1、专题突破练8化学反应速率与化学平衡一、选择题(本题包括9个小题,每小题8分,共72分)1.(2019湖南永州高三模拟)下列说法正确的是()A.增大反应物浓度,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大B.使用合适的催化剂,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大C.对于任何反应,增大压强都可加快反应速率D.升高温度,只能增大吸热反应的反应速率2.(2019湖北荆门高三调研)下列有关说法正确的是()A.实验室制氢气,为了加快反应速率,可向稀硫酸中滴加少量硝酸铜溶液B.可用勒夏特列原理解释2NO2(g)N2O4(g)体系加压后颜色变深C.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0,不改变其他条件的情
2、况下,下列叙述正确的是()A.加入催化剂,反应途径将发生改变,H也将随之改变B.升高温度,正、逆反应速率都增大,H2S分解率也增大C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低D.若体系恒容,注入一些H2后达新平衡,H2的浓度将减小4.(2019山东济南历城第二中学高三月考)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A.常温下,向体积为V L的容器中充入2 mol HI(g)充分反应,可吸收12.5 kJ的热量B.加入催化剂,分子的能量不变,但单位体积活化分子数增多,速率加快C.其他条件不变,升高温度,反应速率加快,HI分解率不变D.H2(g)+
3、I2(g)2HI(g)的活化能Ea为12.5 kJmol-15.(2019山东济南外国语学校高三模拟)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时,该反应的平衡常数K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 制得高纯镍。下列判断不正确的是()A.该反应达到平衡时,v分解Ni(CO)4=4v消耗(CO)B.第一阶段应选择稍高于42.2 的反应温度C.第二阶段,230 时Ni(CO)4分解率较高D.其他条件不变,增加c
4、(CO),平衡向正向移动,但反应的平衡常数不变6.(2019江西红色七校高三联考)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始n(H2O)n(CH4)=Z,在恒压下,平衡时(CH4)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的焓变H0B.图中Z的大小为b3K(y)K(z)D.增加HCl的用量,SiHCl3的产率一定会增加9.(2019黑龙江哈尔滨第六中学高三期中)100 时,将N2O4、NO2分别充入两个容积均为1 L的密闭容器中,容器充入0.1 mol N2O4,容器充入0.2 mol NO2,发生反应2N
5、O2(g)N2O4(g)H”“=”或“0,A错误;n(H2O)n(CH4)的比值越大,则甲烷的体积分数越小,故a31.25p0(4)AC解析 (1)硝酸铵在催化剂存在时分解生成一氧化二氮和水,反应的化学方程式为NH4NO3N2O+2H2O。(2)对反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)H=-163kJmol-1,设1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为x,根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和可得2x-2945kJ-498kJ=-163kJ,解得x=1112.5kJ。(3)根据表格数据,在020min时段,反应速率v(N2O)=ct=(0.10-0.08)molL-
6、120min=1.010-3mol(Lmin)-1。由表可知,每隔10min,c(N2O)的变化量相等,故单位时间内c(N2O)的变化与N2O的起始浓度无关,每10min均减小0.01molL-1,若N2O起始浓度c0为0.150molL-1,则反应至30min时转化的N2O的浓度为0.01molL-13=0.03molL-1,则N2O的转化率=0.03molL-10.150molL-1100%=20.0%。其他条件相同时,温度升高化学反应速率加快,N2O分解半衰期减小,由图可知,压强相同时,对应半衰期T2T1,则温度T1T2。当温度为T1、起始压强为p0时,设起始时的物质的量为1mol,则:
7、2N2O(g)2N2(g)+O2(g)起始量/mol100t1min时/mol0.50.50.25t1min时总物质的量为(0.5+0.5+0.25)mol=1.25mol,根据等温等容条件下,压强之比等于物质的量之比,体系压强p=1.251p0=1.25p0。(4)温度升高,化学反应速率增大,因v=kc(N2O)c(I2)0.5,则温度升高,k值增大,故A正确;化学反应速率由反应最慢的反应决定,则第二步对总反应速率起决定作用,故B错误;第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应,所以第二步活化能比第三步大,故C正确;含碘时NO分解速率方程v=kc(N2O)c(I2)0.5,所以N2O分解速率与I
8、2的浓度有关,故D错误。11.答案 (1)-127.5 kJmol-1催化剂(或提高催化剂的选择性)(2)0.12 mol(Lmin)-1不能确定29(或22.22%)减小x32x9(4x9)2该反应正反应为放热反应,当温度升高时平衡逆向移动,平衡常数(Kp或lnKp)减小解析 (1)CH3OH、H2和CO的燃烧热H分别为-726.5kJmol-1、-285.5kJmol-1、-283.0kJmol-1,则CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-726.5kJmol-1,H2(g)+12O2(g)H2OH=-285.5kJmol-1,CO(g)+12O2(g)CO2(
9、g)H=-283kJmol-1,根据盖斯定律+2-得CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)H=-283kJmol-1-285.5kJmol-12+726.5kJmol-1=-127.5kJmol-1。选择合适的催化剂可以提高合成甲醇反应的选择性,所以关键因素是催化剂。(2)v(H2)=(2-0.8)mol1L10min=0.12mol(Lmin)-1。15min时氢气浓度逐渐减小,平衡正向移动,改变的条件可能是加入CO(g)或分离出甲醇或降低温度。若加入CO(g)反应速率加快,若分离出甲醇或降低温度会使反应速率减慢,所以不能确定M和N点的逆反应速率的大小。根据图示10min时容器内CO的物质的量是0.4mol、氢气的物质的量是0.8mol、甲醇的物质的量是0.6mol,CO的体积分数为0.40.4+0.6+0.8100%22.22%。相同条件下,若起始投料加倍,相当于加压,平衡正向移动,所以CO的体积分数将减小。Kp=x0.61.80.41.8x(x0.81.8)2=x32x9(4x9)2。该反应正反应为放热反应,当温度升高平衡逆向移动,平衡常数(Kp或lnKp)减小。10