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高考化學(xué)總復(fù)習(xí)考點(diǎn)專(zhuān)訓(xùn)：化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡（含解析）
ID：230 2021-08-14 1 3.00元 14頁(yè) 656.56 KB
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高考化學(xué)總復(fù)習(xí)考點(diǎn)專(zhuān)訓(xùn)：化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡（含解析）專(zhuān)題13化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡1．一定溫度下，在1L恒容密閉容器中加入1mol的N2(g)和3molH2(g)發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，NH3的物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如表所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)時(shí)間/min0t1t2t3NH3物質(zhì)的量/mol00.20.30.3A．0～t1min，v(NH3)＝0.2/t1mol·L－1·min－1B．升高溫度，可使正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，故平衡逆向移動(dòng)C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的活化能小于2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的活化能D．t3min時(shí)再加入1mol的N2(g)和3molH2(g)，反應(yīng)達(dá)到新平衡時(shí)，c(N2)>0.85mol·L－1【答案】B2．現(xiàn)有a、b、c三個(gè)容器，a容器恒容恒溫，b容器恒壓恒溫，c容器恒容絕熱。在三個(gè)容器中各充入1molI2,(g)和2molH2發(fā)生反應(yīng)I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH＜0，初始時(shí)三個(gè)容器的體積和溫度均相等，則反應(yīng)達(dá)到平衡后，三個(gè)容器中I2(g)的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系是A．a(chǎn)=b>cB．b>a>cC．c>b>aD．a(chǎn)=bc，故選A。9．在容積一定的密閉容器中，進(jìn)行可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)C(g)+D(g)，有圖Ⅰ、Ⅱ所示的反應(yīng)曲線(xiàn)，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．P1＜P2C．若P3＜P4，y軸表示A的轉(zhuǎn)化率D．若P3＞P4，y軸表示C的體積分?jǐn)?shù)【答案】C10．室溫下，向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應(yīng)；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38.4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A．加入NaOH，可增大乙醇的物質(zhì)的量,B．增大HBr濃度，有利于生成C2H5BrC．若反應(yīng)物增大至2mol，則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D．若起始溫度提高至60℃，可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間【答案】D【解析】A．加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移動(dòng)，可增大乙醇的物質(zhì)的量。選項(xiàng)A正確。B．增大HBr濃度，平衡正向移動(dòng)，有利于生成C2H5Br。選B正確。C．若反應(yīng)物增大至2mol，實(shí)際上就是將反應(yīng)的濃度都增大至原來(lái)的2倍，比例不變（兩次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)物的比例都是1:1，等于方程式中的系數(shù)比），這里有一個(gè)可以直接使用的結(jié)論：只要反應(yīng)物的投料比等于系數(shù)比，達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是相等的。所以?xún)煞N反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是1:1。選項(xiàng)C正確。D．若起始溫度提高至60℃，考慮到HBr是揮發(fā)性酸，在此溫度下會(huì)揮發(fā)出去，降低HBr的濃度減慢速率，增加了反應(yīng)時(shí)間，D錯(cuò)誤。13．（題文）一定溫度下，在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)，測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：下列說(shuō)法正確的是A．v1K3，p2>2p3C．v1α3(SO2)D．c2>2c3，α2(SO3)+α3(SO2)<1【答案】CD,14．采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題（1）1840年Devil用干燥的氯氣通過(guò)干燥的硝酸銀，得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為_(kāi)__________。（2）F．Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng)：其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示（t=∞時(shí)，N2O5(g)完全分解）：t/min0408016026013001700∞,p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=−4.4kJ·mol−12NO2(g)＝N2O4(g)ΔH2=−55.3kJ·mol−1則反應(yīng)N2O5(g)＝2NO2(g)+O2(g)的ΔH=_______kJ·mol−1。②研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62min時(shí)，測(cè)得體系中pO2=2.9kPa，則此時(shí)的=________kPa，v=_______kPa·min−1。③若提高反應(yīng)溫度至35℃，則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35℃)____63.1kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。④25℃時(shí)N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）。（3）對(duì)于反應(yīng)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A．Ogg提出如下反應(yīng)歷程：第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反應(yīng)第三步NO+NO3→2NO2快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_______（填標(biāo)號(hào))。A．v(第一步的逆反應(yīng))＞v(第二步反應(yīng))B．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D．第三步反應(yīng)活化能較高【答案】O253.130.06.0×10－2大于溫度提高，體積不變，總壓強(qiáng)提高；NO2二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強(qiáng)提高13.4AC,③由于溫度升高，容器容積不變，總壓強(qiáng)提高，且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強(qiáng)提高，所以若提高反應(yīng)溫度至35℃，則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35℃)大于63.1kPa。④根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時(shí)的壓強(qiáng)是63.1kPa，根據(jù)方程式可知完全分解時(shí)最初生成的二氧化氮的壓強(qiáng)是35.8kPa×2＝71.6kPa，氧氣是35.8kPa÷2＝17.9kPa，總壓強(qiáng)應(yīng)該是71.6kPa+17.9kPa＝89.5kPa，平衡后壓強(qiáng)減少了89.5kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時(shí)四氧化二氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是26.4kPa，二氧化氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是71.6kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa，則反應(yīng)的平衡常數(shù)。（3）A、第一步反應(yīng)快，所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率，A正確；B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO，B錯(cuò)誤；,17．近期發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子，它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）下列事實(shí)中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是_________（填標(biāo)號(hào)）。A．氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，而亞硫酸可以B．氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸C．0.10mol·L−1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1D．氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸（2）下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過(guò)計(jì)算，可知系統(tǒng)（Ⅰ）和系統(tǒng)（Ⅱ）制氫的熱化學(xué)方程式分別為_(kāi)_____________、______________，制得等量H2所需能量較少的是_____________。（3）H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K時(shí)，將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率=_______%，反應(yīng)平衡常數(shù)K=________。②在620K重復(fù)試驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率_____，該反應(yīng)的H_____0。（填“>”“<”或“=”）③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是________（填標(biāo)號(hào)）A．H2SB．CO2C．COSD．N2【答案】DH2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=+286kJ/molH2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ/mol系統(tǒng),（II）2.52.8×10–3>>B（2）設(shè)反應(yīng)的H2S物質(zhì)的量為x，由題意列三段式得：因?yàn)榉磻?yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02，所以=0.02，解得x=0.01；①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1＝0.01÷0.40×100%=2.5%；反應(yīng)平衡常數(shù)K＝≈2.849×10-3(或2.8×10－3或2.85×10－3)。②由已知，升溫，水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，所以升溫時(shí)平衡正向移動(dòng)，故α2＞α1，ΔH＞0。③A項(xiàng)，再充入H2S，平衡正向移動(dòng)，使CO2轉(zhuǎn)化率增大，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，H2S的轉(zhuǎn)化率減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，再充入CO2，平衡正向移動(dòng)，在不改變H2S初始量的前提下，使H2S轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；C項(xiàng)，再充入COS，平衡逆向移動(dòng)，使H2S的轉(zhuǎn)化率減小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，再充入N2，與該反應(yīng)無(wú)關(guān)，平衡不移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率不變，故D錯(cuò)誤。綜上選B。18．丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）正丁烷（C4H10）脫氫制1-丁烯（C4H8）的熱化學(xué)方程式如下：,①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知：②C4H10(g)+O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1反應(yīng)①的ΔH1為_(kāi)_______kJ·mol-1。圖（a）是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖，x_____________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是__________（填標(biāo)號(hào)）。A．升高溫度B．降低溫度C．增大壓強(qiáng)D．降低壓強(qiáng)（2）丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器（氫氣的作用是活化催化劑），出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖（b）為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n（氫氣）/n（丁烷）的關(guān)系。圖中曲線(xiàn)呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，其降低的原因是___________。（3）圖（c）為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線(xiàn)，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類(lèi)化合物。丁烯產(chǎn)率在590 ℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是___________、____________；590℃之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_____________?！敬鸢浮?123kJ·mol－1隨溫度升高，CO含量增大，說(shuō)明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液MgCl2、AlCl3、FeCl3SiCl4高于136℃，低于181℃,動(dòng)，即△H>0。③除去氯氣中混有HCl一般采用將氣體通過(guò)飽和食鹽水，結(jié)合操作目的，因此先通過(guò)飽和食鹽水，然后在通入FeCl2溶液中，最后用氫氧化鈉溶液吸收剩余的Cl2。④資料中已經(jīng)給出“TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)”一覽表，因此氯化過(guò)程中生成的MgCl2、AlCl3、FeCl3只有少量溶解在液態(tài)TiCl4中，而SiCl4完全溶解在TiCl4中，因此過(guò)濾得到粗TiCl4混合液時(shí)濾渣中含有上述難溶物和微溶物。（2）根據(jù)資料，SiCl4的沸點(diǎn)最低，先蒸餾出來(lái)，因此物質(zhì)a為SiCl4，根據(jù)流程目的，為了得到純凈的TiCl4，后續(xù)溫度需控制在稍微大于136℃，但小于181℃。（3）明顯電池的負(fù)極為Al，所以反應(yīng)一定是Al失電子，該電解質(zhì)為氯化鋁離子液體，所以Al失電子應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al3+，方程式為：Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）。根據(jù)電池的正極反應(yīng)，氧氣再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧氣為正極反應(yīng)的催化劑。將方程式加和得到，總反應(yīng)為：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。22．元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4−(綠色)、Cr2O72−(橙紅色)、CrO42−(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問(wèn)題：（1）Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量，可觀(guān)察到的現(xiàn)象是_________。（2）CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0molL−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)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，CrO42−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(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_________。③升高溫度，溶液中CrO42−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”)。,（3）在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中Cl−，利用Ag+與CrO42−生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl−恰好沉淀完全(濃度等于1.0×10−5mol·L−1)時(shí)，溶液中c(Ag+)為_(kāi)______molL−1，此時(shí)溶液中c(CrO42−)等于__________molL−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10−12和2.0×10−10)。（4）+6價(jià)鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72−還原成Cr3+，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________。【答案】（1）藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液；（2）①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O；②增大；1.0×1014；③小于；（3）2.0×10-5；5×10-3；（4）Cr2O72−+3HSO3−+5H＋=2Cr3++3SO42−+4H2O。Cr2O72-+H2O向正反應(yīng)方向進(jìn)行，導(dǎo)致CrO42−的平衡轉(zhuǎn)化率增大；根據(jù)圖像可知，在A點(diǎn)時(shí)，c(Cr2O72-)=0.25mol/L，由于開(kāi)始時(shí)c(CrO42−)=1.0mol/L，根據(jù)Cr元素守恒可知A點(diǎn)的溶液中CrO42-的濃度c(CrO42−)=0.5mol/L；H+濃度為1.0×10-7mol/L；此時(shí)該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為；③由于升高溫度，溶液中CrO42−的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致溶液中CrO42−,的平衡轉(zhuǎn)化率減小，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)的ΔH＜0；（3）當(dāng)溶液中Cl−完全沉淀時(shí)，即c(Cl-)=1.0×10−5mol·L−1，根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp(AgCl)=2.0×10−10，可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷c(Cl-)=2.0×10−10÷(1.0×10−5mol·L−1)=2.0×10-5mol·L−1；則此時(shí)溶液中c(CrO42−)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×10−12÷(2.0×10-5mol·L−1)=5×10-3mol·L−1；（4）NaHSO3具有還原性，Cr2O72−具有氧化性，二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)已知條件，結(jié)合電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可得二者反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O72−+3HSO3−+5H＋=2Cr3++3SO42−+4H2O。①①形成CaSO4沉淀，反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)，SO2轉(zhuǎn)化率提高，所以Ca（ClO）2效果好。
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