备战2018_2017年高考题和高考模拟题化学分项版汇编_专题09+反应速率、化学平衡

1．【2017天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。下列判断正确的是A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D．该反应达到平衡时，v生成=4v生成(CO)【答案】B【名师点睛】本题考查平衡状态的判定、平衡常数等。落实考试大纲修订思路，考查学科的必备知识和方法。化学平衡状态判断有两个依据，一是正逆反应速率相等，二是“变量”不变。注意D项化学平衡状态的判断容易粗心导致出错。2．【2017江苏卷】H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快2017年高考试题，B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大【答案】D【名师点睛】本题以双氧水分解的浓度时间曲线图像为载体，考查学生分析图像、搜集信息及信息处理能力，会运用控制变量法分析影响化学反应速率的因素，并能排除图中的干扰信息，得出正确的结论。3．【2017江苏卷】温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5B．达平衡时，容器Ⅱ中22ONOcc比容器Ⅰ中的大C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%D．当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2T1【答案】CD【解析】由容器I中反应2NO22NO+O2起始量(mol/L)0.600变化量(mol/L)0.40.40.2平衡量(mol/L)0.20.40.2可以求出平衡常数K=220.40.20.80.2，平衡时气体的总物质的量为0.8mol，其中NO占0.4mol，所以NO的体积分数为50%，22O1NOcc。在平衡状态下，v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗，所以k正c2(NO2)=k逆c2(NO)•c(O2)，进一步求出0.8kKk正逆。A．显然容器II的起始投料与容器I的平衡量相比，增大了反应物浓度，平衡将向逆反应方向移动，所以容器II在平衡时气体的总物质的量一定小于1mol，故两容器的压强之比一定大于4：5，A错误；B．若容器II在某时刻，22O1NOcc，由反应2NO22NO+O2起始量(mol/L)0.30.50.2变化量(mol/L)2x2xx平衡量(mol/L)0.3−2x0.5+2x0.2+x因为，22O0.21NO0.32cxcx，解之得x=130，求出此时浓度商Qc=221772893030210730K，所以容器II达平衡时，22ONOcc一定小于1，B错误；C．若容器III在某时刻，NO的体积分数为50%，由反应2NO22NO+O2起始量(mol/L)00.50.35变化量(mol/L)2x2xx平衡量(mol/L)2x0.5−2x0.35−x由0.5−2x=2x+0.35−x，解之得，x=0.05，求出此时浓度商Qc=220.40.34.80.11K，说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少，所以C正确；D．温度为T2时，21kKk正逆0.8，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变大，所以T2T1，D正确。【名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡常数的计算等方面，考查学生对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的理解和应用，关注信息获取、加工和处理能力的提高。解题时首先要分析反应的特征，如是恒温恒容还是恒温恒压反应，是气体分子数目增加的还是气体分子数目减小的反应，其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特征，最后逐一分析试题中所设计的选项，判断是否正确。本题只给了一个平衡量，通过化学平衡计算的三步分析法，分析容器I中平衡态的各种与4个选项相关的数据，其他容器与I进行对比，通过浓度商分析反应的方向，即可判断。本题难度较大，如能用特殊值验证的反证法，则可降低难度。4．【徐州市2017届考前模拟冲刺打靶卷】在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g)2D(g)△H=QkJ·mol–1。相关条件和数据见下表：实验编号实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ反应温度/℃700700750达平衡时间/min40530n(D)平衡/mol1.51.51化学平衡常数K1K2K3下列说法正确的是A．K3＞K2＝K1B．实验Ⅱ可能使用了催化剂C．实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的910倍D．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1molA和1molD，平衡不移动【答案】BD2017届高考模拟试题，220.540.50.25k，恒温下再向容器中通入1molA和1molD，A的浓度变为1，D的浓度变为1，1410.25Q，QK，所以平衡不移动，故D正确。5．【淄博市2017届仿真模拟（打靶卷）】CO常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(t)的关系曲线如右图。下列说法正确的是A．通过增高反应炉的高度，延长矿石和CO接触的时间，能减少尾气中CO的含量B．CO不适宜用于工业冶炼金属CrC．CO还原PbO2的反应ΔH＞0D．工业冶炼金属Cu时，高温有利于提高CO的转化率【答案】B6．【镇江市2017届三模（最后一卷）】α-氯乙基苯是一种重要的有机合成中间体，其一种制备反应原理为：在T℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯(g)和0.40molCl2(g)进行反应，反应过程中测定的部分数据见下表：t/min012510n(HCl)/mol00.120.200.320.32下列有关说法正确的是A．反应在0～2min内的平均速率v(α-氯乙基苯)＝0.10mol·L－1·min－1B．10min后，若保持其他条件不变，升高温度，达到新平衡时测得c(α-氯乙基苯)＝0.18mol·L－1，则反应的ΔH＞0C．在T℃时，起始时若向容器中充入1.0mol乙苯(g)、0.50molCl2(g)和0.50molα-氯乙基苯(g)、0.50molHCl(g)，则反应将向正反应方向进行D．在T℃时，起始时若向容器中充入2.0molα-氯乙基苯(g)和2.2molHCl(g)，达到平衡时，α-氯乙基苯(g)的转化率小于20%【答案】BC－0.32)/2mol·L－1=0.04mol·L－1，c(α-氯乙基苯)=c(HCl)=0.32/2mol·L－1=0.16mol·L－1，K=(0.16×0.16)/(0.04×0.04)=16，起始时充入1.0mol乙苯(g)、0.50molCl2(g)和0.50molα-氯乙基苯(g)、0.50molHCl(g)，此时的Qc=(0.25×0.25)/(0.5×0.25)=0.516，说明反应向正反应方向进行，故C正确；D、当通入2.0molα-氯乙基苯和2molHCl时，与原来平衡构成等效平衡，α-氯乙基苯的转化率应等于20%，然后再通入0.2molHCl，平衡向逆反应方向进行，α-氯乙基苯转化率增大，即大于20%，故D错误。点睛：本题的难点是选项D，可以通过等效平衡的观点解决，即先通入2.0molα-氯乙基苯和2molHCl，与原平衡构成等效平衡，即α-氯乙基苯的转化率应等于20%，然后再通入0.2molHCl，平衡向逆反应方向进行，α-氯乙基苯转化率增大，即大于20%。7．【镇江市2017届三模（最后一卷）】已知：①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－905.5kJ·molˉ1②N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH2一定条件下，NO可以与NH3反应转化为无害的物质，反应如下：③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH3＝－1625.5kJ·molˉ1。下列说法正确的是A．反应①使用催化剂，ΔH1减小B．反应②生成物总能量低于反应物总能量C．反应③一定能自发进行D．反应③达到平衡后升高温度，v(正)、v(逆)的变化如右图所示【答案】C8．【天津市河西区2017届三模】一定条件下，CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol；向2L恒容恒温密闭容器中充入1molCO2和2.8molH2反应，图中过程I、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率随时间(t)的变化曲线。下列说法不正确的是A．m点:v(正)v(逆)B．活化能：过程Ⅱ过程IC．n点时该反应的平衡常数K＝50D．过程I，t2时刻改变的反应条件可能是升高温度【答案】C【解析】A．m点CO2的转化率不是最大，反应在向正反应方向进行，因此v(正)v(逆)，A正确；B．过程I首先达到平衡状态，说明反应速率快，因此活化能：过程Ⅱ过程I，B正确；C．n点时CO2的转化率是0.8，则根据方程式可知CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)起始浓度（mol/L）0.51.400转化浓度（mol/L）0.41.20.40.4平衡浓度（mol/L）0.10.20.40.4所以该反应的平衡常数K＝30.40.40.10.2＝200，C错误；D．过程I，t2时刻转化率降低，说明反应向逆反应方向进行，由于正反应放热，因此改变的反应条件可能是升高温度，D正确，答案选C。9．【天津市和平区2017届三模】在甲、乙、丙三个不同密闭容器中，按不同方式投料，起始浓度和起始容积相同，一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H下列说法正确的是（）A．V甲V乙B．K丙K乙C．V甲=V丙D．c乙c甲【答案】D10．【济南市2017届二模】向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中分别充入一定量的A和B，发生反应：A(g)+xB(g)2C(g)。相关数据如下表，反应过程中C的浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是容器甲乙丙容积0.5L0.5L1.0L温度/℃T1T2T2反应物起始量1.5molA0.5molB1.5molA0．5molB6molA2molBA．T1T2，x=1B．T2℃时，该反应的平衡常数为0．8C．A的平衡转化率a(甲)：a(乙)=2：3D．15～20min内C的平均反应速率v(乙)v(丙)【答案】B点睛：本题考查化学反应速率计算、影响化学平衡移动的因素、化学平衡图象与有关计算，难度较大，B选项为易错点、难点。11．【邵阳市2017届第三次联考】工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。一定条件下，将0.5molCO和0.5molH2在体积为2L的密闭容器中发生上述反应，则下列示意图合理的是A．AB．BC．CD．D【答案】A【解析】A．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)CO的体积分数=0.5x12x×100%=50%，可见反应过程中CO的体积分数始终是50%，而随着反应的进行，CH3OH的体积分数逐渐增大，平衡后不再改变，故A正确；B．平衡时CO和CH3OH的物质的量不一定相等，故B错误；C．反应未开始时H2的浓度为0.5mo