高考化学专题训练化学反应速率和化学平衡综合.docx

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高考化学专题训练化学反应速率和化学平衡综合

G5化学反应速率和化学平衡综合

【理综卷·2015届贵州省遵义航天高级中学高三上学期第二次模拟考试（201410）】29、（14分）在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）

其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下：

t℃

700

800

850

1000

1200

K

2.6

1.7

1.0

0.9

0.6

（1）K的表达式为：

　　；

（2）该反应的正反应为　　　反应（“吸热”或“放热”）

（3）能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：

Ａ．容器中压强不变Ｂ．混合气体中CO浓度不变

Ｃ．v（H2）正=v（H2O）逆D．c（CO2）=c（CO）　

E．容器中气体密度不变F．1molH—H键断裂的同时断裂2molH-O键

（4）在850℃时，可逆反应：

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g），在该容器内各物质的浓度变化如下：

时间/min

CO2（mol/L）

H2（mol/L）

CO（mol/L）

H2O（mol/L）

0

0.200

0.300

0

0

2

0.138

0.238

0.062

0.062

3

c1

c2

c3

c3

4

c1

c2

c3

c3

3min—4min达到平衡时CO的平衡浓度c3=（c3精确到小数点后面三位数），CO2（g）的转化率=。

【知识点】反应热化学反应速率平衡F1G5G2

【答案解析】

（1）

（2）放热（3）B、C、F；

（4）c3=0.120mol/L（写0.12的给1分，即有效数字不对扣1分）

CO2（g）的转化率：

60%

解析：

⑵根据表知升温，平衡常数减小，则正向是放热反应

⑵该反应是气体体积不变的反应，不能根据容器中压强不变判断平衡建立，c（CO2）=c（CO）　只是反应过程中可能出现的情况，不一定是平衡状态，由于容积固定，根据质量守恒知容器中气体密度始终不变，即不能表明平衡建立，根据反应知1molH—H键断裂的同时有2molH-O键形成，则当1molH—H键断裂的同时断裂2molH-O键表明平衡建立，因此选B、C、F。

⑷CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）

起始0.20.300

平衡c1=0.2-c3c2=0.3-c3c3c3

变化c3c3c3c3，c32÷（0.2-c3）（0.3-c3）=K=1，c3=0.120mol/L，二氧化碳的转化率=0.120×100%/0.2=60%

【思路点拨】有关平衡的计算采取三段法。

化学选择做题：

从34～35题中任选一题，在答题卡相应的位置涂上所做题的标志，多涂、少涂以第34题计分。

【理综卷·2015届河北省唐山市高三9月模拟考试（201409）WORD版】28．（15分）工业上研究燃料脱硫的过程中，涉及如下反应：

CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）,K1，△H1=218．4kJ·mol-l（反应I）

CaSO4（s）+2CO（g）

CaS（s）+2CO2（g），K2，△H2=-87.8kJ·mol-l（反应II）

（1）反应CaO（s）+3CO（g）+SO2（g）CaS（s）+3CO2（g）的△H=；平衡常数K=（用K1，K2表示）。

（2）某温度下在一密闭容器中若只发生反应I，测得数据如下：

前100s内v（SO2）=mo1·L-1·s－l，平衡时CO的转化率为。

（3）若只研究反应II，在不同条件下其反应能量变化如下图所示：

图中曲线a到曲线b的措施是________，恒温恒容时，下列说法能说明反应Ⅱ到达平衡状态的是____。

A．体系中气体的平均摩尔质量不再改变

B．v（CO）=v（CO2）

C．CO的转化率达到了最大限度

D．体系内气体压强不再发生变化

（4）某科研小组研究在其它条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量[用n（CO）表示]对CaO（s）+3CO（g）+SO2（g）

CaS（s）+3CO2（g）反应的影响，实验结果如右图所示（图中T表示温度）：

①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物SO2的转化率最高的是____。

②图像中T2T1（填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”）：

判断的理由是____。

【知识点】化学反应速率、化学平衡的移动G1G2G5

【答案解析】

（1）－394kJ/mol（2分）

（2分）

（2）0.009（1分）60%（2分）

（3）使用催化剂（1分），AC（2分）

（4）①c（2分）②低于（1分）该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO2体积分数降低，故T2低于T1（2分）

解析：

（1）根据盖斯定律△H=2△H2－△H1=－87.8kJ·mol-l×2－218．4kJ·mol-l=－394kJ/mol；

；

（2）前100s内v（SO2）=v（CO）=

mo1·L-1·s－l，

平衡时CO的转化率为：

.

（3）因为催化剂能降低反应的活化能，不改变平衡，△H不变，所以曲线a到曲线b的措施是使用催化剂；

只要能够证明正反应速率等于逆反应速率的说法就能说明反应到达平衡状态。

A．假设平衡右移，体系中气体的平均摩尔质量增大，左移体系中气体的平均摩尔质量减小，而体系中气体的平均摩尔质量不再改变说明平衡不再移动。

B．没有指明正反应速率还是逆反应速率，不能证明正反应速率等于逆反应速率。

C．CO的转化率达到了最大限度，即平衡不再移动，能说明反应到达平衡状态。

D．方程式两边气体分子数相等，平衡移动时体系内气体压强也不变，所以体系内气体压强不再发生变化不能说明反应到达平衡状态。

（4）①增加一氧化碳物质的量，平衡右移，反应物SO2的转化率增加，所以SO2的转化率最高的是C。

②该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO2体积分数降低，故T2低于T1。

【思路点拨】本题考查了化学反应速率、化学平衡的移动，加强知识的理解灵活解答。

【化学卷·2015届黑龙江省哈三中高三第一次模拟测试（201409）】24．（共14分）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。

（1）以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池，因产物无污染，在很多领域得到广泛应用。

若电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液，则该电池负极电极反应式为。

（2）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：

N2+3H2

2NH3。

该可逆反应达到平衡的标志是________________。

A．3v（H2）正=2v（NH3）逆

B．单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2

C．容器内的总压强不再随时间而变化

D．混合气体的密度不再随时间变化

E．amolN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂

F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

（3）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。

在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min

0

5

10

15

20

25

30

压强/MPa

16.80

14.78

13.86

13.27

12.85

12.60

12.60

则从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率=；该温度下平衡常数K=；

（4）以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO（NH2）2]的主要反应如下，已知：

①2NH3（g）+CO2（g）==NH2CO2NH4（s）△H=—l59.5kJ·mol-1

②NH2CO2NH4（s）

CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ·mol-1

③H2O

（1）==H2O（g）△H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式；

对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解，平衡时P[H2O（g）]为aPa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，则P[H2O（g）]的取值范围是_________________（用含a的式子表示）。

（分压=总压×物质的量分数）

【知识点】化学平衡G1G2G3G4G5

【答案解析】24、

（1）2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O3分

（2）BCE3分

（3）0.01mol/（L.min）2分2.37（mol/L）-22分

（4）2NH3（g）+CO2（g）==CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=—87.0kJ·mol-12分

2a/3＜P[H2O（g）]≤a2分

解析：

（1）燃料电池燃料为负极，发生氧化反应

（2）A、都表示的是正向速率，故A错误；B、正确；C、反应过程中，气体体积变化压强变化，故一旦不变达到平衡，C正确；D、m不变，V不变，故密度不变，不是平衡标志，故D错误；E、正确；F、平衡标志是各组分浓度不变，故F错误；选择BCE

（3）列3段式2L物质的量molN2+3H2

2NH3

起始物质的量130

变化量x3x2x

平衡量1-x3-3x2x

25min和0min压强比为12.6/16.8=（4-2x）/4，x=0.5mol，故N2表示的平均反应速率=0.5mol÷2L÷25min=0.01mol/（L.min）；平衡常数K=c2（氨气）/c3（氢气）×c（氮气）=2.37（mol/L）-2

（4）2NH3（g）+CO2（g）==CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=—l59.5kJ·mol-1+116.5kJ·mol-1-44.0kJ·mol-1=—87.0kJ·mol-1

（5）将体系的体积增加50%，则P[H2O（g）]变为2a/3，且平衡向正向移动故2a/3＜P[H2O（g）]≤a

【思路点拨】题考查了氧化还原反应、盖斯定律、化学平衡等知识点，根据氧化还原反应实质、盖斯定律内涵、化学平衡的判断方法等知识点来分析解答，这些知识点都是高考热点，常常出现在大型综合题中，注意结合守恒思想分析解答问题，题目难度中等．

哈三中2014-2015学年度高三第一次测试

化学答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

B

D

A

C

C

C

D

D

C

D

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

C

C

D

D

C

D

A

C

B

C

21、（每空2分）答案：

（1）C2H2（g）+5/2O2（g）=2CO2（g）+H2O（l）H=-1294.8kJ/mol

（2）C2H2+14OH—-10e-=2CO32-+8H2O

（3）Ag++e-=Ag

（4）Zn（OH）2+2e-=Zn+2OH-

22、

（Ⅰ）

（1）分液漏斗1分

（2）关闭分液漏斗的活塞，将注射器的活栓向外拉出一段距离，若一段时间后活栓能够恢复到原位置，则装置的气密性好。

2分

（3）加快1分

（4）0.31分

（5）不正确1分

H2O2的浓度扩大二倍（从1.5%―→3.0%），但反应所需时间比其二倍小的多2分

（Ⅱ）（6）—53.3kJ/mol2分

（7）①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等2分

（8）使碱稍稍过量，为了能保证CH3COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度。

2分

23、

（1）吸氧（2分）O2+4e-+2H2O=4OH-（2分）

（2）负（2分）2Cl-+2H2O

Cl2↑＋2OH-＋H2↑（2分）

（3）正C（2分）

（4）阴离子（2分）

（5）56g（2分）

24、

（1）2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O3分

（2）BCE3分

（3）0.01mol/（L.min）2分2.37（mol/L）-22分

（4）2NH3（g）+CO2（g）==CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=—87.0kJ·mol-12分

2a/3＜P[H2O（g）]≤a2分

【化学卷·2015届黑龙江省哈三中高三第一次模拟测试（201409）】22．（共14分）（Ⅰ）某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2

时间

H2O2

0.1g

0.3g

0.8g

10mL1.5%

223s

67s

56s

10mL3.0%

308s

109s

98s

10mL4.5%

395s

149s

116s

请回答下列问题：

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是。

（2）如何检验该套装置的气密性。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为：

“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是_______________________________________。

（提示：

H2O2的密度可认为近似相等）。

（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL0.50mol·L-1CH3COOH溶

液与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。

已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是

150.5J·℃-1生成溶液的比热容为4.184J·g-1·℃-1，溶液的密度均近似

为1g·mL-1。

（1）试求CH3COOH的中和热△H=。

（2）CH3COOH的中和热的文献值为56.1KJ·mol-1，则请你分

析在

（1）中测得的实验值偏差可能的原因。

（3）实验中NaOH过量的目的是。

【知识点】化学实验操作F1G2G5

【答案解析】22、

（Ⅰ）

（1）分液漏斗1分

（2）关闭分液漏斗的活塞，将注射器的活栓向外拉出一段距离，若一段时间后活栓能够恢复到原位置，则装置的气密性好。

2分

（3）加快1分

（4）0.31分

（5）不正确1分

H2O2的浓度扩大二倍（从1.5%―→3.0%），但反应所需时间比其二倍小的多2分

（Ⅱ）（6）—53.3kJ/mol2分

（7）①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等2分

（8）使碱稍稍过量，为了能保证CH3COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度。

2分

解析：

I、

（1）常考实验仪器，分液漏斗便于控制反应发生

（2）检验气密性为常考点，注意书写步骤

（3）根据表格横行可知，二氧化锰用量增加，分解速率加快

（4）选择0.3g二氧化锰，因为速率加快且催化剂量适量

（5）反应速率比较的是变化量，H2O2的浓度扩大二倍（从1.5%―→3.0%），但反应所需时间比其二倍小的多

II、：

（1）CH3COOH的中和热Q=△H=Q=-cm△T=[150.5J·℃-1+4.184J·g-1·℃-1×1g·mL-1×200ml]×（27.7℃-25℃）/0.05mo=-53.3kJ•mol-1

（2）实验值偏差可能是因为①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等

（3）酸和碱反应测中和热时，为了保证一方全部反应，往往需要另一试剂稍稍过量，减少实验误差

【思路点拨】本题考查学生中和热的测定知识，注意稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量即为中和热．

【化学卷·2015届湖北省百所重点中学高三十月联合考试（201410）word版】13.工业上消除氮氧化物的污染可用如下反应：

CH4（g）＋2NO2（g）

N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）

在温度T1和T2时，分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入体积为1L的恒容密闭容器中，测得n（N2）随时间变化的数据如下表：

下列说法不正确的是

A.10min内，T1时的v（N2）比T2时的小

B.T1

C.a<0

D.T2时，若向平衡后的容器中再充入1.2molCH4，重新达到平衡时n（N2）=0.40mol

【知识点】化学平衡的影响因素G5

【答案解析】D解析：

A．10 min内，T1时υ（N2）=0.20mol/1L/10min=0.020mol•L-1•min-1，T2时υ（N2）=0.25mol/1L/10min=0.025mol•L-1•min-1，T1时υ（CH4）比T2时小，故A正确；温度升高，反应速率加快，因此T2＞T1，故B正确；C．温度升高，甲烷剩余量增多，说明反应向左进行，正反应放热，所以a＜0，故C正确；

D．对于反应CH4（g）＋2NO2（g）

N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）

开始：

0.5mol1.2mol

转化：

0.3mol0.6mol0.3mol0.3molo.6mol

平衡时：

0.2mol0.6mol0.3mol0.3molo.6mol

容器的体积是1L，可以计算得到在T2时化学平衡常数为0.45，当向平衡后的容器中再充入1.2molCH4时，设达到平衡时n（N2）为0.40mol，则

CH4（g）＋2NO2（g）

N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）

开始：

1.7mol1.2mol

转化：

0.40mol2×0.40mol0.40mol0.40mol2×0.40mol

平衡时：

1.3mol0.4mol0.40mol0.40mol2×0.40mol

带入到平衡常数的计算公式中与上述平衡常数不等，故重新达到平衡时n（N2）不是0.40mol，错误。

【思路点拨】本题主要考查外界条件对化学反应速率以及平衡移动原理及其应用，难度中等以上，注意灵活运用所学知识。

【化学卷·2015届浙江省嘉兴市高三上学期学科基础测试（201409）】25.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应:

A（g）+xB（g）

2C（g）达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示。

下列说法中正确是:

A.30min时降低温度，40min时升高温度

B.30min时，向容器内再充入一定量的C，重新达到平衡时，A的体积分数不变

C.反应方程式中的x=1，正反应为吸热反应

D.8min前，C的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-1

【知识点】速率平衡图像外界条件对平衡的影响G2G3G5

【答案解析】B解析：

根据图像，A、B的浓度随时间变化是一条线，说明方程式中A、B计量系数相等，反应方程式中的x=1，则反应是一反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强平衡不移动，A、30min时A、B、C浓度都减小，正逆速率相等，平衡不移动应该是减压，故A错误；B、30min时，向容器内再充入一定量的C，相当于加压，由于加压平衡不移动，A的体积分数不变，故B正确；C、反应方程式中的x=1正确，40min时升高温度，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，故C错误；D、8min前，C的平均反应速率为1.36mol/L/8min=0.17mol·L-1·min-1，故D错误。

故答案选B

【思路点拨】本题考查了外界条件对平衡的影响，难点是从图像上得到信息，关键是灵活运用知识的能力，本题首先根据图像，A、B的浓度随时间变化是一条线，判断方程式中A、B计量系数相等。

二、填空题（本题有7小题，共58分）

【化学卷·2015届河南省开封高级中学等中原名校高三上学期第一次摸底考试（201409）word版】11.将0.20molNO和0.1molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应：

在不同条件下，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。

下列说法正确的是

A.容器内的压强不发生变化说明该反应达到平衡

B.当向容器中再充入0.20molNO时，平衡向正反应方

向移动，K增大

C．第12min时改变的反应条件为升高温度

D.向该容器内充入He气，容器内气体压强增大，所以

反应速率增大

【知识点】化学反应速率和化学平衡G5G3G2

【答案解析】AC解析：

该反应是气体计量数可变的反应，则当容器内的压强不发生变化说明该反应达到平衡，A正确；当向容器中再充入0.20molNO时，平衡向正反应方向移动，但K不变，因为K只与温度有关，B错误；从图像看第12min时升高温度，平衡逆向移动，各物质的量的变化按计量数比变化，C正确；向该容器内充入与反应无关的He气，容器内气体压强增大，但反应速率不变，D错误。

【思路点拨】不能认为平衡正向移动，则平衡常数增大。

【化学卷·2015届河北省邯郸市高三摸底考试（201409）word版】22．（10分）进入2013年以来，我国中东部地区多次遭遇大范围、长时间的雾霾天气。

车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。

（1）活性炭可处理大气污染物NO。

在2L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。

当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

物质

T/℃n/mol

活性炭

NO

E

F

初始

2.030

0.10

0

0

T1

2.000

0.040

0.030

0.030

T2

2.005

0.050

0.025

0.025

结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式。

上述反应T1℃时的平衡常数K1=。

根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）。

a．T1＞T2b．T1＜T2c．无法比较

（2）车辆排放的氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反应：

2CO+2NON2+2CO2在一体积为1L的密闭容积中，加入0.40mol的CO和0.40mol的NO，反应中N2的物质的量浓度的变化情况如图所示，回答下列问题。

计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（N2）=。

在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时N2的浓度约为0.25mol·L-1）。

请在上图中画出第5分钟末到此平衡时N2浓度的变化曲线。

【知识点】化学平衡常数的计算，化学方程式的书写，影响化学反应速率的条件G5

【答案解析】

（1）①C+2NO

N2+CO2（2分）②9/16或0.56（2分）

c（2分）