2020届高三化学二轮复习化学反应速率和化学平衡大题中选择题核心突破经典例题提升训练27题答案解析

《高考12题逐题突破》：化学反应速率和化学平衡(大题中选择题)【核心突破】一、化学反应速率及影响因素1．理解化学反应速率的概念化学反应速率是定量描述化学反应快慢的物理量，通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。注意：①这里的速率是指某段时间的平均速率。②关注反应的化学计量数。2．外界条件对化学反应速率的影响特别提醒(1)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。如升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度反之。(2)密闭容器中充入惰性气体①恒容条件，充入惰性气体，反应速率不改变。②恒压条件下，充入惰性气体，相当于扩大容器体积，反应速率减小。二、化学平衡的建立与平衡移动1．化学平衡的判断(1)等——“逆向相等”①同一物质(两种表述)：v正＝v逆，断键数＝成键数。②不同物质：v正XX的化学计量数＝v逆YY的化学计量数。(2)定——“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时，反应达到平衡状态，即“变量”不变→平衡状态。2．化学平衡常数(1)对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K＝cpCcqDcmAcnB。另可用压强平衡常数表示：Kp＝ppCpqDpmApnB[p(C)为平衡时气体C的分压]。(2)平衡常数与温度的关系对于放热反应，温度越高，平衡常数越小；对于吸热反应，温度越高，平衡常数越大。(3)平衡常数与方程式的关系①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝nK。③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。3．化学平衡移动方向的判断(1)根据勒夏特列原理判断。(2)根据图像中正、逆反应速率的相对大小判断：若v正＞v逆，则平衡向正反应方向移动；反之，平衡向逆反应方向移动。(3)根据变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率增大的程度小于(或大于)逆反应速率增大的程度，则平衡向逆(或正)反应方向移动。(4)根据浓度商(Q)规则判断：若某温度下Q＜K，则反应向正反应方向进行；Q＞K，反应向逆反应方向进行。4．催化剂在实际生产中的作用(1)在给定条件下，反应物之间除发生“主反应”和多个“副反应”时，理想的催化剂能够大幅度提高目标产物的产率。(2)催化剂能提高非平衡状态下单位时间内反应物的转化率，但对平衡转化率无影响。【经典例题】1．(2019·浙江4月选考，17)下列说法正确的是()A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1答案B2．下列关于化学反应速率的说法正确的是()A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量B．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐减少，所以用反应物表示的化学反应速率为负值D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比解析：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量来表示。固体和纯液体的浓度为常数，不用来表示速率，所以A错；反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量，都为正值，所以反应速率都为正值，C错；化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率，所以B错。答案：D3.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，有关合成氨的说法正确的是A．升温能提高氢气的转化率B．采用20～50MPa能提高催化剂的效率C．使用催化剂能提高NH3的百分含量D．循环使用未反应的N2和H2能节约成本【答案】D【解析】A、合成氨反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，氢气的转化率降低，选项A错误；B、压强的改变不能提高催化剂的效率，选项B错误；C、催化剂不能使平衡移动，不能提高NH3的百分含量，选项C错误；D、循环使用未反应的N2和H2，充分利用能源，能节约成本，选项D正确。答案选D。4.恒容密闭容器中发生反应：SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ。叙述错误的是A．反应物的总能量高于生成物的总能量B．若生成2mol液态水，则放出的热量大于148.9kJC．当v正(HF)＝2v逆(H2O)时，反应达到平衡状态D．平衡后放出的热量随加入SiO2量的增加而增大【答案】D【解析】该反应正反应为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；水由气态变为液态时，放出热量，根据反应可知，生成2mol液态水，则放出的热量大于148.9kJ，B正确；速率之比和各物质前面的系数成正比，v(HF)＝2v(H2O)，反应达到平衡状态时，体现v正=v逆，所以当v正(HF)＝2v逆(H2O)时，该反应达到平衡状态，C正确；SiO2为固体，改变其用量，平衡不动，所以平衡后放出的热量数值不变，D错误；正确选项D。5.CH4­CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。ΔH＝247kJ·mol－1有利于提高CH4平衡转化率的条件是______(填标号)。A．高温低压B．低温高压C．高温高压D．低温低压答案A解析根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于反应正向进行。6.反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：反应积碳反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反应CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/kJ·mol－175172活化能/kJ·mol－1催化剂X3391催化剂Y4372在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填字母)。A．K积、K消均增加B．v积减小、v消增加C．K积减小、K消增加D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大答案AD解析由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是先增大后减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。7．在恒温、恒容条件下，能说明可逆反应：达到平衡状态的是（）A．气体的压强保持不变B．C．气体的密度保持不变D．气体的颜色保持不变【答案】D【提升训练27题答案+解析】1.下列生活、生产相关叙述中，不能用勒沙特列原理解释的是（）A．工业制硫酸过程中，通入过量的氧气B．热的纯碱溶液去油污效果更好C．工业制氯化氢时，通入过量的氢气D．氨态氮肥与草木灰不能混合使用【答案】C【解析】A．工业制硫酸过程中，通入过量的氧气，可以增大氧气的浓度使化学平衡向正反应方向移动，经提高二氧化硫的转化率，A可以用勒沙特列原理解释；B．热的纯碱溶液去油污效果更好，因为盐类的水解是吸热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，故热的纯碱溶液的碱性更强，B可以用勒沙特列原理解释；C．工业制氯化氢时，通入过量的氢气是为了使氯气充分反应，没有化学平衡存在，不能用勒沙特列原理解释；D．氨态氮肥与草木灰可以发生互相促进的双水解反应，使盐的水解程度变大生成氨气，导致氮肥的肥效降低，可以用勒沙特列原理解释。本题选C。2．（2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三月考）将4molA气体和2molB气体充入2L的密闭容器中,一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,下列几种说法正确的是()①用物质A表示的反应平均速率为0.3mol·L-1·s-1②用物质B表示的反应平均速率为0.3mol·L-1·s-1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1A．①③B．①④C．②③D．③④【答案】B【解析】根据三段式2A(g)＋B(g)2C(g)开始浓度(mol/L)210变化浓度(mol/L)0.60.30.6平衡浓度(mol/L)1.40.70.6A、用物质A表示的反应的平均速率为0.6/2=0.3mol·L－1·s－1,正确；B、用物质B表示的反应的平均速率为0.3/2=0.15mol·L－1·s－1,错误；C、2s时物质A的转化率为(0.6/2)×100%=30％，错误；D、2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1，正确；选AD。3.反应：AsO3－3(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO3－4(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。下列可判断反应达到平衡的是________(填字母)。a．溶液的pH不再变化b．v(I－)＝2v(AsO3－3)c．c(AsO3－4)/c(AsO3－3)不再变化d．c(I－)＝ymol·L－1答案ac解析a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；c项，随反应进行，c(AsO3－4)不断增大，c(AsO3－3)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I－)＝2ymol·L－1，故当c(I－)＝ymol·L－1时，反应未达到平衡。4．已知：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2OΔH＜0。下列说法不正确的是()A．其他条件不变，适当增大盐酸的浓度将加快化学反应速率B．其他条件不变，适当增加CaCO3的用量将加快化学反应速率C．反应过程中，化学反应速率将先增大后减小D．一定条件下反应速率改变，ΔH不变答案B解析盐酸浓度增大，H＋浓度增大，反应速率加快，A项正确；由于CaCO3是固体，若只增大其用量，而不增大其与盐酸的接触面积，化学反应速率将不变，B项错误；由于反应放热，反应过程中温度升高，反应速率会变快，但随着盐酸浓度的减小，反应速率会逐渐变慢，C项正确；反应焓变与反应物和生成物的状态和化学计量数有关，与反应快慢无关，D项正确。5.下列关于平衡常数的说法中，正确的是（）A、平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度B、催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数C、平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动D平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度答案：D解析：A错误，平衡常数的表达式中的浓度，必修是平衡浓度；B错误，平衡常数至于温度有关；C错误，平衡常数改编，化学平衡一定发生移动。6.在Ag＋催化作用下，Cr3＋被S2O2－8氧化为Cr2O2－7的机理为S2O2－8＋2Ag＋===2SO2－4＋2Ag2＋慢2Cr3＋＋6Ag2＋＋7H2O===6Ag＋＋14H＋＋Cr2O2－7快下列有关说法正确的是()A.反应速率与Ag＋浓度有关B.Ag2＋也是该反应的催化剂C.Ag＋能降低该反应的活化能和焓变D.v(Cr3＋)＝v(S2O2－8)答案A解析Ag＋浓度越大，反应速率越快，A正确；Ag2＋为中间产物，不是催化剂，故B错误；Ag＋能降低该反应的活化能，但不改变焓变，C错误；反应的总化学方程式为3S2O2－8＋2Cr3＋＋7H2O===6SO2－4＋14H＋＋Cr2O2－7，反应速率之比等于化学计量数之比，则3v(Cr3＋)＝2v(S2O2－8)，D错误。7.中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是()A.使用光催化剂不改变反