考點(diǎn)7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

溫馨提示：此題庫(kù)為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，點(diǎn)擊右上角的關(guān)閉按鈕可返回目錄?？键c(diǎn)7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡一、選擇題1.（2023·江蘇高考·10）下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是A.圖5表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無(wú)催化劑的情況下反應(yīng)過(guò)程中的能量變化B.圖6表示0.1000mol?L-10mol?L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C.圖7表示KNO3的溶解度曲線，圖中a點(diǎn)所示的溶液是80

℃時(shí)KNO3的不飽和溶液D.圖8表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線，由圖知t時(shí)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)將有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理與圖像相結(jié)合，抓住一些關(guān)鍵的點(diǎn)進(jìn)行分析?！揪v精析】選C。A項(xiàng)，反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，醋酸為弱電解質(zhì)，0.1000mol·L-1醋酸的pH不應(yīng)為1，即圖像的起點(diǎn)錯(cuò)誤，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶質(zhì)的質(zhì)量小于80℃時(shí)硝酸鉀的溶解度，所以a點(diǎn)所示的溶液是80

℃時(shí)KNO3的不飽和溶液，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大的點(diǎn)應(yīng)是平衡點(diǎn)，即圖中的b點(diǎn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.（2023·江蘇高考·12）下列說(shuō)法正確的是A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1)====Mg(1)+Cl2(g)的B.水解反應(yīng)NH+4+H2ONH3·H2O+H+達(dá)到平衡后，升高溫度平衡逆向移動(dòng)C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生還原反應(yīng)D.對(duì)于反應(yīng)2H2O2====2H2O+O2↑,加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)將相關(guān)的化學(xué)原理與具體實(shí)例相結(jié)合，具體問(wèn)題具體分析?！揪v精析】選A、D。A項(xiàng)，該反應(yīng)吸熱，△H>0,反應(yīng)物為液體，有氣態(tài)物質(zhì)生成，所以△S>0,A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，溫度升高，將導(dǎo)致一水合氨分解，氨氣揮發(fā)，平衡正向移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生氧化反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，MnO2能加快H2O2的分解速率，升高溫度，反應(yīng)速率加快，D項(xiàng)正確。3.（2023·江蘇高考·15）700℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表（表中t2>t1）:反應(yīng)時(shí)間/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為B.保持其他條件不變，起始時(shí)向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，到達(dá)平衡時(shí)n(CO2)=0.40molC.保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O的體積分?jǐn)?shù)增大D.溫度升高至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)看清題目所給數(shù)據(jù)，運(yùn)用等效的思想分析具體的平衡問(wèn)題，結(jié)合外界條件的改變和平衡常數(shù)分析平衡移動(dòng)的方向?！揪v精析】選B、C。A項(xiàng)，表中所給數(shù)據(jù)的單位為mol，反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)=(0.20/t1)mol·L-1·min-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由方程式可知CO和H2O的量對(duì)該反應(yīng)的影響相同，所以“起始時(shí)向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O（g）”與“起始時(shí)向容器中充入1.20molCO和0.60molH2O（g）”將達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，對(duì)比表中反應(yīng)時(shí)間為0、t1、t2三個(gè)時(shí)間的數(shù)據(jù)0→t1，CO減少0.40mol，根據(jù)方程式計(jì)算H2O（g）也應(yīng)減少0.40mol，而到t2時(shí)H2O（g）的減少量仍然為0.40mol，說(shuō)明t1時(shí)已經(jīng)達(dá)平衡，根據(jù)t1時(shí)的數(shù)據(jù)可求得n(CO2)=0.40mol,B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，增大反應(yīng)物水蒸氣的濃度，平衡正向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率降低，水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)增大，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，t1時(shí)為平衡狀態(tài)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得t1時(shí)的平衡常數(shù)為1，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明溫度升高平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.（2023·安徽高考·9）電鍍廢液中可通過(guò)下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃：（aq）+2（aq）+（l）2（s）+2（aq）ΔH<0該反應(yīng)達(dá)平衡后，改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件，下列示意圖正確的是【思路點(diǎn)撥】本題考查外界條件變化對(duì)平衡移動(dòng)的影響,讀圖時(shí)應(yīng)看清橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的含義?！揪v精析】選A。選項(xiàng)具體分析結(jié)論A平衡常數(shù)只受溫度影響。對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)減?。粚?duì)于吸熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大正確BpH增大，c(H+)減小，平衡向右移動(dòng)，故Cr2O72-轉(zhuǎn)化率增大錯(cuò)誤C升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快錯(cuò)誤D增大c(Pb2+),平衡向右移動(dòng)，n(Cr2O72-)將減小錯(cuò)誤5.（2023·北京高考·12）已知反應(yīng)：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分別在0℃和20A.b代表0℃下CH3COCHB.反應(yīng)進(jìn)行到20min末，CH3COCH3的C.升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間并能提高平衡轉(zhuǎn)化率D.從Y=0到Y(jié)=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的【思路點(diǎn)撥】（1）仔細(xì)觀察圖像，了解圖像橫縱坐標(biāo)的含義及圖像變化趨勢(shì)不同的原因；（2）注意外界條件變化對(duì)速率和平衡的不同影響?！揪v精析】選D。選項(xiàng)具體分析結(jié)論A由圖像可知，a曲線達(dá)到平衡所用的時(shí)間比b曲線多，故b曲線所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率快，溫度高。錯(cuò)誤B不論反應(yīng)進(jìn)行到什么程度，20℃對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率大于0℃，故。錯(cuò)誤C升高溫度，加快化學(xué)反應(yīng)速率，可縮短達(dá)到平衡所用的時(shí)間；由圖像可知達(dá)到平衡時(shí)從a曲線到b曲線，CH3COCH3轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)降低，即升高溫度，平衡左移，降低平衡轉(zhuǎn)化率。錯(cuò)誤D從Y=0到Y(jié)=0.113，CH3COCH3轉(zhuǎn)化率相同，由于起始加入量相同，故變化量相同,即。正確6.（2023·福建高考·12）25℃時(shí)，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入過(guò)量金屬錫（），發(fā)生反應(yīng)：，體系中c（Pb2+）和c（Sn2+）變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是A.往平衡體系中加入金屬鉛后，c（Pb2+）增大B.往平衡體系中加入少量固體后，c（Pb2+）變小C.升高溫度，平衡體系中c（Pb2+）增大，說(shuō)明該反應(yīng)D.25℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K【思路點(diǎn)撥】解答本題要明確如下兩點(diǎn)：（1）改變固體的用量，平衡不移動(dòng)；（2）固體不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式?！揪v精析】選D。金屬鉛的濃度是定值，加入金屬鉛，平衡不移動(dòng)，c（Pb2+）不變，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；加入Sn（NO3）2固體后，增大了c（Sn2+），平衡逆向移動(dòng)，c（Pb2+）增大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，c（Pb2+）增大，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，即逆反應(yīng)吸熱，則正反應(yīng)放熱，△H＜0，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，平衡時(shí)c（Sn2+）＝0.22mol/L，c（Pb2+）＝0.10mol/L，所以平衡常數(shù)K＝＝2.2，D選項(xiàng)正確。7．（2023·海南高考·8）對(duì)于可逆反應(yīng)H2（g）+I2（g）2HI（g），在溫度一定下由H2（g）和I2（g）開始反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）。A．H2（g）的消耗速率與HI（g）的生成速率比為2∶1B．反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是正、逆反應(yīng)速率之差C．正、逆反應(yīng)速率的比值是恒定的D．達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等【思路點(diǎn)撥】解答本題要明確以下兩點(diǎn)：（1）化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；（2）判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行方向的依據(jù)是看正逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小。【精講精析】選B、D。v（H2）∶v（HI）＝1∶2，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正逆反應(yīng)速率在不斷發(fā)生變化，其比值也不斷發(fā)生變化，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，不再發(fā)生變化，其比值也不再發(fā)生變化。8.（2023·天津高考·6）向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是A.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D.△t1=△t2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段【思路點(diǎn)撥】絕熱容器，體系溫度隨著反應(yīng)的進(jìn)行會(huì)逐漸變化?！揪v精析】選D。選項(xiàng)具體分析結(jié)論A當(dāng)反應(yīng)速率保持不變的時(shí)候，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，顯然c點(diǎn)沒有達(dá)到平衡。錯(cuò)誤B隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度會(huì)越來(lái)越小，故反應(yīng)物濃度a點(diǎn)大于b點(diǎn)。錯(cuò)誤C如果只考慮濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，正反應(yīng)速率應(yīng)該越來(lái)越小，但是由圖可知，a、b、c三點(diǎn)速率越來(lái)越大，這說(shuō)明反應(yīng)是放熱的，故反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量。錯(cuò)誤D圖中曲線a～b正下方的面積代表△t1時(shí)間段內(nèi)SO2的轉(zhuǎn)化濃度，曲線b～c正下方的面積代表△t2時(shí)間段內(nèi)SO2的轉(zhuǎn)化濃度,顯然曲線b～c正下方的面積大，故b～c段內(nèi)SO2的轉(zhuǎn)化率大。正確二、非選擇題9.（2023·廣東高考·31）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí)，在不同催化劑（I,II,III）作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖所示。（1）在0～30小時(shí)內(nèi)，CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序?yàn)?；反?yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi)，在第_________種催化劑的作用下，收集的CH4最多。（2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)AUTOTEXT<=>CO(g)+3H2(g)該反應(yīng)的△H=+206kJ?mol-1。在坐標(biāo)圖中，畫出反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化圖（進(jìn)行必要的標(biāo)注）。②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K=27，此時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.10mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率_________（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）已知：CH4(g)＋2O2(g)AUTOTEXT==CO2(g)＋2H2O(g)△H=-802kJ?mol-1寫出由CO2生成CO的熱化學(xué)方程式?！舅悸伏c(diǎn)撥】進(jìn)行圖像判斷時(shí)，要找準(zhǔn)縱坐標(biāo)代表物理量隨橫坐標(biāo)物理量變化而變化的趨勢(shì)?？捎昧腥问降姆绞竭M(jìn)行有關(guān)計(jì)算?！揪v精析】(1)平均反應(yīng)速率v=△c/△t，所以固定時(shí)間內(nèi)，CH4產(chǎn)量越高，說(shuō)明反應(yīng)速率越快。即0～30小時(shí)內(nèi)，平均反應(yīng)速率vIII>vII>vI，12小時(shí)內(nèi)，在第II種催化劑作用下，收集CH4最多。(2)①本反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量。②CH4+H2OAUTOTEXT<=>CO+3H2起始濃度：amol/Lamol/L00轉(zhuǎn)化濃度：xmol/Lxmol/Lxmol/L3xmol/L平衡濃度：(a-x)mol/L(a-x)mol/Lxmol/L3xmol/Lc(CO)=xmol/L=0.10mol/L，x=0.10K=[0.10mol/L×(0.30mol/L)3]÷[(a-0.10)mol/L×(a-0.10)mol/L]=27，求得a=0.11mol/LCH4的平衡轉(zhuǎn)化率=(0.10mol/L÷0.11mol/L)×100%≈91%(3)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ?mol-1CH4(g)＋2O2(g)AUTOTEXT==CO2(g)＋2H2O(g)△H=-802kJ?mol-1由以上兩式，根據(jù)蓋斯定律可得：CO2(g)＋3H2O(g)CO(g)+3H2(g)+2O2(g)△H=+206kJ?mol-1-（-802kJ?mol-1）=+1008kJ?mol-1答案：（1）vIII>vII>vIII（2）①②91%（3）CO2(g)＋3H2O(g)====CO(g)+3H2(g)+2O2(g)△H=+1008kJ?mol-110.（2023·山東高考·28）研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。（1）NO2可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為。利用反應(yīng)6NO2＋7N2＋12H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是L。（2）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）ΔH=-196.6kJ·mol-12NO（g）+O2（g）2NO2（g）ΔH=-113.0kJ·mol-1則反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=kJ·mol-1。一定條件下，將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。a．體系壓強(qiáng)保持不變b．混合氣體顏色保持不變c．SO3和NO的體積比保持不變d．每消耗1molSO3的同時(shí)生成1molNO2測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1:6，則平衡常數(shù)K＝。（3）CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH0（填“>”或“<”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是【思路點(diǎn)撥】注意在計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)時(shí)，將體積比轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的量濃度之比，同時(shí)注意中間量的創(chuàng)設(shè)，如轉(zhuǎn)化率或參加反應(yīng)的物質(zhì)的量等。【精講精析】（1）NO2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NO2+H2O====2HNO3+NO；NO2與NH3的反應(yīng)為一個(gè)氧化還原反應(yīng)，NO2為氧化劑，NH3為還原劑，N2既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物，當(dāng)1mol的NO2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為4mol，故當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，則有0.3mol的NO2反應(yīng)，即在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為6.72L。（2）已知2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）ΔH=-196.6kJ·mol-1①2NO（g）+O2（g）2NO2（g）ΔH=-113.0kJ·mol-1②若(2)中3個(gè)反應(yīng)的ΔH分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，將①×1/2+[-②×1/2]變形，可得所求反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，ΔH3=ΔH1×1/2—ΔH2×1/2=—41.8kJ·mol-1。a項(xiàng)，因該反應(yīng)為一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，故壓強(qiáng)不變不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；b項(xiàng)，因顏色與濃度大小有關(guān)，顏色不變意味著NO2濃度不變，其他物質(zhì)的濃度也不變，故正確；c項(xiàng)，SO3和NO的體積比在任意時(shí)間都是1︰1，體積比都不變，故它不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；d項(xiàng)，因消耗SO3與生成NO2是同一個(gè)方向，因此它不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。答案為b。NO2與SO2以體積比1︰2參與反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)它們的體積比為1︰6，現(xiàn)可設(shè)容器的體積為1L，反應(yīng)前NO2與SO2的物質(zhì)的量分別為1mol、2mol；參加反應(yīng)的NO2與SO2的物質(zhì)的量分別為x、x，達(dá)到平衡時(shí)NO2與SO2的物質(zhì)的量分別為1-x，2-x，由題意可得，（1-x）/（2-x）=1︰6，解得x=0.8，故平衡狀態(tài)時(shí)，c(SO3)=c(NO)=0.8mol/L，c(NO2）=(1-0.8)mol/lL=0.2mol/L，c(SO2)=(2-0.8)mol/1L=1.2mol/L，則K=c(SO3)·c(NO)/c(SO2)·c(NO2）=2.67。（3）由圖可得出，溫度相對(duì)較低時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率高，說(shuō)明了該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)ΔH小于0，因在1.3×104kPa下，反應(yīng)物CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，再加壓，對(duì)設(shè)備的要求較高，得不償失。答案：（1）3NO2+H2O====2HNO3+NO6.72（2）-41.8b2.67（3）<在1.3×104kPa下，反應(yīng)物CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失。11.（2023·浙江高考·27）某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨（NH2COONH4）分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。（1）將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：溫度(℃)15.020.025.030.035.0平衡總壓強(qiáng)(kPa)5.78.312.017.124.0平衡氣體總濃度(mol/L)2.4×10－33.42×10－34.8×10－36.8×10－39.4×10－3①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是___________。A．B