届高考化学二轮复习专题突破课时冲关练六 专题二 基本理论 第2讲 化学反应速率和化学平衡.docx

1、届高考化学二轮复习专题突破课时冲关练六 专题二 基本理论 第2讲 化学反应速率和化学平衡温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时冲关练(六)化学反应速率和化学平衡(45分钟,100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.(2014滁州模拟)用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是()A.OE段表示的平均速率最快B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 molL-1min-1C.OE、EF、

2、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为267D.F点收集到的CO2的量最多【解析】选B。OE段、EF段、FG段中生成的CO2分别为0.01 mol、0.02 mol、0.005 mol,则消耗HCl的量分别为0.02 mol、0.04 mol、0.01 mol,用HCl表示的反应速率分别为0.2 molL-1min-1、0.4 molL-1min-1、0.1 molL-1min-1,所以EF段平均反应速率最快,G点收集到的CO2的量最多。2.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图所示:下列说法正确的是(

3、)A.t1时升高了温度 B.t2时使用了催化剂C.t3时增大了压强 D.t4时降低了温度【解析】选B。升高温度,正、逆反应速率同时升高,但由于该反应是放热反应,正反应速率应增大,A错误;使用催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,B正确;加压,正、逆反应速率同时突然增大,C错误;降温,正、逆反应速率瞬间降低,D错误。3.(2014宣城模拟)如图曲线表示可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g)H中反应物A的平衡转化率(A)随温度变化的关系。下列说法正确的是()A.升高温度,该反应的平衡常数减小B.b点时反应达到平衡状态,此时H=0C.T1温度下,为使(A)变到a点,可向体系中增加B的量D.T3温度下

4、,增大压强可使(A)由c点变到d点【解析】选C。升高温度,A的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,平衡常数增大,A错误。达到平衡状态时,反应体系与外界环境无能量交换,但H0,B错误。T3温度下,从c点至d点A的转化率减小,平衡逆向移动,而增大压强平衡正向移动,D错误。4.(2014马鞍山三模)氮化硅陶瓷用于制造发动机,其制备反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)Hn B.mm%。5.(2014济南模拟)已知反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。830时,向一个2 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.

5、20 mol B,10 s时达到平衡。下列说法不正确的是()温度/7008301 200K值1.71.00.4A.达到平衡后,B的转化率为50%B.增大压强,正、逆反应速率均加快C.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动D.反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A)=0.005 molL-1s-1【解析】选C。设平衡时参加反应的B的物质的量浓度为x,则:A(g)+B(g)C(g)+D(g)开始(molL-1): 0.1 0.1 0 0变化(molL-1): x x x x平衡(molL-1): 0.1-x 0.1-x x x故=1,解得x=0.05 molL-1。所以平衡时B的转化率为100%

6、=50%,A正确;增大压强,反应混合物的浓度都增大,故正、逆反应速率都增大,B正确;由表中数据可知,温度越高,平衡常数越小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,故正反应为放热反应,C错误;反应开始至平衡,A的平均反应速率v(A)=0.005 molL-1s-1,D正确。6.在恒容密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)H0。达到平衡后,改变一个条件(x),下列量(y)一定符合图中曲线的是()xyA再通入AB的转化率B加入催化剂A的体积分数C压强混合气体的总物质的量D温度混合气体的总物质的量【解析】选A。A项,当再通入A

7、时,平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,正确;B项,加入催化剂只能改变反应速率,而不能影响化学平衡的移动,A的体积分数不变,错误;C项,增大压强,平衡向正反应方向移动,混合气体的总物质的量减小,错误;D项,正反应为吸热反应,温度升高,平衡向吸热反应方向移动,混合气体的总物质的量减小,错误。【易错提醒】化学平衡问题中的“不一定”(1)化学反应速率改变,化学平衡不一定移动,如本题B项,加入催化剂,化学反应速率改变,正、逆反应速率改变的程度相同,平衡不移动;但平衡发生移动,反应速率一定变化。(2)易错误地认为平衡发生正向移动,反应物的浓度一定减小,转化率一定增大。如本题A项,增加A平衡正向移动,但

8、是A的浓度较原平衡增大,A的转化率减小,只有B的浓度减小,B的转化率增大。7.(2014黄山一模)一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,在中充入2 mol CO和2 mol H2O,700条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是()A.容器、中反应的平衡常数相同B.容器、中正反应速率相同C.容器中CO的物质的量比容器中的多D.容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和大于1【解析】选C。A项

9、容器中加入反应物的量比容器中多,由于该反应为放热反应,中放出热量比多,温度高,中反应正向进行的程度比小,因此容器中反应的化学平衡常数比小,错误;B项容器中反应正向进行,放出热量,容器中反应逆向进行,吸收热量,两个容器中反应温度不同,则、中正反应速率不相同,错误;C项中反应正向进行,放出热量,中反应逆向进行,吸收热量,由于容器均为绝热容器,中温度高,所以容器中CO的物质的量比容器中的多,正确;D项中温度高,CO的转化率减小,容器温度低,CO2的转化率减小,所以容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和小于1,错误。二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(12分)(2014漳州模拟)氮气及

10、含氮的化合物在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.4 kJ热量。(1)若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达到平衡后放出的热量为Q,则Q184.8 kJ(填“”“”或“=”)。一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示反应达到化学平衡状态的是 。a.3v逆(N2)=v正(H2)b.2v正(H2)=v正(NH3)c.混合气体的密度保持不变d.c(N2)c(H2)c(NH3)=132(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素,反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)。在一定温度和压

11、强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)=x,如图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率()的关系。随着x增大而增大的原因是 。(3)图中的B点处,NH3的平衡转化率为 。【解析】(1)合成氨反应是可逆反应,2 mol N2和6 mol H2反应达到平衡后不能完全转化生成NH3,放出的热量小于184.8 kJ;3v逆(N2)=v正(H2)可以根据方程式换算为v逆(H2)=v正(H2),a能说明达到平衡状态;而2v正(H2)=v正(NH3)只表示出了正反应速率,且不符合实际反应情况,b不能说明达到平衡状态;恒容容器气体体积不变、质量不变,混合气体的密度保持不变,c不能说明达到平衡状态;

12、平衡时不一定是c(N2)c(H2)c(NH3)=132,d不能说明达到平衡状态。(2)原料气中的NH3和CO2的物质的量之比x越大即(氨碳比)越大,c(NH3)越大,平衡正向移动,CO2平衡转化率()越大。(3)B点处x=4.0,CO2平衡转化率()为50%,假设开始时加入的NH3为4 mol,则CO2为1 mol,CO2转化了0.5 mol,根据2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)可知NH3转化了1 mol,其转化率为25%。答案:(1)0)来消除CO的污染,请判断上述反应能否发生(填“可能”或“不可能”)。【解析】(1)根据平衡常数的含义可以写出K=,根据表中数

13、据可知,随着温度升高,平衡常数变小,说明升高温度平衡逆向移动,则该反应正反应是放热反应,则Q0)是熵减的反应,即S0,反应不可能自发进行。答案:(1)K=(2)0.03 molL-1min-1(3)75%(4)y=x(5)不可能10.(16分)(2014六安模拟)据媒体报道,某工厂发生氨气泄漏事故。已知在一定温度下,合成氨工业原料气H2的制备涉及下面的两个反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。(1)判断反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到化学平衡状态的依据是。A.容器内压强不变 B.混合气体中c(CO)不变C.

14、v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),发生反应:3H2(g)+N2(g)2NH3(g)H0,测得压强-时间图像如图甲,测得p2=0.6p1,此时温度与起始温度相同,在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件,得到如图乙图像。若图中c=1.6 mol,则改变的条件是(填字母);若图中c1.6 mol,则改变的条件是(填字母);此时该反应的平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”)。A.升温 B.降温 C.加压 D.减压 E.加催化剂(3)如(2)题中图甲,平衡时氢气的转化率为 。(4)工业上可利用

15、如下反应:H2O(g)+CH4(g)CO(g)+3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如下图所示,04 s内,用CO(g)表示的反应速率为。【解析】(1)该反应前后气体物质的量不变,故压强不能用来判断反应是否达到平衡状态,由平衡状态特征及本质可知,选项B、C可作为判断反应达到化学平衡状态的依据;选项D与平衡状态无直接关系。(2)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)起始量/mol 3 1 0转化量/mol 3x x 2x平衡量/mol 3-3x 1-x 2x反应前后的

16、压强比等于物质的量比,即(4-2x)/4=0.6,x=0.8,c=1.6 mol,平衡没移动,但速率加快,所以改变的条件是使用催化剂;c1.6 mol,逆向移动,且速率加快,只能升高温度。(3)由(2)可以求出氢气的转化率为80%。(4)04 s内,v(CO)=v(CH4)=0.025 molL-1s-1。答案:(1)B、C(2)EA减小(3)80%(4)0.025 molL-1s-111.(16分).氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:(1)甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。(2)第步为可逆反应。在800时,若CO的起始浓度为2.0 molL

17、-1,水蒸气的起始浓度为3.0 molL-1,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 molL-1,则此反应的平衡常数为,CO的平衡转化率为。.1 100时,在恒容密闭容器中,发生可逆反应:Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)并达到平衡,请完成下列各题:(3)达到平衡时的平衡常数表达式K=。降低温度,K值减小,则正反应为(填“吸热”或“放热”)反应。(4)向该容器中分别加入以下物质,对平衡的影响如何?(填“正向移动”“逆向移动”或“不发生移动”)加入少量Na2SO4,则平衡: 加入少量灼热的Fe3O4,则平衡: (5)若将平衡体系温度降低100,下述图像中能正确

18、反映平衡移动过程中容器变化情况的是。【解析】(1)该反应中反应物的能量大于生成物的能量,所以该反应是放热反应,将两个过程的方程式相加得其热化学反应方程式为CH4(g)+2H2O(g)4H2(g)+CO2(g)H=-136.5 kJmol-1。(2)该反应方程式为CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),达到平衡时,一氧化碳的浓度是0.8 molL-1,水的浓度是1.8 molL-1,氢气的浓度是1.2 molL-1,所以其平衡常数为1;一氧化碳的转化率=1.2 molL-1/2 molL-1100%=60%。(3)根据定义,写出表达式,降低温度,K值减小,说明降低温度,平衡逆向移动,说

19、明逆向是放热的,则该反应正向是吸热的。(4)Na2SO4为固体,加入其中,浓度没有变化,速率不发生变化,平衡不移动。加入少量灼热的Fe3O4,会消耗氢气,这样会降低反应物的浓度,所以平衡逆向移动。(5)该反应压强始终不变,a错误。降低温度,平衡逆向移动,氢气的量增加,b正确。降低温度,平衡逆向移动,气体的质量将减小,所以密度也将减小,不可能不变化,c和d均错误。答案:.(1)CH4(g)+2H2O(g)4H2(g)+CO2(g)H=-136.5 kJmol-1(2)160 %.(3)c4(H2O)/c4(H2)吸热(4)不发生移动逆向移动(5)b【讲评建议】教师在讲解时,请提醒学生注意以下几点

20、:解答第(1)小题时,要正确识别图像,根据图像写出对应的热化学方程式;另外要审清题意,要求写出生成二氧化碳和氢气的热化学方程式,防止写成第一个方程式。解答第(3)小题时,要注意书写化学平衡常数表达式时固体或纯液体均不写入表达式中,如果出现Na2SO4(s)和Na2S(s)一定错误。解答第(4)小题时,要注意加入的Fe3O4虽然是固体,但是反应会消耗氢气,导致降低反应物的浓度,所以平衡逆向移动,不能简单认为和Na2SO4一样,固体不影响平衡移动。解答第(5)小题时,要正确识别图像的含义,不能忽视“恒容密闭容器”这一关键,如恒容容器中反应前后气体体积不变化,气体总物质的量、压强一定不变。本题易错误地认为容积不变、气体总物质的量不变,则密度不变而错选c,实际上虽然容积不变、气体总物质的量不变,但是气体的质量变化导致气体密度变化。关闭Word文档返回原板块