高考化学热点难点突破专题06化学反应速率和化学平衡热点难点突破11.docx

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高考化学热点难点突破专题06化学反应速率和化学平衡热点难点突破11

化学反应速率和化学平衡

1．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：

①2C（焦炭）＋O2（空气）==2CO

②Fe2O3＋3CO==2Fe＋3CO2

该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需其主要原因是（　　）

A．CO过量

B．CO与铁矿石接触不充分

C．炼铁高炉的高度不够

D．CO与Fe2O3的反应有一定限度

答案　D

2．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。

O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。

常温常压下发生的反应如下：

反应①　O3

O2＋[O]　ΔH＞0　平衡常数为K1；

反应②　[O]＋O3

2O2　ΔH＜0　平衡常数为K2；

总反应：

2O3

3O2　ΔH＜0　平衡常数为K。

下列叙述正确的是（　　）

A．降低温度，K减小

B．K＝K1＋K2

C．适当升温，可提高消毒效率

D．压强增大，K2减小

解析　降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝

、K2＝

、K＝

＝K1·K2，B项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c（[O]）增大，可提高消毒效率，C项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。

答案　B

5．一定条件下，在密闭容器中进行如下反应：

NO（g）＋CO（g）

N2（g）＋CO2（g）　ΔH＝－372.3kJ/mol，下列说法错误的是（　　）

A．增大压强，平衡正向移动，K不变

B．平衡常数表达式为K＝

C．有4mol碳氧双键断裂的同时，有1mol氮氮叁键生成，说明反应达到平衡

D．向容器中加入1molNO和1molCO发生反应，达到平衡时放出的热量小于372.3kJ

解析　B选项错误，正确的表达式为K＝

。

答案　B

6．对于达到平衡的可逆反应X＋Y

W＋Z（已配平），在t时刻增大压强（其他条件不变），正、逆反应速率（v）变化的情况如图所示。

下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是（　　）

A．W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体

B．X、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体

C．X、Y或W、Z中均只有一种为气体

D．X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体

解析　由图像可知，增大压强，正、逆反应速率都增大，且平衡正向移动，而增大压强时平衡应向气体分子数减小的方向移动，分析可知B选项正确。

答案　D

9．已知一定条件下发生可逆反应：

CH3OH（g）

HCHO（g）＋H2（g），当起始投料只有CH3OH时，CH3OH的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。

下列有关说法正确的是（　　）

A．当体系中气体的密度不再发生改变时，反应达到最大限度

B．在其他条件不变的情况下，及时分离出HCHO，能提高CH3OH的平衡转化率

C．在T1K时，该反应的平衡常数为8.1

D．工业上为提高经济效益，宜将反应温度升至1050K以上

错误。

答案　B

10．一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：

3A（g）＋B（g）

xC（g）＋2D（s）。

2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol/L。

下列判断正确的是（　　）

A．该条件下此反应的化学平衡常数约为0.91（L/mol）3

B．0～2minA的平均反应速率为0.3mol/（L·s）

C．B的转化率为60%

D．若混合气体的密度不再改变，则该反应不一定达到平衡状态

答案　A

11．已知反应CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH＝QkJ·mol－1；在三个不同容积的容器中分别充入1molCO与2molH2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表。

下列说法正确的是（　　）

温度（℃）

容器体积

CO转化率

平衡压强（p）

①

200

V1

50%

p1

②

200

V2

70%

p2

③

350

V3

50%

p2

A.反应速率：

③＞①＞②

B．平衡时体系压强：

p1∶p2＝5∶4

C．若容器体积V1＞V3，则Q＜0

D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率＜70%

解析　根据表中所给数据可知，容器①和容器②温度相同，但是容器②中CO转化率大，说明p2>p1，容器②与容器③中平衡时压强相等，且容器③中温度高于容器②中温度，则反应速率③>②>①，A选项错误；容器①和容

器②的温度相同，但容器①和容器②的体积不同，不能确定压强之比，B选项错误；若容器①和容器③的温度相同，且V1＞V3，则实验③与实验①相比，平衡正向移动，平衡时CO的转化率大，而实际上实验③和实验①中CO的转化率相同，故升高温度时，平衡逆向移动，所以正反应一定为放热反应，即Q<0，C选项正确；若实验②中CO和H2，用量均加倍，则相当于增大压强，平衡正向移动，CO的转化率大于70%，D选项错误。

答案　A

14．在一定温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，

发生反应：

3H2＋N2

2NH3。

起始时H2和N2的物质的量之和相等，平衡后分别测出H2、N2的转化率。

能正确表示H2、N2的转化率与起始时

的关系图是（　　）

答案　A

15．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝

。

恒容时，温度升高，H2浓度减小。

下列说法正确的是（　　）

A．该反应的焓变为正值

B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小

C．升高温度，逆反应速率减小

D．该反应的化学方程式为CO＋H2O

CO2＋H2

答案　A

16．Fenton试剂常用于氧化降解有机污染物X。

在一定条件下，反应初始时c（X）＝2.0×10－3mol·L－1，反应10min进行测定，得图1和图2。

下列说法不正确的是（　　）

A．50℃，pH在3～6时，X降解率随pH增大而减小

B．pH＝2，温度在40～80℃时，X降解率随温度升高而增大

C．无需再进行后续实验，就可以判断最佳反应条件是：

pH＝3、温度为80℃

D．pH＝2，温度为50℃时，10min内X的平均降解速率v（X）＝1.44×10－4mol·L－1·min－1

解析　由图1可知，50℃、pH在3～6时，X降解率随pH增大而减小，故A正确；由图2可知，pH＝2、温度在40～80℃时，X降解率随温度升高而增大，故B正确；因溶液pH、温度都会影响X的降解率，故还需要进行pH＝3时

温度对X降解率影响的实验或温度为80℃时pH对X降解率影响的实验，故C错误；D项，由图2可知，pH＝2、50℃时X的转化率为72%，X的浓度变化量Δ

c（X）＝2.0×10－3mol·L－1×72%＝1.44×10－3mol·L－1，故v（X）＝1.44×10－4mol·L－1·min－1，故D正确。

答案　C

19．t℃时，在体积不变的密闭容器中发生反应：

X（g）＋3Y（g）

2Z（g），各组分在不同时刻的浓度

如下表：

物质

X

Y

Z

初始浓度/（mol·L－1）

0.1

0.2

0

2min末浓度/（mol·L－1）

0.08

a

b

平衡浓度/（mol·L－1）

0.05

0.05

0.1

下列说法正确的是（　　）

A．平衡时，X的转化率为20%

B．t℃时，该反应的平衡常数为40

C．增大平衡后的体系压强，v（正）增大，v（逆）减小，平衡向正反应方向移动

D．前2min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v（Y）＝0.03mol·（L·min）－1

解析　依据“三段式法”进行计算

　　　　　　　　　X（g）＋3Y（g）

2Z（g）

始态（mol·L－1）0.10.20

反应的量（mol·L－1）0.050.150.1

平衡（mol·L－1）0.050.050.1

X的转化率＝

×100%，A选项错误；K＝

＝1600，B选项错误；增大压强，不论平衡向何方向移动，正逆反应速率均增大，C选项错误；D选项，前2min内，Y的浓度变化量为（0.1－0.08）mol·L－1×3＝0.06mol·L－1，则v（Y）＝0.03mol·（L·min）－1，正确。

答案　D

20．一定条件下，向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.2kJ·mol－1，测得0～10s内，c（H2）减小了0.75mol·L－1，下列说法正确的是（　　）

A．10～15s内c（NH3）增加量等于0.25mol·L－1

B．10s内氨气

的平均反应速率为0.025mol·L－1·s－1

C．达平衡后，分离出少量NH3，v（正）增大

D．该反应的逆反应的活化能不小于92.2kJ·mol－1

解析　10～15s内与0～10s内的反应速率不同，故A项错误，0～10s，c（H2）减小了0.75mol·L－1，根据反应的方程式可知，氨气浓度增加了0.5mol·L－1，10s内氨气的反应速率是0.5mol·L－1÷10s＝0.05mol·L－1·s－1，选项B不正确；降低生成物浓度，反应速率降低，选项C不正确；由于

正反应的ΔH＝－92.2kJ·mol－1，所以逆反应的活化能不小于92.2kJ·mol－1，选项D正确。

答案：

C

24．一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：

S2Cl2（橙黄色液体）＋Cl2（气）

2SCl2（鲜红色液体）　ΔH＝－61.16kJ·mol－1。

下列说法正确的是（　　）

A．增大压强，平衡常数将增大

B．达到平衡时，单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时也生成nmolCl2

C．达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小

D．加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高

答案：

B

25．常温常压下，向2L的恒温密闭容器中投入2molA和1molB，发生可逆反应3A（g）＋2B（s）

2C（g）＋D（g）　ΔH＝－akJ/mol。

5min后达平衡，测得容器中n（C）＝0.8mol。

则下列说法正确的是（　　）

A．使用催化剂或缩小容器体积，该平衡均不会移动

B．3v（A）＝2v（C）＝0.16mol/（L·min）

C．升高温度，该平衡正向速率减小，故平衡逆向移动

D．该可逆反应达平衡后，放出akJ的热能（假设化学能全转化为热能）

解析：

由于该反应气体物质的量不变，所以缩小容器体积平衡不移动，使用催化剂不会改变平衡，平衡也不移动，A项正确：

化学反应速率之比等于化学计量数之比，应该是2v（A）＝3v（C）＝0.24mol/（L·min），B项错误；升高温度，正逆反应速率均增大，逆反应速率增大更多，平衡逆向移动，C项错误；根据题干中的热化学方程式可知每生成2molC和1molD放出热量akJ，但由于该反应是可逆反应，所以达平衡时2molA和1molB没有反应完，放出的热量小于akJ，D项错误。

答案：

A

26．某温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0molB，反应A（g）＋B（g）―→C（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，下列说法正确的是（　　）

t/s

0

5

15

25

35

n（A）/mol

1.0

0.85

0.81

0.80

0.80

A.反应在前5s的平均速率v（A）＝0.17mol·L－1·s－1

B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（A）＝0.41mol·L－1，则反应的ΔH>0

C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC达到平衡时，C的转化率大于80%

D．相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，反应达到平衡前v（正）

解析：

A的物质的量达到0.80mol反应达到平衡状态，则

　A（g）＋B（g）

C（g）

起始量/（mol）　　1.0　　1.0　　0

变化量/（mol）0.200.200.20

平衡量/（mol）0.800.800.20

代入求平衡常数：

K＝0.625。

反应在前5s的平均速率v（A）＝0.015mol·L－1·s－1，故A错误；保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（A）＝0.41mol·L－1，A物质的量为0.41mol/L×2L＝0.82mol＞0.80mol，说明升温平衡逆向移动，正反应是放热反应，则反应的ΔH＜0，故B错误；等效于起始加入2.0molA和2.0molB，与原平衡相比，压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时的AB转化率较原平衡高，故平衡时AB的物质的量小于1.6mol，C的物质的量大于0.4mol，即相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的物质的量大于0.4mol，参加反应的C的物质的量小于1.6mol，转化率小于80%，故C错误；相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，Qc＝50＞K，

反应逆向进行，反应达到平衡前v（正）＜v（逆），故D正确。

②K1＝

，K2＝

＝

＝K3

根据K3＝

，由表中数据可知：

973K时，K3＝

，

1173K时，K3＝

升温，K3增大，所以该反应为吸热反应。

（2）　　　　　2H2S（g）

2H2（g）＋S2（g）

起始/（mol·L－1）　5　　　　　0　　　　0

转化/（mol·L－1）　2　　　　　2　　　　1

平衡/（mol·L－1）　3　　　　　2　　　　1

K＝

≈0.44

由于平衡时v正＝v逆，所以

K正·x2（H2S）＝K逆·x2（H2）·x（S2）

K＝

＝

，即K逆＝

。

【答案】　

（1）①吸　②

　吸

（2）0.44　温度升高，反应速率加快，达到平衡所用时间缩短　

（3）2.43×104

29．CO和H2被称为合成气，可以合成很多有机物，用合成气合成甲醛的过程如下：

①H2（g）＋CO（g）

HCHO（g）　ΔH1＝akJ/mol（主反应）

②2H2（g）＋CO（g）

CH3OH（g）　ΔH2＝bkJ/mol（副反应）

请回答下列问题：

（1）根据上述反应，甲醛催化加氢的热化学方程式为___________________________________。

（2）根据上述反应，合成甲醛的适合的操作条件为______________________________________。

（3）300℃时，在容积为1L的密闭容器中加入2molH2和2molCO，随着反应的进行HCHO蒸气的体积分数如图所示。

①0～30min内，用H2表示该反应的平均反应速率为________mol/（L·min），该温度下合成甲醛反应的平衡常数为________，H2的转化率为________（结果保留三位有效数字）。

②若达到平衡后再通入1molCO和1molH2，再次达到平衡时，CO的转化率________（填“增大”“减小”或“不变”）。

③若升高温度，该反应的平衡常数减小，则a________0（填“>”或“<”）。

（3）①设0～30min内，H2的转化浓度为xmol·L－1，则

H2（g）＋CO（g）

HCHO（g）

起始浓度/（mol·L－1）　2　　　2　　　　　　0

转化浓度/（mol·L－1）　x　　　x　　　　　x

平衡浓度/（mol·L－1）　2－x　2－x　　　　x

30min时，HCHO的体积分数为

×100%＝75%，解得x＝

，故0～30min内H2的平均反应速率为

≈0.0571mol/（L·min），此温度下该反应的平衡常数K＝

＝21，H2的转化率为

×100%≈85.7%。

②恒温恒容时，再通入1molH2和1molCO，相当于加压，平衡向正反应方向移动，故CO的转化率增大。

上的氧化还原反应为4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）。

①已知铂—铑合金网未预热也会发热，则随着温度升高，该反应的化学平衡常数K________（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是_______________________________________________________________。

②若其他条件不变，则下列图像正确的是________（填字母）。

③在1L容积固定的密闭容器中发生该反应，部分物质的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

　　物质的量

　　　浓度

时间　　　

c（NH3）/

mol·L－1

c（O2）/

mol·L－1

c（NO）/

mol·L－1

起始

0.8000

1.6000

0

第4min时

0.3000

0.9750

0.5000

第6min时

0.3000

0.9750

0.5000

第8min时

0.7000

1.4750

0.1000

反应在6～8min时改变了条件，改变的条件可能是________________；在从起始到第4min末用NH3表示的该反应的平均速率是________mol·L－1·min－1。

答案　

（1）①小于　②CEF　

（2）①减小　氨的催化氧化反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K会减小　②ABC　③升高温度　0.1250