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化学平衡
化学反应速率和平衡高考题汇总
2017年高考真题
1、（2017全国卷I，28）（3）H2S与CO2在高温下发生反应：
H2S（g）+CO2（g）
COS（g）+H2O（g）。
在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率
=_______%，反应平衡常数K=________。
②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率
_____
，该反应的
H_____0。
（填“>”“<”或“=”）
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号）
A．H2SB．CO2C．COSD．N2
2、（2017全国卷II，27）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
回答下列问题：
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10（g）=C4H8（g）+H2（g）ΔH1
图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是__________（填标号）。
A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强
（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。
图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。
图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。
（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。
丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。
3、（2017全国卷III，28）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。
回答下列问题：
（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。
写出发生反应的化学方程式________。
该反应需要在加压下进行，原因是________________________。
（4）298K时，将20mL3xmol·L−1Na3AsO3、20mL3xmol·L−1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：
（aq）+I2（aq）+2OH−（aq）
（aq）+2I−（aq）+H2O（l）。
溶液中c（
）与反应时间（t）的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。
a.溶液的pH不再变化
b.v（I−）=2v（
）
c.c（
）/c（
）不再变化
d.c（I−）=ymol·L−1
②tm时，v正_____v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
③tm时v逆_____tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。
④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___________。
4、（2017北京理综26）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：
资料：
TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181（升华）
316
1412
熔点/℃
−69
−25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
——
微溶
难溶
（1）氯化过程：
TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：
CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：
_______________。
5、（2017天津理综6）常压下羰基化法精炼镍的原理为：
Ni（s）+4CO（g）
Ni（CO）4（g）。
230℃时，该反应的平衡常数K=2×10−5。
已知：
Ni（CO）4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：
将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；
第二阶段：
将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A．增加c（CO），平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C．第二阶段，Ni（CO）4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v生成[Ni（CO）4]=4v生成（CO）
6、（2017天津理综10）H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。
Ⅰ．H2S的除去
方法1：
生物脱H2S的原理为：
H2S+Fe2（SO4）3
S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4
2Fe2（SO4）3+2H2O
（1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是______________。
（2）由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。
若反应温度过高，反应速率下降，其原因是______________。
Ⅱ．SO2的除去
方法1（双减法）：
用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液
Na2SO3
（4）写出过程①的离子方程式：
____________________________；CaO在水中存在如下转化：
CaO（s）+H2O（l）
Ca（OH）2（s）
Ca2+（aq）+2OH−（aq）
从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________________。
7、（2017海南化学11）已知反应CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）△H＜0．在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡．下列叙述正确的是（ ）
A．升高温度，K减小B．减小压强，n（CO2）增加
C．更换高效催化剂，α（CO）增大D．充入一定量的氮气，n（H2）不变
8、（2017海南化学14）碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产．回答下列问题：
（2）已知：
①2NaOH（s）+CO2（g）═Na2CO3（s）+H2O（g）△H1=﹣127.4kJ•mol﹣1
②NaOH（s）+CO2（g）═NaHCO3（s）△H1=﹣131.5kJ•mol﹣1
反应2NaHCO3（s）═Na2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g）的平衡常数表达式K= ．
9、（2017江苏化学10）H2O2分解速率受多种因素影响。
实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B.图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C.图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
10、（2017江苏化学15）温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:
2NO2（g）
2NO（g）+O2（g）（正反应吸热）。
实验测得:
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逆为速率常数，受温度影响。
下列说法正确的是
A.达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
B.达平衡时，容器Ⅱ中c（O2）/c（NO2）比容器Ⅰ中的大
C.达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%
D.当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2>T1
11、（2017浙江化学12）已知：
X（g）＋2Y（g）
3Z（g） ΔH＝－akJ·molˉ1（a＞0）。
下列说法不正确的是
A．0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol
B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化
C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达akJ
D．升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
12、（2017浙江化学21）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·Lˉ1）随时间（min）变化的有关实验数据见下表。
时间
水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ（pH＝2）
0.4
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ（pH＝4）
0.4
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Ca2+）
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0
下列说法不正确的是
A．在0～20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol·Lˉ1·minˉ1
B．水样酸性越强，M的分解速率越快
C．在0～20min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D．由于Ca2+存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
13、（2017浙江化学30）
（2）在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混和气体（体积比1∶4，总物质的量amol）进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示（选择性：
转化的CO2中生成CH4或CO的百分比）。
反应Ⅰ CO2（g）＋4H2（g）
CH4（g）＋2H2O（g） ΔH4
反应Ⅱ CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH5
①下列说法不正确的是________
A．△H4小于零
B．温度可影响产物的选择性
C．CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少
D．其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为1∶3，可提高CO2平衡转化率
②350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL该温度下反应Ⅰ的平衡常数为________（用a、V表示）
③350℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。
画出400℃下0~t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。
2016年高考真题
1.（2016·江苏化学，15，4分）一定温度下，在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2（g）＋CO（g）
CH3OH（g）达到平衡，下列说法正确的是（双选）（ ）
容器
温度/K
物质的起始浓度/mol·L－1
物质的平衡浓度/mol·L－1
c（H2）
c（CO）
c（CH3OH）
c（CH3OH）
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A.该反应的正反应放热
B.达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时，容器Ⅱ中c（H2）大于容器Ⅲ中c（H2）的两倍
D.达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
2.（2016·四川理综，6，7分）一定条件下，CH4与H2O（g）发生反应：
CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）。
设起始
＝Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数φ（CH4）与Z和T（温度）的关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.该反应的焓变ΔH>0
B.图中Z的大小为a>3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中
＝3
D.温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后φ（CH4）减小
3．（2015·海南化学，8，4分）10mL浓度为1mol·L－1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是（双选）（ ）
A．K2SO4B．CH3COONa
C．CuSO4D．Na2CO3
4．（2015·福建理综，12，6分）在不同浓度（c）、温度（T）条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。
下列判断不正确的是（ ）
c/mol·L-1
v/mmol·L-1
·min-1
T/K
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A.a＝6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b＜318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
5．（2015·天津理综，6，6分）某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：
X（g）＋mY（g）
3Z（g）平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。
在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。
下列叙述不正确的是（ ）
A．m＝2
B．两次平衡的平衡常数相同
C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1
D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol·L－1
6．（2015·重庆理综，7，6分）羰基硫（COS）可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：
CO（g）＋H2S（g）
COS（g）＋H2（g） K＝0.1
反应前CO物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol。
下列说法正确的是（ ）
A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S物质的量为7mol
D．CO的平衡转化率为80%
7．（2015·安徽理综，11，6分）汽车尾气中NO产生的反应为：
N2（g）＋O2（g）
2NO（g），一定条件下，等物质的量的N2（g）和O2（g）在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是（ ）
A．温度T下，该反应的平衡常数K＝
B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0
8．（2015·四川理综，7，6分）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：
C（s）＋CO2（g）
2CO（g），平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：
气体分压（p分）＝气体总压（p总）×体积分数。
下列说法正确的是（ ）
A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总
9．（2015·江苏化学，15，4分）在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下反应CO2（g）＋C（s）
2CO（g）达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。
下列说法正确的是（双选）（ ）
A．反应CO2（g）＋C（s）===2CO（g）的ΔS＞0、ΔH＜0
B．体系的总压强p总：
p总（状态Ⅱ）＞2p总（状态Ⅰ）
C．体系中c（CO）：
c（CO，状态Ⅱ）＜2c（CO，状态Ⅲ）
D．逆反应速率：
v逆（状态Ⅰ）＞v逆（状态Ⅲ）
10．（2014·安徽理综，10，6分）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：
2NO2（g）＋O3（g）
N2O5（g）＋O2（g），若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（ ）
A
B
升高温度，平衡常数减小
0～3s内，反应速率为：
v（NO2）＝0.2mol·L－1
C
D
t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
达平衡时，仅改变x，则x为c（O2）
11．（2014·四川理综，7，6分）在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g），发生反应X（g）＋Y（g）
M（g）＋N（g），所得实验数据如下表：
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n（X）
n（Y）
n（M）
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是（ ）
A．实验①中，若5min时测得n（M）＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v（N）＝1.0×10－2mol·（L·min）－1
B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0
C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D．实验④中，达到平衡时，b>0.060
12．（2014·江苏化学，15，4分）一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：
2CH3OH（g）
CH3OCH3（g）＋H2O（g）
容器
编号
温度（℃）
起始物质的量（mol）
平衡物质的量（mol）
CH3OH（g）
CH3OCH3（g）
H2O（g）
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是（双选）（ ）
A．该反应的正反应为放热反应
B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行
13．（2014·福建理综，12，6分）在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c（N2O）/mol·L－1
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
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c114．（2014·课标全国卷Ⅰ，9，6分）已知分解1molH2O2放出热量98kJ在含少量
I－的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98kJ·mol－1
D．v（H2O2）＝v（H2O）＝v（O2）
15．（2014·北京理综，12，6分）一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解。
不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V（O2）/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）（ ）
A．0～6min的平均反应速率：
v（H2O2）≈3.3×10－2mol·（L·min）－1
B．6～10min的平均反应速率：
v（H2O2）<3.3×10－2mol·（L·min）－1
C．反应至6min时，c（H2O2）＝0.30mol·L－1
D．反应至6min时，H2O2分解了50%
16．（2014·重庆理综，7，6分）在恒容密闭容器中通入X并发生反应：
2X（g）
Y（g），温度T1、T2下X的物质的量浓度c（X）随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2下，在0～t1时间内，v（Y）＝
mol·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
17.（2016·课标全国卷Ⅱ，27，14分）丙烯腈（CH2===CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2===CHCHO）和乙腈（CH3CN）等。
回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
①C3H6（g）＋NH3（g）＋
O2（g）===C3H3N（g）＋3H2O（g）
ΔH＝－515kJ·mol－1
②C3H6（g）＋O2（g）===C3H4O（g）＋H2O（g）
ΔH＝－353kJ·mol－1
两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是__________________________；
有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是__________________________；
提高丙烯腈反应选择性的关键因素是____________________________。
（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃，低于460℃时，丙烯腈的产率 （填“是”或“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是_________________________________________；
高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是 （双选，填标号）。
A.催化剂活性降低B.平衡常数变大
C.副反应增多D.反应活化能增大
（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。
由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为 ，理由是____________________，
进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为 。
18.（2016·浙江理综，28，15分）催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。
研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。
反应的热化学方程式如下：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH1＝－53.7kJ·mol－1 Ⅰ
CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH2 Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2，在相同
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