高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 核心突破 專題2 基本理論 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡對點規(guī)范訓(xùn)練

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化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 1．(2016北京豐臺期中)升高溫度時，化學(xué)反應(yīng)速率加快原因的合理解釋是(　D　) A．該化學(xué)反應(yīng)的過程是吸熱的 B．該化學(xué)反應(yīng)的過程是放熱的 C．分子運動速率加快，使反應(yīng)物分子的碰撞機會增多 D．反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多 解析：無論反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率均增大，A、B項均錯誤；升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分數(shù)增加，單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，C項錯誤，D項正確。 2．(2016天津質(zhì)檢)對可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是(　A　) A．達到化學(xué)平衡時，4v正(O2)＝5v逆(NO) B．若單位時間內(nèi)生成x mol NO的同時，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達到平衡狀態(tài) C．達到化學(xué)平衡時，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小 D．化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是2v正(NH3)＝3v正(H2O) 解析：反應(yīng)達到平衡時，v正(O2)∶v逆(NO)＝5∶4，即4v正(O2)＝5v逆(NO)，A項正確；生成NO和消耗NH3均表示正反應(yīng)方向，不能證明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，B項錯誤；增加容器體積，反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，C項錯誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知，v正(NH3)∶v正(H2O)＝4∶6，即3v正(NH3)＝2v逆(H2O)，D項錯誤。 3．(2016四川卷)一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。設(shè)起始＝Z，在恒壓下，平衡時CH4的體積分數(shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　A　) A．該反應(yīng)的焓變ΔH>0 B．圖中Z的大小為a>3>b C．圖中X點對應(yīng)的平衡混合物中＝3 D．溫度不變時，圖中X點對應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小 解析：A項根據(jù)圖示知溫度越高，CH4的體積分數(shù)越小，說明平衡向右移動，所以該反應(yīng)的焓變ΔH>0，A項正確。B項相同條件下Z越大，平衡時CH4的體積分數(shù)越小，所以圖中Z的大小為a<33，C項錯誤，D項溫度不變時，加壓，平衡逆向移動，甲烷的體積分數(shù)增大，D項錯誤。 4．(2016北京十中一模)用純凈的CaCO3與100 mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，實驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標準狀況下的體積)，下列分析正確的是(　D　) A．OE段表示的平均速率最快 B．EF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.04 molL－1　 C．OE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7 D．G點收集到的CO2的量最多 解析：OE、EF、FG三段表示的時間相同，而生成的CO2的體積分別為224 mL、(672－224) mL＝448 mL、(784－672) mL＝112 mL，故EF段表示的平均速率最快，A項錯誤；EF段，產(chǎn)生的n(CO2)＝＝0.02 mol，根據(jù)關(guān)系式，CaCO3～2HCl～CO2，n(HCl)＝2n(CO2)＝0.04 mol，則v(HCl)＝＝0.4 molL－1min－1 ，B項錯誤；OE、EF、FG三段中，用二氧化碳表示該反應(yīng)中的平均反應(yīng)速率之比為224 mL∶448 mL∶112 mL＝2∶4∶1，C項錯誤；由圖示可知，G點收集到的CO2的量最多，D項正確。 5．(2016山東師大附中模擬)在體積可變的密閉容器中，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋57 kJmol－1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(　C　) A．a(chǎn)、c兩點的反應(yīng)速率：a>c B．a(chǎn)、c兩點氣體的顏色：a深，c淺 C．由狀態(tài)b到狀態(tài)a，可以用加熱的方法 D．a(chǎn)、c兩點氣體的平均相對分子質(zhì)量：a>c 解析：由圖像可知，a、c兩點在等溫線上，c的壓強大，則a、c兩點的反應(yīng)速率：aa，D項錯誤。 6．(2016洛陽二模)在某容積一定的密閉容器中，有下列可逆反應(yīng)2A(g)＋B(g)xC(g)，反應(yīng)曲線(T表示溫度，p表示壓強，C%表示C的體積分數(shù))如圖所示，試判斷下列說法中正確的是(　C　) A．x＝2 B．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C．p3 >p4，y軸表示B的轉(zhuǎn)化率 D．p3p1，p1→p2，壓強增大，C%增大，說明平衡正向移動，說明正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，即x<3，說明x為2或為1，A項錯誤；對比圖Ⅰ中T1、p2曲線與T2、p2曲線，壓強相同，T1時反應(yīng)首先達到平衡，說明T1>T2，T1→T2為降低溫度，C%增大，說明平衡正向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B項錯誤；若p3>p4，p3→p4，壓強減小，平衡向氣體的物質(zhì)的量增大的方向移動，即逆向移動，B的轉(zhuǎn)化率減小，對比圖Ⅱ曲線變化的趨勢可知，y軸可以表示B的轉(zhuǎn)化率，C正確；由于氣體的總質(zhì)量不變，容積的體積不變，故混合氣體的密度始終不變，與圖Ⅱ中y的變化趨勢不一致，D項錯誤。 7．(2016哈爾濱六中模擬)(1)已知存在如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。800 ℃時，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K＝1.0，某時刻測得該溫度下密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表： 物質(zhì) CO H2O CO2 H2 n/mol 0.5 8.5 2.0 2.0 此時反應(yīng)中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系式是a(填序號)。 a．v(正)>v(逆)　　　　　 b．v(正)v(逆)，a符合題意。 (2)①B相當于一容積可變的容器，所以當反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，混合氣體的顏色和氣囊體積不再改變，故氣囊不再變小或顏色不再變化時，可逆反應(yīng)2NO2N2O4已經(jīng)達到平衡。 ②再加入氣體，相當于增大壓強，而增大壓強，平衡正向移動，混合氣體中NO2的體積分數(shù)變小。 ③　　　　2NO2(g)N2O4(g) 初始/mol　　1　 　0 變化/mol　　2x　 　x 平衡/mol　　1－2x　　 x 則＝0.8，解得x＝0.2， 則v(NO2)＝molL－1s－1＝molL－1s－1。 ④打開K2后，反應(yīng)達到平衡后整個體系的體積為a L＋0.4 a L＝1.4a L，設(shè)打開K2前氣囊中的平衡屬于恒溫恒壓下的等效平衡，由于打開K2后，整個體系中的物質(zhì)的量是打開前氣囊中氣體的物質(zhì)的量的2倍，而在恒溫恒壓下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，故1.4a L＝2V L，V＝0.7a。 8．(2016浙江臺州模擬)近年來我國汽車擁有量呈較快增長趨勢，NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下： 2NO(g) ①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋183 kJmol－1，該反應(yīng)的ΔS>0(填“>”“<”或“＝”)； ②根據(jù)下圖所示，只改變條件R，當N2的轉(zhuǎn)化率從α3到α1時，平衡常數(shù)KAC。 A．可能增大 B．一定不變 C．可能不變 D．可能減小 E．增大、減小、不變均有可能 (2)氮氣是合成氨的原料之一，合成氨反應(yīng)：：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,500 ℃時將1 mol N2與1 mol H2充入容積為1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達到平衡后NH3的體積分數(shù)為20%。若升高溫度至800 ℃，達到新的平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率減小(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，N2的體積分數(shù)增大。 (3)在汽車上安裝高效催化轉(zhuǎn)化器，將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體，可有效降低NOx的排放。某研究性學(xué)習(xí)小組用氣體傳感器測得不同時間NO和CO的濃度如下表： 時間/s 0 1 2 3 4 5 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 請回答下列問題： ①寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　2NO＋2CON2＋2CO2。 ②前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)＝1.8810－4molL－1s－1。 解析：(1)①由題可知，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝(945＋498－2630) kJmol－1＝＋183 kJmol－1；該反應(yīng)在高溫下可自發(fā)進行，故ΔG＝ΔH－TΔS<0，可知該反應(yīng)ΔS>0。 ②根據(jù)圖像分析，只改變條件R，當N2的轉(zhuǎn)化率從α3到α1時，平衡正向移動，可采取措施：升高溫度(平衡常數(shù)K增大)，或增大氧氣量(平衡常數(shù)不變)，故應(yīng)選AC。 (2)該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，H2的轉(zhuǎn)化率減小，N2的體積分數(shù)增大。 (3)①汽車排放有毒氣體為NO，在高溫和高效催化劑作用下，NO和CO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋2CON2＋2CO2。 ②前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NO)＝＝3.7510－4 molL－1s－1，則v(N2)＝v(NO)＝1.8810－4 molL－1s－1。