2016届高三化学一轮复习第7章 化学反应速率与化学平衡第1讲真题集训把脉高考.doc
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第七章 化学反应速率和化学平衡第1节 化学反应速率及其影响因素[高考导航]1.了解化学反应速率的概念,化学反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的作用。
1.表示方法用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。
2.表达式和单位 (1)表达式:v =ΔcΔt。
[注意] 由此计算得到的反应速率是平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2)单位:mol·L -1·min -1或mol·L -1·s -1。
3.与化学方程式中化学计量数的关系化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。
问题1 理解化学反应速率的计算方法与注意事项在2 L 的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
回答下列问题:(1)该反应的反应物和生成物分别是_____________________________________,反应方程式为__________________________________________________。
(2)0~10 s 的平均反应速率v (H 2)=__________;v (HI)=________。
(3)根据上述反应速率数值,分析用不同物质表示同一化学反应时,化学反应速率值是否必须相同? (4)能否用I 2表达该反应的反应速率,为什么? 答案:(1)H 2和I 2、HI H 2(g)+I 2(s)2HI(g)(2)0.039 5 mol·L -1·s -10.079 mol·L -1·s -1(3)同一反应,用不同物质表示的化学反应速率值可能相同,也可能不同,但表示的意义都相同,并且化学反应速率之比等于化学计量数之比。
章末综合检测(七)(时间:60分钟;满分:100分)一、选择题(本题包括9个小题,每小题5分,共45分)1.下列说法中正确的是( )A .一定条件下,催化剂能加快反应速率,也能提高反应物的平衡转化率B .电解从海水中得到的氯化镁溶液可获得金属镁C .锅炉中沉积的CaSO 4可用饱和Na 2CO 3溶液浸泡后再用盐酸溶解除去D .反应NH 3(g)+HCl(g)===NH 4Cl(s) ΔH <0在高温下能自发进行解析:选C 。
催化剂能加快反应速率,但不会影响平衡状态,故不能提高反应物的平衡转化率,A 错误;电解氯化镁溶液只能得到Mg(OH)2,不能得到镁单质,B 错误;CaSO 4沉淀用饱和Na 2CO 3溶液浸泡后可转化为CaCO 3沉淀,再用盐酸溶解即可除去,C 正确;反应NH 3(g)+HCl(g)===NH 4Cl(s)的ΔH <0,ΔS <0,故只能在低温下自发进行,D 错误。
2.(2015·高考重庆卷)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中,将CO 和H 2S 混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H 2S(g)COS(g)+H 2(g) K =0.1反应前CO 物质的量为10 mol ,平衡后CO 物质的量为8 mol 。
下列说法正确的是( )A .升高温度,H 2S 浓度增加,表明该反应是吸热反应B .通入CO 后,正反应速率逐渐增大C .反应前H 2S 物质的量为7 molD .CO 的平衡转化率为80%解析:选C 。
A.升高温度,H 2S 浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,则该反应正反应为放热反应,故不正确。
B.通入CO 后,正反应速率瞬间增大,之后化学平衡发生移动,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,当正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到新的化学平衡状态,故不正确。
C.设反应前H 2S 的物质的量为a mol ,容器的容积为1 L ,列“三段式”进行解题:CO(g)+H 2S(g)COS(g)+H 2(g)起始物质的量浓度(mol·L -1) 10 a转化物质的量浓度(mol·L -1) 2 2 2 2平衡物质的量浓度(mol·L -1) 8 a -2 2 2化学平衡常数K =2×28×(a -2)=0.1,解得a =7,故正确。
1.(2014·高考天津卷)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是()
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底
D.增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
解析:选D。
吸热反应能自发进行,则有ΔH-TΔS<0,而吸热反应的ΔH>0,从而可知,ΔS>0,即该反应为熵增反应,A正确;NH4F溶液中,NH+4和F-均能发生水解反应,而F-水解生成HF,可与玻璃中的SiO2发生反应,易腐蚀玻璃试剂瓶,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中,B正确;可燃冰是CH4与H2O形成的水合物晶体,属于分子晶体,存在于海底低温、高压的环境下,C正确;常温下,Fe在浓硫酸中发生钝化,可适当增大稀硫酸的浓度来加快制取H2的速率,但不能用浓硫酸代替稀硫酸,D错误。
2.(2014·高考四川卷)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+
Y(g)
M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
下列说法正确的是()
A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol/(L·min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
解析:选C。
A.根据方程式可知在5 min内反应生成的n(N)等于生成的n(M),则v(N)=
0.050 mol 10 L ×5 min
=1×10-
3 mol/(L·min),该项错误;B.根据表格中数据可知实验②平衡时c (X)=
0.002 mol/L 、c (Y)=0.032 mol/L 、c (N)=c (M)=0.008 mol/L ,则平衡常数K =
c (M )·c (N )
c (X )·c (Y )=0.008×0.008
0.002×0.032
=1.0,该项错误;C.由实验②得该反应在800 ℃时平衡常数为1,设反应中转化的X 的物质的量为x mol ,则有(0.20-x )×(0.30-x )=x ×x ,故x =0.12,X 的转化率为0.12 mol
0.20 mol
×100%=60%,该项正确;D.假设在900 ℃时,该反应的平衡常数也为1.0,根据
实验④中的数据可知b =0.060 mol ,由①中数据可知在700 ℃时平衡常数约为 2.6,结合800 ℃时平衡常数为1.0可知,温度越高,该平衡常数越小,平衡逆向移动,故b <0.060,该项错误。
3.(2013·高考四川卷) 在一定温度下,将气体X 和气体Y 各0.16 mol 充入10 L 恒容密闭容
器中,发生反应X(g)+Y(g) 2Z (g) ΔH <0,一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的
数据如下表:
下列说法正确的是( )
A .反应前2 min 的平均速率v (Z)=2.0×10-
3 mol/(L·min)
B .其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v (逆)>v (正)
C .该温度下此反应的平衡常数K =1.44
D .其他条件不变,再充入0.2 mol Z ,平衡时X 的体积分数增大
解析:选C 。
A.根据表中的数据可求得在前2 min 内生成Z 为0.08 mol ,故v (Z)=
0.08 mol 10 L ×2 min =4×10-
3 mol/(L·min)。
B.由于该反应的正反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,v (逆)
<v (正)。
C.根据平衡常数的表达式K =c 2(Z )c (X )·c (Y )=0.01220.01×0.01=1.44。
D.因该反应前后
气体化学计量数和相等,其他条件不变时,再充入0.2 mol Z ,达到平衡时,其作用效果相当于保持Z 的物质的量不变,缩小容器的体积,X 的体积分数不变。
4.(1)(2012·高考山东卷改编)一定温度下,将1 mol N 2O 4充入体积为1 L 的恒容密闭容器中,反应3 s 后,NO 2的物质的量为0.6 mol ,则0~3 s 内的平均反应速率v (N 2O 4)=________mol ·L
-1
·s -
1。
(2)(高考山东卷改编)在一定温度下,向 1 L 密闭容器中加入 1 mol HI(g),发生反应
2HI
H 2+I 2,2 min 时生成H 2 0.1 mol ,则0~2 min 内的平均反应速率v (HI)=
____________。
(3)(2012·高考新课标全国卷节选)COCl 2的分解反应为COCl 2(g)===Cl 2(g)+CO(g) ΔH =+108 kJ ·mol -
1。
反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第
10 min 到14 min 的COCl 2浓度变化曲线未标出):
①计算反应在第8 min 时的平衡常数K =__________;
②比较第2 min 反应温度T (2)与第8 min 反应温度T (8)的高低:T (2)____T (8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12 min 时反应于温度T (8)下重新达到平衡,则此时c (COCl 2)=______mol·L -
1;
④比较产物CO 在2~3 min 、5~6 min 和12~13 min 时平均反应速率[平均反应速率分别以v (2~3)、v (5~6)、v (12~13)表示]的大小____________________;
⑤比较反应物COCl 2在5~6 min 和15~16 min 时平均反应速率的大小:v (5~6)____v (15~16)(填“<”、“>”或“=”),原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:(1)N 2O 42NO 2
0.3 mol 0.6 mol
v (N 2O 4)=0.3 mol 1 L ×3 s =0.1 mol·L -1·s -1。
(2)v (HI)=0.1 mol ×21 L ×2 min =0.1 mol·L -1·min -
1。
(3)①K =c (CO )·c (Cl 2)c (COCl 2)=0.085×0.11
0.04
≈0.234。
②由图像可知:产物浓度均增大,反应物浓度均减小,说明升高温度平衡右移,故T (2)<T (8)。
③T (8)时,在10 min 时,由图可知减小了CO 的浓度,温度不变,平衡常数不变。
K =c (Cl 2)·c (CO )c (COCl 2)=0.12×0.06c (COCl 2)=0.234,
所以c (COCl 2)≈0.031 mol·L -
1。
④T (5)时,温度升高,反应速率加快,所以v (5~6)>v (2~3)=v (12~13)。
⑤在相同温度时,反应物浓度越高,反应速率越大。
答案:(1)0.1
(2)0.1 mol·L -
1·min -
1
(3)①0.234 ②< ③0.031
④v (5~6)>v (2~3)=v (12~13)
⑤> 在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大。