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文檔簡介

1、專題八化學反應速率和化學平衡A卷全國卷化學反應速率1.(2014·課標全國,9,6分)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ,在含少量I的溶液中,H2O2分解的機理為:H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有關(guān)該反應的說法正確的是()A.反應速率與I的濃度有關(guān)B.IO也是該反應的催化劑C.反應活化能等于98 kJ·mol1D.v(H2O2)v(H2O)v(O2)解析由于反應速率由慢反應決定,故I濃度越大,反應速率越快,A正確;IO為中間產(chǎn)物,不是催化劑,B錯誤;活化能不是反應熱,反應熱是正、逆反應活化能的差值,C錯誤;依據(jù)總反應2H2O2=2H2OO2

2、和化學計量數(shù)間的關(guān)系判斷,D錯誤。答案A2.(2012·課標全國卷,27節(jié)選)COCl2的分解反應為COCl2(g)Cl2(g)CO(g)H108 kJ·mol1。反應體系達到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 mim到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出):(1)計算反應在第8 min時的平衡常數(shù)K;(2)比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度T(8)的高低:T(2)T(8)(填“<”“>”或“”);(3)若12 min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2)mol·L1;(4)比較產(chǎn)

3、物CO在23 min、56 min和1213 min時平均反應速率平均反應速率為分別以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大??;(5)比較反應物COCl2在56 min和1516 min時平均反應速率的大小:v(56)v(1516)(填“<”“>”或“”),原因是_。解析(1)c(Cl2)0.11 mol·L1、c(CO)0.085 mol·L1、c(COCl2)0.04 mol·L1,代入K0.234 mol·L1;(2)第4 min時,Cl2與CO的濃度均逐漸增大,再結(jié)合此反應正向為吸熱反應,所以第4 min時改變的條件一定是升高

4、溫度,故T(2)<T(8);(3)用平衡常數(shù)進行求解,此溫度下K0.234 mol·L1可知c(COCl2)0.031 mol·L1;(4)依據(jù)v(CO)可知v(23)v(1213)0;(5)由圖像可知上面的兩個曲線是生成物濃度變化曲線、下面的曲線為COCl2濃度變化曲線,c(COCl2),56 min時的c(COCl2)大于1516 min時的,所以v(56)>v(1516);應從影響化學反應速率的因素入手分析,由圖像可知418分鐘溫度相同,只能從濃度角度分析。答案(1)0.234 mol·L1(2)<(3)0.031(4)v(56)>v

5、(23)v(1213)(5)>在相同溫度時,該反應的反應物濃度越高,反應速率越大化學平衡3.(2012·全國,8,6分)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應制得,其中的一步反應為CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H<0反應達到平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是()A.增加壓強 B.降低溫度C.增大CO的濃度 D.更換催化劑解析特別注意:一般來說,有兩種及兩種以上反應物的可逆反應中,在其他條件不變時,增大其中一種反應物的濃度,能使其他反應物的轉(zhuǎn)化率升高,但其本身的轉(zhuǎn)化率反而降低,故C項錯誤;A.因該反應為反應前后氣體物質(zhì)的量相等的反應,故增加壓強

6、只能縮短反應達到平衡的時間,并不能使該平衡發(fā)生移動,因而無法提高CO的轉(zhuǎn)化率;B.因該反應為放熱反應,降低溫度能使平衡向右移動,從而提高CO的轉(zhuǎn)化率;D.催化劑只能影響化學反應的速率,改變可逆反應達到平衡的時間,不能提高CO的轉(zhuǎn)化率。答案B4.(2014·新課標全國卷,26,13分)在容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深?;卮鹣铝袉栴}:(1)反應的H0(填“大于”或“小于”);100 時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在060 s時段,反應速率v(N2O4)為mol·L1·s

7、1;反應的平衡常數(shù)K1為。(2)100 時達平衡后,改變反應溫度為T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L1·s1的平均速率降低,經(jīng)10 s后又達到平衡。T100 (填“大于”或“小于”),判斷理由是。列式計算溫度T時反應的平衡常數(shù)K2。(3)溫度T時反應達平衡后,將反應容器的容積減少一半,平衡向(填“正反應”或“逆反應”)方向移動,判斷理由是_。解析(1)由題意及圖示知,在1.00 L的容器中,通入0.100 mol的N2O4,發(fā)生反應:N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高混合氣體的顏色變深,說明反應向生成NO2的方向移動,即向正反應方向移動,所以正反應為吸熱反

8、應,即H>0;由圖示知60 s時該反應達到平衡,消耗N2O4為0.100 mol·L10.040 mol·L10.060 mol·L1,根據(jù)v可知:v(N2O4)0.001 0 mol·L1·s1;由圖中NO2和N2O4的平衡濃度,可求:K10.36。(2)100 時達到平衡后,改變反應溫度為T,c(N2O4)降低,說明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反應方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,溫度升高,向吸熱反應方向移動,即向正反應方向移動,故T>100 ;由c(N2O4)以0.002 0 mol·L1·s1的平均速率

9、降低,經(jīng)10 s又達到平衡,可知此時消耗的c(N2O4)為0.002 0 mol·L1·s1×10 s0.020 mol·L1,由三段式;N2O4(g)2NO2(g)起始量/(mol·L1)0.0400.120轉(zhuǎn)化量/(mol·L1) 0.020 0.040平衡量/(mol·L1) 0.020 0.160K21.3。(3)溫度T時反應達到平衡后,將反應容器的容積減小一半,壓強增大,平衡會向氣體體積減小的方向移動,該反應的逆反應為氣體體積減小的反應,故平衡向逆反應方向移動。答案(1)大于0.001 00.36 mol·

10、;L1(2)大于正反應吸熱,反應向吸熱方向進行,故溫度升高平衡時,c(NO2)0.120 mol·L10.002 0 mol·L1×10 s×20.160 mol·L1c(N2O4)0.040 mol·L10.002 0 mol·L1·s1×10 s0.020 mol·L1K21.3(3)逆反應將反應容器的體積減小一半,即增大壓強,當其他條件不變時,增大壓強,平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動,即向逆反應方向移動5.(2013·課標全國卷,28,14分)在1.0 L密閉容器中放入0.10

11、 molA(g),在一定溫度進行如下反應:A(g)B(g)C(g)H85.1 kJ·mol1反應時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表:時間t/h0124816202530總壓強p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列問題:(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應采取的措施為。(2)由總壓強p和起始壓強p0計算反應物A的轉(zhuǎn)化率(A)的表達式為,平衡時A的轉(zhuǎn)化率為,列式并計算反應的平衡常數(shù)K。(3)由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質(zhì)的量n總和反應物A的物質(zhì)的量n(A),n總mol,n(A)mol。下表為反應物A濃度與反應

12、時間的數(shù)據(jù),計算:a。反應時間t/h04816c(A)/(mol·L1)0.10a0.0260.006 5分析該反應中反應物的濃度c(A)變化與時間間隔(t)的規(guī)律,得出的結(jié)論是,由此規(guī)律推出反應在12 h時反應物的濃度c(A)為mol·L1。解析(1)從可逆反應A(g)B(g)C(g)可知該反應是化學計量數(shù)增大的反應,正反應是吸熱反應,欲提高A的轉(zhuǎn)化率,可采用升溫或降壓的方法使平衡正方向移動。(2)根據(jù)恒容密閉容器中,壓強之比等于物質(zhì)的量之比,結(jié)合差量法可求算(A)。平衡時(A)×100%94.1%。(3)由阿伏加德羅定律:n總0.10× mol,n(

13、A)0.101(A)0.10×(2)。根據(jù),a0.051。由圖表分析知,達平衡前每間隔4 h,c(A)減少接近一半,故12 h時c(A)為0.013 mol·L1。答案(1)升高溫度、降低壓強(2)(1)×100%94.1%A(g)B(g)C(g)0.10000.10×(194.1%)0.10×94.1% 0.10×94.1%K1.5 mol·L1(3)0.10×0.10×(2)0.051達到平衡前每間隔4 h,c(A)減少約一半0.013綜合應用6.(2016·課標全國卷,27,14分)丙烯腈

14、(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列問題:(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下:C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)H515 kJ·mol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g)H353 kJ·mol1兩個反應在熱力學上趨勢均很大,其原因是_;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應條件是_;提高丙烯腈反應選擇性的關(guān)鍵因素是_。(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)

15、率與反應溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對應的溫度為460 ,低于460 時,丙烯腈的產(chǎn)率(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是_;高于460 時,丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是(雙選,填標號)。A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大C.副反應增多 D.反應活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為,理由是_,進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為。解析(1) 因為生成的產(chǎn)物丙烯腈和丙烯醛的兩個反應均為放熱量大的反應,所以它們均可自發(fā)進行且熱力學趨勢大;該反應為氣體體積增大的放熱反應,所以降低溫度、降低壓強有利于提高丙

16、烯腈的平衡產(chǎn)率;由生成丙烯腈的反應條件可知,提高丙烯腈反應選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑。(2) 因為該反應為放熱反應,平衡產(chǎn)率應隨溫度升高而降低,反應剛開始進行,主要向正反應方向進行,尚未達到平衡狀態(tài),460 以前是建立平衡的過程,故低于460 時,丙烯腈的產(chǎn)率不是對應溫度下的平衡產(chǎn)率;高于460 時,丙烯腈產(chǎn)率降低,A項,催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高,若溫度過高,活性降低,正確;B項,平衡常數(shù)的大小不影響產(chǎn)率,錯誤;C項,根據(jù)題意,副產(chǎn)物有丙烯醛,副反應增多導致產(chǎn)率下降,正確;D項,反應活化能的大小不影響平衡,錯誤。(3)根據(jù)圖像知,當n(氨)/n(丙烯)約為1.0時,該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,

17、而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低;根據(jù)化學反應C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g),氨氣、氧氣、丙烯按11.51的體積比加入反應達到最佳狀態(tài),而空氣中氧氣約占20%,所以進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為17.51。答案(1) 兩個反應均為放熱量大的反應降低溫度、降低壓強催化劑(2)不是 該反應為放熱反應,平衡產(chǎn)率應隨溫度升高而降低AC(3)1.0該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低17.517.(2015·課標全國卷,28,15分)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?;卮鹣铝袉栴}:(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液中加

18、MnO2和H2SO4,即可得到I2,該反應的還原產(chǎn)物為。(2)上述濃縮液中主要含有I、Cl等離子,取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當AgCl開始沉淀時,溶液中為,已知Ksp(AgCl)1.8×1010,Ksp(AgI)8.5×1017。(3)已知反應2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJ·mol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為kJ。(4)Bodensteins研究了下列反應:2HI(g)H2(g)I2(g)

19、在716 K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反應時間t的關(guān)系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應的平衡常數(shù)K的計算式為_。上述反應中,正反應速率為v正k正x2(HI),逆反應速率為v逆k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1,在t40 min時,v正min1。由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當升高到某一溫度時,反應重新達到平衡

20、,相應的點分別為(填字母)。解析(1)海藻中的碘元素以I形式存在,MnO2在酸性條件下將I氧化為I2,自身被還原為Mn2(MnSO4)。(2)AgI的溶度積小于AgCl,當?shù)渭覣gNO3溶液時,AgI沉淀先生成,AgCl開始沉淀時,AgI已經(jīng)沉淀完全,則4.7×107。(3)形成1 mol H2(g)和1 mol I2(g)共放出436 kJ151 kJ587 kJ能量,設(shè)斷裂2 mol HI(g)中化學鍵吸收2a kJ能量,則有2a58711,得a299 kJ。另解:H2E(HI)E(HH)E(II),2E(HI)HE(HH)E(II)11 kJ·mol1436 kJ&#

21、183;mol1151 kJ·mol1598 kJ·mol1,則E(HI)299 kJ·mol1。(4)2HI(g)H2 (g)I2 (g)是反應前后氣體物質(zhì)的量不變的反應。反應后x(HI)0.784,則x(H2)x(I2)0.108,K。到達平衡時,v正v逆,即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2),k逆k正·k正/K,在t40 min時,x(HI)0.85,v正k正x2(HI)0.002 7 min1×(0.85)21.95×103 min1。原平衡時,x(HI)為0.784,x(H2)為0.108,二者圖中縱坐標均約為1.6(

22、因為平衡時v正v逆),升高溫度,正、逆反應速率均加快,對應兩點在1.6上面, 升高溫度,平衡向正反應方向移動,x(HI)減?。ˋ點符合),x(H2)增大(E點符合)。答案(1)MnSO4(或Mn2)(2)4.7×107(3)299(4)k正/K1.95×103A點、E點8.(2015·課標全國卷,27,14分)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應如下:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2

23、O(g)H3回答下列問題:(1)已知反應中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學鍵HHCOHOCHE/(kJ·mol1)4363431 076465413由此計算H1kJ·mol1;已知H258 kJ·mol1,則H3kJ·mol1。(2)反應的化學平衡常數(shù)K表達式為;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為(填曲線標記字母),其判斷理由是。圖1圖2(3)合成氣組成n(H2)/n(COCO2)2.60時,體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而(填“增大”或“減小”),其原因是;圖2中的壓強由大到小為,其判斷理由是。

24、解析(1)根據(jù)反應,H1E()2E(HH)3E(CH)E(CO)E(HO)1 076 kJ·mol12×436 kJ·mol13×413 kJ·mol1343 kJ·mol1465 kJ·mol1 99 kJ·mol1;根據(jù)蓋斯定律,可得反應,H3H2H158 kJ·mol1(99 kJ·mol1)41 kJ·mol1。(2)根據(jù)化學平衡常數(shù)的概念可寫出反應K的表達式;反應是放熱反應,升高溫度,化學平衡向逆反應方向移動,化學平衡常數(shù)K減小,因此曲線a符合。(3)由圖2可知,壓強不變時,

25、隨著溫度的升高,(CO)減小;反應為氣體分子數(shù)不變的反應,加壓對其平衡無影響;反應為氣體分子數(shù)減小的反應,加壓使(CO)增大;由圖2可知,固定溫度(如530 K)時,p1p2p3,(CO)增大,因此綜合分析可知p3p2p1。答案(1)9941 (2)Ka反應為放熱反應,升高溫度使其平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)K應減?。?)減小由圖2可知,壓強恒定時,隨著溫度的升高,(CO)減小p3p2p1溫度恒定時,反應為氣體分子數(shù)減小的反應,加壓使平衡向正反應方向移動,(CO)增大,而反應為氣體分子數(shù)不變的反應,加壓對其平衡無影響,故增大壓強時,有利于(CO)增大B卷地方卷化學反應速率1.(2015

26、83;福建理綜,12,6分)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷不正確的是()A.a6.00B.同時改變反應溫度和蔗糖的濃度,v可能不變C.b318.2D.不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同解析A項,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知:328.2 K時,蔗糖溶液的濃度越大,水解的速率越快。根據(jù)濃度與速率的變化關(guān)系可知,蔗糖的濃度每減小0.100 mol·L1,速率減小1.50 mmol·L1·min1,所以在濃度為0.400 mol·L1時,蔗糖水解的速率a6.00 mmol·L1·min1,正確;B項

27、,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知:溫度升高,水解速率越快,濃度越高,水解速率也越快,同時改變反應物的濃度和反應的溫度,若二者對反應速率的影響趨勢相反,并能相互抵消,反應速率也可能不變,正確;C項,在物質(zhì)的濃度不變時,溫度升高,水解速率加快,溫度降低,水解速率減慢。由于在物質(zhì)的濃度為0.600 mol·L1時,當318.2 K時水解速率是3.60 mmol·L1·min1,現(xiàn)在該反應的速率為2.16 mmol·L1·min1小于3.60 mmol·L1·min1,所以反應溫度低于318.2 K,即b318.2,正確;D項,由于溫度不同時,

28、在相同的濃度時的反應速率不同,所以不同溫度下,蔗糖濃度減小一半所需的時間不同,錯誤。答案D2.(2014·北京理綜,12,6分)一定溫度下,10 mL 0.40 mol·L1 H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A.06 min的平均反應速率:v(H2O2)3.3×102mol·(L·min)1B.610 min的平均反應速率:v(H2O2)<3.3×102

29、mol·(L·min)1C.反應至6 min時,c(H2O2)0.30 mol·L1D.反應至6 min時,H2O2分解了50%解析A項,06 min內(nèi),產(chǎn)生n(O2)1×103mol,消耗n(H2O2)2×103mol,則v(H2O2)3.3×102mol·(L·min)1,故A正確;B項,依照A項解題步驟,可知B項正確;C項,反應至6 min時,消耗n(H2O2)為2×103mol,剩余c(H2O2)0.2 mol·L1,故C項不正確;D項,反應至6 min時,消耗n(H2O2)為2

30、5;103mol,占起始物質(zhì)的量的50%,故D項正確。答案C3.(2014·重慶理綜,7,6分)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應:2X(g)Y(g),溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是()A.該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量B.T2下,在0t1時間內(nèi),v(Y)mol·L1·min1C.M點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆D.M點時再加入一定量X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小解析依據(jù)題中圖示,可看出T1>T2,由于T1時X的平衡濃度大,可推出該反應為放熱反應。A項,M點與W點比較,X的轉(zhuǎn)化量前

31、者小于后者,故進行到M點放出的熱量應小于進行到W點放出的熱量,A項錯誤;B項,2v(Y)v(X)mol·L1·min1,B項錯誤;C項,T1>T2,溫度越高,反應速率越大,M點的正反應速率v正>W點的正反應速率v正,而W點的正反應速率v正其逆反應速率v逆>N點的逆反應速率v逆,C項正確;D項,恒容時充入X,壓強增大,平衡正向移動,X的轉(zhuǎn)化率增大,D項錯誤。答案C4.(2013·四川理綜,6,6分)在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉器中,發(fā)生反應X(g)Y(g)2Z(g) H<0,一段時間后達到平衡。反應過程

32、中測定的數(shù)據(jù)如下表:t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列說法正確的是()A.反應前2 min的平均速率v(Z)2.0×103 mol·(L·min)1B.其他條件不變,降低溫度,反應達到新平衡前v(逆)>v(正)C.該溫度下此反應的平衡常數(shù)K1.44D.其他條件不變,再充入0.2 mol Z,平衡時X的體積分數(shù)增大解析反應前2 min,v(Y)2.0×103 mol·(L·min)1,v(Z)2v(Y)4.0×103mol·(L·min)1,A項錯誤;其他條件不變時

33、,降低溫度平衡向放熱方向即正反應方向移動,達到新的平衡前v(正)>v(逆),B項錯誤;由表中數(shù)據(jù)知平衡時Y的物質(zhì)的量為0.10 mol,則平衡時X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量濃度分別為0.010 mol·L1、0.010 mol·L1、0.012 mol·L1,則該溫度下K1.44,C項正確;其他條件不變,再充入0.2 mol Z,因該反應前后氣體體積不變,所以建立的平衡與原平衡是等效平衡,平衡時X的體積分數(shù)不變,D錯誤。答案C5.(2012·福建理綜,12,6分)一定條件下,溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響如下圖所示。下列判斷正確的

34、是()A.在050 min之間,pH2和pH7時R的降解百分率相等B.溶液酸性越強,R的降解速率越小C.R的起始濃度越小,降解速率越大D.在2025 min之間,pH10時R的平均降解速率為0.04 mol·L1·min1解析在050 min之間,pH2和pH7時反應物R都能完全反應,降解率都是100%,故A正確;由斜率可知pH越小降解速率越大,即溶液的酸性越強,R的降解速率越大,故B錯誤;濃度越大化學反應速率越大,所以起始濃度越小降解速率越小,故C錯誤;2025 min之間,pH10時R的平均降解速率為4×106mol·L1·min1,故D錯

35、誤。答案A6.(2013·廣東理綜,31,16分)大氣中的部分碘源于O3對海水中I的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進行模擬研究。(1)O3將I氧化成I2的過程由3步反應組成:I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g) H1IO(aq)H(aq)HOI(aq)H2HOI(aq)I(aq)H(aq)I2(aq)H2O(l)H3總反應的化學方程式為_,其反應熱H_。(2)在溶液中存在化學平衡:I2(aq)I(aq)I(aq),其平衡常數(shù)表達式為_。(3)為探究Fe2對O3氧化I反應的影響(反應體系如圖甲)某研究小組測定兩組實驗中I濃度和體系pH,結(jié)果見圖乙和下表。編號反應物反應前pH反

36、應后pH第1組O3I5.211.0第2組O3IFe25.24.1第1組實驗中,導致反應后pH升高的原因是_。圖甲中的A為。由Fe3生成A的過程能顯著提高I的轉(zhuǎn)化率,原因是_。第2組實驗進行18 s后,I濃度下降。導致下降的直接原因有(雙選)。A.c(H)減小 B.c(I)減小C.I2(g)不斷生成 D.c(Fe3)增加(4)據(jù)圖乙,計算318 s內(nèi)第2組實驗中生成I的平均反應速率(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析(1)依據(jù)題干信息,結(jié)合蓋斯定律可知總反應可由()得出。(2)依據(jù)化學平衡常數(shù)表達式的表示方法可正確寫出答案。(3)通過題中信息分析,反應過程中H被消耗導致c(H)下降,所以

37、pH升高;從圖甲可看出Fe2Fe3A應為Fe2與Fe3間的相互轉(zhuǎn)化,所以A應為Fe2;觀察圖甲和圖乙綜合分析知,I2(g)不斷生成,c(I)減小,使平衡I2(aq)I(aq)I(aq)逆向移動,c(I)下降。(4)依據(jù)v,結(jié)合圖中數(shù)據(jù)即可正確求出生成I的平均反應速率。答案(1)O3(g)2I(aq)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)H1H2H3(2)K(3)反應中消耗了H,使c(H)降低Fe22Fe32I=2Fe2I2,增大I的轉(zhuǎn)化速率和轉(zhuǎn)化量BC(4)318 s內(nèi)c(I)的變化量c(I)11.8×103 mol·L13.5×103 mol·

38、;L18.3×103 mol·L1,時間變化量t18 s3 s15 s,所以用(I)濃度變化表示的平均反應速率為v(I)5.5×104 mol·L1·s1化學平衡7.(2016·江蘇化學,15,4分)一定溫度下,在3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應2H2(g)CO(g)CH3OH(g) 達到平衡,下列說法正確的是(雙選)()容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/mol·L1物質(zhì)的平衡濃度/mol·L1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.2005000

39、00.100.025A.該反應的正反應放熱B.達到平衡時,容器中反應物轉(zhuǎn)化率比容器中的大C.達到平衡時,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的兩倍D.達到平衡時,容器中的正反應速率比容器中的大解析對比容器和可知兩者投料量相當,若溫度相同,最終建立等效平衡,但溫度高,平衡時c(CH3OH)小,說明平衡向逆反應方向移動,即逆反應為吸熱反應,正反應為放熱反應,A正確;相對于成比例增加投料量,相當于加壓,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率提高,所以中轉(zhuǎn)化率高,B錯誤;不考慮溫度,中投料量是的兩倍,相當于加壓,平衡正向移動,所以中c(H2)小于中c(H2)的兩倍,且的溫度比高,相對于,平衡向逆反應方向移動,c(H2)

40、增大,C錯誤;對比和,溫度相同,兩者建立等效平衡兩容器中速率相等,但溫度高,速率加快,D正確。答案AD8.(2015·安徽理綜,11,6分)汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應為:N2(g)O2(g)2NO(g),一定條件下,等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應,如圖曲線a表示該反應在溫度T下N2的濃度隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是()A.溫度T下,該反應的平衡常數(shù)KB.溫度T下,隨著反應的進行,混合氣體的密度減小C.曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑D.若曲線b對應的條件改變是溫度,可判斷該反應的H<0

41、解析A項,在溫度T下,由曲線a可知,達到平衡后N2、O2、NO的濃度分別為c1 mol/L、c1 mol/L 、2(c0c1) mol/L,所以該反應的平衡常數(shù)K ,正確;B項,反應前后,混合氣體的體積與質(zhì)量都沒有發(fā)生改變,所以混合氣體的密度不變,錯誤;C項,加入催化劑只改變反應速率而不改變反應的轉(zhuǎn)化率,若加入催化劑,則平衡不移動。達到平衡后,c(N2)應與曲線a對應的平衡濃度相同,錯誤;D項,若曲線b對應的條件改變是溫度,由于曲線b相對于曲線a先達到了平衡,故應該為升溫,升高溫度,N2的平衡濃度減小,說明平衡向正向移動,該反應為吸熱反應,H>0,錯誤。答案A9.(2015·四

42、川理綜,7,6分)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應:C(s)CO2(g)2CO(g),平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:已知:氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)×體積分數(shù)。下列說法正確的是()A.550 時,若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動B.650 時,反應達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0 %C.T時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應方向移動D.925 時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp24.0p總解析A項,C(s)CO2(g)2CO(g)的正反應是氣體物質(zhì)的量增加的反應,由于反應容器為體積可變的恒壓密閉容器,充

43、入惰性氣體容器體積擴大,對反應體系相當于減小壓強,故v(正)、v(逆)均減小,平衡正向移動,錯誤;B項,由圖可知,650 時若設(shè)起始時CO2的體積為1 L,平衡時CO2消耗的體積為x,則×100%40.0%,x0.25 L,CO2的轉(zhuǎn)化率為25%,正確;C項,由圖可知,T時平衡體系中CO和CO2的體積分數(shù)均為50%,故若恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動,錯誤;D項,925 時,CO的平衡分壓p(CO)p總×96.0%,CO2的平衡分壓p(CO2)p總×4%,根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義可知Kp23.04 p總,錯誤。答案B10.(2014·

44、安徽理綜,10,6分)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應為:2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g),若反應在恒容密閉容器中進行,下列由該反應相關(guān)圖像作出的判斷正確的是()AB升高溫度,平衡常數(shù)減小03 s內(nèi),反應速率為:v(NO2)0.2 mol·L1CDt1時僅加入催化劑,平衡正向移動達平衡時,僅改變x,則x為c(O2)解析A項,由圖像可知,該可逆反應的正反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)減小,正確;v(NO2)0.2 mol·L1·s1,B項錯誤;使用催化劑可加快反應速率,但不能使平衡發(fā)生移動,C項錯誤;D項,若x為c(O2)

45、,則O2濃度增大,NO2的轉(zhuǎn)化率減小,與圖像不符,D項錯誤。答案A11.(2014·江蘇化學,15,4分)一定溫度下,在三個體積均為1.0 L 的恒容密閉容器中發(fā)生反應:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器編號溫度()起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列說法正確的是(雙選)()A.該反應的正反應為放熱反應B.達到平衡時,容器中的CH3OH體積分數(shù)比容器中的小C.容器中反應到達平衡所需時間比容器中的長D.若起始時向容器中充入CH

46、3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,則反應將向正反應方向進行解析由、數(shù)據(jù)分析可知,降溫CH3OH的轉(zhuǎn)化率增大,平衡向正反應方向移動,正反應為放熱反應,A項正確;B項,和對比,CH3OH(g)的起始濃度增大一倍,容器體積不變,相當于增大壓強,而此反應為反應前后氣體分子數(shù)不變的反應,增大壓強平衡不移動,CH3OH體積分數(shù)不變,B項錯誤;比溫度低,反應更慢,到達平衡所需時間更長,C項錯誤;D項,容器溫度為387 ,平衡常數(shù)K4,而此時濃度商Qc<4,反應向正反應方向進行,D項正確。答案AD12.(2015·山東理綜,30,19分)合金

47、貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。(1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時氫氣的壓強(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比(H/M)。在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應生成氫化物MHy,氫化反應方程式為:zMHx(s)H2(g)zMHy(s)H1();在B點,氫化反應結(jié)束,進一步增大氫氣壓強,H/M幾乎不變。反應()中z(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時,2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v mL·g1·min1

48、。反應的焓變H10(填“>”“<”或“”)。(2)表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,(T1)(T2)(填“>”“<”或“”)。當反應()處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達平衡后反應()可能處于圖中的點(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過或的方式釋放氫氣。(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應,溫度為T時,該反應的熱化學方程式為_。已知溫度為T時:CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJ·mol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)

49、H2(g)H41 kJ·mol1解析(1)根據(jù)H原子守恒得zx2zy,則z。由題中所給數(shù)據(jù)可知吸氫速率v240 mL÷2 g÷4 min30 mL·g1·min1。由圖像可知,T1<T2,且T2時氫氣的壓強大,說明升高溫度平衡向生成氫氣的方向移動,逆反應為吸熱反應,所以正反應為放熱反應,故H<0。(2)由圖像可知,固定橫坐標不變,即氫原子與金屬原子個數(shù)比相同時,T2時氫氣的壓強大,說明吸氫能力弱,故(T1)> (T2)。處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,H2 濃度增大,平衡正向移動,一段時間后再次達到平衡

50、,此時H/M增大,故可能處于圖中的c點。由氫化反應方程式及圖像可知,這是一個放熱的氣體體積減小的反應,根據(jù)平衡移動原理,要使平衡向左移動釋放H2,可改變的條件是:升溫或減壓。(3)CO、H2合成CH4的反應為CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H,將已知的兩個熱化學方程式依次編號為、,即得所求的反應,根據(jù)蓋斯定律有:H41 kJ·mol1(165 kJ·mol1)206 kJ·mol1。答案(1)30<(2)>c加熱減壓(3)CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJ·mol1綜合應用13.(2016·

51、;四川理綜,6,7分)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。設(shè)起始Z,在恒壓下,平衡時CH4的體積分數(shù)(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.該反應的焓變H>0B.圖中Z的大小為a>3>bC.圖中X點對應的平衡混合物中3D.溫度不變時,圖中X點對應的平衡在加壓后(CH4)減小解析A項,由圖可知,隨溫度的升高,CH4的體積分數(shù)減小,說明平衡向正反應方向移動,正反應為吸熱反應,正確;B項,Z越大,說明大,相當于增加H2O的量,平衡正向移動,CH4的體積分數(shù)減小,所以b>3>a,錯誤;C項,起始時n(H2O)3x mol,n(CH4)x mol,

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