8-化学反应速率和化学平衡复习及专题练习

8化学反应速率和化学平衡复习及专题练习2年考情回顾知识网络构建热点考点突破热点题源预测2年考情回顾设问方式①化学反应速率影响分析及计算[例](2018·全国卷Ⅲ，10)，(2018·北京卷，9)②化学平衡移动原理应用[例](2018·全国卷Ⅱ，27)，(2017·江苏卷，15)，(2018·天津卷，5)③平衡常数、转化率等相关计算[例](2018·全国卷Ⅰ，28)，(2018·全国卷Ⅱ，27)，(2018·天津卷，6)，(2018·全国卷Ⅲ，28)④反应速率与化学平衡图像问题[例](2018·全国卷Ⅱ，27)，(2018·北京卷，10)，(2018·江苏卷，10)知识网络构建热点考点突破考点一化学反应速率及其影响因素•▼命题规律：•1．题型：选择题、填空题。•2．考向：历年高考都有所涉及，属于高频考点，主要有以下考查角度：①化学反应速率的定量计算；②化学反应速率的大小比较；③外界条件对化学反应速率的影响及其图像、数据表格分析。▼方法点拨：1．化学反应速率计算公式的理解与灵活运用v(B)＝ΔcBΔt＝ΔnBV·Δt(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。(3)同一化学反应中不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，如反应：aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)v(A)＝abv(B)，v(C)＝cbv(B)，v(D)＝dbv(B)(4)计算反应速率时，物质的量的变化值要转化为物质的量浓度的变化值。•2．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系实质•3．影响反应速率的因素、方式与结果•(1)气体反应体系中充入“惰性气体”(不参加反应)时的影响•恒温恒容：充入“惰性气体”→p总增大→ci不变→v不变。•恒温恒压：充入“惰性气体”→V增大→ci减小→v减小。•(2)温度对反应速率的影响•升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但吸热反应正方向速率比逆方向速率增大幅度大。•降低温度，v(正)、v(逆)均减小，但放热反应正方向速率比逆方向速率减小幅度小。•(3)压强对反应速率的影响•增大压强，v(正)、v(逆)均增大，但气体分子总数减小方向速率增大的幅度更大。•减小压强，v(正)、v(逆)均减小，但气体分子总数增大方向的反应速率减小的幅度相对更小。•(4)浓度对反应速率的影响•增大(减小)反应物的浓度，正反应速率增大(减小)，逆反应速率该瞬间不变•增大(减小)生成物的浓度，逆反应速率增大(减小)，正反应速率该瞬间不变•(5)催化剂对反应速率的影响•使用催化剂，v(正)、v(逆)同等程度增大。1．(1)下列说法正确的是________(填标号)。A．(2018·全国卷Ⅲ)用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率B．(2018·江苏卷)如图是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小•C．(2018·江苏卷)在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快•D．(2018·全国卷Ⅱ)向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象，探究浓度对反应速率的影响•E．(2016·天津卷)金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关答案AB•(2)①(2018·全国卷Ⅲ)对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。•在343K下：要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_______________、__________________。a、b处反应速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。改进催化剂提高反应物压强大于②(2018·全国卷Ⅰ)对于反应2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO3＋NO2快速平衡第二步NO2＋NO3→NO＋NO2＋O2慢反应第三步NO＋NO3→2NO2快反应•其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是________(填标号)。•A．v(第一步的逆反应)v(第二步反应)•B．反应的中间产物只有NO3•C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效•D．第三步反应活化能较高AC•突破点拨•(1)原电池可加快反应速率；•(2)催化剂有最适活性温度；•(3)决定反应速率快慢的主要原因是活化能大小•解析(1)加入CuSO4溶液后，Zn置换出Cu形成原电池可以加快反应速率，选项A正确；据图像，随着时间的推移，c(H2O2)变化趋于平缓，表示H2O2分解速率逐渐减小，选项B正确；酶是一类具有催化作用的蛋白质，酶的催化特点是：条件温和、不需加热，具有高度的专一性、高效催化作用，温度越高酶会发生变性，催化活性降低，选项C错误；反应的方程式为HSO－3＋H2O2===SO2－4＋H＋＋H2O，反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，选项D错误；吸氧腐蚀中氧气为反应物，浓度越大速率越快，选项E错误。(2)①缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)；a、b两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而a点的温度更高，所以速率更快，即va＞vb。②第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，选项A正确；根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，选项B错误；根据第二步反应生成物中有NO2，可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，选项C正确；第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，选项D错误。【变式考法】(1)(2018·武汉新起点)已知：CH2CH3(g)――→催化剂CHCH2(g)＋H2(g)ΔH＝＋124kJ·mol－1，若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第10min到14min的浓度变化曲线未表示出)：•比较产物苯乙烯在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示的大小_______________________。v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)(2)(2016·全国卷Ⅲ)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SO2－4SO2－3NO－3NO－2Cl－c/(mol·L－1)8.35×10－46.87×10－61.5×10－41.2×10－53.4×10－3由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是________________________________________。大于NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高•(3)(2018·皖江名校联考)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率，为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。实验混合溶液ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100•其中：V1＝________，•V6＝________，•V9＝________。30mL10mL17.5mL•(4)(2018·石家庄二模)如图所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2，将1molNO2通过K1充入真空A中，再关闭K1，反应起始时A的体积为aL(忽略导管中的气体体积)。•若容器A中到达平衡所需时间ts，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO2)＝______________。0.4atmol/(L·s)解析(1)2～3min和12～13min均处于平衡状态，苯乙烯的平均反应速率均为0，而5～6min时，苯乙烯的浓度不断增大，故5～6min苯乙烯的反应速率最大。(2)由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是二氧化硫的还原性强，易被氧化且比较易溶于水。(3)要对比实验效果，那么除了硫酸铜的物质的量不一样以外，要保证其他条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，A组中硫酸为30mL，那么其他组硫酸量也都为30mL，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20mL，水为0mL，V5＝30mL，那么总量为50mL，所以V1＝30mL，V6＝10mL，V9＝50mL－30mL－2.5mL＝17.5mL。(4)根据“三段式”求解：设生成的四氧化二氮为x，2NO2(g)N2O4(g)起始量10变化量2xx平衡量1－2xx1－2x＋x＝0.8×1，解得：x＝0.2mol，则平均化学反应速率v(NO2)＝2×0.2molaLts＝0.4atmol/(L·s)。2．(1)(2018·北京卷)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)CaSO4·0.5H2O上述流程中能加快反应速率的措施有______________。研磨、加热(2)(2018·北京卷)已知SO2的歧化反应为：3SO2＋2H2O===S↓＋2H2SO4，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－SO2SO2－44H＋•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D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：•__________________________________________________•解析(1)研磨能增大反应物的接触面积，加快反应速率，加热，升高温度加快反应速率；流程中能加快反应速率的措施有：研磨、加热。0.4见解析反应ii比i快；D中由反应ii产生的H＋使反应i加快(2)SO2歧化的总反应为3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S，I－作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，在反应前后质量和化学性质不变，(总反应－反应i)÷2得反应ii为I2＋2H2O＋SO2===4H＋＋SO2－4＋2I－。①B是A的对比实验，采用控制变量法，B比A多加了0.2mol/LH2SO4，A与B中KI浓度应相等，则a＝0.4。②对比A与B，加入H＋可以加快SO2歧化反应的速率；对比B与C，单独H＋不能催化SO2的歧化反应；比较A、B、C，可得出的结论是：I－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对比D和A，D