最新《化学反应速率与化学平衡》高考题分析.doc

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1、精品资料化学反应速率与化学平衡高考题分析.化学反应速率及化学平衡在近三年高考题中的考查情况一、近三年高考考察点及特点：全国卷全国卷全国卷2018年第28题：涉及知识有反应速率的计算、分压的计算（三段式）、平衡的移动方向、平衡常数的计算、有效碰撞、活化能特点：利用物质分压代替浓度进行计算，陌生度增加第27题：涉及知识有提高转化率的方法、平衡常数的计算（三段式）、活化能与催化剂的优劣、图像分析（积碳量温度，积碳量时间、压强）、速率方程的计算特点：利用活化能变化分析催化剂的优劣第28题:涉及知识有图像分析（转化率时间）、转化率计算、平衡常数的计算、提高转化率及反应速率的方法、速率方程的计算特点：利用

2、物质的量分数代替浓度进行计算、先推出速率方程表达式再计算，难度增大2017年第28题：涉及知识有平衡转化率的计算、平衡常数的计算（三段式）、平衡的移动方向及结果、转化率的变化特点：利用物质的量分数进行计算第27题：涉及知识有图像分析（转化率温度、产率温度、产率投料比）、提高转化率的方法、不同条件对产率的影响特点：图像信息量大、对分析图像的能力要求高第28题：涉及知识有图像分析（浓度时间）、平衡状态的判断、平衡移动的方向与速率的关系、平衡常数的计算特点：计算时需考虑体积改变引起浓度的变化2016年第27题：涉及知识有图像分析（浓度浓度）、平衡转化率的变化及条件、平衡常数的计算（三段式）特点：常规

3、、量少第27题：涉及知识有提高产率的条件、图像分析（产率温度、产率投料比）、平衡移动的方向及原因、投料比计算第27题：涉及知识有平衡移动的方向及条件、活化能、图像分析（分压温度）、平衡常数表达式二、各知识点重复考查情况知识点2018年2017年2016年卷卷卷卷卷卷卷卷卷反应速率的计算影响速率的因素速率方程表达式及计算平衡移动的方向平衡移动的结果（产率及转化率的变化）产率及转化率的计算平衡常数的表达式及计算平衡状态的判断平衡与速率的关系活化能有效碰撞三段式的应用图像分析三、题型特点：1、题干信息：多以工业生产过程为考查内容，并结合热化学知识（反应热的计算或热化学方程式的书写）、化学方程式的书写

4、等，重点考察化学平衡及化学反应速率的核心知识。2、设问内容：考查知识比较广泛，但可看出重点在于：平衡移动的方向（8次）：包括引起平衡移动的条件的判断、平衡的移动等。平衡移动的结果（7次）：对平衡移动的方向重点体现在结果分析上，即引起了转化率或产率的如何改变，与生产实际相结合。平衡常数（7次）：重点在于平衡常数的计算，间或考察表达式。3、知识运用方面：图像分析（7次）：且图像内容不统一，考察角度多变。计算中三段式的应用（4次）：平衡常数或转化率的计算需应用三段式计算（12次）：考察计算次数多且角度多，如平衡常数的计算、转化率的计算、反应速率的计算、速率方程的计算、投料比的计算、分压的计算等等。四

5、、三年的题型变化：近三年来，该题型的分值、考察范围、难度、陌生度均有提高。如图像的内容多变，分压的计算角度多变，对学生知识的理解、运用能力的要求均在提高。同时要注意对有效碰撞理论、活化能知识的理解及运用的考察。五、2019年考察方向预测仍然以工业生产过程为考察点，重心仍然为图像分析、平衡移动的方向及结果、平衡常数的计算等方面。但要注意相关知识的运用，如催化剂、活化能、有效碰撞、以分压（或其它量）代替浓度的计算等。六、附：近三年相关内容高考题2018年：全国卷第28题：（15分）采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题： （2）F. Dan

6、iels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=时，N2O4(g)完全分解）：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v=2103(kPamin1)，t=62 min时，测得体系中 =2.9 kPa，则此时的=_ kPa，v=_ kPamin1。若提高反应温度至35，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)_63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”）

7、，原因是_。25时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。（3）对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步 N2O5NO3+NO2 快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反应第三步 NO+NO32NO2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_（填标号)。Av(第一步的逆反应)v(第二步反应)B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高【答案】（2）53.130.06.0102大于温度提高，体

8、积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高13.4（3）AC2018年全国卷第27题：（14分）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=C(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+(g)=CO(g) H=-111 kJmol1该催化重整反应的H=_ kJmol1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是_（填

9、标号）。A高温低压B低温高压C高温高压D低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_mol2L2。 （2）反应中催化剂话性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4(g)= C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+ C(s)= 2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂X_Y（填“优于”或“劣于”），理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时同相同的情况下，某催化剂表面

10、的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是_填标号）。AK积、K消均增加Bv积减小，v消增加 CK积减小，K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方v=kp(CH4) （k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。【答案】（1）247A（2）劣于相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大ADpc(CO2)、pb

11、(CO2)、pa(CO2)2018年全国卷第28题：（15分）三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：（3）对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率=_%。平衡常数K343 K=_（保留2位小数）。在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较a、b处反应速率大小：va_vb（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率v=v正v逆=，k正、k

12、逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处=_（保留1位小数）。【答案】（3）220.02及时移去产物改进催化剂提高反应物压强（浓度）大于1.32017年全国卷第28题：（14分）近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率=_%，反应平衡常数K=_。在

13、620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率_，该反应的H_0。（填“”“ B2017年全国卷第27题：（14分）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知：C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=119 kJmol1H2(g)+ O2(g)= H2O(g) H3=242 kJmol1反应的H1为_kJmol1。图（a）是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1（填“大于”或“小于”）；

14、欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_（填标号）。A升高温度B降低温度C增大压强D降低压强（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。【答案】（1）123 小于 AD （2）氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁

15、烷)增大，逆反应速率增大（3）升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类2017年全国卷第28题：（14分）砷（As）是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：（4）298 K时，将20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：(aq)+I2(aq)+2OH(aq)(aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c()与反应时间（t）的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_（填标号）。a.溶液的pH不再变

16、化b.v(I)=2v()c. c()/c()不再变化d. c(I)=y molL1tm时，v正_ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。tm时v逆_ tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为_。【答案】(4)a、c 大于 小于 tm时生成物浓度较低 2016年全国卷第27题：10元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2O72(橙红色)、CrO42(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（2）CrO42和Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mo

17、lL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)随c(H+)的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，CrO42的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中CrO42的平衡转化率减小，则该反应的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。【答案】（2）2CrO42-+2HCr2O72-+H2O； 增大；1.01014 ；小于；2016年全国卷第27题：丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN

18、）等，回答下列问题：（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515kJ/molC3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460。低于460时，丙烯腈的产率_（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断

19、理由是_；高于460时，丙烯腈产率降低的可能原因是_（双选，填标号）A催化剂活性降低 B平衡常数变大C副反应增多 D反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为，理由是_。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为_。【答案】（1）两个反应均为放热量大的反应降低温度降低压强催化剂（2）不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC（3）1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1：7.5：12016年全国卷第27题：煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对

20、烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5103molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SO42SO32NO3NO2Clc/（molL1）8.351046.871061.51041.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO的转化率_（填“提高”、“不变”或“降低”）。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_ （填“增大”“不变”或“减小”）。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中

21、的初始浓度不同，还可能是_。（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压pe如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_（填“增大”、“不变”或“减小”）。反应ClO2+2SO32=2SO42+Cl的平衡常数K表达式为_。（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是_。【答案】（2）4OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O；提高减小；大于；NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高（3）减小；（4）形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高H1H2H3