2013高考化學 必考題型早知道 專題八 化學反應速率和化學平衡 新人教版

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1、專題八　化學反應速率和化學平衡 1.[2012·江蘇化學，14]溫度為T時，向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5，反應PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)經過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表： t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列說法正確的是(　　) A．反應在前50 s的平均速率v(PCl3)＝0.0032 mol·L－1·s－1 B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(PCl3)＝0.11 mol·L－1，則反應的ΔH<0 C．相同

2、溫度下，起始時向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反應達到平衡前v(正)>v(逆) D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，達到平衡時，PCl3的轉化率小于80% 2. [2012·福建理綜，12]一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A．在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等 B．溶液酸性越強，R的降解速率越小 C．R的起始濃度越小，降解速率越大 D．在20～25 min之間，pH＝10時R的

3、平均降解速率為 0.04 mol·L－1·min－1 3. [2012·江蘇化學，10]下列有關說法正確的是(　　) A. CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應的ΔH<0 B．鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更容易生銹 C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0，其他條件不變時升高溫度，反應速率v(H2)和H2的平衡轉化率均增大 D．水的離子積常數(shù)KW隨著溫度的升高而增大，說明水的電離是放熱反應 4. [2012·安徽理綜，9]一定條件下，通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收： SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g

4、)＋S(l) ΔH<0 若反應在恒容的密閉容器中進行，下列有關說法正確的是(　　) A．平衡前，隨著反應的進行，容器內壓強始終不變 B．平衡時，其他條件不變，分離出硫，正反應速率加快 C．平衡時，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉化率 D．其他條件不變，使用不同催化劑，該反應的平衡常數(shù)不變 5. [2012·天津理綜，6]已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1。向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3。恒溫、恒

5、容下反應達平衡時，下列關系一定正確的是(　　) A．容器內壓強p∶p甲＝p丙>2p乙 B．SO3的質量m∶m甲＝m丙>2m乙 C．c(SO2)與c(O2)之比k∶k甲＝k丙>k乙 D．反應放出或吸收熱量的數(shù)值Q∶Q甲＝Q丙>2Q乙 6．[2012·大綱全國理綜，8]合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經多步反應制得，其中的一步反應為： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH<0 反應達到平衡后，為提高CO的轉化率，下列措施中正確的是(　　) A．增加壓強 B．降低溫度 C．增大CO的濃度 D．更換催化劑 7．[2012·四川理綜，12]在體積恒定的密閉容

6、器中，一定量的SO2與1.100 mol O2在催化劑作用下加熱到600 ℃發(fā)生反應：2SO2＋O22SO3 ΔH<0。當氣體的物質的量減少0.315 mol時反應達到平衡，在相同溫度下測得氣體壓強為反應前的82.5%。下列有關敘述正確的是(　　) A．當SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時反應達到平衡 B．降低溫度，正反應速率減小程度比逆反應速率減小程度大 C．將平衡混合氣體通入過量BaCl2溶液中，得到沉淀的質量為161.980 g D．達到平衡時，SO2的轉化率為90% 8．[2012·重慶理綜，13]在一個不導熱的密閉反應器中，只發(fā)生兩個反應： a(g)＋b(g)

7、2c(g) ΔH1<0 x(g)＋3y(g)2z(g) ΔH2>0 進行相關操作且達到平衡后(忽略體積改變所作的功)，下列敘述錯誤的是(　　) A．等壓時，通入惰性氣體，c的物質的量不變 B．等壓時，通入z氣體，反應器中溫度升高 C．等容時，通入惰性氣體，各反應速率不變 D．等容時，通入z氣體，y的物質的量濃度增大 9．[2012·山東理綜，29]偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應： (CH3)2NNH2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g) (Ⅰ) (1)反應(Ⅰ)中氧化劑是________。 (2)

8、火箭殘骸中?，F(xiàn)紅棕色氣體，原因為：N2O4(g)2NO2(g) (Ⅱ) 當溫度升高時，氣體顏色變深，則反應(Ⅱ)為________ (填“吸熱”或“放熱”)反應。 (3)一定溫度下，反應(Ⅱ)的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。 若在相同溫度下，上述反應改在體積為1 L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)________ (填“增大”“不變”或“減小”)，反應3 s后NO2的物質的量為0.6 mol，則0～3 s內的平均反應速率v(N2O4)＝________mol/(L·s)－1。 (4)NO

9、2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 ℃時，將a mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是________________ (用離子方程式表示)。向該溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中水的電離平衡將________ (填“正向”“不”或“逆向”)移動，所滴加氨水的濃度為________ mol·L－1。(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb＝2×10－5 mol·L－1) 10．[2012·福建理綜，23](1)元素M的離子與NH所含電子數(shù)和質子數(shù)均相同，則M的原子結構示意圖為________。 (2)硫酸鋁溶液與過量氨水反應的離子方程式為_________ _____

10、______。 (3)能證明Na2SO3溶液中存在SO＋H2OHSO＋OH－水解平衡的事實是________ (填序號)。 A．滴入酚酞溶液變紅，再加入H2SO4溶液后紅色褪去 B．滴入酚酞溶液變紅，再加入氯水后紅色褪去 C．滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl2溶液后產生沉淀且紅色褪去 (4)元素X、Y在周期表中位于同一主族，化合物Cu2X和Cu2Y可發(fā)生如下轉化(其中D是纖維素水解的最終產物)： ①非金屬性X________Y(填“>”或“<”)。 ②Cu2Y與過量濃硝酸反應有紅棕色氣體生成，化學方程式為__________________________________

11、________________________。 (5)在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進行2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)反應，按下表數(shù)據(jù)投料，反應達到平衡狀態(tài)，測得體系壓強升高。簡述該反應的平衡常數(shù)與溫度的變化關系：________________________________________________________________________。 物質 A B C D 起始投料/mol 2 1 2 0 專題八　化學反應速率和化學平衡 解析 1．C 反應前50 s的平均反應速率v(PCl3)＝＝0.0016 mol·L－1·s

12、－1，A錯誤；溫度為T時，平衡時c(PCl3)＝＝0.10 mol·L－1，升高溫度，再達平衡時c(PCl3)＝0.11 mol·L－1，說明升高溫度，平衡右移，ΔH>0，B錯誤；在該溫度下，達平衡時，各組分物質的量分別為：n(PCl3)＝n(Cl2)＝0.20 mol，n(PCl5)＝1 mol－0.20 mol＝0.80 mol，在相同溫度下投入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3、0.20 mol Cl2，相當于在原題平衡基礎上加入0.20 mol PCl5，平衡正向移動，v正>v逆，C正確；充入1.0 mol PCl5建立的平衡與充入1.0 mol PCl3和1.0

13、mol Cl2建立的平衡為相同平衡，充入1.0 mol PCl5建立的平衡PCl5的轉化率為×100%＝20%，則充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2建立的平衡PCl3轉化率為80%。當向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2時，相當于將兩個上述平衡(充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2建立的平衡)合并壓縮到2.0 L，平衡左移，PCl3轉化率大于80%。 2. A 在0～50 min之間，pH＝2和pH＝7時反應物R都能完全反應，降解率都是100%，故A正確；由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越強，R的降解速率越大，故B錯誤；

14、濃度越大化學反應速率越大，所以起始濃度越小降解速率越小，故C錯誤；20～25 min之間，pH＝10時R的平均降解速率為，故D錯誤。 3．B　反應CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)是CaCO3高溫不斷吸熱分解的反應，反應的ΔH>0，A錯；鍍銅鐵制品鍍層受損后，可形成Fe－Cu原電池，鐵作負極，反應速率加快，B正確；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，升高溫度，化學反應速率增大，平衡逆向移動，H2轉化率降低，C錯；水的電離吸熱，D錯。 4．D 該反應為氣體體積減小的反應，平衡前，隨著反應的進行，容器內壓強逐漸變小，A項錯誤；因硫單質為液體，分離出硫對正反

15、應速率沒有影響，B項錯誤；其他條件不變，升高溫度平衡向左移動，SO2的轉化率降低，C項錯誤；該反應的平衡常數(shù)只與溫度有關，使用催化劑對平衡常數(shù)沒有影響，D項正確。 5．B 甲和丙達到的平衡是同種平衡，所以壓強p甲＝p丙，SO3的質量m甲＝m丙，乙可看做是甲達平衡后，取出一半物質，濃度變?yōu)樵瓉淼?，壓強降為原來的后形成的，平衡向氣體增多的方向移動，壓強在減小后的基礎上增大，SO3的量減小，所以2p乙>p甲，SO3質量2m乙

16、錯誤；甲和丙達平衡時生成的SO3和分解的SO3物質的量不一定相等，所以吸放熱數(shù)值不一定相等，D錯誤。 6．B 該反應為氣體物質的量不變的反應，壓強改變對平衡無影響，A錯誤；反應ΔH<0，降低溫度，平衡正向移動，CO轉化率增大，B正確；增大CO濃度，CO轉化率減小，C錯誤；催化劑的使用對平衡無影響，D錯誤。 7．D 結合化學反應可知，反應中參加反應的O2的物質的量即是氣體減少的物質的量，由于氣體體積一定，壓強之比等于物質的量之比，假設n(SO2)＝x，則有＝82.5%, 解得：x＝0.7 mol。SO3的生成速率與SO2的消耗速率隨時都相等，不能作為建立平衡的標志，A項錯誤；降低溫度，放

17、熱反應中，平衡正向移動，v正>v逆，逆反應方向化學反應速率下降的程度更大，B項錯誤；混合氣體中，只有SO3能與BaCl2反應，即生成n(BaSO4)＝n(SO3)＝2n(O2)反應＝2×0.315 mol＝0.63 mol，質量為0.63 mol×233 g·mol－1＝146.79 g，C項錯誤；達平衡時，SO2的轉化率為×100%＝90%，D項正確。 8．A　本題要特別注意題干中的信息“不導熱的密閉反應器”。A項，等壓時，通入惰性氣體，氣體的體積增大，平衡x(g)＋3y(g)2z(g)(ΔH2>0)向左移動，反應放熱，反應體系的溫度升高，由于該反應容器是一個不導熱的容器，所以平衡a(

18、g)＋b(g)2c(g)也向左(吸熱方向)移動，c的物質的量減小，故A不正確；B項，等壓時，通入z氣體，增大了生成物的濃度，平衡x(g)＋3y(g)2z(g)向左移動，由于該反應的逆反應是放熱反應，所以反應器的溫度升高，B項正確；等容時，通入惰性氣體，各反應物和生成物的物質的量沒有變化，即各組分的濃度沒有發(fā)生變化，所以各組分的反應速率不發(fā)生變化，C項正確；等容時，通入z氣體，增大了生成物z的濃度，平衡逆向移動，所以y的物質的量濃度增大，D項正確。 9. 答案：(1) N2O4 (2)吸熱 (3)ad 不變 0.1 (4)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ 逆向

19、解析：(1)分析元素的化合價可知，N2O4中N元素的化合價由＋4價變?yōu)?價，被還原，作氧化劑。(2)升高溫度，氣體顏色加深，說明NO2的濃度增大，平衡正向移動，所以反應(Ⅱ)是吸熱反應。(3)因為反應N2O42NO2的正方向是氣體的物質的量增大的方向，在恒壓下建立平衡時，氣體的體積應該增大，氣體的質量不變，所以其密度為變量，當密度不再改變時說明反應達到平衡狀態(tài)，a正確；溫度一定時，反應的焓變?yōu)槎ㄖ?，所以焓變不變不能說明反應是否達到平衡狀態(tài)，b錯誤；當v(正)＝v(逆)時反應達到平衡狀態(tài)，而c中均為v(正)，故c錯誤；N2O4的轉化率為變量，當其不變時說明反應達到平衡狀態(tài)，d正確。化學平衡常

20、數(shù)只與溫度有關，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變。根據(jù)題意可知，在3 s時，NO2的速率是0.2 mol·(L·s)－1，根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比可得，N2O4的速率是0.1 mol·(L·s)－1。(4)NH4NO3溶液顯酸性是因為NH發(fā)生水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，鹽的水解促進了水的電離，加入氨水至中性的過程中抑制了水的電離，所以水的電離平衡將逆向移動。根據(jù)NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb＝[c(NH)·c(OH－)]/c(NH3·H2O)可知，c(NH3·H2O)＝[c(NH)·c(OH－)]/Kb，故n(NH)＝200n(NH3·H2O)，根據(jù)電荷守恒可知n(NH)＝n

21、(NO)＝a mol。所以n(NH3·H2O)＝ mol，c(NH3·H2O)＝＝ mol·L－1。 10．答案：(1) (2)3NH3·H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH (3)C (4)①< ②Cu2O＋6HNO3(濃)===2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O (5)平衡常數(shù)隨溫度升高而變小(或其他合理答案) 解析：(1)NH所含的電子數(shù)和質子數(shù)分別是10、11，與其電子數(shù)和質子數(shù)均相等的簡單離子只有Na＋。 (2)硫酸鋁電離出的Al3＋與氨水反應生成氫氧化鋁，注意Al(OH)3不能溶于過量的氨水。 (3)向Na2SO3溶液中加入H2SO4溶液，硫酸顯酸性，不論是否存在平衡，均可使溶液酸性增強，溶液紅色褪去；氯水具有強氧化性，能漂白一些有色的有機物；向Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液，發(fā)生反應使溶液中的SO的濃度減小，平衡向逆反應方向移動，使c(OH－)減小，故C可以說明。 (4)已知纖維素水解的最終產物——葡萄糖能與新制的氫氧化銅懸濁液反應生成磚紅色沉淀Cu2O，故X為S，Y為O。非金屬性S