2015高考化学二轮复习(广东版)专题八外界条件对化学反应速率及平衡的影响

专题八:外界条件对化学反应速率及平衡的影响[题型专练]1．(2014·韶关模拟，31节选)CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＜0，现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气处理效果且可行的是()①选用适当的催化剂②提高装置温度③降低装置的压强④装置中放入碱石灰A．①③B．②④C．①④D．②③解析选用适当的催化剂虽不能提高反应物的转化率，但能加快反应速率；因为该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动；该反应的正反应为气体分子数减小的反应，因此降低压强，平衡向逆反应方向移动；装置中放入碱石灰能吸收CO2，使CO2的浓度降低，平衡向正反应方向移动。故选C。答案C2．已知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＜0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是()A．甲、乙提高相同温度B．甲中加入0.1molHe，乙不变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2解析在相同条件下，甲、乙容器中达平衡时是等效平衡，欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，则甲中平衡向正反应方向移动，同时乙向逆反应方向移动或者不移动。选项A，甲、乙提高相同温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时二者等效，HI浓度相等；选项B，加入稀有气体时，平衡不移动，二者HI浓度相等；选项C，甲降低温度平衡向着正反应方向移动，达平衡时HI浓度增大，而乙中HI浓度不变，符合题意；选项D，甲、乙中分别增加等量的H2、I2，达平衡时HI浓度相等。答案C3．(2014·广州模拟)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解析本题影响反应速率大小的因素主要是温度和硫酸铜固体的质量，与硫酸浓度无关，所以综合考虑，D正确。答案D4．(2014·福建理综，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－1)0.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000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c1c2)解析由表格中的数据可知，每个时间段内N2O速率相等，A正确，B错误；C项，由表中数据可知，c(N2O)从0.100～0.050用了50min，c(N2O)从0.080～0.040用了40min，c(N2O)从0.060～0.030用了30min，c(N2O)从0.020～0.010用了10min，即c(N2O)越大，半衰期越大，错误；D项，由表中数据可知，浓度越大，相同时间内N2O的转化率越小，由于c1c2，浓度为c1时的转化率大于浓度为c2时的转化率，错误。答案A5．(2014·佛山模拟)在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g)1/2N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是()A．加催化剂同时升高温度B．加催化剂同时增大压强C．升高温度同时充入N2D．降低温度同时增大压强解析降低温度虽然能提高NO的转化率，但也降低了反应速率，D选项同时采取了降温和增压措施，对提高NO的转化率是一致的，但对加快反应速率是矛盾的，故D项不能保证满足题中条件。答案B6．控制变量法在化学实验探究中运用较多，它是指在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生或不发生变化，以便在研究过程中，找到事物变化发展的规律。根据因素和条件的性质，可分为实验变量(自变量)、反应变量(因变量)和无关变量。某研究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应中溶液紫色消失的方法，来研究浓度对化学反应速率的影响。下列实验有关变量控制的操作错误的是()A．为控制无关变量的影响，将实验温度均确定为25℃、酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的体积均确定为4mL，不使用催化剂B．可选择浓度分别为0.05mol·L－1、0.01mol·L－1、0.001mol·L－1的KMnO4酸性溶液和浓度均为0.001mol·L－1的H2C2O4溶液反应，来操纵实验变量，进行对照实验C．可将单位时间内反应所生成的CO2体积作为实验变量(自变量)进行本实验研究D．该实验研究中的反应变量(因变量)是溶液紫色褪去所消耗的时间答案C7．(2014·梅州质检，31节选)某温度下，在体积为2L的密闭容器中，充入1mol气体A和amol气体B，发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g)。5min后反应达到平衡时n(A)为0.4mol。在反应过程中体系的温度持续升高，实验测得混合气体中C的含量与温度的关系如图所示。下列叙述正确的是(双选)()A．0～5min，C物质的平均反应速率为0.12mol·L－1·min－1B．图中T1时正反应速率等于T3时正反应速率C．该反应T2时的平衡常数大于T3时的平衡常数D．图中T2时，若只增大压强，则正、逆反应速率不改变解析根据反应方程式可知，平衡时C的物质的量是1.2mol,0～5minC的平均反应速率是0.12mol·L－1·min－1，A项正确；温度越高，反应速率越大，B项错误；由题意可知该反应为放热反应，温度越高，K越小，C正确。因该反应中反应物和生成物都是气体，故增大压强，正、逆反应速率均增大，D项错误。答案AC8．(2014·深圳质检)在容积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.1molO2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)催化剂△2SO3(g)ΔH＜0。当气体的物质的量减少0.315mol时，反应达到平衡，SO2的平衡转化率是90%。下列说法正确的是(双选)()A．相同条件下，平衡时若充入稀有气体，SO2的转化率增大B．反应开始时，向容器中通入的SO2的物质的量是0.7molC．保持其他条件不变，仅降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大D．保持其他条件不变，仅缩小容器体积，反应达到平衡时容器中气体的物质的量小于1.485mol解析2SO2＋O22SO3起始/mola1.10平衡/mola－0.9a＝0.1a1.1－0.9a×120.9a由题意得：a＋1.1－(0.1a＋1.1－0.9a×12＋0.9a)＝0.315，则a＝0.7mol。A项，当体积不变时，稀有气体对化学平衡无影响，A错误；B项正确；C项，降温，平衡右移，v(正)减小程度小于v(逆)减小程度，错误；D项，原平衡，n(总)＝0.7mol＋1.1mol－0.315mol＝1.485mol，加压，平衡右移，气体物质的量减少，正确。答案BD9．(2014·揭阳模拟)一定温度下向某容积固定的密闭容器中加入2molA和1molB，发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1kJ，物质A的转化率为α。请回答下列问题：(1)Q1________Q(填“＜”、“＞”或“＝”)，由是____________________________________________________________________________________________________________________。(2)A的转化率α＝________(用含Q、Q1的代数式表示)；平衡后，若加入少量物质D，A的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)反应达到平衡后，若升高温度，K________(填“增大”、“减小”或“不变”)，混合气体的平均相对分子质量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)维持温度和其他条件不变，若起始时向容器中加入的物质如下列四个选项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1kJ的是(稀有气体不参与反应)________(填序号)。A．2molA、1molB、1molArB．3molC、1molDC．1molA、0.5molB、1.5molC、0.5molDD．2molA、1molB、1molD解析本题综合考查了反应热、转化率、化学平衡移动等之间的关系，虽然综合性强，但每一问难度并不是很大，运用解化学平衡类试题的基本技巧即可顺利求解。因是可逆反应，2molA和1molB不可能完全反应，故Q1＜Q，此时A的转化率α＝Q1Q×100%；平衡后，若加入少量物质D，由于D是固体，浓度不变，故A的转化率不变。因为是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K减小；升高温度时气体的质量增大，气体物质的量不变，故混合气体的平均相对分子质量增大。选项A、B、C、D所达到的平衡状态与原平衡均等效，但只有A、D选项达到平衡时放出的热量与原平衡放出的热量相等。答案(1)＜Q表示2molA和1molB完全反应时放出的热量，而该反应是可逆反应，2molA和1molB不可能完全反应(2)Q1Q×100%不变(3)减小增大(4)AD10．(2014·肇庆调研)某化学实验小组的同学用下列仪器组装两套完全相同的装置，定量探究浓度对反应速率的影响。(1)为达到本实验的目的，其装置连接顺序为a连________，________连________。(2)连接好装置后的下一步操作是__________________________________________________________。(3)锥形瓶中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________。(4)两套装置的分液漏斗所装的试剂分别为1mol·L－1硫酸和4mol·L－1硫酸，该小组同学要测定并记录的数据如下表：加入的试剂H2的体积(相同条件下)反应时间反应速率1mol·L－1硫酸10mLt1v14mol·L－1硫酸10mLt2v2该小组同学通过实验得到的结果是：v1小于v2，其定量依据是________。(5)另有一组同学测定了每隔一分钟，锥形瓶中硫酸的浓度，记录结果如下：时间(min)012345678硫酸浓度(mol·L－1)4.03.83.53.12.62.21.91.8…请在给定的坐标图中作出v(H2)－t的图像。请解释0到4min时该化学反应速率随时间变化的原因：____________________________________________________________________________________________________________________。(6)除上述实验方案可定量测定该反应的化学反应速率外，还可能有的实验测定方法有：____________________________________________________________________________________________________________________。(任写一种)答案(1)cbd(2)检查装置的气密性(3)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑