通用版高考化学考点题型拓展复习题十五化学反应速率和化学平衡含答案

这是一份通用版高考化学考点题型拓展复习题十五化学反应速率和化学平衡含答案，共14页。试卷主要包含了向密闭容器中加入0等内容，欢迎下载使用。
专题十五　化学反应速率和化学平衡
备考方向导航
考点1　化学反应速率
1.[2020山东,14,4分][双选]1, 3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1, 3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是(　　)

A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B.与0 ℃相比,40 ℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
D.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
2.[2017浙江4月选考,21,2分]对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
时间M的物质的量浓度水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH=2)
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH=4)
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH=4)
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ(pH=4,含Cu2+)
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0

下列说法不正确的是(　　)
A.在0~20 min内, Ⅰ 中M的分解速率为0.015 mol·L-1·min-1
B.水样酸性越强,M的分解速率越快
C.在0~25 min内,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D.由于Cu2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
3.[2018海南,16节选,7分](1)100 ℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24 h的分解率见下表:

离子
加入量/(mg·L-1)
分解率/%
离子
加入量/(mg·L-1)
分解率/%
无
—
2
Fe3+
1.0
15
Al3+
10
2
Cu2+
0.1
86
Zn2+
10
10
Cr3+
0.1
96

由上表数据可知,能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是　　　　。贮运过氧化氢时,可选用的容器材质为　　　　(填标号)。 
A.不锈钢　　　B.纯铝　　　C.黄铜　　　D.铸铁
(2)过氧化氢的Ka1=2.24×10-12,H2O2的酸性　　　　H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。研究表明,过氧化氢溶液中HO2-的浓度越大,过氧化氢的分解速率越快。常温下,不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢,pH增大分解率增大的原因是　　　　;相同pH下,过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是　　　　。 

考点2　化学平衡状态及化学平衡的移动
4.[2019浙江4月选考,17,2分]下列说法正确的是(　　)
A.H2(g)+I2(g)2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收热量Q2,Q2不等于Q1
5.[2019江苏,15,4分][双选]在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　)

A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2 000
考点3　化学平衡常数与转化率
6.[2019全国卷Ⅱ,27改编]环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g)　ΔH>0,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为　　　　,该反应的平衡常数Kp=　　　　Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有　　　　(填标号)。 
A.通入稀有气体　　B.提高温度　　C.增加环戊烯浓度　　D.增加碘浓度

(2)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是　　　(填标号)。 
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1
7.[2019全国卷Ⅰ,28,14分]水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。
根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO　　　　H2(填“大于”或“小于”)。 
(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为　　　　(填标号)。 
A.0.50
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图1所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

可知水煤气变换的ΔH　　　0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=　　　　eV,写出该步骤的化学方程式　　　　　　　　　　　。 
(4)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图2所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。
计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率v(a)=　　　　 kPa·min-1。467 ℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是　　　　、　　　　。489 ℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是　　　　、　　　　。 
拓展变式
1.[2021湖北黄冈质检]酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理、能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)


A.①、②、③三步反应均释放能量
B.该反应历程中有两个过渡态
C.第③步反应的原子利用率为100%
D.总反应速率由第①步的反应速率决定
2.SCR脱硝是目前最成熟的烟气脱硝技术,其反应原理为8NH3(g)+6NO2(g) 7N2(g)+12H2O(g)　ΔH2 000,正确。
6.(1)40%　3.56×104　BD　(2)CD　
【解析】　(1)设容器中起始加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为1 mol,平衡时转化的环戊烯的物质的量为x mol,由“三段式”法得:
　　　　　　　(g)　+　I2(g)(g)+2HI(g)
起始量/mol:　 　1　　　　 1　　 0　　　0
转化量/mol: x　　 x　　　 x　　 2x
平衡量/mol: 1-x　 1-x　　 x　　　2x
根据平衡时总压强增加了20%,且恒温恒容时,压强之比等于气体物质的量之比,得1+1(1-x)+(1-x)+x+2x=11.2,解得x=0.4,则环戊烯的转化率为40%,平衡时(g)、I2(g)、(g)、HI(g)的分压分别为p总4、p总4、p总6、p总3,则Kp=p总6×(p总3)2p总4×p总4=827p总,根据p总=1.2×105 Pa,可得Kp=827×1.2×105 Pa≈3.56×104 Pa。由刚性容器(恒容),可知通入稀有气体时各反应物及产物浓度不变,化学平衡不移动,A项不符合题意;该反应为吸热反应,提高温度,平衡正向移动,可提高环戊烯的平衡转化率,B项符合题意;增加环戊烯浓度,能提高I2(g)的平衡转化率,但环戊烯的平衡转化率降低,C项不符合题意;增加I2(g)的浓度,化学平衡右移,能提高环戊烯的平衡转化率,D项符合题意。(2)由相同时间内,环戊二烯浓度减小量越大,反应速率越快可知,T11,由x2(1-x)2>1,可知x>1-x,进而可得x2>0.25,该反应可逆,所以x