2018高考化學高考題及高考模擬試題分項版匯編專題09反應速率化學平衡

./專題09反應速率、化學平衡1．[2017天津卷]常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni<s>+4CO<g>Ni<CO>4<g>。230℃時,該反應的平衡常數(shù)K=2×10?5。已知：Ni<CO>4的沸點為42.2℃,固體雜質(zhì)不參與反應。第一階段：將粗鎳與CO反應轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni<CO>4；第二階段：將第一階段反應后的氣體分離出來,加熱至230℃下列判斷正確的是A．增加c<CO>,平衡向正向移動,反應的平衡常數(shù)增大B．第一階段,在30℃和50℃C．第二階段,Ni<CO>4分解率較低D．該反應達到平衡時,v生成=4v生成<CO>[答案]B[名師點睛]本題考查平衡狀態(tài)的判定、平衡常數(shù)等。落實考試大綱修訂思路,考查學科的必備知識和方法?；瘜W平衡狀態(tài)判斷有兩個依據(jù),一是正逆反應速率相等,二是"變量"不變。注意D項化學平衡狀態(tài)的判斷容易粗心導致出錯。2．[2017XX卷]H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70℃時不同條件下H2OA．圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越快B．圖乙表明,其他條件相同時,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C．圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越快D．圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大[答案]D[名師點睛]本題以雙氧水分解的濃度-時間曲線圖像為載體,考查學生分析圖像、搜集信息及信息處理能力,會運用控制變量法分析影響化學反應速率的因素,并能排除圖中的干擾信息,得出正確的結(jié)論。3．[2017XX卷]溫度為T1時,在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應：2NO2<g>2NO<g>+O2<g><正反應吸熱>。實驗測得：v正=v<NO2>消耗=k正c2<NO2>,v逆=v<NO>消耗=2v<O2>消耗=k逆c2<NO>·c<O2>,k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。下列說法正確的是A．達平衡時,容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5B．達平衡時,容器Ⅱ中SKIPIF1<0比容器Ⅰ中的大C．達平衡時,容器Ⅲ中NO的體積分數(shù)小于50%D．當溫度改變?yōu)門2時,若k正=k逆,則T2>T1[答案]CD[解析]由容器I中反應2NO22NO+O2起始量<mol/L>0.600變化量<mol/L>0.40.40.2平衡量<mol/L>0.20.40.2可以求出平衡常數(shù)K=SKIPIF1<0,平衡時氣體的總物質(zhì)的量為0.8mol,其中NO占0.4mol,所以NO的體積分數(shù)為50%,SKIPIF1<0。在平衡狀態(tài)下,v正=v<NO2>消耗=v逆=v<NO>消耗,所以k正c2<NO2>=k逆c2<NO>?c<O2>,進一步求出SKIPIF1<0。A．顯然容器II的起始投料與容器I的平衡量相比,增大了反應物濃度,平衡將向逆反應方向移動,所以容器II在平衡時氣體的總物質(zhì)的量一定小于1mol,故兩容器的壓強之比一定大于4：5,A錯誤；B．若容器II在某時刻,SKIPIF1<0,由反應2NO22NO+O2起始量<mol/L>0.30.50.2變化量<mol/L>2x2xx平衡量<mol/L>0.3?2x0.5+2x0.2+x因為,SKIPIF1<0,解之得x=SKIPIF1<0,求出此時濃度商Qc=SKIPIF1<0>K,所以容器II達平衡時,SKIPIF1<0一定小于1,B錯誤；C．若容器III在某時刻,NO的體積分數(shù)為50%,由反應2NO22NO+O2起始量<mol/L>00.50.35變化量<mol/L>2x2xx平衡量<mol/L>2x0.5?2x0.35?x由0.5?2x=2x+0.35?x,解之得,x=0.05,求出此時濃度商Qc=SKIPIF1<0>SKIPIF1<0,說明此時反應未達平衡,反應繼續(xù)向逆反應方向進行,NO進一步減少,所以C正確；D．溫度為T2時,SKIPIF1<0>0.8,因為正反應是吸熱反應,升高溫度后化學平衡常數(shù)變大,所以T2>T1,D正確。[名師點睛]試題主要從濃度、溫度對化學反應速率、化學平衡的影響以及平衡常數(shù)的計算等方面,考查學生對化學反應速率、化學平衡等化學基本原理的理解和應用,關(guān)注信息獲取、加工和處理能力的提高。解題時首先要分析反應的特征,如是恒溫恒容還是恒溫恒壓反應,是氣體分子數(shù)目增加的還是氣體分子數(shù)目減小的反應,其次分析所建立的平衡狀態(tài)的條件和平衡狀態(tài)的特征,最后逐一分析試題中所設計的選項,判斷是否正確。本題只給了一個平衡量,通過化學平衡計算的三步分析法,分析容器I中平衡態(tài)的各種與4個選項相關(guān)的數(shù)據(jù),其他容器與I進行對比,通過濃度商分析反應的方向,即可判斷。本題難度較大,如能用特殊值驗證的反證法,則可降低難度。4．[XX市2017屆考前模擬沖刺打靶卷]在3種不同條件下,分別向容積為2L的恒容密閉容器中充入2molA和1molB,發(fā)生反應：2A<g>+B<g>2D<g>

△H=QkJ·mol–1。相關(guān)條件和數(shù)據(jù)見下表：實驗編號實驗Ⅰ實驗Ⅱ?qū)嶒灑蠓磻獪囟?℃700700750達平衡時間/min40530n<D>平衡/mol1.51.51化學平衡常數(shù)K1K2K3下列說法正確的是A．K3＞K2＝K1B．實驗Ⅱ可能使用了催化劑C．實驗Ⅲ達平衡后容器內(nèi)的壓強是實驗Ⅰ的SKIPIF1<0倍D．實驗Ⅲ達平衡后,恒溫下再向容器中通入1molA和1molD,平衡不移動[答案]BDSKIPIF1<0,恒溫下再向容器中通入1molA和1molD,A的濃度變?yōu)?,D的濃度變?yōu)?,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以平衡不移動,故D正確。5．[XX市2017屆仿真模擬〔打靶卷]CO常用于工業(yè)冶煉金屬。在不同溫度下CO還原四種金屬氧化物達平衡后氣體中l(wèi)g與溫度<t>的關(guān)系曲線如右圖。下列說法正確的是A．通過增高反應爐的高度,延長礦石和CO接觸的時間,能減少尾氣中CO的含量B．CO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬CrC．CO還原PbO2的反應ΔH＞0D．工業(yè)冶煉金屬Cu時,高溫有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率[答案]B6．[XX市2017屆三?！沧詈笠痪韂α-氯乙基苯是一種重要的有機合成中間體,其一種制備反應原理為：在T℃時,向2.0L恒容密閉容器中充入0.40mol乙苯<g>和0.40molCl2<g>進行反應,反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：t/min012510n<HCl>/mol00.120.200.320.32下列有關(guān)說法正確的是A．反應在0～2min內(nèi)的平均速率v<α-氯乙基苯>＝0.10mol·L－1·min－1B．10min后,若保持其他條件不變,升高溫度,達到新平衡時測得c<α-氯乙基苯>＝0.18mol·L－1,則反應的ΔH＞0C．在T℃時,起始時若向容器中充入1.0mol乙苯<g>、0.50molCl2<g>和0.50molα-氯乙基苯<g>、0.50molHCl<g>,則反應將向正反應方向進行D．在T℃時,起始時若向容器中充入2.0molα-氯乙基苯<g>和2.2molHCl<g>,達到平衡時,α-氯乙基苯<g>的轉(zhuǎn)化率小于20%[答案]BC－0.32>/2mol·L－1=0.04mol·L－1,c<α-氯乙基苯>=c<HCl>=0.32/2mol·L－1=0.16mol·L－1,K=<0.16×0.16>/<0.04×0.04>=16,起始時充入1.0mol乙苯<g>、0.50molCl2<g>和0.50molα-氯乙基苯<g>、0.50molHCl<g>,此時的Qc=<0.25×0.25>/<0.5×0.25>=0.5<16,說明反應向正反應方向進行,故C正確；D、當通入2.0molα-氯乙基苯和2molHCl時,與原來平衡構(gòu)成等效平衡,α-氯乙基苯的轉(zhuǎn)化率應等于20%,然后再通入0.2molHCl,平衡向逆反應方向進行,α-氯乙基苯轉(zhuǎn)化率增大,即大于20%,故D錯誤。點睛：本題的難點是選項D,可以通過等效平衡的觀點解決,即先通入2.0molα-氯乙基苯和2molHCl,與原平衡構(gòu)成等效平衡,即α-氯乙基苯的轉(zhuǎn)化率應等于20%,然后再通入0.2molHCl,平衡向逆反應方向進行,α-氯乙基苯轉(zhuǎn)化率增大,即大于20%。7．[XX市2017屆三?！沧詈笠痪韂已知：①4NH3<g>＋5O2<g>4NO<g>＋6H2O<g>ΔH1＝－905.5kJ·molˉ1②N2<g>＋O2<g>2NO<g>ΔH2一定條件下,NO可以與NH3反應轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì),反應如下：③4NH3<g>+4NO<g>+O2<g>4N2<g>+6H2O<g>ΔH3＝－1625.5kJ·molˉ1。下列說法正確的是A．反應①使用催化劑,ΔH1減小B．反應②生成物總能量低于反應物總能量C．反應③一定能自發(fā)進行D．反應③達到平衡后升高溫度,v<正>、v<逆>的變化如右圖所示[答案]C8．[天津市河西區(qū)2017屆三模]一定條件下,CO2<g>+3H2<g>H2O<g>+CH3OH<g>△H=-53.7kJ/mol；向2L恒容恒溫密閉容器中充入1molCO2和2.8molH2反應,圖中過程I、Ⅱ是在兩種不同催化劑作用下建立平衡的過程中CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間<t>的變化曲線。下列說法不正確的是A．m點:v<正>>v<逆>B．活化能：過程Ⅱ>過程IC．n點時該反應的平衡常數(shù)K＝50D．過程I,t2時刻改變的反應條件可能是升高溫度[答案]C[解析]A．m點CO2的轉(zhuǎn)化率不是最大,反應在向正反應方向進行,因此v<正>>v<逆>,A正確；B．過程I首先達到平衡狀態(tài),說明反應速率快,因此活化能：過程Ⅱ>過程I,B正確；C．n點時CO2的轉(zhuǎn)化率是0.8,則根據(jù)方程式可知CO2<g>+3H2<g>H2O<g>+CH3OH<g>起始濃度〔mol/L0.51.400轉(zhuǎn)化濃度〔mol/L0.41.20.40.4平衡濃度〔mol/L0.10.20.40.4所以該反應的平衡常數(shù)K＝SKIPIF1<0＝200,C錯誤；D．過程I,t2時刻轉(zhuǎn)化率降低,說明反應向逆反應方向進行,由于正反應放熱,因此改變的反應條件可能是升高溫度,D正確,答案選C。9．[天津市和平區(qū)2017屆三模]在甲、乙、丙三個不同密閉容器中,按不同方式投料,起始濃度和起始容積相同,一定條件下發(fā)生反應：N2<g>+3H2<g>2NH3<g>△H下列說法正確的是〔A．V甲>V乙B．K丙>K乙C．V甲=V丙D．c乙>c甲[答案]D10．[XX市2017屆二模]向甲、乙、丙三個恒容密閉容器中分別充入一定量的A和B,發(fā)生反應：A<g>+xB<g>2C<g>。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表,反應過程中C的濃度隨時間變化關(guān)系如下圖。下列說法正確的是容器甲乙丙容積0.5L0.5L1.0L溫度/℃T1T2T2反應物起始量1.5molA0.5molB1.5molA0．5molB6molA2molBA．T1>T2,x=1B．T2℃C．A的平衡轉(zhuǎn)化率a<甲>：a<乙>=2：3D．15～20min內(nèi)C的平均反應速率v<乙><v<丙>[答案]B點睛：本題考查化學反應速率計算、影響化學平衡移動的因素、化學平衡圖象與有關(guān)計算,難度較大,B選項為易錯點、難點。11．[XX市2017屆第三次聯(lián)考]工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應：CO<g>+2H2<g>CH3OH<g>。一定條件下,將0.5molCO和0.5molH2在體積為2L的密閉容器中發(fā)生上述反應,則下列示意圖合理的是A．AB．BC．CD．D[答案]A[解析]A．CO<g>+2H2<g>CH3OH<g>CO的體積分數(shù)=SKIPIF1<0×100%=50%,可見反應過程中CO的體積分數(shù)始終是50%,而隨著反應的進行,CH3OH的體積分數(shù)逐漸增大,平衡后不再改變,故A正確；B．平衡時CO和CH3OH的物質(zhì)的量不一定相等,故B錯誤；C．反應未開始時H2的濃度為SKIPIF1<0=0.25mol/L,故C錯誤；D．V正<H2>：V逆<CH3OH>=2:1時反應達到不平衡,故D錯誤；答案為A。12．[蘇錫常鎮(zhèn)四市2017屆高三教學情況調(diào)研〔二]汽車尾氣凈化器中發(fā)生的反應為2NO<g>+2CO<g>N2<g>+2CO2<g>。一定溫度下,在三個體積均為1.0L恒容密閉容器中發(fā)生上述反應,測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下：容器溫度/〔℃起始物質(zhì)的量〔mol>平衡物質(zhì)的量〔mol>NOCON2CO2N2CO2I4000.20.2000.12II4000.40.400III300000.10.20.075下列說法正確是A．該反應的ΔS<0、ΔH<0B．容器I中達到平衡所需時間2s,則v<N2>=0.06mol?L-1·S-1C．達到平衡時,體系中c<CO>關(guān)系：c<CO,容器II>>2c<CO,容器I>D．若起始時向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,開始時V正>V逆[答案]ADmol/<L·s>,故B錯誤；C、反應II相當于在I的基礎上再通入0.2molNO和0.2molCO,此時假如平衡不移動,c<CO,容器II>=2c<CO,容器I>,增大反應物的濃度,平衡向正反應方向移動,因此有c<CO,容器II><2c<CO,容器I>,故C錯誤；D、2NO<g>+2CO<g>N2<g>+2CO2<g>起始濃度：0.20.200變化濃度：0.120.120.060.12平衡濃度：0.080.080.060.12根據(jù)化學平衡常數(shù)的表達式,K=SKIPIF1<0=21,若起始時向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,此時的濃度商Qc=SKIPIF1<0=10<21,說明反應向正反應方向進行,V正>V逆,故D正確。點睛：本題易錯點是選項C,首先分析反應I投入量和反應II的投入量,反應II的投入量與反應I投入量呈比值,因此在反應I的基礎上再投入通入0.2molNO和0.2molCO,假如平衡不移動,,c<CO,容器II>=2c<CO,容器I>,增加反應物的濃度,平衡向正反應方向移動,CO被消耗,因此有c<CO,容器II><2c<CO,容器I>,從而作出合理判斷。13．[XX市2017屆第二次質(zhì)量檢查]容積固定的密閉容器中,充入一定體積的CO2和H2,發(fā)生反應：CO2<g>+3H2<g>CH3OH<g>+H2O<g>。測得不同溫度下CO2的物質(zhì)的量隨時間變化如右圖。下列說法正確的是〔A．該反應為吸熱反應B．T1、T2對應的平衡常數(shù)K1>K2C．T1時,圖中A點的正反應速率小于逆反應速率D．T2時,若上述反應在壓強恒定的密閉容器中進行,達平衡的時間變短[答案]D點睛：本題考查化學平衡計算及外界條件對化學平衡影響,為高頻考點,側(cè)重考查學生圖象分析能力,解答本題的關(guān)鍵是關(guān)鍵圖像,判斷出溫度的高低。14．[XX、XX、XX2017屆第三次模擬]溫度為T時,向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5,發(fā)生反應：PCl5<g>=====PCl3<g>+Cl2<g>△H=akJ/mol〔a>00～10min保持容器溫度不變,10min時改變一種條件,整個過程中PCl5、PCl3、Cl2的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是A．0～4min的平均速率v<Cl2>=0.05mol/<L·min>B．10min時改變的條件是分離出一定量的PCl5C．起始時向該容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,保持溫度為T,反應達平衡時放出的熱量大于1.6akJD．溫度為T,起始時向該容器中充入1.0molPCl5、0.10molPCl3和0.10molCl2,反應達到平衡前,v<正>＞v<逆>[答案]CD15．[XX市2017屆第三次模擬]汽車尾氣脫硝脫碳主要原理為：2NO<g>+2CO<g>N2<g>+2CO2<g>△H<0。在一定條件下的密閉容器中,用傳感器測得該反應在不同時間NO和CO濃度如下表：時間/s01234C<NO>/mol?L-19.50×10-34.50×10-32.50×10-51.50×10-31.5×10-3C<CO>/mol?L-19.00×10-34.00×10-32．00×10-31.00×10-31.00×10-3下列說法正確的是A．—定溫度下,從開始到平衡,該反應的平衡常數(shù)逐漸增大B．前2s內(nèi)的平均反應速率v<N2>=1.75×10-3mol·L-1·s-1C．達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為11．11%D．3s時NO和CO的濃度都不再變化,反應停止進行[答案]B[解析]A、化學平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,故A錯誤；B、根據(jù)化學反應速率數(shù)學表達式,v<NO>=<9.5×10－3－2.5×10－3>/2mol/<L·s>=3.5×10－3mol/<L·s>,利用化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,v<N2>=v<NO>/2=3.5×10－3/2mol/<L·s>=1.75×10－3mol/<L·s>,故B正確；C、3s時達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率是<9×10－3－1×10－3>/9×10－3×100%=88.89%,故C錯誤；D、化學平衡是動態(tài)平衡,反應不會停止,故D錯誤。16．[XX省2017屆4月調(diào)研]在不同溫度下按照相同物質(zhì)的量投料發(fā)生反應：CO<g>+2H2<g>CH3OH<g>△H<0,測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示,有關(guān)說法正確的是A．反應溫度：T1>T2B．正反應速率：υ正<y>=υ正<w>C．混合氣體密度：ρ<x>>ρ<w>D．混合氣體平均摩爾質(zhì)量：M<y><M<z>[答案]C點睛：本題考查溫度、壓強、轉(zhuǎn)化率等之間的關(guān)系,明確外界條件對反應速率及平衡的影響是解本題的關(guān)鍵,易錯選項是C、D,注意根據(jù)ρ=m/V、M=m/n來分析解答即可,注意質(zhì)量守恒定律的應用。17．[XX省三區(qū)八校2017屆第二次模擬]為了研究在溫度對苯催化加氫的影響,以檢驗新型鎳催化劑的性能。采用相同的微型反應裝置,壓強為0.78Mpa,氫氣、苯的物質(zhì)的量之比為6.5:1。定時取樣分離出氫氣后,分析成分得如下表結(jié)果：下列說法錯誤的是〔A．當溫度超過280℃,苯的轉(zhuǎn)化率迅速下降,可能是因為該反應為吸熱的可逆反應B．在110～240℃苯的轉(zhuǎn)化率為100%。說明該鎳催化劑活性較高,能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)催化而且不發(fā)生副反應C．增大壓強與提高氫氣、苯的物質(zhì)的量比都有利于提高苯的轉(zhuǎn)化率D．由表中數(shù)據(jù)來看,隨著反應溫度的升高,苯的轉(zhuǎn)化率先升高后降低[答案]A18．[XX市2017屆4月模擬]如圖所示,向A、B中均充入1molx、lrnolY,起始時A、B的體積都等于1L。在同溫、同壓和催化劑存在的條件下,關(guān)閉活塞K,使兩容器中都發(fā)生下述反應：X〔g+Y〔g2Z〔g+W〔g△H<O,達平衡時,A的體積為1.4L。下列說法錯誤的是A．兩容器中的反應分別達到平衡時,反應物X的速率：v〔B>v〔AB．A容器中x的轉(zhuǎn)化率為80％C．平衡時的壓強：PA<PBD．平衡時Y體積分數(shù)：A>B[答案]D[解析]A、A為恒壓過程,B為恒容過程,該反應為體積增大的反應,反應過程中B的壓強大于A,反應物X的速率：v〔B>v〔A,故A正確；B、達到平衡時混合氣體的物質(zhì)的量為1.4×2mol=2.8mol,增大0.8mol,根據(jù)X〔g+Y〔g2Z〔g+W〔g,每有1molX參加反應,生成物增多1mol,現(xiàn)增多0.8mol,反應0.8molX,轉(zhuǎn)化率為80%,故B正確；C、A為恒壓過程,B為恒容過程,該反應為體積增大的反應,反應過程中B的壓強大于A,平衡時的壓強：PA<Pb,故C正確；D、A為恒壓過程,B為恒容過程,該反應為體積增大的反應,反應過程中B的壓強大于A,A中正向進行的程度大于B,平衡時Y體積分數(shù)：A<B,故D錯誤。故選D。點睛：本題難度較大,需變換平衡去思考,要求思維過程清晰,是訓練思維的好題。19．[烏魯木齊市2017屆三模]900℃時,向2.0L恒容密閉容器中充入0.40mol經(jīng)一段時間后達到平衡,反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)如下表所示：時間/min010203040n<乙苯>/mol0.400.300.24n2n3n<苯乙烯>/mol0.000.10n10.200.20下列說法正確的是〔A．保持其他條件不變,向容器中充入不參與反應的水蒸氣作為稀