2019年高考化學二輪復習 核心考點總動員 專題14 化學反應(yīng)速率及化學平衡移動(含解析).doc
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化學反應(yīng)速率及化學平衡移動題型介紹:化學反應(yīng)速率和化學平衡是高考的必考內(nèi)容,其主要命題內(nèi)容有:化學反應(yīng)速率影響因素及計算;化學平衡狀態(tài)的判斷及影響因素;應(yīng)用平衡原理判斷反應(yīng)進行的方向;化學反應(yīng)速率和化學平衡的圖像分析;轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的含義及簡單計算。由于化學反應(yīng)速率和化學平衡是高中化學課程的重點和難點內(nèi)容, 每年均有該內(nèi)容試題出現(xiàn),且難度和分值有上升趨勢,近幾年的考查中均出現(xiàn)新的情境,結(jié)合等效平衡思想進行分析,這類題目難度較大,具有良好的區(qū)分度,選拔功能強。高考選題:【2018天津卷】室溫下,向圓底燒瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸,溶液中發(fā)生反應(yīng);C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反應(yīng)后達到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4和78.5。下列有關(guān)敘述錯誤的是 ( )A加入NaOH,可增大乙醇的物質(zhì)的量B增大HBr濃度,有利于生成C2H5BrC若反應(yīng)物增大至2 mol,則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D若起始溫度提高至60,可縮短反應(yīng)達到平衡的時間【答案】D【解析】分析:本題考查反應(yīng)速率和平衡的基本知識。根據(jù)題目的反應(yīng),主要判斷外界條件的變化對平衡和速率的應(yīng)該結(jié)果即可。詳解:A加入NaOH,中和HBr,平衡逆向移動,可增大乙醇的物質(zhì)的量。選項A正確。B增大HBr濃度,平衡正向移動,有利于生成C2H5Br。選B正確。C若反應(yīng)物增大至2 mol,實際上就是將反應(yīng)的濃度都增大至原來的2倍,比例不變(兩次實驗反應(yīng)物的比例都是1:1,等于方程式中的系數(shù)比),這里有一個可以直接使用的結(jié)論:只要反應(yīng)物的投料比等于系數(shù)比,達平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是相等的。所以兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是1:1。選項C正確。D若起始溫度提高至60,考慮到HBr是揮發(fā)性酸,在此溫度下會揮發(fā)出去,降低HBr的濃度減慢速率,增加了反應(yīng)時間。選項D錯誤。點睛:本題中的反應(yīng)是反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變的反應(yīng),但是考慮到反應(yīng)是在水溶液中進行的,而生成的溴乙烷是不溶于水的,即本題中的溴乙烷應(yīng)該是沒有濃度的,所以選項D中是不需要考慮溫度升高將溴乙烷蒸出的影響的。解題技巧:1對于化學反應(yīng)速率,其考查點通常有三個方面:依據(jù)化學反應(yīng)速率的定義進行有關(guān)計算,其模式是靈活運用“ct”;是同一化學反應(yīng)的速率以不同物質(zhì)的濃度變化表示時,各速率值之間的關(guān)系及化學方程式的確定;是考查外界條件對反應(yīng)速率的影響,其模式是依據(jù)濃度、溫度、壓強、催化劑、接觸面積以及形成原電池等因素對化學反應(yīng)速率的影響進行分析判斷。2. 正確理解速率影響因素(1)“惰性氣體”對反應(yīng)速率的影響恒容:充入“惰性氣體”總壓增大物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)反應(yīng)速率不變。恒壓:充入“惰性氣體”體積增大物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)反應(yīng)速率減小。(2)純液體、固體對化學反應(yīng)速率的影響在化學反應(yīng)中,純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù),故不能用固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來表示反應(yīng)速率,但是固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小是影響反應(yīng)速率的條件之一,如煤粉由于表面積大,燃燒就比煤塊快得多。(3)外界條件對可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的,但影響程度不一定相同。當增大反應(yīng)物濃度時,v正增大,v逆瞬間不變,隨后也增大;增大壓強,氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大;對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),改變壓強可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率;升高溫度,v正和v逆都增大,但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大;使用催化劑,能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。3化學平衡狀態(tài)的判斷方法(1)直接判定:v正v逆(實質(zhì))同一物質(zhì):該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。不同的物質(zhì):速率之比等于方程式中的系數(shù)比,但必須是不同方向的速率。(2)間接判定:各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度保持不變。各組成成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)保持不變。若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體,且系數(shù)不等,總物質(zhì)的量、總壓強(恒溫、恒容)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度(恒溫、恒壓)保持不變。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變??傊?,能變的量保持不變說明已達平衡。(如下表所示)例舉反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)是否平衡狀態(tài)混合物體系中各成分的量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定是各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定是各氣體的體積或體積分數(shù)一定是總體積、總壓強、總物質(zhì)的量、總濃度一定不一定正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m mol A,同時生成m mol A,即v正v逆是在單位時間內(nèi)消耗了n mol B,同時消耗了p mol C,則v正v逆是vAvBvCvDmnpq,v正不一定等于v逆不一定在單位時間內(nèi)生成n mol B,同時消耗q mol D,均指v逆,v正不一定等于v逆不一定壓強若mnpq,總壓強一定(其他條件不變)是若mnpq,總壓強一定(其他條件不變)不一定平均相對分子質(zhì)量r一定,只有當mnpq時是r一定,但mnpq時不一定溫度任何化學反應(yīng)都伴隨著能量變化,在其他條件不變的情況下,體系溫度一定時是體系的密度密度一定不一定【特別提醒】化學平衡的實質(zhì)是v(正)v(逆)0時,表現(xiàn)為平衡體系中各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)不再變化,因此v(正)v(逆)0是化學平衡判斷的充要條件。運用v(正)v(逆)0時,注意方向和數(shù)量關(guān)系。學會“變”與“不變”判斷?!白儭本褪堑竭_平衡過程中量“變”,而到達平衡后“不變”。否則,不一定平衡。4.化學平衡移動分析時的注意事項(1)判斷轉(zhuǎn)化率的變化時,不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來,要視具體情況而定。(2)壓強的影響實質(zhì)是濃度的影響,所以只有當這些“改變”造成濃度改變時,平衡才有可能移動。(3)化學平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變,而不是“抵消”外界條件的改變,改變是不可逆轉(zhuǎn)的。新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。如增大反應(yīng)物A的濃度,平衡右移,A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小,但達到新平衡時,A的濃度一定比原平衡大;若將體系溫度從50 升高到80 ,則化學平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,達到新的平衡狀態(tài)時50 T80 ;若對體系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加壓,例如從30 MPa加壓到60 MPa,化學平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,達到新的平衡時30 MPap60 MPa。(4)我們在分析化學平衡移動對顏色、壓強、濃度等變化時,有時我們可以給自己建立一個平臺,“假設(shè)平衡不移動”,然后在此平臺的基礎(chǔ)上進行分析、比較,就容易得到正確答案。高頻考點一:化學反應(yīng)速率的影響因素【典例】【河南鄭州2019屆高考一模】某興趣小組將下表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,以研究硫酸銅的濃度對稀硫酸與鋅反應(yīng)生成氫氣速率的影響。下列判斷錯誤的是 ( ) 實驗組別混合溶液ABCDEF4molL1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100AV130,V610,V720B本實驗利用了控制變量思想,變量為銅離子濃度C反應(yīng)一段時間后,實驗A中的金屬呈灰黑色,實驗F的金屬呈現(xiàn)紅色D該小組的實驗結(jié)論是硫酸銅的量與生成氫氣速率成正比【答案】D【解析】A.研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,則需要硫酸的體積、物質(zhì)的量應(yīng)相同,由A、F可知結(jié)合溶液的總體積為30mL+20mL=50mL,則V1=30,V6=50-30-10=10,V7=20,故A不符合題意;B.本實驗利用了控制變量思想,硫酸的體積、物質(zhì)的量應(yīng)相同,變量為銅離子濃度,故B不符合題意;C.A中沒有加入硫酸銅,鋅與稀硫酸反應(yīng)后,鋅的表面凹凸不平,有很多細小的鋅的顆粒,由于顆粒很小,光被完全吸收,所以看到的固體是灰黑色;F中Zn能夠置換出Cu附著在Zn表面,金屬變?yōu)樽霞t色,故C不符合題意;D.因為鋅會先與硫酸銅反應(yīng),直至硫酸銅反應(yīng)完才與硫酸反應(yīng)生成氫氣,硫酸銅量較少時,形成銅鋅原電池,反應(yīng)速率加快,硫酸銅量較多時,反應(yīng)時間較長,而且生成的銅會附著在鋅片上,會阻礙鋅片與硫酸繼續(xù)反應(yīng),氫氣生成速率下降,故D符合題意;答案:D?!?名師揭秘】判斷化學平衡狀態(tài)的關(guān)鍵明確平衡狀態(tài)的含義和判斷依據(jù),在一定條件下,當可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學平衡狀態(tài),簡單說就是變量不再發(fā)生變化即可說明達到平衡狀態(tài)。該題需要注意方程式中氣體的化學計量數(shù)關(guān)系,注意平衡時的濃度關(guān)系、物質(zhì)的量關(guān)系不能作為判斷是否平衡的依據(jù)。高頻考點三:化學平衡移動【典例】【寧夏銀川一中2019屆高三第五次月考】已知反應(yīng)mX(g)+nY(g)qZ(g)的H q,在恒容密閉容器中反應(yīng)達到平衡時,下列說法正確的是 ( )A通入稀有氣體使壓強增大,平衡將正向移動BX的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的n/m倍C增加X的物質(zhì)的量,Y的轉(zhuǎn)化率降低D降低溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大【答案】D【解析】A、恒容條件下,通入稀有氣體使壓強增大,反應(yīng)混合物的濃度不變,正、逆反應(yīng)速率不變,平衡不移動,故A錯誤;B、可逆反應(yīng)達平衡時不同物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比,X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的倍,說明反應(yīng)到達平衡,故B錯誤;C、反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比轉(zhuǎn)化率相同,平衡時X、Y的轉(zhuǎn)化率相等,說明反應(yīng)開始時X、Y的物質(zhì)的量之比為m:n,故C錯誤;D、降低溫度平衡向正反應(yīng)移動,因為m+nq,反應(yīng)混合氣體總的物質(zhì)的量減小,混合氣體總質(zhì)量不變,結(jié)合M=可以知道混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大,故降低溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,所以D選項是正確的。答案選D?!?名師揭秘】構(gòu)建平衡建立的途徑是解題關(guān)鍵,注意等效平衡規(guī)律:恒溫恒壓下,按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊,滿足對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同,為等效平衡;恒溫恒容下,若反應(yīng)前后氣體氣體發(fā)生變化,按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊,滿足對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等,為等效平衡;若反應(yīng)前后氣體的體積不變,按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊,滿足對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同,為等效平衡。1【2018江蘇卷】一定溫度下,在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱),測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:下列說法正確的是 ( )Av1 v2,c2 K3,p2 2p3Cv13(SO2 ) Dc2 2c3,2(SO3 )+3(SO2 ) T1【答案】CD【解析】由容器I中反應(yīng)2NO2 2NO+O2 起始量(mol/L) 0.6 0 0變化量(mol/L) 0.4 0.4 0.2平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.2可以求出平衡常數(shù)K=,平衡時氣體的總物質(zhì)的量為0.8 mol,其中NO占0.4 mol,所以NO的體積分數(shù)為50%,。在平衡狀態(tài)下,v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗,所以k正c2(NO2)=k逆c2(NO)c(O2),進一步求出。A顯然容器II的起始投料與容器I的平衡量相比,增大了反應(yīng)物濃度,平衡將向逆反應(yīng)方向移動,所以容器II在平衡時氣體的總物質(zhì)的量一定小于1 mol,故兩容器的壓強之比一定大于4:5,A錯誤;B若容器II在某時刻,由反應(yīng) 2NO2 2NO + O2 起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2變化量(mol/L) 2x 2x x平衡量(mol/L) 0.32x 0.5+2x 0.2+x因為,解之得x=,求出此時濃度商Qc=K,所以容器II達平衡時,一定小于1,B錯誤;C若容器III在某時刻,NO的體積分數(shù)為50%,由反應(yīng) 2NO2 2NO + O2起始量(mol/L) 0 0.5 0.35變化量(mol/L) 2x 2x x平衡量(mol/L) 2x 0.52x 0.35x 由0.52x=2x+0.35x,解之得,x=0.05,求出此時濃度商Qc=,說明此時反應(yīng)未達平衡,反應(yīng)繼續(xù)向逆反應(yīng)方向進行,NO進一步減少,所以C正確;D溫度為T2時,0.8,因為正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度后化學平衡常數(shù)變大,所以T2T1,D正確?!久麕燑c睛】試題主要從濃度、溫度對化學反應(yīng)速率、化學平衡的影響以及平衡常數(shù)的計算等方面,考查學生對化學反應(yīng)速率、化學平衡等化學基本原理的理解和應(yīng)用,關(guān)注信息獲取、加工和處理能力的提高。解題時首先要分析反應(yīng)的特征,如是恒溫恒容還是恒溫恒壓反應(yīng),是氣體分子數(shù)目增加的還是氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng),其次分析所建立的平衡狀態(tài)的條件和平衡狀態(tài)的特征,最后逐一分析試題中所設(shè)計的選項,判斷是否正確。本題只給了一個平衡量,通過化學平衡計算的三步分析法,分析容器I中平衡態(tài)的各種與4個選項相關(guān)的數(shù)據(jù),其他容器與I進行對比,通過濃度商分析反應(yīng)的方向,即可判斷。本題難度較大,如能用特殊值驗證的反證法,則可降低難度。4【2016年高考江蘇卷】一定溫度下,在3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 達到平衡。下列說法正確的是 ( )A該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱B達到平衡時,容器中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器中的大C達到平衡時,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的兩倍D達到平衡時,容器中的正反應(yīng)速率比容器中的大【答案】AD【解析】試題分析:A、分析、中數(shù)據(jù)知反應(yīng)開始時中加入的H2、CO與中加入甲醇的物質(zhì)的量相當,平衡時甲醇的濃度:,溫度:,即升高溫度平衡逆向移動,該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng),A正確;B、相當于將容器的體積縮小二分之一,該反應(yīng)正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),增大壓強平衡正向移動,達到平衡時,容器中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器中的小,b錯誤;C、和對比,相當于將容器的體積縮小二分之一,該反應(yīng)正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),增大壓強平衡正向移動,則中氫氣的濃度小于中氫氣濃度的2倍,和對比,平衡逆向移動,氫氣濃度增大,故達到平衡時,容器中c(H2)小于容器中c(H2)的兩倍,c錯誤;D、溫度:,當其他條件不變時,升高溫度反應(yīng)速率加快,故達到平衡時,容器中的正反應(yīng)速率比容器中的大,d正確。答案選AD?!究键c定位】本題主要是考查化學反應(yīng)速率和化學平衡的有關(guān)判斷與計算以及外界條件對反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響【名師點晴】高考考綱明確要求:理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應(yīng)速率和化學平衡的影響。理解化學平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算?;瘜W反應(yīng)速率這一部分主要考查化學反應(yīng)速率的概念及表示方法、影響化學反應(yīng)速率的影響因素、化學反應(yīng)速率的大小比較和化學反應(yīng)速率的有關(guān)圖像。化學平衡是重要的化學基本理論,是中學化學的重點和難點,也是考查學生能力的重要載體,是高考歷久不衰的熱點。化學平衡是包含溶解平衡、電離平衡、水解平衡等的一個平衡理論體系,而化學平衡則是這一體系的核心,是分析其他平衡移動的基礎(chǔ)?;瘜W平衡常數(shù)則是新課標地區(qū)的高考命題熱點,并且試題的綜合性強、能力要求高。解答時注意利用好放大縮小思想:該方法適用于起始投入物質(zhì)的物質(zhì)的量之間存在一定的倍數(shù)關(guān)系。它指的是將反應(yīng)容器的體積擴大一定的倍數(shù),使起始物質(zhì)的濃度相同,則在一定條件下,可建立相同的平衡態(tài)。然后在此基礎(chǔ)上進行壓縮,使其還原為原來的濃度。分析在壓縮過程中,平衡如何移動,再依據(jù)勒夏特列原理,分析相關(guān)量的變化情況。5【2016年高考北京卷】下列食品添加劑中,其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是 ( )A抗氧化劑B調(diào)味劑C著色劑D增稠劑【答案】A【解析】試題分析:A、抗氧化劑減少食品與氧氣的接觸,延緩氧化的反應(yīng)速率,A正確;B、調(diào)味劑是為了增加食品的味道,與速率無關(guān),B錯誤;C、著色劑是為了給食品添加某種顏色,與速率無關(guān),C錯誤;D、增稠劑是改變物質(zhì)的濃度,與速率無關(guān),D錯誤,答案選A?!究键c定位】本題主要是考查食品添加劑的有關(guān)判斷【名師點晴】化學是一門實用性很強的學科,在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)中應(yīng)用十分廣泛。食品添加劑關(guān)互我們每個人的健康,了解食品添加劑是每個人應(yīng)該掌握的基本常識,只有掌握一定的化學知識,才會使我們的生活質(zhì)量得以提升,也才會更安全、更健康。了解抗氧化劑、調(diào)味劑、著色劑、增稠劑的含義是解答的關(guān)鍵,注意相關(guān)知識的積累。6【2016年高考上海卷】(本題共12分)隨著科學技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高,CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點。完成下列填空:(1)目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原,所涉及的反應(yīng)方程式為:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)已知H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加。若溫度從300升至400,重新達到平衡,判斷下列表格中各物理量的變化。(選填“增大”、“減小”或“不變”)v正v逆平衡常數(shù)K轉(zhuǎn)化率(2)相同溫度時,上述反應(yīng)在不同起始濃度下分別達到平衡,各物質(zhì)的平衡濃度如下表:CO2/molL-1H2/molL-1CH4/molL-1H2O/molL-1平衡abcd平衡mnxya、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為_。(3)碳酸:H2CO3,Ki1=4.310-7,Ki2=5.610-11草酸:H2C2O4,Ki1=5.910-2,Ki2=6.410-50.1 mol/L Na2CO3溶液的pH_0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(選填“大于”“小于”或“等于”)等濃度廣東草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是_。若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_。(選填編號)AH+HC2O4-HCO3-CO32- bHCO3-HC2O4-C2O42-CO32-cH+HC2O4-C2O42-CO32- dH2CO3 HCO3-HC2O4-CO32-(4)人體血液中的碳酸和碳酸氫鹽存在平衡:H+ HCO3- H2CO3,當有少量酸性或堿性物質(zhì)進入血液中時,血液的pH變化不大,用平衡移動原理解釋上述現(xiàn)象。_【答案】(1)v正v逆平衡常數(shù)K轉(zhuǎn)化率增大增大減小減?。?) (3)大于;草酸;ac (4)當少量酸性物質(zhì)進入血液中,平衡向右移動,使H+濃度變化較小,血液中的pH基本不變;當少量堿性物質(zhì)進入血液中,平衡向左移動,使H+濃度變化較小,血液的pH基本不變。(合理即給分)【解析】試題分析:(1)H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加,這說明升高溫度平衡逆反應(yīng)方向進行,即正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。升高溫度正逆反應(yīng)速率均增大,平衡逆反應(yīng)方向進行,平衡常數(shù)減小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。(2)相同溫度時平衡常數(shù)不變,則a、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為。(3)根據(jù)電離常數(shù)可知草酸的酸性強于碳酸,則碳酸鈉的水解程度大于草酸鈉,所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。草酸的酸性強于碳酸,則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是草酸。A草酸的二級電離常數(shù)均大于碳酸的,所以草酸的電離程度大于,因此溶液中H+HC2O4-C2O42-HCO3-CO32-,a正確;B根據(jù)a中分析可知b錯誤;c根據(jù)a中分析可知c正確;d根據(jù)a中分析可知d錯誤,答案選ac。(4)根據(jù)平衡可知當少量酸性物質(zhì)進入血液中,平衡向右移動,使H+濃度變化較小,血液中的pH基本不變;當少量堿性物質(zhì)進入血液中,平衡向左移動,使H+濃度變化較小,血液的pH基本不變?!究键c定位】考查外界條件對平衡狀態(tài)的影響、電離常數(shù)應(yīng)用等?!久麕燑c睛】高中化學中,我們除了學習了化學反應(yīng)平衡以外,還學習了水溶液中的電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。溶液中的這三大平衡,和普通的化學反應(yīng)平衡一樣,都適用勒夏特列原理,所有關(guān)于平衡的原理、規(guī)律、計算都是相通的,在學習過程中,不可將他們割裂開來。 勒夏特列原理(又稱平衡移動原理)的內(nèi)容是:改變影響平衡的一個因素,平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。關(guān)鍵詞“減弱”有兩層含義,(1)平衡移動方向:與改變條件相反的方向;(2)平衡移動程度:不能抵消這種改變。它定性揭示了化學平衡與外界條件的關(guān)系,在幫助中學生判斷平衡移動方向,分析平衡移動后濃度、體積百分含量、轉(zhuǎn)化率變化等方面非常方便實用。而且“勒夏特列原理有廣泛適用性,可用于研究所有的化學動態(tài)平衡,如沉淀溶解平衡、電離平衡、鹽類水解平衡等,所以它是一個很重要的基本規(guī)律。另外注意平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),溫度不變,K值不變。7【2016年高考天津卷】(14分)氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)?;卮鹣铝袉栴}:(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) Hv(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為_?!敬鸢浮浚?)ac(4)光能轉(zhuǎn)化為化學能【解析】試題分析:(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) H”“ B【解析】(3) H2S(g) + CO2(g)COS(g)+ H2O(g)開始 0.40mol 0.10mol 0 0反應(yīng) x x x x平衡 (0.40x)mol (0.10x)mol x x解得x=0.01mol,所以H2S的轉(zhuǎn)化率是由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng),所以在該條件下反應(yīng)達到平衡時化學平衡常數(shù);根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知溫度由610K升高到620K時,化學反應(yīng)達到平衡,水的物質(zhì)的量分數(shù)由0.02變?yōu)?.03,所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大。21;根據(jù)題意可知:升高溫度,化學平衡向正反應(yīng)方向移動,根據(jù)平衡移動原理:升高溫度,化學平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故H0;A增大H2S的濃度,平衡正向移動,但加入量遠遠大于平衡移動轉(zhuǎn)化消耗量,所以H2S轉(zhuǎn)化率降低,A錯誤;B增大CO2的濃度,平衡正向移動,使更多的H2S反應(yīng),所以H2S轉(zhuǎn)化率增大,B正確;CCOS是生成物,增大生成物的濃度,平衡逆向移動,H2S轉(zhuǎn)化率降低,C錯誤;DN2是與反應(yīng)體系無關(guān)的氣體,充入N2,不能使化學平衡發(fā)生移動,所以對H2S轉(zhuǎn)化率無影響,D錯誤。答案選B。10【2018新課標1卷】采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}(1)1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,其分子式為_。(2)FDaniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25時N2O5(g)分解反應(yīng):其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示(t=時,N2O5(g)完全分解):t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H1=4.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g) H 2=55.3 kJmol1則反應(yīng)N2O5(g)2NO2(g)+ O2(g)的H=_ kJmol1。研究表明,N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62 min時,測得體系中pO2=2.9 kPa,則此時的=_kPa,v=_kPamin1。若提高反應(yīng)溫度至35,則N2O5(g)完全分解后體系壓強p(35)_63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是_。25時N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計算結(jié)果保留1位小數(shù))。(3)對于反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),R.AOgg提出如下反應(yīng)歷程:第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反應(yīng)第三步 NO+NO32NO2 快反應(yīng)其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_(填標號)。Av(第一步的逆反應(yīng))v(第二步反應(yīng))B反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D第三步反應(yīng)活化能較高【答案】 O2 53.1 30.0 6.0102 大于 溫度提高,體積不變,總壓強提高;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強提高 13.4 AC【解析】分析:(1)根據(jù)還原劑失去電子轉(zhuǎn)化為氧化產(chǎn)物判斷;(2)根據(jù)蓋斯定律計算;根據(jù)壓強之比是物質(zhì)的量之比計算;根據(jù)溫度對壓強和平衡狀態(tài)的影響分析;根據(jù)五氧化二氮完全分解時的壓強計算出二氧化氮、氧氣的壓強,然后再根據(jù)二氧化氮轉(zhuǎn)化的方程式計算平衡時二氧化氮、四氧化二氮的壓強。(3)根據(jù)三步反應(yīng)的特點分析判斷。詳解:(1)氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑,硝酸銀中只有氧元素化合價會升高,所以氧化產(chǎn)物是氧氣,分子式為O2;(2)已知:、2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H14.4kJ/mol、2NO2(g)N2O4(g) H255.3kJ/mol根據(jù)蓋斯定律可知2即得到N2O5(g)2NO2(g)+1/2O2(g) H153.1kJ/mol;根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1:2,又因為壓強之比是物質(zhì)的量之比,所以消耗五氧化二氮減少的壓強是2.9kPa25.8kPa,則此時五氧化二氮的壓強是35.8kPa5.8kPa30.0kPa,因此此時反應(yīng)速率v2.0103306.0102(kPamin1);由于溫度升高,容器容積不變,總壓強提高,且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強提高,所以若提高反應(yīng)溫度至35,則N2O5(g)完全分解后體系壓強p(35)大于63.1 kPa。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時的壓強是63.1kPa,根據(jù)方程式可知完全分解時最初生成的二氧化氮的壓強是35.8kPa271.6 kPa,氧氣是35.8kPa217.9 kPa,總壓強應(yīng)該是71.6 kPa+17.9 kPa89.5 kPa,平衡后壓強減少了89.5 kPa63.1kPa26.4kPa,所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時四氧化二氮對應(yīng)的壓強是26.4kPa,二氧化氮對應(yīng)的壓強是71.6 kPa26.4kPa218.8kPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)。(3)A、第一步反應(yīng)快,所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率,A正確;B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO,B錯誤;C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知NO2與NO3的碰撞僅部分有效,C正確;D、第三步反應(yīng)快,所以第三步反應(yīng)的活化能較低,D錯誤。答案選AC。點睛:本題主要是考查化學反應(yīng)原理,側(cè)重于化學反應(yīng)速率與化學平衡的有關(guān)分析與計算,題目難度較大。試題設(shè)計新穎,陌生感強,計算量較大,對學生的要求較高。壓強和平衡常數(shù)的計算是解答的難點,注意從阿伏加德羅定律的角度去理解壓強與氣體物質(zhì)的量之間的關(guān)系,注意結(jié)合反應(yīng)的方程式和表中數(shù)據(jù)的靈活應(yīng)用。也可以直接把壓強看作是物質(zhì)的量利用三段式計算。11【2018新課標2卷】CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題:(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol1該催化重整反應(yīng)的H=_ kJmol1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_(填標號)。A高溫低壓 B低溫高壓 C高溫高壓 D低溫低壓某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應(yīng),達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為_mol2L2。(2)反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低,同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:積碳反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷,催化劑X_Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是_。在反應(yīng)進料氣組成、壓強及反應(yīng)時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時,下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是_填標號)。AK積、K消均增加 Bv積減小,v消增加 CK積減小,K消增加 Dv消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)p(CO2)-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時,不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序為_。【答案】 247 A 劣于 相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率??;而消碳反應(yīng)活化能相對小,消碳反應(yīng)速率大 AD pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)【解析】分析:(1)根據(jù)蓋斯定律計算;根據(jù)反應(yīng)特點結(jié)合溫度和壓強對平衡狀態(tài)的影響解答;根據(jù)轉(zhuǎn)化率利用三段式計算平衡常數(shù);(2)根據(jù)活化能對反應(yīng)的影響分析;根據(jù)反應(yīng)熱結(jié)合溫度對平衡狀態(tài)的影響以及圖像曲線變化趨勢解答;根據(jù)反應(yīng)速率方程式分析影響其因素結(jié)合圖像解答。詳解:(1)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol1根據(jù)蓋斯定律可知2即得到該催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的H=247 kJmol1。正反應(yīng)是體積增大的吸熱反應(yīng),所以有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓,答案選A;某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應(yīng),達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,根據(jù)方程式可知CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)起始濃度(mol/L) 1 0.5 0 0轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.25 0.25 0.5 0.5平衡濃度(mol/L) 0.75 0.25 0.5 0.5所以其平衡常數(shù)為mol2L2。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率??;而消碳反應(yīng)活化能相對小,消碳反應(yīng)速率大,所以催化劑X劣于Y。A正反應(yīng)均是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行,因此K積、K消均增加,A正確;B升高溫度反應(yīng)速率均增大,B錯誤;C根據(jù)A中分析可知選項C錯誤;D積碳量達到最大值以后再升高溫度積碳量降低,這說明v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大,D正確。答案選AD。根據(jù)反應(yīng)速率方程式可知在p(CH4)一定時,生成速率隨p(CO2)的升高而降低,所以根據(jù)圖像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序為pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。點睛:本題主要是考查影響化學平衡的因素,化學圖像的分析與判斷,化學計算等知識。圖像分析是解答的易錯點和難點,注意化學平衡圖像分析的答題技巧,看圖像時:一看面:縱坐標與橫坐標的意義;二看線:線的走向和變化趨勢;三看點:起點,拐點,終點,然后根據(jù)圖象中呈現(xiàn)的關(guān)系、題給信息和所學知識相結(jié)合,做出符合題目要求的解答。夯實基礎(chǔ):1【上海嘉定區(qū)2019屆高三化學一?!緾O和NO都是汽車尾氣中的有害氣體,它們在催化轉(zhuǎn)換器中能反應(yīng)生成氮氣和CO2,對此反應(yīng),下列說法中錯誤的是 ( )A改變壓強不可以改變反應(yīng)速率B使用催化劑能同時增加正、逆反應(yīng)的速率C增加壓強能增加反應(yīng)速率D升高溫度能增加吸熱方向的反應(yīng)速率【答案】A【解析】A. 改變壓強如果能改變物質(zhì)的濃度,則可以改變反應(yīng)速率,A錯誤;B. 使用催化劑能降低活化能,因此可同時增加正、逆反應(yīng)的速率,B正確;C. 根據(jù)A中的分析可知增加壓強能增加反應(yīng)速率,C正確;D. 升高溫度能增大活化分子的百分數(shù),因此可以加快反應(yīng)速率,D正確;答案選A。2【河北安平中學2019屆高三第五次月考】0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL,與10mL水混合,反應(yīng)速率為v1mol/(Ls);0.2mol/LNa2S2O3溶液和0.2mol/LH2SO4溶液各5mL,與20mL水混合,反應(yīng)速率為v2mol/(Ls)。則v1和v2的關(guān)系是 (- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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