辽宁省凌海市届高考化学一轮复习专题十六化学反应速率与化学平衡题组精练1.docx
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辽宁省凌海市届高考化学一轮复习专题十六化学反应速率与化学平衡题组精练1
专题十六化学反应速率与化学平衡
题组1 化学反应速率
1.[2017江苏,10,2分]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( )
甲 乙丙 丁
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Mn2+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
2.[2015福建理综,12,6分]在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如表所示。
下列判断不正确的是
( )
c/mo
l
·L-1
v/mmol·L-1·min-1
T/K
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A.a=6.00
B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变
C.b<318.2
D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
3.[2015海南,8,4分][双选]10mL浓度为1mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是( )
A.K2SO4B.CH3COONa
C.CuSO4D.Na2CO3
4.[2014新课标全国卷Ⅰ,9,6分]已知分解1molH2O2放出热量98kJ。
在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I-
H2O+IO- 慢
H2O2+IO-
H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与I-浓度有关
B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98kJ·mol-1
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
5.[2013福建理综,12,6分]NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。
将浓度均为0.020mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。
据图分析,下列判断不正确的是( )
A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1
D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
6.[2016上海,五,12分]随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
完成下列填空:
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:
CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)
已知H2的体积分数随温度升高而增加。
若温度从300℃升至400℃,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化。
(选填“增大”“减小”或“不变”)
v正
v逆
平衡常数K
转化率α
(2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
c(CO2)/
(mol·L-1)
c(H2)/
(mol·L-1)
c(CH4)/
(mol·L-1)
c(H2O)/
(mol·L-1)
平衡Ⅰ
a
b
c
d
平衡Ⅱ
m
n
x
y
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为 。
(3)碳酸:
H2CO3,=4.3×10-7,=5.6×10-11
草酸:
H2C2O4,=5.9×10-2,=6.4×10-5
0.1mol·L-1Na2CO3溶液的pH 0.1mol·L-1Na2C2O4溶液的pH。
(选填“大于”“小于”或“等于”)
等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是 。
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是 。
(选填编号)
a.c(H+)>c(HC2)>c(HC)>c(C)
b.c(HC)>c(HC2)>c(C2)>c(C)
c.c(H+)>c(HC2)>c(C2)>c(C)
d.c(H2CO3)>c(HC)>c(HC2)>c(C)
(4)人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡:
H++HC
H2CO3,当有少量酸性或碱性物质进入血液中时,血液的pH变化不大,用平衡移动原理解释上述现象。
题组2 化学平衡
7.[2017天津理综,6,6分]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[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
8.[2017全国卷Ⅱ,27,14分]丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。
回答下列问题:
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
①C4H10(g)
C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:
②C4H10(g)+O2(g)
C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)
H2O(g) ΔH3=-242kJ·mol-1
反应①的ΔH1为 kJ·mol-1。
图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x 0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是 (填标号)。
A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强
图(a)图(b)图(c)
(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。
图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。
图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是 。
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。
丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是 、 ;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是 。
9.[2014山东理综,29,17分]研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡。
测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)= mol,NO的转化率α1= 。
其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2 α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”)。
若要使K2减小,可采取的措施是 。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH
NaNO3+NaNO2+H2O。
含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(N)、c(N)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 。
(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol·L-1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
a.向溶液A中加适量水
b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水
d.向溶液B中加适量NaOH
题组3 化学反应速率与化学平衡的综合应用
10.[2016四川理综,6,6分]一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。
设起始=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变ΔH>0
B.图中Z的大小为a>3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中=3
D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小
11.[2015天津理综,6,6分]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
12.[2017全国卷Ⅲ,28,14分]砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。
回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图 。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。
写出发生反应的化学方程式 。
该反应需要在加压下进行,原因是 。
(3)已知:
As(s)+H2(g)+2O2(g)
H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)
H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g)
As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)
2H3AsO4(s)的ΔH= 。
(4)298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:
As(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)
As(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。
溶液中c(As)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是 (填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(As)
c.c(As)/c(As)不再变化
d.c(I-)=ymol·L-1
②tm时,v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆 tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。
④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为 。
13.[2014新课标全国卷Ⅱ,26,13分]在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)
2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为 mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为 。
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T 100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是 。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2 。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。
平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是 。
(满分81分
50分钟)
一、选择题(每小题6分,共54分)
1.[2018河南洛阳上学期尖子生第一次联考,8]关于有效碰撞理论,下列说法正确的是( )
A.活化分子间发生的所有碰撞均为有效碰撞
B.增大反应物浓度能够增大活化分子百分数,化学反应速率一定增大
C.升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
D.增大压强,活化分子数一定增加,化学反应速率一定增大
2.[2018贵阳摸底考试,13]在一定温度下,将气体X和Y各3mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:
3X(g)+Y(g)
2Z(g)+W(g)。
经过8min,反应达到平衡状态,此时Z的物质的量为1.6mol。
下列关于反应开始至第8min时的平均反应速率的计算正确的是( )
A.v(X)=0.30mol·L-1·min-1B.v(Y)=0.02mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.02mol·L-1·min-1D.v(W)=0.10mol·L-1·min-1
3.[2018豫南豫北名校第二次联考,12]如图所示与对应叙述相符的是( )
图1 图2
图3 图4
A.用硝酸银溶液滴定等浓度的A-、B-、C-的混合溶液(均可以与Ag+反应生成沉淀),由图1可确定首先沉淀的是C-
B.图2表示反应中某反应物的正、逆反应速率随温度变化情况,由图可知该反应的正反应是吸热反应
C.一定条件下,X和Y反应生成Z,由图3推出该反应的方程式可表示为X+3Y
Z
D.图4表示一定条件下反应:
ClCH2CH2OH(g)
ClCH
CH2(g)+H2O(g) ΔH>0,氯乙醇的浓度与温度和时间的关系,则反应速率大小关系为v逆(M) 4.[2018江西赣州十四县(市)联考,10]一定温度下,将2molSO2和1molO2充入10L恒容密闭容器中,发生反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196kJ·mol-1,5min时达到平衡,测得反应放热166.6kJ。 下列说法错误的是( ) A.0~5min内,用O2表示的平均反应速率v(O2)=0.017mol·L-1·min-1 B.条件不变,起始时向容器中充入4molSO2和2molO2,平衡时反应放热小于333.2kJ C.若增大O2的浓度,则SO2的转化率增大 D.的值不变时,该反应达到平衡状态 5.[2018陕西部分学校摸底检测,11]在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为: CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1,研究发现,反应过程中会发生副反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。 下列说法中不正确的是( ) A.ΔH1<0,ΔH2>0 B.增大压强有利于加快合成反应的速率 C.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率 D.合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K= 6.[2018湖北部分重点中学高三新起点考试,12]在容积一定的密闭容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳发生反应: C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是( ) A.该反应的ΔH>0 B.在T2℃时,若反应体系处于状态D,则此时v正>v逆 C.若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则pC=pD>pB D.若该反应在T1℃、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2,则K1 7.[2018长春质量监测 (一),11]一定条件下,将TiO2和焦炭放入真空密闭容器中,反应TiO2(s)+C(s) Ti(s)+CO2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法中一定正确的是( ) A.平衡常数减小B.TiO2的质量不变 C.CO2的浓度不变D.Ti的质量增加 8.[2017济南针对性训练,11]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)。 相关数据如表,反应过程中C的浓度随时间的变化关系如图。 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 1.5molA 0.5molB 1.5molA 0.5molB 6molA 2molB 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α(甲)∶α(乙)=2∶3 D.15~20min内C的平均反应速率v(乙) 9.[2016山东淄博摸底考试,10]向恒容密闭容器中通入一定量N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,气体颜色变深。 如图表示该反应平衡时有关物理量Y随某条件X(其他条件不变)变化的规律。 X、Y分别是( ) A.温度T,逆反应速率v B.温度T,气体的密度ρ C.压强p,平衡常数K D.压强p,N2O4的转化率α 二、非选择题(共27分) 10.[2018辽宁五校协作体联合模拟考试,17,12分]碳氢化合物是重要的能源物质。 (1)丙烷脱氢可得丙烯。 已知有关化学反应的能量变化如图所示。 则相同条件下,反应C3H8(g) CH3CH CH2(g)+H2(g)的ΔH= kJ·mol-1。 (2)常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。 若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3 HC+H+的平衡常数K1= 。 (结果保留2位有效数字,已知10-5.60=2.5×10-6) (3)用氨气制取尿素的反应为: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH<0。 某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%。 ①理论上生产尿素的条件是 。 A.高温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.低温、高压 ②下列描述能说明反应达到平衡状态的是 。 A.反应混合物中CO2和H2O的物质的量之比为1∶2 B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化 C.单位时间内消耗2amolNH3,同时生成amolH2O D.保持温度和容积不变,混合气体的压强不随时间的变化而变化 ③该温度下此反应的平衡常数K的值为 。 ④图中的曲线Ⅰ表示该反应在前25s内NH3的浓度随时间的变化。 则在0~25s内该反应的平均反应速率v(CO2)= 。 保持其他条件不变,只改变一个条件,NH3的浓度变化曲线变成曲线Ⅱ,则改变的条件可能是 。 11.[2017合肥第三次质检,28,15分]对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。 Ⅰ.CO还原法 (1)一定条件下,由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图甲所示,每生成16gS(s),该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 。 (2)在绝热恒容的密闭容器中,进行反应: 2CO(g)+SO2 (g) S(s)+2CO2(g),该反应的平衡常数表达式为 。 对此反应下列说法正确的是 。 A.若混合气体密度保持不变,则已达平衡状态 B.从反应开始到平衡,容器内气体的压强保持不变 C.达平衡后若再充入一定量CO2,平衡常数保持不变 D.分离出S,正、逆反应速率均保持不变 (3)向2L恒温恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,分别进行a、b、c三组实验。 在不同条件下发生反应: 2CO(g)+SO2(g) S(s)+2CO2(g),反应体系总压强随时间的变化曲线如图乙所示,则三组实验温度的大小关系是a b c(填“>”“<”或“=”);实验a从反应开始至平衡时,反应速率v(SO2)= 。 Ⅱ.Na2SO3溶液吸收法 常温下,用300mL1.0mol·L-1Na2SO3溶液吸收SO2的过程中,溶液pH随吸收SO2物质的量的变化曲线如图丙所示。 (4)1.0mol·L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。 (5)若用等体积、等物质的量浓度的下列溶液分别吸收SO2,则理论上吸收量最多的是 。 A.NH3·H2OB.Na2S C.Na2CO3D.FeCl3 (6)常温下,H2SO3的二级电 离平衡常数Ka2的数值为 。 P441 (满分66分 45分钟) 一、选择题(每小题6分,共42分) 1.可逆反应A(g)+B(g) 2C(g),反应过程中混合物中C的百分含量与温度关系如图所示, 下列说法正确的是( ) A.正反应速率: v(T3)>v(T4)>v(T2) B.化学平衡常数: K(T4)>K(T3) C.由T1向T2变化时,v正>v逆 D.该可逆反应的正反应为吸热反应 2.化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。 下列图像描述正确的是( ) ① ②③ ④ A.根据图①可判断该可逆反应的正反应为吸热反应 B.若图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响,则乙对应的压强大 C.图③可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化 D.根据图④,若除去CuSO4溶液中混有的Fe3+,可向溶液中加入适量CuO,调节pH至4左右 3.一定温度下,向某恒容密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应: A(g)+B(g) C(s)+xD(g) ΔH>0,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 下列说法正确的是( ) A.反应在前10min内的平均反应速率v(D)=0.15mol·L-1·min-1 B.该反应的平衡常数表达式为K= C.若平衡时保持温度不变,压缩容器容积,则平衡向逆反应方向移动 D.反应至15min时,改变的条件是降低温度 4.某固定容积为1L的密闭容器中,1molA(g)与1molB(g)在催化剂作用下加热到
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