专题七化学反应速率与化学平衡

1、专题七化学反应速率与化学平衡(2012·高考安徽卷)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(l)H0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变(2012·高考四川卷)在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 发生反应：2SO2O22SO3；H<0.当气体的物质的量

2、减少0.315 mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%.下列有关叙述正确的是()A当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980 gD达到平衡时，SO2的转化率为90%(2012·高考重庆卷)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)b(g) 2c(g)；H1<0x(g)3y(g) 2z(g)；H20进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是()A等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B

3、等压时，通入z气体，反应器中温度升高C等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大(2012·高考天津卷)已知2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H197 kJ·mol1，向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3.恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是()A容器内压强p：p甲p丙>2p乙BSO3的质量m：m甲m丙>2m乙Cc(SO2)与c(O2)之比k：k甲k丙>k乙D反应放出或吸收热量的数值

4、Q：Q甲Q丙>2Q乙(2012·高考江苏卷)温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g) =PCl3(g)Cl2(g)经过一段时间后达到平衡反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()A反应在前50 s的平均速率v(PCl3)0.0032 mol·L1·s1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)0.11 mol·L1，则反应的H<0C相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20

5、 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)>v(逆)D相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%(2012·高考福建卷)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示下列判断正确的是()A在050 min之间，pH2和pH7时R的降解百分率相等B溶液酸性越强，R的降解速率越小CR的起始浓度越小，降解速率越大D在2025 min之间，pH10时R的平均降解速率为0.04 mol·L1·min1(2012·高考课标全国卷)光气(C

6、OCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_；(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为890.3 kJ·mol1、285.8 kJ·mol1和283.0 kJ·mol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为_；(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为_；(4)COCl2的分解反应为COCl2(g) =Cl2(g)CO(g)H108 kJ·mol

7、1.反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：计算反应在第8 min时的平衡常数K_；比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“<”、“>”或“”)；若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_mol·L1；比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_；比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反

8、应速率的大小：v(56)_v(1516)(填“<”、“>”或“”)，原因是_(2012·高考北京卷)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl.利用反应A，可实现氯的循环利用反应A：4HClO22Cl22H2O(1)已知：i.反应A中， 4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量H2O的电子式是_反应A的热化学方程式是_.断开1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为_kJ，H2O中HO 键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)_(2)对于反应A，下图是在4种投料比n(HCl)n(O2)，分别为11、21、41、61下，反应温度对HC

9、l平衡转化率影响的曲线曲线b对应的投料比是_当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_.投料比为21、温度为400 时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_(2012·高考广东卷)碘在科研与生活中有重要应用某兴趣小组用0.50 mol·L1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L1 K2S2O8、0.10 mol·L1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响已知：S2O2I=2SOI2(慢)I22S2O=2IS4O(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2

10、O8溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)n(S2O)_(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0表中Vx_mL，理由是_.(3)已知某条件下，浓度c(S2O)反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)(4)碘也可用作心

11、脏起搏器电源锂碘电池的材料该电池反应为：2Li(s)I2(s) =2LiI(s)H已知：4Li(s)O2(g) =2Li2O(s)H14LiI(s)O2(g) =2I2(s)2Li2O(s)H2则电池反应的H_；碘电极作为该电池的_极专题七化学反应速率与化学平衡【解析】选D.A项，压强与气体物质的量成正比，该反应为非等体积反应，A错B项，固体量的改变对反应速率无影响，B错C项，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，C错D项，K只与温度有关，D正确【解析】选D.同温同体积时，物质的量与压强成正比，假设反应前SO2的物质的量为x，则有则x0.7

12、mol.若转化的SO2的物质的量为a. 2SO2O22SO3起始mol0.71.100 0转化mola a平衡mol0.7a1.100 an0.315，则a0.630 mol所以SO2的转化率为×100%90%，故D项正确A项：SO3的生成速率与SO2的消耗速率都是正反应速率，无法判断是否平衡，故A项错误B项：降温，平衡正向移动，说明正反应速率减小程度小，故B错误C项：混合气体通入过量BaCl2后，生成的BaSO3马上被O2氧化为BaSO4，由硫元素守恒可知生成BaSO4 0.7 mol，质量为163.100 g，故C项错误【解析】选A.等压时充入惰性气体，体积增大，对于第二个反应而

13、言平衡向逆反应方向移动，反应放热，温度升高，第一个反应向逆反应方向移动，c的物质的量减少，A项错误等压时充入z气体，体积增大，主要造成第二个反应的平衡向左移动，反应放热，反应器中的温度升高，B项正确；等容时充入惰性气体，体积不变，各反应气体的浓度不变，反应速率也不变，C项正确；等容时充入z气体，主要造成第二个反应的平衡向左移动，y的浓度增大，D项正确【解析】选B.在恒温恒容条件下，反应均达平衡时，甲、丙为分别从相反方向建立的等效平衡，而甲相对乙，相当于平衡向右移动，并且起始量甲是乙的2倍，故A项中应为p甲p丙<2p乙；B项中SO3的质量应为m甲m丙>2m乙；C项中应为k甲k乙k丙；

14、D项中Q甲>2Q乙，Q甲Q丙，故应选B.【解析】选C.A项，v(PCl3)0.0016 mol/(L·s)，故A项错误B项，升温后，PCl3的浓度由0.10 mol/L到新平衡的c(PCl3)0.11 mol/L，浓度增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，H>0，故B项错误C项，达到平衡时，K mol/L.同温下，向容器中重新充入物质，此时的浓度商Qc为Qc mol/L<K.所以反应正向进行，v正>v逆，C选项正确D项，用一边倒的方法，相当于起始时加入2.0 mol PCl5，两个1 mol PCl5同时充入容器，在n(PCl3)0.40 mol的基础上平

15、衡向生成PCl5的方向移动，n(PCl3)<0.4 mol，故PCl3 的转化率大于80%，D项错误【解析】选A.pH2和pH7，50 min时R的浓度均为0，即完全分解，R的降解百分率均为100%，相等，A项正确；图中pH2时，R的降解速率最大，B项错；R的降解速率大小与R的起始浓度和酸碱性都有关，C项错；由图中可计算R的降解速率为0.04×104mol·L1·min1，D项错【解析】(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O.(2)已知：CH4(g)CO2(g) =2CO(g)2H2(g)HCH4(g)2O

16、2(g) =CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJ/molH2(g)O2(g) =H2O(l)H2285.8 kJ/molCO(g)O2(g) =CO2(g)H3283.0 kJ/mol所以HH1H2×2H3×2247.3 kJ/mol即CH4(g)CO2(g) =2CO(g)2H2(g)H247.3 kJ/mol 2 mol247.3 kJ QQ5.52×103 kJ.(3)已知反应物为CHCl3与H2O2，产物为COCl2，则反应方程式为CHCl3H2O2HClH2OCOCl2.(4)K0.234 mol·L1由图像可知：产物浓度均增大，反应

17、物浓度均减小，说明平衡右移，升高温度平衡右移，故T(2)<T(8)T(8)时，在10 min时，由图可知减小了CO的浓度，温度不变，平衡常数不变K0.234 mol/Lc(COCl2)0.031 mol/L.T(5)时，温度升高，反应速率加快，所以v(56)>v(23)v(1213)在相同温度时，反应物浓度越高，反应速率越大【答案】(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)5.52×103 kJ(3)CHCl3H2O2HClH2OCOCl2(4)0.234 mol·L1<0.031v(56)>v(23)v(1213)>在相同温度

18、时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大【解析】(1)热化学反应方程式的书写注意标明聚集状态利用键能计算化学反应热，即可求算出设HO键键能为x，HCl键键能为y，则有：4y4982×2434x115.6则xy32(kJ/mol)由于O的电负性大于Cl，故HO键比HCl键强(2)当温度一定时，增加反应物HCl的量，HCl的转化率就会减小，题中图上转化率占第三位次的为b曲线由图可知当纵坐标相同时，即为相同的HCl转化率，很明显，投料比越高对应的温度越低由图可知21的投料比、400 时HCl的转化率为80%，故有 4HClO2=2Cl22H2O起始mol 2 1 0 0转化mol 2×80% 0.4 0.8 0.8平衡mol 0.4 0.6 0.8 0.8故平衡时Cl2的物质的量分数为：×100%30.8%.【答案】(1)4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ