【精选】高考化学二轮真题突破【1-7】化学反应速率和化学平衡(含答案).pdf

精选高考化学复习资料试做真题备考升华成功考生必做高考真题1(2014 海 南 高考)将BaO2放 入 密 闭 真 空 容器 中，反 应2BaO2(s)2BaO(s)O2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是()A平衡常数减小BBaO 量不变C氧气压强不变DBaO2量增加答案：CD解析：A.化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不改变，A 错误；B.由于该反应 2BaO2(s)2BaO(s)O2(g)的正反应是体积增大的反应，当温度保持不变时，缩小容器容积(相当于加压)，平衡会向体积减小的方向即逆反应方向移动，所以BaO 量减小，B 错误；C.由于温度不变，则化学平衡常数Kc(O2)不变，所以 c(O2)不变，所 以 氧 气压 强 不 变，C 正 确；D.由于 该 反 应2BaO2(s)2BaO(s)O2(g)的正反应是体积增大的反应，当温度保持不变时，缩小容器容积(相当于加压)，平衡会向体积减小的方向即逆方向移动，所以 BaO2量增加，D 正确。2(2013 四川理综)在一定温度下，将气体 X 和气体 Y 各 0.16 mol充入 10 L 恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g)=2Z(g)Hv(正)C该温度下此反应的平衡常数K1.44 D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时 X 的体积分数增大答案：C解析：A 项，反应前 2 min，v(Y)0.16 mol0.12 mol10 L2 min2.0103mol/(L min)，v(Z)2v(Y)4.0103mol/(L min)，A 错误；其他条件不变时，降低温度平衡向放热方向即正反应方向移动，达到新的平衡前v(正)v(逆)，B 项错误；由表中数据知平衡时Y 的物质的量为 0.10 mol，则平衡时 X、Y、Z 三种气体的物质的量浓度分别为 0.01 mol L1、0.01 mol L1、0.012 mol L1，则该温度下K0.0120.0120.010.011.44，C 项正确；其他条件不变，再充入0.2 mol Z，相当于在原平衡基础上加压，因该反应反应前后气体体积不变，所以平衡时 X 的体积分数不变，D 错误。3(2013 重庆理综)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：b0 K(1 000)K(810)上述中正确的有()A4 个B3 个C2 个D1 个答案：A解析：该反应为气体体积增大的反应，所以 S0，正确；温度一定时，增大压强平衡向左移动，f83.0，所以 f75.0，即升高温度 G 的体积分数增大，正反应为吸热反应，正确；83.0b，所以 bf，正确；915 2.0 MPa 时，G 的体积分数为 75.0%，设起始 E 的物质的量浓度为x，E 的转化浓度为 y，则E(g)F(s)2G(g)起始浓度/(mol L1)x0 转化浓度/(mol L1)y2y平衡浓度/(mol L1)xy2y2yxy100%75.0%，y35x，则 E 的转化率为 60%，正确。4(双选)(2013 上海化学)某恒温密闭容器中，可逆反应 A(s)BC(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11 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1 mol B 和 1 mol C，达到平衡时放出热量 Q答案：BC解析：缩小容器体积相当于加压，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等，所以加压平衡逆向移动，即逆反应为气体分子数减小的反应，因为反应物只有固体，所以B 的状态不能确定，A选项错误，C 选项正确；B 选项，分别表示正反应速率、逆反应速率，且正、逆反应速率相等，正确；Q 是生成 1 mol B 和 1 mol C 吸收的热量，此反应是可逆反应，不能进行到底，所以D 选项错误。5(2014 大纲全国，节选)化合物 AX3和单质 X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：反应 AX3(g)X2(g)AX5(g)在容积为 10 L 的密闭容器中进行。起始时 AX3和 X2均为 0.2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。列式计算实验a 从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)_。图中 3 组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为 _(填实验序号)；与实验 a 相比，其他两组改变 的 实 验 条 件 及 判 断 依 据 是：b_、c_。用 p0表示开始时总压强，p 表示平衡时总压强，表示 AX3的平衡转化率，则 的表达式为 _；实验 a 和 c 的平衡转化率：a为_、c为_。答案：v(AX5)0.10 mol10 L60 min1.7104 mol L1 min1解：开始时 n00.4 mol，总压强为 160 kPa，平衡时总压强为120 kPa，则 n 为120 kPa160 kPan0.40 mol，n0.40 mol120 kPa160 kPa0.30 mol，AX3(g)X2(g)AX5(g)起始时 n0/mol:0.20 0.20 0 平衡时 n/mol:0.20 x0.20 xx(0.20 x)(0.20 x)x0.30 x0.10 v(AX5)0.10 mol10 L60 min1.7104 mol L1 min1bca加入催化剂。反应速率加快，但平衡没有改变温度升高。反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大)2 1pp050%40%解析：由图像可以看出3 组实验达到平衡时a 所用时间最长，b所用时间最短，故其反应速率由大到小的顺序为bca。开始时 n00.40 mol，总压强为 p0，平衡时总压强为p，则 n 为：pp0n0.40 mol，n0.40 molpp0，AX3(g)X2(g)AX5(g)起始时 n0/mol:0.20 0.20 0 平衡时 n/mol:0.20 x0.20 xx(0.20 x)(0.20 x)xmoln0.40 molpp0，则x0.400.40pp0，则 x0.202 1pp0，代入数据可分别计算出 a50%，c40%。6(2014 新课标)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：(1)间 接水 合 法是 指 先 将乙 烯 与 浓硫酸 反 应生成 硫酸 氢 乙酯(C2H5OSO3H)，再 水 解生 成 乙 醇。写 出 相应 反 应 的 化 学 方 程 式_。(2)已知：甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9 kJ mol1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)H229.1 kJ mol1乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)H350.7 kJ mol1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的 H_kJ mol1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是_ _。(3)如图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中 nH2OnC2H411)。列式 计 算 乙烯 水 合 制乙 醇 反 应 在图 中A 点 的平 衡 常 数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为_，理由是_。气相直接水合法常用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度 290、压强 6.9 MPa，nH2OnC2H40.61，乙烯的转化率为 5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_、_。答 案：(1)C2H4 H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H H2O=C2H5OH H2SO4(2)45.5污染小、腐蚀性小等(3)p C2H5OHp C2H4 p H2O20%np2n20%n80%np2n20%n2201808027.85 MPa0.07(MPa)1p1p2p3p4反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率升高将产物乙醇液化移去增加 nH2OnC2H4比解析：(1)由题给信息可写出：C2H4H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3HH2O=C2H5OHH2SO4。(2)将已知的三个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，用即得所求的热化学方程式，由此可得到 H45.5 kJ mol1。气相直接水合法生产乙醇时没有使用强腐蚀性、强酸性的浓硫酸，故与间接水合法相比，具有污染小、腐蚀性小等优点。(3)A 点时，乙烯的平衡转化率为20%，设开始时乙烯、水的物质的量均为n，平衡时总压为 p(由图像知 p7.85 MPa)，平衡时乙醇的物质的量为20%n，乙烯、水的物质的量均为80%n，混合气体的物质的量共为2n20%n，则平衡时乙醇的分压为20%np2n20%n，乙烯、水的分压均为80%np2n20%n，Kpp C2H5OHp C2H4 p H2O，代入有关数据后可求得Kp0.07(MPa)1。该反应是一个气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压强平衡向右移动，乙烯的转化率增大，对照题图可以得出p1p2p3p4。及时将产物乙醇分离出来、提高原料气中水的含量等，可提高乙烯的转化率。7(2014 天津高考)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ mol1一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)天然气中的 H2S杂质常用氨水吸收，产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_。(2)步骤中制氢气原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1对于反应，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是 _。a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂d降低压强利用反应，将CO 进一步转化，可提高H2产量。若 1 mol CO和 H2的混合气体(CO 的体积分数为 20%)与 H2O 反应，得到 1.18 mol CO、CO2和 H2的混合气体，则CO 转化率为 _。(3)图 1 表示 500、60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a 点数据计算N2的平衡体积分数：_。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2 坐标中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_ _。答案：(1)2NH4HSO2=一定条件2NH3 H2O2S(2)a90%(3)14.5%(4)如图(5)对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用解析：(1)由题意可知空气中的O2将2 价硫氧化为硫单质，同时生成 NH3 H2O，根据得失电子守恒将方程式配平即可。(2)反应为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d 错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变H2百分含量，c 错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大且使平衡右移，但平衡体系中H2的百分含量却减小，b 错；升高温度可使反应速率增大，且平衡右移，H2百分含量增大，a 对。CO 与 H2O(g)的反应中，反应体系的气体物质的量不变，而 1 mol CO 与 H2的混合气体参加反应生成1.18 mol CO、CO2和 H2的混合气，说明有 0.18 mol H2O(g)参加反应，则参加反应的CO 也为 0.18 mol，则其转化率为0.18 mol1 mol20%100%90%。(3)由图 1 可以看出，当 N2与 H2物质的量之比为13 时，NH3的平衡体积分数最大，为 42%。设平衡时转化的N2的物质的量为 x，由三段式：N23H22NH3n(起始)(mol):130 n(转化)(mol):x3x2xn(平衡)(mol):1x33x2x2x1x 33x 2x100%42%，解得x0.59，则该反应达到平衡时N2的体积分数为1x1x 33x 2x100%14.5%。(4)作图时要注意开始时NH3物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达到平衡)，当反应达到平衡后，此时再升高温度，平衡逆向移动，NH3的物质的量减小。