高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 核心突破 專題2 基本理論 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡對點(diǎn)規(guī)范訓(xùn)練

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化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 1．(2016北京豐臺(tái)期中)升高溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率加快原因的合理解釋是(　D　) A．該化學(xué)反應(yīng)的過程是吸熱的 B．該化學(xué)反應(yīng)的過程是放熱的 C．分子運(yùn)動(dòng)速率加快，使反應(yīng)物分子的碰撞機(jī)會(huì)增多 D．反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多 解析：無論反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率均增大，A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤；升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 2．(2016天津質(zhì)檢)對可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是(　A　) A．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4v正(O2)＝5v逆(NO) B．若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí)，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) C．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小 D．化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是2v正(NH3)＝3v正(H2O) 解析：反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v正(O2)∶v逆(NO)＝5∶4，即4v正(O2)＝5v逆(NO)，A項(xiàng)正確；生成NO和消耗NH3均表示正反應(yīng)方向，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增加容器體積，反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知，v正(NH3)∶v正(H2O)＝4∶6，即3v正(NH3)＝2v逆(H2O)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．(2016四川卷)一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。設(shè)起始＝Z，在恒壓下，平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　A　) A．該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0 B．圖中Z的大小為a>3>b C．圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡混合物中＝3 D．溫度不變時(shí)，圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小 解析：A項(xiàng)根據(jù)圖示知溫度越高，CH4的體積分?jǐn)?shù)越小，說明平衡向右移動(dòng)，所以該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0，A項(xiàng)正確。B項(xiàng)相同條件下Z越大，平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)越小，所以圖中Z的大小為a<33，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)溫度不變時(shí)，加壓，平衡逆向移動(dòng)，甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．(2016北京十中一模)用純凈的CaCO3與100 mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，實(shí)驗(yàn)過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列分析正確的是(　D　) A．OE段表示的平均速率最快 B．EF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.04 molL－1　 C．OE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7 D．G點(diǎn)收集到的CO2的量最多 解析：OE、EF、FG三段表示的時(shí)間相同，而生成的CO2的體積分別為224 mL、(672－224) mL＝448 mL、(784－672) mL＝112 mL，故EF段表示的平均速率最快，A項(xiàng)錯(cuò)誤；EF段，產(chǎn)生的n(CO2)＝＝0.02 mol，根據(jù)關(guān)系式，CaCO3～2HCl～CO2，n(HCl)＝2n(CO2)＝0.04 mol，則v(HCl)＝＝0.4 molL－1min－1 ，B項(xiàng)錯(cuò)誤；OE、EF、FG三段中，用二氧化碳表示該反應(yīng)中的平均反應(yīng)速率之比為224 mL∶448 mL∶112 mL＝2∶4∶1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖示可知，G點(diǎn)收集到的CO2的量最多，D項(xiàng)正確。 5．(2016山東師大附中模擬)在體積可變的密閉容器中，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋57 kJmol－1，在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(　C　) A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：a>c B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)氣體的顏色：a深，c淺 C．由狀態(tài)b到狀態(tài)a，可以用加熱的方法 D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)氣體的平均相對分子質(zhì)量：a>c 解析：由圖像可知，a、c兩點(diǎn)在等溫線上，c的壓強(qiáng)大，則a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：aa，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6．(2016洛陽二模)在某容積一定的密閉容器中，有下列可逆反應(yīng)2A(g)＋B(g)xC(g)，反應(yīng)曲線(T表示溫度，p表示壓強(qiáng)，C%表示C的體積分?jǐn)?shù))如圖所示，試判斷下列說法中正確的是(　C　) A．x＝2 B．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C．p3 >p4，y軸表示B的轉(zhuǎn)化率 D．p3p1，p1→p2，壓強(qiáng)增大，C%增大，說明平衡正向移動(dòng)，說明正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，即x<3，說明x為2或?yàn)?，A項(xiàng)錯(cuò)誤；對比圖Ⅰ中T1、p2曲線與T2、p2曲線，壓強(qiáng)相同，T1時(shí)反應(yīng)首先達(dá)到平衡，說明T1>T2，T1→T2為降低溫度，C%增大，說明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若p3>p4，p3→p4，壓強(qiáng)減小，平衡向氣體的物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率減小，對比圖Ⅱ曲線變化的趨勢可知，y軸可以表示B的轉(zhuǎn)化率，C正確；由于氣體的總質(zhì)量不變，容積的體積不變，故混合氣體的密度始終不變，與圖Ⅱ中y的變化趨勢不一致，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．(2016哈爾濱六中模擬)(1)已知存在如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。800 ℃時(shí)，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K＝1.0，某時(shí)刻測得該溫度下密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表： 物質(zhì) CO H2O CO2 H2 n/mol 0.5 8.5 2.0 2.0 此時(shí)反應(yīng)中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系式是a(填序號(hào))。 a．v(正)>v(逆)　　　　　 b．v(正)v(逆)，a符合題意。 (2)①B相當(dāng)于一容積可變的容器，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體的顏色和氣囊體積不再改變，故氣囊不再變小或顏色不再變化時(shí)，可逆反應(yīng)2NO2N2O4已經(jīng)達(dá)到平衡。 ②再加入氣體，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，而增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)變小。 ③　　　　2NO2(g)N2O4(g) 初始/mol　　1　 　0 變化/mol　　2x　 　x 平衡/mol　　1－2x　　 x 則＝0.8，解得x＝0.2， 則v(NO2)＝molL－1s－1＝molL－1s－1。 ④打開K2后，反應(yīng)達(dá)到平衡后整個(gè)體系的體積為a L＋0.4 a L＝1.4a L，設(shè)打開K2前氣囊中的平衡屬于恒溫恒壓下的等效平衡，由于打開K2后，整個(gè)體系中的物質(zhì)的量是打開前氣囊中氣體的物質(zhì)的量的2倍，而在恒溫恒壓下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，故1.4a L＝2V L，V＝0.7a。 8．(2016浙江臺(tái)州模擬)近年來我國汽車擁有量呈較快增長趨勢，NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下： 2NO(g) ①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋183 kJmol－1，該反應(yīng)的ΔS>0(填“>”“<”或“＝”)； ②根據(jù)下圖所示，只改變條件R，當(dāng)N2的轉(zhuǎn)化率從α3到α1時(shí)，平衡常數(shù)KAC。 A．可能增大 B．一定不變 C．可能不變 D．可能減小 E．增大、減小、不變均有可能 (2)氮?dú)馐呛铣砂钡脑现?，合成氨反?yīng)：：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,500 ℃時(shí)將1 mol N2與1 mol H2充入容積為1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%。若升高溫度至800 ℃，達(dá)到新的平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率減小(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，N2的體積分?jǐn)?shù)增大。 (3)在汽車上安裝高效催化轉(zhuǎn)化器，將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體，可有效降低NOx的排放。某研究性學(xué)習(xí)小組用氣體傳感器測得不同時(shí)間NO和CO的濃度如下表： 時(shí)間/s 0 1 2 3 4 5 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 請回答下列問題： ①寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　2NO＋2CON2＋2CO2。 ②前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)＝1.8810－4molL－1s－1。 解析：(1)①由題可知，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝(945＋498－2630) kJmol－1＝＋183 kJmol－1；該反應(yīng)在高溫下可自發(fā)進(jìn)行，故ΔG＝ΔH－TΔS<0，可知該反應(yīng)ΔS>0。 ②根據(jù)圖像分析，只改變條件R，當(dāng)N2的轉(zhuǎn)化率從α3到α1時(shí)，平衡正向移動(dòng)，可采取措施：升高溫度(平衡常數(shù)K增大)，或增大氧氣量(平衡常數(shù)不變)，故應(yīng)選AC。 (2)該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率減小，N2的體積分?jǐn)?shù)增大。 (3)①汽車排放有毒氣體為NO，在高溫和高效催化劑作用下，NO和CO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋2CON2＋2CO2。 ②前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NO)＝＝3.7510－4 molL－1s－1，則v(N2)＝v(NO)＝1.8810－4 molL－1s－1。