安徽省2015屆高考化學二輪復習專題 微題型8 全面分析外界條件對化學反應速率及平衡的影響

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1、安徽2015屆高考化學二輪復習專題 微題型8 [題型專練] 1．(2014·韶關模擬，31節(jié)選)CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＜0，現(xiàn)利用此反應，擬設計一種環(huán)保裝置，用來消除汽車尾氣對大氣的污染，下列設計方案可以提高尾氣處理效果且可行的是(　　) ①選用適當?shù)拇呋瘎、谔岣哐b置溫度?、劢档脱b置的壓強?、苎b置中放入堿石灰 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 解析　選用適當?shù)拇呋瘎╇m不能提高反應物的轉(zhuǎn)化率，但能加快反應速率；因為該反應的正反應為放熱反應，所以升高溫度，平衡向逆反

2、應方向移動；該反應的正反應為氣體分子數(shù)減小的反應，因此降低壓強，平衡向逆反應方向移動；裝置中放入堿石灰能吸收CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應方向移動。故選C。 答案　C 2．已知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，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0.1 mol He，乙不變 C．甲降低溫度，乙不變 D．甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2 解

3、析　在相同條件下，甲、乙容器中達平衡時是等效平衡，欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度，則甲中平衡向正反應方向移動，同時乙向逆反應方向移動或者不移動。選項A，甲、乙提高相同溫度時，平衡均向逆反應方向移動，且達平衡時二者等效，HI濃度相等；選項B，加入稀有氣體時，平衡不移動，二者HI濃度相等；選項C，甲降低溫度平衡向著正反應方向移動，達平衡時HI濃度增大，而乙中HI濃度不變，符合題意；選項D，甲、乙中分別增加等量的H2、I2，達平衡時HI濃度相等。 答案　C 3．(2014·廣州模擬)為了探究溫度、硫酸銅對鋅與稀硫酸反應速率的影響規(guī)律，某同學設計如下方案： 編號 純鋅粉質(zhì)量 0

4、.2 mol·L－1硫酸體積 溫度 硫酸銅固體質(zhì)量 Ⅰ 2.0 g 10.0 mL 25℃ 0 Ⅱ 2.0 g 10.0 mL t℃ 0 Ⅲ 2.0 g 10.0 mL 35℃ 0.2 g Ⅳ 2.0 g 10.0 mL 35℃ 4.0 g 下列推斷合理的是(　　) A．為了選擇Ⅱ和Ⅲ實驗探究硫酸銅對反應速率的影響，必須控制t＝25 B．待測物理量是收集等體積(相同條件)氣體所需要的時間，時間越長，反應越快 C．根據(jù)該方案，還可以探究硫酸濃度對反應速率的影響 D．根據(jù)該實驗方案得出反應速率大小可能是Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ 解析　本題影響反應速率大

5、小的因素主要是溫度和硫酸銅固體的質(zhì)量，與硫酸濃度無關，所以綜合考慮，D正確。 答案　D 4．(2014·福建理綜，12)在一定條件下，N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下： 反應時 間/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 c(N2O)/ (mol·L－1) 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 下圖能正確表示該反應有關物理量變化規(guī)律的是(　　) (注：圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應時間，c1、c2

6、均表示N2O初始濃度且c1

7、NO(g)＋CO(g)1/2N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－373.2 kJ·mol－1，達到平衡后，為提高該反應的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是(　　) A．加催化劑同時升高溫度 B．加催化劑同時增大壓強 C．升高溫度同時充入N2 D．降低溫度同時增大壓強 解析　降低溫度雖然能提高NO的轉(zhuǎn)化率，但也降低了反應速率，D選項同時采取了降溫和增壓措施，對提高NO的轉(zhuǎn)化率是一致的，但對加快反應速率是矛盾的，故D項不能保證滿足題中條件。 答案　B 6．控制變量法在化學實驗探究中運用較多，它是指在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其中的一些條件按

8、照特定的要求發(fā)生或不發(fā)生變化，以便在研究過程中，找到事物變化發(fā)展的規(guī)律。根據(jù)因素和條件的性質(zhì)，可分為實驗變量(自變量)、反應變量(因變量)和無關變量。某研究小組用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應中溶液紫色消失的方法，來研究濃度對化學反應速率的影響。下列實驗有關變量控制的操作錯誤的是(　　) A．為控制無關變量的影響，將實驗溫度均確定為25℃、酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液的體積均確定為4 mL，不使用催化劑 B．可選擇濃度分別為0.05 mol·L－1、0.01 mol·L－1、0.001 mol·L－1的KMnO4酸性溶液和濃度均為0.001 mol·L－1的H2C2O4溶

9、液反應，來操縱實驗變量，進行對照實驗 C．可將單位時間內(nèi)反應所生成的CO2體積作為實驗變量(自變量)進行本實驗研究 D．該實驗研究中的反應變量(因變量)是溶液紫色褪去所消耗的時間 答案　C 7．(2014·梅州質(zhì)檢，31節(jié)選)某溫度下，在體積為2 L的密閉容器中，充入1 mol 氣體A和a mol氣體B，發(fā)生如下反應：A(g)＋B(g)2C(g)。5 min 后反應達到平衡時n(A)為0.4 mol。在反應過程中體系的溫度持續(xù)升高，實驗測得混合氣體中C的含量與溫度的關系如圖所示。下列敘述正確的是(雙選)(　　) A．0～5 min，C物質(zhì)的平均反應速率為0.12 mol·L－

10、1·min－1 B．圖中T1時正反應速率等于T3時正反應速率 C．該反應T2時的平衡常數(shù)大于T3時的平衡常數(shù) D．圖中T2時，若只增大壓強，則正、逆反應速率不改變 解析　根據(jù)反應方程式可知，平衡時C的物質(zhì)的量是1.2 mol,0～5 min C的平均反應速率是0.12 mol·L－1·min－1，A項正確；溫度越高，反應速率越大，B項錯誤；由題意可知該反應為放熱反應，溫度越高，K越小，C正確。因該反應中反應物和生成物都是氣體，故增大壓強，正、逆反應速率均增大，D項錯誤。 答案　AC 8．(2014·深圳質(zhì)檢)在容積恒定的密閉容器中，一定量的SO2與1.1 mol O2發(fā)生反應：2S

11、O2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。當氣體的物質(zhì)的量減少0.315 mol時，反應達到平衡，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率是90%。下列說法正確的是(雙選)(　　) A．相同條件下，平衡時若充入稀有氣體，SO2的轉(zhuǎn)化率增大 B．反應開始時，向容器中通入的SO2的物質(zhì)的量是0.7 mol C．保持其他條件不變，僅降低溫度，正反應速率減小程度比逆反應速率減小程度大 D．保持其他條件不變，僅縮小容器體積，反應達到平衡時容器中氣體的物質(zhì)的量小于1.485 mol 解析　　　　　2SO2　　?。　　2　　　　　　2SO3 起始/mol a 1.1 0 平衡/mol

12、a－0.9a＝0.1a 1.1－0.9a× 0.9a 由題意得： a＋1.1－(0.1a＋1.1－0.9a×＋0.9a)＝0.315，則a＝0.7 mol。A項，當體積不變時，稀有氣體對化學平衡無影響，A錯誤；B項正確；C項，降溫，平衡右移，v(正)減小程度小于v(逆)減小程度，錯誤；D項，原平衡，n(總)＝0.7 mol＋1.1 mol－0.315 mol＝1.485 mol，加壓，平衡右移，氣體物質(zhì)的量減少，正確。 答案　BD 9．(2014·揭陽模擬)一定溫度下向某容積固定的密閉容器中加入2 mol A和1 mol B，發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s

13、)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0) 當反應達到平衡后，反應放出的熱量為Q1 kJ，物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為α。請回答下列問題： (1)Q1________Q(填“＜”、“＞”或“＝”)，由是__________________________________________________________ __________________________________________________________。 (2)A的轉(zhuǎn)化率α＝________(用含Q、Q1的代數(shù)式表示)；平衡后，若加入少量物質(zhì)D，A的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (3)

14、反應達到平衡后，若升高溫度，K________(填“增大”、“減小”或“不變”)，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (4)維持溫度和其他條件不變，若起始時向容器中加入的物質(zhì)如下列四個選項，則反應達到平衡后放出的熱量仍為Q1 kJ的是(稀有氣體不參與反應)________(填序號)。 A．2 mol A、1 mol B、1 mol Ar B．3 mol C、1 mol D C．1 mol A、0.5 mol B、1.5 mol C、0.5 mol D D．2 mol A、1 mol B、1 mol D 解析　本題綜合考查了反應熱、轉(zhuǎn)化率、

15、化學平衡移動等之間的關系，雖然綜合性強，但每一問難度并不是很大，運用解化學平衡類試題的基本技巧即可順利求解。因是可逆反應，2 mol A和1 mol B不可能完全反應，故Q1＜Q，此時A的轉(zhuǎn)化率α＝×100%；平衡后，若加入少量物質(zhì)D，由于D是固體，濃度不變，故A的轉(zhuǎn)化率不變。因為是放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，K減??；升高溫度時氣體的質(zhì)量增大，氣體物質(zhì)的量不變，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大。選項A、B、C、D所達到的平衡狀態(tài)與原平衡均等效，但只有A、D選項達到平衡時放出的熱量與原平衡放出的熱量相等。 答案　(1)＜　Q表示2 mol A和1 mol B完全反應時放出的熱量，而該反應

16、是可逆反應，2 mol A和1 mol B不可能完全反應 (2)×100%　不變　(3)減小　增大　(4)AD 10．(2014·肇慶調(diào)研)某化學實驗小組的同學用下列儀器組裝兩套完全相同的裝置，定量探究濃度對反應速率的影響。 (1)為達到本實驗的目的，其裝置連接順序為a連________，________連________。 (2)連接好裝置后的下一步操作是__________________________________________________________。 (3)錐形瓶中發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________

17、_______________________。 (4)兩套裝置的分液漏斗所裝的試劑分別為1 mol·L－1硫酸和4 mol·L－1硫酸，該小組同學要測定并記錄的數(shù)據(jù)如下表： 加入的試劑 H2的體積(相同條件下) 反應時間 反應速率 1 mol·L－1硫酸 10 mL t1 v1 4 mol·L－1硫酸 10 mL t2 v2 該小組同學通過實驗得到的結(jié)果是：v1小于v2，其定量依據(jù)是________。 (5)另有一組同學測定了每隔一分鐘，錐形瓶中硫酸的濃度，記錄結(jié)果如下： 時間(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 硫酸濃度(mol

18、·L－1) 4.0 3.8 3.5 3.1 2.6 2.2 1.9 1.8 … 請在給定的坐標圖中作出v(H2)－t的圖像。 請解釋0到4 min時該化學反應速率隨時間變化的原因：__________________________________________________________ __________________________________________________________。 (6)除上述實驗方案可定量測定該反應的化學反應速率外，還可能有的實驗測定方法有：____________________________________

19、______________________ __________________________________________________________。(任寫一種) 答案　(1)c　b　d (2)檢查裝置的氣密性 (3)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　(4)t1＞t2 (5) 該反應為放熱反應，隨著反應的進行，溫度不斷升高，所以反應速率不斷加快 (6)相同時間內(nèi)測定生成H2的體積；相同時間內(nèi)測定Zn的質(zhì)量(其他合理答案也可) [對點回扣] 1．有關化學反應速率的四點注意 (1)化學反應速率的單位是由濃度的單位(mol·L－1)和時間的單位(s、min或h

20、)決定的，可以是mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1或mol·L－1·h－1，在計算時要注意保持時間單位的一致性。 (2)對于某一具體的化學反應，可以用每一種反應物和每一種生成物的濃度變化來表示該反應的化學反應速率，雖然得到的數(shù)值大小可能不同，但用各物質(zhì)表示的化學反應速率之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。 (3)化學反應速率不取負值而只取正值。 (4)在整個反應過程中，反應不是以同樣的速率進行的，因此，化學反應速率是平均速率而不是瞬時速率。 2．化學平衡狀態(tài)的兩個易錯方向的理解 (1)混合物體系中各成分的含量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)不變，

21、化學反應一定處于平衡狀態(tài)。 ②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變，化學反應一定處于平衡狀態(tài)。 ③各氣體的體積或體積分數(shù)不變，化學反應一定處于平衡狀態(tài)。 ④總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不變，化學反應不一定處于平衡狀態(tài)。 (2)正、逆反應速率的關系 舉例反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) ①在單位時間內(nèi)消耗了m mol A同時生成m mol A，即v正＝v逆，化學反應平衡。 ②在單位時間內(nèi)消耗了n mol B同時生成p mol C，均指v正，化學反應不一定平衡。 ③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆，化學反應不一定平衡。 ④在單位時間內(nèi)生成

22、了n mol B，同時消耗q mol D，因均指v逆，化學反應不一定平衡。 3．反應物用量的改變對化學平衡影響的一般規(guī)律 (1)若反應物只有一種：aA(g)bB(g)＋cC(g)，(保持容器體積，溫度不變)在不改變其他條件時，增加A的量平衡向正反應方向移動，但是A的轉(zhuǎn)化率與氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)有關： ①若a＝b＋c：A的轉(zhuǎn)化率不變； ②若a＞b＋c：A的轉(zhuǎn)化率增大； ③若a＜b＋c：A的轉(zhuǎn)化率減小。 (2)若反應物不只一種：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，(保持容器體積，溫度不變) ①在不改變其他條件時，只增加A的量，平衡向正反應方向移動，但是A的轉(zhuǎn)化率減小

23、，而B的轉(zhuǎn)化率增大。 ②若按原比例同倍數(shù)地增加A和B，平衡向正反應方向移動，但是反應物的轉(zhuǎn)化率與氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)有關：如a＋b＝c＋d，A、B的轉(zhuǎn)化率都不變； 如a＋b＞c＋d，A、B的轉(zhuǎn)化率都增大； 如a＋b＜c＋d，A、B的轉(zhuǎn)化率都減小。 4．應用勒夏特列原理分析問題時應注意 (1)不要把v正增大與化學平衡向正反應方向移動等同，只有v正＞v逆時，才使化學平衡向正反應方向移動。 (2)不要把化學平衡向正反應方向移動與反應物轉(zhuǎn)化率的提高等同，當反應物總量不變時，化學平衡向正反應方向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率提高；當增大一種反應物的濃度，使化學平衡向正反應方向移動時，會使另一種反應物的轉(zhuǎn)化率提高，而本身的轉(zhuǎn)化率降低。 5．速率、平衡圖像題的解題模板 [總結(jié)]