高考化学总复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡检测.docx

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高考化学总复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡检测

【2019最新】精选高考化学总复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡检测

A组　2014—2018年浙江真题题组

考点一　化学反应速率

以下为教师用书专用（6—9）

6.（2015浙江7月学考,20,2分）一定条件下,在容积为1L的密闭容器中发生反应:

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）,1min后测得生成0.06molNH3,则该段时间内N2的化学反应速率（mol·L-1·min-1）为（　　）

A.0.01B.0.02C.0.03D.0.06

答案　C　v（N2）=v（NH3）=×=0.03mol·L-1·min-1。

7.（2014浙江1月学考,20,2分）一定条件下,在容积为5L的密闭容器中发生反应:

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）,半分钟后测得生成0.04molSO3。

在这段时间内O2的化学反应速率（mol·L-1·min-1）为（　　）

A.0.004B.0.008C.0.016D.0.032

答案　B　v（SO3）==0.016mol·L-1·min-1,=,故v（O2）=×v（SO3）=0.008mol·L-1·min-1。

8.（2014浙江6月学考,20,2分）化合物A在一定条件下发生分解反应,反应物浓度随反应时间的变化如图所示,则化合物A在4~8min间的平均反应速率是（　　）

A.0.20mol·L-1·min-1B.0.25mol·L-1·min-1

C.0.30mol·L-1·min-1D.0.50mol·L-1·min-1

答案　B　v（A）==0.25mol·L-1·min-1。

9.（2015浙江1月学考,34,6分）一定条件下,H2O2在水溶液中发生分解反应:

2H2O22H2O+O2↑

反应过程中,测得不同时间H2O2的物质的量浓度如下表:

t/min

0

20

40

60

80

c（H2O2）/mol·L-1

0.80

0.40

0.20

0.10

0.05

（1）H2O2的分解反应　　　　氧化还原反应（填“是”或“不是”）。

（2）该分解反应0~20min的平均反应速率v（H2O2）为　　　　mol·L-1·min-1。

（3）如果反应所用的H2O2溶液为100mL,则0~80min共产生O2　　　　g。

　A.0.08B.0.16C.1.2D.2.4

答案　

（1）是　

（2）0.02　（3）C

解析　

（1）H2O2的分解反应中氧元素化合价部分升高,部分降低,该反应是氧化还原反应。

（2）v（H2O2）=（0.80mol·L-1-0.40mol·L-1）÷20min=0.02mol·L-1·min-1。

（3）反应消耗H2O2的物质的量为n（H2O2）=（0.80mol·L-1-0.05mol·L-1）×0.1L=0.075mol,故生成O2的质量为m（O2）=0.075mol÷2×32g·mol-1=1.2g,C正确。

考点二　化学反应的方向与化学平衡

以下为教师用书专用（13—14）

13.（2015浙江1月学考,22,3分）在一定温度下,体积不变的密闭容器中,可逆反应X（g）+3Y（g）2Z（g）达到平衡的标志是（　　）

A.气体的总质量保持不变

B.X、Y、Z的浓度都相等

C.X、Y、Z的浓度不再发生变化

D.X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2

答案　C　根据质量守恒定律,气体总质量自始至终保持不变,A错误;X、Y、Z的浓度相等及分子数之比为1∶3∶2时反应不一定达平衡状态,B、D错误。

14.（2014浙江理综,27,14分）煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。

采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。

但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。

相关反应的热化学方程式如下:

CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）ΔH1=+218.4kJ·mol-1（反应Ⅰ）

CaSO4（s）+4CO（g）CaS（s）+4CO2（g）ΔH2=-175.6kJ·mol-1（反应Ⅱ）

请回答下列问题:

（1）反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是　　　　。

（2）对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量的浓度c（B）,则反应Ⅱ的Kp=　　　　（用表达式表示）。

（3）假设某温度下,反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2）,则下列反应过程能量变化示意图正确的是　。

（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是 　。

（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。

则降低该反应体系中SO2生成量的措施有　　　　。

A.向该反应体系中投入石灰石

B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度

C.提高CO的初始体积百分数

D.提高反应体系的温度

（6）恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,请在图2中画出反应体系中c（SO2）随时间t变化的总趋势图。

答案　

（1）高温　

（2）　（3）C

（4）如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生　（5）A、B、C

（6）

解析　

（1）反应Ⅰ的ΔH>0,ΔS>0,高温时反应能自发进行。

（2）依题给信息,可得反应Ⅱ的Kp=。

（3）反应Ⅰ速率较快,说明该反应活化能较低,结合反应Ⅰ吸热,反应Ⅱ放热,可判断C图正确。

（4）反应Ⅰ生成SO2、CO2两种气态产物,反应Ⅱ只生成CO2一种气态产物,若c（SO2）/c（CO2）不变,只发生反应Ⅰ;若c（SO2）=0,c（CO2）或c（CO）发生变化,只发生反应Ⅱ;若c（SO2）/c（CO2）发生变化,则反应Ⅰ、Ⅱ同时发生。

（5）向反应体系中投入石灰石,CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）,c（CO2）增大,反应Ⅰ的平衡逆向移动,SO2的量减少,A正确;在合适温度区间内降低反应温度,反应Ⅰ逆向进行,SO2的量减小,B正确,D错误;CO初始体积分数增大,由图1知CaS质量分数增大,c（CO2）增大,反应Ⅰ逆向进行,SO2的量减少,C正确。

（6）因反应Ⅰ速率快,c（SO2）先增大快,随着反应Ⅱ的进行,使c（CO2）增大,反应Ⅰ逆向进行,c（SO2）减小,当反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡时,c（SO2）不再变化,由此可画出c（SO2）随时间变化的曲线图。

B组　2014—2018年全国真题题组

考点一　化学反应速率

以下为教师用书专用（5—7）

5.（2015天津理综,3,6分）下列说法不正确的是（　　）

A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行

B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同

C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同

D.Mg（OH）2固体在溶液中存在平衡:

Mg（OH）2（s）Mg2+（aq）+2OH-（aq）,该固体可溶于NH4Cl溶液

答案　C　A项,2Na（s）+2H2O（l）2NaOH（aq）+H2（g）　ΔH<0,上述反应中ΔS>0、ΔH<0,则ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行。

B项,饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀的原理是蛋白质发生盐析,属于物理变化;而浓硝酸使蛋白质沉淀的原理是蛋白质发生变性,属于化学变化。

C项,FeCl3和MnO2都可作H2O2分解反应的催化剂,但催化效果不同。

D项,Mg（OH）2固体在溶液中存在平衡:

Mg（OH）2（s）Mg2+（aq）+2OH-（aq）,向平衡体系中加入NH4Cl溶液后,N与OH-反应生成NH3·H2O,从而使上述平衡正向移动,Mg（OH）2固体溶解。

6.（2014重庆理综,7,6分）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0~t1时间内,v（Y）=mol·L-1·min-1

C.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

答案　C　依据题中图示可看出T1>T2,由于T1时X的平衡浓度大于T2时X的平衡浓度,可推出该反应为放热反应。

A项,M点与W点比较,X的转化量前者小于后者,故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量,A项错误;B项,2v（Y）=v（X）=mol·L-1·min-1,B项错误;C项,T1>T2,温度越高,反应速率越大,M点的正反应速率>W点的正反应速率,而W点的正反应速率=W点的逆反应速率>N点的逆反应速率,C项正确;D项,恒容时充入X,压强增大,平衡正向移动,X的转化率增大,D项错误。

7.（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　（　　）

A

B

升高温度,平衡常数减小

0~3s内,反应速率为:

v（NO2）=0.2mol·L-1

C

D

t1时仅加入催化剂,平衡正向移动

达平衡时,仅改变x,则x为c（O2）　

答案　A　A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）===0.2mol·L-1·s-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。

考点二　化学反应的方向与化学平衡

以下为教师用书专用（8—21）

8.（2016北京理综,10,6分）K2Cr2O7溶液中存在平衡:

Cr2（橙色）+H2O2Cr（黄色）+2H+。

用K2Cr2O7溶液进行下列实验:

结合实验,下列说法不正确的是（　　）

A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄

B.②中Cr2被C2H5OH还原

C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强

D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色

答案　D　④中存在C2H5OH,溶液变为酸性后,K2Cr2O7的氧化性增强,会将C2H5OH氧化,溶液变成绿色。

9.（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10mol,平衡后CO物质的量为8mol。

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7mol

D.CO的平衡转化率为80%

答案　C　由题中信息可列三段式:

　　　CO（g）+H2S（g）COS（g）+H2（g）

起始:

10mol　　xmol　　　0　　　0

转化:

2mol　　　2mol　　　　2mol　　　2mol

平衡:

8mol　　（x-2）mol　　2mol　　2mol

设容器体积为VL,由K=0.1可得K===0.1,解得x=7,C项正确。

10.（2015四川理综,7,6分）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:

C（s）+CO2（g）2CO（g）,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:

已知:

气体分压（p分）=气体总压（p总）×体积分数。

下列说法正确的是（　　）

A.550℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动

B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%

C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动

D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总

答案　B　A项,反应容器为恒压密闭容器,充入惰性气体,相当于减小压强,v正、v逆均减小,平衡应向右移动,错误;B项,设起始时CO2的物质的量为1mol,达到平衡时转化了xmol,利用三段式:

　　　　　C（s）+CO2（g）2CO（g）

n始/mol10

n转化/molx2x

n平/mol1-x2x

则有×100%=40.0%,解得x=0.25,CO2的转化率为×100%=25.0%,正确;C项,因为是恒压体系,T℃达平衡时,CO2、CO的体积分数均为50%,故充入等体积的CO2和CO,平衡不移动,错误;D项,Kp===23.04p总,错误。

11.（2014四川理综,7,6分）在10L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:

实验编号

温度/℃

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

n（X）

n（Y）

n（M）

①

700

0.40

0.10

0.090

②

800

0.10

0.40

0.080

③

800

0.20

0.30

a

④

900

0.10

0.15

b

下列说法正确的是（　　）

A.实验①中,若5min时测得n（M）=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v（N）=1.0×10-2mol/（L·min）

B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0

C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%

D.实验④中,达到平衡时,b>0.060

答案　C　A项,0至5min内,v（M）==1×10-3mol/（L·min）,v（N）=v（M）=1×10-3mol/（L·min）,A项错误;B项,根据“三段式”:

　　　　　　X（g）　+　Y（g）M（g）　+　N（g）

初始（mol/L）0.010　　　0.040　　　0　　　　0

转化（mol/L）0.008　　　0.008　　0.008　　0.008

平衡（mol/L）0.002　　　0.032　　0.008　　0.008

K==1,B项错误;

实验③,根据“三段式”得:

　　　　　　X（g）　+　Y（g）M（g）+N（g）

初始（mol/L）0.0200.03000

转化（mol/L）xxxx

平衡（mol/L）0.020-x0.030-xxx

根据温度不变,K不变可得

=1,x=0.012,

X的转化率为×100%=60%,C项正确;

由实验①、②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④中K=1,则=1,b=0.06,综上所述,900℃达到平衡时b<0.06,D项错误。

12.（2014福建理综,12,6分）在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:

反应时间

/min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

c（N2O）

/mol·L-1

0.100

0.090

0.080

0.070

0.060

0.050

0.040

0.030

0.020

0.010

0.000

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

答案　A　A项,v（N2O）=,从表中数据分析可知,反应速率不变,A项正确;N2O的分解反应不是可逆反应,反应终点速率为0,B项错误;C项,由半衰期的定义并结合表中数据可知,随着浓度减小,半衰期缩短,C项错误;D项,由转化率定义并结合表中数据可知,相同时间内,初始浓度越大,则转化率越小,D项错误。

13.（2014天津理综,3,6分）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

答案　D　A项,ΔH-TΔS<0时反应才能自发进行,吸热反应ΔH>0,所以只有ΔS>0才有可能使ΔH-TΔS<0;D项,常温下,Fe遇浓硫酸会发生钝化,加热条件下二者反应生成SO2,没有H2生成,D项错误。

14.（2014课标Ⅰ,11,6分）溴酸银（AgBrO3）溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是（　　）

A.溴酸银的溶解是放热过程

B.温度升高时溴酸银溶解速度加快

C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4

D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯

答案　A　由题给曲线知,升高温度,AgBrO3的溶解度增大,说明升高温度,AgBrO3的溶解平衡AgBrO3（s）Ag+（aq）+Br（aq）向右移动,故AgBrO3的溶解是吸热过程,A错误;温度越高,物质的溶解速度越快,B正确;60℃时饱和AgBrO3溶液的浓度c[AgBrO3（aq）]=c（Ag+）=c（Br）≈mol/L≈0.025mol/L,故Ksp（AgBrO3）=c（Ag+）·c（Br）=0.025×0.025≈6×10-4,C正确;KNO3中混有少量AgBrO3,因KNO3溶解度受温度影响很大,故可用重结晶方法提纯,D正确。

15.（2014江苏单科,15,4分）一定温度下,在三个体积均为1.0L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）

Ⅰ

387

0.20

0.080

0.080

Ⅱ

387

0.40

Ⅲ

207

0.20

0.090

0.090

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Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小

C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长

D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向正反应方向进行

答案　AD　由Ⅰ、Ⅲ数据分析可知,降温CH3OH的转化率增大,平衡向正反应方向移动,正反应为放热反应,A项正确;B项,Ⅱ和Ⅰ对比,CH3OH（g）的起始浓度增大一倍,容器体积不变,相当于增大压强,而此反应为反应前后气体分子数不变的反应,增大压强平衡不移动,CH3OH体积分数不变,B项错误;Ⅲ比Ⅰ温度低,反应更慢,到达平衡所需时间更长,C项错误;D项,容器Ⅰ温度为387℃,平衡常数K===4,而此时浓度商Qc==<4,反应向正反应方向进行,D项正确。

16.（2016课标Ⅱ,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:

①C3H6（g）+NH3（g）+O2（g）C3H3N（g）+3H2O（g）　ΔH=-515kJ·mol-1

②C3H6（g）+O2（g）C3H4O（g）+H2O（g）　ΔH=-353kJ·mol-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

C.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、丙烯的理论体积比约为　。

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　

（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①和②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①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①的平衡常数变小,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①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∶（1.5×5）∶1=1∶7.5∶1。

17.（2015课标Ⅰ,28,15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。

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）=1.8×10-10,Ksp（AgI）=8.5×10-17。

（3）已知反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的ΔH=+11kJ·mol-1,1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为　　　kJ。

（4）Bodensteins研究了下列反应:

2HI（g）H2（g）+I2（g）

在716K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:

t/min

0

20

40

60

80

120

x（HI）

1

0.91

0.85

0.815

0.795

0.784

x（HI）

0

0.60

0.73

0.773

0.780

0.784

①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为