安徽省2022届高考化学二轮复习专题 微题型8 全面分析外界条件对化学反应速率及平衡的影响

安徽2022届高考化学二轮复习专题微题型8[题型专练]1．(2022·韶关模拟，31节选)CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＜0，现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气处理效果且可行的是(　　)①选用适当的催化剂　②提高装置温度　③降低装置的压强　④装置中放入碱石灰A．①③B．②④C．①④D．②③解析　选用适当的催化剂虽不能提高反应物的转化率，但能加快反应速率；因为该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动；该反应的正反应为气体分子数减小的反应，因此降低压强，平衡向逆反应方向移动；装置中放入碱石灰能吸收CO2，使CO2的浓度降低，平衡向正反应方向移动。故选C。答案　C2．已知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是(　　)A．甲、乙提高相同温度B．甲中加入0.1molHe，乙不变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2解析　在相同条件下，甲、乙容器中达平衡时是等效平衡，欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，则甲中平衡向正反应方向移动，同时乙向逆反应方向移动或者不移动。选项A，甲、乙提高相同温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时二者等效，HI浓度相等；选项B，加入稀有气体时，平衡不移动，二者HI浓度相等；选项C，甲降低温度平衡向着正反应方向移动，达平衡时HI浓度增大，而乙中HI浓度不变，符合题意；选项D，甲、乙中分别增加等量的H2、I2，达平衡时HI浓度相等。答案　C3．(2022·广州模拟)为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响规律，某同学设计如下方案：编号纯锌粉质量0.2mol·L－1硫酸体积温度硫酸铜固体质量Ⅰ2.0g10.0mL25℃0Ⅱ2.0g10.0mLt℃0Ⅲ2.0g10.0mL35℃0.2gⅣ2.0g10.0mL35℃4.0g下列推断合理的是(　　)A．为了选择Ⅱ和Ⅲ实验探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制t＝25B．待测物理量是收集等体积(相同条件)气体所需要的时间，时间越长，反应越快C．根据该方案，还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响D．根据该实验方案得出反应速率大小可能是Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ-6-\n解析　本题影响反应速率大小的因素主要是温度和硫酸铜固体的质量，与硫酸浓度无关，所以综合考虑，D正确。答案　D4．(2022·福建理综，12)在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)/(mol·L－1)0.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000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)解析　由表格中的数据可知，每个时间段内N2O速率相等，A正确，B错误；C项，由表中数据可知，c(N2O)从0.100～0.050用了50min，c(N2O)从0.080～0.040用了40min，c(N2O)从0.060～0.030用了30min，c(N2O)从0.020～0.010用了10min，即c(N2O)越大，半衰期越大，错误；D项，由表中数据可知，浓度越大，相同时间内N2O的转化率越小，由于c1<c2，浓度为c1时的转化率大于浓度为c2时的转化率，错误。答案　A5．(2022·佛山模拟)在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g)1/2N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－373.2kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是(　　)A．加催化剂同时升高温度B．加催化剂同时增大压强C．升高温度同时充入N2D．降低温度同时增大压强解析　降低温度虽然能提高NO的转化率，但也降低了反应速率，D选项同时采取了降温和增压措施，对提高NO的转化率是一致的，但对加快反应速率是矛盾的，故D项不能保证满足题中条件。答案　B6．控制变量法在化学实验探究中运用较多，它是指在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生或不发生变化，以便在研究过程中，找到事物变化发展的规律。根据因素和条件的性质，可分为实验变量(自变量)、反应变量(因变量)和无关变量。某研究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应中溶液紫色消失的方法，来研究浓度对化学反应速率的影响。下列实验有关变量控制的操作错误的是(　　)A．为控制无关变量的影响，将实验温度均确定为25℃、酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的体积均确定为4mL，不使用催化剂B．可选择浓度分别为0.05mol·L－1、0.01mol·L－1、0.001mol·L－1的KMnO4酸性溶液和浓度均为0.001mol·L－1的H2C2O4溶液反应，来操纵实验变量，进行对照实验-6-\nC．可将单位时间内反应所生成的CO2体积作为实验变量(自变量)进行本实验研究D．该实验研究中的反应变量(因变量)是溶液紫色褪去所消耗的时间答案　C7．(2022·梅州质检，31节选)某温度下，在体积为2L的密闭容器中，充入1mol气体A和amol气体B，发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g)。5min后反应达到平衡时n(A)为0.4mol。在反应过程中体系的温度持续升高，实验测得混合气体中C的含量与温度的关系如图所示。下列叙述正确的是(双选)(　　)A．0～5min，C物质的平均反应速率为0.12mol·L－1·min－1B．图中T1时正反应速率等于T3时正反应速率C．该反应T2时的平衡常数大于T3时的平衡常数D．图中T2时，若只增大压强，则正、逆反应速率不改变解析　根据反应方程式可知，平衡时C的物质的量是1.2mol,0～5minC的平均反应速率是0.12mol·L－1·min－1，A项正确；温度越高，反应速率越大，B项错误；由题意可知该反应为放热反应，温度越高，K越小，C正确。因该反应中反应物和生成物都是气体，故增大压强，正、逆反应速率均增大，D项错误。答案　AC8．(2022·深圳质检)在容积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.1molO2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。当气体的物质的量减少0.315mol时，反应达到平衡，SO2的平衡转化率是90%。下列说法正确的是(双选)(　　)A．相同条件下，平衡时若充入稀有气体，SO2的转化率增大B．反应开始时，向容器中通入的SO2的物质的量是0.7molC．保持其他条件不变，仅降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大D．保持其他条件不变，仅缩小容器体积，反应达到平衡时容器中气体的物质的量小于1.485mol解析　　　　　2SO2　　　＋　　　O2　　　　　　2SO3起始/mola1.10平衡/mola－0.9a＝0.1a1.1－0.9a×0.9a由题意得：a＋1.1－(0.1a＋1.1－0.9a×＋0.9a)＝0.315，则a＝0.7mol。A项，当体积不变时，稀有气体对化学平衡无影响，A错误；B项正确；C项，降温，平衡右移，v(正)减小程度小于v(逆)减小程度，错误；D项，原平衡，n(总)＝0.7mol＋1.1mol－0.315mol＝1.485mol，加压，平衡右移，气体物质的量减少，正确。答案　BD9．(2022·揭阳模拟)一定温度下向某容积固定的密闭容器中加入2molA和1molB，发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)　ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1kJ，物质A的转化率为α。请回答下列问题：(1)Q1________Q(填“＜”、“＞”或“＝”)，由是__________________________________________________________-6-\n__________________________________________________________。(2)A的转化率α＝________(用含Q、Q1的代数式表示)；平衡后，若加入少量物质D，A的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)反应达到平衡后，若升高温度，K________(填“增大”、“减小”或“不变”)，混合气体的平均相对分子质量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)维持温度和其他条件不变，若起始时向容器中加入的物质如下列四个选项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1kJ的是(稀有气体不参与反应)________(填序号)。A．2molA、1molB、1molArB．3molC、1molDC．1molA、0.5molB、1.5molC、0.5molDD．2molA、1molB、1molD解析　本题综合考查了反应热、转化率、化学平衡移动等之间的关系，虽然综合性强，但每一问难度并不是很大，运用解化学平衡类试题的基本技巧即可顺利求解。因是可逆反应，2molA和1molB不可能完全反应，故Q1＜Q，此时A的转化率α＝×100%；平衡后，若加入少量物质D，由于D是固体，浓度不变，故A的转化率不变。因为是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K减小；升高温度时气体的质量增大，气体物质的量不变，故混合气体的平均相对分子质量增大。选项A、B、C、D所达到的平衡状态与原平衡均等效，但只有A、D选项达到平衡时放出的热量与原平衡放出的热量相等。答案　(1)＜　Q表示2molA和1molB完全反应时放出的热量，而该反应是可逆反应，2molA和1molB不可能完全反应(2)×100%　不变　(3)减小　增大　(4)AD10．(2022·肇庆调研)某化学实验小组的同学用下列仪器组装两套完全相同的装置，定量探究浓度对反应速率的影响。(1)为达到本实验的目的，其装置连接顺序为a连________，________连________。(2)连接好装置后的下一步操作是__________________________________________________________。(3)锥形瓶中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________。(4)两套装置的分液漏斗所装的试剂分别为1mol·L－1硫酸和4mol·L－1硫酸，该小组同学要测定并记录的数据如下表：加入的试剂H2的体积(相同条件下)反应时间反应速率1mol·L－1硫酸10mLt1v14mol·L－1硫酸10mLt2v2该小组同学通过实验得到的结果是：v1小于v2，其定量依据是________。(5)另有一组同学测定了每隔一分钟，锥形瓶中硫酸的浓度，记录结果如下：时间(min)012345678硫酸浓度(mol·L－1)4.03.83.53.12.62.21.91.8…-6-\n请在给定的坐标图中作出v(H2)－t的图像。请解释0到4min时该化学反应速率随时间变化的原因：____________________________________________________________________________________________________________________。(6)除上述实验方案可定量测定该反应的化学反应速率外，还可能有的实验测定方法有：____________________________________________________________________________________________________________________。(任写一种)答案　(1)c　b　d(2)检查装置的气密性(3)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　(4)t1＞t2(5)该反应为放热反应，随着反应的进行，温度不断升高，所以反应速率不断加快(6)相同时间内测定生成H2的体积；相同时间内测定Zn的质量(其他合理答案也可)[对点回扣]1．有关化学反应速率的四点注意(1)化学反应速率的单位是由浓度的单位(mol·L－1)和时间的单位(s、min或h)决定的，可以是mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1或mol·L－1·h－1，在计算时要注意保持时间单位的一致性。(2)对于某一具体的化学反应，可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率，虽然得到的数值大小可能不同，但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。(3)化学反应速率不取负值而只取正值。(4)在整个反应过程中，反应不是以同样的速率进行的，因此，化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率。2．化学平衡状态的两个易错方向的理解(1)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数不变，化学反应一定处于平衡状态。②各物质的质量或各物质的质量分数不变，化学反应一定处于平衡状态。③各气体的体积或体积分数不变，化学反应一定处于平衡状态。④总压强、总体积、总物质的量不变，化学反应不一定处于平衡状态。(2)正、逆反应速率的关系-6-\n举例反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正＝v逆，化学反应平衡。②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，均指v正，化学反应不一定平衡。③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆，化学反应不一定平衡。④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD，因均指v逆，化学反应不一定平衡。3．反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律(1)若反应物只有一种：aA(g)bB(g)＋cC(g)，(保持容器体积，温度不变)在不改变其他条件时，增加A的量平衡向正反应方向移动，但是A的转化率与气体物质的化学计量数有关：①若a＝b＋c：A的转化率不变；②若a＞b＋c：A的转化率增大；③若a＜b＋c：A的转化率减小。(2)若反应物不只一种：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，(保持容器体积，温度不变)①在不改变其他条件时，只增加A的量，平衡向正反应方向移动，但是A的转化率减小，而B的转化率增大。②若按原比例同倍数地增加A和B，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的化学计量数有关：如a＋b＝c＋d，A、B的转化率都不变；如a＋b＞c＋d，A、B的转化率都增大；如a＋b＜c＋d，A、B的转化率都减小。4．应用勒夏特列原理分析问题时应注意(1)不要把v正增大与化学平衡向正反应方向移动等同，只有v正＞v逆时，才使化学平衡向正反应方向移动。(2)不要把化学平衡向正反应方向移动与反应物转化率的提高等同，当反应物总量不变时，化学平衡向正反应方向移动，反应物的转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动时，会使另一种反应物的转化率提高，而本身的转化率降低。5．速率、平衡图像题的解题模板[总结]　　-6-