2014年高考化学二轮复习收尾练化学反应速率和化学平衡

化学反应速率和化学平衡1.(2013·福建高考)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－1的NaHSO3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，实验结果如下图。据图分析，下列判断不正确．．．的是()A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10－5mol·L－1·s－1D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂【解析】A．由图像可知，40℃之前温度越高溶液变蓝所需要的时间越短；40℃之后温度越高溶液变蓝所需要的时间越长，其变化趋势相反。B.b、c两点的温度不同，所以反应速率不相等。C.当溶液变蓝时发生反应IO－3＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，此时反应6HSO－3＋2IO－3===6SO2－4＋2I－＋6H＋恰好结束，即溶液变蓝时NaHSO3恰好完全反应，v(NaHSO3)＝0.020mol·L－1×10.0mL80s×50.0mL＝5.0×10－5mol·L－1·s－1。D.温度高于40℃时，淀粉易糊化，故淀粉不宜在高于40℃的条件下作指示剂。【答案】B2．(2013·江苏高考)一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1【解析】容器Ⅰ中反应正向进行，放出热量，容器Ⅱ中反应逆向进行，吸收热量，两个容器中反应温度不同，则Ⅰ、Ⅱ中正反应速率不相同，A错。容器Ⅲ中加入反应物的量比容器Ⅰ中多，由于该反应为放热反应，Ⅲ中放出热量比Ⅰ多，Ⅲ中反应正向进行的程度比Ⅰ小，因此容器Ⅲ中反应的化学平衡常数比Ⅰ小，B错。Ⅰ中反应正向进行，放出热量，Ⅱ中反应逆向进行，吸收热量，由于容器均为绝热容器，Ⅰ和Ⅱ中反应进行的程度均较小，则C、D均正确。【答案】CD3．(2013·唐山一模)在一密闭容器中发生反应：2X(g)＋Y(g)aZ(g)ΔH＝QkJ·mol－1，开始按体积比2∶1将X、Y充入反应器中，一定条件下发生反应。图甲和图乙是根据反应绘制的图象，下列有关说法正确的是()甲乙A．图甲，p1p2，a3B．图甲，T1T2，Q0C．图乙，t1时表示恒温、恒压条件下，向平衡体系中充入一定量的Z气体D．图乙，如果a＝3，t2时表示向体系中加入了催化剂或增大压强【解析】A项，图甲，在同一温度下(T1)，p1压强下先达到平衡，说明p1p2，由图可知压强大时Z的体积分数反而小，说明增大压强平衡逆向移动，则a3；B项，图甲，在同一压强下(p2)，T2温度下先达到平衡，说明T2T1，由图可知温度高时Z的体积分数反而小，说明升高温度平衡逆向移动，则Q0；D项，图乙，t2时正、逆反应速率同等倍数增大，则可能是使用了催化剂或a＝3时增大压强。【答案】D4．(2013·临沂质检)无水氯化铝是一种重要的催化剂，工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为2Al2O3(s)＋6Cl2(g)高温4AlCl3(g)＋3O2(g)ΔH0。下列分析错误的是()A．增大反应体系的压强，反应速率加快B．加入碳粉，平衡向右移动，原因是碳与O2反应，降低了生成物的浓度且放出热量C．电解熔融的Al2O3和AlCl3均能得到单质铝D．将AlCl3·6H2O在氯化氢气流中加热，也可制得无水氯化铝【解析】该反应有气体参加和生成，增大压强，反应速率加快，A项正确；加入的碳消耗了反应生成的氧气且放热，使平衡右移，B项正确；熔融的AlCl3不导电，因此不能通过电解熔融的AlCl3来冶炼金属铝，C项错误；为了抑制AlCl3的水解，由AlCl3·6H2O制取无水AlCl3时必须在氯化氢气流中加热，D项正确。【答案】C5．(2013·皖南重点中学联考)氢气既是最理想的能源又是重要的化工原料，用甲烷制氢气是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下：①CH4(g)＋12O2(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH0②CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH0下列说法不正确的是()A．当反应①中v(CH4)正＝v(CO)逆时，表明该反应达平衡状态B．其他条件不变时，增大体系压强，反应①、②中甲烷的转化率均减小C．使用高效催化剂可以加快反应速率，同时提高CH4的转化率D．同一容器内同时发生反应①与②时，容器内温度可能保持不变【解析】催化剂只能同等程度地改变化学反应速率，不会改变化学平衡，对甲烷的转化率没有影响，C错。【答案】C6．(2012·安徽高考)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)催化剂2CO2(g)＋S(l)ΔH＜0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变【解析】该反应中S为液态，反应前后气体的物质的量改变，在恒容容器中进行该反应，平衡前随着反应的进行压强一直在改变，A项错误；反应中S为液态，其量的变化不影响反应速率，B项错误；该反应的正反应是放热反应，升温后平衡逆向移动，SO2的转化率减小，C项错误；平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变反应物的转化率，平衡常数不变，D项正确。【答案】D7．(2013·黄冈高三第二次联考)随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是()A．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD．570K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳【解析】“该反应速率极慢”，故提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，A说法正确；升高温度的措施在处理尾气时难以实现，故B错；该反应是可逆反应，故C错；平衡常数只与温度有关，故D错。【答案】A8．(2013·吕梁诊断考试)一定温度下，在某2L恒容密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1molH2O(g)，发生反应：2H2O(g)Cu2O光照2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1，不同时间产生O2的物质的量见下表：时间/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020下列说法正确的是()A．达到平衡时，需要从外界吸收的能量为0.968kJB．前20min内的平均反应速率v(H2O)＝2.5×10－5mol·L－1·min－1C．增大c(H2O)，可以提高水的分解率D．使用颗粒更小的纳米级Cu2O，可以增大平衡时O2的体积分数【解析】根据表中信息知，达平衡时生成的n(O2)＝0.0020mol，则达平衡时吸收的热量是484kJ·mol－1×0.0020mol＝0.968kJ，A项正确；B项，v(O2)＝0.0010mol2L×20min＝2.5×10－5mol·L－1·min－1，则v(H2O)＝2v(O2)＝5×10－5mol·L－1·min－1，B项错误；增大H2O的浓度，H2O的转化率降低，C项错误；催化剂只能加快反应速率，不能使平衡移动，D项错误。【答案】A9．(2013·徐州质检)T℃时，在1L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1，测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。下列说法不正确的是()时间/minc(H2)/mol·L－1c(CH3OH)/mol·L－1v(正)和v(逆)比较t060？t131v(正)＝v(逆)A.t0～t1时间内v(H2)＝3/(t1－t0)mol·L－1·min－1B．t1时，若升高温度或再充入CO2气体，都可以提高H2的转化率C．t0时，v(正)v(逆)D．T℃时，平衡常数K＝1/27，CO2与H2的转化率相等【解析】t0～t1时间内v(H2)＝(6－3)/(t1－t0)mol·L－1·min－1，正确；t1时，平衡常数K＝1/27，CO2与H2的转化率为50%；t0时，平衡向正方向移动，故v(正)v(逆)；t1时，处于平衡状态，升高温度平衡要向逆方向移动，H2的转化率要减小，故B项错误。【答案】B10．(2012·高考题组汇编)(1)(浙江高考)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)，则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝206.2kJ·mol－1的Kp＝________，随着温度的升高，该平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)(天津高考)写出WO3(s)＋3H2(g)高温W(s)＋3H2O(g)的化学平衡常数表达式为________。(3)(福建高考)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系：________。物质ABCD起始投料/mol2120【解析】(1)据题中Kp的描述可知，Kp＝p3H2·pCOpCH4·pH2O。该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，Kp增大。(2)根据反应的化学方程式可知，该反应的平衡常数表达式为K＝c3H2Oc3H2。(3)该反应的正反应是一个气体分子数减小的反应，反应达到平衡状态，体系压强升高，说明正反应是一个放热反应，升高温度，平衡向左移动，即化学平衡常数随温度升高而减小。【答案】(1)p3H2·pCOpCH4·pH2O增大(2)K＝c3H2Oc3H2(3)平衡常数随温度升高而变小11．(2013·高考题汇编)(1)(福建高考)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。①高温热分解法已知：H2S(g)H2(g)＋12S2(g)在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为cmol·L－1测定H2S的转化率，结果见右图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K＝________；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：__________________________。(2)(海南高考)CuBr2分解的热化学方程式为：2CuBr2(s)2CuBr(s)＋Br2(g)ΔH＝＋105.4kJ/mol在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解，平衡时p(Br2)为4.66×103Pa。①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则p(Br2)将会_______________(填“增大”、“不变”或“减小”)。②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p(Br2)的变化范围为________________。【解析】(1)①由图知，985℃时H2S的平衡转化率为40%，则：H2S(g)H2(g)＋12S