高考化学 专题八 化学反应速率和化学平衡全国通用.docx

1、高考化学 专题八 化学反应速率和化学平衡全国通用专题八 化学反应速率和化学平衡A组专项基础训练一、选择题1(2015沈阳四校月考)下列说法正确的是()A催化剂不影响反应活化能，但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率B化学反应速率为0.8 mol/(Ls)是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol/LC根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢D对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显解析A项，催化剂可以降低反应所需的活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率，错误；B项，0.8 mol/(Ls)是指1 s内该物质的浓度变化量为0.8 mol/L，错误；D项，反应速率与

2、反应现象之间无必然联系，如酸碱中和反应的速率很快，但却观察不到什么现象，错误。答案C2(2015东北三校联考)向某密闭容器中充入1 mol X与2 mol Y发生反应：X(g)2Y(g)aZ(g)H0，达到平衡后，改变某一条件(温度或容器体积)，X的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正确的是()Aa2BT2T1CA点的反应速率：v正(X)v逆(Z)D用Y表示A、B两点的反应速率：v(A)v(B)解析改变压强，X的平衡转化率不变，说明反应前后气体化学计量数之和相等，所以a3，此反应为放热反应，升高温度，X的平衡转化率减小，故T1T2，所以v(B)v(A)。答案C3(2015张家界调研)在一恒容

3、的密闭容器中充入0.1 molL1 CO2、0.1 mol L1 CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是()A上述反应的Hp3p2p1C1 100 时该反应的平衡常数为1.64D压强为p4时，在y点：v正v逆解析p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，H0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4p3p2p1，B项正确；压强为p4，温度为1 100 时，甲烷的平衡转化率为8

4、0.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)0.02 molL1，c(CO2)0.02 molL1，c(CO)0.16 molL1，c(H2)0.16 molL1，即平衡常数K1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，此时v正v逆，D项正确。答案A4(2015河南漯河检测)在一定温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：3H2N22NH3。起始时H2和N2的物质的量之和相等，平衡后分别测出H2、N2的转化率。能正确表示H2、N2的转化率与起始时的关系图是()解析反应物按化学计量数之比投料时，达到平衡时转化率相等，增加一种反应物的物质的量，该反应物的

5、转化率减小，其他反应物的转化率增大。答案A5(2014广州六校第二次联考，12)高温下，某反应达平衡，平衡常数K。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应的化学方程式为COH2OCO2H2解析根据平衡常数的表达式可得出该反应的化学方程式为CO2H2COH2O；升高温度，正、逆反应速率均增大；温度升高，H2浓度减小，平衡正向移动，说明正反应是吸热的，焓变为正值；在恒温恒容下，增大压强的方法有多种，H2浓度变化不确定。答案A二、非选择题6(2015湖南四校联考)如图所示的装置中发生反应2A2(

6、g)B2(g)2C(g)Ha kJmol1(a0)，已知P是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K，向A、B容器中分别充入2 mol A2和1 mol B2，两容器分别在500 时达平衡，A中C的浓度为w1 molL1，放出热量b kJ，B中C的浓度为w2 molL1，放出热量c kJ。请回答下列问题：(1)此反应的平衡常数表达式为_；若将温度升高到700 ，反应的平衡常数将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)比较大小：w1_w2(填“”、“”或“”)，a、b、c由大到小的关系为_。(3)若打开K，一段时间后重新达平衡，容器B的体积将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)若让A、B

7、体积相等且固定P，在B中改充入4 mol A2和2 mol B2，在500 时达平衡后C的浓度为w3 molL1，则w1、w3的关系为_。(5)能说明A中已达到平衡状态的是_(填序号，有一个或多个选项符合题意)。av(C)2v(B2)b容器内气体压强保持不变c容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化d容器内的气体密度保持不变(6)使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_。a及时分离出C气体 b适当升高温度c增大B2的浓度 d选择高效的催化剂解析(1)根据化学方程式可写出该反应的平衡常数表达式。平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数将减小。(2)A

8、容器处于恒容状态，B容器处于恒压状态，该反应为气体分子数减小的反应，达到平衡时，B容器的体积小于A容器的体积，B容器相对于A容器相当于增压，平衡正向移动，w1b，由于该反应为可逆反应，不能进行完全，所以acb。(3)若打开K压强与外界压强相同，相当于对A容器加压，一段时间后重新达平衡，容器B的体积将减小。(4)若让A、B体积相等且固定P，在B中改充入4 mol A2和2 mol B2，不考虑平衡移动，则在500 时达平衡后，C的浓度为2w1 molL1，由于压强增大，平衡正向移动，所以w32w1。(5)无论平衡与否，反应中均有v(C)2v(B2)，a不符合题意；因为该反应是一个反应前后气体分子

9、数不相等的反应，所以容器内气体压强保持不变时说明已达到平衡状态，容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化时已达到平衡状态，b、c符合题意；反应中生成物和反应物均为气态，又容器恒容，任何时候密度均不变，d不符合题意。(6)分离出C气体，反应速率减小，平衡向正反应方向移动；适当升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动；增加B2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动；选择高效的催化剂，反应速率增大，但平衡不移动。答案(1)K减小(2)cb(3)减小(4)w32w1(5)bc(6)cB组专项能力训练一、选择题1(2015四川都江堰诊断)Fenton试剂常用于氧化降解有机污染物X。在一定条件下

10、，反应初始时c(X)2.0103molL1，反应10 min进行测定，得图1和图2。下列说法不正确的是()A50 ，pH在36时，X降解率随pH增大而减小BpH2，温度在4080 时，X降解率随温度升高而增大C无需再进行后续实验，就可以判断最佳反应条件是：pH3、温度为80 DpH2，温度为50 时，10 min内X的平均降解速率v(X)1.44104molL1min1解析由图1可知，50 、pH在36时，X降解率随pH增大而减小，故A正确；由图2可知，pH2、温度在4080 时，X降解率随温度升高而增大，故B正确；因溶液pH、温度都会影响X的降解率，故还需要进行pH3时温度对X降解率影响的实

11、验或温度为80 时pH对X降解率影响的实验，故C错误；D项，由图2可知，pH2、50 时X的转化率为72%，X的浓度变化量c(X)2.0103 molL172%1.44103 molL1，故v(X)1.44104 molL1min1，故D正确。答案C2(2015辽宁五市部分学校联考)已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的NO2气体，且起始时体积相同。发生反应：2NO2(g)N2O4 (g)H0。一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是()A平衡时NO2体积分数：甲乙B达到平衡所需时间，甲与乙相等C该反应的平衡常数表达式Kc(N2O4)/c(NO2)D若两容器内气体的压

12、强保持不变，均说明反应已达到平衡状态解析A项，甲、乙两体积相同的容器，相同条件下充入等物质的量的NO2气体，反应发生时，气体物质的量减小，乙相当于减小压强，平衡向左移动，平衡时NO2体积分数，甲乙，正确；B项，由A知，乙容器相当于减小压强，化学反应速率减小，达到平衡所需时间，甲”或“S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_(填代号)。(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如

13、：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1867 kJ/mol2NO2(g) N2O4(g)H256.9 kJ/mol写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式：_将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_。解析(1)根据图像，“先拐先平数值大”得T1大于T2。升高温度，二氧化碳的浓度降低，平衡向逆反应方向移动，说明正反应是放热反应，即H0。先根据图像计算二氧化碳的反应速率，v(CO2)0.05 mol(Ls

14、)1，同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以v(N2)0.025 mol(Ls)1。温度越高反应速率越大，催化剂接触面积越大反应速率越大，反应到达平衡的时间越短。反应达到平衡状态时，各物质的反应速率不再变化，故a错误；该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，随反应进行温度升高，当温度不变时，化学平衡常数不变，故b正确；二氧化碳和一氧化氮的物质的量相等时，该反应不一定达到平衡状态，故c错误；反应达到平衡状态时，各物质的质量分数不再发生变化，故d正确。(2)将第一个方程式减第二个方程式得：CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H810.1 kJ/

15、mol。催化剂b表面上二氧化碳得电子和氢离子反应生成甲酸，所以发生的电极反应式为：CO22H2e=HCOOH。答案(1)0。反应中CO2的浓度随时间的变化情况如图所示。(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，v(CO)_；反应达到平衡时，c(H2)_。(2)判断该反应达到平衡的依据是_。CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化正、逆反应速率都为零解析(1)由图可知10 min时反应达到平衙，所以v(CO)v(CO2)0.03 molL1/10 min0.003 molL1min1，方程式的化学计量

16、数之比等于反应时物质转化的浓度之比，所以反应达平衡时，c(H2)c(CO2)0.03 molL1。(2)反应达到平衡的标志是反应体系组成不变。正、逆反应速率相等且不为零。CO减少的化学反应速率是正反应速率，CO2减少的化学反应速率是逆反应速率。所以选。答案(1)0.003 molL1min10.03 molL1(2)【演练5】 化学平衡移动对于可逆反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)Hp1)反应的影响平衡体系增加N2的浓度对反应的影响催化剂对反应的影响示意图解析(1)根据到达平衡时间长短判断反应速率大小。(2)根据转化率大小以及正逆反应速率关系判断平衡移动方向。答案C【演练6】 化学平衡

17、常数(1)反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H1，平衡常数为K1反应Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)H2，平衡常数为K2在不同温度时K1、K2的值如下表：700 900 K11.472.15K22.381.67反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H，平衡常数K，则H_(用H1和H2表示)，K_(用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)是_反应(填“吸热”或“放热”)。(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H0，CO2的浓度与时间的关系如图所示：该条件下反应的平衡常数为_