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专题8 化学反应速率与化学平衡
【考情探究】
考点
化学反应速率
化学平衡 化学反应进行的方向
化学平衡的相关计算
1.了解化学反应的可逆性及化学平
1.了解化学反应速率的概念1.能正确计算化
衡的建立
课 和定量表示方法 学反应的转化率
2.掌握化学平衡的特征
标 2.了解反应活化能的概念,了(α)
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、
解 解催化剂的重要作用 2.了解化学平衡
解读 催化剂等)对化学平衡的影响,能用读 3.理解外界条件(浓度、温度、常数(K)的含义,
相关理论解释其一般规律
压强、催化剂等)对反应速率能利用化学平衡
4.了解化学反应速率和化学平衡的
的影响,能用相关理论解释其常数进行相关计
调控在生活、生产和科学研究领域
一般规律 算
中的重要作用
本专题是历年高考命题的热点内容,命题形式包含选择题、填空题,并以定性、定量相结合的方式联系生产实际进行考查。考查内容主要包括化学反应速率计算及影响
考情分析
因素、影响化学平衡的因素及规律、平衡状态的判断、平衡常数和转化率的计算等,同时渗透对计算能力、数形结合能力、语言组织能力等的考查 本专题是证据推理与模型认知素养、变化观念与平衡思想素养的基本载体。备考时
备考指导
要将知识问题化,在实际问题解决过程中掌握化学反应速率与化学平衡的相关知识
【真题探秘】
基础篇 固本夯基
- 1 -
【基础集训】
考点一 化学反应速率
1.(2020届湖南天壹联盟入学考,14)下列实验操作、现象和结论都正确且有相关性的是( )
选
操作 现象 结论
项
将10 mL 0.1
-1
mol·L KI溶液和2 mL 0.1 3+-2+
Fe和I反应生成I2和Fe的反应是可逆反-1
A mol·L FeCl3溶溶液变红色
应
液混合,在混合液中滴加KSCN溶液
常温下,将两块
形状相近的铝片浓硫酸中产B 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应越快
分别插入稀硫生气泡较快 酸、浓硫酸中 分别向含有10 mL
过氧化氢溶液的加入MnO2的
C 两支试管中加入一组产生气MnO2对过氧化氢分解的催化效率高于Fe2O3
1 g MnO2、1 g Fe2O3泡较快 粉末
用注射器吸入
NO2,封堵针尖处,气体颜色比D 加压后,NO2转变为无色的N2O4
将注射器压缩为起始时浅 原来的一半
答案 A
2.(2019湖北部分重点中学起点考试,10)工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成固态半导体材料氮化镓(GaN)的同时有氢气生成。反应中,每生成3 mol H2放出30.8 kJ的热量。在恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达正确的是( )
A.Ⅰ图像中如果纵轴为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压 B.Ⅱ图像中纵轴可以为镓的转化率 C.Ⅲ图像中纵轴可以为化学反应速率
D.Ⅳ图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分子质量 答案 A
-1
3.(2018福建厦门质检,7)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol,在V2O5存在时,该反应的机理为V2O5+SO2 2VO2+SO3(快)、4VO2+O2 2V2O5(慢)。 下列说法中正确的是( )
A.反应速率主要取决于V2O5的质量 B.VO2是该反应的催化剂
-1
C.逆反应的活化能大于198 kJ·mol D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率 答案 C
考点二 化学平衡 化学反应进行的方向
4.(2020届湖南雅礼中学月考三,10)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列
-1
反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol。恒温
- 2 -
恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.气体的质量不再改变
B.氯化氢的转化率不再改变
C.断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键 D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2 答案 B
5.(2019安徽定远重点中学月考,11)在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)2XY(g) ΔH>0,达到甲平衡。在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是( )
A.图Ⅰ是升高温度的变化情况 B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况 C.图Ⅲ是增大压强的变化情况 D.图Ⅲ是升高温度的变化情况 答案 A
6.(2018河北衡水中学大联考,24)S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。 已知:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g) S2Cl2(g) ΔH1; Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g) ΔH2; Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示:
化学键 S—S S—Cl Cl—Cl 键能
a b c -1
/kJ·mol
请回答下列问题:
(1)SCl2的结构式为 。
-1
(2)若反应Ⅱ正反应的活化能E1=d kJ·mol,则逆反应的活化能E2=
-1
kJ·mol(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(3)一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl2(g)和1 mol Cl2(g),发生反应Ⅱ。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有 (填字母),理由为 。
②ΔH2 0(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知:ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应Ⅰ,5 min时达到平衡。则3 min时容器内气体压强 (填“>”“<”或“=”)5 min时的气体压强。 (5)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”),理由为
。
- 3 -
答案 (1)Cl—S—Cl (2)2b+d-a-c (3)①BD B、D两点对应的状态下,用同一物质表示的正、逆反应速率相等(其他合理答案也可) ②< (4)<
(5)不变 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为反应前后气体分子总数相等的反应,压强对平衡没有影响
考点三 化学平衡的相关计算
7.(2019河北邯郸重点高中开学检测,21)在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O5(g)4XO2(g)+O2(g) ΔH>0,T温度下的部分实验数据为:
t(s) 0 50 100 150 c(X2O5)(mol/L) 4.00 2.50 2.00 2.00
下列说法不正确的是( )
3
A.T温度下的平衡常数K=64(mol/L),100 s时X2O5的转化率为50% B.50 s内X2O5的分解速率为0.03 mol/(L·s)
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1>K2
D.若只将恒容改变为恒压,其他条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变 答案 D
8.(2020届湖南雅礼中学月考三,14)工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH>0。在一定条件下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g),测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.达到平衡时,CH4(g)的转化率为75%
-1-1
B.0~10 min内,v(CO)=0.075 mol·L·min C.该反应的化学平衡常数K=0.187 5
D.当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时,反应到达平衡 答案 C
9.(2019河南八市重点高中一测,19)目前,处理烟气中的SO2常采用两种方法。 Ⅰ.碱液吸收法
-5-2-7-5
25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10;H2SO3的??a1=1.5×10,??a2=1.0×10;Ksp(CaSO4)=7.1×10。 第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
2+-2-第2步:加入石灰水,发生反应Ca+2OH+2NH+CaSO4↓+2NH3·H2O K。 4+SO4
-1
(1)25 ℃时0.1 mol·L(NH4)2SO3溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7。 (2)第2步中反应的K= 。 Ⅱ.水煤气还原法 已知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)
-1
ΔH1=-37.0 kJ·mol ②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g)
-1
ΔH2=+45.4 kJ·mol
-1
③CO的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol
(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为 。
- 4 -
(4)反应②中,正反应活化能E1 (填“>”“<”或“=”)ΔH2。
(5)在一定压强下,发生反应①。平衡时SO2的转化率[α(SO2)]与投料比[??(SO)=y]、温度(T)
2
??(CO)
的关系如图所示。
比较平衡时CO的转化率[α(CO)]:N (填“>”“<”或“=”,下同)M。逆反应速率:N P。
(6)某温度下,向10 L恒容密闭容器中充入2 mol H2、2 mol CO和2 mol SO2发生反应①、②,第5 min时达到平衡,测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。 该温度下,反应②的平衡常数K为 。其他条件不变,在第7 min时缩小容器体积,α(SO2) (填“增大”“减小”或“不变”)。
13-1
答案 Ⅰ.(1)> (2)4.3×10 Ⅱ.(3)S(l)+O2(g)SO2(g) ΔH=-529 kJ·mol (4)> (5)> < (6)2 700 增大
综合篇知能转换 【综合集训】
变化观念与平衡思想 化学平衡状态的标志与图像
1.(2019湖南长沙一中月考四,11)可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t图像如图甲所示,若其他条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图乙所示:
①a1>a2 ②a1
以下说法中正确的是( )
A.②③⑤⑧ B.①④⑥⑧ C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦ 答案 C
-2.(2019湖南雅礼中学月考五,10)I2在KI溶液中存在平衡:I2(aq)+I(aq) I-3(aq)。某I2、
-KI混合溶液中,I-3的物质的量浓度c(I3)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平
衡状态)。下列说法正确的是( )
①反应I2(aq)+I(aq)
-
I-3(aq)的ΔH>0
- 5 -
（湖南版）2021高考化学一轮复习专题8化学反应速率与化学平衡精练（含解析）
