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2012高考化学二轮复习攻略:专题6


专题 6 化学反应速率和化学平衡

一、选择题(每小题 6 分,共 48 分) 1.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的 X、Y,发生反 应 mX(g)? ? nY(g);ΔH=QkJ/mol。反应达到平衡时,Y 的物质的 量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:

下列说法正确的是( A.m>n B.Q<0

/>)

C.温度不变,压强增大,Y 的质量分数减小 D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动 答案:C 2.(2011· 四川,13)可逆反应①X(g)+2Y(g)? ? 2Z(g)、 ②2M(g)? ? N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应 室之间有无摩擦、 可滑动的密封隔板。 反应开始和达到平衡状态时有 关物理量的变化如图所示:

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下列判断正确的是(

)

A.反应①的正反应是吸热反应 B. 达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 14: 15 C.达平衡(Ⅰ)时,X 的转化率为 5 11

D.在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M 的体积分数相等 误。 答案:C 3.已知 H2(g)+I2(g)? ? 2HI(g) ΔH<0。有相同容积的定容密

闭容器甲和乙,甲中加入 H2 和 I2 各 0.1mol,乙中加入 HI 0.2mol, 相同温度下分别达到平衡。欲使甲中 HI 的平衡浓度大于乙中 HI 的 平衡浓度,应采取的措施是( A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入 0.1mol He,乙不变 C.甲降低温度,乙不变 D.甲增加 0.1mol H2,乙增加 0.1mol I2 答案:C 4.(2010· 福建理综,12)化合物 Bilirubin 在一定波长的光照射下 发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应 4~8min 间的平均反应速率和推测反应 16min 时反应物的浓度,结 )

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果应是(

)

A.2.5 μmol· -1· -1 和 2.0 μmol· -1 L min L B.2.5 μmol· -1· -1 和 2.5 μmol· -1 L min L C.3.0 μmol· -1· -1 和 3.0 μmol· -1 L min L D.5.0 μmol· -1· -1 和 3.0 μmol· -1 L min L 。 答案:B 5.(2011· 湖南九校联考)在一个容积为 VL 的密闭容器中,放入 2L A(g) 和 1L B(g) , 在 一 定 条 件 下 发 生 下 列 反 应 : 3A(g) + 1 B(g)? ? aC(g)+2D(g)。达到平衡后,A 物质的量浓度减小 ,混合气 2 1 体的平均摩尔质量增大 ,则该反应的化学方程式中 a 的值是( 8 A.1 C.3 答案:A 6. (2011 年湖北鄂州高三期末)反应 N2O4(g)? ? 2NO2(g) ΔH= 57 kJ· -1,在温度为 T1、T2 时,平衡体系中 NO2 的体积分数随压 mol 强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(
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)

B.2 D.4

)

A.A、C 两点的反应速率:A>C B.B、C 两点的反应速率:B=C C.A、C 两点混合气体的平均相对分子质量:A>C D.由状态 B 到状态 A,可以用加热的方法 答案:D 7.在一定条件下,将 3mol A 和 1mol B 两种气体混合于固定容 积为 2L 的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)? ? xC(g)+ 2D(g)。2min 末该反应达到平衡,生成 0.8mol D,并测得 C 的浓度 为 0.2mol· -1。下列判断错误的是( L A.x=1 B.2min 内 A 的反应速率为 0.3mol· min)-1 (L· C.B 的转化率为 50% D.若混合气体的平均相对分子质量不变,则表明该反应达到平 衡状态 答案:C 8.(2011· 江苏,15)(双选)700℃时,向容积为 2L 的密闭容器中 充入一定量的 CO 和 H2O,发生反应: CO(g)+H2O(g)? ? 2(g)+H2(g) CO 反应过程中测定的部分数据见下表(表中 t2>t1): )

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反应时间/min 0 t1 t2 下列说法正确的是(

n(CO)/mol 1.20 0.80

n(H2O)/mol 0.60

0.20 )

0.40 A.反应在 t1min 内的平均速率为 v(H2)= mol· -1· -1 L min t1 B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入 0.60mol CO 和 1.20mol H2O,达到平衡时 n(CO2)=0.40mol C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入 0.20mol H2O,与 原平衡相比,达到新平衡时 CO 转化率增大,H2O 的体积分数增大 D.温度升高至 800℃,上述反应平衡常数为 0.64,则正反应为 吸热反应 答案:BC 二、非选择题(共 52 分) 9.(17 分)(2011· 新课标,27)科学家利用太阳能分解水生成的氢 气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇, 并开发出直接以甲醇为 燃料的燃料电池。已知 H2(g)、CO(g)和 CH3OH(l)的燃烧热 ΔH 分别 为-285.8 kJ· -1、-283.0 kJ· -1 和-726.5 kJ· -1。请回答下 mol mol mol 列问题: (1)用太阳能分解 10mol 水消耗的能量是________kJ; (2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ________; (3)在容积为 2L 的密闭容器中,由 CO2 和 H2 合成甲醇,在其它 条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示 (注:T1、T2 均大于 300℃);下列说法正确的是________(填序号)。
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①温度为 T1 时,从反应开始到反应达到平衡,生成甲醇的平均 速率为 v(CH3OH)= nA mol· -1· -1 L min tA

②该反应在 T1 时的平衡常数比 T2 时的小 ③该反应为放热反应 ④处于 A 点的反应体系的温度从 T1 变到 T2 ,达到平衡时 n?H2? 增大 n?CH3OH? (4)在 T1 温度时, 1mol CO2 和 3mol H2 充入一密闭恒容容器中, 将 充分反应达到平衡后, CO2 的转化率为 α, 若 则容器内的压强与起始 压强之比为________;

(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负 极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下,该 燃料电池消耗 1mol 甲醇所产生的最大电能为 702.1 kJ,则该燃料电 池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最 大 答案: (1)2858 -443.5 kJ/mol (3)③④ (4)1-α/2 3/2O2 + 6H + + 6e - (2)CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=

(5)CH3OH + H2O===CO2 + 6H + + 6e -
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===3H2O 96.6% 10.(17 分)(2010· 海南化学)高炉炼铁过程中发生的主要反应为 2 Fe2O3(s)+CO(g)? ? Fe(s)+CO2(g)。 3 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下: 温度/℃ 平衡常数 请回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式 K=________,ΔH________0(填 “>”“<”或“=”); (2)在一个容积为 10L 的密闭容器中,1 000℃时加入 Fe、Fe2O3、 CO、CO2 各 1.0mol,反应经过 10min 后达到平衡。求该时间范围内 反 应 的 平 均 反 应 速 率 v(CO2)= ________ 、 CO 的 平 衡 转 化 率 = ________; (3)欲提高(2)中 CO 的平衡转化率,可采取的措施是____。 A.减少 Fe 的量 C.移出部分 CO2 E.减小容器的容积 c?CO2? 答案:(1) c?CO? < 60% B.增加 Fe2O3 的量 D.提高反应温度 F.加入合适的催化剂 1 000 4.0 1 150 3.7 1 300 3.5 1 3

(2)0.006mol· -1· -1 L min (3)C

11.(18 分)在某个容积为 2L 的密闭容器中,在 T℃时按下图 1 所示发生反应:mA(g)+nB(g)? ? pD(g)+qE(s) q)为最简整数比。 ΔH>0(m、n、p、

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(1)图 1 所示,反应开始至达到平衡时,用 D 表示的平均反应速 率为________mol· -1· -1。 L min (2)T℃时该反应的化学平衡常数 K 的数值为________。 (3)反应达到平衡后,第 6min 时: ①若升高温度,D 的物质的量的变化曲线最可能是________(用 图 2 中的 a~c 的编号作答); ②若在 6min 时仍为原平衡,此时将容器的容积压缩为原来的一 半。请在图 3 中画出 6min 后 B 浓度的变化曲线。

(4)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你 认为下列说法不正确的是____。 A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率 C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

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D.催化剂的使用是提高产率的有效方法 E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产 的综合经济效益 答案:(1)0.1 (2)0.75

(3)①a ②见图

(4)B、D

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