(新课标)广西2019高考化学二轮复习专题二化学基本理论第7讲化学反应速率与化学平衡学案.doc
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1、1第 7讲 化学反应速率与化学平衡一、选择题(本题包括 7个小题,每小题 7分,共 49分)1.下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )A.抗氧化剂 B.调味剂C.着色剂 D.增稠剂答案 A解析抗氧化剂属于还原剂,比食品更易与氧气反应,从而降低氧气浓度,减缓食品被氧化的反应速率,A项符合。2.下列有关颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是( )A.平衡状态的 H2、I 2、HI 混合气体体积压缩时颜色变深B.平衡状态的 NO2和 N2O4混合气体体积压缩时颜色先变深后变浅C.平衡状态的 NO2、CO、NO、CO 2混合气体升温时颜色变深D.向 Fe(SCN)3溶液中滴加几滴浓 KSC
2、N溶液后颜色变深答案 A解析对反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)而言,改变容器容积不能改变其平衡状态,故 A项不能用勒夏特列原理解释。3.大量燃烧化石燃料产生的 CO2被视为全球变暖的“元凶”,但在催化剂作用下,用 CO2和 H2可制备用途广泛的甲醇。已知下列三个热化学方程式:H 2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) H12H 2(g)+CO(g) CH3OH(g) H23H 2(g)+CO2(g) H2O(g)+CH3OH(g) H3三个反应的平衡常数分别为 K1、 K2、 K3,这些平衡常数与温度的关系如表所示:平衡常数温度/ K1 K2 K3500 1.00 2.50
3、800 2.50 0.15下列说法正确的是( )A.反应为吸热反应B.K3(500 )=3.50C.K3(800 )=2.35D. H3= H1+ H2答案 D解析由表格中平衡常数数据可知 K2(500 ) K2(800 ),升高温度平衡逆向移动,故反应的正反应为放热反应,A 错误。 K3=K1K2,故 K3(500 )=2.50, K3(800 )=0.375,B、C 错误。由盖斯定律可知,+=,D 正确。24.一定温度下,在 3个容积均为 1.0 L的恒容密闭容器中反应 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是( ) 物质的起始浓度(-1) 物质的平衡浓度/(m
4、olL -1)容器 温度 c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) 400 0.20 0.10 0 0.080 400 0.40 0.20 0 500 0 0 0.10 0.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时,容器中 c(H2)大于容器中 c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大答案 D解析对比容器和可知两者投料量相当,若温度相同,最终建立等效平衡,但温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A 错误;相对于成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向
5、移动,转化率提高,所以中转化率高,B 错误;不考虑温度,中投料量是的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以中 c(H2)小于中 c(H2)的两倍,且的温度比高,相对于,平衡向逆反应方向移动, c(H2)增大,C 错误;对比和,温度相同时,两者建立等效平衡,两容器中速率相等,但温度高,速率加快,D 正确。5.(2017海南高考,11)已知反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) Hp1,ap2,n=a+bD.图可能是不同温度对反应的影响,且 T1T2,Qp1,增大压强,w(W)减小,说明平衡向逆反应方向移动,增大压强时平衡向气体分子数减小的方向进行,故 ap2,n=a,C错误;若图
6、是不同温度对反应的影响,则 1用的时间短,速率快,温度高, T1T2,升高温度, w(W)增大,平衡向正反应方向移动,也就是向吸热反应方向移动, Q0,D错误。7.一定量的 CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO 2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知:气体分压( p 分 )=气体总压( p 总 )体积分数。下列说法正确的是( )A.550 时,若充入惰性气体, v(正)、 v(逆)均减小,平衡不移动B.650 时,反应达平衡后 CO2的转化率为 25.0%C.T 时,若充入等体积的 CO2和 CO,平衡向逆反应方向移动D.925
7、时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp=24.0p 总答案 B解析因容器容积可变,故充入惰性气体,容积增大,与反应有关的气体浓度减小,平衡正向移动,A 错误。设 650 反应达平衡时气体总物质的量为 100 mol,则有C(s)+CO 2(g) 2CO(g)平衡/mol 60 40反应/mol 20 40故 CO2的转化率为 100%=25.0%,B正确。由图像可知 T 时,CO 和 CO2的体积分数相2060+20等,故充入等体积的这两种气体,平衡不移动,C 错误。 Kp= =23.04p 总 ,D错误。2()(2)=(0.96总 )20.04总二、非选择题(包括 4个小题,共
8、51分)48.(11分)催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在 Cu/ZnO催化剂存在下,CO 2和 H2可发生两个平行反应,分别生成 CH3OH和 CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7 kJmol-1 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2 某实验室控制 CO2和 H2初始投料比为 12.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:T/K 催化剂 CO2转化率/% 甲醇选择性/%543 Cat.1 12.3 42.3543 Cat.2 10.9 72.7553 Cat
9、.1 15.3 39.1553 Cat.2 12.0 71.6【备注】Cat.1:Cu/ZnO 纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO 纳米片;甲醇选择性:转化的 CO2中生成甲醇的百分比已知:CO 和 H2的燃烧热分别为 283.0 kJmol-1和 285.8 kJmol-1H 2O(l) H2O(g) H3=44.0 kJmol-1请回答(不考虑温度对 H的影响):(1)反应的平衡常数表达式 K= ;反应的 H2= kJmol -1。 (2)有利于提高 CO2转化为 CH3OH平衡转化率的措施有 。 A.使用催化剂 Cat.1B.使用催化剂 Cat.2C.降低反应温度D.投料比不变,增加反应物
10、的浓度E.增大 CO2和 H2的初始投料比(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对 CO2转化成 CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是 。 (4)在图中分别画出反应在无催化剂、有 Cat.1和有 Cat.2三种情况下“反应过程能量”示意图。答案(1) +41.2(3)(2)(2)3(2)(2)CD(3)表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响5(4)解析(1)因为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),平衡常数 K的表达式为 K= ;(3)(2)(2)3(2)因为 CO和 H2的燃烧热分别为 283.
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