（广东专版）2019高考化学二轮复习 第一部分 专题八 化学反应速率和化学平衡专题强化练.doc

1专题八专题八 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡专题强化练1中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中 45%的 NO 和 CO 转化成 N2和 CO2。下列对此反应的叙述中正确的是( )A使用光催化剂不改变反应速率B使用光催化剂能增大 NO 的转化率C升高温度能加快反应速率D改变压强对反应速率无影响解析：使用催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故 A、B 两项错误；该反应有气体参与，改变压强可影响化学反应速率，故 D 项错误。答案：C2反应 A(g)3B(g)2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是( )Av(A)0.15 mol·L1·min1Bv(B)0.01 mol·L1·s1Cv(C)0.40 mol·L1·min1Dv(D)0.45 mol·L1·min1解析：如果都用物质 B 表示反应速率，则根据反应速率之比等于化学计量数之比可知选项 AD 分别是mol·L1·min10.45、0.6、0.6、0.675，即选项 D 中反应速率最快。答案：D3在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)，不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平衡状态的是( )ACO 的生成速率与 CO2的生成速率相等B气体密度不再变化CCO 的质量不变D体系的压强不再发生变化解析：A 项，CO 的生成速率为逆反应速率，CO2的生成速率为正反应速率，且 CO、CO2前的化学计量数相等，则v正(CO2)v逆(CO)，达到化学平衡；B 项， ，当m(气体)不m V变时，反应即达到平衡；C 项，m(CO)不变，则n(CO)不变，反应达到平衡；D 项，该反应是气体体积不变的反应，反应任意时刻，体系的压强均相同，所以压强不能作为平衡的标志。2答案：D4在密闭容器中，5 mol H2与 2 mol CO2发生反应：3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)。反应达到平衡时，改变温度(T)和压强(p)，反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数变化情况如下图所示。下列说法错误的是( )Ap1>p2>p3>p4B甲醇的物质的量分数越高，反应的平衡常数越大C若T1>T2>T3>T4，则该反应为放热反应D缩小容积，可以提高 CH3OH 在混合物中的质量分数解析：根据化学反应 3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)，增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量分数增大，表现在图象上，柱形体积增大，所以p1p2p3p4，A正确；平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，B 错误；若T1T2T3T4，根据图象，温度降低，甲醇的物质的量分数增大，说明平衡正向移动，而降低温度，平衡向放热方向移动，该反应为放热反应，C 正确；正反应是体积减小的可逆反应，则缩小容积，压强增大平衡向正反应方向进行，可以提高 CH3OH 在混合物中的质量分数，D 正确。答案选 B。答案：B5(2017·天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时，该反应的平衡常数K2×105。已知：Ni(CO)4的沸点为 42.2 ，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至 230 制得高纯镍。下列判断正确的是( )A增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在 30 和 50 两者之间选择反应温度，选 50 C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)解析：A 项，增加c(CO)，平衡向正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；B 项，第一阶段，50 时，Ni(CO)4为气态，易于分离，有利于 Ni(CO)4的生成，正确；C 项，第二阶段，230 制得高纯镍的反应方程式为3Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)，平衡常数K1 5×104，所以 Ni(CO)4分解率较高，1 K错误；D 项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，错误。答案：B6用 CO 和 H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比 12 充入 CO 和 H2，测得平衡混合物中 CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )A该反应的 H0，且p1p2B反应速率：v逆(状态 A)v逆(状态 B)C在 C 点时，CO 转化率为 75%D在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的 CH3OH，达平衡时 CH3OH 的体积分数不同解析：由图可知，升高温度，CH3OH 的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的H0，300 时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH 的体积分数增大，所以p1p2，故 A错误；B 点对应的温度和压强均大于 A 点，温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快，因此v逆(状态 A)v逆(状态 B)，故 B 错误；设向密闭容器充入了 1 mol CO 和 2 mol H2，CO 的转化率为x，则CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始/mol 1 2 0变化/mol x 2x x结束/mol 1x 22x x在 C 点时，CH3OH 的体积分数0.5，解得x0.75，故 C 正确；由x 1x22xx等效平衡可知，在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的 CH3OH，达平衡时 CH3OH 的体积分数都相同，故 D 错误；故选 C。答案：C7某温度下，向 2 L 恒容密闭容器中充入 1.0 mol A 和 1.0 mol B，反应 A(g)B(g)C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确4的是( )t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A.反应在前 5 s 的平均速率v(A)0.17 mol·L1·s1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)0.41 mol·L1，则反应的 H0C相同温度下，起始时向容器中充入 2.0 mol C 达到平衡时，C 的转化率大于 80%D相同温度下，起始时向容器中充入 0.20 mol A、0.20 mol B 和 1.0 mol C，反应达到平衡前v(正)v(逆)解析：A 的物质的量达到 0.80 mol 反应达到平衡状态，则A(g)B(g)C(g)起始量/mol 1.0 1.0 0变化量/mol 0.20 0.20 0.20平衡量/mol 0.80 0.80 0.20代入求平衡常数的值：K0.625。反应在前 5 s 的平均速率v(A)0.015 mol·L1·s1，故 A 错误；保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)0.41 mol·L1，A 物质的量为 0.41 mol·L1×2 L0.82 mol0.80 mol，说明升温平衡逆向进行，正反应是放热反应，则反应的 H0，故 B 错误；等效为起始加入 2.0 mol A 和2.0 mol B，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的 A、B 转化率较原平衡高，故平衡时 A、B 的物质的量小于 1.6 mol，C 的物质的量大于 0.4 mol，即相同温度下，起始时向容器中充入 2.0 mol C，达到平衡时，C 的物质的量大于 0.4 mol，参加反应的 C 的物质的量小于 1.6 mol，转化率小于 80%，故 C 错误；相同温度下，起始时向容器中充入 0.20 mol A、0.20 mol B 和 1.0 mol C，Qc50K，反应逆向进行，反应达到平衡前v(正)v(逆)，故 D 正确。答案：D8(2018·广州质检)硫酰氯(SO2Cl2)和亚硫酰氯(SOCl2)均是重要的化工试剂，遇水发生剧烈反应，常用作脱水剂。已知：SO2Cl2(g)SO2(g)Cl2(g) H471.7 kJ·mol1；平衡常数K1SO2(g)Cl2(g)SCl2(g)2SOCl2(g)H477.3 kJ·mol1；平衡常数K2(1)反应 2SOCl2(g)SO2Cl2(g)SCl2(g)的平衡常数K_(用K1、K2表示)，该反应 H_kJ·mol1。(2)若在绝热、恒容的密闭容器中，投入一定量的 SO2Cl2(g)和 SCl2(g)，发生反应SO2Cl2(g)SCl2(g)2SOCl2(g)，下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是_(填序号)。5(3)为研究不同条件对反应的影响，在恒温条件下，向 2 L 恒容密闭容器中加入 0.2 mol SO2Cl2，10 min 后反应达到平衡。测得 10 min 内v(SO2)8.0×103mol·L1·min1，则平衡时 SO2Cl2的转化率 1_。若其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡时 SO2Cl2的转化率 2_1(填“>” 、 “1。若要增大 SO2Cl2的转化率，可以采取的措施有升高温度或增大容器体积(即减小压强)。答案：(1) 5.6 (2)bd1 K1 ×K26(3)80% > 升高温度或增大容器体积或减小压强9(2018·全国卷)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O 等，写出该反应的化学方程式_。(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJ·mol13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl3(g)H230 kJ·mol1则反应 4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)的 H为_kJ·mol1。(3)对于反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K 时反应的平衡转化率 _%。平衡常数K343 K_(保留 2 位小数)。在 343 K 下：要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较 a、b 处反应速率大小：va_vb(填“大于” “小于”或“等于”)。反应速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算 a 处的_(保留 1 位小数)。v正 v逆解析：(1)SiHCl3遇潮气时发烟生成(HSiO)2O 等，结合原子守恒推知 SiHCl3与水蒸气反应除生成(HSiO)2O 外，还生成 HCl，化学方程式为 2SiHCl33H2O=(HSiO)2O6HCl。(2)将题给两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由×3可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl4(g)，则有 H3H1H23×48 kJ·mol1(30 kJ·mol1)114 kJ·mol1。(3)温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，曲线 a 达到平衡的时间短，则曲线 a 代表 343 K 时 SiHCl3的转化率变化，曲线 b 代表 323 K 时 SiHCl3的转化率变化。7由题图可知，343 K 时反应的平衡转化率 22%。设起始时 SiHCl3(g)的浓度为 1 mol·L1，则有2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)起始浓度/mol·L1 1 0 0转化浓度/mol·L1 0.22 0.11 0.11平衡浓度/mol·L1 0.78 0.11 0.11则 343 K 时该反应的平衡常数K343 Kc（SiH2Cl2）·c（SiCl4） c2（SiHCl3）0.02。（0.11 mol·L1）2 （0.78 mol·L1）2在 343 K 时，要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移动；要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。温度越高，反应速率越快，a 点温度为 343 K，b 点温度为 323 K，故反应速率：vavb。反应速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，则有v正k正x2SiHCl3，v逆k逆xSiH2Cl2xSiCl4，343 K 下反应达到平衡状态时v正v逆，即k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，此时 SiHCl3的平衡转化率 22%，经计算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为 0.78、0.11、0.11，则有k正×0.782k逆×0.112，0.02。a 处 SiHCl3的平衡转化率 20%，此时k正 k逆0.112 0.782SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为 0.8、0.1、0.1，则有v正 v逆×0.02×1.3。k正x2SiHCl3 k逆xSiH2Cl2xSiCl4k正 k逆x2SiHCl3 xSiH2Cl2xSiCl40.82 0.12答案：(1)2SiHCl33H2O=(HSiO)2O6HCl(2)114 (3)22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.310雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气的排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应：N2(g)O2(g)2NO(g) H1a kJ·mol1CO(g) O2(g)CO2(g) H2b kJ·mol11 22CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g) H3请回答下列问题：(1)H3_kJ·mol1(用含a、b的代数式表示)。(2)对于有气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该8气体物质的量浓度c(B)，则反应的平衡常数表达式Kp_。(3)能说明反应已达平衡状态的标志是_(填字母)。A单位时间内生成 1 mol CO2的同时消耗了 1 mol COB在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变C在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化D在恒温恒压的容器中，NO 的体积分数保持不变(4)在一定温度下，向体积为V L 的恒容密闭容器中充入一定量的 NO 和 CO，发生反应。在t1时刻达到平衡，此时n(CO)x mol，n(NO)2x mol，n(N2)y mol，则 NO 的平衡转化率为_(用含x、y的代数式表示)；再向容器中充入y mol CO2和x mol NO，则此时v(正)_v(逆)(填“” 、 “”或“”)。(5)烟气中也含有氮氧化物，C2H4可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中 Cu2负载量对 NO 去除率的影响，控制其它条件一定，实验结果如图所示。为达到最高的 NO 去除率，应选择的反应温度约为_，Cu2负载量为_。解析：(1)N2(g)O2(g)2NO(g) H1a kJ·mol1，CO(g) O2(g)1 2CO2(g) H2c kJ·mol1，由 2×得：2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)，由盖斯定律 H32H2H1(2ba)kJ·mol1。(2)对于有气体参与的反应，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浓度c(B)，则反应的平衡常数表达式Kp。(3)能说明反应已达平衡状态的标志p2（NO） p（N2）·p（O2）是：单位时间内生成 1 mol CO2的同时消耗了 1 mol CO，描述的都是正反应，不能说明反应已经达到平衡，A 错误；在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变，密度等于混合气体的质量除以容器体积，根据质量守恒不管是否达到平衡，混合气体的质量都不变，容器体积不变，所以密度始终不变，B 错误；在绝热恒容的容器中，容器内的温度随反应的进行在变化，平衡常数也会发生变化，平衡常数不再变化，说明容器的温度在变，反应达到平衡，C 正确；在恒温恒压的容器中，NO 的体积分数保持不变，说明各成分的物质的量不再变化，反应达到平衡，D 正确。(4)一定温度下，向体积为V L 的恒容密闭容器中充入一定量的 NO 和 CO，发生反应2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)，t1时刻达到平衡，此时n(CO)x mol，n(NO)2x mol，n(N2)y mol，生成 N2的物质的量为y mol，反应的 NO 物质的量为 2y，起始 NO 的物质的量为 2x2y，平衡转化率为9×100%，向容器中充入y mol CO2和x mol NO，相当于同等倍数的增大反应2y 2x2yy xy物和生成物的浓度，平衡不移动，此时v(正)v(逆)。(5)从图上可以看出负载量为 3%时，相同温度下 NO 去除率最高，在 350 左右时，去除 NO 的效果最好。答案：(1)2ba (2) (3)CDp2（NO） p（N2）·p（O2）(4)×100% (5)350 (或 300400 之间) 3%yxy