1、1专题八 化学反应速率和化学平衡A 组 20142018 年浙江真题题组考点一 化学反应速率以下为教师用书专用(69)6.(2015 浙江 7 月学考,20,2 分)一定条件下,在容积为 1 L 的密闭容器中发生反应:N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g),1 min 后测得生成 0.06 mol NH3,则该段时间内 N2的化学反应速率(molL -1min-1)为( ) A.0.01 B.0.02 C.0.03 D.0.06答案 C v(N 2)=v(NH3)=0.03 molL-1min-1。7.(2014 浙江 1 月学考,20,2 分)一定条件下,在容积为 5 L 的密闭容器中发
2、生反应:2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g),半分钟后测得生成 0.04 mol SO3。在这段时间内 O2的化学反应速率(molL -1min-1)为( )A.0.004 B.0.008 C.0.016 D.0.032答案 B v(SO 3)=0.016 molL-1min-1,=,故 v(O2)=v(SO3)=0.008 molL-1min-1。8.(2014 浙江 6 月学考,20,2 分)化合物 A 在一定条件下发生分解反应,反应物浓度随反应时间的变化如图所示,则化合物 A 在 48 min 间的平均反应速率是( )A.0.20 molL-1min-1 B.0.25 molL-
3、1min-1C.0.30 molL-1min-1 D.0.50 molL-1min-1答案 B v(A)=0.25 molL -1min-1。9.(2015 浙江 1 月学考,34,6 分)一定条件下,H 2O2在水溶液中发生分解反应:2H2O2 2H2O+O2反应过程中,测得不同时间 H2O2的物质的量浓度如下表:t/min 0 20 40 60 80c(H2O2)/molL-1 0.80 0.40 0.20 0.10 0.05(1)H2O2的分解反应 氧化还原反应(填“是”或“不是”)。 (2)该分解反应 020 min 的平均反应速率 v(H2O2)为 molL -1min-1。 (3)
4、如果反应所用的 H2O2溶液为 100 mL,则 080 min 共产生 O2 g。 A.0.08 B.0.16 C.1.2 D.2.4答案 (1)是 (2)0.02 (3)C解析 (1)H 2O2的分解反应中氧元素化合价部分升高,部分降低,该反应是氧化还原反应。(2)v(H 2O2)=(0.80 molL-1-0.40 molL-1)20 min=0.02 molL-1min-1。(3)反应消耗 H2O2的物质的量为 n(H2O2)=(0.80 molL-1-0.05 molL-1)0.1 L=0.075 mol,故生成 O2的质量为 m(O2)=0.075 mol232 gmol-1=1.
5、2 g,C正确。考点二 化学反应的方向与化学平衡以下为教师用书专用(1314)213.(2015 浙江 1 月学考,22,3 分)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,可逆反应 X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是( )A.气体的总质量保持不变B.X、Y、Z 的浓度都相等C.X、Y、Z 的浓度不再发生变化D.X、Y、Z 的分子数之比为 132答案 C 根据质量守恒定律,气体总质量自始至终保持不变,A 错误;X、Y、Z 的浓度相等及分子数之比为132 时反应不一定达平衡状态,B、D 错误。14.(2014 浙江理综,27,14 分)煤炭燃烧过程中会释放出大量的 SO2,严重破坏生态环境
6、。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以 CaSO4的形式固定,从而降低 SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会与 CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) H 1=+218.4 kJmol-1(反应)CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) H 2=-175.6 kJmol-1(反应)请回答下列问题:(1)反应能够自发进行的反应条件是 。 (2)对于气体参与的反应,表示平衡常数 Kp时用气体组分(B)的平衡压强 p(B)代替该气体物质的量的浓度 c(B),则反应 的 K
7、p= (用表达式表示)。 (3)假设某温度下,反应的速率(v 1)大于反应的速率(v 2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。 (4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生,理由是 。 (5)图 1 为实验测得不同温度下反应体系中 CO 初始体积百分数与平衡时固体产物中 CaS 质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中 SO2生成量的措施有 。 A.向该反应体系中投入石灰石B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度C.提高 CO 的初始体积百分数D.提高反应体系的温度3(6)恒温恒容条件下,假设反应和同时发生,且 v1v2,请在图 2 中画出反应体系中 c(SO2)随时间
8、 t 变化的总趋势图。答案 (1)高温 (2) (3)C(4)如果气相中 SO2和 CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生 (5)A、B、C(6)解析 (1)反应的 H0,S0,高温时反应能自发进行。(2)依题给信息,可得反应的 Kp=。(3)反应速率较快,说明该反应活化能较低,结合反应吸热,反应放热,可判断 C 图正确。(4)反应生成 SO2、CO 2两种气态产物,反应只生成 CO2一种气态产物,若 c(SO2)/c(CO2)不变,只发生反应;若 c(SO2)=0,c(CO2)或 c(CO)发生变化,只发生反应;若 c(SO2)/c(CO2)发生变化,则反应、同时发生
9、。(5)向反应体系中投入石灰石,CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),c(CO2)增大,反应的平衡逆向移动,SO 2的量减少,A 正确;在合适温度区间内降低反应温度,反应逆向进行,SO 2的量减小,B 正确,D 错误;CO 初始体积分数增大,由图 1 知 CaS 质量分数增大,c(CO2)增大,反应逆向进行,SO 2的量减少,C 正确。(6)因反应速率快,c(SO 2)先增大快,随着反应的进行,使 c(CO2)增大,反应逆向进行,c(SO 2)减小,当反应、均达到平衡时,c(SO 2)不再变化,由此可画出 c(SO2)随时间变化的曲线图。B 组 20142018 年全国真题题组考点一
10、化学反应速率以下为教师用书专用(57)5.(2015 天津理综,3,6 分)下列说法不正确的是( )A.Na 与 H2O 的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B.饱和 Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同C.FeCl3和 MnO2均可加快 H2O2分解,同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH) 2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于 NH4Cl 溶液答案 C A 项,2Na(s)+2H 2O(l) 2NaOH(aq)+H2(g) H0、HT2,由于 T1时 X 的平衡浓度大于 T2时 X 的
11、平衡浓度,可推出该反应为放热反应。A 项,M 点与 W 点比较,X 的转化量前者小于后者,故进行到 M 点放出的热量应小于进行到 W 点放出的热量,A项错误;B 项,2v(Y)=v(X)= molL -1min-1,B 项错误;C 项,T 1T2,温度越高,反应速率越大,M 点的正反应速率W点的正反应速率,而 W 点的正反应速率=W 点的逆反应速率N 点的逆反应速率,C 项正确;D 项,恒容时充入 X,压强增大,平衡正向移动,X 的转化率增大,D 项错误。7.(2014 安徽理综,10,6 分)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO 2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若
12、反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ( )A B升高温度,平衡常数减小 03 s 内,反应速率为:v(NO2)=0.2 molL-1C Dt1时仅加入催化剂,平衡正向移动达平衡时,仅改变 x,则 x 为 c(O2) 答案 A A 项,由图像可知,该可逆反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,正确;v(NO 2)=0.2 molL-1s-1,B 项错误;使用催化剂可加快反应速率,但不能使平衡发生移动,C 项错误;D项,若 x 为 c(O2),则 O2浓度增大,NO 2的转化率减小,与图像不符,D 项错误。考点二 化学反应的方向与化学平衡
13、以下为教师用书专用(821)8.(2016 北京理综,10,6 分)K 2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr 2(橙色)+H 2O 2Cr(黄色)+2H +。用 K2Cr2O7溶液进行下列实验:结合实验,下列说法不正确的是( )5A.中溶液橙色加深,中溶液变黄B.中 Cr2被 C2H5OH 还原C.对比和可知 K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D.若向中加入 70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色答案 D 中存在 C2H5OH,溶液变为酸性后,K 2Cr2O7的氧化性增强,会将 C2H5OH 氧化,溶液变成绿色。9.(2015 重庆理综,7,6 分)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些
14、昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=0.1反应前 CO 物质的量为 10 mol,平衡后 CO 物质的量为 8 mol。下列说法正确的是( )A.升高温度,H 2S 浓度增加,表明该反应是吸热反应B.通入 CO 后,正反应速率逐渐增大C.反应前 H2S 物质的量为 7 molD.CO 的平衡转化率为 80%答案 C 由题中信息可列三段式:CO(g)+H 2S(g) COS(g)+H2(g)起始: 10 mol x mol 0 0转化: 2 mol 2 mol 2 mol 2 mol平衡:
15、 8 mol (x-2)mol 2 mol 2 mol设容器体积为 V L,由 K=0.1 可得 K=0.1,解得 x=7,C 项正确。10.(2015 四川理综,7,6 分)一定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO 2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p 分 )=气体总压(p 总 )体积分数。下列说法正确的是( )A.550 时,若充入惰性气体,v 正 、v 逆 均减小,平衡不移动B.650 时,反应达平衡后 CO2的转化率为 25.0%C.T 时,若充入等体积的 CO2和 CO,平衡向逆反应方向移动D.9
16、25 时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp=24.0p 总答案 B A 项,反应容器为恒压密闭容器,充入惰性气体,相当于减小压强,v 正 、v 逆 均减小,平衡应向右移动,错误;B 项,设起始时 CO2的物质的量为 1 mol,达到平衡时转化了 x mol,利用三段式:C(s)+CO 2(g) 2CO(g)n 始 /mol 1 0n 转化 /mol x 2xn 平 /mol 1-x 2x则有100%=40.0%,解得 x=0.25,CO2的转化率为100%=25.0%,正确;C 项,因为是恒压体系,T 达平衡时,CO2、CO 的体积分数均为 50%,故充入等体积的 CO2和 CO
17、,平衡不移动,错误;D 项,K p=23.04p 总 ,错误。611.(2014 四川理综,7,6 分)在 10 L 恒容密闭容器中充入 X(g)和 Y(g),发生反应 X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表:起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol实验编 号 温度/n(X) n(Y) n(M) 700 0.40 0.10 0.090 800 0.10 0.40 0.080 800 0.20 0.30 a 900 0.10 0.15 b下列说法正确的是( )A.实验中,若 5 min 时测得 n(M)=0.050 mol,则 0 至 5 min 时间内,用 N 表示的
18、平均反应速率 v(N)=1.010-2 mol/(Lmin)B.实验中,该反应的平衡常数 K=2.0C.实验中,达到平衡时,X 的转化率为 60%D.实验中,达到平衡时,b0.060答案 C A 项,0 至 5 min 内,v(M)=110 -3 mol/(Lmin),v(N)=v(M)=110-3 mol/(Lmin),A 项错误;B 项,根据“三段式”:X(g) + Y(g) M(g) + N(g)初始(mol/L) 0.010 0.040 0 0转化(mol/L) 0.008 0.008 0.008 0.008平衡(mol/L) 0.002 0.032 0.008 0.008K=1,B
19、项错误;实验,根据“三段式”得:X(g) + Y(g) M(g)+N(g)初始(mol/L) 0.020 0.030 0 0转化(mol/L) x x x x平衡(mol/L) 0.020-x 0.030-x x x根据温度不变,K 不变可得=1,x=0.012,X 的转化率为100%=60%,C 项正确;由实验、中数据可知该反应为放热反应,900 时的平衡常数应小于 800 时的平衡常数,假设实验中K=1,则=1,b=0.06,综上所述,900 达到平衡时 b0,所以只有 S0 才有可能使 H-TS”“=”或“”“=”或“ c 加热 减压(3)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(
20、g)H=-206 kJmol -1解析 (1)由氢原子守恒可知,zx+2=zy,解得 z=;根据题意可知,吸氢速率 v=30 mLg-1min-1;观察图像可知,升高温度,平衡时氢气的压强增大,即反应()的平衡逆向移动,故反应()为放热反应,H 1(T 2);在 AB 段,MH x与 H2发生反应(),图中a 点时向恒温、恒容体系中通入少量 H2,H2被吸收,H/M 增大,平衡后反应()可能处于 c 点;反应()是气体体积减小的放热反应,释放 H2时使反应()逆向移动即可,故可通过加热或减压的方法实现。(3)已知:CH 4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) H=+165 kJmol -1、CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-41 kJmol -1,由盖斯定律可知,-即得所求热化学方程式:CO(g)+3H 2(g) CH4(g)+H2O(g) H=-206 kJmol -1。19.(2014 课标,26,13 分)在容积为 1.00 L 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:
