2019届高考化学二轮复习第7讲化学反应速率与化学平衡专题追踪.docx

第7讲 化学反应速率与化学平衡考向一化学反应速率的影响因素1(2016北京卷)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。答案A2(2015福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()A.a6.00B同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变Cb318.2D不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析A项，根据表中的数据可知：328.2 K时，蔗糖溶液的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知，蔗糖的浓度每减小0.100 molL1，速率减小1.50 mmolL1min1，所以在浓度为0.400 molL1时，蔗糖水解的速率a6.00 mmolL1min1，正确；B项，根据表中的数据可知：温度升高，水解速率越快，浓度越高，水解速率也越快，同时改变反应物的浓度和反应的温度，若二者对反应速率的影响趋势相反，并能相互抵消，反应速率也可能不变，正确；C项，在物质的浓度不变时，温度升高，水解速率加快，温度降低，水解速率减慢。由于在物质的浓度为0.600 molL1时，当318.2 K时水解速率是3.60 mmolL1min1，现在该反应的速率为2.16 mmolL1min1小于3.60 mmolL1min1，所以反应温度低于318.2 K，即b318.2，正确；D项，由于温度不同时，在相同的浓度时的反应速率不同，所以不同温度下，蔗糖浓度减小一半所需的时间不同，错误。答案D3(2018全国卷)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：(1)由上表判断，催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图甲所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。AK积、K消均增加Bv积减小、v消增加CK积减小、K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大(2)在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkp(CH4)p(CO2)0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图乙所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。解析(1)表中数据表明催化剂Y的积碳反应活化能大，消碳反应活化能小，故积碳反应速率小，消碳反应速率大；而催化剂X的积碳反应活化能小，消碳反应活化能大，其积碳反应速率大，消碳反应速率小，所以催化剂X劣于Y。由表中积碳反应和消碳反应的H均大于0知，积碳反应和消碳反应均为吸热反应，温度升高，平衡常数增加，A正确，C错误；升高温度，无论是放热反应还是吸热反应，反应速率均增加，故v积、v消均增加，B错误；图中600 后，升高温度积碳量减少，说明升高温度消碳反应速率增加的倍数比积碳反应速率增加的倍数大，D正确。由速率方程可知，p(CH4)一定，p(CO2)越大，p(CO2)0.5越小，催化剂上沉积碳的生成速率越小，积碳量越小，即积碳量随着p(CO2)的增大而减小，故pc(CO2)最大、pa(CO2)最小，即从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。答案(1)劣于相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应的活化能相对小，消碳反应速率大AD(2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)考向二结合信息或图象，判断化学平衡的移动方向4(2017天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时，该反应的平衡常数K2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 制得高纯镍。下列判断正确的是()A增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在30 和50 两者之间选择反应温度，选50 C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)解析增加c(CO)，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A项错误；第一阶段，50 时，反应速率较快且Ni(CO)4为气态，能从反应体系中分离出来，B项正确；相同温度下，第二阶段与第一阶段的平衡常数互为倒数，则230 时，第二阶段的平衡常数K5104，反应进行的程度大，故Ni(CO)4分解率较高，C项错误；该反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，D项错误。答案B5(2017全国卷)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1123 kJmol1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降低温度C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析(1)反应为气体总体积增大的反应，在温度相同时，减小压强，平衡正向移动，有利于提高平衡转化率，故xT1解析容器中平衡时，c(NO2)0.2 molL1，c(NO)0.4 molL1，c(O2)0.2 molL1，容器容积为1 L，气体总物质的量为(0.20.40.2)mol0.8 mol，容器中投入量为(0.30.50.2)mol1 mol，若容器中投入量与平衡量相等，则两容器内压强之比为0.8145，根据容器中的相关数据，知该反应的平衡常数K0.8 molL1，容器中Qc0.56 molL1T1，D项正确。答案CD7(2018全国卷)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol1采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。(1)343 K时反应的平衡转化率_%。平衡常数K343 K_(保留2位小数)。(2)在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。(3)比较a、b处反应速率大小：va_vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。反应速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的_(保留1位小数)。解析(1)利用“先拐先平数值大”可知，a点所在曲线是343 K时SiHCl3转化率变化曲线，由图示可知，343 K下SiHCl3的平衡转化率为22%；假设起始时c(SiHCl3)1 molL1，采用“三段式”可知平衡时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的浓度分别为0.78 molL1、0.11 molL1、0.11 molL1，故反应的平衡常数K0.02。(2)在343 K下，要提高平衡转化率，可采用不断移去产物的方法，要缩短达到平衡的时间，则需要加快反应速率，所以可采取改进催化剂或缩小反应容器容积以增大反应物的浓度等措施。(3)a、b两点处容器内各物质浓度相同，但a点温度高，故a点反应速率大；在343 K时，K0.02，而a点SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1，故0.02641.3。答案(1)220.02(2)及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)(3)大于