2019-2020年高考化学 考点总动员系列 专题14 化学反应速率及化学平衡移动（含解析） .doc

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2019-2020年高考化学 考点总动员系列 专题14 化学反应速率及化学平衡移动（含解析） 【母题再现】 题型介绍： 化学反应速率与化学平衡类试题时高考的必考点，大多数省份卷以选择题形式考查，少数也与大题形式。通常考查化学反应反应速率及计算，影响化学反应速率的因素，化学平衡的建立及移动，化学平衡常数，化学平衡相关计算等。近几年的考查中均出现新的情境，结合等效平衡思想进行分析，相对难度较大。 高考选题： 【xx年高考江苏卷第15题】一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 容器 编号 温度（℃） 起始物质的量（mol） 平衡物质的量（mol） CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) I 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是 A．该反应的正方应为放热反应 B．达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小 C．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长 D．若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方 向进行 解题技巧： 在化学反应中物质的变化必经过三态，即起始态、变化态和最终态。对于化学反应速率、化学平衡及其它化学反应方面的计算，如能根据反应方程式，对应地列出三态的变化，哪么便可使分析、解题变得一目了然。此方面的试题的题型及方法与技巧主要有： （1）化学平衡状态的判断：化学反应是否达到平衡状态，关键是要看正反应速率和逆反应速率是否相等及反应混合物中各组分百分含量是否还随时间发生变化。 （2）化学反应速率的计算与分析：要充分利用速率之比等于化学方程式中的计量数之比。 （3）化学平衡移动的分析：影响因素主要有：浓度、压强、温度，其移动可通过勒沙特列原理进行分析。化学平衡移动的实质是浓度、温度、压强等客观因素对正、逆反应速率变化产生不同的影响，使V正≠V逆，原平衡状态发生移动。 （4）等效平衡的分析：主要有等温等容和等温等压两种情况。 （5）速率与平衡的图象分析：主要要抓住三点，即起点、拐点和终点。 【考点揭秘】 高频考点一：化学反应速率的影响因素 【典例】一定温度下，反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的 是 (　　) A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He D．恒压，充入He 高频考点二：化学平衡状态的判断 【典例】在一定温度下，反应3A（g）+B（g）2C（g）+2D（g）达到平衡的标志是　　　（ ） A．单位时间内生成3n mol A，同时生成n mol B B．单位时间内生成3n mol A，同时生成2n mol D C．容器内的总压强不随时间的变化而变化 D．容器内气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化 高频考点三：化学平衡移动 【典例】将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件， 其中叙述正确的是 (　　) A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅 C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍 D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅 平衡移动，但根据勒夏特列原理，可以减弱这种改变，但不能消除。 高频考点四：等效平衡思想 【典例】一定温度下，在恒容的密闭容器中充入 2 mol SO3，发生反应：2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)。达 平衡状态时测得SO2的体积分数为 a % 。若在其他条件不变时，再通入 2 mol SO3，待新平衡建立时，测 得SO2的体积分数为 b % 。则a与b比较 （ ） A．a﹥b B．b﹥a C．a=b D．无法比较 【直击高考】 1．【xx年高考安徽卷第10题】臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为： 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 A B C D 升高温度，平衡常数减小 0~3s内，反应速率为： v(NO2)=0.2mol·L-1 t1时仅加入催化剂，平衡正向移动 达平衡时，仅改变x，则x为c(O2) 2．【xx年高考福建卷第12题】在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下： 反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 c(N2O)/mol/L 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是 (注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1＜c2) 3．【xx年高考重庆卷第7题】在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X 的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是 A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量 B．T2下，在0～t1时间内，υ(Y)＝mol/(L·min) C．M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆 D．M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率减小 4．【xx年高考北京卷第12题】一定温度下，10mL0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成 O2的体积（已折算为标准状况）如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计） A．0~6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min) B．6~10min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min) C．反应至6min时，c(H2O2)=0.3mol/L D．反应至6min时，H2O2分解了50% 5．【xx年高考四川卷第7题】在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g) ＋N(g)，所得实验数据如下表： 实验 编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 900 0.10 0.15 b 下列说法正确的是 A．实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)＝1.0×10－2mol/(L·min) B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0 C．实验③中，达到平衡是，X的转化率为60% D．实验④中，达到平衡时，b＞0.060 6．（xx江苏卷）15．一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器I、II、III，在I中充入1 mol CO和1 mol H2O，在II中充入1 mol CO2 和1 mol H2，在III中充入2 mol CO 和2 mol H2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是（ ） A．容器I、II中正反应速率相同 B．容器I、III中反应的平衡常数相同 C．容器I中CO 的物质的量比容器II中的多 D．容器I中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和小于1 7．（xx山东卷）12．对于反应CO（g）+H2O（g）CO 2（g）+ H 2（g） △H﹤0，在其他条件不变的情况下 A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的△H也随之改变 B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变 C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变 D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变 8．（xx重庆卷）7．将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固体 体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示。 压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ 1.0 2.0 3.0 810 54.0 a b 915 c 75.0 d 1000 e f 83.0 ①b＜f ②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%　③该反应的ΔS＞0 ④K(1000℃)＞K(810℃) 上述①～④中正确的有( ) A．4个 B．3个 C．2个 D．1个 【考点定位】本题考查温度、压强对化学平衡的影响、转化率的计算、∆S的判断以及平衡常数的比 较。 9．（xx上海卷）20．某恒温密闭容器中，可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是 A．产物B的状态只能为固态或液态 B．平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1 C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动 D．若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q 10．（xx·四川）12.在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃ 发生反应：2SO2 + O2 2SO3，ΔH<0。当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同 温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是 A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡 B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大 C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980g D．达到平衡时，SO2的转化率为90% 11．（xx山东卷）29．（15分）化学反应原理在科研和生产中有广泛应用 （1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应 TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) △H﹥0 （I） 反应（I）的平衡常数表达式K= ，若K=1， 向某恒容密闭容器中加入1mol I2（g）和足量TaS2（s）， I2（g）的平衡转化率为 ， （2）如图所示，反应（I）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2（g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，则温度T1 T2（填“﹥”“﹤”或“=”）。上述反应体系中循环使用的物质是 。 （3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化为 H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为 ，滴定反应的离子方程式为 ， （4）25℃时，H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh= mol/L，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 12．（xx全国新课标Ⅱ卷）28．（14分） 在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应应: A（g） B（g）+C（g） △H=+85.1kJ·mol-1 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表： 时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强p/100kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列问题: （1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 。 （2）由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为 。 平衡时A的转化率为 ，列式并计算反应的平衡常数K 。 （3）①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n总= mol，n（A）= mol。 ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a= 反应时间t/h 0 4 8 16 C（A）/（mol·L-1） 0.10 a 0.026 0.0065 分析该反应中反应反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（△t）的规律，得出的结论是 ， 由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为 mol·L-1。 【课后反馈】 夯实基础： 1．（xx届福州市期末）处于平衡状态的反应2 H2 S(g)2H2(g)+S2(g) H>0，不改变其他条件的情况 下合理的说法是 A．加入催化剂，反应途径将发生改变，H也将随之改变 B．升高温度，正逆反应速率都增大，H2S分解率也增大 C．增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低 D．若体系恒容，注人一些H2后达新平衡，H2浓度将减小 2．（xx届安徽省六校研究会联考（1月）理综）下列表格中的各种情况，可以用下面的图象曲线表示的 是 反应 纵坐标 甲 乙 A 等质量钾、钠分别与足量水反应 H 2质量 钠 钾 B 相同质量氨气，在同一容器中 2NH3N2+3H2 ΔH >0 氨气的转化率 500℃ 400℃ C 在体积可变的恒压容器中，体积比1:3 的N2、H2，N2+3H22NH3 氨气的浓度 活性一般的催化剂 活性高的催化剂 D 2molSO2与lmolO2，在相同温度下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) SO3物质的量 2个大气压 10个大气压 【答案】A 【解析】 3．（xx届洛阳市期末）高温下，某反应达平衡，化学平衡常数表达式为：，恒容时，温 度升高H2浓度减小。下列说法正确的是 A．该反应化学方程式为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) B．恒温恒容下，反应达平衡时，再通入一定量的CO2，CO的体积分数一定增大 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．该反应的焓变为正值 4．（xx届临沂市一模）在密闭容器中充入一定量的NO2，发生反应2NO2(g)N2O4(g) △H＝－57kJ/mol，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是 A．a、c两点的反应速率：a＞c B．a、b两点的转化率：a＜b C．a、c两点气体的颜色：a深，c浅 D．由a点到b点，可以用加热的方法 5．（xx届吉林市期末）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，发生反应SO2(g)＋NO2(g)＝SO3(g)＋NO(g)， 其正反应速率（v）随时间（t）变化的关系如下图所示。下列结论中错误的是 A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物的浓度：a点大于b点 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．逆反应速率：c点大于b点 【答案】A 能力拓展： 6．（xx届江苏苏北四市联考期末）一定条件下进行反应：COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)，向2.0 L恒容密闭 容器中充入1.0 mol COCl2(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表： t/s 0 2 4 6 8 n(Cl2)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40 下列说法正确的是 A．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(Cl2)＝0.22 mol·L－1，则反应的ΔH＜0 B．若在2 L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器进行该反应，化学平衡常数不变 C．保持其他条件不变，起始向容器中充入1.2 molCOCl2、0.60 molCl2和0.60 molCO，反应达到平衡前的速率：v(正)＜v(逆) D．保持其他条件不变，起始向容器中充入1.0 molCl2和0.8 molCO，达到平衡时，Cl2的转化率小于60% 7．（xx届海淀区期末）t ℃时，在体积不变的密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，各组分在 不同时刻的浓度如下表： 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0 2 min末浓度/mol·L-1 0.08 a b 平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1 下列说法正确的是 A．平衡时，X的转化率为20% B．t ℃时，该反应的平衡常数为40 C．增大平衡后的体系压强， v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动 D．前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y) = 0.03 mol·L-1·min-1 8．（xx届福建龙岩市期末）汽车尾气净化中的一个反应如下： NO(g)＋CO(g)= N2(g)＋CO2(g) △H＝－373.4kJ/mol 在一容积为5L的恒容密闭容器中充人0.2 mol NO和0.5mol CO，5 min后该反应达到平衡，此时N2的物质的量为0.06mol。下列说法正确的是 A．达到平衡后，若只升高温度，化学平衡正向移动 B．达到平衡后，再通人稀有气体，逆反应速率增大 C．使用催化剂，平衡常数不变 D．0～5 min内，NO的反应速率为2.4×1 0-3 mol·L一1·min一1 9（xx届扬州期末）向甲、乙两恒温恒容的密闭容器中，分别充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋ B(g) xC(g) △H＜0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示： 容器 甲 乙 容积（L） 0.5 0.5 反应放热（kJ） Q1 Q2 反应物起始量 1 molA 1 molB 0.5 molA 0.5 molB c(A)/mol·L－1 2.0 1.0 t1 t2 t/s 0.5 a 0 下列说法正确的是 A．x= B．Q1＞2Q2 C．根据题中信息无法计算a值 D．保持其他条件不变，起始时向乙容器充入0.2 mol A、0.2 mol B、0.2 mol C，则此时v(正)> v(逆) 10．（xx届烟台期末）已知可逆反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0，反应达到平 衡状态后，欲提高CO的转化率，可以采取的措施为 A．增大压强 B．升高温度 C．增大CO的浓度 D．分离出CO2 自我提升： 11．(xx届安徽示范高中2月联考)T℃时，将NO2和N2O4的混合气体通人容积不变的密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g) △H<0。各组分的浓度随时间的变化如下图。下列说法正确的是 A．第35min时，NO2的体积分数高于第15min时的体积分数 B．T℃时，2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数为0.9 C．a、b、C、d四点中，气体颜色最浅的是C点 D．0~10min内反应体系对外界放热，25～30min内反应体系从外界吸热 放热，D错误。 考点：化学平衡 12. (xx届福建宁德1月单科考)将2mol H2和1mol CO2充入体积为10L的恒容密闭容器中，在一定条件 下发生反应： ①CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) △H1＝＋41.2kJ·moL－1； ②CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H2＝－49kJ·moL－1。 反应100min后达到平衡，测得下表数据： 温度 转化率（%） 物质的量（mol） H2 CO2 CH3OH CO 240℃ 10 0.05 0.05 下列说法正确的是 A．升高温度，反应①的平衡常数减小 B．升高温度，CH3OH的含量提高 C．H2转化率为10% D．100min内，反应②的速率为v(CO2)＝0.0001 mol·L－1·min－1 13．（广东省佛山市xx高三检测一）（17分） （2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag－ZSM－5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。 ① 为达到NO转化为N2的最佳转化率，应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为 、 。 ②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与NO2发生反应的化学方程式为 。 （3）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇： CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H 下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。 温度 523K 573K 623K 平衡常数(K) 2.041 0.270 0.012 ①由表中数据判断△H 0（填“<”、“=”或“>”） ②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则此时的温度为 。 ③请在下列坐标中画出②中求得该温度下CO、H2和CH3OH的浓度随时间变化的曲线，并进行适当的标注。 14．（甘肃张掖xx一诊）（14分）氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。 （1）根据图1提供的信息，写出该反应的热化学方程式                 ， 在图1中曲线        （填“a” 或“b”）表示加入铁触媒的能量变化曲线。 （2）在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是             A．3v(H2)正=2v(NH3)逆     B．单位时间内生成nmol N2的同时生成2nmolNH3     C．混合气体的密度不再改变   D．容器内压强不随时间的变化而变化 （3）一定温度下，向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2，保持体积不变，0.5min后达到平衡，测得容器中有0.4mol NH3，则平均反应速率v(N2)=           ，该温度下的平衡常数K=            。 若升高温度，K值变化     （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。  实验编号 T(℃) n (N2)/n(H2) P(MPa) ⅰ 450 1/3 1 ⅱ _ _ 10 ⅲ 480 _ 10   A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。 B．根据反应N2+ 3H2 2NH3的特点，在给出的坐标图2中，画出其在1MPa和10MPa条件下 H2的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。 15．（广东汕头xx届上学期期末）（14分）在一密闭容器中发生反应： 2A(g)+B(g)E(g) （1）写出该反应的平衡常数表达式___________ ____，已知升高温度时，v（正）>v（逆），此时K值__ __（填“变大”“变小”或“不变”）；该反应的△H_____0（填“>”、“=”、“<”）； （2）将1.0mol A和1.0mol B混合后装入2L容器中发生反应，E的物质的量的变化如图所示。 ①3分钟内E的平均反应速率为________ _________； ②求此温度下该反应的平衡常数K= （结果保留小数后1位）； ③请在图中画出5分钟内A的物质的量变化的曲线； （3）已知在如图所示的变化中，平衡常数K保持不变，则在5～7min内引起E的物质的量变化的原因可能是____________（填编号）。 ①降低了温度 ②升高了温度 ③使用了催化剂 ④增大了容器的体积 ⑤缩小了容器的体积 ⑥减少了A的物质的量。 生成物浓度增大、反应物浓度减小，根据化学平衡常数的计算式可知，则该反应的平衡常数变大或增大； 【名师小结】 化学反应速率与化学平衡类试题是高考中易失分题，在解题过程中要细心读题、审题，然后根据基本概念和理论对试题分析，运用等效平衡、图形图像等多种思维方法进行解决。