【備戰(zhàn)】高考化學(xué) 考前30天沖刺押題系列 第二部分 專題07 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

PAGEPAGE1【備戰(zhàn)2023】高考化學(xué)考前30天沖刺押題系列第二局部專題07化學(xué)反響速率與化學(xué)平衡1．了解化學(xué)反響速率的概念、反響速率的定量表示方法及簡單計算。2．了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。3．了解化學(xué)反響的可逆性。4.了解化學(xué)平衡建立的過程，理解化學(xué)平衡的概念、特征及標(biāo)志。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進展簡單的計算。5.理解外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對反響速率和化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。掌握化學(xué)平衡與化學(xué)反響速率之間的內(nèi)在聯(lián)系以及有關(guān)圖像、等效平衡的問題。6.了解化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?；瘜W(xué)反響速率與化學(xué)平衡是每年高考必考的知識，出現(xiàn)的題目有選擇題和填空題。在選擇題局部中，以考察化學(xué)平衡的根本概念和影響平衡移動的條件為主，化學(xué)平衡和化學(xué)反響速率計算的考察也有時出現(xiàn)。而在第二卷中，常出現(xiàn)思維強度較高的題目，以考察學(xué)生的綜合思維能力。預(yù)計今后的高考有以下趨勢：一是保持對傳統(tǒng)知識點的考察，如化學(xué)反響速率的大小比擬，化學(xué)平衡的判斷，平衡移動方向的判斷，有關(guān)平衡的計算題，要求考生對根本概念和根本理論有較系統(tǒng)的掌握；二是依然會注重對考生解題方法和技巧的考察，如運用圖像、等效平衡等方法解決實際問題；三是更會注重化學(xué)反響速率理論和平衡移動理論在社會生產(chǎn)、日常生活和科學(xué)研究等實際工作中的應(yīng)用。【高頻考點】考點一化學(xué)反響速率的計算及其影響因素利用化學(xué)反響速率的公式、結(jié)合圖像及化學(xué)計量數(shù)進展化學(xué)反響速率的大小判斷及有關(guān)計算或書寫反響的化學(xué)方程式等，同時涉及速率的外界影響因素?！纠?】(2023·福建，12)一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化燃料R降解反響的影響如以下圖所示。以下判斷正確的選項是()。A．在0～50min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等B．溶液酸性越強，R的降解速率越小C．R的起始濃度越小，降解速率越大D．在20～25min之間，pH＝10時R的平均降解速率為0.04mol·L－1·min－1【變式】一定溫度下，在某密閉容器中發(fā)生反響：2HI(g)H2(g)＋I2(s)ΔH>0，假設(shè)0～15s內(nèi)c(HI)由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1，那么以下說法正確的選項是()。A．0～15s內(nèi)用I2的平均反響速率為v(I2)＝0.001mol·L－1·s－1B．c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反響時間為小于10sC．升高溫度正反響速率加快，逆反響速率減慢D．減小反響體系的體積，化學(xué)反響速率加快【特別提醒】1．對化學(xué)反響速率的相關(guān)計算，要注意題目所給的是某物質(zhì)的物質(zhì)的量還是其濃度，速率大小比擬時各物質(zhì)的速率的單位是否一致。2．當(dāng)增加純固體和純液體的量時，不會改變化學(xué)反響速率，但假設(shè)將固體的顆粒變小(增大固體的接觸面積)那么化學(xué)反響速率加快。3．反響在密閉固定體積的容器中進展，假設(shè)充入氦氣，壓強增大，但參與反響的各物質(zhì)的濃度不變，反響速率不變；假設(shè)反響在密閉體積可變的容器中進展，假設(shè)充入氦氣而保持壓強不變，相當(dāng)于壓強減小，反響速率減小。4．對于可逆反響，改變一個條件(溫度、濃度、壓強等)正、逆反響速率如何變化易發(fā)生混亂，主要區(qū)別在于“多變”、“少變”、“突變”、“漸變”等?？键c二化學(xué)平衡及其影響因素主要考察化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、平衡的移動、等效平衡及其有關(guān)圖像的問題?！纠?】(2023·江蘇，14)溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5，反響PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)經(jīng)過一段時間后到達平衡。反響過程中測定的局部數(shù)據(jù)見下表：t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20以下說法正確的選項是()。A．反響在前50s的平均速率v(PCl3)＝0.0032mol·L－1·s－1B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(PCl3)＝0.11mol·L－1，那么反響的ΔH<0C．相同溫度下，起始時向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反響到達平衡前v(正)>v(逆)D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，到達平衡時，PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%1.0molCl2建立的平衡為相同平衡，充入1.0molPCl5建立平衡PCl5的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.20mol,1.0mol)×100%＝20%，那么如充入1.0molPCl3和1.0molCl2建立平衡PCl3的轉(zhuǎn)化率為80%，當(dāng)向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2時，相當(dāng)于將上述兩個平衡合并壓縮體積到2.0L，平衡左移，PCl3轉(zhuǎn)化率大于80%，D項錯誤。答案C【變式】一定條件下，體積為10L的密閉容器中，1molX和1molY進展反響：2X(g)＋Y(g)Z(g)，經(jīng)60s到達平衡，生成0.3molZ。以下說法正確的選項是()。A．以X濃度變化表示的反響速率為0.001mol·L－1·s－1B．假設(shè)Z的消耗速率與Y的生成速率相等時反響到達平衡狀態(tài)C．假設(shè)增大壓強，那么物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小D．假設(shè)升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，那么該反響的ΔH>0【特別提醒】1．判斷化學(xué)平衡狀態(tài)時的考前須知(1)速率相等要指明正、逆反響速率，或有正、逆反響速率的描述，否那么只知道速率相等不能判斷是平衡狀態(tài)。(2)各反響混合物的含量“保持不變”，并非是“相等”或“成比例”。2．化學(xué)平衡問題中的“三不混淆”(1)不要將平衡的移動和速率的變化混淆起來。如：化學(xué)反響速率改變，平衡不一定發(fā)生移動，但平衡發(fā)生移動，化學(xué)反響速率一定改變；再如：別以為平衡正向移動一定是v(正)加快，v(逆)減慢等。(2)不要將平衡的移動和濃度的變化混淆起來。如：別以為平衡正向移動時，反響物濃度一定減少，生成物濃度一定增加等。(3)不要將平衡的移動和反響物的轉(zhuǎn)化率提高混淆起來。如：別以為平衡正向移動時，反響物的轉(zhuǎn)化率一定提高?？键c三化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計算主要考察化學(xué)平衡常數(shù)、反響物的轉(zhuǎn)化率、各組分的含量和平衡前后氣體的物質(zhì)的量或體積的變化等計算，以及平衡移動對其產(chǎn)生的影響?！纠?】(2023·海南，15)已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反響的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：溫度/℃70090083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4答復(fù)以下問題：(1)該反響的平衡常數(shù)表達式K＝________，ΔH________0(填“<”“>”“＝”)；(2)830℃時，向一個5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反響初始6s內(nèi)A的平均反響速率v(A)＝0.003mol·L－1·s－1，那么6s時c(A)＝________mol·L－1,C的物質(zhì)的量為________mol；假設(shè)反響經(jīng)一段時間后，到達平衡時A的轉(zhuǎn)化率為________，如果這時向該密閉容器中再充入1mol氬氣，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為________；(3)判斷該反響是否到達平衡的依據(jù)為______(填正確選項前的字母)：a．壓強不隨時間改變b．氣體的密度不隨時間改變c．c(A)不隨時間改變d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等(4)1200℃時反響C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常數(shù)的值為________?！咀兪健磕硿囟认?，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(9,4)。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如下表所示。起始濃度甲乙丙c(H2)/(mol·L－1)0.0100.0200.020c(CO2)/(mol·L－1)0.0100.0100.020以下判斷不正確的選項是()。A．平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%B．平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%C．平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol·L－1D．反響開場時，丙中的反響速率最快，甲中的反響速率最慢【特別提醒】1．化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷反響進展的程度對于同類型的反響，K值越大，表示反響進展的程度越大；K值越小，表示反響進展的程度越小。(2)判斷反響進展的方向，應(yīng)用濃度商Qc與平衡常數(shù)K的關(guān)系判斷eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Qc＜K，反響向正反響方向進展,Qc＝K，反響處于平衡狀態(tài),Qc＞K，反響向逆反響方向進展))(3)判斷反響的熱效應(yīng)假設(shè)升高溫度，K值增大，那么正反響為吸熱反響；假設(shè)升高溫度，K值減小，那么正反響為放熱反響。(4)利用化學(xué)平衡常數(shù)計算平衡濃度、轉(zhuǎn)化率、體積分?jǐn)?shù)等。2．化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算(1)步驟①寫出有關(guān)化學(xué)平衡的方程式。②確定各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。③根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系進展解答。由于乙相對于甲增大了c(H2)，因此CO2的轉(zhuǎn)化率增大，A項正確；丙容器相當(dāng)于將兩個相同的甲容器壓縮在一起，該反響是氣體體積不變的反響，平衡不發(fā)生移動，因此丙中CO2的轉(zhuǎn)化率也為60%，B項正確；平衡時甲中c(CO2)＝0.010mol·L－1－0.006mol·L－1＝0.004mol·L－1，丙中c(CO2)＝0.020mol·L－1－0.012mol·L－1＝0.008mol·L－1，C項錯誤；反響開場時，丙中反響物濃度最大，反響速率最快，甲中反響物濃度最小，反響速率最慢，D項正確。答案C,(3)說明①反響物：c(平)＝c(始)－c(變)生成物：c(平)＝c(始)＋c(變)②各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比。③轉(zhuǎn)化率＝eq\f(反響物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度,反響物起始的物質(zhì)的量濃度)×100%?！緦＜翌A(yù)測】1．一定條件下，在體積為10L的固定容器中發(fā)生反響：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，反響過程如圖：以下說法正確的選項是()。A．t1min時正、逆反響速率相等B．X曲線表示NH3的物質(zhì)的量隨時間變化的關(guān)系C．0～8min，H2的平均反響速率v(H2)＝eq\f(3,4)mol·L－1·min－1D．10～12min，升高溫度使反響速率加快，平衡正向移動2．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0是制備硫酸的重要反響，在固定體積的密閉容器中到達平衡時，以下表達正確的選項是()。A．縮小反響體系的體積，平衡將向氣體化學(xué)計量數(shù)增大的正反響方向移動B．降低溫度將向吸熱反響方向即逆反響方向移動C．平衡時單位時間內(nèi)生成nmolO2同時消耗2nmolSO2D．平衡時容器中氣體的密度不再發(fā)生變化解析縮小反響體系的體積，即增大了壓強，平衡將向氣體化學(xué)計量數(shù)減小的正反響方向移動，A項錯誤；降低溫度將向放熱反響方向移動，B項錯誤；生成nmolO2同時消耗2nmolSO2是兩個反響方向且速率相等，C項正確；反響混合物全部是氣體且反響容器的體積不變，那么無論是否是平衡狀態(tài)，氣體的密度均不變，D項錯誤。答案C3．合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)過多步反響制得，其中的一步反響為：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。反響到達平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，以下措施中正確的選項是()。A．增加壓強 B．降低溫度C．增大CO的濃度 D．更換催化劑4．一定條件下，通過以下反響可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH<0。假設(shè)反響在恒容的密閉容器中進展，以下有關(guān)說法正確的選項是()。A．平衡前，隨著反響的進展，容器內(nèi)壓強始終不變B．平衡時，其他條件不變，別離出硫，正反響速率加快C．平衡時，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D．其他條件不變，使用不同催化劑，該反響的平衡常數(shù)不變5．偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反響：(CH3)2NNH2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)(I)，N2O4(g)2NO2(g)(Ⅱ)。一定溫度下，反響(Ⅱ)的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，以下示意圖正確且能說明反響到達平衡狀態(tài)的是()。6．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒溫、恒容下反響達平衡時，以下關(guān)系一定正確的選項是()。A．容器內(nèi)壓強p：p甲＝p丙>2p乙B．SO3的質(zhì)量m：m甲＝m丙>2mC．c(SO2)與c(O2)之比為k：k甲＝k丙>k乙D．反響放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙解析甲和丙容器內(nèi)的平衡是完全相同的平衡(等同平衡)，各物理參數(shù)除熱量都相同，Q甲≠Q(mào)丙。甲和乙的比擬可用以下圖處理幫助理解，eq\x(\a\al(2molSO2,1molO2))eq\o(――→,\s\up7(變化1))1molSO20.5molO21molSO20.5molO2eq\o(――→,\s\up7(變化2))eq\x(\a\al(2molSO2,1molO2))p甲＜2p乙，m甲>2m乙，k甲＝k乙，Q甲>2Q乙，Q甲不等于Q乙答案B7．相同溫度下，在體積相等的三個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反響：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：容器編號起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol平衡時反響中的能量變化N2H2NH3①130放出熱量akJ②230放出熱量bkJ③260放出熱量ckJ以下表達正確的選項是()。A．放出熱量關(guān)系：a<b<92.4B．三個容器內(nèi)反響的平衡常數(shù)：③>①>②C．達平衡時氨氣的體積分?jǐn)?shù)：①>③D．N2的轉(zhuǎn)化率：②>①>③8．一定溫度下，在容積為2L的密閉容器中發(fā)生反響CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，局部數(shù)據(jù)見下表(表中t2>t1)：反響時間/minn(CO)/moln(H2O)/moln(CO2)/moln(H2)/mol01.200.6000t10.80t20.20以下說法正確的選項是()。A．反響在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)＝eq\f(0.4,t1)mol·L－1·min－1B．平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為66.67%C．該溫度下反響的平衡常數(shù)為1D．其他條件不變，假設(shè)起始時n(CO)＝0.60mol，n(H2O)＝1.20mol，那么平衡時n(CO2)＝0.20mol9．對于可逆反響N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，以下研究目的和示意圖相符的是()。ABCD研究目的壓強(p)對反響的影響(p2>p1)壓強(p)對平衡常數(shù)的影響溫度(T)對反響的影響溫度(T)對反響的影響(T2>T1)示意圖解析根據(jù)“先拐先平”的原理可知壓強越大，平衡先到達平衡，A項錯；化學(xué)平衡常數(shù)與壓強無關(guān)，B項錯；對于選項C可以這樣理解，合成氨反響開場時，濃度影響起主導(dǎo)作用，N2的體積分?jǐn)?shù)減小，達平衡時，N2的體積分?jǐn)?shù)最小，該反響正反響為放熱反響，隨著升溫，溫度影響起主導(dǎo)作用，化學(xué)平衡逆向移動，N2的體積分?jǐn)?shù)增大，C項正確，正反響為放熱反響，故溫度低時NH3體積分?jǐn)?shù)大，D錯。答案C10．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的量隨時間變化的曲線如下圖：(1)從反響開場到10s，用Z表示的反響速率為________，X的物質(zhì)的量濃度減少了__________，Y的轉(zhuǎn)化率為__________。(2)該反響的化學(xué)方程式為_______________________________________________。(3)10s后的某一時刻(t1)改變了外界條件，其反響速率隨時間的變化圖像如下圖：那么以下說法符合該圖像的是________。A．t1時刻，增大了X的濃度B．t1時刻，升高了體系溫度C．t1時刻，縮小了容器體積D．t1時刻，使用了催化劑(2)由各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量：X為0.79mol，Y為0.79mol，Z為1.58mol?？芍瘜W(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為1∶1∶2。那么化學(xué)方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)。11．煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：溫度/℃400500800平衡常數(shù)K9.9491試答復(fù)以下問題：(1)上述正向反響是________(填“放熱”或“吸熱”)反響。(2)在800℃發(fā)生上述反響，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反響器，其中向正反響方向移動的有________(選填A(yù)、B、C、D、E)。n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C3300D0.5211E3121(3)已知在一定溫度下，C(s)＋CO2(g)2CO(g)平衡常數(shù)K；C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)平衡常數(shù)K1CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)平衡常數(shù)K2那么K、K1、K2之間的關(guān)系是________。(4)假設(shè)在500℃時進展，設(shè)起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol·L－1，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為________。(5)假設(shè)反響在800℃進展，設(shè)起始時CO和H2O(g)共5mol，水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為x；平衡時CO轉(zhuǎn)化率為y，那么y隨x變化的函數(shù)關(guān)系式為y＝________。(5)CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)eq\a\vs4\al(起始濃度/,mol·L－1)5(1－x)5x00eq\a\vs4\al(轉(zhuǎn)化濃度/,mol·L－1)5y(1－x)5y(1－x)5y(1－x)5y(1－x)eq\a\vs4\al(平衡濃度/,mol·L－1)5(1－y)(1－x)5(x－y＋xy)5y(1－x)5y(1－x)800℃時，K2＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)＝1，解得x＝y(tǒng)。答案(1)放熱(2)BCE(3)K＝eq\f(K1,K2)(4)75%(5)x12．(1)]將一定量純潔的氨基甲酸銨固體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)，在恒定溫度下使其到達分解平衡：NH2COONH4(s)2