三年高考（2017-2019）高考化学真题分项汇编 专题09 反应速率、化学平衡（含解析）

专题09反应速率、化学平衡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】A.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；B.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；C.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；D.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=41510=2000，故D正确；故选BD。【点睛】解本题时需要注意：实线中在最高点之前反应没有达到平衡状态，主要讨论温度对化学反应速率的影响；最高点之后反应达到平衡状态，可以研究温度对化学平衡的影响。2．[2019浙江4月选考]下列说法正确的是A．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】A.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；B.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；C.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；D.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。故答案选B。3．[2018天津]室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC．若反应物增大至2mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间【答案】D【解析】A．加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量。选项A正确。B．增大HBr浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br。选B正确。C．若反应物增大至2mol，实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是1:1，等于方程式中的系数比），这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1:1。选项C正确。D．若起始温度提高至60℃，考虑到HBr是挥发性酸，在此温度下会挥发出去，降低HBr的浓度减慢速率，增加了反应时间。选项D错误。点睛：本题中的反应是反应前后物质的量不变的反应，但是考虑到反应是在水溶液中进行的，而生成的溴乙烷是不溶于水的，即本题中的溴乙烷应该是没有浓度的，所以选项D中是不需要考虑温度升高将溴乙烷蒸出的影响的。4．[2018江苏]一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：下列说法正确的是A．v1v2，c22c1B．K1K3，p22p3C．v1v3，α1(SO2)α3(SO2)D．c22c3，α2(SO3)+α3(SO2)1【答案】CD【解析】对比容器的特点，将容器1和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2，容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍，容器2相当于在容器1达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，υ2υ1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c22c1，p22p1，α1（SO2）+α2（SO3）1，容器1和容器2温度相同，K1=K2；容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，υ3υ1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3c1，p3p1，α3（SO2）α1（SO2），K3K1。根据上述分析，A项，υ2υ1，c22c1，A项错误；B项，K3K1，p22p1，p3p1，则p22p3，B项错误；C项，υ3υ1，α3（SO2）α1（SO2），C项正确；D项，c22c1，c3c1，则c22c3，α1（SO2）+α2（SO3）1，α3（SO2）α1（SO2），则α2（SO3）+α3（SO2）1，D项正确；答案选CD。点睛：本题考查化学平衡时各物理量之间的关系，解题时巧妙设计中间状态，利用外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响判断。如容器2先设计其完全等效平衡的起始态为4molSO2和2molO2，4molSO2和2molO2为两倍容器1中物质的量，起始物质的量成倍变化时相当于增大压强。5．[2018浙江11月选考]已知X(g)＋3Y(g)2W(g)＋M(g)△H＝－akJ·mol－1（a0）。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1molX(g)与1molY(g)，下列说法正确的是A．充分反应后，放出热量为akJB．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡D．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小【答案】C【解析】A、该反应为可逆反应，不会完全进行，投入原料1mol并未完全反应，故放出的热量小于akJ，选项A不正确；B、X和W分别为反应物和生成物，化学计量数只表示反应过程的转化比例，并不能说明达到平衡后的浓度之比，选项B不正确；C、当X的物质的量分数不再变化时，反应达到平衡，选项C正确；D、若增大反应物浓度，正逆反应速率均会增加，选项D不正确。答案选C。6．[2018浙江11月选考]已知：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和O2（物质的量之比为2：1，且总物质的量不变）。SO2的平衡转化率（%）随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是温度/K压强/（105Pa）1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高【答案】B【解析】A、由表格数据及勒夏特列原理知，针对放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，反应物SO2的转化率増大，选项A正确；B、由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，选项B错误；C、催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到达平衡所花的时间，选项C正确；D、由图中数据可知，不同温度下，1.01×105Pa（常压）下SO2的转化率分别为99.2%，97.5％，93.5％，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，选项D正确。答案选B。【点睛】本题主要考查了外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，中等难度，解题时要注意运用控制变量的方法比较容器中转化率的变化。7．[2018浙江4月选考]反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H0，若在恒压绝热的容器中发生，下列选项表明一定已达平衡状态的是A．容器内的温度不再变化B．容器内的压强不再变化C．相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等D．容器内气体的浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2【答案】A【解析】分析：根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，据此分析解答。详解：A．绝热容器，温度不再改变，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故A正确；B．该反应在恒压条件下进行，压强始终不变，不能根据压强判断平衡状态，故B错误；C．相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等，表示的都是正反应，且不满足计量数关系，无法判断是否达到平衡状态，故C错误；D．容器内气体的浓度c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2，无法判断各组分的浓度是否发生变化，则无法判断平衡状态，故D错误；故选A。点睛：本题考查了化学平衡状态的判断，明确化学平衡状态的特征是解题的关键，本题的易错点为C，要注意用化学反应速率表示平衡时，一定要遵守正反应速率=逆反应速率，要存在正逆反应速率，且相等才是平衡状态。8．[2018浙江4月选考]某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：压强/(×105Pa)温度/℃NO达到所列转化率需要时间/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974根据表中数据，下列说法正确的是A．升高温度，反应速率加快B．增大压强，反应速率变慢C．在1.0×105Pa、90℃条件下，当转化率为98%时的反应已达到平衡D．若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v=△n/△t表示，则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s【答案】D【解析】A项，相同压强时，温度高时达到相同转化率需要的时间多，升高温度，反应速率越小，故选项A错误；B项，相同温度，压强高时达到相同转化率需要的时间少，增大压强，反应速率变快,故选项B错误；C项，在此条件下，当转化率为98%时需要的时间较长，不确定反应是否达到了平衡，故选项C错误；D项，在amol混合气体进入反应塔，题目所示的外界环境下，NO的反应速率为v=△n/△t==4370amol/s，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。9．[2017海南]已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是A．升高温度，K减小B．减小压强，n(CO2)增加C．更换高效催化剂，α(CO)增大D．充入一定量的氮气，n(H2)不变【答案】AD