温州备战高考化学复习《化学反应的速率与限度》专项推断题综合练习Word文件下载.docx
- 文档编号:22457182
- 上传时间:2023-02-04
- 格式:DOCX
- 页数:41
- 大小:413.61KB
温州备战高考化学复习《化学反应的速率与限度》专项推断题综合练习Word文件下载.docx
《温州备战高考化学复习《化学反应的速率与限度》专项推断题综合练习Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《温州备战高考化学复习《化学反应的速率与限度》专项推断题综合练习Word文件下载.docx(41页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
c(O2)],因为升温平衡向吸热反应方向进行,已知:
K(300℃)>K(350℃),温度越高平衡常数越小,升温平衡逆向进行,则该正反应为放热反应。
故答案为c2(NO2)/c2(NO)c(O2);
放热;
(2)由表中数据可知从3s开始,NO的物质的量为0.007mol,不再变化,3s时反应达平衡,NO2是产物,随反应进行浓度增大。
平衡时NO浓度的变化量△c(NO)=(0.02mol−0.007mol)/2L=0.0065mol/L,所以图中表示NO2变化的曲线是b;
2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)=△n/V△t=(0.02mol−0.008mol)/(2L
2s)=3.0×
10−3mol⋅L−1⋅s−1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=1/2v(NO)=1/2×
3.0×
10−3mol⋅L−1⋅s−1=1.5×
10−3mol⋅L−1⋅s−1。
故答案为b;
1.5×
10−3mol⋅L−1⋅s−1;
(3)a.未指明正逆速率,若均表示同一方向反应速率,v(NO2)自始至终为v(O2)的2倍,不能说明达到平衡,故a错误;
b.容器体积不变,随反应进行,反应混合气体总的物质的量在减小,容器内压强减小,当容器内压强保持不变,说明反应到达平衡,故b正确;
c.不同物质表示速率,到达平衡时,正逆速率之比等于化学计量数之比,V逆(NO):
V正(O2)=2:
1,即V逆(NO)=2v正(O2),故c正确;
d.混合气体的总质量不变,容器容积为定值,所以密度自始至终不变,不能说明达到平衡,故d错误。
故答案为bc;
(4)a.及时分离除NO2气体平衡向右移动,但反应速率减小,故a错误;
b.适当升高温度,反应速率增大但平衡向逆反应方向移动,故b错误;
c.增大O2的浓度反应速率增大,且该反应向正反应方向移动,故c正确;
d.选择高效催化剂能增大反应速率,但平衡不移动,故d错误。
故答案为c。
2.已知:
N2O4(g)
2NO2(g)ΔH=+52.70kJ·
mol-1
(1)在恒温、恒容的密闭容器中,进行上述反应时,下列描述中,能说明该反应已达到平衡的是___。
A.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
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
(2)t℃恒温下,在固定容积为2L的密闭容器中充入0.054molN2O4,30秒后达到平衡,测得容器中含n(NO2)=0.06mol,则t℃时反应N2O4(g)
2NO2(g)的平衡常数K=___。
若向容器内继续通入少量N2O4,则平衡___移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后NO2的体积分数__原平衡时NO2的体积分数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)取五等份NO2,分别加入到温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:
2NO2(g)
N2O4(g)。
反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其百分含量随反应温度(T)变化的关系图。
下列示意图中,可能与实验结果相符的是___。
【答案】BD0.075mol·
L-1向正反应方向小于BD
(1)根据平衡标志判断;
(2)K=
;
增大反应物的浓度平衡正向移动;
(3)该反应是体积减小的、放热的可逆反应,所以反应达到平衡后,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2的含量增大;
(1)A.反应达到平衡状态,正逆反应速率比等于系数比,所以2v正(N2O4)=v逆(NO2)时,反应不平衡,故不选A;
B.反应前后气体物质的量不同,根据
,平均相对分子质量是变量,若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化,反应一定达到平衡状态,故选B;
C.根据
,反应在恒容的密闭容器中进行,密度是恒量,容器中气体的密度不随时间而变化,反应不一定达到平衡状态,故不选C;
D.反应前后气体物质的量不同,分子数是变量,容器中气体的分子总数不随时间而变化,一定达到平衡状态,故选D。
答案选BD。
(2)
K=
=0.075mol·
L-1;
增大反应物的浓度平衡正向移动,若向容器内继续通入少量N2O4,则平衡向正反应方向移动;
再次达到平衡,相当于加压,N2O4转化率减小,NO2的体积分数小于原平衡时NO2的体积分数;
(3)A.该反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2的含量增大,故A错误;
B.若5个容器在反应相同时间下,均已达到平衡,因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,故B正确;
C.该反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2的含量增大,故C错误;
D.若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,在D图中转折点为平衡状态,转折点左侧为未平衡状态,右侧为平衡状态,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故D正确。
3.某温度下,在2L容器中,3种物质进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。
反应在t1min时到达平衡,如图所示:
(1)①该反应的化学方程式是________。
②在t1min时,该反应达到了_________状态,下列可作为判断反应已达到该状态的是________。
A.X、Y、Z的反应速率相等B.X、Y的反应速率比为2:
C.生成3molY的同时生成1molZD.生成1molZ的同时生成2molX
(2)①若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2,且已知1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量,则至t1min时,该反应吸收的热量为____________;
②在此t1min时间内,用H2表示反应的平均速率v(H2)为________。
【答案】2X
3Y+Z平衡D36.8
kJ
mol•L-1•min-1
(1)①根据物质的量的变化判断反应物和生成物,根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比分析书写方程式;
②化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,据此分析判断;
(2)①根据NH3分解的物质的量,结合反应热计算至t1min时,该反应吸收的热量;
②根据c=
计算反应速率。
(1)①由图象可以看出,反应中X的物质的量减小,Y、Z的物质的量增多,则X为反应物,Y、Z为生成物,一段时间后物质的量不再变化,说明该反应为可逆反应,且△n(X)∶△n(Y)∶△n(Z)=0.8mol∶1.2mol∶0.4mol=2∶3∶1,则反应的化学方程式为:
2X
3Y+Z,故答案为:
3Y+Z;
②在t1min时,各物质的物质的量不再变化,说明达到平衡状态;
A.由方程式可以看出,达到平衡时X、Y、Z的反应速率不相等,X、Y、Z的反应速率相等,说明不是平衡状态,故A错误;
B.无论是否达到平衡状态,X、Y的反应速率比都为2∶3,故B错误;
C.无论是否达到平衡状态,生成3molY的同时一定生成1molZ,故C错误;
D.生成1molZ的同时生成2molX,说明正、逆反应速率相等,说明达到平衡状态,故D正确;
故答案为:
平衡;
D;
(2)①t1min时,消耗NH3的物质的量为0.8mol,则吸收的能量为:
0.8mol×
46kJ/mol=36.8kJ,故答案为:
36.8
kJ;
②H2的反应曲线为Y,则在此t1min时间内,用H2表示反应的平均速率v(H2)=
=
mol•L-1•min-1,故答案为:
mol•L-1•min-1。
【点睛】
本题的易错点为
(1)中方程式的书写,要注意该反应为可逆反应。
4.在2L密闭容器内,800℃时反应:
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s)
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
(1)800℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是________。
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。
用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大的是________。
c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂
【答案】0.0035mol/Lb1.5×
10-3mol/(L·
s)b、cb、c、d
(1)800℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是c(NO)=n÷
V=0.007mol÷
2L=0.0035mol/L;
(2)NO2是生成物,每消耗2molNO,会产生2molNO2;
反应过程消耗的NO的物质的量是n(NO)=0.020mol-0.007mol=0.0130mol,则反应产生的NO2的物质的量的n(NO2)=0.0130mol,则其浓度是c(NO2)=0.0130mol÷
2L=0.0065mol/L,所以在图中表示NO2的变化的曲线是b;
从0~2s内用NO表示的化学反应速率是v(NO)=(0.020-0.008)mol÷
2L÷
2s=0.003mol/(L∙s),由于v(NO):
v(O2)=2:
1,因此用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v(O2)=
v(NO)=1.5×
s);
(3)a.在任何时刻都存在v(NO2)=2v(O2),因此不能判断反应处于平衡状态,错误;
b.由于该反应是反应前后气体体积不等的反应,所以容器内压强保持不变,则反应处于平衡状态,正确;
c.v逆(NO):
v逆(O2)=2:
1;
由于v逆(NO):
v正(O2)=2:
1,所以v逆(O2)=v正(O2);
正确;
d.由于反应体系都是气体,因此在任何时候,无论反应是否处于平衡状态,容器内密度都保持不变,故不能作为判断平衡的标准,错误。
(4)a.及时分离出NO2气体,使生成物的浓度减小,则正反应的速率瞬间不变,但后来会随着生成物的浓度的减小,反应物浓度也减小,所以正反应速率减小,错误;
b.适当升高温度,会使物质的分子能量增加,反应速率加快,正确;
c.增大O2的浓度,会使反应速率大大加快,正确;
d.选择高效催化剂,可以使化学反应速率大大加快,正确。
5.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理.常用的处理方法有两种.方法1:
还原沉淀法.
该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡2CrO42−(黄色)+2H+⇌Cr2O32−(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的
pH=2,该溶液显______色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是_____(填序号)
A.Cr2O72−和CrO42−的浓度相同
B.2v(Cr2O72−)=v(CrO42−)
C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1molCr2O72−离子,需要______mol的FeSO4•7H2O.
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)⇌Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至______.
方法2:
电解法.
该法用Fe做电极电解含Cr2O72−的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀;
(5)用Fe做电极的原因为______(用电极反应式解释).
(6)在阴极附近溶液
pH
升高,溶液中同时生成的沉淀还有______.
【答案】橙C65阳极反应为Fe−2e−═Fe2+,提供还原剂Fe2+Fe(OH)3
(1)pH=2,溶液呈酸性,有利于平衡向正反应分析移动;
(2)达到平衡时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变;
(3)根据氧化还原反应中得失电子守恒来计算;
(4)根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算;
(5)阳极是活性电极时,阳极本身失电子,生成阳离子;
(6)溶液PH升高的原因是溶液中氢离子浓度减少,即氢离子在阴极得电子,PH升高,生成沉淀为Cr(OH)3和Fe(OH)3。
(1)溶液显酸性,c(H+)较大,上述平衡右移,该溶液显橙色;
综上所述,本题答案是:
橙;
(2)A.Cr2O72−和CrO42−的浓度相同时,反应不一定达到平衡状态,A错误;
B.2v(Cr2O72−)=v(CrO42−),没有标出正逆反应速率,无法判定反应是否达到平衡状态,B错误;
C.平衡时各物质的浓度不再改变,即溶液的颜色不再改变,可以判断反应达到平衡状态,C正确;
综上所述,本题选C;
(3)根据电子得失守恒可以知道,还原1molCr2O72−离子,得到Cr3+,得到电子:
2×
(6-3)=6mol,Fe2+被氧化为Fe3+,需要FeSO4•7H2O的物质的量为
=6mol;
6;
(4)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)=
=10-9mol/L,c(H+)=
=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5;
5;
(5)用Fe做阳极,发生氧化反应,失电子:
Fe−2e-=Fe2+,产生的亚铁离子做还原剂;
Fe−2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+;
(6)溶液中氢离子在阴极得电子被还原为氢气,阴极极反应为:
2H++2e-=H2↑,溶液酸性减弱,溶液pH升高,亚铁离子被氧化为铁离子,酸性减弱,铁离子产生沉淀Fe(OH)3;
Fe(OH)3。
6.为了减轻大气污染,可在汽车尾气排放处加装“催化净化器”装置。
(1)通过“催化净化器”的CO、NO在催化剂和高温作用下可发生可逆反应,转化为参与大气循环的无毒混合气体,写出该反应的化学方程式:
__。
(2)在一定温度下,向1L密闭恒容容器中充入1molNO、2molCO,发生上述反应,10s时反应达到平衡,此时CO的物质的量为1.2mol。
请回答下列问题:
①前10s内平均反应速率v(CO)=___。
②在该温度下反应的平衡常数K=___。
③关于上述反应,下列叙述正确的是___(填字母)。
A.达到平衡时,移走部分CO2,平衡将向右移动,正反应速率加快
B.扩大容器的体积,平衡将向右移动
C.在相同的条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,则应该选用乙催化剂
D.若保持平衡时的温度不变,再向容器中充入0.8molCO和0.4molN2,则此时v正>
v逆
④已知上述实验中,c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图:
若其他条件不变,将1molNO、2molCO投入2L容器进行反应,请在图中绘出c(CO)与反应时间t1变化曲线Ⅱ___(不要求标出CO的终点坐标)。
(3)测试某汽车冷启动时的尾气催化处理,CO、NO百分含量随时间变化曲线如图:
请回答:
前0~10s阶段,CO、NO百分含量没明显变化的原因是___。
【答案】2NO+2CO
N2+2CO20.08mol·
L-1·
s-1
(或4.44)CD
尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)
(1)CO、NO在催化剂和高温作用下发生可逆反应,转化为参与大气循环的无毒混合气体,结合原子守恒推知,无毒混合气体为CO2和N2,结合原子守恒和得失电子守恒写出化学方程式。
(2)①反应速率=
;
②结合平衡三段式列式计算平衡浓度,平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到;
③依据化学平衡移动原理分析选项,改变条件,平衡向减弱这种改变的方向进行;
④反应前后气体体积减小,若其它条件不变,将1molNO、2molCO投入2L容器进行反应,相当于原来的平衡状态减小压强,平衡浓度减小,反应速率减小,平衡向气体体积增大的分析进行;
(3)汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线变化分析,开始的气体含量变化不大,说明温度低,催化剂的作用未起作用。
(1)由NO、CO相互反应转换成无毒的气体,即生成氮气和二氧化碳,该反应的化学反应方程式为2NO+2CO
N2+2CO2;
(2)在一定温度下,向1L密闭容器中充入1molNO、2molCO,发生上述反应②,10S反应达平衡,此时CO的物质的量为1.2mol,依据化学平衡三段式列式计算:
①前10s内平均反应速率v(CO)=
=0.08mol•L-1•S-1;
②体积为1L,该温度下平衡常数K=
③A.达到平衡时,移走部分CO2,平衡将向右移动,正反应速率减小,故A错误;
B.反应是气体体积减小的反应,缩小容器的体积,压强增大,平衡将向右移动,故B正确;
C.催化剂对正逆反应速率影响程度相同,在相同的条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,则应该选用乙催化剂,故C正确;
D.若保持平衡时的温度不变,再向容器中充入0.8molCO和0.4mol
N2,浓度商Qc=
=3.2<K=
,平衡正向进行,则此时v正>v逆,故D正确;
故答案为CD;
④其他条件不变,将1molNO和2molCO投入2L容器中进行反应,可分两步分析:
先将1molNO和2molCO投入1L容器中进行反应,再将容器的容积由1L变为2L,第一步与原平衡状态相同,第二步平衡向左移动,达平衡时c(CO)稍大于0.6mol·
L-1;
由于各气体的浓度减小,反应速率减慢,达到平衡所用时间比原来增长,画出的图象为:
(3)汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线变化分析,开始的气体含量变化不大,说明温度低,催化剂的作用未起作用;
证明反应未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)。
判断可逆反应进行的方向:
对于可逆反应,在一定的温度的任意时刻,生成物浓度的化学计量数次幂与反应物的化学计量数次幂的比值叫做反应的浓度商,用Qc表示。
Qc<K时,向正反应方向进行;
Qc=K时,反应平衡;
Qc>K时,向逆反应方向进行。
7.某温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质随时间变化的曲线如图所示.请回答下列问题
(1)由图中数据分析,该反应的化学方程式为___________________________
(2)反应开始至2min,Z的平均反应速率为________
(3)3min时,Z的生成速率与Z的消耗速率相比较,前者________(填“大于”“小于”或“等于”)后者.
(4)上述反应进行过程中,如果降低温度,则其反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是________(填字母).
a.生成1molZ和同时生成1.5molXb.X、Y、Z的反应速率之比为3:
2:
1
c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率d.X的浓度保持不变
【答案】3X+Y
2Z
相等减小acd
(1)由图象可知,反应中X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到2min时,X、Y的物质的量不变且不为0,属于可逆反应,△n(X)=0.3mol,△n(Y)=0.1mol,△n(Z)=0.2mol,则△n(X):
△n(Y):
△n(Z)=3:
1:
2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的方程式为:
3X+Y
2Z;
(2)反应开始至2min,Z的平均反应速率为
(3)3min时达到平衡状态,3min时Z的生成速率与消耗速率相等;
(4)温度降低,单位体积内活化分子数会降低,分子运动速率会降低,有效碰撞频率会降低,化学反应速率会减小;
(5)a.生成1molZ表示正向反应速率,生成1.5molX表示逆向反应速率,二者速率之比等于2:
3,与对应物质的系数之比相等,可说明反应达到平衡状态,故a符合题意;
b.未确定该反应速率表示方向,因此无法判断正逆反应速率是否相等,因此不能确定反应是否达到平衡状态,且处于平衡状态时,其X、Y、Z的反应速率之比为3:
2,故b不符合题意;
c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率,说明各物质的浓度不再发生变化,可说明反应处于平衡状态,故c符合题意;
d.X的浓度保持不变,则说明正逆反应速率相等,可说明反应达到平衡状态,故d符合题意;
acd。
判断化学平衡状态的方法:
各种“量”不变:
①各物质的质量、物质的量或浓度不变;
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变;
③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变;
总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;
若物理量为“不变量”,则不能作为平衡标志。
8.发生炉煤气是城市管道煤气中的一种重要气源,它的主要成分是CO,但由于CO有毒,所以煤气厂技术人员利用以下反应,将部分CO转换成H2,CO+H2O
CO2+H2,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t(℃)
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.59
0.38
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_______________
- 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:
- 化学反应的速率与限度 温州 备战 高考 化学 复习 化学反应 速率 限度 专项 推断 综合 练习