27化学反应速率与化学平衡

专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)【知能在线诊断】1.下列实验事实不能．．用平衡移动原理解释的是()。【答案】C专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)2.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误．．的是()。A.K不变,平衡可能移动B.K变化,平衡一定移动C.平衡移动,K可能不变D.平衡移动,K一定变化【解析】A项,平衡常数只与温度有关系,温度不变,则K不变,但平衡可能移动,正确;B项,K值变化,说明反应的温度一定发生了变化,因此平衡一定移动,正确;C项,平衡移动,温度可能不变,因此K可能不变,正确;D项,平衡移动,温度可能不变,因此K不一定变化,错误。【答案】D3.已知分解1molH2O2放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2的分解机理为:H2O2+I-H2O+IO-慢专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)H2O2+IO-H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是()。A.反应的速率与I-的浓度有关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】根据反应机理可知I-是H2O2分解的催化剂,I-浓度越大,产生的IO-就越多,反应速率就越快。因此A项正确,B项错误。反应的活化能是引发反应发生所需的最低能量,而题给的是1molH2O2分解时的反应热,C项错误。H2O2分解的总化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,而且H2O2和O2的化学计量数不同,表示的化学反应速率也不同,D项错误。专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)【答案】A4.臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像做出的判断正确的是()。A.升高温度,平衡常数减小B.0~3s内,反应速率为v(NO2)=0.2mol·L-1专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)C.t1时仅加入催化剂,平衡正向移动D.达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)【解析】A项,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故平衡常数减小,正确;B项,反应速率单位错误,应该为mol·L-1·s-1,错误;C项,催化剂不影响平衡移动,错误;D项,通入氧气,平衡逆向移动,NO2转化率减小,错误。【答案】A5.(2014四川理综·7)在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)下列说法正确的是()。A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2mol·L-1·min-1B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验④中,达到平衡时,b0.060【解析】A项,实验①中,根据反应的化学方程式可知,生成的N的物质的量浓度c(N)=c(M)=0.0050mol·L-1,因此0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=0.0050mol·L-1÷5min=1.0×10-3mol·L-1·min-1,不正确。B项,实验②中,平衡时c(M)=0.0080mol·L-1,则同时生成的c(N)=0.0080mol·L-1,消耗的c(X)、c(Y)均是专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)0.0080mol·L-1,因此平衡时c(X)、c(Y)、分别为0.01mol·L-1-0.0080mol·L-1=0.002mol·L-1、0.04mol·L-1-0.0080mol·L-1=0.032mol·L-1,因此反应的平衡常数K=0.0080×0.00800.002×0.032=1,不正确。C项,根据反应的化学方程式可知,如果X的转化率为60%,则:X(g)+Y(g)M(g)+N(g)起始浓度(mol·L-1):0.0200.03000转化浓度(mol·L-1):0.0120.0120.0120.012平衡浓度(mol·L-1):0.0080.0180.0120.012温度不变,平衡常数不变,则K=0.0120×0.01200.008×0.018=1,即反应达到平衡状态,因此最终平衡时X的转化率为60%,正确。D项,700℃时:专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)X(g)+Y(g)M(g)+N(g)起始浓度(mol·L-1):0.0400.01000转化浓度(mol·L-1):0.0090.0090.0090.009平衡浓度(mol·L-1):0.0310.0010.0090.009则该温度下平衡常数K=0.009×0.0090.031×0.001=2.91,说明升高温度,平衡常数减小,即平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应。若容器④中温度也是800℃,由于反应前后体积不变,则与③相比④平衡是等效的,因此最终平衡时M的物质的量b=0.5a=0.06。当温度升高到900℃时平衡向逆反应方向移动,因此b0.060,不正确。【答案】C6.(2014福建理综·12)在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)反应时间/minc(N2O)·mol·L-100.100100.090200.080300.070400.060500.050专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)600.040700.030800.020900.0101000.000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)专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)【解析】从上表可以看出,相同时间内,N2O分解的量相同,与浓度无关,故A项正确;B项中浓度为c1、c2时,v(N2O)相等,B项错误;半衰期应随c(N2O)的增大而增大,C项错误;初始浓度为c1、c2时,N2O的转化率一直相等,并最终保持不变,D项错误。【答案】A7.镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:Ⅰ.Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)ΔH0专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)Ⅱ.Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)完成下列填空:(1)在温度不变的情况下,要提高反应Ⅰ中Ni(CO)4的产率,可采取的措施有、。(2)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示。Ni(CO)4在0~10min的平均反应速率为。专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)(3)若反应Ⅱ达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时。a.平衡常数K增大b.CO的浓度减小c.Ni的质量减小d.v(逆)[Ni(CO)4]增大(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程:。【答案】(1)增大压强;从反应体系中移走Ni(CO)4(2)0.05mol·L-1·min-1(3)bc(4)在封闭的玻璃管一端放入粗镍,控制温度在50℃,通入CO气体,一段时间后在玻璃管的另一端加热至230℃,即可在该端获得纯净的镍(答案合理即可)专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)8.(2014浙江理综·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)ΔH1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)ΔH2=-175.6kJ·mol-1(反应Ⅱ)请回答下列问题:(1)反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是。专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量的浓度c(B),则反应Ⅱ的Kp=(用表达式表示)。(3)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。专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)(4)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。(5)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(6)恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1v2,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。专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)图1图2【解析】(1)ΔG=ΔH-TΔS0时反应自发进行,若ΔH0,则T要大,故选择高温。(3)反应Ⅰ吸热,故产物的能量高于反应物,反应Ⅱ放热,故产物的能量低于反应物;反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),反应Ⅰ的活化能较低。(5)向该反应体系中投入石灰石,产生CO2,使反应Ⅰ逆向进行,可降低该反应体系中SO2的生成量,A项正确;在合适的温度区间内控制较低的反应温度,图中可以看出最低温度时CaS的含量最高,故B项正确,D项错误;从图中可以看专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)出,提高CO的初始体积百分数,可以提高CaS的含量,故C项正确。(6)反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),故SO2增加较快,反应达到平衡较快;随着反应Ⅱ的进行,CO2的浓度不断增大,使反应Ⅰ平衡逆向移动。【答案】(1)高温(2)Kp=𝑝4(CO2)𝑝4(CO)(3)C(4)反应Ⅰ中生成物有SO2,监测SO2与CO2的浓度增加量的比不为1∶1,可确定同时发生两个反应(5)ABC专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)(6)【诊情分析报告】【知识缺陷】对下列知识点理解不透,掌握不牢:1.对反应速率的理解及简单计算、比较,影响反应速率的因素,影响因素的微观解释及对图像的分析,等等。2.对平衡及平衡移动方向的判断,影响平衡移动的条件分析,平衡移动方向、平衡体系的平均相对分子质量、转化率大小变化的判断及有关计算,平衡常数的应用及计算,平衡图像的分析,等效平衡中简单问题的分析等。3.平衡移动原理在化工生产、生活实际中的应用。如电离平衡、水解平衡与物质的制取、收集等知识密切结合,专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)反应环境(酸碱性)、反应条件(温度、压强、催化剂等)、物质浓度的正确选择等。【能力缺陷】1.不注重对概念的理解。化学反应速率、化学平衡状态、勒夏特列原理等是本专题的重要概念,理解了这些概念,对于反应速率的计算与判断、平衡状态的判断及平衡移动的分析都更容易掌握。2.不注重对图像题的分析。图像题是本专题常见的题型之一,通过讲解,对图像题形成一定的思维模式,先看反应特点和反应条件,再看图像的坐标及曲线的走向、起点、平衡点,最后运用平衡移动规律来分析问题。3.不结合实际进行运用。高中平衡理论体系包括化学平衡、电离平衡、水解平衡和难溶电解质的溶解平衡等,化专题六热点重点难点专题透析·化学(QG)学平衡是该体系的核心。在复习这部分知识时,联系其他平衡,运用平衡理论分析具体的平衡情况,分析具体的实际问题,如合成氨等。4.不重视平衡问题的解题思想。化学平衡这部分内容是高