假期作业10 化学反应速率和化学平衡-【快乐假期】2024年高二化学暑假小作业

三0022 敏而好学，不耻下问。 假期作业10化学反应速率和化学平衡 完成日期： 月 《思维整合室 A(s)十2B(g)=C(g)十D(g),当下列物理量 1.牢记1个表达式：v=△c△1。 不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态 2.掌握1条规律：对于可逆反应mA(g)十nB(g) 的是 一C(g)。 ①混合气体的密度②容器内气体的压强 (A):v(B):v(C)=△n(A):△n(B): ③混合气体的总物质的量④C和D的浓度 △z(C)=△c(A):△(B):△(C)=m:n:p。 比值⑤B物质的量浓度 ( 3.理解影响化学反应速率的5个因素：增大反 A.①⑤ B.③⑤ 应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、 C.②④ D.①④⑤ 使用催化剂、增大反应物表面积，化学反应 2.下列关于化学反应速率和化学平衡的说法 速率均增大。 正确的是 () A.有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩 4.记住判断平衡状态的2个标志 (1)直接标志—“v正=v地>0” 小反应容器的体积)，可增加单位体积内活 化分子百分数，从而使反应速率增大 有两层含义：对于同一物质，该物质的生成 B.已知反应：CaCO(s)CaO(s)+CO,(g), 速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速 在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条 率之比等于化学方程式中物质的化学计量 件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达 数之比，但必须是不同方向的速率。 到新平衡时CO,(g)的浓度将升高 (2)间接标志—一“变量不变” C.在一定温度下，容积一定的密闭容器中 ①确定反应中的“变量”，即随反应的进行 的反应A(s)十2B(g)=C(g)+D(g), 而变化的量，当变量不再变化时，表明反应 当混合气体的压强不变时，则表明该反 已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不 应已达平衡 能判断反应是否处于平衡状态。 D.在一定条件下，可逆反应2NO2(g) ②常见的变量有：气体的颜色和混合气体 N2O,(g)△H<0达到平衡后。保持容 的平均相对分子质量。 器温度和容积不变，再通入一定量NO2, 5.熟记3个定义式 则再次达到平衡时NO2的百分含量减小 气体的密度：印受器器·平均相对分子质 3.常压下羰基化法精炼镍的一步反应为(s)十 量：M=m(总) 4CO(g)一Ni(CO),(g)。230℃时，该反应 n(总) 的平衡常数K=2×10-5。已知：Ni(CO) 转化率：a= 反应物转化的物质的量×100%。 的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。 反应物起始的物质的量 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态 6.必记1个表达式一化学平衡常数表达式： Ni(CO),:第二阶段：将第一阶段反应后的 对于可逆反应：mA(g）十nB(g)一C(g) 气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。 +9D(g),K=cC)·c'(D) 下列判断不正确的是 (） c"(A)·c"(B)9 A.该反应达到平衡时，v解[Ni(CO)]= 《技能提升台 4v的耗(CO) 1.一定温度下，在容积恒定的密闭容器中加入一 B.第一阶段应选择稍高于42.2℃的反 定量的A(s)和B(g),进行如下可逆反应： 应温度 29 火曼快乐暖期 90-= C.第二阶段，230℃时Ni(CO),分解率 6.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定 较高 温度下发生反应A(g)十xB(g)一2C(g),达到 D.其他条件不变，增大c(CO)时平衡向正 平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时 反应方向移动，反应的平衡常数不变 间的变化如甲图所示，正逆反应速率随时间的 4.氧还原反应是燃料电池的核心反应。中科院 变化如乙图所示。下列说法错误的是 某团队对比具有氧化还原与催化功能一体化 c/mol.T.- 21 的CoTAPP-PATA-COF材料与不含氧化还原 功能的Co-COF-366材料电催化氧还原反应机 理如图，下列说法错误的是 304054min 304054/min 021 00 002 02 0.20布06 04 A.前20minB的平均反应速率为0.05mol OH +M-OII HO-c .6 OH 0.8 ·Ll·minl 1.112 2 …-Co-C0f-366 -1.37 B.3040min间该反应使用了催化剂 14 393 —t0Ap.PATA-COf 107 H.O+ -M-00H* -.6 OII M.OII M-O MOOH O: C.化学方程式中的x=1,正反应为放热 图1 图2 反应 A.电催化氧还原反应的△H<0 D.30min、40min时分别改变的条件是减小 B.电催化氧还原反应的速率由步骤b决定 压强、升高温度 C.电催化氧还原反应总反应式为：4OH一 7.(双选)C),催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获 4eO,↑+2H2O 利用与封存技术，该过程主要发生下列反应： D.CoTAPP-PATA-COF催化条件下各过 反应①：CO2(g)+3H2(g)一CHOH(g) 渡态都比Co-COF-366催化条件下稳定 +H,O(g) △H=-49.5kJ·mol- 5.探究2KMnO,+5H2C2O,+3H2SO K,SO,+2MnSO,+10CO2↑+8HO反应 反应②：CO,(g)+H(g)CO(g)+HO(g) 速率的影响因素，有关实验数据如表所示： △H=+41.2kJ·mol 酸性KO 在0.5MPa条件下，将n(CO2):n(H2)为 H2C.O KMnO, 溶液 溶液 溶液褪 1：3的混合气体以一定流速通过装有催化 实验 温度 催化剂 浓度 浓度 色平均 剂的反应器，实验测得CO,的转化率 编号 ℃ 用量g体积 体积 (mol. (ol· 时间 mL mL CH,OH的选择性[n(CH,OH)/na转化 L-1 L (min) (C02)×100%]与温度的关系如图所示。下 25 0.5 0.1 0.2 12.7 列说法错误的是 ( 2 80 0.5 4 0.1 8 0.2 1001 20.,9ga94 125 32n,920 25 0.5 0.01 0.2 6.7 80 240,961 (400,17万 4 25 0 0.01 8 0.2 60 P360,15 下列说法不正确的是 (360.48) 90 320,1月 10 A.a<12.7 B.b>6.7 200,1)240,26 09 280,3)40m.46 2002402032036 400 C.用KMnO,表示该反应速率，v(实验3) 温度℃ >w(实验1) A.升高温度时，CO的选择性增大 D.可通过比较收集相同体积CO,所消耗的 B.一定温度下，增大起始n(CO,):n(H2) 时间来判断反应速率快慢 的比值，可提高CO2的平衡转化率 30 三0002 C.其他条件不变，在280~400℃，产物中 (3)在密闭容器中，将物质的量之比为1：3 n(CH,OH)随温度的升高而减小 的CO2和H2按一定流速通过反应器，CO D.为高效生产CHOH,需研发低温下CO 的平衡转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择 转化率高和CHOH选择性高的催化剂 n(CHOH) 性= 8.T℃时，在一固定容积的 te(A)/(mol.T-) n(CO)+n(CH,OH×100%]随温度 密闭容器中发生反应： 的变化如图所示： 100 A(g)+B(g)=C(s) 80 △H<0,按照不同配比充 290℃ 入A、B,达到平衡时容器 e(B)/(mol-L-) 20 中A、B浓度变化如图中曲线（实线）所示， 0 200 240 280320360 下列判断正确的是 温度/℃ A.T℃时，该反应的平衡常数值为4 ①表示CHOH选择性的是 ,290℃ B.若c点为平衡点，则此时容器内的温度高 ~360℃时催化剂活性受温度影响不大，说 于T℃ 明290℃后曲线b升高的原因 C.T℃时，直线cd上的点均为平衡状态 D.T℃时，c点没有达到平衡，此时反应向 ②在恒温恒压条件下达到平衡时，若CO 逆向进行 的转化率为40%，CHOH的选择性为 9.CO2的资源化利用意义重大，其主要产品 75%,副反应的平衡常数K。= (结果 甲醇可用于生产二甲醚，二甲醚在日用 保留两位有效数字)（用平衡分压代替平衡 化工、制药、农药、染料、涂料等方面有广泛 浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 的用途。CO2催化加氢制甲醇主反应： 《益智欢乐谷 YIzhIhuanicau CO (g)+3H,(g)=CH OH(g)+H2O(g) 人生病时为什么会发烧 △H 酶能够控制人体体温，这涉及到一些化学 副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+HO(g) 平衡的原理。化学平衡的平衡关系取决于化 △H2=+41kJ·mol 学反应的活化能。催化剂可以改变活化能从 而调整化学平衡关系。 (1)已知CO(g)十2H2(g)=CHOH(g) 正常没有生病的人，身体内的生物化学反 △H=-90kJ·mol1则△H1 应平衡没有打破。因为酶活性不单受温度的 kJ·mol厂 影响，其他的比如H、压力等也有影响，当其 (2)在CO2加氢制甲醇的体系中，下列说法 他因素如人生病时酶的活性会改变，则化学平 错误的是 衡对人体温度的控制作用就失效了，人体内的 a.增大初始投料比 n(CO) (H,),有利于提高 多数化学平衡是放热的，所以发烧就产生了。 发烧分两种。第一种是：人体因为某种原因发 CO2的转化率 生了病变，这种病变直接导致人体内的化学平 b.当气体的平均摩尔质量保持不变时，说明 衡紊乱，使得一些本来能够控制的化学平衡失 反应体系已达平衡 控，进而人体温度发生变化。第二种是：病变 C.平衡后，压缩容器体积，主反应平衡正向 并没有产生体温变化，但是人体的自我免疫系 移动，副反应平衡不移动 统却对这个病变有了应答，采取的手段就是用 d.选用合适的催化剂可提高CO2的平衡转 升高体温来改变病变化学平衡相关酶的活性， 化率 达到自我免疫的目的。三0022 假期作业10 8.B[A由曲线d点对应c(A和c(B)可求得K=是A项倍 1.A 误；B.若c为平衡点，则其对应的c(A)和c(B)均大于2，由 2.D[A.增大压强，可增大单位体积内活化分子数目，但活化 于本反应的△H<0,温度升高，平衡逆向移动，B项正确：C 分子百分数不变，A错误：B.该反应的平衡常数表示式为 图中曲线db是T℃的平衡曲线，曲线中的任意一，点都是 K=(CO,温度不变平衡常数不变，达到新手衡时C0 平衡点，故直线cd上的点不是平衡点，C项错误：D.T℃时 (g)的浓度不变，B错误：C.该反应前后气体总的物质的量没 c点未达平衡，其对应的c(A)和c(B)均大于2，而平衡时d 有发生变化，一定温度、客积下，压强始终保持不变，不能作 点的((A)和(B)均等于2，故应该向正向进行，D项错误： 为反应是否达到平衡状态的判断依据，C错误：D.恒温恒容 答案选B.] 通入一定量NO,等效为增大压强，平街向正反应方向移 9.解析：(1)已知：①CO(g)+2H2(g)CHOH(g) 动，新平衡时NO的百分含量与原平衡相比减小，D正确： AH=-90kJ·mol1 故选D,] ②C)2(g)+H(g)==C0(g)+HO(g) 3.A 4.D[A.由图可知电催化氧还原反应的反应物总能量高于生 △H2=+41kJ·mol 成物总能量，则反应为放热反应△H<0,故A正确，B.由图 由盖斯定律可知，①+②得：CO(g)+3H(g)一CHOH(g) 2可知步骤b对应的转化过程活化能最大，反应速率最慢， 十HO(g),则△H1=一49kJ·mol':(2)a.增大初始授料 慢反应决定总反应快慢，故B正确：C,电催化氧还原反应总 比n(CO) 反应为OH厂失电子生成氧气，反应式为4OH一4e m,有利于提高氢气转化率，而降低了C0自身的 O),↑十2H(O,故C正确：D.由图可知中间产物M一OH和 转化率，错误：b.主反应为气体分子数减小的反应，反应前 M-一(O)H在Co-COF-366催化条件下能量更低，物质能量 后气体的平均摩尔质量增大，当气体的平均摩尔质量保持不 越低越稳定，故D错误：故选D。] 变时，说明反应体系已达平衡，b正确：C,平衡后，压缩容器 5.C 体积，相当于增大压强，主反应平衡正向移动，二章化碳含量 6.B [A.=兰前20minB的手均反应连率为 减小、水蒸气含量增加，则副反应平衡逆向移动，错误：d 逃用合适的催化剂可提高反应速率，但是不能提高CO,的 2.0mol/L.-1.0mol/L=0.05mol·L.-+·min,故A正 20 min 平衡转化率，d错误；故选ad;(3)①主反应为放热反应，副 确：B.30min时C和A、B的求度都下降了，而催化剂只会 反应为吸热反应，升高温度主反应逆向移动、副反应正向移 改变反应速率，不会瞬间改变反应物的浓度，故B错误：C. 动，故表示CH,OH选择性的是a:290℃~360℃时催化剂 由图可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相 活性受温度影响不大，而主反应放热，副反应吸热，温度高于 同，则x=1:40min时正逆反应速率都增大，则改变的条件 290℃以后升高温度，主反应逆向移动程度小于副反应逆向 为升高温度，而条件改变后C浓度减小、A、B浓度增大，说 移动程度，所以导致C(),的平衡转化率增大： 明平衡发生了递向移动，则正反应为放热反应，故C正确； ②假设二氧化碳，氢气分别为1mol,3mol:在恒温恒压条件 D.40min时改变的条件为升高温度：30mim时，C和A、B 下达到平衡时，若CO2的转化率为40%，反应0.4mol:设主 的浓度都下降了，反应速率也减小，但是平衡不移动，孩反 反应中转化的CO,的物质的量为amol,则副反应中转化的 应前后气体分子不变，则改变的条件为减小压强，故D正 确：故选B。] CO2的物质的量为(0.4一a)mol, 7.BC[A.反应②为吸热反应，升高温度，平衡正向移动生成 CO.(g)+3H,(g)CH,OH(g)+H.O(g) CO,CO的选择性增大，A正确：B.一定温度下，增大n(CO,) 起始(mol) 1 3 :n(H,)的比值，氢气的转化率提高，二氧化碳的转化率减 转化(mol) 34 小，B错误：C.假设参加反应的二氧化碳是1mol,根据图像 平衡(mol) 可知280℃生成甲醇是0.94×0.03mol=0.0282mol,同理 CO.(g)+H;(g)=CO(g)+H,O(g) 320℃生成甲醇是0.92×0.1mol=0.092mol,360℃生成 起始(mol) 甲醇是0.15×0,48mol=0.072mol,400℃生成甲醇是0.04 转化(mol) 0.4-a0.4-a0.4-a0.4-d ×0.17mol=0.0068mol,即其他条件不变，在280~400℃ 平衡(mol) 间，产物中n(CH(OH)随温度的升高先增大后减小，C错 误：D.根据图像以及结合反应①是放热反应，反应②是吸热 CH,0H的选择性为75%，则0.4a+。X100%-75%.a 反应可知为高效生产CH,OH,需研发低温下CO,转化率高 0.3mol,则反应后CO、H、CHOH、CO、HO的物质的量 和CH,OH选择性高的催化剂，D正确：故选BC。] 分别为0,6mol,2mol.0.3mol,0.1mol、0,4mol,气体的总 65 曼快乐阴 0M-= 物质的量为3.4mol,设体系的总压强为p,则p(CO2)= 7.C[向盐酸中滴加水，盐酸被稀释浓度降低，溶液中 0.6 mol 3.4 mol -器H)= ×p=102 17,p(c0)= (H)减小，由于溶液中存在水的电离平衡，水的离子积不 变，所以溶液中(OH)会增大，A错误：当溶液pH=2时 0.1 mol 3.4 mol 一风到干了行交 Xp= c(H)=0.01mol·L1,根据电荷守恒c(C)+ 3.4 mol c(CHCO))+c(OH)一c(H)+c(NH)可知： K,=pCO)·p(H,O 317 ≈0.033： e(CI)+c(CH,COO)+e(OH)-e(NH:)-(H)= p(CO)·p(H) 3p10p 17×17 0.01mol·L.1,所以c(C)+c(CHCO))+c(OHT)> 答案：(1)一49(2)acd(3)①曲线a主反应放热，副反应 0.0Imol·L,B错误：由于酸性：HCI>CH COOH 吸热，温度高于290℃以后升高温度，主反应逆向移动程度 CH COOH是弱酸，所以将CHCO)NH溶液滴加到盐酸 小于副反应逆向移动程度，所以CO的平衡转化率增大 中，会发生反应：HC+CH COONH一CH COOH+ ②3.3×10 NH,CI,而NH不发生反应，仅有少量发生水解而消耗，且 假期作业11 在酸溶液中水解程度会减弱，因此实验②滴加过程中，溶液 1.C2.D 中均存在c(CH,CO))<(NH),C正确：滴定结来后，① 3.C[A.CH COONH能水解相互促进，促进水的电离，浓 为稀盐酸，②中发生的反应HCI+CH,COONH 度小的溶液水解程度大，故同温下，不同浓度的 CH,C(OOH十NH,Cl格好完全，最终得到等浓度的 CH,COOH和NH,CI混合溶液，①中HCI的浓度与②中 CH COONH,溶液中水的电离程度不同，A错溪：B.产生白 CH COOH浓度相等，由于酸电离产生H会抑制水的电 色沉淀说明存在C,溶液变蓝说明存在CL,将1氧化为 离，但醋酸是弱酸，其电离对水的电离的抑制作用远小于等 1,由于CL部分溶于水，故不能说明C1与水反应存在限 浓度的盐酸，且②溶液中还存在NH,CI会促进水的电离，故 度，B错误：C.NaHA溶液的pH为5.2，说明HA的电离程 滴定结束后，①中水的电离程度比②中小，D错误。] 度大于水标程度：时有K。>KK-於，故有K。·K 8.CD[a点得到K(H,A)=H)HA)=cH) (HA) >KC正确：D.Na,S过量，可与CuSO,反应生成黑色沉 102,b点得到KeH,A)=cH)A)=c(H)= 淀，不能说明存在沉淀转化，D错误：故选C,] e(HA) 4.C[A.比较电离平街常数，知酸性强弱关系：H,CO> 10,由线M表示pH与gHA,HA e(H.A)'K (H.A) HClO>HCO,CO通入到NaCIO溶液中发生反应：CO十 (H,ACA)H=5时，代入电离平街常教，比较离子浓 c(HA) H.O+NaClO—HCIO+NaHCO,A项错误：B.两者按物 质的量1：·1混合，发生反应：NaOH十HS一NaHS+ 度大小。A.当纵坐标为0时，H2A以第一步电离为主，因此 HO,溶液呈碱性，HS水解程度大于电离程度，使水的电 B-0或g品-0，尉音者的氨高子浓度大 c(H2A) 离程度增大，B项错误：C,混合后，两者浓度仍然相等，设为 c,根据Na元素质量守恒得c(Na)=3c,根据S元素质量守 共H准小因光南底M表示pH与起品长A正 恒得c(S)+c(HS)+c(HS)=2c,溶液中物料守幢为： 确：B.a点得到K（H,A)=cHA)=c(H) 2c(Na+)=3e(S-）+3c(HS)+3c(HS),电荷守恒为： c(HA) c(Na)+c(H)=2c(S-)+c(HS)+e(OH),用物料守 102,b点得到Ke(H,A)=cH)A)=c(H) c(HA） 位与电荷守恒共同消除c(Na)后得：c(HS)+3c(H,S)+ 2c(H)=2r(OH)+c(S),C项正确，D.溶液的pH=7 10,国袋是公-8=1， 时，溶质为NaHS和HS,存在以下多个平衡体系：HS一一 B正确：C根据图中信息得到a点，c(HA)=c(H,A),电荷 H+HS,HS =H*+S.HS +H,O=H.S+ 守恒：c(Na)+c(H)=c(HA)+2(A2)+c(OH),又 OH,HOH+OH,其中c(H)=c(OH)> 因a,点溶液显酸性c(H)>((OH),得到溶液中：c(Na) c(S),根据电荷守恒：c(N)+c(H)=2c(S)+ <c(HA)+2c(A2)=c(H.A)+2(A=),故C错误：D c(HS)+c(OH)得c(Na)>c(HS),故c(Na)> pH=5的溶液中K(H,A)=cHHA)=10 c(H,A) c(HS)>c(H)=c(OH)>c(S),D项错误：故选C,] c(HA)_102 5.C6.B ()10-10e(HA)>e(H,A).K (HA)- 66