通用版五年20162020高考化学真题专题点拨专题06反应速率化学平衡与能量变化含解析

1专题06反应速率、化学平衡与能量变化【2020年】1.（2020·江苏卷）反应42SiCl(g)+2H(g)Si(s)+4HCl(g)高温可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是A.该反应H0、S0B.该反应的平衡常数4242c(HCl)KcSiClcHC.高温下反应每生成1molSi需消耗2222.4LHD.用E表示键能，该反应ΔH=4E(Si-Cl)+2E(H-H)-4E(H-Cl)【答案】B【解析】SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S0，故A错误；根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=4242c(HCl)c(SiCl)c(H),故B正确；高温不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·mol－1计算，故C错误；△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl)－2E(Si－Si)，故D错误；答案为B。2.（2020·江苏卷）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应1422CH(g)CO(g)2H(g)2CO(g)247.1kJmolH1222H(g)CO(g)HO(g)CO(g)41.2kJmolH在恒压、反应物起始物质的量比42CH:CO1:1nn条件下，CH4和CO2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2A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化C.相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠D.恒压、800K、n(CH4)：n(CO2)=1:1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值【答案】BD【解析】甲烷和二氧化碳反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应即正向移动，甲烷转化率增大，甲烷和二氧化碳反应是体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转化率减小，故A错误；根据两个反应得到总反应为CH4(g)＋2CO2(g)===H2(g)＋3CO(g)＋H2O(g)，加入的CH4与CO2物质的量相等，CO2消耗量大于CH4，因此CO2的转化率大于CH4，因此曲线B表示CH4的平衡转化率随温度变化，故B正确；使用高效催化剂，只能提高反应速率，但不能改变平衡转化率，故C错误；800K时甲烷的转化率为X点，可以通过改变二氧化碳的量来提高甲烷的转化率达到Y点的值，故D正确。综上所述，答案为BD。3.（2020·浙江卷）15mL0.1molLKI溶液与131mL0.1molLFeCl溶液发生反应：3222Fe(aq)2I(aq)2Fe(aq)I(aq)，达到平衡。下列说法不正确．．．的是()A.加入苯，振荡，平衡正向移动B.经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度C.加入4FeSO固体，平衡逆向移动D.该反应的平衡常数22+23+2cFeK=cFecI【答案】D【解析】加入苯振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c（I2）减小，平衡正向移动，A正确；3将5mL0.1mol/LKI溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1，反应后I-一定过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，即Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B正确；加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+，c（Fe2+）增大，平衡逆向移动，C正确；该反应的平衡常数K=22+223+2-(Fe)(I)(Fe)(I)cccc，D错误；答案选D。4.（2020·浙江卷）一定条件下：2242NO(g)NO(g)H0。在测定2NO的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是()A.温度0℃、压强50kPaB.温度130℃、压强300kPaC.温度25℃、压强100kPaD.温度130℃、压强50kPa【答案】D【解析】测定二氧化氮的相对分子质量，要使测定结果误差最小，应该使混合气体中NO2的含量越多越好，为了实现该目的，应该改变条件使平衡尽可以地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应，可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动，则选项中，温度高的为130℃，压强低的为50kPa，结合二者选D。答案为D。5.（2020·浙江卷）关于下列ΔH的判断正确的是()233CO(aq)H(aq)HCO(aq)1ΔH2-323CO(aq)HO(l)HCO(aq)OH(aq)2ΔH2OH(aq)H(aq)HO(l)3ΔH332OH(aq)CHCOOH(aq)=CHCOO(aq)HO(l)4ΔHA.12Δ0Δ0HHB.12ΔΔHHC.34Δ0Δ0HHD.34ΔΔHH【答案】B【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO32-(aq)+H+(aq)=HCO32-(aq)为放热反应，所以△H10；CO32-(aq)+H2O(l)HCO-3(aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO32-的水解反应为吸4热反应，所以△H20；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△H30；醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以△H40；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△H4△H3；综上所述，只有△H1△H2正确，故答案为B。【2019年】1．[2019江苏]在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是A．反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)的ΔH0B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380℃下，c起始(O2)=5.0×10−4mol·L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K2000【答案】BD【解析】随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，∆H0，故A错误；根据上述分析，X点时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，故B正确；Y点，反应已经达到平衡状态，此时增加O2的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，可以提高NO的转化率，故C错误；设NO起始浓度为amol/L，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式K=2222242c(NO)0.5)c(NO)c(O)0.5)(5100.5)aaa((41510=2000，故D正确；故选BD。2．[2019浙江选考]下列说法正确的是5A．H(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g)2C(?)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1【答案】B【解析】该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，A项错误；在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，B项正确；若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的计量数不等，故A、C不可能均为气体，C项错误；易知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH，合成氨气实际参与反应n(H2)=3×10％=0.3mol，因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)=2×10％=0.2mol，Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|，则Q1=Q2，D项错误。3．[2019江苏]氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是A．一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH0B．氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−==4OH−C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2，转移电子的数目为6.02×1023D．反应2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH=反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和【答案】A【解析】体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向，该反应属于混乱度减小的反应，能自发说明该反应为放热反应，即∆H0，A正确；氢氧燃料电池，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条件的电极反应式为：2H2−4e−=4H+，B错误；常温常压下，Vm≠22.L/mol，无法根据气体体积进行微粒数目的计算，C错误；反应中，应该如下估算：∆H=反应中断裂旧化学键的键能之和−反应中形成新共价键的键能之和，D错误。4．[2019新课标Ⅱ节选]环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：6（1）已知：(g)====(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol−1①H2(g)+I2(g)===2HI(g)ΔH2=−11.0kJ·mol−1②对于反应：(g)+I2(g)===(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol−1。【答案】(1)89.3【解析】（1）根据盖斯定律①−②，可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol；5．[2019新课标Ⅲ节选]近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)==CuCl(s)+12Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol−1CuCl(s)+12O2(g)==CuO(s)+12Cl2(g)ΔH2=−20kJ·mol−1CuO(s)+2HCl(g)==CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=−121kJ·mol−1则4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol−1。【答案】（2）2240(0.42)(0.42)(10.84)(10.21)c【解析】（2）根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）×2得2224HCl(g)O(g)2Cl(g)2HO(g)∆H=（∆H1+∆H2+∆H3）×2=−116kJ·mol−1。6．[2019北京节选]氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。②已知反应器中还存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________反应的ΔH。【答案】（1）①CH4+2H2O=4H2+CO2②C