- 2021-05-14 发布 |
- 37.5 KB |
- 19页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
高考化学高考题和高考模拟题分项版汇编专题09反应速率化学平衡
专题09 反应速率、化学平衡 1.【2017天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10−5。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=4v生成(CO) 【答案】B 【名师点睛】本题考查平衡状态的判定、平衡常数等。落实考试大纲修订思路,考查学科的必备知识和方法。化学平衡状态判断有两个依据,一是正逆反应速率相等,二是“变量”不变。注意D项化学平衡状态的判断容易粗心导致出错。 2.【2017江苏卷】H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快 B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快 C.图丙表明,少量Mn 2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快 D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大 【答案】D 【名师点睛】本题以双氧水分解的浓度时间曲线图像为载体,考查学生分析图像、搜集信息及信息处理能力,会运用控制变量法分析影响化学反应速率的因素,并能排除图中的干扰信息,得出正确的结论。 3.【2017江苏卷】温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2 (g) (正反应吸热)。实验测得:v正= v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是 A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5 B.达平衡时,容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大 C.达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于50% D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则 T2> T1 【答案】CD 【解析】由容器I中反应2NO2 2NO+O2 起始量(mol/L) 0.6 0 0 变化量(mol/L) 0.4 0.4 0.2 平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.2 可以求出平衡常数K=,平衡时气体的总物质的量为0.8 mol,其中NO占0.4 mol,所以NO的体积分数为50%,。在平衡状态下,v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗,所以k正c2(NO2)=k逆c2(NO)•c(O2),进一步求出。A.显然容器II的起始投料与容器I的平衡量相比,增大了反应物浓度,平衡将向逆反应方向移动,所以容器II在平衡时气体的总物质的量一定小于1 mol,故两容器的压强之比一定大于4:5,A错误;B.若容器II在某时刻,, 由反应 2NO2 2NO + O2 起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2 变化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 0.3−2x 0.5+2x 0.2+x 因为,,解之得x=,求出此时浓度商Qc=>K,所以容器II达平衡时,一定小于1,B错误;C.若容器III在某时刻,NO的体积分数为50%, 由反应 2NO2 2NO + O2 起始量(mol/L) 0 0.5 0.35 变化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 2x 0.5−2x 0.35−x 由0.5−2x=2x+0.35−x,解之得,x=0.05,求出此时浓度商Qc=>,说明此时反应未达平衡,反应继续向逆反应方向进行,NO进一步减少,所以C正确;D.温度为T2时,>0.8,因为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T2>T1,D正确。 【名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡常数的计算等方面,考查学生对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的理解和应用,关注信息获取、加工和处理能力的提高。解题时首先要分析反应的特征,如是恒温恒 容还是恒温恒压反应,是气体分子数目增加的还是气体分子数目减小的反应,其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特征,最后逐一分析试题中所设计的选项,判断是否正确。本题只给了一个平衡量,通过化学平衡计算的三步分析法,分析容器I中平衡态的各种与4个选项相关的数据,其他容器与I进行对比,通过浓度商分析反应的方向,即可判断。本题难度较大,如能用特殊值验证的反证法,则可降低难度。 4.【徐州市2017届考前模拟冲刺打靶卷】在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g) + B(g)2D(g) △H=Q kJ·mol–1。相关条件和数据见下表: 实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应温度/℃ 700 700 750 达平衡时间/min 40 5 30 n(D)平衡/ mol 1.5 1.5 1 化学平衡常数 K1 K 2 K 3 下列说法正确的是 A.K 3>K 2=K 1 B.实验Ⅱ可能使用了催化剂 C.实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的倍 D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,平衡不移动 【答案】BD ,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D,A的浓度变为1,D的浓度变为1, , ,所以平衡不移动,故D正确。 5.【淄博市2017届仿真模拟(打靶卷)】CO常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(t)的关系曲线如右图。下列说法正确的是 A.通过增高反应炉的高度,延长矿石和CO接触的时间,能减少尾气中CO的含量 B.CO不适宜用于工业冶炼金属Cr C.CO还原PbO2的反应ΔH>0 D.工业冶炼金属Cu时,高温有利于提高CO的转化率 【答案】B 6.【镇江市2017届三模(最后一卷)】α-氯乙基苯是一种重要的有机合成中间体,其一种制备反应原理为: 在T℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯(g)和0.40mol Cl2(g)进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表: t/min 0 1 2 5 10 n(HCl)/mol 0 0.12 0.20 0.32 0.32 下列有关说法正确的是 A.反应在0~2 min内的平均速率v(α-氯乙基苯)=0.10mol·L-1·min-1 B.10 min后,若保持其他条件不变,升高温度,达到新平衡时测得c(α-氯乙基苯)=0.18mol·L-1,则反应的ΔH>0 C.在T℃时,起始时若向容器中充入1.0 mol乙苯(g)、0.50 mol Cl2(g)和0.50 mol α-氯乙基苯(g)、0.50 mol HCl(g),则反应将向正反应方向进行 D.在T℃时,起始时若向容器中充入2.0molα-氯乙基苯(g)和2.2mol HCl(g),达到平衡时,α-氯乙基苯(g)的转化率小于20% 【答案】BC -0.32)/2mol·L-1=0.04mol·L-1,c(α-氯乙基苯)=c(HCl)=0.32/2mol·L-1=0.16mol·L-1,K=(0.16×0.16)/(0.04×0.04) =16,起始时充入1.0 mol乙苯(g)、0.50 mol Cl2(g)和0.50 mol α-氯乙基苯(g)、0.50 mol HCl(g),此时的Qc=(0.25×0.25)/(0.5×0.25)=0.5<16,说明反应向正反应方向进行,故C正确;D、当通入2.0molα-氯乙基苯和2molHCl时,与原来平衡构成等效平衡,α-氯乙基苯的转化率应等于20%,然后再通入0.2molHCl,平衡向逆反应方向进行,α-氯乙基苯转化率增大,即大于20%,故D错误。 点睛:本题的难点是选项D,可以通过等效平衡的观点解决,即先通入2.0molα-氯乙基苯和2molHCl,与原平衡构成等效平衡,即α-氯乙基苯的转化率应等于20%,然后再通入0.2molHCl,平衡向逆反应方向进行,α-氯乙基苯转化率增大,即大于20%。 7.【镇江市2017届三模(最后一卷)】已知:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905.5kJ·molˉ1 ②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2 一定条件下,NO可以与NH3反应转化为无害的物质,反应如下: ③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH3=-1625.5 kJ·molˉ1。 下列说法正确的是 A.反应①使用催化剂,ΔH1减小 B.反应②生成物总能量低于反应物总能量 C.反应③一定能自发进行 D.反应③达到平衡后升高温度,v(正)、v(逆)的变化如右图所示 【答案】C 8.【天津市河西区2017届三模】一定条件下,CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) △H=-53.7kJ/mol;向2L 恒容恒温密闭容器中充入1mol CO2和2.8molH2反应,图中过程I、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率随时间(t)的变化曲线。下列说法不正确的是 A.m点:v(正)>v(逆) B.活化能:过程Ⅱ>过程I C.n点时该反应的平衡常数K=50 D.过程I,t2时刻改变的反应条件可能是升高温度 【答案】C 【解析】A.m点CO2的转化率不是最大,反应在向正反应方向进行,因此v(正)>v(逆),A正确;B.过程I首先达到平衡状态,说明反应速率快,因此活化能:过程Ⅱ>过程I,B正确;C.n点时CO2的转化率是0.8,则根据方程式可知 CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) 起始浓度(mol/L) 0.5 1.4 0 0 转化浓度(mol/L) 0.4 1.2 0.4 0.4 平衡浓度(mol/L) 0.1 0.2 0.4 0.4 所以该反应的平衡常数K==200,C错误; D.过程I,t2时刻转化率降低,说明反应向逆反应方向进行,由于正反应放热,因此改变的反应条件可能是升高温度,D正确,答案选C。 9.【天津市和平区2017届三模】在甲、乙、丙三个不同密闭容器中,按不同方式投料,起始浓度和起始容积相同,一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H 下列说法正确的是( ) A.V甲>V乙 B.K丙>K乙 C.V甲=V丙 D.c乙>c甲 【答案】D 10.【济南市2017届二模】向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中分别充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g)2C(g)。 相关数据如下表,反应过程中C的浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是 容器 甲 乙 丙 容积 0.5L 0.5L 1.0L 温度/℃ T1 T2 T2 反应物 起始量 1.5 mol A 0.5 mol B 1.5 mol A 0.5 mol B 6 mol A 2 mol B A.T1>T2,x=1 B.T2℃时,该反应的平衡常数为0.8 C.A的平衡转化率a(甲):a(乙)=2:3 D.15~20min内C的平均反应速率v(乙)< v(丙) 【答案】B 点睛:本题考查化学反应速率计算、影响化学平衡移动的因素、化学平衡图象与有关计算,难度较大,B选项为易错点、难点。 11.【邵阳市2017届第三次联考】工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 一定条件下,将0.5mol CO和0.5mol H2在体积为2L的密闭容器中发生上述反应,则下列示意图合理的是 A.A B.B C.C D.D 【答案】A 【解析】A. CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) CO的体积分数=×100%=50%,可见反应过程中CO的体积分数始终是50%,而随着反应的进行,CH3OH的体积分数逐渐增大,平衡后不再改变,故A正确;B.平衡时CO和CH3OH的物质的量不一定相等,故B错误;C.反应未开始时H2的浓度为=0.25mol/L,故C错误;D.V正(H2):V逆(CH3OH)=2:1时反应达到不平衡,故D错误;答案为A。 12.【苏锡常镇四市2017届高三教学情况调研(二)】汽车尾气净化器中发生的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2 CO2(g)。一定温度下, 在三个体积均为1.0L恒容密闭容器中发生上述反应,测得有关实验数据如下: 容器 温度/(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) NO CO N2 CO2 N2 CO2 I 400 0.2 0.2 0 0 0.12 II 400 0.4 0.4 0 0 III 300 0 0 0.1 0.2 0.075 下列说法正确是 A.该反应的ΔS<0、ΔH<0 B.容器I中达到平衡所需时间2s,则v(N2)=0.06 mol•L-1·S-1 C.达到平衡时,体系中c(CO)关系:c(CO,容器II)>2c(CO,容器I) D.若起始时向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,开始时V正>V逆 【答案】AD mol/(L·s),故B错误;C、反应II相当于在I的基础上再通入0.2molNO和0.2molCO,此时假如平衡不移动,c(CO,容器II)= 2c(CO,容器I),增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,因此有c(CO,容器II)<2c(CO,容器I),故C错误;D、 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2 CO2(g) 起始浓度:0.2 0.2 0 0 变化浓度:0.12 0.12 0.06 0.12 平衡浓度:0.08 0.08 0.06 0.12 根据化学平衡常数的表达式,K==21,若起始时向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,此时的浓度商Qc= =10<21,说明反应向正反应方向进行,V正>V逆,故D正确。 点睛:本题易错点是选项C,首先分析反应I投入量和反应II的投入量,反应II的投入量与反应I投入量呈比值,因此在反应I的基础上再投入通入0.2molNO和0.2molCO,假如平衡不移动,,c(CO,容器II)= 2c(CO,容器I),增加反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,CO被消耗,因此有c(CO,容器II)<2c(CO,容器I),从而作出合理判断。 13.【宁德市2017届第二次质量检查】容积固定的密闭容器中,充入一定体积的CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g)。测得不同温度下CO2的物质的量随时间变化如右图。下列说法正确的是( ) A.该反应为吸热反应 B.T1、T2对应的平衡常数K1>K2 C.T1时,图中A点的正反应速率小于逆反应速率 D.T2时,若上述反应在压强恒定的密闭容器中进行,达平衡的时间变短 【答案】D 点睛:本题考查化学平衡计算及外界条件对化学平衡影响,为高频考点,侧重考查学生图象分析能力,解答本题的关键是关键图像,判断出温度的高低。 14.【南通、扬州、泰州2017届第三次模拟】温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5,发生反应: PCl5(g)=====PCl3(g)+Cl2(g) △H=akJ/mol(a>0) 0~10min保持容器温度不变,10min时改变一种条件,整个过程中PCl5、PCl3、Cl2的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A.0~4min的平均速率v(Cl2)=0.05mol/(L·min ) B.10min时改变的条件是分离出一定量的PCl5 C.起始时向该容器中充入2.0mol PCl3和2.0molCl2,保持温度为T,反应达平衡时放出的热量大于1.6akJ D.温度为T,起始时向该容器中充入1.0mol PCl5、0.10mol PCl3和0.10molCl2,反应达到平衡前,v(正)>v(逆) 【答案】CD 15.【郑州市2017届第三次模拟】汽车尾气脱硝脱碳主要原理为:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0。在一定条件下的密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间NO和CO浓度如下表: 时间/s 0 1 2 3 4 C(NO)/mol • L-1 9.50×10-3 4.50×10-3 2.50×10-5 1.50×10-3 1.5×10-3 C(CO)/mol • L-1 9.00×10-3 4.00×10-3 2.00×10-3 1.00×10-3 1.00×10-3 下列说法正确的是 A.—定温度下,从开始到平衡,该反应的平衡常数逐渐增大 B.前2s内的平均反应速率v(N2) = 1.75×10-3 mol·L-1·s-1 C.达到平衡时,CO的转化率为11.11% D.3s时NO和CO的浓度都不再变化,反应停止进行 【答案】B 【解析】A、化学平衡常数只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,故A错误;B、根据化学反应速率数学表达式,v(NO)=(9.5×10-3-2.5×10-3)/2mol/(L·s)=3.5×10-3 mol/(L·s),利用化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=v(NO)/2=3.5×10-3/2mol/(L·s)=1.75×10-3mol/(L·s),故B正确;C、3s时达到平衡,CO的转化率是(9×10-3-1×10-3)/9×10-3×100%=88.89%,故C错误;D、化学平衡是动态平衡,反应不会停止,故D错误。 16.【湖北省2017届4月调研】在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示,有关说法正确的是 A.反应温度:T1>T2 B.正反应速率:υ正(y)= υ正(w) C.混合气体密度:ρ(x)>ρ(w) D.混合气体平均摩尔质量:M(y)查看更多