（北京专用）2020届高考化学一轮复习 专题十三 化学反应速率和化学平衡课件

专题十三化学反应速率和化学平衡高考化学(北京专用)五年高考A组自主命题·北京卷题组考点一化学反应速率1.(2016北京理综,8,6分)下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是 ()A.抗氧化剂B.调味剂C.着色剂D.增稠剂答案A抗氧化剂是防止食品氧化变质的添加剂,使用目的是延缓食品的变质。解题关键明确使用各种食品添加剂的目的。2.(2014北京理综,12,6分)一定温度下,10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) ()A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)3.3×10-2mol/(L·min)C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol/LD.反应至6min时,H2O2分解了50%t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9答案CA项,0~6min内,产生n(O2)=1×10-3mol,消耗n(H2O2)=2×10-3mol,则v(H2O2)= = ≈3.3×10-2mol/(L·min),故A项正确;B项,依照A项解题步骤,可知B项正确;C项,反应至6min时,消耗n(H2O2)=2×10-3mol,剩余c(H2O2)= =0.20mol/L,故C项不正确;D项,反应至6min时,消耗n(H2O2)=2×10-3mol,占起始H2O2物质的量的50%,故D项正确。ct3321010106minmolL33310100.40/2101010LmolLmolL解题关键本题以过氧化氢的催化分解实验为情境,考查了化学反应速率的相关计算。易错警示计算化学反应速率时,注意不能忽略体积而用物质的量的变化量除以时间;不能用固体或纯液体表示化学反应速率。3.(2018北京理综,27节选)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下: (3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。ⅰ.SO2+4I-+4H+ S↓+2I2+2H2Oⅱ.I2+2H2O+ ++2I-(4)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)序号ABCD试剂组成0.4mol·L-1KIamol·L-1KI0.2mol·L-1H2SO40.2mol·L-1H2SO40.2mol·L-1KI0.0002molI2实验现象溶液变黄,一段时间后出现浑浊溶液变黄,出现浑浊较A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快①B是A的对比实验,则a=。②比较A、B、C,可得出的结论是。③实验表明,SO2的歧化反应速率DA。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:。答案(3)SO2S 4H+(4)①0.4②I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率③反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快24O解析(3)催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变,在ⅰ中I-被氧化为I2,则在ⅱ中I2应该被SO2还原为I-,结合原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒可配平反应ⅱ的离子方程式。(4)①B是A的对比实验,B中加入0.2mol·L-1的H2SO4,A中不加H2SO4,所以KI的浓度应该与A相同,即a=0.4。②比较A、B、C可知,有H2SO4和KI时,SO2歧化反应速率较只有KI时快;只有H2SO4,无KI时不发生歧化反应,所以可得出的结论为酸性增强,I-催化SO2歧化反应速率提高。规律总结Fe3+催化H2O2分解与I-催化SO2歧化反应相似,Fe3+催化H2O2分解的过程为2Fe3++H2O2 O2↑+2Fe2++2H+、2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O。4.(2013北京理综,11,6分)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 ()A. B. 考点二化学平衡C. D. 答案C2NO2(g) N2O4(g)ΔH0,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A项能用平衡移动原理解释;H2O H++OH-(ΔH0),升高温度,平衡正向移动,KW=c(H+)·c(OH-)增大,B项能用平衡移动原理解释;分解反应2H2O2 O2↑+2H2O不是可逆反应,不存在化学平衡,C项不能用平衡移动原理解释;在氨水中存在电离平衡NH3·H2O N +OH-,稀释时平衡正向移动,所以,浓度变化10倍,pH变化小于1,D项能用平衡移动原理解释。4H审题技巧凡是涉及平衡移动的问题都可以用平衡移动原理解释。思路分析MnO2作催化剂加快过氧化氢分解,与平衡移动无关。5.(2011北京理综,12,6分)已知反应:2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3,分别在0℃和20℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)如下图所示。下列说法正确的是() A.b代表0℃下CH3COCH3的Y-t曲线B.反应进行到20min末,CH3COCH3的 1(0)(20)vv℃℃考点三化学平衡的相关计算及化学平衡常数的应用C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的 =1(0)(20)nn℃℃答案DA项,反应开始时b曲线所示化学反应速率快,达到平衡所需的时间短,所以b代表20℃下CH3COCH3的Y-t曲线。B项,由题图可知,20min末时CH3COCH3的 1,所以CH3COCH3的 1。C项,由题图可知,20℃时CH3COCH3的平衡转化率一定小于0℃时的平衡转化率。D项,当Y=0.113时,a曲线与b曲线相交,故产物量相同。(0)(20)nn℃℃(0)(20)vv℃℃6.(2010北京理综,12,6分)某温度下,H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)的平衡常数K= 。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是 ()A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/LD.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢起始浓度甲乙丙c(H2)/mol/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.02094答案CB项,设甲中转化的c(H2)为x,则有x2/(0.010mol/L-x)2=9/4,解得x=0.006mol/L,则甲中H2的转化率为60%;对甲加压,使容器体积减小为原来的一半与丙等效,而加压题给反应平衡不移动,所以H2的转化率不变。A项,增大c(H2)可提高CO2的转化率,故A项正确。C项,平衡时,甲、丙中c(CO2)分别为0.004mol/L、0.008mol/L。D项,温度相同,丙中反应物浓度最大,甲中反应物浓度最小,所以丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢。评析本题是对化学反应速率与化学平衡的综合考查,难度较大,关键是理解平衡常数K的含义,并能利用其进行简单的计算。1.(2019浙江4月选考,22,2分)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-),油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比,下列说法不正确的是 ()A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解考点一化学反应速率B组统一命题、省（区、市）卷题组答案D体系温度升高,油脂水解反应速率加快,A正确;高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,增大了油脂分子与水分子的接触,水解反应速率加快,B正确;高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解,C正确;高温高压下的液态水,尽管具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-),但仍然呈中性,c(H+)=c(OH-),与常温下在油脂水解时加入相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱不相同,D错误。疑难突破升高温度(A)、增大反应物的接触面积(B)、使用催化剂(C)均能使化学反应速率加快。2.(2014课标Ⅰ,9,6分)已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:H2O2+I- H2O+IO-慢H2O2+IO- H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是 ()A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98kJ·mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)答案A由于反应速率由慢反应决定,故I-浓度越大,反应速率越快,A正确;IO-为中间产物,不是催化剂,B错误;活化能不是反应热,反应热是正、逆反应活化能的差值,C错误;D错误。3.(2019课标Ⅰ,28,14分)水煤气变换[CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是COH2(填“大于”或“小于”)。(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为(填标号)。A.0.25B.0.25C.0.25~0.50D.0.50E.0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的ΔH0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=eV,写出该步骤的化学方程式。(4)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的 和pCO相等、 和 相等。2HOp2COp2Hp 计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率 (a)=kPa·min-1。467℃时 和pCO随时间变化关系的曲线分别是、。489℃时 和pCO随时间变化关系的曲线分别是、。v2Hp2Hp答案(1)大于(2)C(3)小于2.02COOH*+H*+H2O* COOH*+2H*+OH*(或H2O* H*+OH*)(4)0.0047bcad解析本题涉及化学反应速率、化学平衡的相关计算及化学平衡移动的影响因素,主要考查学生运用图表、图形分析和解决化学问题的能力。借助水煤气变换反应认识化学变化有一定限度、速率,体现变化观念与平衡思想的学科核心素养。(1)相同温度下,分别用H2、CO还原CoO(s),平衡时H2的物质的量分数(0.0250)大于CO的物质的量分数(0.0192),说明转化率:H2CO,故还原CoO(s)为Co(s)的倾向:COH2。(2)利用“三段式”解答。721℃时,设气体反应物开始浓度均为1mol·L-1,则H2(g)+CoO(s) Co(s)+H2O(g)起始(mol·L-1)10转化(mol·L-1)xx平衡(mol·L-1)1-xx则有 =0.0250,解得x=0.975,故K1= = =39;CO(g)+CoO(s)