高考复习历年真题专题八化学反应速率和化学平衡.docx

1、高考复习历年真题专题八化学反应速率和化学平衡专题八化学反应速率和化学平衡A卷全国卷化学反应速率1.（2014课标全国，9，6分）已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为： H2O2IH2OIO慢 H2O2IOH2OO2I快 下列有关该反应的说法正确的是（） A.反应速率与I的浓度有关 B.IO也是该反应的催化剂 C.反应活化能等于98 kJmol1 D.v（H2O2）v（H2O）v（O2） 解析由于反应速率由慢反应决定，故I浓度越大，反应速率越快，A正确；IO为中间产物，不是催化剂，B错误；活化能不是反应热，反应热是正、逆反应活化能的差值，C错误

2、；依据总反应2H2O2=2H2OO2和化学计量数间的关系判断，D错误。 答案A2.（2012课标全国卷，27节选）COCl2的分解反应为COCl2（g）Cl2（g）CO（g）H108 kJmol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10 mim到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出）： （1）计算反应在第8 min时的平衡常数K； （2）比较第2 min反应温度T（2）与第8 min反应温度T（8）的高低： T（2）T（8）（填“”或“”）； （3）若12 min时反应于温度T（8）下重新达到平衡，则此时c（COCl2）molL1； （4）比较产物CO在

3、23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率为分别以v（23）、v（56）、v（1213）表示的大小； （5）比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小： v（56）v（1516）（填“”或“”），原因是 _。 解析（1）c（Cl2）0.11 molL1、c（CO）0.085 molL1、c（COCl2）0.04 molL1，代入K0.234 molL1；（2）第4 min时，Cl2与CO的浓度均逐渐增大，再结合此反应正向为吸热反应，所以第4 min时改变的条件一定是升高温度，故T（2）v（1516）；应从影响化学反应速率的因素入手分析，

4、由图像可知418分钟温度相同，只能从浓度角度分析。 答案（1）0.234 molL1（2）v（23）v（1213） （5）在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大化学平衡3.（2012全国，8，6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）H0；由图示知60 s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100 molL10.040 molL10.060 molL1，根据v可知：v（N2O4）0.001 0 molL1s1； 由图中NO2和N2O4的平衡浓度，可求： K10.36。 （2）100 时达到平衡后，改变反应温度

5、为T，c（N2O4）降低，说明平衡N2O4（g）2NO2（g）向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T100 ；由c（N2O4）以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡，可知此时消耗的c（N2O4）为0.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，由三段式； N2O4（g）2NO2（g） 起始量/（molL1） 0.040 0.120 转化量/（molL1） 0.020 0.040 平衡量/（molL1） 0.020 0.160 K21.3。 （3）温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减小一半，压强

6、增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应的逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。 答案（1）大于0.001 00.36 molL1 （2）大于正反应吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高 平衡时，c（NO2）0.120 molL10.002 0 molL110 s20.160 molL1 c（N2O4）0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1 K21.3 （3）逆反应将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动，即向逆反应方向移动5.（2013课标全国卷，28，14分）在1.0 L密

7、闭容器中放入0.10 molA（g），在一定温度进行如下反应： A（g）B（g）C（g）H85.1 kJmol1 反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为。（2）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率（A）的表达式为，平衡时A的转化率为，列式并计算反应的平衡常数K。（3）由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n总mol，n（A）mol。下表为反应物

8、A浓度与反应时间的数据，计算：a。反应时间t/h04816c（A）/（molL1）0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（t）的规律，得出的结论是，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c（A）为molL1。解析（1）从可逆反应A（g）B（g）C（g）可知该反应是化学计量数增大的反应，正反应是吸热反应，欲提高A的转化率，可采用升温或降压的方法使平衡正方向移动。（2）根据恒容密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，结合差量法可求算（A）。平衡时（A）100%94.1%。（3）由阿伏加德罗定律：n总0.10 mol，n（A）0.101（A）0.10（2）。

9、根据，a0.051。由图表分析知，达平衡前每间隔4 h，c（A）减少接近一半，故12 h时c（A）为0.013 molL1。答案（1）升高温度、降低压强（2）（1）100%94.1%A（g） B（g）C（g）0.10 0 00.10（194.1%）0.1094.1% 0.1094.1%K1.5 molL1（3）0.100.10（2）0.051达到平衡前每间隔4 h，c（A）减少约一半0.013综合应用6.（2016课标全国卷，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

10、： （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： C3H6（g）NH3（g）O2（g）=C3H3N（g）3H2O（g）H515 kJmol1 C3H6（g）O2（g）=C3H4O（g）H2O（g） H353 kJmol1 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，

11、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。 解析（1） 因为生成的产物丙烯腈和丙烯醛的两个反应均为放热量大的反应，所以它们均可自发进行且热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由生成丙烯腈的反应条件可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。（2） 因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应

12、刚开始进行，主要向正反应方向进行，尚未达到平衡状态，460 以前是建立平衡的过程，故低于460 时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460 时，丙烯腈产率降低，A项，催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，正确；B项，平衡常数的大小不影响产率，错误；C项，根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，正确；D项，反应活化能的大小不影响平衡，错误。（3）根据图像知，当n（氨）/n（丙烯）约为1.0时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6（g）NH3（g）O2（g）=C3H3N（g）3H2O（g），氨气、氧气、丙烯按11.51的体积比加入

13、反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为17.51。 答案（1） 两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂 （2）不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC （3）1.0该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低17.517.（2015课标全国卷，28，15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题： （1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为。 （2）上述浓缩液中主要含有I、Cl等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当Ag

14、Cl开始沉淀时，溶液中为，已知Ksp（AgCl）1.81010，Ksp（AgI）8.51017。 （3）已知反应2HI（g）=H2（g）I2（g）的H11 kJmol1，1 mol H2（g）、1 mol I2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。 （4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）I2（g）在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x（HI）10.910.850.8150.7950.784x（

15、HI）00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_。上述反应中，正反应速率为v正k正x2（HI），逆反应速率为v逆k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为（以K和k正表示）。若k正0.002 7 min1，在t40 min时，v正min1。由上述实验数据计算得到v正x（HI）和v逆x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为（填字母）。解析（1）海藻中的碘元素以I形式存在，MnO2在酸性条件下将I氧化为I2，自身被还原为Mn2（MnSO4）。（2）AgI的溶度积小于AgCl，当滴加Ag

16、NO3溶液时，AgI沉淀先生成，AgCl开始沉淀时，AgI已经沉淀完全，则4.7107。（3）形成1 mol H2（g）和1 mol I2（g）共放出436 kJ151 kJ587 kJ能量，设断裂2 mol HI（g）中化学键吸收2a kJ能量，则有2a58711，得a299 kJ。另解：H2E（HI）E（HH）E（II），2E（HI）HE（HH）E（II）11 kJmol1436 kJmol1151 kJmol1598 kJmol1，则E（HI）299 kJmol1。（4）2HI（g）H2 （g）I2 （g）是反应前后气体物质的量不变的反应。反应后x（HI）0.784，则x（H2）x（I2

17、）0.108，K。到达平衡时，v正v逆，即k正x2（HI）k逆x（H2）x（I2），k逆k正k正/K，在t40 min时，x（HI）0.85，v正k正x2（HI）0.002 7 min1（0.85）21.95103 min1。原平衡时，x（HI）为0.784，x（H2）为0.108，二者图中纵坐标均约为1.6（因为平衡时v正v逆），升高温度，正、逆反应速率均加快，对应两点在1.6上面， 升高温度，平衡向正反应方向移动，x（HI）减小（A点符合），x（H2）增大（E点符合）。答案（1）MnSO4（或Mn2）（2）4.7107（3）299（4）k正/K1.95103A点、E点8.（2015课标全国

18、卷，27，14分）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： CO（g）2H2（g）CH3OH（g）H1 CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）H2 CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H3 回答下列问题： （1）已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOHOCHE/（kJmol1）4363431 076465413由此计算H1kJmol1；已知H258 kJmol1，则H3kJmol1。（2）反应的化学平衡常数K表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为（填曲线标记

19、字母），其判断理由是。图1图2（3）合成气组成n（H2）/n（COCO2）2.60时，体系中的CO平衡转化率（）与温度和压强的关系如图2所示。（CO）值随温度升高而（填“增大”或“减小”），其原因是；图2中的压强由大到小为，其判断理由是。解析（1）根据反应，H1E（）2E（HH）3E（CH）E（CO）E（HO）1 076 kJmol12436 kJmol13413 kJmol1343 kJmol1465 kJmol1 99 kJmol1；根据盖斯定律，可得反应，H3H2H158 kJmol1（99 kJmol1）41 kJmol1。（2）根据化学平衡常数的概念可写出反应K的表达式；反应是放热反

20、应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减小，因此曲线a符合。（3）由图2可知，压强不变时，随着温度的升高，（CO）减小；反应为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应为气体分子数减小的反应，加压使（CO）增大；由图2可知，固定温度（如530 K）时，p1p2p3，（CO）增大，因此综合分析可知p3p2p1。答案（1）9941 （2）Ka反应为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K应减小（3）减小由图2可知，压强恒定时，随着温度的升高，（CO）减小p3p2p1温度恒定时，反应为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，（CO）增大，而反应为气体分子数

21、不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于（CO）增大B卷地方卷化学反应速率1.（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（） A.a6.00 B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变 C.b318.2 D.不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 解析A项，根据表中的数据可知：328.2 K时，蔗糖溶液的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知，蔗糖的浓度每减小0.100 molL1，速率减小1.50 mmolL1min1，所以在浓度为0.400 molL1时，蔗糖水解的速率a6.00

22、mmolL1min1，正确；B项，根据表中的数据可知：温度升高，水解速率越快，浓度越高，水解速率也越快，同时改变反应物的浓度和反应的温度，若二者对反应速率的影响趋势相反，并能相互抵消，反应速率也可能不变，正确；C项，在物质的浓度不变时，温度升高，水解速率加快，温度降低，水解速率减慢。由于在物质的浓度为0.600 molL1时，当318.2 K时水解速率是3.60 mmolL1min1，现在该反应的速率为2.16 mmolL1min1小于3.60 mmolL1min1，所以反应温度低于318.2 K，即b318.2，正确；D项，由于温度不同时，在相同的浓度时的反应速率不同，所以不同温度下，蔗糖浓

23、度减小一半所需的时间不同，错误。 答案D2.（2014北京理综，12，6分）一定温度下，10 mL 0.40 molL1 H2O2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/min0246810V（O2）/mL0.09.917.222.426.529.9 下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）（） A.06 min的平均反应速率：v（H2O2）3.3102mol（Lmin）1 B.610 min的平均反应速率：v（H2O2）3.3102mol（Lmin）1 C.反应至6 min时，c（H2O2）0.30 molL1 D.反应至6 min时，H2O2分解了50

24、% 解析A项，06 min内，产生n（O2）1103mol，消耗n（H2O2）2103mol，则v（H2O2）3.3102mol（Lmin）1，故A正确；B项，依照A项解题步骤，可知B项正确；C项，反应至6 min时，消耗n（H2O2）为2103mol，剩余c（H2O2）0.2 molL1，故C项不正确；D项，反应至6 min时，消耗n（H2O2）为2103mol，占起始物质的量的50%，故D项正确。 答案C3.（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