，反应就终止了B．X的平衡转化率为85%C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小答案.B【解析】A项，6min时反应达平衡，但未停止，故错；B项，X的变化量为=，转化率为1=85%，正确。H<0，反应为放热，故升高温度，平衡将逆向移动，则X的转化率减小，C项错；D项，降温，正、逆反应速率同时减小，但是降温平衡正向移动，故V正>V逆，即逆反应减小的倍数大，错误。11、超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO2CO2＋N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：时间(s)012345c(NO)(mol/L)c(CO)(mol/L)请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H0（填写“＞”、“＜”、“＝”）。（2）前2s内的平均反应速率υ(N2)＝。（3）在该温度下，反应的平衡常数K＝。（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是。A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T(℃)N