高考化二輪復(fù)習(xí)測試專題(八)化反應(yīng)速率和化平衡

PAGE62018屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)測試專題含答案專題突破練(八)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1．已知分解1molH2O2放出熱量98kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為：H2O2＋I(xiàn)－→H2O＋I(xiàn)O－慢H2O2＋I(xiàn)O－→H2O＋O2＋I(xiàn)－快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A．反應(yīng)速率與I－濃度有關(guān)B．IO－也是該反應(yīng)的催化劑C．反應(yīng)活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)解析：由于反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定，故I－濃度越大，反應(yīng)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(yīng)熱，反應(yīng)熱是正、逆反應(yīng)活化能的差值，C錯誤；依據(jù)總反應(yīng)2H2O2=2H2O＋O2↑和反應(yīng)速率計量數(shù)間的關(guān)系判斷，D錯誤。答案：A2．(2017·湖北八所重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)將6molCO2和8molH2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變)發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0。測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中實(shí)線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo))。該反應(yīng)在8～10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是()A．0.5mol·L－1·min－1 B．0.1mol·L－1·min－1C．0mol·L－1·min－1 D．0.125mol·L－1·min－1解析：由題圖可知，該反應(yīng)在8至10min內(nèi)，H2的物質(zhì)的量在對應(yīng)的c、d點(diǎn)都是2mol，因此v(H2)＝0mol·L－1·min－1，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，各組分的物質(zhì)的量的變化值為0，則v(CO2)＝0mol·L－1·min－1。答案：C3．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()c/mol·L－1v/mmol·L－1·min－1T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a＝6.00B．同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度，v可能不變C．b<318.2D．不同溫度時，蔗糖濃度減少一半所需的時間相同解析：根據(jù)題中數(shù)據(jù)分析，溫度不變時，反應(yīng)的瞬時速率與濃度成正比，則可求出a＝6.00，A項(xiàng)正確；溫度為bK、濃度為0.500mol/L和溫度為318.2K、濃度為0.300mol/L對應(yīng)的瞬時速率相等，B項(xiàng)正確；濃度不變時，溫度由318.2K變?yōu)閎K時，反應(yīng)速率減小，則b＜318.2，C項(xiàng)正確；不同溫度時，反應(yīng)速率不同，蔗糖濃度減少一半所需的時間不同，D項(xiàng)錯誤。答案：D4．為了探究溫度、硫酸銅對鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計如下方案：編號純鋅粉質(zhì)量0.2mol·L－1硫酸體積溫度硫酸銅固體質(zhì)量Ⅰ2.0g10.0mL25℃0Ⅱ2.0g10.0mLt℃0Ⅲ2.0g10.0mL35℃0.2gⅣ2.0g10.0mL35℃4.0g下列推斷合理的是()A．為了選擇Ⅱ和Ⅲ實(shí)驗(yàn)探究硫酸銅對反應(yīng)速率的影響，必須控制t＝25B．待測物理量是收集等體積(相同條件)氣體所需要的時間，時間越長，反應(yīng)越快C．根據(jù)該方案，還可以探究硫酸濃度對反應(yīng)速率的影響D．根據(jù)該實(shí)驗(yàn)方案得出反應(yīng)速率大小可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ解析：A項(xiàng)，根據(jù)控制變量法原理，Ⅰ和Ⅱ?qū)嶒?yàn)探究溫度對反應(yīng)速率的影響，而Ⅱ和Ⅲ實(shí)驗(yàn)探究硫酸銅對反應(yīng)速率的影響，應(yīng)控制Ⅱ?qū)嶒?yàn)的溫度為35℃，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，時間越長，反應(yīng)越慢，B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)，上述方案只能探究溫度、硫酸銅對鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的影響，C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)，同條件下，溫度高，反應(yīng)快，得出Ⅱ的速率比Ⅰ的速率大；少量硫酸銅與鋅發(fā)生置換反應(yīng)，銅附在鋅表面構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，但是硫酸銅的量過多，會導(dǎo)致大量銅覆蓋鋅，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，D項(xiàng)正確。答案：D5．對于可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0。下列研究目的和圖示相符的是()ABCD研究目的溫度(T)對化學(xué)平衡的影響(T2>T1)壓強(qiáng)(p)對平衡常數(shù)的影響溫度(T)對反應(yīng)的影響壓強(qiáng)(p)對反應(yīng)的影響(p2>p1)圖示解析：A項(xiàng)，根據(jù)“先拐先平”反應(yīng)快、溫度高，可知T1>T2，錯誤；B項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影D．使用合適的催化劑E．設(shè)法減小平衡體系中的CO濃度(5)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示：①可見反應(yīng)在t1、t3、t7時都達(dá)到了平衡，而t2、t8時都改變了一種條件，試判斷改變的是什么條件：t2時________；t8時____________。②若t4時降壓，t6時增大反應(yīng)物的濃度，請?jiān)趫D中畫出t4～t6時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系曲線。解析：(1)由表可知，溫度升高，反應(yīng)①的K1增大，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)。(3)K3＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)，K1＝eq\f(cCO,cCO2)，K2＝eq\f(cH2,cH2O)，故K3＝eq\f(K2,K1)。(4)反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，而反應(yīng)③是反應(yīng)①的逆反應(yīng)與反應(yīng)②的和，故反應(yīng)③是放熱反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體的體積不變，故只有C、E可使平衡逆向移動。(5)①由圖可知，t2時改變的條件使反應(yīng)速率增大，且平衡逆向移動，故改變的條件是升高溫度或增大CO2的濃度(或增大H2的濃度)；t8時改變的條件使反應(yīng)速率加快且平衡不移動，故改變的條件是使用催化劑或加壓(或減小容器的容積)。②若t4時降壓，則反應(yīng)速率減小，曲線在原來平衡曲線的下方，平衡不移動，故該曲線為水平直線，且縱坐標(biāo)為t6時的v逆。答案：(1)吸熱(2)eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)(3)eq\f(K2,K1)(4)CE(5)①升高溫度或增大CO2的濃度或增大H2的濃度使用催化劑或加壓或減小容器的容積12．CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))隨c(H＋)的變化如圖所示。(1)用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)由圖可知，溶液酸性增大，CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。(3)升高溫度，溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：(1)由信息CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中可相互轉(zhuǎn)化，再結(jié)合圖象知，Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。(2)由圖可知，溶液的酸性增強(qiáng)，Cr2Oeq\o\al(2－,7)的濃度越大，平衡向正反應(yīng)方向移動，因此CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉(zhuǎn)化率增大；由反應(yīng)2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O得該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為eq\f(cCr2O\o\al(2－,7),c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋)，根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)可以得出c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1、c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝0.25mol·L－1，可求出轉(zhuǎn)化的c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.25mol·L－1×2＝0.5mol·L－1，進(jìn)一步可得平衡時c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.5mol·L－1，代入表達(dá)式中得平衡常數(shù)K＝1.0×1014。(3)溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，由升高溫度平衡向吸熱的方向移動，得出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH小于0。答案：(1)2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O(2)增大1.0×1014(3)小于13．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(yīng)如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1<0②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2<0③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3>0(1)反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)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(biāo)記字母)，其判斷理由是________。(2)合成氣組成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60時，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如上圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而________(填“增大”或“減小”)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；圖2中的壓強(qiáng)由大到小為________，其判斷理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)[或Kp＝eq\f(pCH3OH,pCO·p2H2)]a反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高而變小(2)減小升高溫度時，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡向左移動，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動，又使產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低p3＞p2＞p1相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高14．某研究小組研究了340K時N2O5的分解反應(yīng)：2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)。得到不同物質(zhì)在不同時刻的濃度，見下表。t/min01234c(N2O5)/(mol·L－1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L－1)00.0230.0400.0520.060(1)圖象能夠非常直觀地描述物理量的變化趨勢。請你在下圖中分別作出c(N2O5)—t圖象及c(O2)—t圖象，描述反應(yīng)物、生成物的濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系。(2)數(shù)據(jù)處理是化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。請計算下列化學(xué)反應(yīng)速率，并將計算結(jié)果填入表中。Δt/min0～11～22～33～4v(N2O5)/(mol·L－1·min－1)v(O2)/(mol·