【精品】高考化学专项精析【考点6】化学反应速率和化学平衡(含答案).doc
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1、化学高考精品资料考点7 化学反应速率和化学平衡一、选择题1.(2014重庆高考7)在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是()A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B.T2下,在0t1时间内,v(Y)=molL-1min-1C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小【解析】选C。根据图像可知W点消耗的X的物质的量比M点消耗的X的物质的量大,因此反应进行到W点放热多些,A错误;0t1时间内X的浓度减小了(a-b)molL-1,则Y浓
2、度增加0.5(a-b)molL-1,因此v(Y)= 0.5(a-b)/t1molL-1min-1,B错误;根据先拐先平知T1T2,M点的反应速率大于W点的反应速率,N点没有达到平衡,此时反应正向进行程度大,即N点的正反应速率大于逆反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,C正确;M点时,再加入一定量的X,则相当于增大压强,平衡正向移动,X的转化率增大,D错误。2.(2014新课标全国卷9)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
3、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)【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)要区别开反应的活化能和反应热;(2)知道速率比等于化学计量数比,纯液体和固体不能用来表示速率。【解析】选A。由题意可知I-为反应的催化剂,反应的反应热是反应物能量和生成物能量的差值,反应的反应热为-98 kJmol-1,所以B、C错误;反应速率与浓度有关,所以I-浓度越大,速率越快,A正确;速率比等于化学计量数比,反应的总方程式为2H2O22H2O+O2,水不能用来表示反应的速率,且过氧化氢和氧气速率比为21。3.(双选)
4、(2014海南高考12)将BaO2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是()A.平衡常数减小B.BaO量不变C.氧气压强不变 D.BaO2量增加【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)化学平衡移动的影响因素;(2)化学平衡常数的影响因素。【解析】选C、D。因为温度不变,只缩小体积,则化学平衡常数不变,A错误;缩小体积,氧气浓度增大,化学平衡逆向移动,氧化钡物质的量减少,过氧化钡物质的量增加,B错误、D正确;因为平衡常数不变,所以氧气的浓度不变,则压强不变,C正确。4.(2014上海高考14
5、)只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是()A.K值不变,平衡可能移动B.K值变化,平衡一定移动C.平衡移动,K值可能不变D.平衡移动,K值一定变化【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)平衡常数的含义及影响因素;(2)平衡常数与平衡移动的关系。【解析】选D。平衡常数仅与温度有关,改变浓度、压强等平衡可以发生移动,但K值不变,A、C正确、D错误;K值变化说明温度一定变化,平衡一定移动,B正确。5.(2014北京高考12)在一定温度下,10 mL 0.40 molL-1H2O2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。t/min02468
6、10V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9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)3.310-2molL-1min-1B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)0.060【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)温度改变时,平衡常数才会改变,由平衡常数的变化可以推测平衡移动的方向;(2)反应可以看做是反应扩大体积后再升温得到。【解析】选C。实验中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,浓度是0.005 0 molL-1,则根据反应的化学方程式可知,同时生成N的浓度也是0.005 0 molL-1,因此0
7、至5 min时间内,用N表示的平均反应速率为v(N)=1.010-3molL-1min-1,A错误;实验中,平衡时M和N的浓度都是0.008 0 molL-1,消耗X与Y的浓度均是0.008 0 molL-1,平衡时X和Y的浓度分别为0.002 molL-1和0.032 molL-1,该反应的平衡常数K=1,B错误;根据化学反应方程式可知,如果X的转化率为60%,则X(g)+Y(g)M(g)+N(g)起始浓度(molL-1)0.020 0.03000转化浓度(molL-1)0.012 0.0120.0120.012平衡浓度(molL-1)0.008 0.0180.0120.012温度不变,平衡
8、常数不变,则K=1,即达到平衡状态,因此最终平衡时X的转化率为60%,C正确;700时,X(g)+Y(g)M(g)+N(g)起始浓度(molL-1)0.040 0.01000转化浓度(molL-1)0.009 0.0090.0090.009平衡浓度(molL-1)0.031 0.0010.0090.009该温度下平衡常数K=2.61,这说明温度升高,平衡常数减小,即平衡逆向移动,因此正反应为放热反应,若容器中的温度也是800,由于反应前后气体分子数不变,则与相比,是平衡等效的,因此最终平衡时M的物质的量b=0.5a=0.060,当温度升高到900时,平衡向逆反应方向移动,因此b0.060,D不
9、正确。7.(双选)(2014江苏高考15)一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是()A.该反应的正反应为放热反应B.达到平衡时,容器中的CH3OH体积分数比容器中的小C.容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长D.若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH30.15 mol和H2O 0.10 mol
10、,则反应将向正反应方向进行【解题指南】解答本题时应注意以下3点:(1)理解温度对平衡移动的影响以及对达到平衡时间的影响。(2)会运用等效平衡分析平衡后各组分的量的情况。(3)会用平衡常数判断反应进行的方向。【解析】选A、D。从表中数据知,容器相对于容器,温度降低,产物CH3OCH3和H2O的量增多,平衡正向移动,说明该反应的正反应为放热反应,A项正确;该反应为等体积变化,容器投入量为容器的两倍,所以相当于加压,但是平衡不移动,所以两容器中的CH3OH体积分数相等,B项错误;容器的温度低,反应速率慢,达到平衡的时间长,C项错误;对于容器中,平衡时,c(CH3OH)=0.040 molL-1,K=
11、4,Q=0.67K,说明反应应向正反应方向进行,D项正确。【误区提醒】(1)误认为起始时投入的量越多,达到平衡时,反应物的体积分数就越大。(2)K的表达式中代入的是平衡时各组分的物质的量浓度。8.(2014福建高考12)在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)/molL-10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1
12、c2)【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)化学反应速率为单位时间内的物质浓度的改变量;(2)半衰期为消耗物质浓度一半时所用的时间的多少,浓度越大,半衰期越大。【解析】选A。因为根据表格数据分析,每隔10分钟,浓度变化数值相等,从而分析任一时间段内N2O浓度变化相等,A正确、B错误;单位时间内变化量相同,半衰期随着浓度减小而缩短,C错误;单位时间内变化量相同,不同浓度下的转化率不同(浓度越小,转化率越大),浓度相同转化率相同,D项错误。【误区提醒】(1)单位时间内变化量相同,等同于速率相同,不等于转化率相同和半衰期相同;(2)半衰期随着浓度减小而逐渐减小(单位时间内变化量相同,浓度越大,
13、半衰期越大)。9.(2014安徽高考10)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()【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)由反应物与生成物的能量大小可判断反应热。(2)反应速率、化学平衡的影响因素。【解析】选A。根据A项图知,该反应的反应物的能量比生成物高,是放热反应,升温时,平衡逆向移动,平衡常数减小,A正确;v(NO2)=0.2 molL-1s-1,单位错误,B错误;使用催化剂,不能使平衡移动,C错误;增大氧气浓度,平衡逆向移动,NO2的转化率减小,D错误。【误区提
14、醒】解答曲线题要根据曲线的起点、转折点、终点、变化趋势做出判断,如本题的A项,要看清能量高的是反应物还是生成物(本题是反应物);解答B项不仅要看数据,还要看单位。10.(2014天津高考3)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是()A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)反应要能自发进行,H-TS0,要能自发进行H-TS0,该反应一定
15、是熵增反应,A正确;NH4F水解生成HF,HF和玻璃试剂瓶中的二氧化硅反应,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中,B正确;海底为低温高压环境,所以可燃冰可以存在于海底,C正确;铁在浓硫酸中发生钝化,D错误。11.(2014山东高考29)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1H10()2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”“1;因为温度不变,平衡常数K2不变;反应()的Hc(N)c(CH3COO-);溶液A、B显碱性且溶液A的pH小于溶液B,向溶液A中加适量NaOH或者向溶液B中加适量水可使
16、溶液A和溶液B的pH相等。答案:(1)(2)2.510-275%不变升高温度(3)c(N)c(N)c(CH3COO-)b、c【误区提醒】(1)因固体无物质的量浓度,故不能用固体表示平衡常数。(2)在分析转化率时,对于一个给定的反应前后气体分子数减小的反应,其他条件不变,维持恒压,相当于其他条件不变,进行加压。二、非选择题12.(2014新课标全国卷28)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。(2)已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g)
17、CH3OCH3(g)+H2O(g)H1=-23.9 kJmol-1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)H2=-29.1 kJmol-1乙醇异构化反应C2H5OH(g)CH3OCH3(g)H3=+50.7 kJmol-1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的H= kJmol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是 。(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中=11)。列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。图中压强(p1、p2、p3、p4)
18、的大小顺序为,理由是 。气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290、压强6.9 MPa,=0.61。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有 、 。【解题指南】解答本题要注意以下3点:(1)掌握利用盖斯定律书写热化学方程式的方法;(2)会应用三段式法求反应的平衡常数;(3)掌握控制平衡移动的方法。【解析】(1)由题意可知二者发生了加成反应,按加成反应的规律书写即可。(2)由盖斯定律,-H2+H1-H3=-45.5 kJmol-1,比较两个流程,可看出气相直接水合法减少了反应步骤,增大了产物的产率,同时减少了
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