2011年高考各地化学试题分类汇编和解析十一、化学反应速率和化学平衡【经典例题】1.速率~时间图此类图像定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。如N2+3H22NH3+Q建立平衡后加热对速率的影响如图1。***(图1、2)υ(正)υ(逆)υ(逆)υ(正)0t1t2t3t图1υmol·L-10t1tcABAB图22.浓度~时间图此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况。如A+BAB反应情况如图2,此类图像要注意各物质曲线的折点(达平衡)时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式中的系数关系。3.全程速率~时间图如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如下情况如图3,解释原因:AB段(v渐增),因反应为放热反应,随反应的进行,温度渐增,导致反应速率的渐增;BC段(v渐小),则主要因为随反应的迸行,溶液中[H+]渐小,导致反应速率的减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾,认真探究。***(图3)图3ABCtυ4.含量~时间~温度(压强)图常见形式有如下几种。(C%指产物百分数;B%指某反应物百分数)(在其他条件不变时,改变任一条件如:使用催化剂或温度升高或压强增大,都能缩短到达平衡的时间),这种图像的折点反映了速率大小——T(P)高低;水平线高低对应平衡移动方向。***(图4)abab00ttC%B%(a用催剂,b不用)(a用催剂,b不用)T1T2T1T2C%B%(T2T1,正反应为吸热反应)tt00(T2T1,正反应为吸热反应)T2T1T2T1C%B%(T2T1,正反应为放热反应)tt00(T2T1,正反应为放热反应)P2P1P2P1C%B%(P1P2,正反应为体积减小)tt00(P1P2,正反应为体积减小)P1P2P1P2C%B%(P1P2,正反应为体积增大)tt00(P1P2,正反应为体积增大)5.恒压(温)线该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(P),常见类型有:***(图5)OTOTααP3P1P2T2T16.速率——温度(压强)图,这类图有两种情况,一是不隐含时间因素的速率——时间图,二是隐含时间变化的速率——时间图。以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H0为例,v-t(P)图如图6。v-t(P)图:**(图6)PPTT0000υυυυυ逆υ正第一类第二类图6υ逆υ正υ逆υ正υ逆υ正第一类第二类υ-P图υ-T图7.其它如图在一定条件下,将X、Y按不同的物质的量比放入密闭容器中反应,平衡后测得X和Y的转化率(α)与起始两物质的物质的量之比[n(X)/n(Y)]的关系如图7,据此可推知X、Y的反应式系数比为3:1。***(图7)012345n(X)/n(Y)αYX图7如图8曲线是其它条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v(正)v(逆)的点是3,表示v(正)v(逆)的点是1,而2,4点表示v(正)=v(逆)。α图80T14231.(09安徽卷11)汽车尾气净化中的一个反应如下:()()NOgCOg221()()2NgCOg14.373molKJH在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是:答案:C解析:该反应为气体计量数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,A选项错误;同理,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,B选项错误;平衡常数只与热效应有关,与物质的量无关,C选项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D选项错误。2.(09全国卷Ⅰ13)下图表示反应()Xg4()()YgZg,0H,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:下列有关该反应的描述正确的是A.第6min后,反应就终止了B.X的平衡转化率为85%C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减少答案:Bw.w.w.k.s.5.u.c.o.m解析:A项,6min时反应达平衡,但未停止,故错;B项,X的变化量为1-0.15=0.85mol,转化率为0.85/1=85%,正确。H0,反应为放热,故升高温度,平衡将逆向移动,则X的转化率减小,C项错;D项,降温,正、逆反应速率同时减小,但是降温平衡正向移动,故V正V逆,即逆反应减小的倍数大,错误。3.(09天津卷5)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2O2+HbCO,37℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误..的是A.CO与HbO2反应的平衡常数K=22(O)(HbCO)(CO)(HbO)ccccB.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动答案:C解析:由反应方程式知,K的表达式正确,A对;CO与HbO2反应的平衡常数达220,可见其正向进行的程度很大,正确。K=22(O)(HbCO)(CO)(HbO)cccc,由题意知,K=220,2()0.02()cHbCOcHbO时,人受损,则C(CO)/C(O2)=9×10-5,C项错。D项,当O2浓度很大时,题中平衡将逆向移动,从而解救人,正确。4.(09江苏卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡:2()()IaqIaq3()Iaq某I2、、KI混合溶液中,3I的物质的量浓度c(3I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是A.反应2()()IaqIaq3()Iaq的△H0w.w.w.k.s.5.u.c.o.mB.若温度为21TT、,反应的平衡常数分别为2121KKKK,则、C.若反应进行到状态D时,一定有逆正vvD.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大答案:BC解析:随着温度的不断升高,3I的浓度逐渐的减小,说明反应向逆方向移动,也就意味着该反应是放热反应,所以0H,所以A项错;因为32IKII,21TT,所以当温度升高时,反应向逆方向移动,即12KK;C项,从图中可以看出D点并没有达到平衡状态,所以它要向A点移动,这时3I的浓度在增加,所以v正逆v,C项正确;D项,从状态A到状态B,3I的浓度在减小,那么2I的浓度就在增加。5.(09广东理科基础29)已知汽车尾气无害化处理反应为2()2()NOgCOg22()2()NgCOg下列说法不正确的是A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,N0的反应速率保持恒定D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡答案:A解析:升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A项错;催化剂可以加快化学反应速率,B项正确;达平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的计量系数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达平衡,D项正确。6.(09福建卷10)在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-。下列说法正确的是A.稀释溶液,水解平衡常数增大B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动C.升高温度,323()()cHCOcCO减小D.加入NaOH固体,溶液PH减小答案:B解析:平衡常数仅与温度有关,故稀释时是不变的,A项错;CO2通入水中,相当于生成H2CO3,可以与OH-反应,而促进平衡正向移动,B项正确;升温,促进水解,平衡正向移动,故表达式的结果是增大的,C项错;D项,加入NaOH,碱性肯定增强,pH增大,故错。7.(09福建卷12)某探究小组利用丙酮的溴代反应:(332CHCOCHBrHCl32CHCOCHBrHBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率2()vBr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:分析实验数据所得出的结论不正确...的是A.增大332(),()cCHCOCHvBr增大B.实验②和③的2()vBr相等C.增大(),cHCl2()vBr增大D.增大2()cBr,2()vBr增大答案:D解析:从表中数据看,①④中CH3COCH3,HCl的浓度是相同的,而④中Br2比①中的大,所以结果,时间变长,即速率变慢了,D项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据,看一变量对另一变量的影响即可。8.(09广东化学7)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)11231023KKTaI4(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的浓度乘积成反比答案:C解析:根据反应条件可知当温度不同时反应进行的主要方向不同所以A错误。因为是在同一密闭系统中有质量守恒定律可知I2的量不可能不断减少,而是充当一个“搬运工”的角色,将TaS2从高温区转移到低温区,B错误。根据平衡常数表达式可知K与Tal4和S2的浓度乘积成正比,D错误。9.(09广东化学15)取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g),ΔH<0反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是答案:BD解析:在恒容状态下,在五个相同的容器中同时通入等量的NO2,反应相同时间。那么则有两种可能,一是已达到平衡状态,二是还没有达到平衡状态,仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下,均已达到平衡,因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,在D图中转折点为平衡状态,转折点左则为未平衡状态,右则为平衡状态,D正确。10.(09北京卷9)已知22H(g)+I(g)2HI(g);ΔH0有相同容积的定容密封容器甲和乙,甲中加入2H和2I各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是A.甲、乙提高相同温度B甲中加入0.1molHe,乙不改变C.甲降低温度,乙不变D甲增加0.1mol2H,乙增加0.1mol2I答案:C【解析】本题考查化学平衡移动、等效平衡。在相同条件下,甲、乙容器中达平衡时是等效平衡,欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,则甲中平衡向着正反应方向移动,同时乙向着逆反应方向移动或者不移动。选项A,甲、乙提高相同温度时,平衡均向逆反应方向移动,且达平衡是二者等效,HI浓度相等。选项B,加入稀有气体时,平衡不移动,二者HI浓度相等。选项C,甲降低温度平衡向着正反应方向移动,达平衡是HI浓度增大,而乙中HI浓度不变,符合题意。选项D,甲中增加等量的H2或I2,达平衡是HI浓度相等。11.(09四川卷13)在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应()();mXgnYgHQkJ/mol。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:气体体积C(Y)/mol·L-1温度℃1231001.000.750.532001.200.090.633001.301.000.70下列说法正确的是A.m>nB.Q<0C.温度不变,压强增大,Y