《备战2020年高考》2019年高考真题和模拟题分项汇编化学专题09反应速率、化学平衡(解析版).pdf

专题 09反应速率、化学平衡20192019 年高考真题年高考真题12019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H0B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D380下，c起始(O2)=5.0104 molL1，NO 平衡转化率为 50%，则平衡常数 K2000【答案】BD【解析】【详解】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，H=2000，故 D 正确；c (NO)c(O2)(0.5a)2(5 1040.5 a )51041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。22019 浙江选考下列说法正确的是AH(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BC(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D1 mol N2和 3 mol H2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2 mol NH3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】【详解】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) H，合成氨气实际参与反应n(H2)=310=0.3mol，因而Q1=0.3/3|H|=0.1|H|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)=210=0.2mol，Q2=0.2/2|H|=0.1|H|，则Q1=Q2，D 项错误。故答案选 B。32019新课标水煤气变换CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：（1）Shibata曾做过下列实验：使纯H2缓慢地通过处于721 下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_H2（填“大于”或“小于”）。（2）721 时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_（填标号）。2A0.25B0.25C0.250.50D0.50E0.50（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。可知水煤气变换的H_0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能） E正=_eV，写出该步骤的化学方程式_。（4）Shoichi研究了467 、489 时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和pCOCO相等、pCOCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在3090 min内的平均速率v(a)=_kPamin1。 467 时pH2和pCOCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。489 时pH2和pCOCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。【答案】 （1）大于3（2）C（3）小于2.02COOH*+H*+H2O*（4）0.0047bcad【解析】【分析】（1）由 H2、CO 与 CoO反应后其气体物质的量分数判断二者的倾向大小；（2）根据三段式以及 CO与 H2的倾向大小关系综合判断；（3）根据反应物与生成物的相对能量差大小进行比较判断；根据反应物达到活化状态所需能量为活化能以及相对能量差值大小计算并比较最大能垒；根据最大能垒对应的反应历程对应的物质写出方程式；（4）根据图中曲线 a在 3090 min内分压变化量计算平均反应速率；先根据CO与 H2的倾向大小关系判断CO与 H2的含量范围，然后根据温度变化对化学平衡的影响判断出在不同温度下曲线对应的物质。【详解】 （1）H2还原氧化钴的方程式为：H2(g)CoO(s)CO(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)；CO还原氧化钴的方程式为：COOH*+2H*+OH*（或H2O*H*+OH*）nH2Co(s)CO2(g)，平衡时 H2还原体系中 H2的物质的量分数（）高于nH2+nH2OnCOCO 还原体系中 CO的物质的量分数（） ，故还原 CoO(s)为 Co(s)的倾向是 CO 大于 H2；nCO+nCO2（2）721 时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和 H2O(g)混合，可设其物质的量为1mol，则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始（mol）1100转化（mol）xxxx平衡（mol） 1-x1-xxxnH2xmolx=，因该反应为可逆反应，故则平衡时体系中 H2的物质的量分数=n总1-x+1-x+x+xmol2x0.5，由此可判断最终平衡时体系中H2的物质的量分数介于 0.250.50，故答案为 C；（3）根据水煤气变换CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO(g)+H2O(g)的能量（-0.32eV）高于 CO2(g)+H2(g)的能量（-0.83eV） ，故水煤气变换的 H 小于 0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：4其最大能垒（活化能）E正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV；该步骤的反应物为COOH +H +H2O COOH +2H +OH ；因反应前后 COOH 和 1个 H 未发生改变，也可以表述成H2O H +OH ；（4）由图可知，3090 min内 a 曲线对应物质的分压变化量p=（4.08-3.80）kPa=0.28 kPa，故曲线 a 的反应在 3090 min内的平均速率v(a)=0.28 kPa=0.0047 kPamin1；由（2）中分析得出 H2的物质的量分数介60min于 0.250.5，CO的物质的量分数介于 00.25，即 H2的分压始终高于 CO的分压，据此可将图分成两部分：由此可知，a、b表示的是 H2的分压，c、d 表示的是 CO 的分压，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，CO分压增加，H2分压降低，故467 时 PH2和 PCO随时间变化关系的曲线分别是b、c；489 时PH2和 PCO随时间变化关系的曲线分别是a、d。【点睛】本题以水煤气交换为背景，考察化学反应原理的基本应用，较为注重学生学科能力的培养，难点在于材料分析和信息提取，图像比较新，提取信息能力较弱的学生，会比较吃力。第（ 3）问来源于我国化学工作者发表在顶级刊物Science中的文章“沉积在 -MoC上单层金原子对水煤气的低温催化反应”， 试题以文章中的单原子催化能量变化的理论计算模型为情境，让学生认识、分析催化吸附机理及反应过程中的能量变化。本题属于连贯性综合题目，本题的解题关键在于第（1）问的信息理解与应用，若本题的第（1）5问判断错误，会导致后续多数题目判断错误；第（2）问可以采取特殊值法进行赋值并结合极限法计算，考生若只是考虑到完全转化极限，则只能判断出H2的物质的量分数小于 0.5，这是由于对题干的信息应用能力不熟练而导致；对于第（4）问中曲线对应物质的确定需根据第（1） （2）问得出的相关结论进行推断，需先确定物质对应曲线，然后再根据勒夏特列原理判读相关物质的变化。42019新课标节选环戊二烯（回答下列问题：）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。（1）已知：(g)H2(g)+ I2(g)(g)+H2(g)2HI(g)H1=100.3 kJmol1H2=11.0 kJmol1对于反应：(g)+ I2(g)(g)+2HI(g)H3=_kJmol1。（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了 20%，环戊烯的转化率为_，该反应的平衡常数Kp=_Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_（填标号）。A通入惰性气体C增加环戊烯浓度B提高温度D增加碘浓度（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_（填标号）。AT1T2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率6Db点时二聚体的浓度为0.45 molL1【答案】（1）89.3（2）40（3）CD【解析】【分析】（1）利用盖斯定律解题；（2）利用差量法计算转化率；三行式法计算平衡常数；根据平衡移动原理解释；（3）通过外界因素对速率的影响和平衡状态的形成分析A、B、C 选项，D选项观察图象计算；【详解】 （1）根据盖斯定律-，可得反应的 H=89.3kJ/mol；答案：89.3；（2）假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol，平衡时环戊烯反应了 xmol，根据题意可知；（g）+I2（g）=（g）+2HI（g） 增加的物质的量3.56104BD1mol1mol1mol2mol1molxmol2n20%100%=40%；得 x=0.4nmol，转化率为 0.4n/n（g） +I2（g）=P（初） 0.51050.510500P0.510540%0.510540% 0.510540%110540%P（平） 0.31050.31050.21050.41052（0.4105）0.21054Kp=3.5610 ；550.310 0.310（g）+2HI（g）A.T、V一定，通入惰性气体，由于对反应物和生成物浓度无影响，速率不变，平衡不移动，故A错误；B.升高温度，平衡向吸热方向移动，环戊烯转化率升高，故B正确；C增加环戊烯的浓度平衡正向移动，但环戊烯转化率降低，故C 错误；D,增加 I2的浓度，平衡正向移动，环戊烯转化率升高，故D 正确；104；BD；答案：40%；3.567（3）A.温度越高化学反应速率越快，单位时间内反应物浓度减少越多，则T1v(逆)，a点反应物浓度大于 b 点，故 a 点正反应速率大于 b点，故 C 正确；D.b 点时环戊二烯浓度由 1.5mol/L减小到 0.6mol/L，减少了 0.9mol/L，因此生成二聚体 0.45mol/L，故 D正确；答案：CD。52019 新课标节选近年来，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：（1）Deacon 发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) c(O2)分别等于 11、41、71 时 HCl 平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数 K（300）_K（400）（填“大于”或“小于”）。设 HCl 初始浓度=_为 c0， 根据进料浓度比 c(HCl)c(O2)=11 的数据计算 K （400）（列出计算式） 。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率， 同时降低产物分离的能耗。 进料浓度比 c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是_。（2）Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)+CuCl(s)+1Cl2(g)H1=83 kJmol-1211O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)H2=-20 kJmol-122CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)H3=-121 kJmol-1mol-1。则 4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的 H=_ kJ（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCl 的转化率的方法是_。（写出 2 种）8(0.42)2(0.42)2【答案】（1）大于O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低(10.84)4(10.21)c0（2）116（3）增加反应体系压强、及时除去产物【解析】【详解】 （1）根据反应方程式知，HCl 平衡转化率越大，平衡常数 K 越大，结合图像知升高温度平衡转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，则K(300)K(400)；由图像知，400时，HCl平衡转化率为 84%，用三段式法对数据进行处理得：4HCl(g) O2(g) 2Cl2(g) 2H2O(g)起始（浓度）c0c000变化（浓度）0.84c00.21c00.42c00.42c0平衡（浓度）(1-0.84)c0(1-0.21)c00.42c00.42c0(0.42)2(0.42)2则 K=；根据题干信息知，进料浓度比过低，氧气大量剩余，导致分离产物氯气和氧(10.84)4(10.21)c0气的能耗较高；进料浓度比过高，HCl不能充分反应，导致HCl转化率较低；2 得4HCl(g) O2(g) 2Cl2(g) 2H2O(g)H=（2）根据盖斯定律知， （反应 I+反应 II+反应 III）2=-116kJmol ；（H1+H2+H3）（3）若想提高 HCl的转化率，应该促使平衡正向移动， 该反应为气体体积减小的反应， 根据勒夏特列原理，可以增大压强，使平衡正向移动；也可以及时除去产物，减小产物浓度，使平衡正向移动；62019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。反应器中初始反应的生成物为H2和 CO2，其物质的量之比为 41，甲烷和水蒸气反应的方程式是_。已知反应器中还存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)H3-19iii 为积炭反应，利用 H1和 H2计算 H3时，还需要利用_反应的 H。反应物投料比采用n（H2O）n（CH4）=41，大于初始反应的化学计量数之比，目的是_（选填字母序号） 。a.促进 CH4转化b.促进 CO 转化为 CO2c.减少积炭生成用 CaO 可以去除 CO2。H2体积分数和 CaO 消耗率随时间变化关系如下图所示。从 t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO 消耗率_（填“升高”“降低”或“不变”） 。此时CaO 消耗率约为 35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：_。【答案】 （1）CH4+2H2O4H2+CO2C(s)+2H2O(g)= CO2(g)+2H2(g)或 C(s)+ CO2(g)=2CO(g)a b c降低CaO+ CO2= CaCO3，CaCO3覆盖在 CaO 表面，减少了 CO2与 CaO 的接触面积【解析】【详解】 （1）由于生成物为H2和 CO2，其物质的量之比为4：1，反应物是甲烷和水蒸气，因而反应方程式为 CH4+ 2H2O= 4H2+ CO2；-可得 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为，用-可得 C(s)+CO2(g)=2CO(g)，因为还需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变；初始反应 n(H2O):n(CH4)=2：1，说明加入的水蒸气过量，又反应器中反应都存在一定可逆性， 根据反应a 正确；CO的转化率越高， b正确；知水蒸气浓度越大， 甲烷的转化率越高，根据反应知水蒸气浓度越大，和产生氢气，使得氢气浓度变大，抑制反应，积炭生成量减少，c正确；t1时 CaO 消耗率曲线斜率减小，因而单位时间内CaO的消耗率降低，H2体积分数在 t1之后较少，结合CaO+H2O=Ca(OH)2可知水蒸气浓度较小，反应器内反应逆向反应，氧化钙很难和CO2反应，因而失效。72019 天津多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。10回答下列问题：硅粉与HCl在 300时反应生成1mol SiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为_。SiHCl3的电子式为_。将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：SiCl4gH2gSiHCl3gHClgH1 03SiCl4g2H2gSis4SiHCl3gH2 03SiHCl3gH32SiCl4gH2gSisHClg（1）氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生H2的电极名称_（填“阳极”或“阴极”） ，该电极反应方程式为_。（2）已知体系自由能变G H TS，G 0时反应自发进行。三个氢化反应的G与温度的关11系如图 1 所示，可知：反应能自发进行的最低温度是_；相同温度下，反应比反应的G小，主要原因是_。（3）不同温度下反应中SiCl4转化率如图 2 所示。下列叙述正确的是_（填序号） 。aB 点：v正 v逆bv正：A 点 E点c反应适宜温度：480520（4） 反应的H3_ （用H1，H2表示） 。 温度升高， 反应的平衡常数K_ （填“增大”、“减小”或“不变”） 。（5）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有_（填分子式） 。【答案】Sis3HClg300SiHCl3gH2gH 225kJmol1（1）阴极2H2O2eH2 2OH或2H2eH2（2）1000H2 H1导致反应的G小（3）a、c（4）H2H1减小（5）HCl、H2【解析】【分析】I.书写热化学方程式时一定要标注出各物质的状态，要将热化学方程式中焓变的数值与化学计量数对应。本题的反应温度需要标注为条件；II.（1）惰性电极电解 KOH溶液，实质是电解水，产生氢气的必为阴极，发生还原反应。（2）“看图说话”，将反应的纵、横坐标对应起来看，即可顺利找到最低温度。影响自由能变的因素主要是焓变和熵变，分析发现熵变对反应反而不利，说明焓变影响大，为主要影响因素；（3）据图判断化学平衡的建立和移动是分析的关键。注意时间是一个不变的量。（4）此问是盖斯定律的简单应用，对热化学方程式直接进行加减即可。12【详解】I.参加反应的物质是固态的 Si、气态的 HCl，生成的是气态的 SiHCl3和氢气，反应条件是 300，配平后发现 SiHCl3的化学计量数恰好是 1，由此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) H=-225kJmol-1；SiHCl3中硅与 1个 H、3个 Cl分别形成共价单键，由此可写出其电子式为：，注意别漏标 3个氯原子的孤电子对；II.（1）电解 KOH溶液，阳极发生氧化反应而产生O2、阴极发生还原反应才产生H2；阴极的电极反应式可+-以直接写成 2H +2e =H2，或写成由水得电子也可以：2H2O+2e =H2+2OH；（2）由题目所给的图1 可以看出，反应（最上面那条线）当G=0时，对应的横坐标温度是1000；从反应前后气体分子数的变化来看，反应的熵变化不大，而反应中熵是减小的，可见熵变对反应的自发更不利，而结果反应的G更负，说明显然是焓变产生了较大的影响，即H2H1导致反应的G小（两个反应对应的H，一个为正值，一个为负值，大小比较很明显） ；（3）图 2 给的是不同温度下的转化率，注意依据控制变量法思想，此时所用的时间一定是相同的，所以图示中 A、B、C 点反应均正向进行，D点刚好达到平衡，D 点到 E点才涉及平衡的移动。在到达平衡状态以前，正反应速率大于逆反应速率，a 项正确，B 点反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；b 点错误，温度越高，反应速率越快，所以E点的正（或逆）反应速率均大于A 点；c项正确，C 到 D点，SiHCl3的转化率较高，选择此温度范围比较合适，在实际工业生产中还要综合考虑催化剂的活性温度。（4）将反应反向，并与反应直接相加可得反应，所以 H3=H2-H1，因H20，所以H3必小于 0，即反应正反应为放热反应，而放热反应的化学平衡常数随着温度的升高而减小；（5）反应生成的 HCl可用于流程中粗硅提纯的第1 步，三个可逆反应中剩余的H2也可循环使用。【点睛】对于反应的吉布斯自由能大小比较及变化的分析，要紧紧抓住焓判据和熵判据进行分析。判断图 2 中时间是一个不变的量，是看清此图的关键。明白了自变量只有温度，因变量是SiCl4的转化率，才能落实好平衡的相关知识的应用，如平衡的建立，平衡的移动以及平衡常数随温度变化的规律等。82019江苏节选CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。（3）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应：CO2(g)+H2(g)反应：2CO2(g)+6H2(g)CO(g)+H2O(g)H =41.2 kJmol1CH3OCH3(g)+3H2O(g)H =122.5 kJmol1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：13CH3OCH3的选择性=2 CH3OCH3的物质的量100反应的CO2的物质的量温度高于300 ，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是。220 时， 在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后， 测得CH3OCH3的选择性为48% （图中A点） 。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有。【答案】（3）反应的 H0，反应的 H0，温度升高使 CO2转化为 CO 的平衡转化率上升，使CO2转化为 CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度增大压强，使用对反应催化活性更高的催化剂【解析】 （3）根据反应方程式，反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动， CO2的转化率增大，反应 II 为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，CO2的转化率降低，根据图像，上升幅度超过下降幅度，因此温度超过300时，CO2转化率上升；图中 A 点 CH3OCH3的选择性没有达到此温度下平衡时CH3OCH3的选择性，依据 CH3OCH3选择性公式，提高 CH3OCH3选择性，不改变反应时间和温度时，根据反应II，可以增大压强，或者使用对反应II催化活性更高的催化剂。20192019 届高考模拟试题届高考模拟试题92019北京市顺义区高三第二次统练研究表明，在催化剂 a(或催化剂 b)存在下，CO2和 H2能同时发生两个平行反应，反应的热化学方程式如下： CO2(g)+ 3H2(g) CO2(g)+ H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) H1= 53.7 kJ/molCO(g)+ H2O(g)H2= + 41.2 kJ/mol某实验小组控制 CO2和 H2初始投料比为 12.2。在相同压强下，经过相同反应时间测得的实验数据如下：14实验编号1234T(K)543543553553催化剂催化剂 a催化剂 b催化剂 a催化剂 bCO2转化率(%)12.310.915.312.0甲醇选择性(%)42.372.739.171.6（备注）甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比。下列说法不正确的是A相同温度下，在该时刻催化剂b 对 CO2转化成 CH3OH有较高的选择性B其他条件不变，升高温度反应中CO2转化为 CH3OH平衡转化率增大C其他条件不变，增大反应体系压强反应中平衡常数不变D反应在无催化剂、有催化剂a 和有 催化剂 b三种情况下能量示意图如下：【答案】BA.根据实验 1 和 2、【解析】实验 3 和 4 的实验数据进行对比， 相同温度下， 催化剂 b 对 CO2转化成 CH3OH的数据较高，则催化剂 b 对 CO2转化成 CH3OH 有较高的选择性，故A 正确；B.反应为放热反应，其他条件不变，升高温度，反应向逆向移动，CO2转化为 CH3OH 平衡转化率减小，故 B 错误；C.平衡常数与温度相关，温度不变，平衡常数不变。则其他条件不变，增大反应体系压强，反应中平衡常数不变， ，故 C 正确；D.从表中的数据分析，在催化剂b 的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂b 对反应催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂b 的反应过程中活化能更低，故D 正确。答案选 B。102019安徽省蚌埠市高三第一次质量监测温度分别为 T1和 T2时，将气体 X和气体 Y各 0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y(g)如下表：152Z(g)，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据温度/KT1T2下列说法正确的是t/minn(Y)/moln(Y)/molt10.140.13t20.120.09t30.10t40.100.08A该反应的正反应为放热反应BT2温度下此反应的平衡常数K=4C温度为 T1时，0t1时间段的平均速率 (Z)=2.0103molL1min1D在 T1下平衡后，保持其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时 X 的体积分数增大【答案】B【解析】【详解】A.初始投料是相同的，比较表格中所给的数据可以看出，在时间t1时 T2时的 Y的物质的量小于 T1，反应速率快慢说明了 T2大于 T1，t4时 T2的容器中早已达平衡。对于T1来说，T2相当于升温，升温后Y 减少，说明升温使平衡右移，说明正向反应是吸热的，A项错误；B.根据表格中数据，列出T2温度下的三段式：X(g)+Y(g)2Z(g)初始 0.16 0.160变化 0.08 0.080.16平衡 0.08 0.080.16所以，B 项正确；C.先据表格中数据求出温度为T1时，0t1时段用 Y表示的平均速率为，用 Z表达的速率为用 Y表达的速率的 2 倍，C 项错误；D.其他条件不变时，充入0.2molZ等效于在恒温恒容容器中充入0.1molX 和 0.1molY，即相当于起始加入0.26molX 和 0.26molY，该反应反应前后气体分子数相等，所以起始加入0.26molX 和 0.26molY 与起始加入0.16molX 和 0.16molY 为比例等效平衡，达到平衡时X 的体积分数不变，D 项错误；所以答案选择 B项。112019北京市朝阳区 2019年高三二模乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g)16C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下（起始时，n(H2O)n(C2H4)1 mol，容器体积为 1 L） 。下列分析不正确的是A乙烯气相直接水合反应的H0B图中压强的大小关系为：p1p2p3C图中 a 点对应的平衡常数 K D达到平衡状态 a、b 所需要的时间：ab【答案】B【解析】【分析】依据图像分析，在同一个压强下，随着温度的升高，乙烯平衡转化率降低，不利于平衡向正反应方向进行，可知该反应正方向为放热反应；根据C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)可知，该反应是气体分子数减小的体系，再结合平衡常数表达式及压强与温度对速率与平衡的影响作答。【详解】A. 根据上述分析可知，乙烯气相直接水合反应为放热反应，即H0，A项正确；B. 由方程式 C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：p1 p2 p3 p4，B项错误；C. 根据图示可知，起始时，n(H2O)n(C2H4)1 mol，容器体积为 1 L，a点乙烯的平衡转化率为 20%，则转化的乙烯的物质的量浓度为0.2mol/L，则:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)开始(mol/L)110转化(mol/L)0.20.20.2平衡(mol/L)0.80.80.2所以 K=，C 项正确；17D. 增大压强，化学反应速率会加快，则反应达到平衡的时间会缩短，由上述分析可知，p2 p3，因此达到平衡状态 a、b所需要的时间：ab，D项正确；答案选 B。122019江西省名校（临川一中、南昌二中)2019届高三 3 月联合考试乙醇是重要的化工原料，也是清洁的能源。工业上，在一定条件下用乙烯水化法制备乙醇。已知热化学方程式如下：CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)H12CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OCH2CH3(g)H22CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)+H2O(g)H3（1）几种化学键的键能如下：化学键mol1键能 kJHC413C=C6151HO463CO351CC348mol 。根据键能计算 H1=_kJ（2）在恒容密闭容器中发生反应，下列能说明该反应达到平衡的是_。a容器中总压强保持不变bH2O(g)的消耗速率与 CH3CH2OCH2CH3(g)生成速率相等c气体平均摩尔质量保持不变d容器中气体密度保持不变（3）在密闭容器中投入CH2=CH2(g)、H2O(g)和催化剂发生反应，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。x 代表_。 （选填“温度”或“压强”）L1和 L2哪个大？并请说出理由：_。 如图所示， 甲、 乙之间的隔板 K 和活塞 F 都可左右移动， 甲中充入 2molA 和 1molB， 乙中充入 2molC和 lmolHe，此时 K 停在 0 处。在一定条件下发生可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g)；反应达到平衡后，再18恢复至原温度。回答下列问题：（4）达到平衡时，隔板K 最终停留在 0 刻度左侧某一处，记为a 处，则 a 的取值范围是_。（5）若达到平衡时，隔板K 最终停留在左侧刻度 1 处，此时甲容积为 2L，则该反应化学平衡常数为_。（6）若一开始就将 K、F 如上图固定，其他条件均不变，则达到平衡时：测得甲中A 的转化率为 b，则乙中 C 的转化率为_。【答案】 （1）34（2）ac（3）温度L1L2，正反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡转化率增大（4）0a2（5）4L/moL(也可不带单位）（6）1b【解析】【分析】I.（1）依据化学反应焓变=反应物键能总和生成物键能总和来分析；（2）当达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量不变，可以此判断是否达到平衡状态；（3）根据（1）问可知，反应为放热反应，且随着反应的进行，混合气体总物质的量减少，根据压强、温度对反应平衡的影响进行分析；II （4）当物质的量不变时平衡，此时隔板K、F不再移动，根据可逆反应的特征用极限法分析；（5）根据化学平衡常数表达式的概念，结合条件和给出的可逆反应方程式解答；（6）根据恒温恒容下等效平衡规律分析计算；【详解】I.（1）CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)的焓变 H1=反应物总键能之和生成物总键能之和，结合图表提413kJ/mol+348 kJ/mol+351供的化学键的键能，则H1=615 kJ/mol +4413 kJ/mol+2463 kJ/mol （5kJ/mol+463 kJ/mol）=3193 kJmol13227 kJmol1=34 kJmol1，19故答案为：34；（2） a. 2CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OCH2CH3(g)，正反应气体物质的量减小，随反应进行混合气体总物质的量减少，恒容容器中，容器内总压强减小，容器内总压强保持不变，说明到达平衡状态；b. H2O(g)的消耗速率与 CH3CH2OCH2CH3(g)生成速率都属于正反应速率，正反应速率之比等于计量数之比，不能说明到达平衡状态；c. 气体的总质量保持不变，气体总物质的量减少，则气体的平均摩尔质量逐渐增大，当容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变，说明到达平衡状态；d. 在恒容密闭容器中发生反应，气体的总质量保持不变，气体的密度始终保持不变，因此当容器内混合气体密度保持不变时，不能说明达到平衡状态；答案选 ac；1（3）反应为2CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OCH2CH3(g) H1=34 kJmol （第 1 小问已得出结论） ，该反应的正反应是放热反应，且气体分子数减小；若增大压强，平衡正向移动，乙烯的平衡转化率增大，与图像不吻合，x 不可能为压强； 若升高温度，平衡向逆反应方向移动， 乙烯的平衡转化率减小， 与图像吻合，x 可能为温度；因此横坐标x代表温度，故答案为：温度；横坐标为温度， 则 L1与 L2代表压强对乙烯平衡转化率的影响曲线， 因增大压强， 平衡向正反应方向进行，乙烯的平衡转化率增大，所以L1L2，故答案为：L1L2，正反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡转化率增大；II. （4） 甲、 乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动， 此时甲、 乙是恒温恒压容器， 根据反应式2A(g)+B(g)2C(g)可知甲中反应达平衡时气体物质的量减小，乙中反应达到平衡时气体物质的量增大，当物质的量不变时平衡，此时隔板 K、F不再移动；通过观察，当反应未开始时隔板位于0 处，每一个格相当于0.5 mol气体。隔板在 a处时，甲中的气体为 0.5(6a)mol；设甲中反应到达平衡时，有x mol B发生反应，则(22x)+(1x)+2x=(6a)0.50.5a=x当 B 完全反应时，x=1，a取最大，即 a=2；当 B 没有反应时，x=0，a 取最小，即 a=0；根据可逆反应达到平衡的特点，K停留在 02 之间某位置，故答案为：0a”、“=”或“”“”或“=”)。再次平衡后，平衡常数为_。mol1【答案】 （1）4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H905.0 kJ（2）AD-+106（3）NO+5e +6H =NH4+H2O1（4）16【解析】【分析】（1）根据盖斯定律书写氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式；（2） 合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动；根当正逆反应速率相等，各物质浓度保持不变，反应达到化学平衡状态；H2O)+c(OH)= c(H+)；（3） 阴极得电子发生还原反应；根据质子守恒：NH4NO3溶液中 c(NH3（4）平衡常数 K=c2NH3c(CO2)；根据 Q、K的关系判断 V正、V逆的关系。【详解】223 得氨气经催化氧化完全生成一氧化氮（1）将已知反应依次编号为， 由盖斯定律，mol1)2(92.4kJ.mol1)2和水蒸气的方程式 4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，则 H(+180.5kJmol1)3905.0kJmol1，故答案为：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H905.0(483.6kJ221kJmol1；（2）合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小，则 K1K2，故答案为：；A、2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)说明反应正反应速率等于逆反应速率，达到平衡状态，故正确；B、2v(N2) (正)=v(H2) (逆)不能，说明反应正反应速率等于逆反应速率，没有达到平衡状态，故错误；C、恒温恒压下，无论是否达到平衡，容器内压强始终保持不变，反应不一定达到平衡状态，故错误；D、由质量守恒定律可知，平衡前后气体质总量不变，该反应是气体体积减小的反应，反应时容器体积变小，混合气体密度增大，混合气体的密度保持不变说明反应正反应速率等于逆反应速率，达到平衡状态，故正确；正确选项为 AD，故答案为：AD；（3） 电