2014高考化学二轮复习化学反应速率化学平衡(配2013高考真题分类详解)

1六、化学反应速率、化学平衡1．(2013·高考北京卷)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()解析：选C。A.二氧化氮气体中存在平衡：2NO2N2O4，体系的温度变化会使平衡发生移动。B.不同温度下水的电离平衡常数不同，温度升高促进水的电离，电离平衡常数增大。C.向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加速了过氧化氢的分解，这是二氧化锰的催化作用，不能用平衡移动原理解释。D.氨水的浓度减小为原来的十分之一，但其pH的变化小于1，说明氨水在稀释的过程中平衡：NH3·H2ONH＋4＋OH－发生了移动。2．(2013·高考重庆卷)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：①b＜f②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%③该反应的ΔS＞0④K(1000℃)＞K(810℃)上述①～④中正确的有()A．4个B．3个C．2个D．1个解析：选A。反应E(g)＋F(s)2G(g)是气体分子数增大的反应，压强增大平衡逆向移动，故b54.0；由b到83.0%可知转化率是增大的，温度升高，G的体积分数增大，平衡正向移动，故正反应是吸热的，由此可知f75.0，故bf，①正确。915℃、2.0MPa时，G的体积分数(物质的量分数)为75.0%，设总的物质的量为4mol，则E为1mol，G为3mol，根据反应E(g)＋F(s)2G(g)可知：生成3molG，消耗1.5molE，所以E的转化率为1.51＋1.5×100%＝60%，②正确。该反应是气体分子数增大的反应，故ΔS0，③正确。因为该反应正向吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故④正确。3．(2013·高考山东卷)对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，在其他条件不变的情况下()2A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变解析：选B。A项，加入催化剂，改变了反应物和生成物的活化能，从而改变反应的途径，但反应的ΔH只与反应物、生成物的总能量有关，并不发生改变。B项，该反应前后气体的总物质的量不变，改变压强，平衡不发生移动，因此反应放出的热量不变。C项，升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量减少。D项，原电池反应中，化学能主要转化为电能，因此反应放出的热量将减少。4．(2013·高考江苏卷)一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1解析：选CD。分析题给化学方程式的特点，应用化学平衡移动原理分析、解决问题。容器Ⅰ中反应正向进行，放出热量，容器Ⅱ中反应逆向进行，吸收热量，两个容器中反应温度不同，则Ⅰ、Ⅱ中正反应速率不相同，A错。容器Ⅲ中加入反应物的量比容器Ⅰ中多，由于该反应为放热反应，Ⅲ中放出热量比Ⅰ多，Ⅲ中反应正向进行的程度比Ⅰ小，因此容器Ⅲ中反应的化学平衡常数比Ⅰ小，B错。Ⅰ中反应正向进行，放出热量，Ⅱ中反应逆向进行，吸收热量，由于容器均为绝热容器，Ⅰ和Ⅱ中反应进行的程度均较小，则C、D均正确。5．(2013·高考安徽卷)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是()解析：选A。通过题给条件，判断平衡移动的方向，分析平衡移动后各量的变化规律，再结合图像进行判断。A.该反应的正反应是吸热反应，当升高温度时，平衡向正反应方向移动，生成气体的质量增加，由于容器的容积不变，所以容器内混合气体的密度增大，A项正确。B.方法一：增大CO的物质的量，平衡向正反应方向移动，生成CO2的量虽然增多，但平衡时CO增加的量要比CO2增加的量要多，所以CO2与CO的物质的量之比减小。方法二：因为容器的容积不变，增加CO的物质的量，相当于增加了CO的浓度，由于反应物中只有CO为气体，根据“等效平衡”原理，增加CO的物质的量的过程可以看作是增大压强的过程，即平衡向逆反应方向移动，所以CO2与CO的物质的量之比应该减小。C.增加SO2的浓度，虽然平衡向逆反应方向移动，但由于温度没有改变，所以平衡常数K不变。D.MgSO4是固体，3虽然它的质量增加了，但平衡并不发生移动，所以CO的转化率不会因为MgSO4质量的增加而增大。6．(2013·高考福建卷)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，依据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－1的NaHSO3溶液(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，实验结果如下图。据图分析，下列判断不正确的是()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．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10－5mol·L－1·s－1D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂解析：选B。应读懂题干，当溶液变蓝时亚硫酸氢钠恰好完全反应，然后根据选项逐一进行分析。A.由图像可知，40℃之前温度越高溶液变蓝所需要的时间越短；40℃之后温度越高溶液变蓝所需要的时间越长，其变化趋势相反。B.b、c两点的温度不同，所以反应速率不相等。C.当溶液变蓝时发生反应IO－3＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，此时反应6HSO－3＋2IO－3===6SO2－4＋2I－＋6H＋恰好结束，即溶液变蓝时NaHSO3恰好完全反应，v(NaHSO3)＝0.020mol·L－1×10.0mL80s×50.0mL＝5.0×10－5mol·L－1·s－1。D.温度高于40℃时，淀粉易糊化，故淀粉不宜在高于40℃的条件下作指示剂。7．(2013·高考四川卷)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()A．反应前2min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3mol/(L·min)B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)v(正)C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44D．其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大解析：选C。A.根据表中的数据可求得在前2min内生成Z为0.08mol，故v(Z)＝0.08mol10L×2min＝4×10－3mol/(L·min)。B.由于该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，v(逆)＜v(正)。C.根据平衡常数的表达式K＝c2cc＝0.01220.01×0.01＝1.44。D.因该反应前后气体化学计量数和相等，其他条件不变时，再充入0.2molZ，达到平衡时，其作用效果相当于保持Z的物质的量不变，缩小容器的体积，X的体积分数不变。8．(2013·高考大纲全国卷)反应X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH＜0，达到平衡时，下列说法正确的是()A．减小容器体积，平衡向右移动B．加入催化剂，Z的产率增大4C．增大c(X)，X的转化率增大D．降低温度，Y的转化率增大解析：选D。根据该反应的特点结合平衡移动原理逐项分析。A．该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，平衡不受压强影响，减小容器体积，平衡不移动。B.催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率。C.增大c(X)，平衡正向移动，Y的转化率增大，X本身的转化率反而减小。D.该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大。9．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)＋C(g)ΔH＝＋85.1kJ·mol－1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为__________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总＝________mol，n(A)＝________mol。②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a＝________。反应时间t/h04816c(A)/(mol·L－1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为________mol·L－1。解析：通过分析表格中数据，根据压强之比等于物质的量之比入手解决相关问题。(1)要提高A的转化率，应通过改变条件使平衡正向移动，可以从浓度、温度、压强三个方面考虑，可从容器中分离出B、C或扩大容器的体积(降低压强)或升高温度。(2)相同条件下，在密闭容器中气体的压强之比等于物质的量之比，设反应后气体的总物质的量为x，则有pp0＝x0.10mol，故x＝0.10pp0mol，而气体的物质的量的增加量等于消耗的A的物质的量，故A的转化率为0.10pp0－0.10mol×100%＝(pp0－1)×100%，将表中的数据代入公式中可得平衡时A的转化率为(9.53×100kPa4.91×100kPa－1)×100%≈94.1%；根据化学方程式列出平衡三段式，注意三段式中用的都是浓度，即可求得平衡常数。(3)结合(2)的解析可知n(A)＝0.10mol－(0.10pp0－0.10)mol＝0.10×(2－pp0)mol；根据表中的数据，可知a＝0.10×(2－7.31×100kPa4.91×100kPa)mol·L－1≈0.051mol·L－1，通过表中的数据可知，在达到平衡前每间隔4h，A的浓度减少约一半，故反应在12h时，A的浓度为0.5×0.026mol·L－1＝0.013mol·L－1。答案：(1)升高温度、降低压强(2)(pp0－1)×100%94.1%A(g)B(g)＋C(g)起始浓度/mol·L－10.1000转化浓度/mol·L－10.10×94.1%0.10×94.1%0.10×94.1%平衡浓度/mol·L－10.10×(1－94.1%)0.10×94.1%0.10×94.1%5K＝－120.0059mol·L－1≈1.5mol·L－1(3)①0.10×pp00.10×(2－pp0)②0.051达到平衡前每间隔4h，c(A)减少约一半0.01310．(2013·高考山东卷)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)ΔH＞0(Ⅰ)反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1molI2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率