专题9　化学反应速率　化学平衡.doc

第一部分 　 专题复习篇 专题 9 　 化学反应速率 化学平衡 1. 化学反应速率：计算、影响因素 。 2 . 化学平衡状态：判断、平衡常数、平衡移动、转化率 。 3 . 特点：方程式特点、容器特点 。 4 . 关系：速率与平衡的关系、 Q 与 K 的关系 。 5. 结合：速率、平衡理论与生活、生产的结合，数形结合 ( 几种平衡图像 ) 。 高考 关键词 核心考点回扣 高考题型 1 　化学反应速率及影响因素 高考题型 2 　化学平衡状态移动方向的判断 栏目索引 高考题型 3 　化学平衡常数和转化率的计算 高考题型 4 　以图像为载体的综合考查 核心考点回扣 1 . 某 温度时，在 2 L 密闭容器中 X 、 Y 、 Z 三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。 (1) 由图中的数据分析，该反应的化学方程式为 _____________ 。 (2) 反应开始至 2 min ， Z 的平均反应速率为 __________________ 。 (3) 反应开始至 2 min ，用 X 、 Y 表示的平均反应速率分别为 ____________________ 、 _____________ ___ _ 。 (4)5 min 后 Z 的生成速率 ________( 填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ” 或 “ 等于 ” ) 5 min 末 Z 的分解速率。 答案 0.05 mol·L － 1 ·min － 1 　 0.075 mol·L － 1 ·min － 1 0.025 mol·L － 1 ·min － 1 等于 答案 2. 一定条件下反应 C(s) ＋ CO 2 (g)  2CO(g) 　 Δ H >0 ，在体积不变的密闭容器中达到平衡，按要求回答下列问题： (1) 平衡常数表达式是 ______________ 。 (2) 若升高温度，反应速率 ________( 填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” ，下同 ) ，平衡常数 K ________ ，平衡向 ______ 方向移动。 (3) 若再通入一定量的 CO 2 气体，反应速率 ______ ，平衡常数 K ________ ，平衡向 ________ 方向移动， CO 2 的转化率 ______ 。 (4) 若再充入一定量的 N 2 ，反应速率 _____ ，平衡常数 K ______ ，平衡 _____ 移动 。 增大 增大 正反应 增大 不变 正反应 减小 不变 不变 不 3. 正误判断，正确的打 “√” ，错误的打 “×” 。 (1) 在其他条件不变时，使用催化剂，正反应速率和逆反应速率同等倍数加快，平衡不移动 ( 　　 ) (2) 当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等 ( 　　 ) (3) 在一定条件下，向密闭容器中充入 1 mol N 2 和 3 mol H 2 充分反应，达到平衡时 N 2 、 H 2 、 NH 3 三者共存 ( 　　 ) (4) 当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且都等于 0( 　　 ) 答案 √ × √ × (5) 在相同温度下，在相同容积的两个密闭容器中分别充入 1 mol N 2 和 3 mol H 2 、 2 mol NH 3 ，当反应达到平衡时，两平衡状态中 NH 3 的体积分数相同 ( 　　 ) (6) 化学平衡移动，化学平衡常数不一定改变 ( 　　 ) (7) 加入少量 CH 3 COONa 晶体可以减小 Zn 与稀硫酸反应的速率，但不影响产生 H 2 的总量 ( 　　 ) (8) 化学平衡向右移动，一定是正反应速率增大或逆反应速率减小 ( 　　 ) (9) 任何可逆反应达到平衡后，改变温度，平衡一定发生移动 ( 　　 ) (10) 化学反应速率发生变化，化学平衡一定发生移动 ( 　　 ) 答案 √ √ √ × √ × (11) 对于反应 Zn ＋ H 2 SO 4 == =ZnSO 4 ＋ H 2 ↑ ，增加 Zn 的质量 ( 不考虑表面积变化 ) ，生成 H 2 的速率加快 ( 　　 ) (12) 对于可逆反应 2SO 2 ＋ O 2 2SO 3 ，改变条件使平衡向右移动， SO 2 的转化率可能增大，也可能减小 ( 　　 ) (13) 在温度不变的条件下，改变条件使 2SO 2 ＋ O 2  2SO 3 的平衡向右移动，平衡常数不变 ( 　　 ) 答案 返回 × √ √ 高考题型 1 　化学反应速率及影响因素 1.(2016· 北京理综， 8) 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 解析 真题调研 √ 解析　 A 项，抗氧化剂属于还原剂，比食品更易与氧气反应，从而降低氧气浓度，减缓食品被氧化的反应速率，正确 ； B 项，调味剂是为了增加食品的口感，与反应速率无关，错误 ； C 项，着色剂是为了使食品色泽更能引起食欲，与反应速率无关，错误 ； D 项，增稠剂是用于改善和增加食品的粘稠度，保持流态食品、胶冻食品的色、香、味和稳定性，改善食品物理性状，并能使食品有润滑适口的感觉，与反应速率无关，错误。 2.( 高考选项组合题 ) 下列关于化学反应的速率的叙述错误的是 ( 　　 ) 解析 √ A. 探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时， 若 先 将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度 ， 则 测得的反应速率偏高 (2016· 浙江理综， 8B) B . 右 图 表示酶催化反应的反应速率随反应温度的 变化 (2016 · 江苏， 10B) C.FeCl 3 和 MnO 2 均可加快 H 2 O 2 分解，同等条件下二者 对 H 2 O 2 分解速率的 改变 不同 (2015· 天津理综， 3C 改编 ) D. 探究催化剂对 H 2 O 2 分解速率的影响：在相同条件下 ， 向 一支试管中 加入 2 mL 5%H 2 O 2 和 1 mL H 2 O ，向另 一支 试管中加入 2 mL 5% H 2 O 2 和 1 mL FeCl 3 溶液 ，观察 并比较 实验现象 (2015· 江苏， 13D) 解析　 A 项，该实验要求开始时温度相同，然后改变温度，探究温度对反应速率的影响，应先分别水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合，若是先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热，导致反应时间加长，测得的反应速率偏低，错误 ； B 项，酶在一定温度下催化效果最好，温度过高可能使酶 ( 蛋白质 ) 变性，失去催化活性，正确 ； C 项，不同的催化剂对化学反应的催化作用不同，正确 ； D 项，两试管做对比实验，如果第二支试管冒出气泡多于第一支，说明 FeCl 3 是催化剂，加快反应速率，正确。 3.(2014· 北京理综， 12) 一定温度下， 10 mL 0.40 mol·L － 1 H 2 O 2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O 2 的体积 ( 已折算为标准状况 ) 如下表。 解析 √ t /min 0 2 4 6 8 10 V (O 2 )/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是 ( 溶液体积变化忽略不计 )( 　　 ) A.0 ～ 6 min 的平均反应速率 ： v (H 2 O 2 ) ≈ 3.3 × 10 － 2 mol·L － 1 ·min － 1 B.6 ～ 10 min 的平均反应速率 ： v (H 2 O 2 ) ” 、 “ < ” 或 “ ＝ ” )0 。 30 < 解析 答案 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 (2) η 表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为 T 1 、 T 2 时， η ( T 1 )_____( 填 “ > ” 、 “ < ” 或 “ ＝ ” ) η ( T 2 ) 。当反应 ( Ⅰ ) 处于图中 a 点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应 ( Ⅰ ) 可能处于图中的 ___ ( 填 “ b ” 、 “ c ” 或 “ d ” ) 点，该贮氢合金可通过 _____ 或 ______ 的方式释放氢气。 解析 答案 > c 升温 减压 1 2 3 4 5 解析 　 由 图像可知，固定横坐标不变，即氢原子与金属原子个数比相同时， T 2 时氢气的压强大，说明吸氢能力弱，故 η ( T 1 )> η ( T 2 ) 。处于图中 a 点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气， H 2 浓度增大，平衡正向移动，一段时间后再次达到平衡，此时 H/M 增大，由图像可知，气体压强在 B 点以前是不变的，故可能处于图中的 c 点。由氢化反应方程式及图像可知，这是一个放热的气体体积减小的反应，根据平衡移动原理，要使平衡向左移动释放 H 2 ，可改变的条件是升温或减压。 1 2 3 4 5 5. 汽车尾气净化过程中发生如下反应： 2NO(g) ＋ 2CO(g)  N 2 (g) ＋ 2CO 2 (g) 请回答下列问题： (1) 已知： N 2 (g) ＋ O 2 (g) == =2NO(g) 　 Δ H 1 ＝＋ 180.5 kJ·mol － 1 C(s) ＋ O 2 (g) == =CO 2 (g) 　 Δ H 2 ＝－ 393.5 kJ·mol － 1 2C(s) ＋ O 2 (g) == =2CO(g) 　 Δ H 3 ＝－ 221 kJ·mol － 1 则 2NO(g) ＋ 2CO(g)  N 2 (g) ＋ 2CO 2 (g) 的 Δ H ＝ ________ ______ 。 解析 答案 － 746.5 kJ·mol － 1 1 2 3 4 5 解析　 将 给定的三个反应依次标为 ① 、 ② 、 ③ ，由 ②× 2 － ① － ③ 可得目标方程式，故 Δ H ＝ 2Δ H 2 － Δ H 1 － Δ H 3 ＝ 2 × ( － 393.5 kJ·mol － 1 ) － ( ＋ 180.5 kJ·mol － 1 ) － ( － 221 kJ·mol － 1 ) ＝－ 746.5 kJ·mol － 1 。 1 2 3 4 5 (2) 在一定温度下，向体积为 V L 的密闭容器中充入一定量的 NO 和 CO 。在 t 1 时刻达到平衡状态，此时 n (CO) ＝ a mol ， n (NO) ＝ 2 a mol ， n (N 2 ) ＝ b mol 。 ① 若保持体积不变，再向容器中充入 n (CO 2 ) ＝ b mol ， n (NO) ＝ a mol ，则此时 v 正 ____( 填 “ ＞ ” 、 “ ＝ ” 或 “ ＜ ” ) v 逆 ； 解析 答案 ＝ 1 2 3 4 5 解析 答案 解析　 压缩 后，气体的压强增大，该反应的正反应是气体体积减小的反应，故平衡正向移动， n (N 2 ) 增大，在 t 3 达到平衡后， n (N 2 ) 不再变化。 1 2 3 4 5 答案　 如 图 1 2 3 4 5 (3) 汽车使用乙醇汽油并不能减少 NO x 的排放，这使 NO x 的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以 Ag － ZSM － 5 为催化剂，测得 NO 转化为 N 2 的转化率随温度变化情况如图所示 。 1 2 3 4 5 ① 若不使用 CO ，温度超过 775 K ，发现 NO 的分解率降低，其可能的原因为 ________________________________________ _______ _ ； 解析　 由 图示看出，升高温度后， NO 的分解率降低，故该反应是放热反应，升高温度时平衡逆向移动； NO 分解反应是放热反应，升高温度不利于反应进行 解析　 由 图像看出，在 870 K 之前，随着温度升高， NO 的转化率明显增大，在 870 K 之后，随着温度升高， NO 的转化率增大幅度较小，故应控制温度在 870 K 左右。 870 K 解析答案 返回 1 2 3 4 5