考点7化学反应速率和化学平衡全解.doc

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考点7化学反响速率和化学平衡
一、选择题
1.(2015·安徽高考·11)汽车尾气中NO产生的反响为N2(g)+O2(g)2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反响,如图曲线a表示该反响在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反响在某一同始反响条
件改变时N2的浓度随时间的变化。下列表达正确的选项是()
,该反响的平衡常数K=
,随着反响的进行,混淆气体的密度减小

,可判断该反响的H<0【解题指南】解答本题时应注意以下3点:
曲线b比曲线a抵达平衡所需要的时间短,反响速率快些;
催化剂能改变反响速率,不能改变平衡状态;
密度ρ=m/V。
【解析】选A。根据图象知T温度下,N2的浓度变化为c0-c1,
2
2
2NO
N
+O
开端:c0
c0
0
变化:c0-c1
c0-c1
2(c0-c1)
-1-
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平衡:c
1
c
1
2(c-c
)
0
1
平衡常数K=
=
,A正确;该反响是气体体积不变的反响,容积固定,气
体质量守恒,则气体密度始终不变,B错误;催化剂对平衡移动没有影响,若曲线b对应的条件改变是使用了催化剂,则曲线a、b的平衡状态应相同,但图象显示曲
线b对应的氮气的平衡浓度小些,C错误;根据“先拐先平”知,若曲线b对应的条件是温度的改变,则曲线b对应的温度高,若该反响的H<0,则升温,平衡逆向移动,氮气的平衡浓度增大,即比曲线a对应的氮气的平衡浓度大些,与图象不符,D错误。
2.(2015·福建高考·12)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的刹时速率
(v)如下表。下列判断不正确的选项是
(
)
c/mol·L-1
v/mmol




·L-1·min-1
T/K








a

b




=

,v
可能不变
<
,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
数据信息的办理能力;
影响反响速率因素的理解与应用。
【解析】选D。:,蔗糖的浓度越大,水解的
速率越快。,蔗糖的浓度每减小
-2-
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·L-1,·L-1·min-1,·L-1
时,·L-1·min-1,即a=,正确。:
升高温度,水解速率增大,增大浓度,水解速率也增大,若同时改变反响物的浓度
和反响的温度,则对反响速率的影响因素可能相互抵消,即反响速率可能不变,正确。,升高温度,水解速率增大,降低温度,水解速率减小。·L-1时,·L-1·min-1,·L-1·min-1<·L-1·min-1,所以反响温
,即b<,正确。,在相同的浓度时反响速率不
相同,浓度减少一半时所需的时间也不同,错误。
3.(2015·四川高考·7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反响:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下列图所示:
已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的选项是()
℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动
℃时,%
℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反响方向移动
℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)图象为在不同温度下的平衡状态时气体的百分含量;
(2)Kp的计算方法和Kw的计算方法近似。
【解析】选B。A项,因容器的体积可变,故充入惰性气体后容器体积变大,混淆
-3-
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气体整体被稀释,反响应正向移动,故A错误;B项,在此条件下,若设二氧化碳的初始浓度为1,转变浓度为x则:
C(s)+CO2(g)2CO(g)
初始:10
转变:x2x
达到平衡时一氧化碳的百分含量为
%,则2x/(1-x+2x)=%,得x=,CO2
%;C项,由图象可知T℃时,平衡体系中CO和CO的体积分数相等,
2
则在恒压密闭容器中同时充入等体积的
CO和CO,平衡不移动,故C错误;D
2
中,925℃时,K==
,
总
,故D错误。
p
p
4.(2015·天津高考·3)下列说法不正确的选项是
(
)
,该反响能自发进行
2
***均可使蛋白质溶液产生积淀
,但原理不同
2
4

和MnO均可加速HO分解,同样条件下二者对HO分解速率的改变相同
3
2
2
2
2
2
(OH)固体在溶液中存在平衡
:Mg(OH)(s)
2+
-
Mg(aq)+2OH(aq),该固体可溶
2
2
于NH4Cl溶液
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
G=H-TS<0,该反响能自发进行。
催化剂拥有高效性、专一性,条件不同作用效果不同。
【解析】选C。Na与水的反响是固体与液体反响生成气体,为熵增的反响,S>0,
在反响中钠会熔化成一个闪亮的小球四处游动,且发出嘶嘶的声音,此反响为放
热反响,则H<0,故G=H-TS<0,该反响能自发进行,A项正确;饱和Na2SO4
溶液使蛋白质溶液产生积淀是蛋白质的盐析,浓***是强氧化性酸,使蛋白质溶
液产生积淀是蛋白质的变性,原理不同,B项正确;FeCl3和MnO2均可作为催化剂加
快H2O2分解,但同样条件下二者对H2O2分解催化效果不相同,故反响速率的改变不
相
同,C
项
错
误;Mg(OH)
固
体在
溶液中存在平
2
衡:Mg(OH)(s)
2+
-
Cl
溶液中N
水解使溶液呈酸性,消耗
Mg(aq)+2OH(aq),NH
2
4
-4-
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-
OH,使平衡正向移动,Mg(OH)2固体可溶于NH4Cl溶液,D项正确。
5.(2015·天津高考·6)某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2mol
Y(g)发生反响:X(g)+mY(g)3Z(g)平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、
60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积
分数不变。下列表达不正确的选项是()
=2

∶1
,·L-1
【解析】选D。在此平衡体系中加入1molZ(g),在归并瞬间X、Y、Z的体积分数不变,但单位体积内体系分子总数增多,依据勒夏特列原理,平衡应向使单位体积内分子总数减小的方向移动,但再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变,
则说明m+1=3,故m=2,A项正确;同一化学反响的平衡常数只与温度有关,两次平衡温度不变,平衡常数不变,B项正确;m=2,则开端量X与Y物质的量之比为1∶2,则反响过程中由方程式可知反响的X与Y物质的量之比为1∶2,故X与Y的平衡转变率之比为1∶1,C项正确;m=2,则该反响为反响前后气体总量不变的反响,故第二次平衡时Z的物质的量为(3+1)×10%=(mol),
2L=·L-1,故D项错误。
【误区提醒】判断平衡常数时,忽略同一化学反响的平衡常数只与温度有关,而
认为平衡逆向移动,进而错误地判断平衡常数减小。
6.(2015·重庆高考·7)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防备某些昆虫、
线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混淆加热并达到下列平
衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=
反响前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的选项是
()
,H2S浓度增加,表示该反响是吸热反响
-5-
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,正反响速率渐渐增大

%
【解析】选C。,H2S浓度增加,说明平衡逆向移动,则该反响是放热反
应,错误;,正反响速率瞬间增大,又渐渐减小,错误;

CO(g)+H2S(g)
COS(g)+H2(g)K=
开端物质的量/mol
10n
0
0
变化物质的量/mol
2
22
2
平衡物质的量/mol
8
n-2
22
设该容器的体积为V,根据K=,列关系式得(2×2)÷[8×(n-2)]=,解得n=7,正确;÷10mol×100%=20%,错误。
7.(双选)(2015·海南高考·8)10mL浓度为1mol·L-1的盐酸与过度的锌粉反
应,若加入适量的下列溶液,能减慢反响速率但又不影响氢气生成量的是
()

4

CO
2
4
3
2
3
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
影响反响速率的因素;
盐酸拥有强酸性,和弱酸盐发生复分解反响,还需要注意反响生成的氢气量不变。
【解析】选A、B。Zn与稀盐酸发生反响:Zn+2HClZnCl2+H2↑,若加入物质使反
应速率降低,则c(H+)减小,可是不影响生成氢气的物质的量,说明最终电离产生
的n(H+)不变。A项,K2SO4是强酸强碱盐,不发生水解,溶液显中性,溶液中的水对盐酸起稀释作用,使c(H+)减小,但没有消耗H+,因此n(H+)不变,切合题意;B
项,CH3COONa与HCl发生反响:CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl,使溶液中c(H+)减小,
反响速率降低,当反响进行到一定程度,会发生反响:2CH3COOH+Zn(CH3COO)2Zn+H2↑,因此最终不会影响生成氢气的物质的量,符
-6-
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合题意;C项,加入CuSO4溶液与Zn发生置换反响:CuSO4+ZnCu+ZnSO4,生成的
Cu与Zn和盐酸组成原电池,会加速反响速率,与题意不切合;D项,若加入Na2CO3溶液,会与盐酸发生反响:Na2CO3+2HCl2NaCl+HO+CO2↑,使溶液中的c(H+)减小,但由于部分H+生成了H2O,因此使n(H+)也减小,生成氢气的物质的量减小,不切合
题意。
【误区提醒】需要注意加入硫酸钾溶液相当于加入水,溶液体积增大,盐酸浓度
减小,容易忽略体积变化而漏选A。C项,由于没有考虑锌与硫酸铜溶液置换出单
质铜,形成原电池加速反响速率而错选C。
8.(2015·江苏高考·11)下列说法正确的选项是()
,理论上转移的电子数约为4××1023
,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混淆,溶液pH>7

+3H
2NH达到平衡时,3v
正
(H)=2v
逆
(NH)
2
2
3
2
3
【解析】选C。2HO
2HO+O↑,生成1molO时转移2mol电子,A项错误;pH=3
2
2
2
的CHCOOH中已电离出的
+
-
H,就能够将pH=11的NaOH电离出的OH完全中和,可是
3
CH3COOH是弱酸,还会持续电离,即醋酸过度,反响后溶液显酸性,B项错误;铁可用作原电池的正极或作为电解池的阴极,此时铁均会受到保护,C项正确;由反响方程式的化学计量数知,任何时候均存在2v正(H2)=3v正(NH3),氮气与氢气合成氨气达到平衡时,速率关系为2v正(H2)=3v逆(NH3),D项错误。
9.(双选)(2015·江苏高考·15),,在不同温度下反响
CO2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化
如下图(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的选项是()
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(g)+C(s)2CO(g)的S>0、H<0
:p总(状态Ⅱ)>2p总(状态Ⅰ)
(CO):c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ)
:v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)
【解析】选B、C。C和CO2反响是吸热反响,H>0,A项错误;点Ⅰ所在的曲线是
,点Ⅱ,状态Ⅱ能够看作先通
22
,此时的压强相等,,若是平衡不移动,此时的压强
等于2倍p总(状态Ⅰ),但要求CO2的浓度相等,应付其加热使平衡向正反响方向移动,气体物质的量增加,因此p总(状态Ⅱ)>2p总(状态Ⅰ),B项正确;状态Ⅱ,此时两者CO的浓度相等,,若是平衡不移动,c(CO,状态Ⅱ)=2c(CO,状态Ⅲ),但再充入CO2,相当于增大压强,平衡左移,消耗CO,因此c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ),C项正确;温度越高,反响速率越
快,v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ),D项错误。二、非选择题
10.(2015·北京高考·26)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热
源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反响过程如下列图所示:
(1)
反响Ⅰ的化学方程式是
。
(2)
反响Ⅰ获得的产物用I2进行分别。该产物的溶液在过度I2的存在下会分红两
-8-
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层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的选项是(选填序号)。
两层溶液的密度存在差别
加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶

②鉴别两层溶液的方法是
。
24
层中
+
∶c(S)=∶1。其比值大于2的原因
③经检测,HSO
c(H)
是
。
(3)反响Ⅱ:2H2SO4(l)
2SO(g)+O2(g)+2H2O(g)
H=+550kJ·mol-1。
它由两步反响组成:ⅰ.H2SO4(l)
SO3(g)+H2O(g)
H=+177kJ·mol-1;
ⅱ.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列图表示
L一准时,ii中SO3(g)的平衡转
化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是
。
②判断L
、L
2
的大小关系,
并简述理
1
由:
。
【解题指南】解答本题时应按照以下流程:
(1)
(2)
【解析】(1)反响Ⅰ是水、二氧化硫和碘反响生成硫酸和
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HI:SO2+2HO+I2H2SO4+2HI。
①溶液分层与溶液的密度有关,a正确;加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,b错误;根据“含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层”知c正确。②碘浓度不同,则溶液颜色不同,碘浓度大,颜色深,可经过察看颜色鉴别,颜色深的是HI层,颜色浅的是H2SO4层。
③H2SO4溶液中溶有少量HI,c(H+)增大,使溶液中c(H+)∶c(S)的值大于2。
根据反响Ⅱ和步骤ⅰ写出步骤ⅱ的热化学反响方程式为
2SO(g)
2SO(g)+O
2
(g)
H=+196kJ·mol
-1
。
3
①该反响正反响为气体体积增大的反响,压强增大,平衡逆向移动,SO3的转变率
减小,故X代表的物理量为压强。
②根据①可知L代表的物理量为温度。该反响的正反响为吸热反响,相同压强时,温度升高,平衡正向移动,SO3的转变率增大,故L2>L1。答案:(1)SO2+2HO+I2H2SO4+2HI
①a、c
②察看颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是H2SO4层
H2SO4层含少量HI
(3)①压强
②L2>L1;SO3(g)分解的热化学方程式为2SO3(g)2SO(g)+O2(g)
H=+196kJ·mol-1,当压强一准时,温度升高,平衡转变率增大
11.(2015·北京高考·28)为探讨化学平衡移动原理与氧化复原反响规律的联系,
某同学经过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反响中Fe3+和Fe2+的相互转变。
实验如下:
-10-