2018届高考化学复习课时提升作业 二十四 第七章 化学反应速率和化学平衡7.3 Word版含解析
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第7讲 化学反应速率与化学平衡一、选择题(本题包括7个小题,每小题7分,共49分)1。
(2017北京朝阳模拟)2017年2月3日国务院总理李克强主持召开国务院常务会议.通过“十三五”国家食品和药品安全规划,有效保障人民健康福祉。
下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )A。
抗氧化剂B。
调味剂C.着色剂D。
增稠剂2。
(2017吉林四平模拟)下列有关颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是( )A。
平衡状态的H2、I2、HI混合气体体积压缩时颜色变深B.平衡状态的NO2和N2O4混合气体体积压缩时颜色先变深后变浅C.平衡状态的NO2、CO、NO、CO2混合气体升温时颜色变深D.向Fe(SCN)3溶液中滴加几滴浓KSCN溶液后颜色变深3。
(2017辽宁大连二模)大量燃烧化石燃料产生的CO2被视为全球变暖的“元凶",但在催化剂作用下,用CO2和H2可制备用途广泛的甲醇。
已知下列三个热化学方程式:①H 2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH1②2H 2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH2③3H 2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g) ΔH3三个反应的平衡常数分别为K1、K2、K3,这些平衡常数与温度的关系如表所示: 平衡常数K1K2K3温度/℃ 500 1.00 2.508002。
2018年全国卷高考化学总复习《化学反应速率以及化学平衡》专题突破[题型分析]从2017年考试大纲和各地考试说明及近几年各省市高考试题来看,化学反应速率和化学平衡属于必考内容。
任何化学反应都涉及到快慢的问题,特别是化工生产中和实验室制备物质时,都要认真考虑反应进行的快慢及改变的方法如何,所以每年的高考都会出现本部分的题目。
在命题中出现的题型主要是选择题,同一个问题可能从不同角度来考查;另外,除直接考查基本知识外,还增加了考查学生分析问题能力和应用知识能力的题目。
考查的主要知识点有:①利用化学反应速率的数学表达式进行的有关计算;②反应中各物质反应速率之间的关系;③根据浓度、温度、压强、催化剂、颗粒大小、光等外界条件的改变,定性判断化学反应速率的变化。
预测2018年高考,通过化学反应速率测定的方法考查数学处理能力,重点考查考生对化学反应速率的理解,对化学反应速率表示方法的认识,以及运用化学方程式中各物质的化学计量比的关系进行有关的简单计算。
化学反应速率与化学平衡类试题时高考的必考点,大多数省份卷以选择题形式考查,少数也与大题形式。
通常考查化学反应反应速率及计算,影响化学反应速率的因素,化学平衡的建立及移动,化学平衡常数,化学平衡相关计算,化学反应速率与化学平衡图像问题等。
近几年的考查中均出现新的情境,结合等效平衡思想进行分析,相对难度较大。
【例题演练】☆★考点一:化学反应速率及相关计算1、反应速率化学反应速率单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,ν(B)= Δc(B)Δt,单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)(1)化学反应速率并不是均匀进行的,采用这样的方法计算出来的反应速率,是在给定时间范围内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
(2)反应速率均取正值。
(3)对于同一化学反应,选用不同的物质作标准计算,有不同的速率数值,但却表示的是同一化学反应的速率。
所以必须在速率v的右下角注明参照物的名称。
2C(g),对此反应速率的表示正确的是(2NHH,则下列说法正、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,)2A(g)2B(g)+C(g)0.1 mol·L-1·min-1.开始时,正逆反应同时开始2B(g)用虚线)的锌片质量与时间关系曲线。
中实验④时误加少量0.10 mol·L中实验①接近。
该组同学对影响因素提出如下假设,请完成假设三:对该反应起催化剂作用对该反应起催化剂作用_______________________________________________________________________请你设计实验验证上述假设三是否成立,写出实验步骤及预期现象:(1)实验①和②的不同点是盐酸的温度,所以是探究不同温度对酸反应速率的影响,实验①和③的不同点是盐酸的浓度,所以是探究不同浓度对与盐酸反应速率的影响,实验①和④是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸与实验目的:a.不同温度b原电池,加快反应速率(其他答案合理亦可①将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中,②将铜、锌电极用导线连接放入稀产生氢气的速率②大于①,证明构成原电池后可以大大加快反应速率下图是可逆反应A+2B2C先降温后加压)而变化的情况,由此可推断是液体或固体由图像可以看出降低温度,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正2HI(g)2NH) 1/2NNO的转化率,采取的正确措施是N放热反应,反应后气体体积减小。
加催化剂同时升高温度,催化剂加快反应速率,z物质的量随时间的变化关系,图乙表示不同温℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·℃时,该反应的平衡常数为25200 ℃降到100 ℃时,原平衡一定被破坏,且正、逆反应速.由图乙可知,反应x A(g)+y B(g)z C(g)的ΔH<0,且0.4 mol-0.2 mol2SO图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是_______________________________________________________________________时改变的反应条件可能是________。
化学反应速率1.已知:4NH3+5O2===4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v (H2O)[单位为mol/(L·min)]表示,则正确的关系是()A。
错误!v(NH3)=v(O2)B.错误!v(O2)=v(H2O)C。
错误!v(NH3)=v(H2O) D.错误!v(O2)=v(NO)D2.反应A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0。
45 mol·L-1·s-1②v(B)=0。
6 mol·L-1·s-1③v(C)=0。
4 mol·L-1·s-1④v(D)=0。
45 mol·L-1·s-1下列有关反应速率的比较中正确的是( )A.④〉③=②〉①B.①〉④〉②=③C.①〉②>③〉④D.④〉③〉②〉①B [可用比值法进行反应速率大小比较,错误!=0。
45 mol·L-1·s-1;错误!=错误!=0.2 mol·L-1·s-1;错误!=错误!=0.2 mol·L-1·s-1;错误!=错误!=0.225 mol·L-1·s-1,故①>④〉②=③,B项正确。
]3.将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生下列可逆反应:NH4Br(s)⇌NH3(g)+HBr(g),2HBr(g)⇌Br2(g)+H2(g), 2 min后,测得c(H2)=0.5 mol·L-1,c (HBr)=4 mol·L-1,若上述反应速率用v(NH3)表示,下列反应速率正确的是()A.0.5 mol·L-1·min-1B.2.5 mol·L-1·min-1C.2 mol·L-1·min-1D.5 mol·L-1·min-1B [对于2HBr(g)⇌Br2(g)+H2(g),Δc(H2)=0。
第七章 化学反应速率和化学平衡考点一 化学反应速率一、牢记化学反应速率的基础知识[基点小练]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)同一反应,在相同时间间隔内,用不同物质表示的反应速率,其数值和意义都不一定相同(×)(2)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显(×)(3)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加(×)(4)化学反应速率为0.8 mol·L -1·s -1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L -1(×)(5)由v =ΔcΔt 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值(×)2.密闭容器中,合成氨的反应N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3,开始时c (N 2)=8 mol·L-1,2 min后c (N 2)=4 mol·L -1,则用N 2表示的反应速率为________________。
答案:2.0 mol·L -1·min -1二、理清化学反应速率与化学计量数的关系1.内容:对于已知反应m A(g)+n B(g)===p C(g)+q D(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,即v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=m ∶n ∶p ∶q ,或1m v (A)=1n v (B)=1p v (C)=1q v (D)。
2.实例:一定温度下,在密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)。
已知v (A)=0.6 mol·L -1·s -1,则v (B)=0.2 mol·L -1·s -1,v (C)=0.4 mol·L -1·s -1。
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课时提升作业二十四化学平衡常数化学反应进行的方向(A)(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)1.下列说法正确的是( )A.放热反应均是自发反应B.ΔS为正值的反应均是自发反应C.物质的量增加的反应,ΔS为正值D.如果ΔH和ΔS均为正值,当温度升高时,反应可能自发进行【解析】选D。
放热反应不一定能自发进行,如铝热反应为放热反应,在常温下不能自发进行,A错误;ΔS为正值的反应不一定是自发反应,如水的分解,B错误;只有气体的物质的量增加的反应,ΔS为正值,C错误;如果ΔH和ΔS均为正值,当温度升高时,可满足ΔH-T·ΔS<0时,反应可自发进行,D正确。
2.(2017·烟台模拟)随着汽车数量的逐年增多,汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。
反应:2NO(g)+2CO(g)2CO 2(g)+N2(g)可用于净化汽车尾气,已知该反应速率极慢,570 K时平衡常数为1×10-59。
下列说法正确的是( )A.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD.570 K时及时抽走CO2、N2,平衡常数将会增大,尾气净化效率更佳【解析】选A。
提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂,加快反应速率,A正确、B错误;反应为可逆反应,装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO或CO,C错误;570 K时及时抽走CO2、N2,尾气净化效率更佳,但平衡常数不变,D错误。
3.(2017·信阳模拟)加热N2O5依次发生的分解反应为①N 2O5(g)N2O3(g)+O2(g)②N 2O3(g)N2O(g)+O2(g)在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为9 mol,N2O3为3.4 mol。
则t℃时反应①的平衡常数为( )A.10.7B.8.5C.9.6D.10.2 【解析】选B。
设反应②分解的N2O3的物质的量为xmol,则反应①生成的N2O3共为(x+3.4)mol②N 2O3(g)N2O(g)+O2(g)转化(mol) x x x则①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)起始(mol) 8 0 0转化(mol) x+3.4 x+3.4 x+3.4由题意知x+x+3.4=9(mol) x=2.8则平衡体系中c(N2O5)==0.9 mol·L-1c(O2)==4.5 mol·L-1,c(N2O3)==1.7 mol·L-1则反应①K===8.5。
4.(2017·太原模拟)在两个固定体积均为1 L密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO 2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)ΔH。
CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如下图所示。
下列说法正确的是( )A.该反应在常温下不可能自发进行B.氢碳比,X<2.0C.若起始时,CO2、H2浓度分别为0.5 mol·L-1、1.0 mol·L-1,则可得P点,对应温度的平衡常数的值为512D.向处于P点状态的容器中,按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O,再次平衡后α(CO2)减小【解析】选C。
由图可知,随温度升高,CO2的平衡转化率减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,即ΔH<0,另外据反应可知ΔS<0,则ΔH-TΔS可能小于0,因此常温下该反应可能自发进行,A错误;氢碳比越大,二氧化碳的转化率越大,故X>2.0, B错误;由图可知,P点平衡时二氧化碳转化率为0.50,氢碳比为2.0,根据三段式可计算出此时的平衡常数为512,C正确;向处于P点状态的容器中,按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O,此时平衡正向移动,再次平衡后,α(CO2)增大,D错误。
5.(2017·合肥模拟)某温度下2 L密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示,下列说法正确的是( )A.该温度下,此反应的平衡常数表达式是K =B.其他条件不变,升高温度,若W的体积分数减小,则此反应ΔH<0C.其他条件不变,使用催化剂,正、逆反应速率和平衡常数均增大,平衡不移动D.其他条件不变,当密闭容器中混合气体密度不变时,表明反应已达到平衡【解析】选B。
W是生成物,该温度下,此反应的平衡常数表达式是K=,A错误;升高温度,若W的体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则此反应ΔH<0,B正确;使用催化剂,平衡常数不变,C错误;混合气体密度一直不变,不能说明反应已达到平衡,D错误。
6.(2017·淮南模拟)已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。
830℃时,向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y,反应初始4 s内v(X)=0.005 mol·L-1·s-1。
下列说法正确的是世纪金榜导学号30682344( )A.4 s时容器内c(Y)=0.76 mol·L-1B.830℃达平衡时,X的转化率为80%C.反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动D.1 200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K =0.4【解析】选B。
反应初始4 s内v(X)=0.005 mol·L-1·s-1,则4 s内X 的浓度变化量Δc(X)=v(X)·Δt=0.02 mol·L-1,由X与Y的浓度变化量之比等于化学计量数之比可知,4 s内Y的浓度变化量Δc(Y)=0.02 mol·L-1,Y的起始浓度为0.4 mol·L-1,则4 s时容器内c(Y)=0.38 mol·L-1,A错误;设平衡时,R的浓度为xmol·L-1,建立三段式过程分析:X(g) + Y(g)R(g)+Q(g)起始(mol·L-1) 0.1 0.4 0 0转化(mol·L-1) x x x x平衡(mol·L-1) 0.1-x 0.4-x x x则K(830℃)=1.0==,解得x=0.08,则X的转化率为0.08/0.1×100%=80%,B正确;由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,正反应是放热反应,C错误;正逆反应平衡常数互为倒数,故1 200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K ==2.5,D错误。
7.(能力挑战题)(2017·洛阳模拟)化学平衡状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相关数据如表:(g)O(g)O(g)FeO(s)+H根据以上信息判断,下列结论错误的是( )世纪金榜导学号30682345A.a>bB.增大压强,平衡状态Ⅱ不移动C.升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应【解析】选C。
反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数分别为K1=,K,K 3=,同温度下,K 2=,K 3= K 1·K 2,979 K时,2=平衡常数a=1.47×1.62≈2.38,1 173 K时平衡常数b=≈0.78。
计算分析可知a>b,A正确;反应Ⅱ是气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,B正确;反应Ⅲ平衡常数随温度升高而减小,平衡逆向进行,C错误;反应Ⅱ的平衡常数随温度升高而减小,说明正反应为放热反应,反应Ⅲ平衡常数随温度升高而减小,说明正反应为放热反应,D正确。
二、非选择题(本题包括3小题,共58分)8.(19分)(2017·长沙模拟)甲醇汽油是一种新能源清洁燃料,可以作为汽油的替代物,工业上可用CO和H2制取甲醇,化学方程式为CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g) ΔH=bkJ·mol-1,为研究平衡时CO的转化率与反应物投料比[]及温度的关系,研究小组在10 L的密闭容器中进行模拟反应,并绘出曲线如图所示:(1)反应热b________0(填“>”或“<”)。
(2)若Ⅱ反应的n(CO)起始=10 mol、投料比为0.5,A点的平衡常数K,B点的平衡常数K B________ K A(填“>”或“<”或“=”)。
A=________(3)为提高CO转化率可采取的措施是______________、______________(答出两条即可)。
【解析】(1)由图象可知,一氧化碳转化率随温度升高而减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,b<0。
(2)若Ⅱ反应的n(CO)起始=10 mol、投料比为0.5,n(H2)起始=20 mol,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始量(mol·L-1) 1 2 0变化量(mol·L-1) 0.5 10.5平衡量(mol·L-1) 0.5 10.5A点的平衡常数K A=0.5/(0.5×12)=1。
A、B两点是相同温度下的平衡,平衡常数只随温度变化,所以A、B 点平衡常数相同。
(3)为提高CO转化率可采取的措施,可以增加氢气量;反应是放热反应,降低温度平衡正向进行,依据反应特征和平衡移动原理分析提高一氧化碳转化率的条件是使平衡正向进行,即减小投料比、降低温度、增大压强、分离出CH3OH均可。
答案:(1)< (2)1 =(3)减小投料比、降低温度、增大压强、分离出CH3OH(任写两条) 9.(19分)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.44 kJ·mol-1;回答下列问题:世纪金榜导学号30682346(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:_________________________________,随着温度的升高,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)平衡常数K值越大,表明________(填字母)。
A.N2的转化率越高B.NH3的产率越大C.原料中N2的含量越高D.化学反应速率越快(3)对于合成氨反应而言,如图有关图象一定正确的是(填字母)________。
【解析】(1)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N(g)2NH3(g)ΔH=-92.44 kJ·mol-1,平衡常数为K2(g)+3H2=,反应是放热反应,随着温度的升高平衡逆向进行,平衡常数减小。