專題2化學反應速率與化學平衡 45分鐘100分 一 選擇題 本題包括12小題 每小題4分 共48分 1 某反應在高溫時能自發進行 在低溫時逆反應能自發進行 則對其正反應的下列判斷正確的是 a 吸熱反應 熵增加b 放熱反應 熵增加c 放熱反應 熵減小d 升高溫度時 平衡常數k減小 解析 選a 由化學反應能否自發進行的判斷依據 h t s0時是非自發的 由題意 某反應在高溫時能自發進行 在低溫時逆反應能自發進行 即正反應在低溫時非自發而在高溫時自發 得出 h 0 s 0 即為 吸熱且熵增加的反應 故a對 b c均錯 由于 h 0 所以升高溫度時 平衡右移 平衡常數k增大 故d錯 2 對于反應 caco3 2hcl cacl2 h2o co2 下列說法正確的是 a 用hcl和cacl2表示的反應速率數據不同 但所表示的意義相同b 不能用caco3的濃度變化來表示反應速率 但可用水來表示c 用h2o和co2表示的化學反應速率相同d 用cacl2濃度的減小表示其反應速率 解析 選a 因為caco3是固體 h2o為純液體 不能用其表示化學反應速率 d中 cacl2為生成物 故應用其濃度的增加表示反應速率 3 已知反應a 3b2c d在某段時間內以a的濃度變化表示的化學反應速率為1mol l 1 min 1 則此段時間內以c的濃度變化表示的化學反應速率為 a 0 5mol l 1 min 1b 1mol l 1 min 1c 2mol l 1 min 1d 3mol l 1 min 1 解析 選c 由題意可得則得v c 2mol l 1 min 1 4 對可逆反應2a s 3b g c g 2d g h 0 在一定條件下達到平衡 下列有關敘述正確的是 增加a的量 平衡向正反應方向移動 升高溫度 平衡向逆反應方向移動 v 正 減小 壓強增大一倍 平衡不移動 v 正 v 逆 不變 增大b的濃度 v 正 v 逆 加入催化劑 b的轉化率提高a b c d 解析 選b a是固體 其量的變化對平衡無影響 而增大b的濃度 正反應速率增大 平衡向正反應方向移動 v 正 v 逆 升溫 v 正 v 逆 均應增大 但v 逆 增大的程度大 平衡向逆反應方向移動 壓強增大平衡不移動 但v 正 v 逆 都增大 催化劑不能使化學平衡發生移動 b的轉化率不變 5 某溫度下 體積一定的密閉容器中進行如下可逆反應 x g y g z g w s h 0 下列敘述正確的是 a 加入少量w 逆反應速率增大b 當容器中氣體壓強不變時 反應達到平衡c 升高溫度 平衡逆向移動d 平衡后加入x 上述反應的 h增大 解析 選b 本題考查了化學反應速率與化學平衡問題 加入少量固體w 對反應速率不產生影響 a項錯誤 由于本反應反應前后氣體體積變小 壓強大小可作為判斷反應是否達到平衡的標志 所以當容器中氣體壓強不變時 反應達到平衡 b項正確 反應的 h 0 表示該反應是吸熱反應 升高溫度 平衡應向正反應方向移動 c項錯誤 反應的 h是表示該反應的反應熱 并不隨加入物質的量的多少而變化 d項錯誤 6 2009 福建高考 某探究小組利用丙酮的溴代反應 ch3coch3 br2ch3coch2br hbr 來研究反應物濃度與反應速率的關系 反應速率v br2 通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定 在一定溫度下 獲得如下實驗數據 分析實驗數據所得出的結論不正確的是 a 增大c ch3coch3 v br2 增大b 實驗 和 的v br2 相等c 增大c hcl v br2 增大d 增大c br2 v br2 增大 解析 選d a項 由實驗 和 對比可知增大c ch3coch3 反應時間變短 v br2 增大 b項 實驗 和 反應時間相同 起始br2濃度相同 則v br2 相等 c項 比較實驗 和 可知 增大c hcl 時 反應時間縮短 v br2 增大 d項 比較實驗 和 可知 c br2 增大1倍時間延長1倍 v br2 不變 故選d 7 將固體nh4i置于密閉容器中 在一定溫度下發生下列反應 nh4i s nh3 g hi g 2hi g h2 g i2 g 達到平衡時 c h2 0 5mol l 1 c hi 4mol l 1 則此溫度下反應 的平衡常數大小為 a 9b 16c 20d 25 解析 選c 由于c h2 0 5mol l 1 那么生成的i2也為0 5mol l 1 則可得在反應 中共生成的hi為5mol l 1 所以nh3的濃度也應該為5mol l 1 而反應 中的反應物為固體 所以其平衡常數k c nh3 c hi 5mol l 1 4mol l 1 20mol2 l 2 8 在密閉容器中進行可逆反應 a跟b反應生成c 反應速率v a v b v c 之間存在以下關系 v b 3v a v c 2v a 則該反應可以表示為 a a bcb 2a 2b3cc 3a b2cd a 3b2c 解析 選d 由反應速率的關系直接可得 反應方程式為a 3b2c 9 對于可逆反應n2 g 3h2 g 2nh3 g h 0 下列和圖示相符的是 解析 選c 壓強越大 反應速率越大 達到平衡所需時間越短 平衡正向移動 nh3的體積分數越大 a項錯誤 升高溫度 平衡逆向移動 n2的轉化率減小 b項錯誤 向平衡體系中加入n2 正反應速率突然增大 逆反應速率逐漸增大 c項正確 使用催化劑 反應速率增大 達到平衡的時間減少 d項錯誤 10 在某溫度下 將2mola和3molb充入一密閉容器中 發生反應 aa g b g c g d g 5min后達到平衡 各物質的平衡濃度關系為 ca a c b c c c d 此時若在溫度不變的情況下 將容器的體積擴大為原來的10倍 a的轉化率不發生變化 則b的轉化率為 a 60 b 40 c 24 d 4 解析 選b 由題意可知 容器體積擴大后 a的轉化率不變 說明反應前后是一個體積不變的化學反應 也就是說a 1 則平衡常數k 1 那么 也就可得 a g b g c g d g 起始量 mol 2300反應量 mol xxxx平衡量 mol 2 x3 xxx則得 解得x 1 2mol 即可得出b的轉化率為 100 40 11 2009 北京高考 已知h2 g i2 g 2hi g h 0 有相同容積的定容密封容器甲和乙 甲中加入h2和i2各0 1mol 乙中加入hi0 2mol 相同溫度下分別達到平衡 欲使甲中hi的平衡濃度大于乙中hi的平衡濃度 應采取的措施是 a 甲 乙提高相同溫度b 甲中加入0 1molhe 乙不改變c 甲降低溫度 乙不變d 甲增加0 1molh2 乙增加0 1moli2 解析 選c 解題時明確等效平衡的類別及外界條件對化學平衡移動的影響 0 2molhi相當于h2 i2各0 1mol 所以甲 乙在定溫定容下達到的平衡是等效的 即完全相同 a項 甲 乙提高相同溫度 仍是等效平衡 hi的平衡濃度相等 b項 甲中加入0 1molhe對反應無影響 c項 甲降低溫度 平衡右移 hi的濃度增大 d項 甲增加0 1molh2 乙增加0 1moli2 平衡都向右移動 hi的濃度都同等程度增大 具體結果不能斷定 12 2010 北京高考 某溫度下 h2 g co2 g h2o g co g 的平衡常數k 該溫度下在甲 乙 丙三個恒容密閉容器中 投入h2 g 和co2 g 其起始濃度如下表所示 下列判斷不正確的是 a 平衡時 乙中co2的轉化率大于60 b 平衡時 甲中和丙中h2的轉化率均是60 c 平衡時 丙中c co2 是甲中的2倍 是0 012mol ld 反應開始時 丙中的反應速率最快 甲中的反應速率最慢 解析 選c 恒溫 恒容條件下 反應h2 g co2 g h2o g co g 前后體積不變 這時候只要起始投料比相等 平衡就等效 因此題中甲和丙是等效平衡 體系甲中h2 g co2 g h2o g co g 起始濃度 mol l 0 0100 01000轉化濃度 mol l xxxx平衡濃度 mol l 0 010 x0 010 xxx k xmol l xmol l 0 010 x mol l 0 010 x mol l 9 4 解得 x 0 006 故甲中轉化率是 0 006 0 010 100 60 選項b正確 乙的投料可以看成是在甲的基礎上又加了0 010mol l的h2 h2濃度增大 co2轉化率升高 故a正確 反應開始時 丙中h2 co2的濃度最大 反應速率最快 甲中h2 co2的濃度最小 反應速率最慢 故d正確 平衡時 丙中c co2 是甲中的2倍 甲中是0 004mol l 丙中應是0 008mol l 故c選項不正確 本題選c 二 非選擇題 本題包括4小題 共52分 13 12分 2010 福州高二檢測 恒溫時 將2mola和2molb氣體投入固定容積為2l密閉容器中發生反應 2a g b g xc g d s 5s時 測得a的物質的量為1 7mol c的反應速率為0 045mol l 1 s 1 40s時反應恰好處于平衡狀態 此時b的轉化率為20 請填寫下列空白 1 x 2 從反應開始到40s達平衡狀態 a的平均反應速率為 3 平衡時容器中b的體積分數為 4 該溫度下此反應的平衡常數為 解析 1 5s內 v a 0 03mol l 1 s 1 因為v a v c 2 x 所以x 3 該反應的化學方程式如下2a g b g 3c g d s 起始濃度 mol l 1100轉化濃度 mol l 0 40 20 60平衡濃度 mol l 0 60 80 60 2 v a 0 01mol l s 3 w b 100 40 4 該溫度下平衡常數k 0 75 答案 1 3 2 0 01mol l s 3 40 4 0 75 14 14分 我校化學興趣小組的小王同學用相同質量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應得到的實驗數據如下表所示 1 該實驗的目的是探究 對鋅和稀鹽酸反應速率的影響 2 實驗 和 表明 化學反應速率越大 3 能表明固體的表面積對反應速率有影響的實驗編號是 和 4 請你設計一個實驗方案證明鹽酸的濃度對該反應的速率的影響 解析 實驗 和 反應溫度不同 其他影響化學反應速率的因素都完全相同 而收集100ml氫氣所需時間不同 說明溫度對化學反應速率有影響 而且溫度越高 反應速率越快 實驗 和 鋅的狀態不同 其他影響化學反應速率的因素都完全相同 而收集100ml氫氣所需時間不同 說明接觸面積對化學反應速率有影響 而且接觸面積越大 反應速率越快 證明鹽酸的濃度對該反應的速率的影響 應該在其他影響化學反應速率的因素都完全相同時 讓鋅和不同濃度的鹽酸反應 測量收集100ml氣體所需的時間 答案 1 固體表面積 溫度 2 反應物溫度越高 3 4 相同條件下 取相同質量的薄鋅片與不同濃度的鹽酸反應 測量收集100ml氣體所需的時間 其他合理答案均可 15 18分 1 化學平衡常數k表示可逆反應的進行程度 k值越大 表示 k值大小與溫度的關系是 溫度升高 k值 填 一定增大 一定減小 或 可能增大也可能減小 2 在一體積為10l的容器中 通入一定量的co和h2o 在850 時發生如下反應 co g h2o g co2 g h2 g h 0 co和h2o的濃度變化如圖所示 則0 4min的平均反應速率v co mol l 1 min 1 3 t 高于850 時 在相同容器中發生上述反應 容器內各物質的濃度變化如下表 表中3 4min之間反應處于 狀態 c1數值 0 08mol l 1 填 或 反應在4 5min間 平衡向逆方向移動 可能的原因是 單選 表中5 6min之間數值發生變化 可能的原因是 單選 a 增加水蒸氣b 降低溫度c 使用催化劑d 增加氫氣濃度 解析 1 平衡常數表示可逆反應進行的程度 k值越大 表示可逆反應進行的程度越大 溫度升高 吸熱反應的平衡常數增大 放熱反應平衡常數減小 2 由所給圖像 co在前4min濃度減小了0 12mol l 1 則得其反應速率為0 03mol l 1 min 1 3 由表中數據可知3 4min時 各物質的濃度沒發生變化 也就是達到了平衡狀態 此時由于溫度高于850 故co的濃度應大于0 08mol l 1 4 5min時平衡逆向移動原因只能是增大氫氣濃度 而5 6min時 co的濃度減小 而h2o的濃度突然增大 也就是說增大了水蒸氣的濃度 答案 1 可逆反應進行的程度越大可能增大也可能減小 2 0 03 3 平衡 da 16 8分 pcl5的熱分解反應如下 pcl5