2020年高考化学二轮复习命题区间六化学反应速率和化学平衡(大题中选择题)

考前三个月系列图书配套资源命题区间六化学反应速率和化学平衡(大题中选择题)第一篇一、化学反应速率及影响因素1.理解化学反应速率的概念化学反应速率是定量描述化学反应快慢的物理量，通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。注意：①这里的速率是指某段时间的平均速率。②关注反应的化学计量数。高考必备知识2.外界条件对化学反应速率的影响特别提醒(1)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。如升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度反之。(2)密闭容器中充入惰性气体①恒容条件，充入惰性气体，反应速率不改变。②恒压条件下，充入惰性气体，相当于扩大容器体积，反应速率减小。二、化学平衡的建立与平衡移动1.化学平衡的判断(1)等——“逆向相等”①同一物质(两种表述)：v正＝v逆，断键数＝成键数。②不同物质：v正XX的化学计量数＝v逆YY的化学计量数。(2)定——“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时，反应达到平衡状态，即“变量”不变→平衡状态。2.化学平衡常数(1)对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K＝cpC·cqDcmA·cnB。另可用压强平衡常数表示：Kp＝ppC·pqDpmA·pnB[p(C)为平衡时气体C的分压]。(2)平衡常数与温度的关系对于放热反应，温度越高，平衡常数越小；对于吸热反应，温度越高，平衡常数越大。(3)平衡常数与方程式的关系①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。nK。3.化学平衡移动方向的判断(1)根据勒夏特列原理判断。(2)根据图像中正、逆反应速率的相对大小判断：若v正＞v逆，则平衡向正反应方向移动；反之，平衡向逆反应方向移动。(3)根据变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率增大的程度小于(或大于)逆反应速率增大的程度，则平衡向逆(或正)反应方向移动。(4)根据浓度商(Q)规则判断：若某温度下Q＜K，则反应向正反应方向进行；Q＞K，反应向逆反应方向进行。4.催化剂在实际生产中的作用(1)在给定条件下，反应物之间除发生“主反应”和多个“副反应”时，理想的催化剂能够大幅度提高目标产物的产率。(2)催化剂能提高非平衡状态下单位时间内反应物的转化率，但对平衡转化率无影响。1.(2019·浙江4月选考，17)下列说法正确的是A.H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B.C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1√重练高考真题12342.[2018·全国卷Ⅱ，27(1)]CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。ΔH＝247kJ·mol－1有利于提高CH4平衡转化率的条件是______(填标号)。A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压解析根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于反应正向进行。A12343.[2018·全国卷Ⅱ，27(2)改编]反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：反应积碳反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反应CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/kJ·mol－175172活化能/kJ·mol－1催化剂X3391催化剂Y43721234在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填字母)。A.K积、K消均增加B.v积减小、v消增加C.K积减小、K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大AD1234解析由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是先增大后减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。反应积碳反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反应CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/kJ·mol－175172活化能/kJ·mol－1催化剂X3391催化剂Y43721234下列可判断反应达到平衡的是________(填字母)。a.溶液的pH不再变化d.c(I－)＝ymol·L－14.[2017·全国卷Ⅲ，28(4)改编]反应：AsO3－3(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO3－4(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。b.v(I－)＝2v(AsO3－3)c.c(AsO3－4)/c(AsO3－3)不再变化ac1234解析a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；c项，随反应进行，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I－)＝2ymol·L－1，故当c(I－)＝ymol·L－1时，反应未达到平衡。c(AsO3－4)不断增大，c(AsO3－3)不断减小，1234题组一化学反应速率及影响因素1.已知：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2OΔH＜0。下列说法不正确的是A.其他条件不变，适当增大盐酸的浓度将加快化学反应速率B.其他条件不变，适当增加CaCO3的用量将加快化学反应速率C.反应过程中，化学反应速率将先增大后减小D.一定条件下反应速率改变，ΔH不变√精练预测押题1234567891011解析盐酸浓度增大，H＋浓度增大，反应速率加快，A项正确；由于CaCO3是固体，若只增大其用量，而不增大其与盐酸的接触面积，化学反应速率将不变，B项错误；由于反应放热，反应过程中温度升高，反应速率会变快，但随着盐酸浓度的减小，反应速率会逐渐变慢，C项正确；反应焓变与反应物和生成物的状态和化学计量数有关，与反应快慢无关，D项正确。12345678910112.900℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯，发生反应：123456一段时间后，反应达到平衡，反应过程中测定的部分数据如下表所示：时间/min010203040n(乙苯)/mol0.400.300.24n2n3n(苯乙烯)/mol0.000.10n10.200.207891011下列说法正确的是A.保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率大于50.0%B.反应在前20min内的平均反应速率v(H2)＝0.008mol·L－1·min－1C.若混合气体的平均摩尔质量不再变化，则说明反应已达到平衡状态D.相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，则达到平衡前：v正＞v逆√1234567891011解析由表中数据可知，30min时反应处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为0.20mol，由化学方程式可知参加反应的乙苯的物质的量为0.20mol，故乙苯的转化率为×100%＝50.0%，保持其他条件不变，向容器中充入不参加反应的水蒸气作为稀释剂，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，则乙苯的转化率不变，A项错误；1234560.20mol0.40mol时间/min010203040n(乙苯)/mol0.400.300.24n2n3n(苯乙烯)/mol0.000.10n10.200.207891011由表中数据可知，20min内乙苯的物质的量的变化量为0.40mol－0.24mol＝0.16mol，v(乙苯)＝＝0.004mol·L－1·min－1，反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)＝v(乙苯)＝0.004mol·L－1·min－1，B项错误；1234560.16mol2L20min时间/min010203040n(乙苯)/mol0.400.300.24n2n3n(苯乙烯)/mol0.000.10n10.200.20反应中混合气体的质量不变，但物质的量逐渐增大，若混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明气体的物质的量不变，则反应已达到平衡状态，C项正确；7891011由表中数据可知，30min时反应处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为0.20mol，其浓度为＝0.10mol·L－1，由化学方程式可知，氢气的平衡浓度为0.10mol·L－1，参加反应的乙苯的物质的量为0.20mol，故平衡时乙苯的浓度为0.10mol·L－1，K＝＝0.10，相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，此时Q＝＝0.15＞K，反应向逆反应方向进行，故达到平衡前v正＜v逆，D项错误。0.20mol2L时间/min010203040n(乙苯)/mol0.400.300.24n2n3n(苯乙烯)/mol0.000.10n10.200.200.10×0.100.100.102×0.3020.10212345678910113.Boderlscens研究反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＜0，温度为T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表：123456容器编号起始物质t/min020406080100Ⅰ0.5molI2、0.5molH2w(HI)/%05068768080ⅡxmolHIw(HI)/%10091848180807891011研究发现上述反应中v正＝ka·w(H2)·w(I2)，v逆＝kb·w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法正确的是A.温度为T时，该反应的＝80B.容器Ⅰ中前20min的平均速率v(HI)＝0.0125mol·L－1·min－1C.若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1mol的H2、I2、HI，反应逆向进行D.若两容器中，ka(Ⅰ)＝ka(Ⅱ)，且kb(Ⅰ)＝kb(Ⅱ)，则x的值一定为1√123456容器编号起始物质t/min020406080100Ⅰ0.5molI2、0.5molH2w(HI)/%05068768080ⅡxmolHIw(HI)/%10091848180807891011kakb若两容器中，ka(Ⅰ)＝ka(Ⅱ)，且kb(Ⅰ)＝kb(Ⅱ)，则为恒容条件下的等效平衡，则x的值一定为1，D项正确。123456解析温度为T时，该反应的kakb＝v正wH2·wI2v逆w2HI＝w2HIwH2·wI2＝0.820.1×0.1＝64，A项错误；容器Ⅰ中第20minw(HI)＝50%，则物质的量为0.5mol，故平均速率v(HI)＝0.5mol1L20min＝0.025mol·L－1·min－1，B项错误；容器Ⅰ平衡时H2、I2、HI浓度分别为0.1mol·L－1、0.1mol·L－1、0.8mol·L－1，K＝0.820.1×0.1＝64，若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1mol的H2、I2、HI，Q＝0.120.1×0.1＝1＜64，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，C项错误；78910114.(2019·西安高三模拟)碳热还原制备氮化铝总反应的化学方程式为Al2O3(s)＋3C(s)＋N2(g)2AlN(s)＋3C