2018版高三化学一轮复习5年真题分类:专题14 反应速率、化学平衡- Word版含答案
展开A.抗氧化剂B.调味剂C.着色剂 D.增稠剂
【答案】A
【解析】食品添加剂中添加抗氧化剂,目的是减慢食品被氧化的速率,A项正确;调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道,与反应速率无关,B项错误;着色剂是以食品着色为主要目的,与反应速率无关,C项错误;增稠剂在食品中主要目的是将液体、浆状食品形成特定形态,与反应速率无关,D项错误。
【考点定位】本题主要是考查食品添加剂的有关判断。
【名师点晴】化学是一门实用性很强的学科,在日常生活及工农业生产和科学技术中应用十分广泛。食品添加剂关互我们每个人的健康,了解食品添加剂是每个人应该掌握的基本常识,只有掌握一定的化学知识,才会使我们的生活质量得以提升,也才会更安全、更健康。了解抗氧化剂、调味剂、着色剂、增稠剂的含义是解答的关键,注意相关知识的积累。
2.【2016年高考四川卷】一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数 (CH4)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ΔH>0
B.图中Z的大小为a>3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中=3
D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后 (CH4)减小
【答案】A
【解析】A、从图分析,随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小,说明升温平衡正向移动,则正反应为吸热反应,故正确;B、的比值越大,则甲烷的体积分数越小,故a<3【考点定位】考查化学平衡图像分析。
【名师点睛】化学平衡图像题的解题思路:一、看懂图:横纵坐标的物理意义,图像的变化趋势,曲线的特殊点,如起点、交点、折点、终点;二、想规律:外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律;三、作出正确的判断。注意“先拐先平”和“定一议二”方法的运用。
3.【2016年高考江苏卷】一定温度下,在3个体积均为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( )
A.该反应的正反应放热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
【答案】AD
【解析】A、分析Ⅰ、Ⅲ中数据知反应开始时Ⅰ中加入的H2、CO与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当,平衡时甲醇的浓度:Ⅰ>Ⅲ,温度:Ⅰ<Ⅲ,即升高温度平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,A正确;B、Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一,该反应正向为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小,B错误;C、Ⅰ和Ⅱ对比,Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一,该反应正向为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,则Ⅱ中氢气的浓度小于Ⅰ中氢气浓度的2倍,Ⅲ和Ⅰ对比,平衡逆向移动,氢气浓度增大,故达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍,C错误;D、温度:Ⅲ>Ⅰ,当其他条件不变时,升高温度反应速率加快,故达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大,D正确。答案选AD。
【考点定位】本题主要是考查化学反应速率和化学平衡的有关判断与计算以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响。
【名师点晴】《高考考纲》明确要求:理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率和化学平衡的影响。理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。化学反应速率这一部分主要考查化学反应速率的概念及表示方法、影响化学反应速率的影响因素、化学反应速率的大小比较和化学反应速率的有关图像。化学平衡是重要的化学基本理论,是中学化学的重点和难点,也是考查学生能力的重要载体,是高考历久不衰的热点。化学平衡是包含溶解平衡、电离平衡、水解平衡等的一个平衡理论体系,而化学平衡则是这一体系的核心,是分析其他平衡移动的基础。化学平衡常数则是新课标地区的高考命题热点,并且试题的综合性强、能力要求高。解答时注意利用好放大缩小思想:该方法适用于起始投入物质的物质的量之间存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数,使起始物质的浓度相同,则在一定条件下,可建立相同的平衡态。然后在此基础上进行压缩,使其还原为原来的浓度。分析在压缩过程中,平衡如何移动,再依据勒夏特列原理,分析相关量的变化情况。
4.【2015重庆理综化学】羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡: CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1
反应前CO物质的量为10ml,平衡后CO物质的量为8ml。下列说法正确的是( )
A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应
B.通入CO后,正反应速率逐渐增大
C.反应前H2S物质的量为7ml
D.CO的平衡转化率为80%
【答案】C
【解析】升高温度H2S浓度增加,说明平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应,A项错误;通入CO后,CO的浓度增大,则正反应速率突然增大,平衡正向移动,后逐渐减小,B项错误;由于是恒容密闭容器,可用物质的量代入计算平衡常数。
CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)
起始物质的量/ml 10 x 0 0
转化物质的量/ml 2 2 2 2
平衡物质的量/ml 8 x-2 2 2
则K=eq \f(2×2,8×(x-2))=0.1,解得x=7,C项正确;CO的转化率为2 ml÷10 ml×100%=20%,D项错误。
【考点定位】本题主要考查影响化学反应速率的因素,反应的热效应,化学平衡的有关计算。
【名师点晴】化学平衡的计算,可以利用三段式解题,将三组数据依次列出,简单明了,是学生必须掌握的基本技能,本题将影响化学反应速率和化学平衡的因素,反应的热效应,化学平衡转化率的计算联系起来,重点考查化学平衡,试题形式更加常规,学生容易入题,难度在保持基本稳定的同时有所下降。
5.【2015天津理综化学】下列说法不正确的是( )
A. Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行
B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同
C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH—(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液
【答案】C
【解析】Na与水反应生成NaOH和H2,该反应有气体生成,且放热,为熵增的放热反应,能自发进行,A项正确;饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀是发生的盐析现象,浓硝酸使蛋白质溶液产生沉淀是发生了变性反应,二者原理不同,B项正确;FeCl3和MnO2可以催化H2O2分解,加快反应速率,但二者对H2O2的催化效率不同,C项错误;加入NH4Cl溶液,NHeq \\al(+,4)与OH-结合为NH3·H2O,c(OH-)减小,平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)正向移动,Mg(OH)2逐渐溶解,D项正确。
【考点定位】本题主要考查了化学反应原理。涉及化学反应与能量的关系、化学反应速率的影响因素、化学平衡理论、蛋白质的性质判断等。
【名师点睛】本题考查化学反应与能量的关系、反应自发判断的依据、熵值、焓值变化的判断,蛋白质的盐析与变性、原理的分析,催化剂对反应速率的影响、同一化学反应催化剂可以不同的认识,化学平衡的移动的判断、沉淀的溶解平衡移动的判断,包含了选修4中的大部分的内容,对于反应原理的应用,应注重学生理解能力的培养,如化学反应中焓减、熵增为反应自发的判断依据,如何判断,勒夏特列原理对于任何可逆反应都适用,溶液中的平衡也不例外,催化作用与催化效果的不同,抓住反应的本质,使学生加以理解应用。
6.【2015天津理综化学】某温度下,在2L的密闭容器中,加入1ml X(g)和2ml Y(g)发生反应: X(g)+m Y(g)3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1ml Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )
A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1:1
D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 ml·L-1
【答案】D
【解析】某温度下,在2L的密闭容器中,加入1mlX(g)和2mlY(g)发生反应:X(g)+m Y(g)3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1ml Z(g),则可等效为两等效平衡体系合,在合并瞬间X、Y、Z的体积分数不变,但单位体积内体系分子总数增多,依据勒夏特列原理平衡应朝使单位体积内分子总数减小方向移动,但再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变,则说明m+1=3,故m=2,A项正确;同一化学反应的平衡常数只与温度有关,两次平衡温度不变,故两次平衡的平衡常数相同,B项正确;m=2,则起始量X与Y之比为1:2,则反应过程中由方程式可知反应的X与Y之比为1:2,故X与Y的平衡转化率之比为1:1,C项正确;m=2,则该反应为反应前后气体总量不变的反应,故第二次平衡时Z的物质的量为:4×10%=0.4ml,故Z的浓度为0.4ml÷2L=0.2ml/L,故D项错误;本题选D。
【考点定位】本题主要考查了化学平衡移动原理及计算。涉及化学计量数的计算、转化率的计算、物质浓度的计算,平衡移动的判断等。
【名师点睛】化学平衡包括的知识点很多,有平衡标志的判断、平衡移动的判断、等效平衡的判断、平衡的计算、物质浓度、转化率、质量分数、体积分数的计算、平衡常数的表达式及计算、平衡常数的应用、反应速率的变化对平衡的影响、反应方向的判断等。平衡的计算不是平衡问题的难点,一般根据“三段式”计算即可,而平衡标志的判断、等效平衡的判断是难点,抓住平衡标志的特点与非平衡时状态的不同时解决平衡标志问题的关键。对于等效平衡的判断,应注意条件及反应的本身特点。
7.【2015四川理综化学】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+ CO2(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℃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】550 ℃时,若充入惰性气体,由于保持压强不变,体积增大相当于对原体系的减压过程,v正、v逆均减小,平衡向正反应方向移动,A项错误;根据图示可知,在650 ℃时,CO的体积分数为40%,根据反应方程式:C(s)+CO2(g)2CO(g)。设开始加入1 ml CO2,反应掉了x ml,则有:
C(s) + CO2(g) 2CO(g)
始态: 1 ml 0
变化: x ml 2x ml
平衡: (1-x)ml 2x ml
因此有:eq \f(2x,1+x)×100%=40%,解得x=0.25,故B项正确;T ℃,平衡时CO和CO2的体积比1∶1,再按1∶1加入两种气体,平衡将不发生移动,C项错误;925 ℃时,CO的体积分数为96%,故KP=eq \f((96%p总)2,4% p总)=23.04p总,D项错误。
【考点定位】化学反应速率与化学平衡、化学平衡常数。
【名师点睛】《高考考纲》明确要求:理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率和化学平衡的影响。理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。化学反应速率这一部分主要考查化学反应速率的概念及表示方法、影响化学反应速率的影响因素、化学反应速率的大小比较和化学反应速率的有关图像。化学平衡是重要的化学基本理论,是中学化学的重点和难点,也是考查学生能力的重要载体,是高考历久不衰的热点。化学平衡是包含溶解平衡、电离平衡、水解平衡等的一个平衡理论体系,而化学平衡则是这一体系的核心,是分析其他平衡移动的基础。化学平衡常数则是新课标地区的高考命题热点,并且试题的综合性强、能力要求高,预测今后一段时间内仍然会有对化学平衡常数的考查。有关化学平衡的图像试题涉及知识面广,灵活性大。题目大多注重对知识综合应用能力和分析判断能力的考查,是考查学生能力的常见题型。考查的图像主要有三类:第一类是化学平衡建立过程中有关量随时间的变化图像;第二类是平衡移动原理的应用或它的逆向思维图像;第三类是反应物或生成物物质的量 (或浓度或质量分数)与时间关系的图像,此类图像既要考虑反应速率的大小,又要考虑化学平衡移动,反应物的转化。由于化学平衡图像将数字知识和化学平衡理论融为一体,它正体现新课程改革的要求。
【2015福建理综化学】在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断 不正确的是( )
A.a=6.00 B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变
C.b<318.2 D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【答案】D
【解析】A.根据表格的数据可知:温度不变时,蔗糖的浓度越大,水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知:在328.2T时,蔗糖的浓度每减小0.100ml/L,水解速率减小1.50mml/(L∙min),所以在温度是328.2T、浓度是0.400ml/L时,水解的速率是a=7.50-1.50=6.00 mml/(L∙min),正确。B.根据表格数据可知:升高温度,水解速率增大,增大浓度,水解速率也增大,若同时改变反应物的浓度和反应的温度,则二者对水解反应速率的影响因素可能相互抵消,使反应速率可能不发生改变,正确。C.在物质的浓度不变时,升高温度,水解速率增大,降低温度,水解速率减小。由于在物质的浓度是0.600ml/L时,温度是318.2T时水解速率是3.60 mml/(L∙min),现在该反应的速率是2.16 mml/(L∙min)<3.60 mml/(L∙min),说明反应温度低于318.2 T。即b<318.2,正确。D.不同温度时,蔗糖浓度减少,所以速率减慢,但是温度不同,在相同的浓度时的反应速率不相同,错误。
【考点定位】考查蔗糖水解的速率与温度、物质的浓度的关系的计算与判断的知识。
【名师点睛】研究化学反应,既要看反应进行的快慢,也要看物质转化的程度大小,因此掌握化学反应速率、化学平衡移动原理是生活、生产的非常必要的理论知识。本题以蔗糖的水解反应为线索,考查了温度、浓度对水解反应速率大小影响,同时考查学生对数据进行观察、分析、判断和应用的能力。掌握各种因素(内因、外因)对化学反应速率的影响、观察数据的变化特点是本题解决的关键。
9.【2015海南化学】10ml浓度为1ml/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是( )
A.K2SO4 B.CH3COONa C.CuSO4 D.Na2CO3
【答案】AB
【解析】Zn与稀盐酸发生反应:Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑,若加入物质是反应速率降低,则c(H+)减小。但是不影响产生氢气的物质的量,说明最终电离产生的n(H+)不变。A、K2SO4是强酸强碱盐,不发生水解,溶液显中性,溶液中的水对盐酸起稀释作用,使c(H+)减小,但没有消耗H+,因此n(H+)不变,符合题意,正确;B、CH3COONa与HCl发生反应:CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl,使溶液中c(H+)减小,反应速率降低,当反应进行到一定程度,会发生反应:2CH3COOH+Zn=== (CH3COO)2Zn+ H2↑,因此最终不会影响产生氢气的物质的量,正确;C、加入CuSO4溶液会与Zn发生置换反应:CuSO4+Zn===Cu+ZnSO4,产生的Cu与Zn和盐酸构成原电池。会加快反应速率,与题意不符合,错误;D、若加入Na2CO3溶液,会与盐酸发生反应:Na2CO3+2HCl===2NaCl2+H2O+CO2↑,使溶液中溶液中的c(H+)减小,但由于逸出了CO2气体,因此使n(H+)也减小,产生氢气的物质的量减小,不符合题意,错误。
【考点定位】考查影响化学反应速率速率的因素。
【名师点睛】本题将外界条件对化学反应速率速率的影响因素与物质之间的反应、弱电解质的电离和原电池原理的应用结合在一起考查浓度为化学反应速率的影响、原电池反应能加快化学反应速率,考查学生分析问题、解决问题的能力。
10.【2015江苏化学】在体积均为1.0L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1mlCO2和0.2mlCO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是( ).
A.反应CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔS>0、ΔH<0
B.体系的总压强P总:P总(状态Ⅱ)>2P总(状态Ⅰ)
C.体系中c(CO):c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ)
D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)
【答案】BC
【解析】 从图中看,升高温度,c(CO2)减小,即平衡正向移动,所以反应为吸热反应,A项错误;Ⅰ处是通入0.1 ml CO2的T-c曲线,Ⅱ处是通入0.2 ml CO2 的T-c曲线,可将状态Ⅱ假设为以下过程:先在1.0 L密闭容器中通入0.1 ml CO2,此时的压强与Ⅰ处相等,再通入0.1 ml CO2,假设平衡不移动,此时的压强等于2p总(状态Ⅰ),当状态Ⅱ与状态Ⅰ中c(CO2)相等时,应使反应正向移动,气体产物的量增加,因此p总(状态Ⅱ)>2p总(状态Ⅰ),B项正确;状态Ⅱ可以看作先通0.1 ml CO2,此时两者CO的浓度相等,再通入0.1 ml CO2,假设平衡不移动,Ⅱ状态CO的浓度等于Ⅲ状态CO浓度的2倍,但再充入CO2,相当于增大压强,平衡左移,消耗CO,因此c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ),故正确;状态Ⅲ比状态Ⅰ的温度高,所以状态Ⅲ的反应速率快,D项错误。
【考点定位】考查熵变、焓变、勒夏特列原理、等效平衡知识。
【名师点睛】将熵变和常见吸热反应进行考查,熟记常见吸热反应和放热反应,平时注重等效平衡的分析而不是简单的规律,特别是一些技巧的应用,影响化学反应速率的因素在题目中也有所体现,只是简单考查温度对反应速率的影响,能较好考查学生对基础知识的掌握好运用,平时学习中注重基础知识的培养。
11.【2015上海化学】对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是 ( )
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
【答案】B
【解析】本题考查化学平衡知识,意在考查考生的理解能力和判断能力。合成氨反应为放热反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,但平衡逆向移动,所以对逆反应速率影响更大,A选项错误;合成氨反应为气体分子数减小的反应,增大压强,正、逆反应速率都增大,但平衡正向移动,所以对正反应速率影响更大,B选项正确;减小反应物浓度,正反应速率瞬时减小,逆反应速率瞬时不变,所以对正反应速率影响更大,C选项错误;加入催化剂,同等程度地影响正、逆反应速率,D选项错误。
【考点定位】考查外界条件对可逆反应的正反应、逆反应速率的影响的判断的知识。
【名师点睛】化学反应速率、化学平衡是中学化学的重要理论,要掌握反应的实质、影响的因素。化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。反应进行快慢由参加反应的物质的本身性质决定,在物质不变时,温度、压强、催化剂、浓度、物质的颗粒大小、溶剂、光、紫外线等也会影响化学反应进行的快慢。化学平衡研究的是可逆反应进行的程度大小的,反应进行程度大小可以根据化学平衡常数判断。化学平衡常数越大,反应进行的程度就越大,外界条件会影响化学平衡,遵循化学平衡移动原理,要会用平衡移动原理来分析解决问题。
12.【2014年高考海南卷】将BaO2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是 ( )
A.平衡常数减小 B.BaO量不变 C.氧气压强不变 D.BaO2量增加
【答案】CD
【解析】A、平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数就不变。错误。B、该反应的正反应是气体体积增大的反应。保持温度不变,缩小容器容积,也就增大了压强,根据平衡移动原理,化学平衡向气体体积减小的反应,即向逆反应方向移动,所以BaO量减小。错误。C、由于温度不变,化学平衡常数就不变,其数值就等于氧气的浓度,浓度不变,因此压强不变。正确。D、缩小容器容积,平衡逆向移动,所以体系重新达到平衡BaO2量增加。正确。
【考点定位】本题通过BaO2的分解反应考查了影响化学反应平衡的因素,考查压强与化学平衡常数及平衡移动的关系;考查了考生对化学平衡移动的理论的了解和掌握,考查了考生对化学理论的灵活应用能力。
【名师点睛】化学反应很多都是可逆反应。研究可逆反应的规律、特点,对提高反应物的转化率、增大产物的产率、降低生产成本、提高生产效益都无疑具有重要的意义。解答本题,首先看清楚本题是可逆反应,物质的存在状态、正反应是体积扩大还是缩小的反应,反应热如何。然后还要掌握化学平衡常数的影响因素、压强改变对平衡的移动的影响、物质的量的变化情况等。再对选项中的问题做一一剖析。
【2014年高考安徽卷第10题】臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( )
【答案】A
【解析】A、根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应。升高温度平衡向逆反应方向移动,故平衡常数减小,A正确;B、速率单位错误,该为ml·L-1·s-1,B错误;C、催化剂不影响平衡移动,只能改变反应速率,C错误;D、通入氧气,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,反应物NO2的转化率减小,D错误,答案选A。
【命题意图】本题主要是考查化学反应速率、化学平衡移动,涉及平衡常数、反应速率单位、催化剂以及浓度对反应速率和平衡的影响,侧重考查图像分析,属于中等难度试题的考查,意在考查学生严谨的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
14.【2014年高考北京卷第12题】一定温度下,10mL0.40ml/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2ml/(L·min)
B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2ml/(L·min)
C.反应至6min时,c(H2O2)=0.3ml/L
D.反应至6min时,H2O2分解了50%
【答案】C
【解析】10mL溶液中含有H2O2物质的量为0.01L×0.4ml/L=0.004ml,6min时,氧气的物质的量为0.0224L÷22.4L/ml=0.001ml,根据三段法解题:
2H2O2 2H2O+O2↑
初始物质的量(ml) 0.004 0
变化的物质的量(ml) 0.002 0.001
6min时物质的量(ml) 0.002 0.001
则0~6min时间内,Δc(H2O2)=0.002ml÷0.01L=0.2ml/L,所以v(H2O2)=0.2ml/L÷6min≈3.3×10-2ml/(L·min),故A正确;6min时,c(H2O2)=0.002ml÷0.01L=0.2ml/L,故C错误;6min时,H2O2分解率为: EQ \f(0.002ml,0.004ml)×100%=50%,故D正确;随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,又由于反应物的浓度越小,反应速率越慢,所以6~10min的平均反应速率小于前6min的平均速率,即<3.3×10-2ml/(L·min),故B正确;
答案为C。
【考点定位】本题主要是考查化学反应速率的计算、一段时间反应物的浓度及分解率等知识。
【名师点晴】本题难度中等,综合性较强,考查了学生对三段式解题的运用以及化学反应速率的影响因素的理解。该类试题重点考查了学生对基本概念的理解和综合分析应用能力,考查了基本概念的内涵和外延,重点考查这些基本概念、基本计算、以及对数据的分析与处理的综合能力。对学生的要求较高。
15.【2014年高考福建卷第12题】在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:
下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( )
(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1<c2)
【答案】A
【解析】要从表中的数据去分析N2O的浓度与反应速率、半衰期、转化率的数据关系。从表中的数据说明每个时间段内v (N2O)相等,故A项图像正确;B项图像错误;C项从表中数据分析可知半衰期与浓度的关系图为,错误;D项从表中数据分析可知不同浓度下的转化率不同(浓度大转化率小),在相同浓度条件下的转化率相同,故D项图像错误。
【考点定位】本题主要是考查化学反应速率、转化率、半衰期与浓度的关系等。
【名师点晴】本题难度大,综合性强,是选择题中的压轴题。该类试题重点考查了学生对基本概念的理解和综合分析应用能力,考查了基本概念的内涵和外延,重点考查这些基本概念、基本计算、以及对数据的分析与处理的综合能力。对学生的要求较高。
16.【2014年高考江苏卷第11题】下列有关说法正确的是 ( )
A.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀
B.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.加热0.1 ml·L-1Na2CO3溶液,COeq \\al(2-,3)的水解程度和溶液的pH均增大
D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大
【答案】C
【解析】海轮的外壳是钢铁,因铁比铜活泼,海轮外壳上附着铜块后形成原电池,铁作负极,会加速海轮外壳的腐蚀,A项错误;B反应为气体体积减小的反应,反应ΔS<0,若反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,故反应的ΔH<0,B项错误;由于盐类的水解反应为吸热反应,升高温度能增大COeq \\al(2-,3)的水解程度,溶液中c(OH-)增大,溶液pH增大,C项正确;浓硫酸是酯化反应的催化剂,加入少量浓硫酸使反应速率增大,该反应为放热反应,一段时间后混合体系温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,D项错误。
【考点定位】本题主要是考查化学反应原理应用的有关判断。
【名师点晴】本题通过对金属防腐蚀、反应自发性、外界条件对水解平衡和反应速率以及平衡常数的影响考查,多方面考察学生的化学反应原理方面的知识,考察学生对原理在实际中的应用能力。本题的解题要点为化学反应原理综合,首先需要学生对常见的化学反应原理有较牢固的认识和理解,还需要对基本原理进行简单的应用。
17.【2014年高考江苏卷第15题】一定温度下,在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
下列说法正确的是( )
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 ml、CH3OCH3 0.15 ml和H2O 0.10 ml,则反应将向正反应方向进行
【答案】AD
【解析】比较Ⅰ、Ⅲ数据可知:温度越低,平衡时CH3OCH3含量越高,则降温时平衡正向移动,正反应为放热反应,A项正确;由于Ⅰ和Ⅱ温度相同,且该反应前后气体分子数不变,故虽然Ⅱ中甲醇的起始量为Ⅰ的两倍,压强不同,但CH3OH的分解率不变,达到平衡时两容器中CH3OH的体积分数相同,B项错误;温度越高反应速率越快,达平衡用的时间越短,故容器Ⅰ中反应达平衡的时间比容器Ⅲ中短,C项错误;由容器Ⅰ中的数据可求得387 ℃时的K=eq \f(0.080×0.080,0.042)=4,根据D项所给的数据可知此时Q=eq \f(0.15×0.10,0.152)=eq \f(2,3)<K,故反应正向进行,D项正确。
【考点定位】本题主要是考查化学平衡有关知识。
【名师点晴】本题以化学反应速率、平衡移动、化学平衡常数的有关判断等为载体,重点考查学生对外界因素对化学平衡影响的理解,对等效平衡的识别能力,充分体现出学生思维能力的考察。本题的解题要点为化学平衡,需要学生掌握温度、浓度、压强等变化对平衡的影响,会控制影响因素分析外界条件的变化对化学平衡的影响。做题时要分清影响因素,是温度、浓度还是压强是解题的关键。
18.【2014年高考四川卷第7题】在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
下列说法正确的是( )
A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 ml,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 ml·L-1·min-1
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
【答案】C
【解析】A、实验①中,若5min时测得n(M)=0.050ml,浓度是0.0050ml/L,则根据反应的化学方程式可知,同时生成的N的物质的量也是0.0050ml/L ,因此0至5min时间内,用N表示的平均反应速率 v(N)=0.0050ml/L ÷5min=1.0×10-3ml/(L·min),A不正确;B、实验②中,平衡时M的浓度是0.0080ml/L,则同时生成的N的浓度是0.0080ml/L,消耗X与Y的浓度均是0.0080ml/L,因此平衡时X和Y的浓度分别为0.01ml/L-0.0080ml/L=0.002ml/L,0.04ml/L-0.0080ml/L=0.032ml/L,因此反应的平衡常数K= EQ \f(0.0080×0.0080,0.002×0.032)=1,B不正确;C、根据反应的化学方程式可知,如果X的转化率为60%,则
X(g) + Y(g)M(g) + N(g)
起始浓度(ml/L) 0.020 0.030 0 0
转化浓度(ml/L) 0.012 0.012 0.012 0.012
平衡浓度(ml/L) 0.008 0.018 0.012 0.012
温度不变,平衡常数不变,则K= EQ \f(0.0120×0.0120,0.008×0.018)=1,即反应达到平衡状态,因此最终平衡时X的转化率为60%。C正确;D、700℃时
X(g) + Y(g)M(g) + N(g)
起始浓度(ml/L) 0.040 0.010 0 0
转化浓度(ml/L) 0.009 0.009 0.009 0.009
平衡浓度(ml/L)0.031 0.001 0.009 0.009
则该温度下平衡常数K= EQ \f(0.009×0.009,0.031×0.001)=2.9>1,这说明升高温度平衡常数减小,即平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应。若容器④中温度也是800℃,由于反应前后体积不变,则与③相比④平衡是等效的,因此最终平衡时M的物质的量b=0.5a=0.06。当温度升高到900℃时平衡显逆反应方向移动,因此b<0.060,D不正确,答案选C。
【考点地位】本题主要是考查化学反应速率和化学平衡常数的有关判断与计算。
【名师点晴】本题难度大,综合性强,是选择题中的压轴题。该类试题重点考查了学生对基本概念的理解和综合分析应用能力,对转化率的计算与等效平衡和化学平衡移动结合起来分析,考查了基本概念的内涵和外延,对学生的要求较高。该题的难点在于平衡常数和等效平衡的应用。
19.【2014年高考新课标Ⅰ卷第9题】已知分解1 ml H2O2 放出热量98KJ,在含少量I-的溶液中,H2O2的分解机理为:H2O2+ I- →H2O +IO- 慢 H2O2+ IO-→H2O +O2+ I- 快
下列有关反应的说法正确的是( )
A.反应的速率与I-的浓度有关 B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98KJ·ml-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】A
【解析】本题的解题要点为:首先要认识反应原理,然后对各个选项的问题进行逐一解答。做题时一定要认真审题,看清问的问题、关键字眼,避免造成不必要的丢分。由反应机理可知I- 是H2O2分解的催化剂,碘离子浓度大,产生的IO-就多,反应速率就快。因此A正确。B. IO-是I-与H2O2发生反应的中间产物,由于开始时未加入该物质,反应结束,该物质也不存在,因此IO-不是该反应的催化剂。错误。C.反应的活化能是反应错误。C、活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量。反应的活化能是反应物的总能量与生成物的总能量的差值,这与反应的物质得到多少,单位是千焦耳每摩尔(kJ/ml)。错误。D、 H2O2分解的总方程式是2H2O22H2O+ O2↑。由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,同一化学反应,用不同物质来表示化学反应速率时,速率的比等于方程式该物质前边的计量数的比,因此用H2O2和O2表示的化学反应速率是不同的。错误。
【考点地位】本题主要是考查外交途径对反应速率的影响、活化能等有关判断。
【名师点晴】化学反应速率是化学教学中的重要理论。催化剂对化学反应速率的影响、化学反应速率的表示、反应的活化能等抽象的概念、理论借助常见物质H2O2来实现,使问题形象化、具体化,使知识在难度上得到降低。化学反应有快慢之分,反应过程既有物质变化,也有能量变化。通过本题得到充分的展现。考查了学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。
20.【2014年高考重庆卷第7题】在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是 ( )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v (Y)=eq \f(a-b,t1)ml·L-1·min-1
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
【答案】C
【解析】根据图像可知,T1<T2,ΔH<0,因此该反应是放热反应,故c(X)变化越大,放出热量越多,故M点放出的热量小于W点放出的热量,A项错误;T2温度,0~t1时间内,v(Y)=eq \f(1,2)v(X)=eq \f(a-b,2t1) ml·L-1·min-1,B项错误;因T1>T2,vM正=vM逆>vW逆,又因vN逆<vW逆,所以vN逆
【名师点睛】本题从化学反应速率与化学平衡图像入手,结合反应方程式及改变的条件进行综合分析。观察图像的时候首先看横纵坐标,然后看变化趋势,与化学反应速率与化学平衡移动的影响因素相结合,得出相关结论,进行解题。
T/K
v/(mml·L-1·min)-1)
c/(ml·L-1)
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A
B
C
D
升高温度,平衡常数 减小
0~3s内,反应速率为:
v(NO2)=0.2ml·L-1
t1时仅加入催化剂,平衡正向移动
达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O)/ml/L
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(ml)
平衡物质的量(ml)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
I
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/ml
平衡时物质的量/ml
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
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