高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題14《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題的破解策略》精準(zhǔn)培優(yōu)專(zhuān)練（含詳解）

1、PAGE 培優(yōu)點(diǎn)十四 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題的破解策略一化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算1平衡常數(shù)的計(jì)算典例1t時(shí)，體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)3Y(g)2Z(g)，各組分在不同時(shí)刻的濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度/molL10.10.202min末濃度/molL10.08ab平衡濃度/molL10.050.050.1下列說(shuō)法中正確的是（ ）A平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為20%Bt時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為40C增大平衡后的體系壓強(qiáng)，v正增大，v逆減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D前2min內(nèi)，用Y的變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)0.03mol(Lmin) -1【解析】X的轉(zhuǎn)化率(X)0.05molL10.

2、1molL1100%50%，故A錯(cuò)誤；平衡常數(shù)Keq f(0.12,0.050.053)1600，故B錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率均增大，故C錯(cuò)誤；由表格中數(shù)據(jù)可知2min內(nèi)Y的濃度減小了0.06molL1，v(Y)0.06molL12min0.03mol(Lmin) -1，故D正確?！敬鸢浮緿2轉(zhuǎn)化率的計(jì)算典例2如圖，甲容器有一個(gè)移動(dòng)活塞，能使容器保持恒壓。起始時(shí)向甲中充入2mol SO2、1mol O2，向乙中充入4mol SO2、2mol O2。甲、乙的體積都為1L(連通管體積忽略不計(jì))。保持相同溫度和催化劑存在的條件下，關(guān)閉活塞K，使兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)

3、2SO3(g)。達(dá)平衡時(shí)，甲的體積為0.8L。下列說(shuō)法正確的是（ ）A乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率小于60%B平衡時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)：甲乙C打開(kāi)K后一段時(shí)間，再次達(dá)到平衡，甲的體積為1.4 LD平衡后向甲中再充入2mol SO2、1mol O2和3mol SO3，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律(同溫同容時(shí)，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比)，達(dá)平衡后，混合氣體的物質(zhì)的量是初始時(shí)物質(zhì)的量的0.8倍，即0.83mol2.4mol，即減小了0.6mol，根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算可知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)n 211.2mol 0.6mol即達(dá)平衡后，反應(yīng)了1.2mol SO2，甲容器中

4、SO2的轉(zhuǎn)化率為eq f(1.2 mol,2 mol)100%60%，若乙容器壓強(qiáng)也不變，則平衡后體積為1.6L，現(xiàn)體積不變，相當(dāng)于甲平衡后增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，A錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析，平衡時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)：甲乙，B錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析，打開(kāi)K后一段時(shí)間，再次達(dá)到平衡，總體積為2.4L，因此甲的體積為1.4L，C正確；根據(jù)上述分析，甲平衡后，容器中有0.8mol SO2，0.4mol O2，1.2mol SO3，物質(zhì)的量之比為213，平衡后向甲中再充入2mol SO2、1mol O2和3mol SO3，物質(zhì)的量之比不變，平衡不移動(dòng)，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾3平衡時(shí)濃度的計(jì)算典例3

5、某溫度下，在甲、乙、丙、丁四個(gè)恒容密閉容器中投入H2和I2，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)。反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。容器起始濃度平衡濃度c(H2)/(molL1)c(I2)/(molL1)c(HI)/(molL1)甲0.010.010.004乙0.010.02a丙0.020.01b丁0.020.02下列判斷正確的是（ ）AHI的平衡濃度：ab0.004B平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率：丁甲C平衡時(shí)，乙中H2的轉(zhuǎn)化率等于20%D丙中條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K4【解析】對(duì)比甲容器，乙容器中增大碘的濃度，平衡正向移動(dòng)，碘化氫的濃度增大，丙容器中氫氣的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，碘化氫的濃度

6、增大，且兩者轉(zhuǎn)化率相同，故HI的平衡濃度：ab0.004，A正確；恒溫恒容，丁與甲相比，各物質(zhì)濃度增大一倍，為等效平衡，轉(zhuǎn)化率相同，B錯(cuò)誤；甲容器中氫氣的轉(zhuǎn)化率為eq f(0.002,0.01)100%20%，乙中增大碘的濃度，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，大于20%，C錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故可以根據(jù)甲容器計(jì)算丙中條件下的平衡常數(shù)，Keq f(0.0042,0.0080.008)0.25，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼4氣體的平均分子量的計(jì)算典例4在一定溫度下，將兩種氣體M和N通入容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，M和N的物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是( )A0t2內(nèi)用M

7、表示的平均反應(yīng)速率是2/t2（mol(Lmin) -1）Bt1t2內(nèi)容器內(nèi)的壓強(qiáng)逐漸減小C該反應(yīng)的方程式為N2MDt2與t3時(shí)刻的混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相等【解析】圖像看出反應(yīng)從開(kāi)始到平衡，N的物質(zhì)的量減小，應(yīng)為反應(yīng)物，M的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為是生成物，結(jié)合反應(yīng)的方程式可計(jì)算相關(guān)物質(zhì)的反應(yīng)速率以及物質(zhì)的量濃度關(guān)系。N的物質(zhì)的量減小，應(yīng)為反應(yīng)物，平衡時(shí)物質(zhì)的量變化值為8mol-2mol=6mol，M的物質(zhì)的量增多，應(yīng)為生成物，平衡時(shí)物質(zhì)的量的變化值為5mol-2mol=3mol，則有n(N)n(M)=6mol：3mol=21，可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NM。則A0t2內(nèi)M的物質(zhì)的量增加了4mol

8、2mol2mol，則用M表示的平均反應(yīng)速率是2mol/(VLt2min)=2/Vt2 mol(Lmin) -1，A錯(cuò)誤；Bt1t2內(nèi)容器發(fā)生反應(yīng)2NM，N轉(zhuǎn)化為M，物質(zhì)的量減少，所以容器內(nèi)的壓強(qiáng)逐漸減小，B正確；C根據(jù)以上分析可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NM，C錯(cuò)誤；Dt2與t3時(shí)刻的混合氣體的總物質(zhì)的量不同，分別為8mol和7mol，則平均相對(duì)分子質(zhì)量不等，D錯(cuò)誤；答案選B?！敬鸢浮緽5體系壓強(qiáng)的計(jì)算典例5在一密閉的容器中，將一定量的NH3加熱使其發(fā)生分解反應(yīng)：2NH3(g)N2(g)3H2(g)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得25%的NH3分解，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是原來(lái)的（ ）A1.125倍 B1.25倍

9、C1.375倍 D1.5倍【解析】假設(shè)原容器中含有2mol氨氣，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得25%的NH3分解，則容器中含有氨氣2mol(1-25%)=1.5mol，氮?dú)鉃?mol25%eq f(1,2)0.25mol，氫氣為2mol25%eq f(3,2)=0.75mol，同溫同體積是氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是原來(lái)的eq f(1.5mol+0.25mol+0.75mol,2 mol)=1.25倍，故選B。【答案】B二對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn)1在20、5.05105Pa條件下，某密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2A(g)xB(g)4C(g)，達(dá)平衡時(shí)c(A)1.00molL1，現(xiàn)將壓強(qiáng)減小到1.0110

10、5 Pa，建立平衡后，c(A)0.18molL1，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A系數(shù)x2B若增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向左移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)變小C若增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)不變D該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是Keq f(c4C,c2AcB)【解析】在5.05105 Pa條件下達(dá)平衡時(shí)c(A)1.00molL1，現(xiàn)將壓強(qiáng)減小到1.01105 Pa，壓強(qiáng)為原來(lái)的eq f(1,5)，若平衡不發(fā)生移動(dòng)，則建立平衡后，A的濃度也應(yīng)該為原來(lái)的eq f(1,5)，即c(A)0.20molL1，但是c(A)0.18molL1，說(shuō)明減小壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)。根據(jù)平衡移動(dòng)原理，減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大

11、的方向移動(dòng)，所以2x0，故錯(cuò)誤；D. 若m+n=p+q，則向含有a mol氣體的平衡體系中再加入a mol的B，達(dá)到新平衡時(shí)總物質(zhì)的量不變，仍為2a mol，故正確。故選C?！敬鸢浮緾7在10L密閉容器中，1mol A和3mol B在一定條件下反應(yīng)：A(g)+xB(g)2C(g)，2 min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得混合氣體共3.4mol，生成0.4mol C，則下列計(jì)算結(jié)果正確的是（ ）A平衡時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時(shí)的eq f(2,5) Bx值等于3CA的轉(zhuǎn)化率為20%DB的平均反應(yīng)速率為0.4molL-1min-l【解析】 A(g)+xB(g)2C(g)起始量（mol）： 1 3 0轉(zhuǎn)化量（m

12、ol）：0.2 0.2x 0.4平衡量（mol）：0.8 3-0.2x 0.4混合氣體共3.4mol=0.8mol+（3-0.2x）mol+0.4mol，解得x=4A. 壓強(qiáng)之比是物質(zhì)的量之比，則平衡時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時(shí)的eq f(3.4,4)=eq f(17,20)，A錯(cuò)誤；B. 根據(jù)計(jì)算可知x=4，B錯(cuò)誤；C. A的轉(zhuǎn)化率為0.2/1100%=20%，C正確；D. 消耗B的濃度是0.8mol10L0.08molL-1，則B的平均反應(yīng)速率為0.08molL-12min0.04molL-1min-l，D錯(cuò)誤；答案選C?！敬鸢浮緾8恒溫下，物質(zhì)的量之比為21的SO2和O2的混合氣體在容積為2

13、L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，n(SO2)隨時(shí)間變化關(guān)系如下表：時(shí)間/min012345n(SO2)/mol0.200.160.130.110.080.08下列說(shuō)法正確的是（ ）A該反應(yīng)進(jìn)行到第3分鐘時(shí)，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率B若要提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可用空氣代替純氧氣并鼓入過(guò)量空氣C從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)到平衡，用SO3表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol(Lmin) -1D容器內(nèi)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)與起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為54【解析】A根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知反應(yīng)進(jìn)行到第3分鐘時(shí)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則逆反應(yīng)速率小于正反應(yīng)速率，A錯(cuò)

14、誤；B用空氣代替純氧氣并鼓入過(guò)量空氣，可促進(jìn)二氧化硫的轉(zhuǎn)化，平衡正向移動(dòng)，則提高SO2的轉(zhuǎn)化率，B正確；C由表格數(shù)據(jù)可知，4min時(shí)達(dá)到平衡，消耗二氧化硫?yàn)?.20mol-0.08mol=0.12mol，即生成SO3為0.12mol，濃度是0.06molL1，則用SO3表示的平均反應(yīng)速率為0.06molL14min=0.015mol(Lmin)-1，C錯(cuò)誤；D開(kāi)始SO2和O2的物質(zhì)的量分別為0.2mol、0.1mol，由表格數(shù)據(jù)可知平衡時(shí)SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為0.08mol、0.04mol、0.12mol，由壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可知，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)與起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為(

15、0.08+0.04+0.12)/(0.2+0.1)=45，D錯(cuò)誤；答案選B?！敬鸢浮緽9甲醇汽油是一種新能源清潔燃料，可以作為汽油的替代物。工業(yè)上可用CO和H2制取甲醇，化學(xué)方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g) Hb kJmol1，為研究平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)物投料比eq f(c(CO),c(H2)及溫度的關(guān)系，研究小組在10 L的密閉容器中進(jìn)行模擬反應(yīng)，并繪出如圖所示曲線(xiàn)： （1）b_(填“”或“”)0。（2）若反應(yīng)的n(CO)10 mol、投料比為0.5，則：A點(diǎn)的平衡常數(shù)KA_，B點(diǎn)的平衡常數(shù)KB_(填“”“”或“”)KA。（3）為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是_、_(答出兩

16、條即可)?！窘馕觥浚?）由圖像可知，一氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，b0。（2）若反應(yīng)的n(CO)10mol、投料比為0.5，則n(H2)20mol，CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始量(molL1)1 2 0變化量(molL1)0.5 1 0.5平衡量(molL1)0.5 1 0.5A點(diǎn)的平衡常數(shù)KAeq f(0.5,0.512)1，A、B點(diǎn)是相同溫度下的平衡，平衡常數(shù)只隨溫度變化，所以A、B點(diǎn)的平衡常數(shù)相同。（3）依據(jù)反應(yīng)特征和平衡移動(dòng)原理分析提高一氧化碳轉(zhuǎn)化率可采取減小投料比、較低溫度、增大壓強(qiáng)、分離出CH3OH等措施?！敬鸢浮浚?）（2）1（

17、3）減小投料比在較低溫度下進(jìn)行反應(yīng)10Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)I2(g)在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為_(kāi)。（2）上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v(正)k正x2(HI)，逆反應(yīng)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_(kāi)(以K和k正表示)。若k正0.0027min1，在t40 min時(shí)，v(正)_ min1。（3）由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v(正)x(HI)和v(逆)x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(kāi)(填字母)?！窘馕觥浚?）設(shè)開(kāi)始加入的HI為x mol，達(dá)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的HI為a mol，則 2HI(g)H2(g)I2(g)開(kāi)始量/mol x 0 0轉(zhuǎn)化量/mol a eq f(a,2) eq f(a,2)平衡量/mol xa eq f(a,2) eq f(a,2)所以eq f(xa,x)0.784，得a0.216x，Keq f(0.108