2018届高考化学二轮复习专题突破练第7讲化学反应速率与化学平衡.doc

第7讲化学反应速率与化学平衡一、选择题(本题包括7个小题,每小题7分,共49分)1.(2017北京朝阳模拟)2017年2月3日国务院总理李克强主持召开国务院常务会议。通过“十三五”国家食品和药品安全规划,有效保障人民健康福祉。下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是()A.抗氧化剂B.调味剂C.着色剂D.增稠剂2.(2017吉林四平模拟)下列有关颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是()A.平衡状态的H2、I2、HI混合气体体积压缩时颜色变深B.平衡状态的NO2和N2O4混合气体体积压缩时颜色先变深后变浅C.平衡状态的NO2、CO、NO、CO2混合气体升温时颜色变深D.向Fe(SCN)3溶液中滴加几滴浓KSCN溶液后颜色变深3.(2017辽宁大连二模)大量燃烧化石燃料产生的CO2被视为全球变暖的“元凶”,但在催化剂作用下,用CO2和H2可制备用途广泛的甲醇。已知下列三个热化学方程式:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)H12H2(g)+CO(g)CH3OH(g)H23H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g)H3三个反应的平衡常数分别为K1、K2、K3,这些平衡常数与温度的关系如表所示:平衡常数温度/K1K2K35001.002.508002.500.15下列说法正确的是()A.反应为吸热反应B.K3(500 )=3.50C.K3(800 )=2.35D.H3=H1+H24.(2017江苏徐州模拟)一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是()容器物质的平衡浓度/(molL-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大5.(2017海南高考,11)已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)Hp1,ap2,n=a+bD.图可能是不同温度对反应的影响,且T1T2,Q”“”“”“”或“=”)P点的v(逆)。导学号4041403510.(2017安徽合肥一模,节选)(14分)自从德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的固定的相关研究获得了不断地发展。(1)下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数K值。反应大气固氮N2(g)+O2(g)2NO(g)温度/ 272 260K3.8410-311分析数据可知:大气固氮反应属于(填“吸热”或“放热”)反应。2 260 时,向2 L密闭容器中充入0.3 mol N2和0.3 mol O2,20 s时反应达到平衡。则此时得到NO mol,用N2表示的平均反应速率为。(2)已知工业固氮反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”或“K2(800 ),升高温度平衡逆向移动,故反应的正反应为放热反应,A错误。K3=K1K2,故K3(500 )=2.50,K3(800 )=0.375,B、C错误。由盖斯定律可知,+=,D正确。4.D解析 对比容器和可知两者投料量相当,若温度相同,最终建立等效平衡,但温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A错误;相对于成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,转化率提高,所以中转化率高,B错误;不考虑温度,中投料量是的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以中c(H2)小于中c(H2)的两倍,且的温度比高,相对于,平衡向逆反应方向移动,c(H2)增大,C错误;对比和,温度相同时,两者建立等效平衡,两容器中速率相等,但温度高,速率加快,D正确。5.D解析 此反应的正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,化学平衡常数只受温度的影响,即升高温度,K值减小,A错误。反应前后气体的化学计量数之和相等,因此减小压强,平衡不移动,即n(CO2)不变,B错误。催化剂对化学平衡移动无影响,因此CO的转化率不变,C错误。恒压下,充入N2,容器的体积增大,组分浓度降低,但化学反应前后气体的化学计量数之和不变,因此化学平衡不移动,n(H2)不变,D正确。6.A解析 反应中Y是固体,如果图表示压强的影响,2用的时间短,说明速率快,压强大,p2p1,增大压强,w(W)减小,说明平衡向逆反应方向移动,增大压强时平衡向气体分子数减小的方向进行,故ap2,n=a,C错误;若图是不同温度对反应的影响,则1用的时间短,速率快,温度高,T1T2,升高温度,w(W)增大,平衡向正反应方向移动,也就是向吸热反应方向移动,Q0,D错误。7.B解析 因容器体积可变,故充入惰性气体,体积增大,与反应有关的气体浓度减小,平衡正向移动,A错误。设650 反应达平衡时气体总物质的量为100 mol,则有C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡/mol6040反应/mol2040故CO2的转化率为100%=25.0%,B正确。由图像可知T 时,CO和CO2的体积分数相等,故充入等体积的这两种气体,平衡不移动,C错误。Kp=23.04p总,D错误。8.答案 (1)+41.2(2)CD(3)表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响(4)解析 (1)因为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),平衡常数K的表达式为K=;因为CO和H2的燃烧热分别为283.0 kJmol-1和285.8 kJmol-1,可得下列热化学方程式:CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1又H2O(g)H2O(l)H=-44.0 kJmol-1根据盖斯定律,由-得:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2 kJmol-1(2)根据可逆反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),使用催化剂不能使平衡发生移动,即不能提高平衡转化率,A、B错误。该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,平衡转化率提高,C正确。投料比不变,增加反应物浓度,相当于增大压强,平衡正向移动,平衡转化率提高,D正确。增大二氧化碳和氢气的初始投料比,能提高氢气的转化率,但二氧化碳的转化率会降低。(3)从表格数据分析,在相同的温度下,不同的催化剂,其二氧化碳的转化率也不同,说明不同的催化剂的催化能力不同;相同催化剂不同的温度,二氧化碳的转化率不同,且温度高的转化率大,因为正反应为放热反应,说明表中数据是未到平衡数据。故由表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。(4)催化剂能降低反应的活化能,再结合表中的数据,Cat.2催化效果比Cat.1好,故可得到曲线为9.答案 (1)C3H8(g)3C(石墨,s)+4H2(g)H=H1-H2-H3(2)64解析 (1)由图可写出下列热化学方程式:.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)H1;.3C(石墨,s)+3O2(g)3CO2(g)H2;.4H2(g)+2O2(g)4H2O(l)H3。根据盖斯定律,由-可得:C3H8(g)3C(石墨,s)+4H2(g)H=H1-H2-H3。(2)由图可知,P点平衡时二氧化碳的转化率为0.50,=2.0,设起始时氢气的浓度为2 molL-1、二氧化碳的浓度为1 molL-1,则二氧化碳的浓度变化量为0.5 molL-1,则:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g):1200:0.51.50.251:0.50.50.251平衡常数K=64。由题图可知,氢碳比不变时,温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,故逆反应是吸热反应,则正反应为放热反应,H2.0。相同温度下,Q点二氧化碳的转化率小于平衡时的转化率,说明Q点未到达平衡,反应向正反应方向进行,逆反应速率增大,到P点平衡状态时不变,故在氢碳比为2.0时,Q点v(逆)小于P点的v(逆)。10.答案 (1)吸热0.20.002 5 molL-1s-1(2)B解析 (1)由表中数据可以看出,温度越高,化学平衡常数越大,则该反应为吸热反应。由“三段式”进行计算,设达到平衡时,N2转化了x molL-1,则有:N2(g)+O2(g)2NO(g)起始/(molL-1)0.150.150转化/(molL-1)xx2x平衡/(molL-1)0.15-x0.15-x2xK=1=,解得x=0.05。故平衡时n(NO)=20.05 molL-12 L=0.2 mol。v(N2)=0.002 5 molL-1s-1。(2)该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,即压强越大,N2的平衡转化率越大,图A错误,图B正确。该反应为放热反应,温度越高,N2的平衡转化率越小,故T1T2。11.答案 (1)大于(2)大于反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高(3)逆反应对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动解析 (1)根据题意,温度升高,混合气体颜色变深,说明升温向生成二氧化氮的方向进行,即正反应是吸热反应,焓变大于零。(2)由题意可知,改变温度后c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,说明平衡向右进行,正反应是吸热反应,说明是升高温度。(3)温度为T时,反应达平衡后容器的体积减少一半,相当于增加压强,平衡将向气体体积减少的方向移动,即向逆反应方向移动。