高考化二轮复习测试专题(八)化反应速率和化平衡

PAGE62018届高考化学二轮复习测试专题含答案专题突破练(八)化学反应速率和化学平衡1．已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：H2O2＋I－→H2O＋IO－慢H2O2＋IO－→H2O＋O2＋I－快下列有关该反应的说法正确的是()A．反应速率与I－浓度有关B．IO－也是该反应的催化剂C．反应活化能等于98kJ·mol－1D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)解析：由于反应速率由慢反应决定，故I－浓度越大，反应速率越快，A正确；IO－为中间产物，不是催化剂，B错误；活化能不是反应热，反应热是正、逆反应活化能的差值，C错误；依据总反应2H2O2=2H2O＋O2↑和反应速率计量数间的关系判断，D错误。答案：A2．(2017·湖北八所重点中学联考)将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0。测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8～10min内CO2的平均反应速率是()A．0.5mol·L－1·min－1 B．0.1mol·L－1·min－1C．0mol·L－1·min－1 D．0.125mol·L－1·min－1解析：由题图可知，该反应在8至10min内，H2的物质的量在对应的c、d点都是2mol，因此v(H2)＝0mol·L－1·min－1，说明反应达到平衡，各组分的物质的量的变化值为0，则v(CO2)＝0mol·L－1·min－1。答案：C3．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()c/mol·L－1v/mmol·L－1·min－1T/K0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a＝6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变C．b<318.2D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析：根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a＝6.00，A项正确；温度为bK、浓度为0.500mol/L和温度为318.2K、浓度为0.300mol/L对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2K变为bK时，反应速率减小，则b＜318.2，C项正确；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，D项错误。答案：D4．为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响规律，某同学设计如下方案：编号纯锌粉质量0.2mol·L－1硫酸体积温度硫酸铜固体质量Ⅰ2.0g10.0mL25℃0Ⅱ2.0g10.0mLt℃0Ⅲ2.0g10.0mL35℃0.2gⅣ2.0g10.0mL35℃4.0g下列推断合理的是()A．为了选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制t＝25B．待测物理量是收集等体积(相同条件)气体所需要的时间，时间越长，反应越快C．根据该方案，还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响D．根据该实验方案得出反应速率大小可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ解析：A项，根据控制变量法原理，Ⅰ和Ⅱ实验探究温度对反应速率的影响，而Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响，应控制Ⅱ实验的温度为35℃，A项错误；B项，时间越长，反应越慢，B项错误；C项，上述方案只能探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响，C项错误；D项，同条件下，温度高，反应快，得出Ⅱ的速率比Ⅰ的速率大；少量硫酸铜与锌发生置换反应，铜附在锌表面构成原电池，加快反应速率，但是硫酸铜的量过多，会导致大量铜覆盖锌，阻止反应进一步进行，D项正确。答案：D5．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0。下列研究目的和图示相符的是()ABCD研究目的温度(T)对化学平衡的影响(T2>T1)压强(p)对平衡常数的影响温度(T)对反应的影响压强(p)对反应的影响(p2>p1)图示解析：A项，根据“先拐先平”反应快、温度高，可知T1>T2，错误；B项，化学平衡常数只受温度影D．使用合适的催化剂E．设法减小平衡体系中的CO浓度(5)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t2时________；t8时____________。②若t4时降压，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系曲线。解析：(1)由表可知，温度升高，反应①的K1增大，故该反应为吸热反应。(2)反应③的平衡常数K3＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)。(3)K3＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)，K1＝eq\f(cCO,cCO2)，K2＝eq\f(cH2,cH2O)，故K3＝eq\f(K2,K1)。(4)反应①为吸热反应，其逆反应为放热反应，反应②是放热反应，而反应③是反应①的逆反应与反应②的和，故反应③是放热反应，且反应前后气体的体积不变，故只有C、E可使平衡逆向移动。(5)①由图可知，t2时改变的条件使反应速率增大，且平衡逆向移动，故改变的条件是升高温度或增大CO2的浓度(或增大H2的浓度)；t8时改变的条件使反应速率加快且平衡不移动，故改变的条件是使用催化剂或加压(或减小容器的容积)。②若t4时降压，则反应速率减小，曲线在原来平衡曲线的下方，平衡不移动，故该曲线为水平直线，且纵坐标为t6时的v逆。答案：(1)吸热(2)eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)(3)eq\f(K2,K1)(4)CE(5)①升高温度或增大CO2的浓度或增大H2的浓度使用催化剂或加压或减小容器的容积12．CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))随c(H＋)的变化如图所示。(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)由图可知，溶液酸性增大，CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为________。(3)升高温度，溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率减小，则该反应的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：(1)由信息CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中可相互转化，再结合图象知，Na2CrO4溶液中的转化反应为2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。(2)由图可知，溶液的酸性增强，Cr2Oeq\o\al(2－,7)的浓度越大，平衡向正反应方向移动，因此CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率增大；由反应2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O得该转化反应的平衡常数表达式为eq\f(cCr2O\o\al(2－,7),c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋)，根据A点数据可以得出c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1、c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝0.25mol·L－1，可求出转化的c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.25mol·L－1×2＝0.5mol·L－1，进一步可得平衡时c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.5mol·L－1，代入表达式中得平衡常数K＝1.0×1014。(3)溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，由升高温度平衡向吸热的方向移动，得出正反应为放热反应，ΔH小于0。答案：(1)2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O(2)增大1.0×1014(3)小于13．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1<0②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2<0③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3>0(1)反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K表达式为________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是________。(2)合成气组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如上图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)[或Kp＝eq\f(pCH3OH,pCO·p2H2)]a反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高而变小(2)减小升高温度时，反应①为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低p3＞p2＞p1相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高14．某研究小组研究了340K时N2O5的分解反应：2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)。得到不同物质在不同时刻的浓度，见下表。t/min01234c(N2O5)/(mol·L－1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(mol·L－1)00.0230.0400.0520.060(1)图象能够非常直观地描述物理量的变化趋势。请你在下图中分别作出c(N2O5)—t图象及c(O2)—t图象，描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系。(2)数据处理是化学实验过程中非常重要的一个环节。请计算下列化学反应速率，并将计算结果填入表中。Δt/min0～11～22～33～4v(N2O5)/(mol·L－1·min－1)v(O2)/(mol·