三年高考真题化学分项汇编专题09反应速率化学平衡.docx
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三年高考真题化学分项汇编专题09反应速率化学平衡
三年(2017-2019)高考真题化学分项汇编:
专题09反应速率、化学平衡
专题09反应速率、化学平衡
1.[2019江苏]在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是
A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10−4mol·L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000
【答案】BD
【解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,分析温度较高时,已达到平衡时的NO转化率可知,温度越高NO转化率越低,说明温度升高平衡向逆方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,∆H<0,故A错误;
B.根据上述分析,X点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO的转化率,故B正确;
C.Y点,反应已经达到平衡状态,此时增加O2的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,可以提高NO的转化率,故C错误;
D.设NO起始浓度为amol/L,NO的转化率为50%,则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L,根据平衡常数表达式K=>=2000,故D正确;
故选BD。
【点睛】解本题时需要注意:
实线中在最高点之前反应没有达到平衡状态,主要讨论温度对化学反应速率的影响;最高点之后反应达到平衡状态,可以研究温度对化学平衡的影响。
2.[2019浙江4月选考]下列说法正确的是
A.H(g)+I2(g)⇌2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?
)+B(g)⇌2C(?
)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1
【答案】B
【解析】A.该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化,当缩小反应容器体积,相当于加压,正逆反应速率同等程度增加,A项错误;
B.在建立平衡前,碳的质量不断改变,达到平衡时,质量不变,因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡,B项正确;
C.若压强不再改变说明反应达到平衡,表明反应前后气体的计量数不等,故A、C不可能均为气体,C项错误;
D.易知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH,合成氨气实际参与反应n(H2)=3×10%=0.3mol,因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|,分解氨气时实际消耗的n(NH3)=2×10%=0.2mol,Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|,则Q1=Q2,D项错误。
故答案选B。
3.[2018天津]室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应;C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。
已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。
下列有关叙述错误的是
A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量
B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br
C.若反应物增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变
D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间
【答案】D
【解析】A.加入NaOH,中和HBr,平衡逆向移动,可增大乙醇的物质的量。
选项A正确。
B.增大HBr浓度,平衡正向移动,有利于生成C2H5Br。
选B正确。
C.若反应物增大至2mol,实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍,比例不变(两次实验反应物的比例都是1:
1,等于方程式中的系数比),这里有一个可以直接使用的结论:
只要反应物的投料比等于系数比,达平衡时反应物的转化率一定是相等的。
所以两种反应物的转化率一定是1:
1。
选项C正确。
D.若起始温度提高至60℃,考虑到HBr是挥发性酸,在此温度下会挥发出去,降低HBr的浓度减慢速率,增加了反应时间。
选项D错误。
点睛:
本题中的反应是反应前后物质的量不变的反应,但是考虑到反应是在水溶液中进行的,而生成的溴乙烷是不溶于水的,即本题中的溴乙烷应该是没有浓度的,所以选项D中是不需要考虑温度升高将溴乙烷蒸出的影响的。
4.[2018江苏]一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
下列说法正确的是
A.v1K3,p2>2p3
C.v1α3(SO2)D.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)<1
【答案】CD
【解析】对比容器的特点,将容器1和容器2对比,将容器1和容器3对比。
容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2,容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍,容器2相当于在容器1达平衡后增大压强,将容器的体积缩小为原来的一半,增大压强化学反应速率加快,υ2υ1,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c22c1,p22p1,α1(SO2)+α2(SO3)1,容器1和容器2温度相同,K1=K2;容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度,升高温度化学反应速率加快,υ3υ1,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡时c3c1,p3p1,α3(SO2)α1(SO2),K3K1。
根据上述分析,A项,υ2υ1,c22c1,A项错误;B项,K3K1,p22p1,p3p1,则p22p3,B项错误;C项,υ3υ1,α3(SO2)α1(SO2),C项正确;D项,c22c1,c3c1,则c22c3,α1(SO2)+α2(SO3)1,α3(SO2)α1(SO2),则α2(SO3)+α3(SO2)1,D项正确;答案选CD。
点睛:
本题考查化学平衡时各物理量之间的关系,解题时巧妙设计中间状态,利用外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响判断。
如容器2先设计其完全等效平衡的起始态为4molSO2和2molO2,4molSO2和2molO2为两倍容器1中物质的量,起始物质的量成倍变化时相当于增大压强。
5.[2018浙江11月选考]已知X(g)+3Y(g)2W(g)+M(g)△H=-akJ·mol-1(a>0)。
一定温度下,在体积恒定的密闭容器中,加入1molX(g)与1molY(g),下列说法正确的是
A.充分反应后,放出热量为akJ
B.当反应达到平衡状态时,X与W的物质的量浓度之比一定为1:
2
C.当X的物质的量分数不再改变,表明该反应已达平衡
D.若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】C
【解析】A、该反应为可逆反应,不会完全进行,投入原料1mol并未完全反应,故放出的热量小于akJ,选项A不正确;B、X和W分别为反应物和生成物,化学计量数只表示反应过程的转化比例,并不能说明达到平衡后的浓度之比,选项B不正确;C、当X的物质的量分数不再变化时,反应达到平衡,选项C正确;D、若增大反应物浓度,正逆反应速率均会增加,选项D不正确。
答案选C。
6.[2018浙江11月选考]已知:
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-197.8kJ•mol—1。
起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2:
1,且总物质的量不变)。
SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表,下列说法不正确的是
温度/K
压强/(105Pa)
1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
A.一定压强下降低温度,SO2的转化率增大
B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等
C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高
【答案】B
【解析】A、由表格数据及勒夏特列原理知,针对放热反应,一定压强下降低温度,平衡正向移动,反应物SO2的转化率増大,选项A正确;B、由于在不同温度、压强下,化学反应速率不一定相等,故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等,选项B错误;C、催化剂对化学平衡移动无影响,但可以缩短到达平衡所花的时间,选项C正确;D、由图中数据可知,不同温度下,1.01×105Pa(常压)下SO2的转化率分别为99.2%,97.5%,93.5%,已经相当高了,且加压后转化率升高并不明显,所以没有必要通过加压提高转化率,选项D正确。
答案选B。
【点睛】本题主要考查了外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,中等难度,解题时要注意运用控制变量的方法比较容器中转化率的变化。
7.[2018浙江4月选考]反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,若在恒压绝热的容器中发生,下列选项表明一定已达平衡状态的是
A.容器内的温度不再变化
B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等
D.容器内气体的浓度c(N2):
c(H2):
c(NH3)=1:
3:
2
【答案】A
【解析】分析:
根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,据此分析解答。
详解:
A.绝热容器,温度不再改变,说明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故A正确;B.该反应在恒压条件下进行,压强始终不变,不能根据压强判断平衡状态,故B错误;C.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等,表示的都是正反应,且不满足计量数关系,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;D.容器内气体的浓度c(N2):
c(H2):
c(NH3)=1:
3:
2,无法判断各组分的浓度是否发生变化,则无法判断平衡状态,故D错误;故选A。
点睛:
本题考查了化学平衡状态的判断,明确化学平衡状态的特征是解题的关键,本题的易错点为C,要注意用化学反应速率表示平衡时,一定要遵守正反应速率=逆反应速率,要存在正逆反应速率,且相等才是平衡状态。
8.[2018浙江4月选考]某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
压强/(×105Pa)
温度/℃
NO达到所列转化率需要时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据,下列说法正确的是
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率变慢
C.在1.0×105Pa、90℃条件下,当转化率为98%时的反应已达到平衡
D.若进入反应塔的混合气体为amol,反应速率以v=△n/△t表示,则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/