[29730954]第二章化学反应速率化学平衡 复习课（知识框架 练习）-2021-2022.docx

1、2021年选择性必修一人教版（2019版）第二章化学反应速率化学平衡复习课一、核心素养提升本章充分体现了化学核心素养中的“变化观念与平衡思想”。化学反应在达到平衡前，体系中的相关物质的量一直存在着趋向于达到平衡的变化过程，即使是达到平衡状态后，体系中的物质相互之间仍然存在着各种变化。例如，向密闭容器中通入一定量的SO2(g)和O2(g)，在催化剂作用下生成SO3(g)，该反应过程中SO2(g)、O2(g)的体积分数逐渐减小，而SO3(g)的体积分数逐渐增大，这体现了化学反应中的“变化观念”；而反应达到平衡后，SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的体积分数保持不变，但反应仍在进行，这体现了化学

2、反应中的“平衡思想”。因此，在学习过程中要抓住本质，即应用“变化观念与平衡思想”，从不同视角对复杂的化学变化进行分类研究，逐步揭示各类化学变化的特征和规律；能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点分析化学平衡。在学习过程中，还应注意通过分析探究外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响，理清证据与结论之间的关系，并能根据化学反应速率和化学平衡的知识规律构建模型，建立分析解决各种相关问题的思维框架，促进“证据推理与模型认知”等化学核心素养的发展。二、知识网络构建强化训练1、t 时，10 L 0.40 molL1 H2O2溶液发生催化分解：2H2O2=2H2OO2，不同时刻测得生成O2的体积如下表，已知

3、反应至6 min时，H2O2分解了50%(已折算为标准状况)t/min0246V(O2)/L09.917.2V？下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A02 min H2O2平均反应速率比46 min慢B反应至6 min时，共产生O2 44.8 LC06 min的平均反应速率v(H2O2)3.3102 molL1min1D反应至6 min时，c(H2O2)0.3 molL12.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。在下列因素中，影响反应速率的因素是()盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl的浓度A BC D3、过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。

4、在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)的反应历程如下，下列有关说法中正确的是()A第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞B活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快C第一步反应需要吸收能量D该反应的反应速率主要取决于第二步反应4、下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是()AH2(g)Br2(g)2HBr(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变B2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变CCaCO3(s)CO2(g)CaO

5、(s)恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变D3H2(g)N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持315利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100 kPa条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是()AB点处NO2的转化率为3%BE点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小CE、H两点对应的正反应速率大小为vH0。在一定条件下向a、b两个恒温容器的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和1.

6、1 mol H2O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a、b的体积均为10 L，容器a的温度为Ta，容器b的温度为Tb，下列说法不正确的是()A容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 molL1min1Ba、b两容器的温度可能相同C在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大D该反应在Ta温度下的平衡常数为278.纳米钴常用于CO加氢反应的催化剂：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)H”“”或“”，下同)CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)的活化能。650750 ，反应历程的速率_反应历程的速率。(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺

7、，吹脱速率可用方程v0.042 3c(mgL1h1)表示(其中c为甲醛浓度)，下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。浓度/ (mgL1)10 0008 0004 0002 0001 000吹脱时间/h07233955则当甲醛浓度为2 000 mgL1时，其吹脱速率v_ mgL1h1。10在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0 molL1，在一定条件下发生反应：CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题：(1)该反应的H_(填“”“”或“”)0。(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_；压

8、强为p2时，b点处v正_(填“”“”或“”)v逆。(3)a点时CH4的转化率为_。(4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率浓度关系曲线：v正c(CH4)和v逆c(CO)，如图2。与曲线v正c(CH4)相对应的是图中曲线_(填“甲”或“乙”)。降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为_(填字母)。11在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的H_(填“大于”或“小于”)0；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在060 s时段，反应速

9、率v(N2O4)为_ molL1s1；反应的平衡常数K1为_。(2)100 时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T_(填“大于”或“小于”)100 ，判断理由是_。列式计算温度T时反应的平衡常数K2：_。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减小一半。平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。12.某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。已知：K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2OH2O2CrO2H。含铬元素的离子在溶液中的颜色

10、：Cr2O(橙色)；CrO(黄色)；Cr3(绿色)。(1)可证明反应Cr2OH2O2CrO2H的正反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是_。(3)的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的_(填“能”或“不能”)，理由是_。(4)根据实验中不同现象，可以得出的结论是_。(5)继续实验解释溶液变黄的主要原因是_。溶液变绿色，该反应的离子方程式是_。强化训练1、t 时，10 L 0.40 molL1 H2O2溶液发生催化分解：2H2O2=2H2OO2，不同时刻测得生成O2的体积如下表，已知反应至6 min

11、时，H2O2分解了50%(已折算为标准状况)t/min0246V(O2)/L09.917.2V？下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A02 min H2O2平均反应速率比46 min慢B反应至6 min时，共产生O2 44.8 LC06 min的平均反应速率v(H2O2)3.3102 molL1min1D反应至6 min时，c(H2O2)0.3 molL1答案C2.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示。在下列因素中，影响反应速率的因素是()盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl的浓度A BC D答案C解析Mg2H=H2Mg2，实质是镁与H间的反应，与Cl无关，在镁条的

12、表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触的面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，则反应速率会逐渐加快。3、过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)的反应历程如下，下列有关说法中正确的是()A第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞B活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快C第一步反应需要吸收能量D该反应的反应速率主要取决

13、于第二步反应答案C解析活化分子之间的碰撞不一定能发生反应，不一定是有效碰撞，故A项错误；活化配合物的能量越高，单位体积内的活化分子数目越少，有效碰撞的几率越小，第一步反应速率越慢，故B项错误；第一步反应是断裂化学键，需要吸收能量，故C项正确；反应速率主要取决于慢反应的速率，故D项错误。4、下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是()AH2(g)Br2(g)2HBr(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变B2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变CCaCO3(s)CO2(g)CaO(s)恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变D3H2(g)N2(g)2

14、NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持31答案D解析如果刚开始加入氢气和氮气的物质的量之比为31或开始加入的是氨气，反应的任何时刻氢气和氮气的物质的量之比始终是31，因此氢气和氮气的物质的量之比为31时，反应不一定达到平衡。5利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100 kPa条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是()AB点处NO2的转化率为3%BE点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小CE、H两点对应的

15、正反应速率大小为vH0。在一定条件下向a、b两个恒温容器的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a、b的体积均为10 L，容器a的温度为Ta，容器b的温度为Tb，下列说法不正确的是()A容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 molL1min1Ba、b两容器的温度可能相同C在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大D该反应在Ta温度下的平衡常数为27答案B解析A项，容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为v(CH4)0.025 molL1min1，正确；B项，由图可

16、知，TaTb，错误；C项，因为该反应条件为恒温恒容，反应后气体的物质的量增大，所以在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大，正确；D项，该反应在Ta温度下的平衡常数为27，正确。8.纳米钴常用于CO加氢反应的催化剂：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)H”“”或“”，下同)CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)的活化能。650750 ，反应历程的速率_反应历程的速率。(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺，吹脱速率可用方程v0.042 3c(mgL1h1)表示(其中c为甲醛浓度)，下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。浓度/ (mgL1)10 0008 0004 0002 0001 00

17、0吹脱时间/h07233955则当甲醛浓度为2 000 mgL1时，其吹脱速率v_ mgL1h1。答案(1)156.6 kJmol1(2)p0(1)50.5(3)甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利于脱氢反应向正反应方向进行(4)84.6解析(1)根据盖斯定律计算：反应的反应热H2H1H385.2 kJmol1(241.8 kJmol1)156.6 kJmol1。(2)若起始压强为p0，达到平衡时转化率为，CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)起始量/mol 100变化量/mol 平衡时/mol 1 压强之比等于物质的量之比，则p0p平1(1)，p平p0(1)；当p0101 kPa，测得5

18、0.0%，反应平衡常数Kp kPa50.5 kPa。(3)从平衡角度可知，550650 甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因是甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利于脱氢反应向正反应方向进行。由盖斯定律，历程历程历程得CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)，历程、吸收能量，历程放出能量，总反应CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)是吸热反应，故历程的活化能小于总反应的活化能。由图可知650750 ，甲醇的转化率变大，但甲醛的选择性变小，反应历程的速率小于反应历程的速率。(4)当甲醛浓度为2 000 mgL1时，吹脱速率v0.042 3c mgL1h10.042 32 000 mgL1h18

19、4.6 mgL1h1。10在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0 molL1，在一定条件下发生反应：CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题：(1)该反应的H_(填“”“”或“”)0。(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_；压强为p2时，b点处v正_(填“”“”或“”)v逆。(3)a点时CH4的转化率为_。(4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率浓度关系曲线：v正c(CH4)和v逆c(CO)，如图2。与曲线v正c(CH4)相对应的是图中曲线_(填“甲”或“乙

20、”)。降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为_(填字母)。答案(1)(2)p3p2p1(3)80%(4)乙B、F解析(1)由图1可知，压强不变时，升高温度，CH4的体积分数减小，平衡右移，说明正反应为吸热反应，则H0。(2)经三条等压线作一条垂线，会有三个交点，如图：交点分别为m、n、p；由p点n点m点，甲烷的体积分数依次增大，根据反应体系特征，说明体系压强逐渐增大，则p1p2p3。b点a点需要使CH4的体积分数减小，才能建立平衡，故反应正向进行，v正v逆。(4)由于反应开始只加入了反应物，结合平衡建立的过程可知，甲曲线为v逆c(CO)，乙曲线为v正c(CH4)，降温后平衡

21、逆向移动，正、逆反应速率都要减小，而c(CH4)要增大，c(CO)要减小，综合考虑，只有B、F符合题意。11在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的H_(填“大于”或“小于”)0；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在060 s时段，反应速率v(N2O4)为_ molL1s1；反应的平衡常数K1为_。(2)100 时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T_(填“大于”或“小于”)100 ，判断理由是

22、_。列式计算温度T时反应的平衡常数K2：_。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减小一半。平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。答案(1)大于0.001 00.36(2)大于反应正方向吸热，平衡向吸热方向移动，故温度升高平衡时，c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1s110 s20.160 molL1，c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，K21.28(3)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动解析(1)随温度升高，混合气体的颜色变深，说明升温平衡向正反应方向移动

23、，H0。在060 s时段，v(N2O4)0.001 0 molL1s1；平衡常数K10.36。(2)当温度由100 变为T时，N2O4的浓度降低，“三段式”如下：N2O4(g)2NO2(g)100 平衡时 0.040 molL1 0.120 molL1温度T时变化 0.020 molL1 0.040 molL1温度T平衡时 0.020 molL1 0.160 molL1由于温度变为T时平衡向N2O4浓度减小的方向移动，即向吸热方向移动，故温度升高，所以T100 。当再次达到平衡时，平衡常数K21.28。(3) 温度不变，将反应容器的容积减小一半，压强增大，平衡向气体分子数减小的方向(即逆反应方

24、向)移动。12.某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。已知：K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2OH2O2CrO2H。含铬元素的离子在溶液中的颜色：Cr2O(橙色)；CrO(黄色)；Cr3(绿色)。(1)可证明反应Cr2OH2O2CrO2H的正反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是_。(3)的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的_(填“能”或“不能”)，理由是_。(4)根据实验中不同现象，可以得出的结论是_。(5)继续实验解释溶液变

25、黄的主要原因是_。溶液变绿色，该反应的离子方程式是_。答案(1)放热(2)KOH(合理即可)(3)不能浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡会逆向移动，所以溶液橙色加深，不能说明是由于氢离子浓度的增大使平衡逆向移动引起的(4)在酸性条件下，K2Cr2O7的氧化性更强(5)K2Cr2O7中存在平衡：Cr2OH2O2CrO2H，亚硫酸根离子可以和氢离子结合，降低氢离子浓度，平衡正向移动，溶液变为黄色Cr2O8H3SO=2Cr33SO4H2O解析(1)升高温度，平衡Cr2OH2O2CrO2H向着吸热方向移动，实验中加热溶液，溶液橙色加深，根据题意Cr2O在溶液中显橙色，所以平衡逆向移动，所以反应Cr2OH2O2CrO2H的正反应是放热的。(2)“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，则需要加入的试剂a必须是可以和产物离子如氢离子反应的物质，可以是氢氧化钾或碳酸钾等。(3)加入浓硫酸，不仅有增加氢离子浓度平衡逆向移动的情况，同时应考虑浓硫酸溶于水放出大量的热的情况，浓硫酸溶于水放出大量的热，平衡也会逆向移动。(5)亚硫酸根离子可以引起平衡Cr2OH2O2CrO2H的移动，亚硫酸根离子可以和氢离子结合，降低氢离子浓度，平衡正向移动，溶液变为黄色。溶液变绿色，则出现的是Cr3(绿色)，重铬酸根离子和亚硫酸根离子之间发生氧化还原反应：Cr2O8H3SO=2Cr33SO4H2O。