2010_2019十年高考化学真题分类汇编专题06化学反应速率和化学平衡含解斩.docx
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1、专题六 化学反应速率与化学平衡1.(2019浙江4月选考17)下列说法正确的是A. H2(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B.C(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D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量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,吸收热量Q2,Q2不等于Q1【答案】B【解析】本题考查化学反应速率的影响因素,可逆反应化学
2、平衡状态的判断与可逆反应中的能量变化判断。对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g),反应前后气体分子数相等,缩小反应容器体积,平衡不移动,正逆反应速率增大相同的倍数,A项错误;碳的质量不变,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡状态,B项正确;恒温恒容条件下,若A、C同时为气体,当压强不变时,也能说明反应达到平衡状态,C项错误;设N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H-a(a0) kJmol-1,1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Q10.1akJ,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收热量Q20.1akJ,故Q1Q2,D项错
3、误,故选B。 2.(2018全国III28)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323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343K时反应的平衡转化率=_%。平衡常数K343K=_(保留2位小数)。在343K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)22 0
4、.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.3【解析】(3)由图示,温度越高反应越快,达到平衡用得时间就越少,所以曲线a代表343K的反应。从图中读出,平衡以后反应转化率为22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为1mol/L,得到:2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始: 1 0 0反应: 0.22 0.11 0.11 (转化率为22%)平衡: 0.78 0.11 0.11所以平衡常数K=0.1120.782=0.02。温度不变,提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边物质的量相等,压强不影响平衡)。缩短达到平衡的时间,就是加快反应速率,所以可以采取
5、的措施是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)。a、b两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而a点的温度更高,所以速率更快,即VaVb。根据题目表述得到,当反应达平衡时,所以,实际就是平衡常数K值,所以0.02。a点时,转化率为20%,所以计算出:2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始: 1 0 0反应: 0.2 0.1 0.1 (转化率为20%)平衡: 0.8 0.1 0.1所以=0.8;=0.1;所以3.(2017全国III28)(4)298K时,将20mL 3xmol、20mL 3xmol和20mL NaOH溶液混合,发生反应:。溶液中与反应时
6、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不再变化bc不再变化d时,_(填“大于”、“小于”或“等于”)。时_时(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是_。若平衡时溶液的,则该反应的平衡常数K为_。【答案】(4)ac 大于 小于 时刻生成物的浓度更高,反应速率更快【解析】(4)a.随反应进行,pH不断降低,当pH不再变化时,说明反应达到了平衡;b.未指明和,且速率之比等于化学计量数之比,故任何时刻该结论均成立,无法判断是否达到平衡;c随反应进行,不断增大,不断减小,当二者比值不变时,说明二者浓度不再改变,则反应达到平衡;d.平衡时,故当时,反应未达到平衡;时
7、刻后还在不断增加,说明反应还在正向进行,故此时;由于到时刻在不断增加,则生成物浓度在增大,故逆反应速率在增大;混合后,由图像可知平衡时生成的,pH=14说明,故可列出三段式为 + + + +反应前xx00变化量yy2yy2y反应后x-yx-y1y2y则平衡常数。4.(2016全国II27)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)+ O2(
8、g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515kJ/mol C3H6(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460OC低于460OC时,丙烯腈的产率(填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是;高于460OC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)
9、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; 1:7.5:1【解析】(1)因为两个反应均为放热量大的反应,所以热力学趋势大;该反应为气体体积增大的放热反应,所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率;由图a可知,提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。(3)根据图像可知,当n(氨)/n(丙烯)约为1时,该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯
10、醛产率最低;根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态,而空气中氧气约占20%,所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。5.(2017江苏10)H2O2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,H2O2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,H2O2分解速率越快C图丙表明,少量Mn 2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn
11、2+对H2O2分解速率的影响大【答案】D6.(2016江苏15)一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 达到平衡。下列说法正确的是A该反应的正反应放热B达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大C达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大【答案】AD7.(2016四川6)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始=Z,在恒压下,平衡时 (CH4)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是A该反应的焓变H0B图
12、中Z的大小为a3bC图中X点对应的平衡混合物中=3D温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后 (CH4)减小【答案】A8.(2015安徽11)汽车尾气中,产生NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下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温度T下,该反应的平衡常数K=B温度T下,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【答案】A的浓度发生变化,故
13、C错误,D、由图可知,b曲线化学反应速率快(变化幅度大),氮气的平衡浓度减小,升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即H0,故D错误。9.(2015天津3)下列说法不正确的是ANa与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同CFeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同DMg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液【答案】C10.(2015上海20)对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是A升高温度,对正反
14、应的反应速率影响更大B增大压强,对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大【答案】B11.(2015江苏15)在体积均为10L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不同温度下反应CO2(g)c(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中、点均处于曲线上)。下列说法正确的是( )A反应CO2(g)c(s)2CO(g) S0、H2P总(状态)C体系中c(CO):c(CO,状态)V逆(状态)【答案】BC【解析】A、由气体的化学计量数
15、增大可知S0,由图中温度高平衡时c(CO2)小,则升高温度平衡正向移动,可知H0,故A错误;B、这条曲线,是通入0.1molCO2,这条曲线是通入0.2molCO2,状态可以看作先通0.1CO2,此时的压强相等,再通入0.1molCO2加入平衡不移动,此时的压强等于2倍P总(状态),但要求CO2的浓度相等,应对此加热使反应向正反应方向移动,气体物质的量增加,因此P总(状态)2P总(状态),故正确;C、状态可以看作先通0.1CO2,此时两者CO的浓度相等,在通入0.1molCO2,加入平衡不移动,状态CO的浓度等于2倍,但再充入CO2,相当增大压强,平衡右移,消耗CO,因此c(CO,状态)2c(
16、CO,状态),故正确;D、温度越高,反应速率越快,V逆(状态)T2,达到平衡时,在T2温度下X的浓度要小于T1时的浓度,说明温度降低,平衡向正方向移动,即正反应属于放热反应,所以低温时平衡向正方向移动,会放出更多的热量,A错误;B、0t1时间段内,X的浓度变化量为(a-b)mol/L,所以= molL-1min-1,根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,所以=,B错误;C、M点对应的温度高于N点对应的温度,二者均处于化学平衡状态,所以温度升高,化学反应速率增大,即M点对应的速率大于N点对应的速率,C正确。 13(2014天津3)运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是()A某吸热反
17、应能自发进行,因此该反应是熵增反应BNH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底D增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率【答案】D【解析】A、当HTS0时,反应能自发进行,吸热反应的H0,吸热反应能自发,说明S0,A项正确;B、NH4F溶液中F水解生成HF,HF能与玻璃中的SiO2发生反应4HFSiO2=SiF42H2O,故NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中,B项正确;C、可燃冰需在低温高压下形成,所以可燃冰可存在于海底,C项正确;D、常温下,浓硫酸使铁发生钝化,D项错误。1
18、4(2014全国I8)下列叙述错误的是ASO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同B制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸C用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率D用AgNO3溶液可以鉴别KC1和KI【答案】B【解析】A、SO2使溴水褪色是因为SO2和Br2发生了氧化还原反应(SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4), 乙烯使KMnO4溶液褪色也是发生了氧化还原反应,A正确;B、热的NaOH溶液虽然可以中和乙酸,但也会使乙酸乙酯发生水解,B错误;C、实验室制取乙烯实验中,由于电石和水的反应很剧烈,所以常用饱和食盐水代替水,目的是减缓电石与水的
19、反应速率,C正确;D、AgNO3和KC1产生白色沉淀AgCl,AgNO3和KI产生黄色沉淀AgI,D正确。15 (2014全国I9)已知分解1mol H2O2放出热量98KJ。在含有少量I的溶液中,H2O2分解的机理为:H2O2+ I H2O+IO,H2O2+ IO H2O+O2+ I,下列有关该反应的说法正确的是( )A反应速率与I浓度有关 BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98KJmol-1 D【答案】A 【解析】决定化反应速率的主要是慢反应,所以I-浓度越大,则整个反应速率越快,A正确、B错误;98KJmol-1是该反应的H,活化能不能确定,C 错误;把两个方程式处理得到:2H2O
20、22H2OO2,v(H2O2)v(H2O)2v(O2),D错误。16(2014江苏15)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)I3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090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体积分数比容器中的小C容器I中反应达到平衡所需时间比容器中的长D若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.1
21、5mol和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行【答案】AD【解析】由图表可以看出,温度高的容器,平衡时二甲醚的物质的量小,说明反应为放热反应,A正确;由于反应为气体总体积保持不变的反应,增大甲醇的量,平衡不移动,B错误;容器I的温度高,到达平衡所用的时间短,C错误;根据容器I中各物质的量的关系,可以求出平衡常数K=0.16,当充入甲醇0.15mol,甲醚0.15mol,水0.10mol时, Qc=0.100.15/0.15=0.100.16,平衡向正方向移动,D正确。17.(2014海南12)将BaO2放入密闭真空容器中,反应2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)达到平衡,保
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- 2010 _2019 十年 高考 化学 分类 汇编 专题 06 化学反应 速率 化学平衡 含解斩
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