2019高考化学金题点睛三年分类汇编-专项八化学反应速率与化学平衡.pdf

20192019 高考化学金题点睛三年分类汇编高考化学金题点睛三年分类汇编-专项八化学反应速率与专项八化学反应速率与化学平衡化学平衡化学反应速率及其影响因素1.(双选题)(2017 年海南化学)对于可逆反应 H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由 H2(g)和 I2(g)开始反应,以下说法正确的选项是()A.H2(g)的消耗速率与 HI(g)的生成速率之比为 21B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C.正、逆反应速率的比值是恒定的D.达到平衡时,正、逆反应速率相等解析:各物质的反应速率之比等于各物质化学计量数之比,H2的消耗速率与 HI 的生成速率之比为 12,A 错;该反应进行的净速率是指某一物质的正反应速率与逆反应速率之差;B 正确;随反应进行正反应速率在减小,逆反应速率在增大,二者之比逐渐减小,C 错;正、逆反应速率相等是平衡建立的特征,D 正确。答案:BD。2.(2017 年海南化学)对于化学反应 3W(g)+2X(g)4Y(g)+3Z(g),以下反应速率关系中,正确的选项是()A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.3v(W)=2v(X)解析:用不同物质表示同一反应的反应速率时,其速率值之比等于其化学计量数之比,即=,故 C 正确。答案:C。3.(2017 年福建理综)化合物 Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图,计算反应 48 min 间的平均反应速率和推测反应 16 min 时反应物的浓度,结果应是()A.2.5 molL-1min-1和 2.0 molL-1B.2.5 molL-1min-1和 2.5 molL-1C.3.0 molL-1min-1和 3.0 molL-1D.5.0 molL-1min-1和 3.0 molL-1解析:分析图象可知,在 48 min 时间段内反应物的浓度由 20 molL-1下降到 10 molL-1,浓度变化量为 10 molL-1,故反应速率为=2.5 molL-1min-1。随着反应的进行,反应速率逐渐减慢,大致的变化规律是反应每进行 4 min,反应速率降低一半,所以当反应进行到 16 min 时,反应物的浓度降到大约 2.5 molL-1。答案:B。该题在考查方式、题型特点上有所创新,改变了以往简单问题的方式,考查学生接受信息、分析数据、解决问题的能力,是一道典型的能力题。难点在于分析速率变化规律。4.(2017 年山东理综)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。以下表达正确的选项是()A.催化剂 V2O5不改变该反应的逆反应速率B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间D.在 t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是 c1、c2,那么时间间隔 t1t2内,SO3(g)生成的平均速率为 v=解析:催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,只有在其他条件不变时,增大压强,反应速率才增大,A、B 都不正确;无论是放热反应还是吸热反应,降低温度反应速率均减小,反应达到平衡所用的时间增长,C 不正确;根据速率表达式 v=,可知 D 正确。答案:D。5.(2017 年宁夏理综)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2+S+H2O,以下各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/Na2S2O3溶液稀 H2SO4H2OV/mLc/(molL-1)V/mLc/(molL-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析:温度越高,浓度越大,反应速率越快,出现浑浊所用的时间越短,所以选项 D 正确。答案:D。6.(2017 年福建理综)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:初始浓度 c/molL-1实验序号CH3COCH3HClBr2溴颜色消失所需时间 t/s0.800.200.001 02901.600.200.001 01450.800.400.001 01450.800.200.002 0580分析实验数据所得出的结论不正确的选项是()A.增大 c(CH3COCH3),v(Br2)增大B.实验和的 v(Br2)相等C.增大 c(HCl),v(Br2)增大D.增大 c(Br2),v(Br2)增大解析:由两组数据可知 CH3COCH3的浓度越大,反应速率越快,溴颜色消失所用的时间越短,由两组数据可知,Br2的颜色消失时间相等,那么 v(Br2)相等,而由两组数据可知 Br2的浓度与 Br2的颜色消失时间成倍数关系,所以 v(Br2)不变,故此题选 D。答案:D。7.(2017 年重庆理综)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。(1)O3和 KI 溶液反应生成的两种单质是和。(填分子式)(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。:O3的起始浓度为 0.021 6 mol/L。表 ppH tt/minT/3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157pH 增大能加速 O3分解,说明对 O3分解起催化作用的是。在 30、pH=4.0 条件下,O3的分解速率为mol/(Lmin)。据表中的递变规律,推测 O3在以下条件下分解速率依次增大的顺序为。(填字母代号)a.40、pH=3.0b.10、pH=4.0c.30、pH=7.0(3)O3可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。图中阴极为(填“A”或“B”),其电极反应式为。假设 C 处通入 O2,那么 A 极的电极反应式为 。假设 C 处不通入 O2,D、E 处分别收集到 x L 和 y L 气体(标准状况),那么 E 处收集的气体中 O3所占的体积分数为。(忽略 O3的分解)解析:(1)O3具有氧化性可把 I-氧化为 I2同时生成 O2。(2)pH 增大,OH-浓度增大,加速了 O3分解,说明 OH-对 O3分解具有催化作用。30,pH=4.0 时,O3分解的 c=0.010 8 molL-1用时 108 min,那么 O3分解速率 v=1.0010-4 mol/(Lmin)据表中递变规律,40,pH=3.0 时,用时间介于 31 min158 min;10,pH=4.0 时所用时间231 min;30,pH=7.0 时所用时间15 min,那么分解速率依次增大顺序为:ba”、“”或“=”)。(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为 1 L,进行同样的实验,那么与上述反应比较:反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 ;平衡时反应物的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是。解析:(1)A 的浓度减少了 molL-1,B 的浓度减少了 molL-1,所以 vA=molL-1min-1,vB=molL-1min-1。(2)xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)0 0所以 xypq=2316,即 x=2,y=3,p=1,q=6。(3)反应平衡时,D 为 2a mol,那么 B 消耗掉 a mol,所以转化率为 100%。(4)只升高温度,D 的量由 2a mol 减至 1.5a mol,所以正反应为放热反应,H0。答案:(1)molL-1min-1 molL-1min-1(2)2316(3)100%(4)(5)增大体积减小,反应物浓度增大,因而使反应速率增大减小体积减小,气体的压强增大,平衡向气体分子数减少的方向(即逆反应方向)移动,因而使反应物转化率减小。此题考查了反应速率的计算及影响因素、化学平衡的影响因素。失分点在于文字信息不能有效转化为化学术语、文字表达能力薄弱等。9.(2017 年新课标全国理综)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答以下问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 ;(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ;(3)实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 4 种溶液,可与上述实验中 CuSO4溶液起相似作用的是。(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有 (答两种);(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液ABCDEF4 molL-1 H2SO4溶液/mL30V1V2V3V4V5饱和 CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计,其中:V1=,V6=,V9=;反应一段时间后,实验 A 中的金属呈色,实验 E 中的金属呈色;该同学最后得出的结论为:当加入少量 CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的 CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。解析:(1)(2)(3)考查了原电池可以加快氧化还原反应的速率这一考点,要想与 Zn、稀 H2SO4形成原电池,先由 Zn 置换活泼性排在 Zn 之后的金属,使其成为原电池的正极,从而加快 Zn与稀 H2SO4的反应速率。(4)加快化学反应速率的方法有升高温度、增大浓度、加入催化剂、增加固体表面接触面积等。(5)研究硫酸铜的量对 H2生成速率的影响,前提条件要保证 H2SO4溶液浓度以及与 Zn 的接触面积相同,由 A 中 V(H2SO4溶液)=30 mL,推知 V1=V2=V3=V4=V5=30 mL,由 F 知溶液总体积为 50 mL,那么 V7=20 mL,V8=19.5 mL,V9=17.5 mL,V10=15 mL,V6=10 mL。当加入少量 CuSO4溶液时,反应速率大大提高,当加入一定量 CuSO4溶液后,生成的单质 Cu 会沉积在 Zn 表面,减小了 Zn 与 H2SO4溶液的接触面积,使反应速率减慢。答案:(1)Zn+CuSO4ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4ZnSO4+H2(2)CuSO4溶液与 Zn 反应产生的 Cu 与 Zn 形成 Cu/Zn 微电池,加快了 H2产生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反应温度、适当增加 H2SO4溶液的浓度、增加锌粒的比表面积等(答两种)(5)301017.5灰黑暗红当加入一定量 CuSO4溶液后,生成的单质 Cu 会沉积在 Zn 表面,减小了 Zn 与溶液的接触面积10.(2017 年安徽理综)Fenton 法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH 和 Fe2+浓度的废水中加入 H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物 p CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验设计控制 p CP 的初始浓度相同,恒定实验温度在 298 K 或 313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。c/10-3 molL-1实验编号实验目的T/KpHH2O2Fe2+为以下实验作参照29836.00.30探究温度对降解反应速率的影响298106.00.30数据处理实验测得 p CP 的浓度随时间变化的关系如上图。(2)请根据上图实验曲线,计算降解反应在 50150 s 内的反应速率:v(p CP)=molL-1s-1。解释与结论(3)实验、说明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从 Fenton 法所用试剂 H2O2的角度分析原因:。(4)实验得出的结论是:pH 等于 10 时,。思考与交流(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:。解析:(1)由题意可知实验是参照实验,所以与实验相比,实验和只能改变一个条件,这样才能起到对比实验的目的,实验是探究温度对反应速率的影响,那么 T=313 K,pH=3,c(H2O2)=6.010-3 molL-1,c(Fe2+)=0.3010-3 molL-1,实验是探究 pH 的大小对反应速率的影响;(2)实验曲线中,50150 s 内,c(p CP)=1.210-3 molL-1-0.410-3 molL-1=0.810-3 molL-1,所以 v(p CP)=8.010-6 molL-1s-1。(3)在降解反应中,H2O2参与反应所产生的羟基自由基起氧化作用,温度过高,H2O2因热稳定性差而分解,导致降解反应速率下降。(4)由曲线可知,pH=10 时,c(p CP)基本不变,反应趋于停止。(5)由(4)得到启示:在 pH=10 的溶液中,反应速率趋于零,可将所取样品加入 NaOH 溶液中(使 pH=10)使反应停止。答案:(1)c/10-3 molL-1实验编号实验目的T/KpHH2O2Fe2+31336.00.30探究溶液的 pH 对降解反应速率的影响(2)8.010-6(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)(5)将所取样品迅速加入到一定量的 NaOH 溶液中,使 pH 约为 10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)本考点是高考常考内容,主要考查对化学反应速率的理解及表示方法、影响化学反应速率的外界条件以及运用化学方程式中各物质的化学计量数比的关系进行有关的简单计算、大小比较等。另外化学反应速率往往与化学平衡相结合考查。解答化学反应速率的有关计算时,关键是从求反应速率的公式出发,找出该阶段时间内浓度的变化量,从而顺利解答;外界条件对反应速率的影响往往与图象相结合,解答的关键是认真分析图表,从图表所给数据中获得有用信息。化学平衡及其影响因素1.(2017 年大纲全国理综)在容积可变的密闭容器中,2 mol N2和 8 mol H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为 25%,那么平衡时氮气的体积分数接近于()A.5%B.10%C.15%D.20%解析:N2+3H22NH3反应前(mol)28 0变化量(mol)825%平衡时(mol)6所以平衡时氮气体积分数为100%15.4%,应选 C。答案:C。2.(2017 年安徽理综)电镀废液中 Cr2可通过以下反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)H0该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,以下示意图正确的选项是()解析:H0、S0B.水解反应 N+H2ONH3H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D.对于反应 2H2O22H2O+O2,加入 MnO2或升高温度都能加快 O2的生成速率解析:A 项中,实现反应转化需要电解 MgCl2(l),故 H0;该反应生成气态物质 Cl2,故 S0,A项正确;水解吸热,升温,水解平衡正向移动,B 错误;铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应,C 错误;D 项中,催化剂(MnO2)和升温均能加快该反应速率,D 项正确。答案:AD。4.(2017 年重庆理综)一定条件下,以下反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是()A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)H0C.CH3CH2OH(g)CH2CH2(g)+H2O(g)H0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CHCH2(g)+2H2O(g)HT1(T2时的反应速率快),而平衡时 T2水蒸气含量低,说明正反应为放热反应,Hp2(p1时的反应速率快),且平衡时 p1条件下水蒸气含量高,说明正反应是一个气体体积减小的反应,综合以上,选项 A 符合,所以正确选项为 A。答案:A。5.(2017 年天津理综)向绝热恒容密闭容器中通入 SO2和 NO2,一定条件下使反应 SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下图,由图可得出的正确结论是()A.反应在 c 点达到平衡状态B.反应物浓度:a 点小于 b 点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.t1=t2时,SO2的转化率:ab 段小于 bc 段解析:可逆反应 SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)在绝热恒容密闭容器中进行,从图示可以看出:a、b、c 三点 v正一直增大,说明反应一直正向进行,且正反应为放热反应,那么反应物浓度:a 点大于 b 点,反应物的总能量高于生成物总能量,B、C 项均错误。在绝热恒容条件下,假设 c 点达到平衡,那么 c 点以后应为一水平状态,c 点仅表示以前温度起主导作用,c 点以后,反应物浓度对速度影响占主导作用,故 c 点未达到平衡状态,A 项错误。因为 ab 段正反应速率小于 bc 段,当 t1=t2时,SO2的转化率应是 ab 段小于 bc 段,D 项正确。答案:D。6.(2017 年福建理综)25 时,在含有 Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中 c(Pb2+)和 c(Sn2+)变化关系如下图。以下判断正确的选项是()A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大B.往平衡体系中加入少量 Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小C.升高温度,平衡体系中 c(Pb2+)增大,说明该反应 H0D.25 时,该反应的平衡常数 K=2.2解析:金属铅是固体,固体不影响平衡,A 项错误;加入 Sn(NO3)2后 c(Sn2+)增大,平衡左移,c(Pb2+)增大,B 项错误;升高温度,c(Pb2+)增大说明平衡向左移动,是放热反应 Ht1):反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20以下说法正确的选项是()A.反应在 t1 min 内的平均速率为 v(H2)=molL-1min-1B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入 0.60 mol CO 和 1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.40 molC.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入 0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时 CO转化率增大,H2O 的体积分数增大D.温度升高至 800,上述反应平衡常数为 0.64,那么正反应为吸热反应解析:容器的体积为 2 L,那么反应在 t1 min 内 v(H2)=v(CO)=,A 项错误。B 中,从表中数据分析可知:t1时刻转化 n(H2O)=0.40 mol,那么此时余 n(H2O)=0.20 mol,由于 t2t1,可确定 t1时刻反应已达平衡,K=1;假设保持其他条件不变,K 值不变,假设平衡时生成 n(CO2)=a mol,那么有 K=1,解得 a=0.40,B 项正确。C 中,在平衡体系中再通入 H2O,增大另一反应物 CO 的转化率,H2O 的体积分数增大,C 项正确。D 中,700 时平衡常数 K=1,800 时 K=0.64,说明温度升高,平衡逆向移动,那么正反应为放热反应,D 项错误。答案:BC。9.(2017 年上海理综)1913 年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。以下是哈伯法的流程图,其中为提高原料转化率而采取的措施是()A.B.C.D.解析:合成氨反应为 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0,当反应达到平衡时,以下措施:升温恒容通入惰性气体增加 CO 浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体,能提高 COCl2转化率的是()A.B.C.D.解析:能提高反应物转化率的方法是在不改变该反应物起始量的条件下使化学平衡向正方向移动,升温向吸热方向即正方向移动,恒容通入惰性气体,各组分浓度不变,平衡不移动,增加 CO 浓度使平衡逆向移动,减压使平衡正向移动,催化剂不影响平衡,恒压通入惰性气体,参与反应的各组分分压强减小,平衡正向移动,故符合题意。答案:B。此题考查了外界因素,温度、压强、浓度等对化学平衡的影响,催化剂只会改变达到平衡的时间,不会使平衡发生移动,反应体系中充入惰性气体对平衡的影响,应注意不同条件:(1)恒容条件下,由于参与反应各气体浓度不改变,不会影响平衡。(2)恒压条件下,参与反应的各气体压强减小、平衡向气体体积增大的方向移动。11.(2017 年安徽理综)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)Hc3B.a+b=92.4C.2p2p3 D.1+32c1,因加压时,N2+3H22NH3向正方向移动,NH3浓度变大,A 错误;甲乙是等效平衡,甲反应生成 NH3的量加乙反应剩余 NH3的量恰好为 2 mol,那么 a+b=92.4,B 正确;C 项中由于平衡向正方向移动,物质的量变小,压强变小,故 2p2p3,C 错误;D 正确。答案:BD。14.(2017 年北京理综)某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数 K=。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入 H2(g)和 CO2(g),其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/molL-10.0100.0200.020c(CO2)/molL-10.0100.0100.020以下判断不正确的选项是()A.平衡时,乙中 CO2的转化率大于 60%B.平衡时,甲中和丙中 H2的转化率均是 60%C.平衡时,丙中 c(CO2)是甲中的 2 倍,是 0.012 molL-1D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢解析:三段法:H2+CO2H2O+CO甲始态(mol/L)0.0100.01000甲反应(mol/L)xxxx甲终态(mol/L)0.010-x 0.010-x xx=,所以 x=0.006,甲中 H2的转化率为 60%,乙相当于在甲的基础上又充入了 H2,CO2的转化率增大,A 正确;丙相当于在甲的基础上加压,使容器体积缩小一半,平衡不移动,丙中 CO2的浓度是甲中 CO2浓度的 2 倍,甲平衡时 CO2浓度为 0.004 molL-1,丙平衡时 CO2浓度为 0.008 molL-1,B 正确、C 错误;D 项,温度相同,丙中反应物浓度最大,甲中最小,故丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢。答案:C。15.(2017 年全国理综)下图表示反应 X(g)4Y(g)+Z(g)Hv逆,说明 v逆减小的倍数大,D 错。答案:B。16.(2017 年四川理综)在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的 X、Y,发生反应 mX(g)nY(g)H=Q kJmol-1。反应达到平衡时,Y 的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:气体体积/Lc(Y)/molL-1温度/1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70以下说法正确的选项是()A.mnB.Q0,B、D 错;当温度不变,气体体积由 1 L 变为 2 L 时,假设平衡不移动,Y 的浓度应减小为一半,但此时 Y 的浓度比一半大,说明减小压强平衡右移,故 m”或“”)。实际生产条件控制在 250、1.3104 kPa 左右,选择此压强的理由是。解析:(1)3NO2+H2ONO+2HNO3通过题中所给反应判断出 NO2做氧化剂,当有 6 mol NO2参加反应时,转移电子为 24 mol,那么转移电子 1.2 mol 时,消耗 NO2为 0.3 mol,标准状况下体积为 6.72 L。(2)把第二个反应逆转,并与第一个反应相加得到:2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g)H=-83.6 kJmol-1进一步处理得到:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H=-41.8 kJmol-1该反应属于反应前后气体体积不变的反应,体系压强始终不变,所以 a 不能作为反应达到平衡状态的判断依据;混合气体颜色就是 NO2的浓度决定,颜色不变,NO2浓度不变,达到平衡状态,b 可以说明;SO3与 NO 是该反应的生成物,体积比始终不变,c 不能说明;每消耗 1 mol SO3,必定生成 1 mol NO,d 也不能说明已达到平衡状态。设平衡时转化的 NO2物质的量为 x,NO2+SO2SO3+NO起始物质的量(mol):1200转化物质的量(mol):xxxx平衡物质的量(mol)1-x 2-x xx据题意有:(1-x)(2-x)=16x=0.8 mol平衡常数 K=0.80.8/(1-0.8)(2-0.8)=2.67(3)由图可看出温度越高,CO 转化率越低,说明温度高对逆反应有利,正反应为放热反应,H0,该压强下 CO 的转化率已较高,再增大压强转化率几乎不再增大,却要耗费较多动力。答案:(1)3NO2+H2ONO+2HNO36.72(2)-41.8b2.67(3)”、“=”或“”、“=”或“0;由固体生成气体,混乱度增加,所以 S0。(2)由图中数据知 c0=2.2 molL-1,c6=1.9 molL-1所以 v=0.05 molL-1min-1比较 15.0 和 25.0 两条曲线的斜率即可。起始浓度,c(15.0)c(25.0),但斜率 25.0 大于 15.0,故温度越高反应速率越快。答案:(1)BCK=NH32CO2=(c)2(c)=(4.810-3 molL-1)3=1.610-8(molL-1)3增加(2)0.05 molL-1min-125.0 时反应物初始浓度较小,但 06 min 的平均反应速度(曲线斜率)仍比 15.0 时的大20.(2017 年全国理综)在溶液中,反应 A+2BC 分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为 c(A)=0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L 及 c(C)=0 mol/L。反应物 A 的浓度随时间的变化如下图。请回答以下问题:(1)与比较,和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:;(2)实验平衡时 B 的转化率为;实验平衡时 C 的浓度为;(3)该反应的 H0,其判断理由是(4)该反应进行到 4.0 min 时的平均反应速率:实验:vB=实验:vC=解析:(1)由图象知三种条件下达到平衡状态的先后顺序,反应在溶液中进行,起始浓度均相同,故影响反应速率的因素只能考虑催化剂和温度。相比较达平衡时 c(A)相同,故两平衡等效。中应加入催化剂导致反应速率加快,相比较,速率加快,且 c(A)减小,即平衡正向移动了,应该是升高了温度,可推知正反应是吸热反应,即 H0。(2)实验中:由图象知达平衡时 c(A)=0.060 mol/L,那么A+2BCc起始(molL-1)0.1000.2000c转化(molL-1)0.0400.0800.040c平衡(molL-1)0.0600.1200.040c4 min(molL-1)0.072那么 B 的转化率为100%=40%。(4)实验中:v(A)=0.007 mol/(Lmin),由于 v(A)v(B)v(C)=121,v(B)=2v(A)=0.014 mol/(Lmin)。实验中:由图象知达平衡时 c(A)=0.040 mol/L,那么A+2BCc起始(molL-1)0.1000.200 0c转化(molL-1)0.0600.120 0.060c平衡(molL-1)0.0400.080 0.060c4 min(molL-1)0.064v(A)=0.009 mol/(Lmin),v(A)=v(C)=0.009 mol/(Lmin)。答案:(1)催化剂,达平衡的时间短,平衡时 A 的浓度未变温度升高,达平衡时间缩短,平衡时 A 浓度减小(2)40%或(0.4)0.060 mol/L(3)温度升高,平衡向正方向移动,故该反应是吸热反应(4)0.014 mol/(Lmin)0.009 mol/(Lmin)此题考查了各种因素对化学反应速率的影响、反应速率的计算以及化学平衡移动原理、化学平衡计算等基础知识,注重考查学生分析问题、解决问题能力,包括读图能力、信息获取与整合能力、逻辑思维能力、计算能力等。21.(2017 年山东理综)硫碘循环分解水制氢主要涉及以下反应:SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI2HIH2+I22H2SO42SO2+O2+2H2O(1)分析上述反应,以下判断正确的选项是。a.反应易在常温下进行b.反应中 SO2氧化性比 HI 强c.循环过程中需补充 H2Od.循环过程产生 1 mol O2的同时产生 1 mol H2(2)一定温度下,向 1 L 密闭容器中加入 1 mol HI(g),发生反应,H2物质的量随时间的变化如下图。02 min 内的平均反应速率 v(HI)=。该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=。相同温度下,假设开始加入 HI(g)的物质的量是原来的 2 倍,那么是原来的 2 倍。a.平衡常数b.HI 的平衡浓度c.达到平衡的时间d.平衡时 H2的体积分数(3)实验室用 Zn 和稀硫酸制取 H2,反应时溶液中水的电离平衡移动(填“向左”“向右”或“不”);假设加入少量以下试剂中的,产生 H2的速率将增大。a.NaNO3b.CuSO4c.Na2SO4d.NaHSO3(4)以 H2为燃料可制作氢氧燃料电池。2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-572 kJmol-1某氢氧燃料电池释放 228.8 kJ 电能时,生成 1 mol 液态水,该电池的能量转化率为。解析:(1)H2SO4常温下很稳定,不易分解,a 错;反应中 SO2为还原剂,HI 为还原产物,所以还原性 SO2强于 HI,b 错;由(+)2+得:2H2O2H2+O2,反应过程中消耗水,生成 H2与O2,所以 c 对,d 错。(2)v(H2)=0.05 molL-1min-1,那么 v(HI)=2v(H2)=0.1 molL-1min-1。2HI(g)H2(g)+I2(g)初始浓度(mol/L)1 0 0浓度变化(mol/L)0.2 0.10.1平衡浓度(mol/L)0.8 0.10.1那么 H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数:K=64。温度不变,假设加入 HI(g)的物质的量是原来的 2 倍,那么各物质的物质的量、平衡浓度为原来的 2 倍,所以 H2体积分数不变,平衡常数(只与温度有关)不变,因浓度增大了,反应速率也加快,达到平衡时间缩短,选 b。(3)反应时 H2SO4浓度减小,对水电离抑制作用减小,所以水的电离平衡右移;假设加入NaNO3,Zn 与 H+、N反应将不再产生 H2,而是产生 NO;假设加入 CuSO4,Zn 置换出 Cu 从而构成 CuZn 原电池,加快反应速率;加 Na2SO4无影响;假设加 NaHSO3,电离出的 HS会结合 H+生成 H2SO3,降低 H+浓度,减慢反应速率。(4)据氢气燃烧的热化学方程式,生成 1 mol 液态水时放出的热量为=286 kJ,所以能量转化率为100%=80%。答案:(1)c(2)0.1 molL-1min-164b(3)向右b(4)80%22.(2017 年上海化学)接触法制硫酸工艺中,其主反应在 450 并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+190 kJ(1)该反应所用的催化剂是(填写化合物名称),该反应 450 时的平衡常数500 时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)该热化学反应方程式的意义是。(3)以下描述中能说明上述反应已达平衡的是。a.v(O2)正=2v(SO3)逆b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化c.容器中气体的密度不随时间而变化d.容器中气体的分子总数不随时间而变化(4)在一个固定容积为 5 L 的密闭容器中充入 0.20 mol SO2和 0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含 SO3 0.18 mol,那么 v(O2)=molL-1min-1;假设继续通入0.20 mol SO2和 0.10 mol O2,那么平衡移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,moln(SO3)mol。解析:(1)SO2与 O2反应时的催化剂为 V2O5,由题中方程式可知,该反应为放热反应,故升高温度平衡左移,平衡常数减小。(2)该反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H(723 K)=-190 kJmol-1。(3)达平衡时,2v(O2)正=v(SO3)逆,a 错;随反应的不断进行,气体物质的量不断减小,而质量始终保持不变,所以=不断增大,达平衡时保持不变,b 对;=,由于气体总质量与容器的体积始终保持不变,所以密度在反应过程中一直保持不变,c 错;随反应的不断进行,气体分子数不断减少,达平衡时保持不变,d 对。(4)达平衡时,消耗 O2的物质的量为:n(SO3)=0.18 mol=0.09 mol,故 v(O2)=0.036 molL-1min-1。假设继续通入 0.2 mol SO2和 0.10 mol O2,那么反应容器内压强变大,总体来说,平衡右移,故最终 SO3的生成量大于 0.18 mol 的 2 倍,即大于 0.36 mol;由于该反应为可逆反应,当共通入 0.4 mol SO2时,不可能全部转化为 0.4 mol SO3,所以 0.36 moln(SO3)1C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从 Y=0 到 Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的=1解析:对仅有温度发生变化的条件下,b 先达到平衡,那么 b 代表 20 下 CH3COCH3的 Y t 曲线,a 代表 0 时的曲线,A 错;因为温度越高反应速率越快,可知 v(0)v(20),B 错;b先于 a 达到平衡,且平衡时 Y(b)T1,升温甲醇的产量下降,所以该反应为放热反应,那么 T1时的平衡常数比 T2时大。T1到 T2时平衡左移增大。综上正确的选项是。(4)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)始:1 mol3 mol00转:mol3 mol mol mol平:(1-)mol(3-3)mol mol mol=1-.(5)负极:CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+正极:O2+6H+6e-3H2O理论效率为电能与 H 的比所以为100%=96.6%。答案:(1)2 858(2)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-443.5 kJmol-1(3)(4)1-(5)CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+O2+6H+6e-3H2O96.6%8.(2017 年大纲全国理综)反应 aA(g)+bB(g)cC(g)(”“v(A)v(A)。(3)根据(B)=100%计算知最小的是(B),其值为 19%。(4)从第阶段图中可知 c0(C)为 0,浓度逐渐增大,A、B 浓度那么继续减少,所以平衡右移,措施应为移出产物 C。(5)因为 HT3。(6)A(g)+3B(g)2C(g)(H此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动(6)9.(2017 年北京理综)在温度 t1和 t2下,X2(g)和 H2反应生成 HX 的平衡常数如下表:化学方程式K(t1)K(t2)F2+H22HF1.810361.91032Cl2+H22HCl9.710124.21011Br2+H22HBr5.61079.3106I2+H22HI4334(1)t2t1,HX 的生成反应是反应(填“吸热”或“放热”)。(2)HX 的电子式是。(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX 共价键的极性由强到弱的顺序是。(4)X2都能与 H2反应生成 HX,用原子结构解释原因:。(5)K