高考化学一轮真题备选题库 专题7 化学反应速率与化学平衡.docx

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高考化学一轮真题备选题库专题7化学反应速率与化学平衡

专题7　化学反应速率与化学平衡

考点一　化学反应速率与化学平衡的有关概念及影响因素

1．（2013·山东理综，6分）对于反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH＜0，在其他条件不变的情况下（　　）

A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变

B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变

C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变

D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变

解析：

选B　本题考查化学平衡的移动与热化学知识，意在考查考生运用化学平衡知识解决实际问题的能力。

加入催化剂，平衡不移动，放出的热量不变，A项错误；反应前后气体分子数不变，改变压强，平衡不移动，B项正确；升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应放出的热量减少，C项错误；原电池中化学能主要转化为电能，D项错误。

2．（2013·安徽理综，6分）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：

MgSO4（s）＋CO（g）MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g）ΔH>0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（　　）

选项

x

y

A

温度

容器内混合气体的密度

B

CO的物质的量

CO2与CO的物质的量之比

C

SO2的浓度

平衡常数K

D

MgSO4的质量（忽略体积）

CO的转化率

解析：

选A　本题考查化学平衡图象，意在考查考生对化学平衡移动原理的理解能力。

温度升高，平衡正向移动，混合气体的密度增大，A项正确；增大CO的物质的量，平衡正向移动，但CO2与CO的物质的量之比减小，B项错误；增大SO2的浓度，平衡逆向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数K不变，C项错误；增大MgSO4的质量，平衡不移动，CO的转化率不变，D项错误。

3．（2013·大纲理综，6分）一定条件下存在反应：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），其正反应放热。

现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。

达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同

C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多

D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1

解析：

选CD　本题考查化学反应速率和化学平衡，意在考查考生对化学反应速率和化学平衡的理解能力。

容器Ⅰ中反应从正反应建立平衡，正反应速率逐渐减小，Ⅱ中反应从逆反应建立平衡，正反应速率逐渐增大，因此正反应速率不同，A项错误；容器Ⅰ、Ⅲ中反应放出的热量不同，由于容器绝热，因此反应温度不同，平衡常数不同，B项错误；容器Ⅰ中反应达平衡的过程放出热量，容器Ⅱ中反应达平衡的过程吸收热量，因正反应放热，逆反应吸热，因此两容器中反应进行的程度均小于恒温容器中的，则容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多，容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1，C、D正确。

4．（2012·安徽理综，6分）一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：

SO2（g）＋2CO（g）催化剂,2CO2（g）＋S（l）　ΔH＜0

若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（　　）

A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变

B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快

C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率

D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变

解析：

正反应是气体分子数减小的反应，因此平衡前，随着反应的进行容器内压强不断变化，A项错；因硫为液态，故平衡时，其他条件不变，分离出硫，反应速率不变，B项错；正反应是放热反应，故升高温度，平衡逆向进行，SO2的转化率降低，C项错；其他条件不变时，使用不同的催化剂，只能改变反应速率，不影响平衡的移动，故反应的平衡常数不变，D项正确。

答案：

D

5．（2012·全国理综，6分）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：

CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）　ΔH<0

反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是（　　）

A．增加压强　　　　　　　　B．降低温度

C．增大CO的浓度D．更换催化剂

解析：

选项A，该反应为反应前后气体分子数相等的反应，压强对CO的转化率无影响；选项B，该反应为放热反应，降低温度有利于化学平衡向右移动，提高CO的转化率；增大CO的浓度会降低CO的转化率；选项D，更换催化剂不能使化学平衡发生移动。

答案：

B

6．（2012·重庆理综，6分）在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：

a（g）＋b（g）2c（g）；ΔH1<0

x（g）＋3y（g）2z（g）；ΔH2>0

进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所作的功），下列叙述错误的是（　　）

A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变

B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高

C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变

D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大

解析：

等压时，通入惰性气体后，第二个反应平衡向左移动，反应器内温度升高，第一个反应平衡向左移动，c的物质的量减小，选项A错误。

等压下通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向（放热反应方向）移动，所以体系温度升高，选项B正确。

选项C，由于容器体积不变，通入惰性气体不影响各种物质的浓度，所以各反应速率不变。

选项D，等容时，通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向移动，y的物质的量浓度增大。

答案：

A

7．（2011·江苏，4分）下列说法正确的是（　　）

A．一定温度下，反应MgCl2（l）===Mg（l）＋Cl2（g）的ΔH>0、ΔS>0

B．水解反应NH

＋H2ONH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动

C．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应

D．对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率

解析：

本题考查化学反应原理中的热效应、电化学和化学平衡等知识，意在考查考生综合运用化学反应原理知识的能力．A项，分解反应是吸热反应，故ΔH>0，由于产物中有气体，故ΔS>0，正确；B项，水解反应是吸热反应，升温时水解平衡正向移动，不正确；C项，铅蓄电池放电时负极发生氧化反应，充电时阳极也发生氧化反应，故不正确；D项，升温可使化学反应速率加快，而加入的MnO2是催化剂，故也能使化学反应速率加快，正确．

答案：

AD

8．（2011·安徽理综，6分）电镀废液中Cr2O

可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：

Cr2O

（aq）＋2Pb2＋（aq）＋H2O（l）2PbCrO4（s）＋2H＋（aq）　ΔH<0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（　　）

解析：

本题考查化学平衡及图象分析，意在考查考生对化学平衡移动、化学平衡常数、物质转化率等概念的理解以及对化学图象的认识．该反应放热（ΔH<0），升温平衡逆向移动，平衡常数K减小，A项正确；B项pH增大时，c（OH－）增大，平衡正向移动，Cr2O

转化率升高，B项错误；温度升高，化学反应速率增大，C项错误；c（Pb2＋）增大时，平衡正向移动，n（Cr2O

）减小，D项错误．

答案：

A

9．（2011·重庆理综，6分）一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是（　　）

A．CO2（g）＋2NH3（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＜0

B．CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）；ΔH＞0

C．CH3CH2OH（g）CH2===CH2（g）＋H2O（g）；ΔH＞0

D．2C6H5CH2CH3（g）＋O2（g）2C6H5CH===CH2（g）＋2H2O（g）；ΔH＜0

解析：

本题考查化学平衡知识，通过分析图象确定可能对应的反应．观察图象可知，达到平衡用的时间短反应速率快，T2>T1、p1>p2.升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，ΔH<0；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A选项中反应符合要求．

答案：

A

10．（2010·福建理综，6分）化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应4～8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，结果应是（　　）

A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1

B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1

C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1

D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1

解析：

本题考查化学反应速率的计算，意在考查考生对图表的分析能力和数据的处理能力.4～8min间化合物Bilirubin的浓度变化为Δc＝10μmol·L－1，则v（Bilirubin）＝

＝2.5μmol·L－1·min－1；根据图示，每隔4min化合物Bilirubin的浓度减小一半，则16min时化合物Bilirubin的浓度为8min时浓度的1/4，故16min时其浓度为10μmol·L－1×1/4＝2.5μmol·L－1，B项正确．

答案：

B

11．（2010·重庆理综，6分）COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g）　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：

①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是（　　）

A．①②④B．①④⑥

C．②③⑤D．③⑤⑥

解析：

本题考查外界因素对化学平衡移动的影响，从不同层面考查勒夏特列原理的应用．该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，②错；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，③错；该反应正反应为气体分子数增大的反应，减压时平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，④正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，⑤错；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物浓度降低，平衡向气体增加的方向移动，即向正反应方向移动，反应物转化率提高，⑥正确．

答案：

B

12．（2009·广东，3分）难挥发性二硫化钽（TaS2）可采用如下装置提纯．将不纯的TaS2粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中．反应如下：

TaS2（s）＋2I2（g）

TaI4（g）＋S2（g）

下列说法正确的是（　　）

A．在不同温度区域，TaI4的量保持不变

B．在提纯过程中，I2的量不断减少

C．在提纯过程中，I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区

D．该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比

解析：

A项，TaI4主要存在于高温区．B项，在提纯过程中，I2的量基本保持不变．D项，该反应的平衡常数为：

K＝

，与二者的乘积成正比．

答案：

C

13．（2009·福建理综，6分）某探究小组利用丙酮的溴代反应（CH3COCH3＋Br2

CH3COCH2Br＋HBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系．反应速率v（Br2）通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定．在一定温度下，获得如下实验数据：

实验序号

初始浓度c/mol·L－1

溴颜色消失所需时间t/s

CH3COCH3

HCl

Br2

①

0.80

0.20

0.0010

290

②

1.60

0.20

0.0010

145

③

0.80

0.40

0.0010

145

④

0.80

0.20

0.0020

580

分析实验数据所得出的结论不正确的是（　　）

A．增大c（CH3COCH3），v（Br2）增大

B．实验②和③的v（Br2）相等

C．增大c（HCl），v（Br2）增大

D．增大c（Br2），v（Br2）增大

解析：

A项，由实验①和②对比可知增大c（CH3COCH3），反应时间变少，v（Br2）增大．B项，实验②和③反应时间相同，起始Br2的浓度相同，则v（Br2）相等．C项，比较实验①和③可知，增大c（HCl）时，反应时间缩短，v（Br2）增大．D项，比较实验①和④可知，增大c（Br2）时，v（Br2）相同，故选D.

答案：

D

考点二　化学平衡常数与转化率

14．（2013·江苏，4分）一定条件下存在反应：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），其正反应放热。

现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。

达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同

C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多

D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1

解析：

选CD　本题考查化学反应速率和化学平衡，意在考查考生对化学反应速率和化学平衡的理解能力。

容器Ⅰ中反应从正反应建立平衡，正反应速率逐渐减小，Ⅱ中反应从逆反应建立平衡，正反应速率逐渐增大，因此正反应速率不同，A项错误；容器Ⅰ、Ⅲ中反应放出的热量不同，由于容器绝热，因此反应温度不同，平衡常数不同，B项错误；容器Ⅰ中反应达平衡的过程放出热量，容器Ⅱ中反应达平衡的过程吸收热量，因正反应放热，逆反应吸热，因此两容器中反应进行的程度均小于恒温容器中的，则容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多，容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1，C、D正确。

15．（2013·福建理综，16分）利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。

（1）工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为________。

②常温下，不能与M单质发生反应的是________（填序号）。

a．CuSO4溶液b．Fe2O3

c．浓硫酸d．NaOH溶液

e．Na2CO3固体

（2）利用H2S废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法

已知：

H2S（g）===H2（g）＋1/2S2（g）

在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。

以H2S起始浓度均为cmol·L－1测定H2S的转化率，结果见上图。

图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。

据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K＝________；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：

________。

②电化学法

该法制氢过程的示意图如上图。

反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是________________________________________________________________________；

反应池中发生反应的化学方程式为________________________________。

反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为____________________________。

解析：

本题主要考查氢气的制取和电化学知识，意在考查考生分析问题、挖掘信息的能力以及解决综合问题的能力。

（1）由题给无机材料的化学式K2O·M2O3·2RO2·nH2O可知，M的化合价为＋3，R的化合价为＋4，再根据二者位于第3周期，质子数之和为27，确定M为Al，R为Si。

①Si的原子结构示意图为

。

②常温下铝不能与三氧化二铁和碳酸钠反应。

（2）①由图象可知，在985℃时，H2S的转化率为40%，，则H2S的浓度变化为0.4cmol·L－1，生成的H2的浓度为0.4cmol·L－1，生成的S2（g）的浓度为0.2cmol·L－1，则K＝

＝

（0.2c）

。

随着温度的升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，所以曲线b向曲线a趋近。

②由题给装置图可知，采用气、液逆流方式，目的是增大反应物的接触面积，使反应充分进行。

由装置图可知，反应池中FeCl3与H2S反应生成了S沉淀，所以FeCl3作氧化剂，化合价降低，反应方程式为2FeCl3＋H2S===2FeCl2＋S↓＋2HCl，生成的FeCl2进入电解池生成FeCl3，FeCl3再进入反应池，电解池中还有氢气放出，则反应方程式为2Fe2＋＋2H＋

2Fe3＋＋H2↑。

答案：

（1）①

　②b、e

（2）①

　温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短　②增大反应物接触面积，使反应更充分　H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl　2Fe2＋＋2H＋通电,2Fe3＋＋H2↑

16．（2012·江苏，4分）温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g）经过一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s

0

50

150

250

350

n（PCl3）/mol

0

0.16

0.19

0.20

0.20

下列说法正确的是（　　）

A．反应在前50s的平均速率v（PCl3）＝0.0032mol·L－1·s－1

B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（PCl3）＝0.11mol·L－1，则反应的ΔH＜0

C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v（正）＞v（逆）

D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%

解析：

A项，反应在前50s的平均速率为

＝0.0016mol·L－1·s－1，A错；B项，由表格数据可知平衡时c（PCl）3＝

＝0.1mol·L－1，升温时PCl3浓度增大，则该反应是吸热反应，ΔH＞0，B错；C项，由平衡常数K＝

＝0.025mol·L－1，而Qc＝

＝0.02mol·L－1＜0.025mol·L－1，故C项中起始时反应向正反应方向进行，即v（正）＞v（逆），正确；D项，根据反应：

　　　　　　　　PCl3（g）＋Cl2（g）PCl5（g）

起始浓度（mol·L－1）　　1　　　　1　　　　0

转化浓度（mol·L－1）xxx

平衡浓度（mol·L－1）（1－x）（1－x）x

根据K正＝

，则K逆＝40＝

，解得x＝0.85，即PCl3的转化率为85%，故D错。

答案：

C

17．（2011·北京理综，6分）已知反应：

2CH3COCH3（l）

CH3COCH2COH（CH3）2（l）．取等量CH3COCH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y－t）如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．b代表0℃下CH3COCH3的Y－t曲线

B．反应进行到20min末，CH3COCH3的

>1

C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率

D．从Y＝0到Y＝0.113，CH3COCH2COH（CH3）2的

＝1

解析：

本题考查化学平衡，意在考查考生对平衡移动的理解和对图象的识别能力．温度升高，达到平衡所用的时间缩短，因此b曲线对应的温度为20℃，A选项错误；温度升高，速率加快，B选项速率之比应小于1；由图象可知，达到平衡时b曲线丙酮的转化率较低，C选项错误；在两曲线交点处，两种温度下转化的丙酮量相等，D选项正确．

答案：

D

18．（2011·四川理综，6分）可逆反应①X（g）＋2Y（g）2Z（g）、②2M（g）N（g）＋P（g）分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板．反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

下列判断正确的是（　　）

A．反应①的正反应是吸热反应

B．达平衡（Ⅰ）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14∶15

C．达平衡（Ⅰ）时，X的转化率为

D．在平衡（Ⅰ）和平衡（Ⅱ）中，M的体积分数相等

解析：

本题考查化学平衡知识，题目通过三种情况下隔板的位置变化并结合平衡移动原理考查平衡移动、转化率、反应热等，具有很强的选拔功能．选项A，比较平衡（Ⅰ）、（Ⅱ），降温时隔板向左移动，说明反应①平衡向右移动，故反应①的正反应为放热反应．选项B，从反应开始至平衡（Ⅰ）时，隔板右边体系中气体的总物质的量不变，体积由2个单位扩大至2.2个单位，则达平衡（Ⅰ）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为2∶2.2＝10∶11.选项C，设平衡（Ⅰ）时反应①气体总物质的量为xmol，平衡（Ⅰ）时隔板两边压强相等，相同压强下，物质的量与体积成正比，则有

＝

，解得x＝

，则X的转化率为

＝

.选项D，由于体系温度变化，所以平衡（Ⅰ）、（Ⅱ）中M的含量不可能相等．

答案：

C

19．（2010·安徽理综，6分）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：

2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）

2N2（g）＋3H2O（g）

ΔH<0

在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（　　）

A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大

B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小

C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡

D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

解析：

本题考查化学平衡知识，意在考查考生运用平衡理论解决实际问题的能力．该反应是气体体积增大的放热反应，A项升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，不正确；B项，增大NH3的浓度，平衡向右移动，使氮氧化物的转化率增大，不正确；C项NO，N2的消耗分别代表正反应和逆反应，正确；D项，催化剂不影响化学平衡的移动，不正确．

答案：

C

20．（2009·安徽理综，6分）汽车尾气净化中的一个反应如下：

NO（g）＋CO（g）

N2（g）＋CO2（g）　ΔH＝－373.4kJ·mol－1

在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是（　　）

解析：

ΔH＝－373.4kJ·mol－1，说明反应是一个放热反应，T升高，平衡向逆反应方向移动，c（N2）与c（CO2）减小，K减小，同时，CO转化率降低，故A、B两项错；K只与温度有关，C项正确，D项增大N2的物质的量，平衡左移，则NO转化率降低，所以D项错．

答案：

C

21．（2011·山东理综，14分）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为____________________________．利用反应6NO2＋8NH3

7N2＋12H2O也可处理NO2.当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况