2017年高考化学高考题和高考模拟题分项版汇编专题09反应速率化学平衡

1 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 H 2O2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 H 2O2浓度越小 其分解速率越快 B 图乙表明 其他条件相同时 溶液 pH 越小 H 2O2分解速率越快 C 图丙表明 少量 Mn 2 存在时 溶液碱性越强 H 2O2分解速率越快 2 D 图丙和图丁表明 碱性溶液中 Mn 2 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 1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应 2NO 2 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 与容器 中的总压强之比为 4 5 B 达平衡时 容器 中 2O Nc比容器 中的大 C 达平衡时 容器 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 T2 T1 答案 CD 解析 由容器 I 中反应 2NO2 2NO O2 起始量 mol L 0 6 0 0 变化量 mol L 0 4 0 4 0 2 平衡量 mol L 0 2 0 4 0 2 可以求出平衡常数 K 20 4 8 平衡时气体的总物质的量为 0 8 mol 其中 NO 占 0 4 mol 所以 NO 的体积分数为 50 2O1Nc 在平衡状态下 v 正 v NO2 消耗 v 逆 v NO 消耗 3 所以 k 正 c2 NO2 k 逆 c2 NO c O2 进一步求出 0 8kK 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 1 mol 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 2ONc 由反应 2NO 2 2NO O2 起始量 mol L 0 3 0 5 0 2 变化量 mol L 2 x 2x x 平衡量 mol L 0 3 2 x 0 5 2x 0 2 x 因为 2O0 1N3cx 解之得 x 130 求出此时浓度商 Qc 217893010 K 所以容 器 II 达平衡时 2c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 2NO 2 2NO O2 起始量 mol L 0 0 5 0 35 变化量 mol L 2 x 2x x 平衡量 mol L 2 x 0 5 2x 0 35 x 由 0 5 2x 2x 0 35 x 解之得 x 0 05 求出此时浓度商 Qc 20 43 81 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 21kK 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 T2 T1 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 4 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 2 mol A 和 1 mol B 发生反应 2A g B g 2D g H Q kJ mol 1 相关条件 和数据见下表 实验编号 实验 实验 实验 反应温度 700 700 750 达平衡时间 min 40 5 30 n D 平衡 mol 1 5 1 5 1 化学平衡常数 K1 K 2 K 3 下列说法正确的是 A K 3 K 2 K 1 B 实验 可能使用了催化剂 C 实验 达平衡后容器内的压强是实验 的 910倍 D 实验 达平衡后 恒温下再向容器中通入 1 mol A 和 1 mol D 平衡不移动 答案 BD 5 20 54k 恒温下再向容器中通入 1 mol A 和 1 mol D A 的浓度变为 1 D 的浓 度变为 1 2Q 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 Cr C CO 还原 PbO2的反应 H 0 D 工业冶炼金属 Cu 时 高温有利于提高 CO 的转化率 答案 B 6 镇江市 2017 届三模 最后一卷 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 0 L 恒容密闭容器中充入 0 40mol 乙苯 g 和 0 40mol Cl2 g 进行反应 反应过 程中测定的部分数据见下表 6 t min 0 1 2 5 10 n HCl mol 0 0 12 0 20 0 32 0 32 下列有关说法正确的是 A 反应在 0 2 min 内的平均速率 v 氯乙基苯 0 10mol L 1 min 1 B 10 min 后 若保持其他条件不变 升高温度 达到新平衡时测得 c 氯乙基苯 0 18mol L 1 则反应的 H 0 C 在 T 时 起始时若向容器中充入 1 0 mol 乙苯 g 0 50 mol Cl2 g 和 0 50 mol 氯乙 基苯 g 0 50 mol HCl 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 0mol 氯乙基苯 g 和 2 2mol HCl g 达到平衡时 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 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 0 mol 乙 苯 g 0 50 mol Cl2 g 和 0 50 mol 氯乙基苯 g 0 50 mol HCl g 此时的 Qc 0 25 0 25 0 5 0 25 0 5v 逆 8 B 活化能 过程 过程 I C n 点时该反应的平衡常数 K 50 D 过程 I t 2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 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 5 1 4 0 0 转化浓度 mol L 0 4 1 2 0 4 0 4 平衡浓度 mol L 0 1 0 2 0 4 0 4 所以该反应的平衡常数 K 200 C 错误 30 412 D 过程 I t 2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 N 2 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 D 9 10 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 5L 0 5L 1 0L 温度 T1 T2 T2 反应物 起始量 1 5 mol A 0 5 mol B 1 5 mol A 0 5 mol B 6 mol A 2 mol B A T 1 T2 x 1 B T 2 时 该反应的平衡常数为 0 8 C A 的平衡转化率 a 甲 a 乙 2 3 D 15 20min 内 C 的平均反应速率 v 乙 v 丙 答案 B 10 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 2H 2 g CH3OH g 一定条件下 将 0 5mol CO 和 0 5mol H2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 A B B C C D D 答案 A 解析 A CO g 2H 2 g CH3OH g CO 的体积分数 0 5x12 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 CH 3OH 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 5molL 0 25mol L 故 C 错误 D V 正 H2 V 逆 CH3OH 2 1 时反应达到不平衡 故 D 错误 答案为 A 11 12 苏锡常镇四市 2017 届高三教学情况调研 二 汽车尾气净化器中发生的反应为 2NO g 2CO g N2 g 2 CO2 g 一定温度下 在三个体积均为 1 0L 恒容密闭容器中发生上述 反应 测得有关实验数据如下 起始物质的量 mol 平衡物质的 量 mol 容 器 温 度 N O C O N 2 C O 2 N2 C O2 I 4 0 0 0 2 0 2 0 0 0 1 2 I I 4 0 0 0 4 0 4 0 0 I I I 3 0 0 0 0 0 1 0 2 0 07 5 下列说法正确是 A 该反应的 S 0 H2c CO 容器 I D 若起始时向 I 中充入 NO CO N 2 CO 2各 0 1mol 开始时 V 正 V 逆 答案 AD 12 mol L s 故 B 错误 C 反应 II 相当于在 I 的基础上再通入 0 2molNO 和 0 2molCO 此时 假如平衡不移动 c CO 容器 II 2c CO 容器 I 增大反应物的浓度 平衡向正反应方向移 动 因此有 c CO 容器 II 2c CO 容器 I 故 C 错误 D 2NO g 2CO g N2 g 2 CO2 g 起始浓度 0 2 0 2 0 0 变化浓度 0 12 0 12 0 06 0 12 平衡浓度 0 08 0 08 0 06 0 12 根据化学平衡常数的表达式 K 21 若起始时向 I 中充入 NO CO N 2 CO 2各 0 1mol 此 222 40 618cNCO 时的浓度商 Qc 10V 逆 故 D 正确 24 01 点睛 本题易错点是选项 C 首先分析反应 I 投入量和反应 II 的投入量 反应 II 的投入量与反应 I 投入量呈比值 因此在反应 I 的基础上再投入通入 0 2molNO 和 0 2molCO 假如平衡不移动 c CO 容器 II 2c CO 容器 I 增加反应物的浓度 平衡向正反应方向移动 CO 被消耗 因此有 c CO 容器 II K2 13 C T 1时 图中 A 点的正反应速率小于逆反应速率 D T 2时 若上述反应在压强恒定的密闭容器中进行 达平衡的时间变短 答案 D 点睛 本题考查化学平衡计算及外界条件对化学平衡影响 为高频考点 侧重考查学生图象分析能 力 解答本题的关键是关键图像 判断出温度的高低 14 南通 扬州 泰州 2017 届第三次模拟 温度为 T 时 向 2 0L 恒容密闭容器中充入 1 0mol PCl5 发生反应 PCl5 g PCl3 g Cl2 g H akJ mol a 0 0 10min 保持容器温度不变 10min 时改变一种条件 整个过程中 PCl5 PCl 3 Cl 2的物质的量 随时间的变化如图所示 下列说法正确的是 A 0 4min 的平均速率 v Cl2 0 05mol L min B 10min 时改变的条件是分离出一定量的 PCl5 C 起始时向该容器中充入 2 0mol PCl3和 2 0molCl2 保持温度为 T 反应达平衡时放出的热量 大于 1 6akJ D 温度为 T 起始时向该容器中充入 1 0mol PCl5 0 10mol PCl3和 0 10molCl2 反应达到平 衡前 v 正 v 逆 14 答案 CD 15 郑州市 2017 届第三次模拟 汽车尾气脱硝脱碳主要原理为 2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g H 0 在一定条件下的密闭容器中 用传感器测得该反应在不同时间 NO 和 CO 浓 度如下表 时间 s 0 1 2 3 4 C NO mol L 1 9 50 10 3 4 50 10 3 2 50 10 5 1 50 10 3 1 5 10 3 C CO mol L 1 9 00 10 3 4 00 10 3 2 00 10 3 1 00 10 3 1 00 10 3 下列说法正确的是 A 定温度下 从开始到平衡 该反应的平衡常数逐渐增大 B 前 2s 内的平均反应速率 v N2 1 75 10 3 mol L 1 s 1 C 达到平衡时 CO 的转化率为 11 11 D 3s 时 NO 和 CO 的浓度都不再变化 反应停止进行 答案 B 解析 A 化学平衡常数只受温度的影响 温度不变 化学平衡常数不变 故 A 错误 B 根据化 学反应速率数学表达式 v NO 9 5 10 3 2 5 10 3 2mol L s 3 5 10 3 mol L s 利用化学反应速率之比等于化学计量数之比 v N 2 v NO 2 3 5 10 3 2mol L s 1 75 10 3 mol L s 故 B 正确 C 3s 时达到平衡 CO 的转化率是 9 10 3 1 10 3 9 10 3 100 88 89 故 C 错误 D 化学平衡是动态平衡 反应不会停止 故 D 错误 16 湖北省 2017 届 4 月调研 在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应 CO g 2H 2 g CH3OH g HT2 B 正反应速率 正 y 正 w C 混合气体密度 x w D 混合气体平均摩尔质量 M y M z 答案 C 点睛 本题考查温度 压强 转化率等之间的关系 明确外界条件对反应速率及平衡的影响是解本 题的关键 易错选项是 C D 注意根据 m V M m n 来分析解答即可 注意质量守恒定律的 应用 17 山西省三区八校 2017 届第二次模拟 为了研究在温度对苯催化加氢的影响 以检验新型镍催 化剂的性能 采用相同的微型反应装置 压强为 0 78Mpa 氢气 苯的物质的量之比为 6 5 1 定时取样分离出氢气后 分析成分得如下表结果 下列说法错误的是 16 A 当温度超过 280 苯的转化率迅速下降 可能是因为该反应为吸热的可逆反应 B 在 110 240 苯的转化率为 100 说明该镍催化剂活性较高 能够在较宽的温度范围内催 化而且不发生副反应 C 增大压强与提高氢气 苯的物质的量比都有利于提高苯的转化率 D 由表中数据来看 随着反应温度的升高 苯的转化率先升高后降低 答案 A 18 惠州市 2017 届 4 月模拟 如图所示 向 A B 中均充入 1mol x l rnol Y 起始时 A B 的体 积都等于 1L 在同温 同压和催化剂存在的条件下 关闭活塞 K 使两容器中都发生下述反应 X g Y g 2Z g W g H v A B A 容器中 x 的转化率为 80 C 平衡时的压强 P AB 答案 D 解析 A A 为恒压过程 B 为恒容过程 该反应为体积增大的反应 反应过程中 B 的压强大于 A 反应物 X 的速率 v B v A 故 A 正确 B 达到平衡时混合气体的物质的量为 1 4 2mol 2 8mol 增大 0 8mol 根据 X g Y g 2Z g W g 每有 1molX 参 加反应 生成物增多 1mol 现增多 0 8mol 反应 0 8molX 转化率为 80 故 B 正确 C A 为恒 压过程 B 为恒容过程 该反应为体积增大的反应 反应过程中 B 的压强大于 A 平衡时的压强 17 PA Pb 故 C 正确 D A 为恒压过程 B 为恒容过程 该反应为体积增大的反应 反应过程中 B 的压强大于 A A 中正向进行的程度大于 B 平衡时 Y 体积分数 A B 故 D 错误 故选 D 点睛 本题难度较大 需变换平衡去思考 要求思维过程清晰 是训练思维的好题 19 乌鲁木齐市 2017 届三模 900 时 向 2 0L 恒容密闭容器中充入 0 40mol 乙苯 发生反应 经一段时间后达到平衡 反应过程中测定的部分数据如下表所示 时间 min 0 10 20 30 40 n 乙苯 mol 0 40 0 30 0 24 n2 n3 n 苯乙烯 mol 0 00 0 10 n1 0 20 0 20 下列说法正确的是 A 保持其他条件不变 向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂 则乙苯的转化率大于 50 0 B 反应在前 20 分钟的平均速率为 v H2 0 008molmol L min C 若混合气体的平均摩尔质量不再变化 则说明反应已达到平衡状态 D 相同温度下 起始时向容器中充入 0 10mol 乙苯 0 10mol 苯乙烯和 0 30molH2 达到平衡 前 v 正 v 逆 答案 C 0 4mol 0 24mol 0 16mol 故 v 乙苯 0 162molLin 0 004mol L 1 min 1 速率之比等于化学计 量数之比 则 v H2 v 乙苯 0 004mol L 1 min 1 故 B 错误 C 反应中气体的质量不变 但 物质的量逐渐增大 若混合气体的平均摩尔质量不再变化 说明气体的物质的量不变 则说明 反应已达到平衡状态 故 C 正确 D 由表中数据可知 30min 时处于平衡状态 平衡时苯乙烯 的物 质的量为 0 2mol 平衡时苯乙烯的浓度为 0 2molL 0 1mol L 由方程式可知 氢气的平衡 18 浓度为 0 1mol L 参加反应的乙苯的物质的量为 0 2mol 故平衡时乙苯的浓度为 0 1mol L 故平衡常数 k 0 1 0 1 相同温度下 起始时向容器中充入 0 10mol 乙苯 0 10mol 苯乙 烯和 0 30molH2 此时浓度商 Qc 0 132 0 15 大于平衡常数 0 1 反应向逆反应进行 故 达到平衡前 v 正 v 逆 故 D 错误 故选 C 点睛 本题考查化学反应速率计算 化学 平衡有关计算 化学平衡常数计算与应用 注意 D 选项中 利用平衡常数判断反应进行方向 20 天津市和平区 2017 届二模 等物质的量的 N2和 O2在恒容密闭容器中发生反应 N 2 g O2 g 2NO g 下图曲线 a 表示该反应在 T 时 N2的浓度随时间的变化 曲线 b 表示该反应在某 一起始条件改变时 N2的浓度随时间的变化 下列叙述正确的是 A T 时 该反应的平衡常数 K 2014c B T 时 随着反应的进行 混合气体的密度减小 C 曲线 b 对应的条件改变可能是加入了催化剂 D 若曲线 b 对应的条件改变是温度 可判断该反应的 H0 选项 D 错误 答案选 A