1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。专题能力提升练 七化学反应速率和化学平衡B(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)1.(2015济南一模)在一定条件下发生反应3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g)，在2 L的密闭容器中把4 mol A和2 mol B混合，2 min后反应达到平衡时生成1.6 mol C，又测得反应速率v(D)=0.2 molL-1min-1。则下列说法不正确的是( )A.z=4B.B的转化率是40%C.A的平衡浓度是1.4 molL-1D.平衡时气体
2、压强是原来的【解析】选D。3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g)起始物质的量(mol) 4 2 0 0转化物质的量(mol)1.20.81.60.222根据生成C、D的物质的量之比等于化学计量数之比得z=4，故A正确；B的转化率是0.8/2100%=40%，故B正确；A的平衡浓度是(4 mol-1.2 mol)/2 L=1.4 molL-1，故C正确；平衡时气体压强是原来的(2.8+1.2+1.6+0.8)/(4+2)=，故D错误。【规律技法】化学平衡计算的思路和方法(1)思路和方法是建立模式、确定关系、根据题意、列出方程。(2)抓住“三量一态”是掌握有关计算的关键。“三量”即起始量(物
3、质的量、浓度、体积)、变化量、平衡量。“一态”即可逆反应达到平衡时的平衡态，要明确平衡状态的混合物的组成成分及物质的相关量(物质的量、浓度、体积)。注意：a.变化量与方程式中各物质的化学计量数成比例是分析和计算的关键。b.对于反应物：n(平衡)=n(起始)-n(变化)c.对于生成物：n(平衡)=n(起始)+n(变化)2.(2015株洲一模)下列说法中正确的是( )A.已知t1时，反应C+CO22COH0的速率为v，若升高温度，逆反应速率减小B.恒压容器中发生反应N2+O22NO，若在容器中充入He，正、逆反应的速率均不变C.当一定量的锌粉和过量的6 molL-1盐酸反应时，为了减慢反应速率，又
4、不影响产生H2的总量，可向反应器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaNO3溶液D.对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化【解析】选D。温度升高，正、逆反应的速率均增大，A错误；在恒压容器中充入不参加反应的气体，导致容器的体积增大，反应物和生成物的浓度均减小，正、逆反应的速率均减小，B错误；若能使溶液中氢离子浓度减小，则反应速率将减慢，因此可选水或CH3COONa溶液，但不能用NaNO3溶液，在酸性溶液中N将和锌粉发生氧化还原反应，生成氮的氧化物，从而使生成的H2的量减少，C错误；任何一个化学反应的发生都有热效应，因此温度发生变化，化学反应速率一定会发生变化，D正确。【易
5、错提醒】压强对化学反应速率的影响的正确解读(1)恒温恒容：充入气体反应物浓度增大反应速率加快，或充入稀有气体总压强增大，但各物质浓度不变反应速率不变。(2)恒温恒压：充入稀有气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。(3)改变某一物质的浓度时，不会导致正、逆反应速率均改变。如增大某反应物的浓度时，只有此反应物的浓度突然增加，而生成物的浓度不变，故此时正反应速率增大，逆反应速率不变，v(正)v(逆)，平衡向正反应方向移动。3.(2015长春二模)恒温下，容积均为2 L的密闭容器M、N中，分别有下列两种起始投料建立的可逆反应3A(g)+2B(g)2C(g)+xD(s)的化学平衡状态，相关数据如下：
6、M：3 mol A、2 mol B；2 min达到平衡，生成D 1.2 mol，测得从反应开始到平衡时C的速率为0.3 molL-1min-1。N：2 mol C、ymol D；达到平衡时c(A)=0.6 molL-1。下列推断的结论中不正确的是( )A.x=2B.平衡时M中c(A)=0.6 molL-1C.y0.8，故C错误；M中B的转化率为60%，N中C的转化率为40%，之和为1，故D正确。4.(2015南京二模)利用I2O5可消除CO污染，反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)H。不同温度(T1、T2)下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol
7、CO，测得CO2气体体积分数(CO2)随时间t变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.T10B.T1温度下，该反应的平衡常数为1 024C.T2温度下，00.5 min内，CO的平均反应速率为0.3 molL-1min-1D.T1温度下，若向装有足量I2固体的2 L恒容密闭容器中通入10 mol CO2，达到平衡时，(CO2)=0.6【解析】选B。T2先达到化学平衡，T1T2，温度高的，达到化学平衡时(CO2)较小，说明该反应为放热反应，HK2C.反应处于D点时，一定有v(正)大于v(逆)D.A点的c(Fe3+)比B点的c(Fe3+)大【解析】选B。随着温度的升高cFe(SCN)2+逐渐减
8、小，说明反应放热，H0，故A错误；反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则K减小，所以温度为T1K2，故B正确；在曲线上方，未处于平衡状态，cFe(SCN)2+比平衡状态大，应向逆反应方向移动，v(正)v(逆)，故C错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，A点温度小于B点，所以A点的c(Fe3+)小，故D错误。6. (2015济南二模)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)Hv(正)C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44D.其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数不变【解析】选A。根据题给数据，反应前
9、2 min的平均反应速率v(Z)=0.004 molL-1min-1，A错误；正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，v(逆)v(正)，B正确；7 min时反应达到平衡，这时c(Z)=0.012 molL-1，c(X)=c(Y)=0.01 molL-1，K=1.44，C正确；反应前后气体的体积不变，再充入0.2 mol Z，平衡不移动，X的体积分数不变，D正确。7.(2015洛阳二模)某温度下，在容积固定的密闭容器中，发生可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)，平衡时，各物质的浓度比为c(A)c(B)c(C)=112，保持温度不变，以112的体积比再充入A、B、C，则下列叙述正确的是( )A.刚充
10、入时反应速率：v(正)减小，v(逆)增大B.达到新的平衡时：反应混合物中A、B的物质的量分数不变C.达到新的平衡时：c(A)c(B)c(C)仍为112D.达到新的平衡过程中：体系压强先增大，后减小【解析】选D。平衡时，各物质的浓度比为c(A)c(B)c(C)=112，在恒温恒容条件下，以112的体积比再充入A、B、C，可以等效为增大压强。刚充入时反应速率v(正)、v(逆)都增大，故A错误；以112的体积比再充入A、B、C，增大压强，平衡向正反应方向移动，达到新的平衡时c(A)c(B)c(C)不再是112，气体的总的物质的量减小，压强降低，但比原平衡压强高，故B、C错误，D正确。二、非选择题(本
11、题包括3小题，共58分)8.(18分)(2015南通一模)一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示：(1)该反应的平衡常数表达式K=_。(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示。8 min内，CO的平均反应速率v(CO)=_molL-1min-1。(3)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是_(填序号)。A.升高温度B.增大压强C.充入一定量COD.再加入一些铁粉(4)铁的重要化合物高铁酸钠是一种
12、新型饮用水消毒剂，具有氧化能力强、安全性好等优点。高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2，则电解时阳极的电极反应式是_。高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为_。【解析】(1)反应中铁和氧化亚铁都是固体，根据平衡常数的定义，K=。(2)8 min内，CO的平均反应速率：v(CO)=molL-1min-1=0.062 5 molL-1min-1。(3)使平衡时c(CO)/c(CO2)增大，就是使平衡常数增大，根据平衡常数只与温度有关，结合图甲知升高温度使平衡常数增大，故选A。
13、(4)电解时阳极发生氧化反应，根据化学反应方程式知铁失电子发生氧化反应，电极反应式是Fe-6e-+8OH-Fe+4H2O。根据在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水得该反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O。答案：(1)(2)0.0625(3)A(4)Fe-6e-+8OH-Fe+4H2O2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O【易错提醒】化学平衡常数表达式(1)能代入平衡常数表达式的为气体、溶液中的溶质，固体与纯液体浓度可看为常数，不能代入。(2)关于H2O的浓度问题。在水溶液中进行的反应，虽然H
14、2O参与反应，但是H2O只要作为溶剂，就不能代入平衡常数表达式。如果H2O的状态不是液态而是气态，则需要代入平衡常数表达式。在非水溶液中进行的反应，如果有水参加或生成，则应代入平衡常数表达式。(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关。对于同一个可逆反应，正反应和逆反应的平衡常数表达式不同，两者互为倒数。若可逆反应的化学计量数改变，则表达式相应改变，平衡常数数值也要改变。9.(20分)(2015西安一模)化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”“b。反应后溶液显中性，溶液中c(OH-)
15、=110-7molL-1，根据电荷守恒，溶液中c(N)=c(Cl-)=b/2 molL-1，反应前c(NH3H2O)=a/2 molL-1，则反应后一水合氨的浓度为c(NH3H2O)=(a/2-b/2)molL-1，则氨水的电离平衡常数为K=c(N)c(OH-)/c(NH3H2O)=。答案：(1)0.008 molL-1min-1ec(2)5减小C(3)10.(20分)(2015亳州二模)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有：()CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1=+247.3 kJmol-1()CO(g)+2H2(g)CH
16、3OH(g)H2=-90.1 kJmol-1()2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H3=-566.0 kJmol-1(1)用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为_。(2)某温度下，向4 L恒容密闭容器中通入6 mol CO2和6 mol CH4，发生反应()，平衡体系中各组分的体积分数均为，则此温度下该反应的平衡常数K=_，CH4的转化率为_。(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)H=-29.1 kJmol-1科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：从反应压强对甲醇的转化率的影响“效率”看，工业制取甲
17、酸甲酯应选择的压强是_(填“3.5106Pa”“4.0106Pa”或“5.0106Pa”)。实际工业生产中采用的温度是80，其理由是_。(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示：通入a气体的电极是电池的_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。常温下，用此电池以惰性电极电解0.5 L饱和食盐水(足量)，若两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积)，则电解后溶液的pH为_(忽略溶液的体积变化)。【解析】(1)根据盖斯定律()2+()2+()得：2CH4(g)+O2(g)2CH
18、3OH(g) H=-251.6 kJmol-1(2) CH4+CO22CO + 2H2起始浓度(molL-1) 1.5 1.5 0 0反应浓度(molL-1) x x 2x 2x平衡浓度(molL-1) 1.5-x 1.5-x 2x 2x因为平衡体系中各组分的体积分数均为，即各组分的浓度相等：1.5-x=2x，解得x=0.5，所以平衡时CH4、CO2、CO、H2的浓度都是1 molL-1，K=1；CH4的转化率为100%33.3%。(3)从图象上压强对甲醇的转化率的影响看，随着压强的增大甲醇转化率增大，但当压强大于4.0106Pa时，甲醇转化率随压强的增大不明显，所以工业制取甲酸甲酯应选择的压
19、强是4.0106Pa；高于80时，温度对反应速率影响较小，又因反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低。(4)根据原电池的负极失电子知通入a气体的电极是电池的负极，电极反应式为CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+。以惰性电极电解0.5 L饱和食盐水(足量)，若两极共生成标准状况下气体1.12 L，即氢气、氯气各0.025 mol，生成氢氧化钠0.05 mol，c(OH-)=0.05 mol/0.5 L=0.1 molL-1，c(H+)=110-13molL-1，pH=13。答案：(1)2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) H=-251.6 kJmol-1(2)133.3%(3)4.0106Pa高于80时，温度对反应速率影响较小，又因反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低(4)负CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+ 13关闭Word文档返回原板块
