2019高考化學(xué)二輪沖刺復(fù)習(xí)精講 第一部分 必考部分 第7講 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡真題追蹤(含解析).doc
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第7講 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 考向一 化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素 1.(2016北京卷)下列食品添加劑中,其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是( ) A.抗氧化劑 B.調(diào)味劑 C.著色劑 D.增稠劑 [解析] A項(xiàng),抗氧化劑屬于還原劑,比食品更易與氧氣反應(yīng),從而降低氧氣濃度,減緩食品被氧化的反應(yīng)速率,正確;B項(xiàng),調(diào)味劑是為了增加食品的口感,與反應(yīng)速率無關(guān),錯(cuò)誤;C項(xiàng),著色劑是為了使食品色澤更能引起食欲,與反應(yīng)速率無關(guān),錯(cuò)誤;D項(xiàng)增稠劑是用于改善和增加食品的粘稠度,保持流態(tài)食品、膠凍食品的色、香、味和穩(wěn)定性,改善食品物理性狀,并能使食品有潤(rùn)滑適口的感覺,與反應(yīng)速率無關(guān),錯(cuò)誤。 [答案] A 2.(2015福建卷)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是( ) A.a=6.00 B.同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變 C.b<318.2 D.不同溫度時(shí),蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同 [解析] A項(xiàng),根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知:328.2 K時(shí),蔗糖溶液的濃度越大,水解的速率越快。根據(jù)濃度與速率的變化關(guān)系可知,蔗糖的濃度每減小0.100 molL-1,速率減小1.50 mmolL-1min-1,所以在濃度為0.400 molL-1時(shí),蔗糖水解的速率a=6.00 mmolL-1min-1,正確;B項(xiàng),根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知:溫度升高,水解速率越快,濃度越高,水解速率也越快,同時(shí)改變反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)的溫度,若二者對(duì)反應(yīng)速率的影響趨勢(shì)相反,并能相互抵消,反應(yīng)速率也可能不變,正確;C項(xiàng),在物質(zhì)的濃度不變時(shí),溫度升高,水解速率加快,溫度降低,水解速率減慢。由于在物質(zhì)的濃度為0.600 molL-1時(shí),當(dāng)318.2 K時(shí)水解速率是3.60 mmolL-1min-1,現(xiàn)在該反應(yīng)的速率為2.16 mmolL-1min-1小于3.60 mmolL-1min-1,所以反應(yīng)溫度低于318.2 K,即b<318.2,正確;D項(xiàng),由于溫度不同時(shí),在相同的濃度時(shí)的反應(yīng)速率不同,所以不同溫度下,蔗糖濃度減小一半所需的時(shí)間不同,錯(cuò)誤。 [答案] D 3.(2018全國(guó)卷Ⅱ)CH4—CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}: 反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表: (1)由上表判斷,催化劑X________Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是______________________________________。 在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖甲所示。升高溫度時(shí),下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是________(填標(biāo)號(hào))。 A.K積、K消均增加 B.v積減小、v消增加 C.K積減小、K消增加 D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大 (2)在一定溫度下,測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)[p(CO2)]-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí),不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖乙所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)開_______。 [解析] (1)表中數(shù)據(jù)表明催化劑Y的積碳反應(yīng)活化能大,消碳反應(yīng)活化能小,故積碳反應(yīng)速率小,消碳反應(yīng)速率大;而催化劑X的積碳反應(yīng)活化能小,消碳反應(yīng)活化能大,其積碳反應(yīng)速率大,消碳反應(yīng)速率小,所以催化劑X劣于Y。由表中積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)的ΔH均大于0知,積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)均為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)增加,A正確,C錯(cuò)誤;升高溫度,無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率均增加,故v積、v消均增加,B錯(cuò)誤;圖中600 ℃后,升高溫度積碳量減少,說明升高溫度消碳反應(yīng)速率增加的倍數(shù)比積碳反應(yīng)速率增加的倍數(shù)大,D正確。②由速率方程可知,p(CH4)一定,p(CO2)越大,[p(CO2)]-0.5越小,催化劑上沉積碳的生成速率越小,積碳量越小,即積碳量隨著p(CO2)的增大而減小,故pc(CO2)最大、pa(CO2)最小,即從大到小的順序?yàn)閜c(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。 [答案] (1)劣于 相對(duì)于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率?。欢挤磻?yīng)的活化能相對(duì)小,消碳反應(yīng)速率大 AD (2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2) 考向二 結(jié)合信息或圖象,判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向 4.(2017天津卷)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2 ℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。 第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4; 第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230 ℃制得高純鎳。 下列判斷正確的是( ) A.增加c(CO),平衡向正向移動(dòng),反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 B.第一階段,在30 ℃和50 ℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50 ℃ C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低 D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO) [解析] 增加c(CO),平衡正向移動(dòng),但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;第一階段,50 ℃時(shí),反應(yīng)速率較快且Ni(CO)4為氣態(tài),能從反應(yīng)體系中分離出來,B項(xiàng)正確;相同溫度下,第二階段與第一階段的平衡常數(shù)互為倒數(shù),則230 ℃時(shí),第二階段的平衡常數(shù)K′=5104,反應(yīng)進(jìn)行的程度大,故Ni(CO)4分解率較高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案] B 5.(2017全國(guó)卷Ⅱ)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?;卮鹣铝袉栴}: (1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下: ①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g) ΔH1=+123 kJmol-1 已知:②C4H10(g)+O2(g)===C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJmol-1 ③H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH3=-242 kJmol-1 圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x________(填“大于”或“小于”)0.1;欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是________(填標(biāo)號(hào))。 A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強(qiáng) D.降低壓強(qiáng) (2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是________________________________________________________。 (3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590 ℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是____________________________、_________;590 ℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是______________。 [解析] (1)反應(yīng)①為氣體總體積增大的反應(yīng),在溫度相同時(shí),減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率,故x<0.1;反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),升溫使化學(xué)平衡正向移動(dòng),降低壓強(qiáng)使平衡向氣體總體積增大的方向(即正向)移動(dòng),要提高丁烯的平衡產(chǎn)率,可升高溫度或降低壓強(qiáng)。(2)結(jié)合圖(b)可知,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,丁烯產(chǎn)率先增大后降低,由于氫氣是生成物,當(dāng)n(氫氣)/n(丁烷)逐漸增大時(shí),逆反應(yīng)速率明顯加快,平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致丁烯的產(chǎn)率逐漸降低。(3)在590 ℃前,隨溫度升高,丁烯產(chǎn)率逐漸增大,這是因?yàn)殡S溫度升高反應(yīng)①反應(yīng)速率加快,且平衡正向移動(dòng);溫度高于590 ℃時(shí),可看出副產(chǎn)物逐漸增多,這可能是丁烯高溫裂解生成短鏈烴類,導(dǎo)致丁烯產(chǎn)率逐漸降低。 [答案] (1)小于 AD (2)氫氣是產(chǎn)物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速率增大 (3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行 溫度升高反應(yīng)速率加快 丁烯高溫裂解生成短鏈烴類 考向三 結(jié)合數(shù)據(jù)或圖象定量分析反應(yīng)進(jìn)行限度 6.(2017江蘇卷)(雙選)溫度為T1時(shí),在三個(gè)容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反應(yīng)吸熱)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。下列說法正確的是( ) A.達(dá)平衡時(shí),容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強(qiáng)之比為4∶5 B.達(dá)平衡時(shí),容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大 C.達(dá)平衡時(shí),容器Ⅲ中NO的體積分?jǐn)?shù)小于50% D.當(dāng)溫度改變?yōu)門2時(shí),若k正=k逆,則T2>T1 [解析] 容器Ⅰ中平衡時(shí),c(NO2)=0.2 molL-1,c(NO)=0.4 molL-1,c(O2)=0.2 molL-1,容器容積為1 L,氣體總物質(zhì)的量為(0.2+0.4+0.2)mol=0.8 mol,容器Ⅱ中投入量為(0.3+0.5+0.2)mol=1 mol,若容器Ⅱ中投入量與平衡量相等,則兩容器內(nèi)壓強(qiáng)之比為0.8∶1=4∶5,根據(jù)容器Ⅰ中的相關(guān)數(shù)據(jù),知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==0.8 molL-1,容器Ⅱ中Qc=≈0.56 molL-1- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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