高中专题22化学反应速率和化学平衡疑难突破巅峰冲刺高考化学二轮专项提升.docx
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高中专题22化学反应速率和化学平衡疑难突破巅峰冲刺高考化学二轮专项提升
专题2.2化学反应速率和化学平衡(疑难突破)——巅峰冲刺【精品】高考化学二轮专项提升
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、多选题
1.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是
A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10−4mol·L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000
2.一定温度下,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
容器
容器1
容器2
容器3
反应温度T/K
500
500
600
反应物投入量
1molCO、
2molH2
2molCH3OH
1molCO、
2molH2
平衡v正(H2)/(mol·L-1·s-1)
v1
v2
v3
平衡c(CH3OH)/(mol·L-1)
c1
c2
c3
平衡体系总压强p/Pa
p1
p2
p3
物质的转化率α
α1(CO)
α2(CH3OH)
α3(CO)
平衡常数K
K1
K2
K3
下列叙述正确的是()
A.v1 C.p2>2p3,K1 二、单选题 3.已知反应式: mX(g)+nY(? )pQ(s)+2mZ(g),已知反应已达平衡,此时c(X)=0.3mol/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的,c(X)=0.5mol/L,下列说法正确的是() A.反应向逆方向移动B.Y可能是固体或液体 C.系数n>mD.Z的体积分数减小 4.某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。 下列判断错误的是( ) 实验组别 混合溶液 A B C D E F 4mol•L﹣1H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 A.V1=30,V6=10,V7=20 B.本实验利用了控制变量思想,变量为铜离子浓度 C.反应一段时间后,实验A中的金属呈灰黑色,实验F的金属呈现红色 D.该小组的实验结论是硫酸铜的量与生成氢气速率成正比 5.在容积不变的密闭容器中存在如下反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol−1(Q>0),某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是 A.图Ⅰ研究的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B.图Ⅱ研究的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响 C.图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高 D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低 6.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-1NaHSO3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,温度升高反应速率加快,变蓝时间变短 B.40℃之后溶液变蓝的时间随温度的升高变长 C.图中b、c两点对应的NaHSO3的反应速率相等 D.图中a点对应的NaHSO3的反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1 7.在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应: 。 相关条件和数据见下表: 实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应温度/℃ 700 700 750 达平衡时间/min 40 5 30 n(D)平衡/mol 1.5 1.5 1 化学平衡常数 K1 K2 K3 下列说法正确的是() A.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molD,平衡不移动 B.升高温度能加快反应速率的原理是降低了活化能,使活化分子百分数提高 C.实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的0.9倍 D.K3>K2>K1 8.已知反应: CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。 在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。 图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度(T)、的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。 则下列说法正确的是 A.图甲中 B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变 C.温度T1、,Cl2的转化率约为33.3% D.图乙中,线A表示正反应的平衡常数 9.在一个绝热定容的密闭容器中,1molA与2molB发生反应A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)△H=bkJ·mol−1(b<0),下列说法正确的是 A.充分反应后,放出热量为bkJ B.若x=1,容器中压强不变时不能判断反应达到平衡 C.当B和D的物质的量为1: 1时,表明该反应已达到平衡 D.达到平衡过程中,正反应速率可能是先增大再减小 三、计算题 10.由羟基丁酸生成丁内酯的反应如下: HOCH2CH2CH2COOH+H2O 在298K下,羟基丁酸水溶液的初始浓度为,测得丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。 回答下列问题: 21 50 80 100 120 160 220 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 (1)该反应在50~80min内的平均反应速率为_____。 (2)120min时羟基丁酸的转化率为______。 (3)298K时该反应的平衡常数_____。 (4)为提高羟基丁酸的平衡转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是______。 四、填空题 11.氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 请回答下列问题: (图中涉及物质为气态) (1)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式______。 (2)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表, t/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 请完成下列问题: ①试比较K1、K2的大小,K1______K2(填写“>”、“=”或“<”)。 ②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填序号字母)。 a.容器内N2,H2,NH3的浓度之比为1: 3: 2b.υ(N2)正=3υ(H2)逆 c.容器内压强保持不变d.混合气体的密度保持不变 ③在400℃时,当测得NH3和N2,H2的物质的量分别为1mol和2mol,3mol时,则该反应的υ(N2)正______υ(N2)逆(填写“>,“=”或“<”)。 五、原理综合题 12.砷(As)与氮同一主族,As原子比N原子多两个电子层。 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)As的原子序数为______________________。 (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) H2(g)+O2(g)=H2O(l) 2As(s)+O2(g)=As2O5(s) 则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的=______________________。 (4)298K肘,将2OmL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应: AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。 溶液中c(AsO43-)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.v(I-)=2v(AsO33-)b.溶液的pH不再变化 c.c(I-)=ymol·L-1d.c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化 ②tm时,v正____v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ③)tm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为_____(用x、y表示)。 参考答案 1.BD 【详解】 A.随温度升高NO的转化率先升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,分析温度较高时,已达到平衡时的NO转化率可知,温度越高NO转化率越低,说明温度升高平衡向逆方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,∆H<0,故A错误; B.根据上述分析,X点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO的转化率,故B正确; C.Y点,反应已经达到平衡状态,此时增加O2的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,可以提高NO的转化率,故C错误; D.设NO起始浓度为amol/L,NO的转化率为50%,则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L,根据平衡常数表达式K=>=2000,故D正确; 故选BD。 【点睛】 解本题时需要注意: 实线中在最高点之前反应没有达到平衡状态,主要讨论温度对化学反应速率的影响;最高点之后反应达到平衡状态,可以研究温度对化学平衡的影响。 2.BD 【解析】 【分析】 采用比较的方法分析,对照容器的特点,将容器1和容器2对比,将容器1和容器3对比。 【详解】 采用比较的方法分析,对照容器的特点,将容器1和容器2对比,将容器1和容器3对比。 容器2中加入2molCH3OH等效于在相同条件下反应物投入量为1molCO、2molH2,容器2中起始反应物物质的量为容器1的2倍,容器2相当于在容器1达到平衡后增大压强,将容器的体积缩小到原来的一半,增大压强反应速率加快,则v1
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