化学反应速率与化学平衡,尖子生辅导

1/18化学反应速率与化学平衡一、速率1.（2014重庆，7）在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示A.该反应进行到M点_______（“放出”“吸收”）的热量______于进行到W点______（“放出”“吸收”）的热量B.M点的正反应速率v正______于N点的逆反应速率v逆C.M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率_________2.［2012·重庆，29］尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，当氨碳比4)()(23COnNHn，CO2的转化率随时间的变化关系如图所示。A点的逆反应速率v逆（CO2）______B点的正反应速率V正（CO2）（填“”、“”或“=”）3.（2011广东）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。在0－30小时内，CH4的平均生成速率VI、VII和VIII从大到小的顺序为；反应开始后的12小时内，在第种催化剂的作用下，收集的CH4最多。4.（2011重庆）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。（1）O3与KI溶液反应生成的两种单质是___________和_________。（填分子式）（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216mol·L–1。→α(CO2)t/min2040606030AB029题图12/18pHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是___________.②据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______________。（填字母代号）a.40°C、pH＝3.0b.10°C、pH＝4.0c.30°C、pH＝7.05.（2010福建，12）化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应4～8min间的平均反应速率是_________μmol·L-1·min-1，16min时反应物的浓度应是_________μmol·L-16.（09福建，12）某探究小组利用丙酮的溴代反应：CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率V(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：分析实验数据所得出的结论：A.增大_______B.实验②和③的_____C.增大_______D.增大，_______7.（2011天津）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是（）332(),()cCHCOCHvBr2()vBr(),cHCl2()vBr2()cBr2()vBr3/18V正△t1△t2tbacA.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度：a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.△t1＝△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段8.（2014，福建，12）在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)/mol·L–10.100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度，且c1＜c2)9.［2012·福建，12］一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如右图所示。下列判断正确的是（）A．在0-50min之间，pH=2和pH=7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C．R的起始浓度越小，降解速率越大10.（2013·福建·12）NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L-1NaHSO3（含少量淀粉）10.0mL、KIO3（过量）酸性溶液40.0mL混合，记录10~55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如右图。据图分析，判断下列说法是否正确A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该试验的指示剂4/1811.（2014，浙江，27)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)，△H1＝218.4kJ·mol－1(反应Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)，△H2＝－175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)（1）假设某温度下，反应Ⅰ的速率(V1)大于反应Ⅱ的速率(V2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是。ABCD（2）通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是。（3）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有。A．向该反应体系中投入石灰石B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度C．提高CO的初始体积百分数D．提高反应体系的温度（4）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且V1＞V2，请在图2中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。12．（09安徽，28）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。5/18[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编号实验目的T/KpHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+①为以下实验作参考29836.00.30②探究温度对降解反应速率的影响③298106.00.30[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。（2）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_______________________________。（3）实验③得出的结论是：pH等于10时，______________________________________。（4）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：_________________________________________。13.（09浙江，27）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO＋2CO2CO2＋N2。研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，请在表格中填入剩余的实验条件数据。实验编号T/℃NO初始浓度mol·L－1CO初始浓度mol·L－1催化剂的比表面积㎡·g－1Ⅰ2801.2×10－35.8×10－382Ⅱ124Ⅲ35012414.（2014，广东，33）H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。（1）某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器6/18①设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定____________________________________（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。②设计实验装置，完成右图装置示意图。③参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。物理量V[0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3]/mL……1a……2a……二、平衡常数、平衡移动、平衡移动原理的应用15.(2014，浙江，12)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25℃时氯气－氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq)K1＝10－1.2Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－K2＝10－3.4HClOH＋＋ClO－Ka＝？其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图所示。A．Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－K＝_____________B．在氯处理水体系中，c(HClO)＋c(ClO－)______c(H＋)－c(OH－)C．用氯处理饮用水时，pH＝7.5时杀菌效果比pH＝6.5时________D．氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季_________16.（2013·上海·20）某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)B+C(g)△H0，达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是（）A.产物B的状态只能为固态或液态B.平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1C.保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动D.若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q17.（2013·安徽·11）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO3(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H0，该反应在恒容的密闭容器中达到平衡实验序号7/18后，若仅改变x的值，重新达到平衡后，判断y随x变化趋势（填“增大”、“减小”、“不变”）xyy变化情况温度容器内混合气体的密度CO的物质的量CO2与CO的物质的量之比SO2的浓度平衡常数KMgSO4的质量（忽略体积）CO的转化率18.（2010四川，13）反应aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数________B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数__________C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数__________D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数___________19.（09江苏，14）I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)，某I2、KI混合溶液中，I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。回答下列问题：A.反应I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)的△H______0B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1______K2C．若反应进行到状态D时，一定有v正_____v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)_______（大，