七化学反应速率和化学平衡（山东、海南）2023届高考化学总复习.pdf

专题七化学反应速率和化学平衡A组基础巩固练1.(2022北京丰台区一模)下列事实不能用C12+H20=qHCl+HC10平衡移动加以解释的是()A.实验室用NaOH溶液吸收C b尾气B.用饱和食盐水除去C b中的HC1杂质C.NaClO与浓盐酸混合产生氯气D.漂白粉中加入适量醋酸可增强漂白性2.(2022湖南邵阳一模)科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)一N2(g)+2CO2(g)”(),若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图像作出的判断正确的是()O 0时间 温度丙 丁A.甲图中改变的反应条件为升温B.乙图中温度T2 纵坐标可代表N O的百分含量C.丙图中压强03/Mf:i:反应历程上述合成甲醇的反应速率较慢，该反应过程中决定反应速率的步骤是（用方程式表示）。（3）在一定条件下，向某0.5 L恒容密闭容器中充入x mol CO2和,y mol H2,发生反应CO2（g）+3H2（g）C H 3 0 H（g）+H20（g）”=-50 kJ moroT/K图10 T,T2 T；77K图2图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线（填“加”或“”），判断依据是若x=2、产3,测得在相同时间内，不同温度下比的转化率如图2所示,v（a）逆.（填或“=（c）逆;及时，起始压强为2.5 MPa,吊产 M P/（保留2位小数;凝为以分压表示的平衡常数，分压=总压x物质的量分数）。已知速率方程成正）=正）：02）-（112）,火逆）=网逆）-c（CH3OHc（H2O）,网正）、G逆）是速率常数，只受温度影响。图3表示速率常数的对数lg%与温度的倒数器之间的关系,A、B、D、E分别代表图2中a点、c点的速率常数，点 表示c点的1gW逆）。B 组 能 力 提 升 练1.（2022 北京房山区一模）以CU（H 2 O）42+（蓝）+4Cr=CuC14p-（黄）+4七0 AH0 为例，探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的CUC12溶液，分别进行下列实验，对实验现象的分析不正确的是（）选项操作和现象分析A观察溶液为绿色CU（H2O）4/和 CuClF-同时存在2.（2 0 2 2辽宁东北育才学校六模）某小组同学设计实验探究镁与镂盐溶液的反应,记录如B升高温度，溶液变为黄绿色平衡正移,Cu CL t F的浓度增大C加几滴A gN Ch溶液，静置，上层清液为蓝色平衡逆移,Cu Q4 P的浓度减小D加少量Zn片，静置，上层清液为浅黄绿色平衡正移,Cu Cl d 的浓度增大下:根据上述实验所得结论正确的是（）实验编号溶液种类1 m o l-L-N H4 CI0.5 m o l-L-1(NH4)2SOJ0.1 m o l-L-1 N H4 CIH2Om(M g)/g0.4 80.4 80.4 80.4 8V(溶液)/m L1 0 01 0 01 0 01 0 0实验现象有气体产生，并产生白色沉淀有气体产生，并产生白色沉淀有气体产生，并产生白色沉淀几乎看不到现象6 h时V(H2)/m L4 332 5 534 71 2A.实验中发生的反应为M g+N H/2 H 2 O M g2+2 N H3-H2 O+H2 TB.由实验、可得，溶液中c（N H t）越大,反应速率越快C.由实验、可得，溶液中阴离子的种类和浓度对产生H2的速率有影响D.由实验可得，溶液的p H越小，产生H2的速率越快3.（2 0 2 2广东茂名五校联盟第三次联考）一定条件下，丙烯（C H 2=C H C H 3）和H B r发生的两个可逆反应的能量变化如图所示,已知第H阶段中两个可逆反应最终均达到平衡状态，下列说法正确的是（)C H2C H2C H3+B rCH2=CHCH3+HB r第I阶段B r CH2 c H2 c H3（1 .澳丙康）、C H3CHB r CH第n阶段（2 .澳丙烷）反应历程A.稳定性:1 -漠丙烷 2-滨丙烷B.平衡后产物的质量：7臭丙烷2-澳丙烷C.平衡后降低温度,2-滨丙烷的产率降低D.第I I阶段的速率决定着生成1-澳丙烷反应的速率快慢4.（2 0 2 2 河北邯郸六校联考）已知:N 2（g）+3H2（g）=2 N H 3（g）H=-m k J-m o l o 在 2 L 密闭容器中通入3 m o l H2和1 m o l N 2,测得不同温度下,N H 3的产率随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是（）OOOOOOOOOO0987654321ae/CHNB10 15 20 25 30 35 40时间/minA.A/0,72TIB.达到平衡时,TI温度对应反应放出热量为m k JC.平衡时，通入氤气平衡正向移动D.平衡常数:K a K5.（2 0 2 2辽宁铁岭六校联考）某实验团队研究合成氨在不同条件下进行反应，平衡时氨气的含量与起始氢氮比 端 之间的关系如下图。下列说法正确的是（）咿2）5030箜京士rw 3名姻详420,40 MPa（2）350,20 MPa350 C,10 MPaTo,40 MPa（乩）n（N2）A.7 b a（H 2）C.a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为K b=K c K a K dD.工业合成氨一般以a-铁触媒为催化剂,4 0 0 5 0 0 C下反应，选取该温度的主要原因是氨的平衡产率更高6.（2 0 2 2广东六校第四次联考）已知（H F）2（g）=2HF（g）”（）,平衡体系的气体总质量0”总）与总物质的量（总）之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（）A.温度:力 乃B.平衡常数:K(a)=K(b)u Mb)m产,D.当一=30g moH 时,(HF)：/?(HF)2=1：17 1总7.恒温密闭容器发生可逆反应:Z(?)+W(?)=X(g)+Y(?)在n时刻反应达到平衡，在2时刻缩小容器容积J3时刻再次达到平衡状态后不再改变条件。下列有关说法正确的是()A.该条件下,Z和W中的一种可能为气态B.Aw2时间段与 时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不相等C.若在该温度此反应平衡常数表达式为K=c(X),则九7 2时间段与 时刻后的X浓度不相等D.若该反应AH。,则该反应的平衡常数K随温度升高而增大8.(双选)利用CO和氏在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应:CO(g)+2H2(g)一CH30H(g)。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比1 ：2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH30H的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个容积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1 mol CO和2 mol H2,向乙中加入2 mol CO和4 mol H2,测得不同温度下C O的平衡转化率如图2所示。下列说法不正确的是()100近90斌80冬70需60及50S 40 30 200 10o250 300 350 400 450 500 550温度GC图1A.该反应的 AH0;pip2p3B.反应速率B点大于D点C.A、B、D三点的平衡常数关系为:KAKB=KDD.由图综合判断:M、L两点中,C H 3 0 H的体积分数相同,且压强关系为p（M）=2以L）9.（2 0 2 2湖南长沙一模）硝化反应是最普遍和最早发现的有机反应之一，以N2 O5为新型硝化剂的反应具有反应条件温和、反应速度快、选择性高、过程无污染等优点。可通过下面两种方法制备N2O5：方法I我2。4臭氧化法已知:在298 K,10 1 k Pa时发生以下反应的热化学方程式为：I.N2O4（g）=2 N O 2（g）A/7i=+57 k J m o l-111.20 3（g）30 2（g）氏=-242.6 k J-m o l-1III.2N2O5（s）4 N O 2（g）+O2（g）为=+56.8 k J-m o l-1IV .N2O4（g）+O3（g）N 2 O 5（S）+O2（g）A H4 0（1）则反应W的。（2）在恒温恒容条件下，下列说法能够说明反应IV已 经 达 到 平 衡 的 是（填字母）。a.混合气体密度不再改变b.消耗n m o l N2O4的同时，消耗了 n m o l O3C.O2浓度不再改变d.混合气体的平均相对分子质量不再改变 在2 L密闭容器中充入1 m o l N2O4和1 m o l O3,在不同温度下发生反应IV,平衡时N2O4在容器内气体中的物质的量分数8网2。4）随温度变化的曲线如图甲所示 考虑N2O4（g）-12NO2（g）:(dz)s姆中WXOBB中。反应IV中,a点的v（正）（填“”“”或=）贝逆）。对反应体系加压，得平衡时0 3的转化率a（0 3）与压强的关系如图乙所示。请解释压强增大至p M P a的过程中研。3）逐 渐 增 大 的 原 因:o图甲中,小时,平衡后总压为0MPa,0 2和N 0 2的平衡分压相同,则反应IV以压强表示的平衡常数K,=MPa（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数）。参考答案专题七化学反应速率和化学平衡A 组 基 础 巩 固 练1.D 解 析 NaOH溶液与氯水中的HC1和 HC10反应，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动,A不符合题意;饱和食盐水能增大氯水中的c(c r),生成物的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，有利于氯气的溶解度减小,B 不符合题意;NaClO与浓盐酸反应生成HClQc(HClO)增大,平衡向逆反应方向移动，有利于氯气的生成，则 NaClO与浓盐酸混合产生氯气能用平衡移动加以解释,C不符合题意;漂白粉中的Ca(C10)2与加入的适量醋酸反应生成HC10,c(HC10)增大，漂白性增强，则漂白粉中加入适量醋酸可增强漂白性不能用平衡移动加以解释,D 符合题意。2.A解析升高温度，正、逆反应速率都加快，化学平衡逆向移动，即逆反应速率增大的幅度大于正反应，故甲图中改变的反应条件为升温,A 正确油乙图所示信息可知，不时反应速率更快，故温度 温 度 升 高,平 衡 逆 向 移 动，而纵坐标所示的数值越小，则纵坐标不可能代表N O 的百分含量,B 错误;由丙图信息可知必时的反应速率更大,故压强“P2,增大压强题述平衡正向移动，而纵坐标所示的数值越大，故纵坐标不可能代表N O 的百分含量,C 错误;丁图曲线表示平衡常数与温度的关系，曲线上各点都是平衡点，升高温度平衡逆向移动，正反应的平衡常数减小,逆反应的平衡常数增大,D 错误。3.D 解 析 I 中加入N aCl固体,CT与 Ag+反应产生AgCl沉淀,c(Ag+)降低，平衡逆向移动,A 正确；I 中不能用Fe(NO3)3溶液代替Fe2(SO,3溶液，否则酸性条件下N0&会 将 Fe?+氧化生成Fe，使Fe，+浓度增大，引起干扰,B 正确;根据反应平衡常数的含义可知，该反应平衡常数c(Ag 十)c(Fe/十)正确；H 中向少量A g粉中加入0.010OmolLFe2(SC)4)3溶液(pH=l),固体完全溶解，硫酸铁过量，则加入K S C N 溶液，溶液呈红色，不能表明该化学反应为可逆反应,D 错误。4.C 解析实验中,020 min,氨气浓度变化量为 2.40 x1 O-3 mol-L.OOxlO-3 mol L M.OOxW4mol-L-l,v(NH3)=4,QOXrn,101 L-=2.00 x 1 O _5 mol-L-min,反应速率之比等于化学计量数之比J(N2)=?(NH3)=l.OOx 1 O-5 mol L im in,A 正确;催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验中氨,气初始浓度与实验中一样，实验达到平衡时氨气浓度为4.00 x 10-4 mol L,则实验达平衡时氨气浓度也为4.00 x10-4 molL,而恒温恒容条件下,实验相对于实验为减小压强,平衡正向移动，因此实验60 m in时处于平衡状态,x0.4,即#0.4,B 正确;实验、实验中 020 min、204()m in氨气浓度变化量都是4.00 x1 O-4 mol L,实验中60 m in时反应达到平衡状态，实验和实脸催化剂表面积相同，实验中氯气初始浓度是实验中氯气初始浓度的2 倍,实验60 m in时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大,C 错误;对比实验和实验，氨气浓度相同，实验中催化剂表面积是实验中催化剂表面积的2 倍,实验先达到平衡状态,实验的反应速率大，说明相同条件下,增加催化剂的表面积，反应速率增大,D正确。5.BD解析催化剂参与反应降低活化能，能改变反应历程,A正确;催化剂不影响化学平衡，不能改变反应物和生成物，故不能影响蛤变,B错误;8 h时，根据图像判断反应1、2的产率没有达到最大，没有保持不变,故未达到平衡状态,C正确力显著低于初,说明在相同的条件下，反 应 1 的反应速率比反应2慢，反 应 1 的活化能大于反应2的活化能,D错误。6.答案(1)-2 5 (2)*H C O O+*H -*C O+*H2O(3)相该反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动,平衡常数减小 9.8 8A解析根据目标反应方程式，由盖斯定律可知,目标反应=-2 x，得 出 A”=A2-AHI-2A43=-2 5 k J m o l-1 o(2)该反应过程中反应速率是由慢反应决定，活化能越大，反应速率越慢,根据图像可知，活化能最大的步骤的方程式为*H C O O+*H ,C0+*H20O(3)该反应为放热反应，升高温度，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小，根据图像可知，曲线?表示平衡常数与温度T之间的变化关系。根据图2可知,c点的温度高于a 点,温度高，反应速率快，即 y(a)迄 U(C)*T2时，起始压强2.5 M P a,则 C O 2 的分压为2.5 M P a x|=l M P a,H 2的分压为2.5 M P a x|=1.5 MPa/时,比的转化率为8 0%,则出变化分压为1.5 1 2、8 0%=1.21 ,则 达 到 平 衡 时 、比0也)分压均为0.4M P a,CC)2的分压为0.6 M P a,H，的分压为0.3 M P a,4 产 吗 翌 吗 普 =0Ax0A M P a-9.8 8 M P a2达到平衡时M正户v(逆),K=也?，该反应为放热反应，升高温度火(逆)增大的幅度大于左(正)，平衡向逆反应k(逆)方向进行,平衡常数减小，即/越小,1 g网逆)越大且增长得快，即点A表示c点 的 1 g网逆)。B 组 能 力 提 升 练1.D 解 析 Cu(H 2O)4产呈现蓝色,C u C l F 呈现黄色，溶液为绿色是因为 Cu(H 2O)4产和 Cu CL/同时存在,A正确;该反应是一个吸热反应，升高温度,平衡正向移动J Cu CL f-的浓度增大，溶液变为黄绿色,B 正确;加几滴A gN Ch 溶液,c r 与 A g+反应,c r 浓度减小，平衡向逆反应方向移动,Cu C1 4-的浓度减小,Cu(H 2O)4产浓度增大，上层清液为蓝色,C 正确;在C U 0 2 溶液中加入少量Z n 片,Z n会置换出Cu,Cu 2+浓度减小，则 Cu(H 2(D)4产、Cu CL/浓度均减小,D错误。2.C 解析离子方程式电荷不守恒且无白色沉淀生成,A错误;实验、中 c r 浓度不同,无法得出 c(N H j)越大，反应速率越快的结论,B 错误;实验、,溶液中c(N H t)相同，故阴离子种类和浓度对产生H 2的速率有影响,C 正确;实验0.5 m o l-L-1(N H 扪S CU 溶 液 p H 实验0.1 m o l-L-1N H 4CI 溶液,但是产生氨气的速率更慢,D错误。3.B 解 析 1-澳丙烷具有的总能量高于2-；臭丙烷，能量越高物质越不稳定，故稳定性:1-澳丙烷 2-澳丙烷,A错误;生成1 -；臭丙烷的活化能高于生成2-澳丙烷的活化能，活化能越大该反应越难进行，故平衡后产物的质量:1-漠丙烷 2-澳丙烷,B 正确;生成2-澳丙烷的正反应是一个放热反应，故平衡后降低温度,2-；臭丙烷的产率升高,C 错误;生成1-澳丙烷的第I阶段的活化能高于第I I 阶段,活化能越大反应速率越慢,慢反应才是决定一个多步反应总反应速率的关键，故 第 I 阶段的速率决定着生成1-;臭丙烷反应的速率快慢,D错误。4.D解析根据“先拐先平数值大”知,TIT2,升高温度平衡逆向移动,A”O,A 错误;该反应是可逆反应,转化率达不到1 0 0%,达到平衡时,温度对应反应放出热量少于m k J,B错误;平衡时，通入鼠气容器压强增大，但是反应物和生成物的分压不变，平衡不移动,C 错误;化学平衡常数只与温度有关,温度不变化学平衡常数不变，由 A 项分析可知TIT2,AH0,则平衡常数:K a 42 0 ,A错误:b点 时 嘿=3.0,故平衡的转化率:a(N2)=a(H 2),B错误;升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，温度不变,平衡常数不变，由 A 分析可知为 42 0 ,故 a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为K b=K K a K d,C正确;催化剂不能使化学平衡发生移动，故工业合成氨一般以a-铁触媒为催化剂,40 0 50()C下反应，选取该温度的主要原因不是氨的平衡产率更高，而是该温度下催化剂的活性最强,D错误。6 .D 解 析 b、c两个点的压强相同，石温度下c点对应的平均摩尔质量大于温度下b点对应的平均摩尔质量，反应前后气体总质量保持不变，平均摩尔质量大说明气体总物质的量小，即一温度时，平衡向逆反应方向移动，不 力,A 错误;由于温度7 2 ，,该反应的正反应为吸热反应，温度越高，平衡常数K越大，则平衡常数K(a)=K(c)K(b),B错误;b点对应的温度力和压强大于a 点对应的温度石和压强，温度越高、压强越大，反应速率越快,所以反应速率v M a)0,则升高温度平衡正向移动，平衡常数增大,D正确。8 .AD 解 析 由 图 I 可知同一压强下升高温度,C H 3 0 H 的体积分数减小，说明正反应是放热反应，所 以 AH p2 P3,A错误。温度相同时压强越大，反应速率越快,B 点对应的压强大于D点,则反应速率B 点大于D点,B 正确。平衡常数是温度函数,B、D点温度相同，则平衡常数相等:KB=KD；A 与 B、D两点温度不同，升高温度,平衡逆向移动，平衡常数减小,KA大于降和KD,则 A、B、D三点的平衡常数关系为KAKB=KD,C正确。M、L两点C O 的转化率相等,C H 3 0 H 的体积分数相同,M 点气体的物质的量是L点的两倍，两容器的容积相等，而 M 点的温度高于L点的温度，则p(M/2 p(L),D 错误。9 .答案-9 2.7 k J m o l-1(2)ac d（3）NaCM g）-2N C h（g）为气体体积增大的反应，加压，平衡向逆反应方向移动,N2 O4浓度增大,有利于气体体积减小的反应N2 O4（g）+O.3（g）i N 2 O 5（s）+O2（g）向正反应方向移动,a（0 3）逐渐增大30解析由盖斯定律，由 I 得反应IV,则 A4-(+57 kJ-mol)+(-242.6 kJ-mor)x|-(+56.8-IkJ-mol）xi=-92.7 kJ-mol-1.（3）由题图可知,Ti 时,a 点四氧化二氮的物质的量分数大于平衡时的物质的量分数，说明反应未达到平衡，反应向正反应方向进行，则正反应速率大于逆反应速率。N 2 O 4（g）=2 N C）2（g）是气体体积增大的反应，加压，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮浓度增大，有利于气体体积减小的四氧化二氮与臭氧的反应向正反应方向移动，臭氧的平衡转化率逐渐增大。设反应生成的氧气和二氧化知的物质的量分别为x mol和2y mol,由题意可建立如下三段式：N2O 4(g)+O3(g)N2O5(s)+O2(g)起/mol变/mol1X1X0X平/mol1 -x-y-xXN2O4(g)5=2NO2(g)起/mol10变/moly2y平/moll-x-y2y由氧气和二氧化氮的平衡分压相同可得：x=2y,由平衡时四氧化二氮的物质的量分数为5可得:就.解 联 立 可 得 户 4y=0.2,则四氧化二氮、臭氧和氧气的平衡分压为0.4molx0.1 MPa1.8mol0.6molx0.1 MPa1.8mol0.4 m：lj0.1 M P a反应的平衡常数1.8mol0.4 molx0.1 M P a(=0.4 molx0.1 M tmolxO.l M P a。M P a。1.8 mol 1.8 mol