2015高考化学(江苏专用)二轮题型专攻微题型13化学反应速率与化学平衡原理的综合应用(含新题及解析

-1-[题型专练]1．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，若选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响，温度必须控制在35℃，错误，B项，收集相同条件下等体积的气体所需时间越长，则反应速率越慢，错误；C项，三个实验中硫酸的浓度均相同，故无法探究硫酸浓度对反应速率的影响，错误；D项，本题影响反应速率大小的主要因素是温度和硫酸铜固体的质量，由A项分析可知实验Ⅱ温度应为35℃，则反应速率Ⅱ＞Ⅰ，实验Ⅲ，锌与置换出的铜构成原电池。反应速率比Ⅱ快，实验Ⅳ中由于CuSO4过多，置换出的铜可能覆盖在锌表面而阻止反应的进行，使反应速率大大减小，故四个反应的反应速率大小关系可能为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ。答案D2．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)-2-解析分析实验数据可看出，相同时间间隔内，N2O物质的量浓度变化值相同，由此可得出结论：N2O的分解速率与其物质的量浓度无关，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A3．已知合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在相同大小的三个密闭容器中，起始浓度均为c(N2)＝0.100mol·L－1，c(H2)＝0.300mol·L－1，在不同条件下进行反应时，N2的浓度随时间的变化如表所示，平衡常数随温度的变化如图三个容器中N2浓度(mol·L－1)随时间变化情况时间/min浓度/mol·L－1容器06121824①0.1000.0800.0640.0600.060②0.1000.0600.0600.0600.060③0.1000.0900.0800.0800.080-3-下列说法正确的是()A．容器①在0～12min内，H2的平均速率为0.009mol·L－1·min－1B．容器②在0～6min内放出的热量为：3.696kJC．若①与②温度相同，其中②中可能加有催化剂D．反应③的温度最高，且温度高于600K解析A项，容器①在0～12min内，v(H2)＝3v(N2)＝3×0.100－0.064mol·L－112min＝0.009mol·L－1·min－1，正确；B项，没有容器的体积，无法计算反应的物质的量，错误；C项，②与①相比，平衡状态相同，但到达平衡的时间短，可能是加有催化剂，不改变反应限度，但缩短了到达平衡的时间，正确；D项，温度升高，平衡逆向移动，③的转化率低。由K＝c2NH3cN2·c3H2＝0.04020.080·0.300－0.0603≈1.45K(600℃时为1)，从图像看，温度应低于600℃，错误。答案AC4．一定温度下，4个容积均为1L的容器中，分别进行反应[各容器中的C(s)都为足量]：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.3kJ·mol－1在某时刻，测得有关物质的浓度(单位：mol·L－1)及正、逆反应速率的关系如下表：容器编号c[H2O(g)]c[CO(g)]c[H2(g)]v(正)、v(逆)关系Ⅰ0.060.600.10v(正)＝v(逆)Ⅱ0.121.200.20？Ⅲ0.160.500？Ⅳ0.120.30？v(正)＝v(逆)下列说法正确的是()A.在容器Ⅲ中，反应达到平衡时吸收的热量为13.13kJB.若将平衡时Ⅰ、Ⅳ中的物质混合于容积为1L的容器中，则反应仍处于平衡状态C.在容器Ⅱ中，v(正)＜v(逆)-4-D.在容器Ⅳ中，H2的浓度为0.50mol·L－1解析A项中容器Ⅲ达到平衡(同Ⅰ)时，吸收的热量为(0.16mol－0.06mol)×131.3kJ·mol－1＝13.13kJ，故该项正确；B项中只有将平衡时Ⅰ、Ⅳ中的物质混合于容积为2L的容器中，反应才能处于平衡状态，故该项错误；C项中容器Ⅱ中Q＝0.20×1.200.12＝2＞1(容器Ⅰ、Ⅳ平衡时的平衡常数为1)，平衡将逆向移动，则v(正)＜v(逆)，故该项正确；D项中根据容器Ⅰ、Ⅳ处于平衡状态，其平衡常数相同，据此可计算出Ⅳ中H2的浓度为0.40mol·L－1，故该项错误。答案AC5．在体积为1L的恒容密闭容器中进行反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1＜t2)：反应时间/minn(NO)/moln(CO)/moln(N2)/moln(CO2)/mol02100t1－－－0.4t2－0.6－－下列说法正确的是()A．0～t1min内，v(N2)＝0.2t1mol·L－1·min－1B．若向平衡体系中充入少量O2，平衡不移动C．若升高温度时，NO的转化率减小，则该反应的ΔH＜0D．保持其他条件不变，向平衡体系中再充入0.6molCO和0.6molN2，平衡向正反应方向移动解析A项，0～t1min内，v(CO2)＝0.4t1mol·L－1·min－1，则v(N2)＝0.2t1mol·L－1·min－1，正确；B项，O2易与NO发生反应，使NO浓度减小，平衡向左移动，错误；C项，升高温度，NO的转化率减小，平衡向左移动，则正反应放热，正确；D项，由表中数据得，t1min时NO、CO、N2的物质的量分别为1.6mol、0.6mol、0.2mol，而t2min时，CO的物质的量不变，说明在t1min时反应已达平衡，则K＝0.2×0.421.62×0.62，再充入0.6molCO和0.6molN2，Qc＝0.8×0.421.62×1.22＝K，平衡不移动，错误。答案AC6．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()-5-A．0～5min，C物质的平均反应速率为0.04mol·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,0～5min的平均反应速率是0.12mol·L－1·min－1，A项错误；温度越高，反应速率越大，B项错误；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C7．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，下列叙述正确的是()A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝a－bt1mol·L－1·min－1C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小解析温度为T1时，反应先达到平衡，反应速率快温度高，则T1T2，温度升高，反应物浓度c(X)增大，则平衡逆向移动，正反应为放热反应。A项，M点相对于W点，反应物浓度c(X)较大，反应正向进行的程度小，则反应放出的热量少，错误；B项，T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝12v(X)＝a－b2t1mol·L－1·min－1，错误；C项，由于cN(X)cM(X)，则cN(Y)cM(Y)，又由于T1T2，所以vM(逆)vN(逆)，M为平衡点，vM(正)＝vM(逆)，故有vM(正)vN(逆)，正确；D项，在恒容密闭容器中再加入一定量X，相当于在原平衡状态下，-6-增加压强，平衡正向移动，X的转化率增大，错误。答案C8．一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1molH2O(g)，发生反应：2H2O(g)Cu2O光照2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1，不同时间产生O2的物质的量见下表：时间/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020下列说法不正确的是()A．前20min内的平均反应速率v(H2O)＝1×10－4mol·L－1·min－1B．达到平衡时，至少需要从外界吸收能量0.968kJC．增大c(H2O)，可以提高水的分解率D．催化效果与Cu2O颗粒的大小有关解析由题意知，v(H2O)＝2v(O2)＝2×0.0010mol2L20min＝5.0×10－5mol·L－1·min－1，A错误。热化学方程式表示的含义是2molH2O(g)完全分解生成2molH2(g)和1molO2(g)，吸收484kJ的能量，所以生成O20.0020mol时，吸收的能量为0.0020mol×484kJ·mol－1＝0.968kJ，正确。C项，由于反应物只有1种，增大c(H2O)，相当于压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，所以水的分解率降低，错误。D项，若Cu2O颗粒小，则接触面积大，反应速率快，催化效果好，正确。答案AC9．温度为T时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)ΔH0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A．反应在前10min的平均反应速度v(D)＝0.3mol·L－1·min－1B．该反应的平衡常数表达式K＝cC·c2DcA·cB-7-C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向逆反应方向移动D．反应至15min时，改变的条件是降低温度解析前10min，v(D)＝3.0mol·L－110min＝0.3mol·L－1·min－1，A正确；由于C是固体，K的表达式中不应出现c(C)，B错误；由图像知D的变化程度是A或B的两倍，故x＝2，反应前后气体总体积不变，故压缩容器体积，平衡不移动，C错误；第15min时，降低温度，平衡左移，故A、B浓度增大，D浓度减小，符合要求，D正确。答案AD10.N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0T1温度下的部分实验数据如表所示：t/s050010001500c(N2O5)/mol·L－15.003.522.502.50下列说法不正确的是()A．500s内N2O5的分解速率为2.96×10－5mol·L－1·s－1B．T1温度下的平衡常数K1＝125,1000s时N2O5的转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)的浓度为2.98mol·L－1，则T1＜T2D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，则T1＞T3解析由v＝ΔcΔt＝5.00mo