专题09 化学反应速率与化学平衡高考化学二轮复习精品资料教师版.docx
- 文档编号:17968294
- 上传时间:2023-08-05
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:414.29KB
专题09 化学反应速率与化学平衡高考化学二轮复习精品资料教师版.docx
《专题09 化学反应速率与化学平衡高考化学二轮复习精品资料教师版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题09 化学反应速率与化学平衡高考化学二轮复习精品资料教师版.docx(24页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
专题09化学反应速率与化学平衡高考化学二轮复习精品资料教师版
1.在恒温恒容的密闭体系中,可逆反应:
A(s)+2B(g)
2C(g);ΔH<0,不能作为该反应达到化学平衡的标志的是( )
①v正(B)=v逆(C) ②n(B)∶n(C)=1∶1 ③容器内压强不再改变 ④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.②③④⑤ B.②③
C.①③④D.全部
解析:
选B。
①二者化学计量数相同,说明正逆反应速率相等,可做标志;②物质的量相等不能说明反应到平衡;③反应前后气体体积不变,所以压强不能做标志;④气体的总质量随着反应而改变,所以密度不变可做标志;⑤平均相对分子质量=气体总质量/气体总物质的量,由于气体总物质的量不变,而气体的总质量随时改变,所以平均相对分子质量不变可做标志。
所以选B。
2.下列说法正确的是( )
A.增大压强,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
B.升高温度,单位体积内分子总数不变,但活化分子数增加了
C.分子间所有的碰撞为有效碰撞
D.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
3.维持体系总压强p恒定,在温度T时,A的起始物质的量为n、容器起始体积为V,发生A(g)
B(g)+C(g)反应。
已知A的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K为(用α等符号表示)( )
A.nα2/(1-α)VB.nα2/(1-α2)V
C.nα2/(1+α2)VD.nα2/(1+α)2V
解析:
选B。
A(g)
B(g)+C(g)
起始量(mol)n00
转化量(mol)nαnαnα
平衡量(mol)n-nαnαnα
压强不变,则平衡时容器的容积是(1+α)V,所以该温度下的平衡常数为K=
=
,答案选B。
4.298K时,在2L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:
2NO2(g)
N2O4(g) ΔH=-akJ/mol(a>0)。
N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。
达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6mol,n(N2O4)=1.2mol,则此时,下列大小关系正确的是( )
A.v(正)>v(逆)
B.v(正) C.v(正)=v(逆) D.v(正)、v(逆)大小关系不确定 5.在373K时,把0.5molN2O4气体通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。 反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol/L。 在60s时,体系已达到平衡,此时容器内压强为反应前的1.6倍。 下列说法正确的是( ) A.前2s,以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·s-1 B.在2s时,体系内压强为反应前的1.1倍 C.平衡时,体系内含N2O40.25mol D.平衡时,若往容器内充入氮气,则可提高N2O4的转化率 解析: 选B。 A.2s时,NO2的浓度为0.02mol/L,则转化的N2O4的浓度为0.01mol/L,则前2s,以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/L÷2s=0.005mol/(L·s),A错误;B.由N2O4 2NO2,2s时NO2的物质的量为0.1mol,N2O4的物质的量为0.5mol-0.01mol/L×5L=0.45mol,由反应前后的物质的量之比等于压强之比,则在2s时体系内的压强为开始时的(0.1mol+0.45mol)÷0.5mol=1.1倍,B正确;C.设转化的N2O4的物质的量为x,则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol-x,NO2的物质的量为2x,由平衡时容器内压强为开始时的1.6倍,则(0.5mol-x+2x)÷0.5mol=1.6,解得x=0.3mol,则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol-x=0.5mol-0.3mol=0.2mol,C错误;D.在恒容条件下,向容器中充入氮气,压强虽然增大,但体积不变,各组分的浓度不变,平衡不移动,则N2O4的转化率不变,D不变;答案选B。 6.下列有关平衡常数的说法中,正确的是( ) A.改变条件,反应物的转化率增大,平衡常数也一定增大 B.反应2NO2(g)===N2O4(g) ΔH<0,升高温度该反应平衡常数增大 C.对于给定可逆反应,温度一定时,其正、逆反应的平衡常数相等 D.平衡常数为K= 的反应,化学方程式为CO2+H2 CO+H2O 7.某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应: X(g)+mY(g) 3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。 在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。 下列叙述不正确的是( ) A.m=2 B.两次平衡的平衡常数相同 C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1 D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol·L-1 解析: 选D。 A.根据再次加入1molZ(g),平衡后,X、Y、Z的体积分数不变,可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应,因此m=2。 B.由于温度没有变化,故两次平衡的平衡常数不变。 C.因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物,因此二者的平衡转化率相等。 D.该反应前后气体分子数不变,因此反应后气体的物质的量与反应前一样,都为4mol,而平衡后Z的体积分数为10%,平衡时Z的物质的量为4mol×10%=0.4mol,容器体积为2L,Z的浓度为0.2mol·L-1。 8.硝酸生产中,500℃时,NH3和O2可能发生如下反应: ①4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-9072kJ·mol-1K=1.1×1026 ②4NH3(g)+4O2(g) 2N2O(g)+6H2O(g) ΔH=-1104.9kJ·mol-1 K=4.4×1028 ③4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1269.02kJ·mol-1 K=7.1×1034 其中,②、③是副反应。 若要减少副反应,提高单位时间内NO的产率,最合理的措施是( ) A.增大O2浓度 B.使用合适的催化剂 C.减小压强 D.降低温度 9.汽车尾气中,产生NO的反应为: N2(g)+O2(g) 2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。 下列叙述正确的是( ) A.温度T下,该反应的平衡常数K= B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小 C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0 解析: 选A。 A.根据图像可知N2、O2的起始浓度为c0mol·L-1,平衡浓度为c1mol·L-1,NO的平衡浓度为2(c0-c1)mol·L-1,则平衡常数为: [2(c0-c1)]2/c = ,正确;B.容器恒容,气体的体积不变,根据质量守恒定律,气体的总质量不变,则混合气体的密度不变,错误;C.根据图像可知曲线b对应的平衡状态,N2的平衡浓度更小,与曲线a相比化学平衡发生了移动,改变的条件不是加入催化剂,错误;D.由图像可知相同时间内曲线b对应的反应速率更大,若曲线b对应的条件改变是温度,则温度升高,N2的平衡浓度减小,则平衡向正反应方向移动,所以该反应的ΔH>0,错误。 10.某温度下,密闭容器中,发生如下可逆反应: 2E(g) F(g)+xG(g);ΔH<0。 若起始时E浓度为amol·L-1,F、G浓度均为0,达平衡时E浓度为0.5amol·L-1;若E的起始浓度改为2amol·L-1,F、G浓度仍为0,当达到新的平衡时,下列说法正确的是( ) A.若x=1,容器体积保持不变,新平衡下E的体积分数为50% B.升高温度时,正反应速率加快、逆反应速率减慢 C.若x=2,容器体积保持不变,新平衡下F的平衡浓度为0.5amol·L-1 D.若x=2,容器压强保持不变,新平衡下E的物质的量为amol 11.在密闭容器中,一定条件下进行如下反应: NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.2kJ/mol,达到平衡后,为提高NO的转化率和该反应的速率,可采取的措施是( ) A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强 C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强 解析: 催化剂不能改变平衡状态,正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,NO转化率降低,A错误;催化剂不能改变平衡状态,正反应体积减小,增大压强平衡向正反应方向移动,NO转化率增大,B正确;正反应放热,升高温度同时充入N2平衡向逆反应方向移动,NO转化率降低,C错误;降低温度同时增大压强平衡向正反应方向移动,但反应速率不一定增大,D错误。 答案: B 12.一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g) Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A.混合气体的密度不再变化 B.反应容器中Y的质量分数不变 C.X的分解速率与Y的消耗速率相等 D.单位时间内生成1molY的同时生成2molX 解析: X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时,才能说明反应达到平衡状态,故C项错误。 答案: C 13.在2L的恒容容器中,充入1molA和3molB,并在一定条件下发生如下反应: A(s)+3B(g) 2C(g),若经3s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,下列选项说法正确的组合是( ) ①用B表示的反应速率为0.4mol·L-1·s-1 ②3s时生成C的物质的量为1.2mol ③3s时B的浓度为0.6mol·L-1 A.①② B.①③ C.②③D.①②③ 答案: C 14.一定条件下,在密闭容器里进行如下可逆反应: S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气) 2SCl2(鲜红色液体) ΔH=-61.16kJ·mol-1。 下列说法正确的是( ) A.增大压强,平衡常数将增大 B.达到平衡时,单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时也生成nmolCl2 C.达到平衡时,若升高温度,氯气的百分含量减小 D.加入氯气,平衡向正反应方向移动,氯气的转化率一定升高 解析: 平衡常数只与温度有关系,增大压强平衡常数不变,A错误;B.根据方程式可知单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时生成nmolCl2,Cl2的生成与消耗的物质的量相同,反应处于平衡状态,B正确;正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,氯气的含量增大,C错误;加入氯气,平衡向正反应方向移动,S2Cl2的转化率增大,氯气的转化率降低,D错误。 答案: B 15.常温常压下,向2L的恒温密闭容器中投入2molA和1molB,发生可逆反应3A(g)+2B(s) 2C(g)+D(g) ΔH=-akJ/mol。 5min后达平衡,测得容器中n(C)=0.8mol。 则下列说法正确的是( ) A.使用催化剂或缩小容器体积,该平衡均不会移动 B.3v(A)=2v(C)=0.16mol/(L·min) C.升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动 D.该可逆反应达平衡后,放出akJ的热能(假设化学能全转化为热能) 答案: A 16.某温度下,向2L恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0molB,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,下列说法正确的是( ) t/s 0 5 15 25 35 n(A)/mol 1.0 0.85 0.81 0.80 0.80 A.反应在前5s的平均速率v(A)=0.17mol·L-1·s-1 B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41mol·L-1,则反应的ΔH>0 C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molC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0.20molA、0.20molB和1.0molC,反应达到平衡前v(正) 解析: A的物质的量达到0.80mol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)0.200.200.20 平衡量/(mol)0.800.800.20 代入求平衡常数: K=0.625。 反应在前5s的平均速率v(A)=0.015mol·L-1·s-1,故A错误;保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41mol·L-1,A物质的量为0.41mol/L×2L=0.82mol>0.80mol,说明升温平衡逆向移动,正反应是放热反应,则反应的ΔH<0,故B错误;等效于起始加入2.0molA和2.0molB,与原平衡相比,压强增大,平衡向正反应方向移动,平衡时的AB转化率较原平衡高,故平衡时AB的物质的量小于1.6mol,C的物质的量大于0.4mol,即相同温度下,起始时向容器中充入2.0molC,达到平衡时,C的物质的量大于0.4mol,参加反应的C的物质的量小于1.6mol,转化率小于80%,故C错误;相同温度下,起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,Qc=50>K,反应逆向进行,反应达到平衡前v(正)<v(逆),故D正确。 答案: D 17.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1∶2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ΔH<0,且p1<p2 B.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 向密闭容器充入了1molCO和2molH2,CO的转化率为x,则 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 起始/(mol) 1 2 0 变化/(mol)x2xx 平衡/(mol)1-x2-2xx 在C点时,CH3OH的体积分数= =0.5,解得x=0.75,故C正确;由等效平衡可知,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。 答案: C 18. (1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g);ΔH<0。 CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=____mol/(L·min)。 t1℃时物质浓度(mol/L)的变化 时间(min) CO H2O CO2 H2 0 0.200 0.300 0 0 2 0.138 0.238 0.062 0.062 3 c1 c2 c3 c4 4 c1 c2 c3 c4 5 0.116 0.216 0.084 6 0.096 0.266 0.104 (2)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。 请回答: ①表中3~4min之间反应处于________状态;c1数值________0.08mol/L(填大于、小于或等于)。 ②反应在4~5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选),表中5~6min之间数值发生变化,可能的原因是________(单选)。 a.增加了水蒸气的量 b.降低温度 c.使用催化剂d.增加氢气浓度 应该是增大了氢气浓度,平衡向逆反应方向移动,答案选d。 根据表中数据可知,5~6min是CO的浓度减小,而水蒸气和氢气的浓度增大,说明改变的条件是增大了水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,答案选a。 答案: (1)0.03 (2)①平衡 大于 ②d a 19.一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。 有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。 但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒,在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2,为弄清该方法对催化剂的影响,查得资料如下: 则: (1)①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是______________________________。 ②SO2(g)+2CO(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=________。 (2)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),已知420℃时,该反应的化学平衡常数K=9。 如果反应开始时,在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡,则此时CO的转化率为________,H2的平均生成速率为________mol·L-1·min-1。 (3)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量,研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。 机动车尾气污染物的含量与空/燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示: ①随空/燃比增大,CO和CxHy的含量减少的原因是 ________________________________________________。 ②当空/燃比达到15后,NOx减少的原因可能是____________________________________________。 的浓度为x CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 0.300.3000 xxxx 0.30-x0.30-xxx K=9.0= ,x=0.225, 所以CO的转化率α(CO)= ×100%=75%, 氢气的生成速率v(H2)= =0.045mol·L-1·min-1;(3)①空/燃比增大,燃油气燃烧更充分,故CO、CxHy含量减少;②反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)是吸热反应,当空/燃比大于15后,由于燃油气含量减少,燃油气燃烧放出的热量相应减少,环境温度降低。 答案: (1)①Ni会与氧气反应 ②-270.0kJ·mol-1 (2)75% 0.045 (3)①空/燃比增大,燃油气燃烧更充分,故CO、CxHy含量减少 ②因为反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)是吸热反应,当空/燃比大于15后,由于燃油气含量减少,燃油气燃烧放出的热量相应减少,环境温度降低,使该反应不易进行,故NOx减少 20.Ⅰ.为减少碳排放,科学家提出利用CO2和H2反应合成甲醇,其反应原理为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。 (1)上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。 经研究发现,催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率有明显影响。 实验数据如表所示: 根据数据表判断,催化剂中CuO的最佳质量分数为________。 (2)已知: ①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41kJ·mol-1; ②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2=-91kJ·mol-1。 写出由CO2和H2制备甲醇蒸气并产生水蒸气的热化学方程式: _____________________________________________________。 (3)甲醇是清洁能源。 某甲醇燃料电池的电解质为稀硫酸,其能量密度为5.93kW·h·kg-1。 该电池的负极反应式为______________。 若甲醇的燃烧热为ΔH=-726.5kJ·mol-1,该电池的能量利用率为________(结果精确到小数点后1位数字)。 (已知1kW·h=3.6×106J) Ⅱ.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。 在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2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情况如图1所示。 现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙,向甲中加入1molCO和2molH2,向乙中加入2molCO和4molH2,测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。 (1)该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”,后同)0,p1________p2。 (2)达到平衡时,反应速率: A点________B点。 平衡常数: C点________D点。 (3)在C点时,CO的转化率为________。 (4)L、M两点容器内压强: p(M)________2p(L)。 Ⅱ. (1)从图示可以看出,随温度升高,平衡混合物中CH3OH的体积分数不断减小,说明该反应为放热反应,ΔH<0;因为该反应是气体体积缩小的反应,图示中从C点到B点,平衡混合物中CH3OH的体积分数增大,反应向正反应方向移动,所以p1>p2。 (2)A点与B点相比较,B点压强大、温度高,反应速率快;C点与D点相比较,虽然压强不同,但温度相同,所以平衡常数相同。 (3)假设CO的转化率为x,CO、H2的起始物质的量分别为1mol、2mol, CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 起始物质的量: 1mol2mol0 变化物质的量: xmol2xmolxmol 平衡物质的量: (1-x)mol(2-2x)molxmol 根据题意: xmol÷[(1-x)mol+(2-2x)mol+xmol]×100%=50%,x=0.75。 (4)如果不考虑平衡移动,容器乙中气体总物质的量是容器甲中气体总物质的量的两倍,p(M)=2p(L),但现在容器乙温度高,反应又是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,气体的物质的量增加,所以p(M)>2p(L)。 答案: Ⅰ. (1)50% (2)CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50kJ·mol-1 (3)CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+ 94.0% Ⅱ. (1)< > (2)< = (3)75% (4)> 21.无色气体N2O4是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。 N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+24.4kJ/mol。 (1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是_________。 a.v正(N2O4)=2v逆(NO2) b.体系颜色不变 c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变 达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次到达平衡时,混合气体颜色____(填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由_______。 (2)平衡常数K可用反应体系中气
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题09 化学反应速率与化学平衡高考化学二轮复习精品资料教师版 专题 09 化学反应 速率 化学平衡 高考 化学 二轮 复习 精品 资料 教师版