高考化学真题与模拟类编专题09反应速率化学平衡含答案

高考化学真题与模拟类编专题09反应速率化学平衡含答案

‎ ‎ ‎2018年高考试题 ， ‎ ‎1．【2018天津卷】室温下，向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是 A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量 B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br C．若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间 ‎【答案】D ‎【解析】分析：本题考查反应速率和平衡的基本知识。根据题目的反应，主要判断外界条件的变化对平衡和速率的应该结果即可。‎ D．若起始温度提高至60℃，考虑到HBr是挥发性酸，在此温度下会挥发出去，降低HBr的浓度减慢速率，增加了反应时间。选项D错误。‎ 点睛：本题中的反应是反应前后物质的量不变的反应，但是考虑到反应是在水溶液中进行的，而生成的溴乙烷是不溶于水的，即本题中的溴乙烷应该是没有浓度的，所以选项D中是不需要考虑温度升高将溴乙烷蒸出的影响的。‎ ‎2．【2018江苏卷】一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：‎ 第 18 页 共 18 页 下列说法正确的是 A．v1< v2，c2< 2c1 B．K1> K3，p2> 2p3‎ C．v1< v3，α1(SO2 ) >α3(SO2 ) D．c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1‎ ‎【答案】CD 点睛：本题考查化学平衡时各物理量之间的关系，解题时巧妙设计中间状态，利用外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响判断。如容器2先设计其完全等效平衡的起始态为4molSO2和2molO2，4molSO2和2molO2为两倍容器1中物质的量，起始物质的量成倍变化时相当于增大压强。‎ 第 18 页 共 18 页 ‎2018届高考模拟试题 ， ‎ ‎3．【2018届太原五中三模】当1，3-丁二烯和溴单质1：1加成时，其反应机理及能量变化如下：‎ 不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表：‎ 下列分析不合理的是 A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争 B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快 C．实验1测定产物组成时，体系己达平衡状态 D．实验1在t min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B ‎【答案】C 详解：A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争， A正确；‎ B．由中间体生成A的活化能较低，故相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快，B正确；‎ C．实验1测定产物组成时，无法判断体系己达平衡状态，C不合理；‎ D．由图像可知，由C生成A和B的反应皆为放热反应，由表中数据可知，在较高的温度下，C转化为B 第 18 页 共 18 页 有竞争优势，故实验1在t min时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B，D正确。‎ 综上所述，分析不合理的是C，本题选C。‎ ‎4．【2018届重庆一中三模】工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在一定条件下向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a的体积为10L，温度为Ta，下列说法不正确的是 A．容器a中CH4从反应开始到怡好平衡时的平均反应速率为0.025mol·L-1·min-1‎ B．a、b两容器的温度可能相同 C．在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大 D．该反应在Ta温度下的平衡常数为27(mol·L-1)2‎ ‎【答案】B 详解：A．容器a中CH4从反应开始到怡好平衡时的平均反应速率===0.025mol·L-1·min-1,故A正确；B．根据以上分析a、b两容器的温度不可能相同，B错误；C．因为该反应条件为等温等容，反应后气体的物质的量增大，所以在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大，C正确；D．该反应在Ta温度下的平衡常数==(mol·L-1)2=27(mol·L-1)2‎ 第 18 页 共 18 页 ‎，D正确；因此本题答案为B。‎ 点睛：涉及化学平衡求反应速率和平衡常数等问题，要用三行式分析起始、变化及平衡的有关量，使思路清晰，计算准确，值得总结。‎ ‎5．【2018届潍坊市三模】已知:2CH3COCH3(1)CH3COCH2COH(CH3)2(1)。取等量CH3COCH分别在0℃和20℃下反应,测得其转化率(α)随时间(t)变化的关系曲线如右图所示。下列说法正确的是  ‎ A．曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应 B．升高温度能提高反应物的平衡转化率 C．在a点时,曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等 D．化学反应速率的大小顺序为:d>b>c ‎【答案】D 点睛：曲线的斜率反映了化学反应速率，斜率越大说明反应速率越快。‎ ‎6．【2018届南开区三模】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 第 18 页 共 18 页 A．M点的正反应速率υ正小于N点的逆反应速率υ逆 B．T2下，在0~t1时间内，υ（Y）=mol/（L·min）‎ C．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小 D．该反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量 ‎【答案】D ‎【解析】分析：用“先拐后平”法，T1优先T2出现拐点，T1达到平衡时间短、速率快，则T1T2；T2平衡时c（X）小于T1，升高温度平衡向逆反应方向移动，该反应的ΔH0；利用图像上的数据和速率之比等于化学计量数之比计算υ（Y）；平衡后再加入一定量X，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，X的平衡转化率增大。‎ 第 18 页 共 18 页 点睛：本题考查化学平衡的图像分析、化学反应速率的计算、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响。观察图像时先看纵横坐标的含义，根据关键点和曲线的变化趋势，联想外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律进行判断。注意：在恒容容器中增加反应物浓度，平衡向正反应方向移动；若反应物只有一种，平衡时反应物转化率的变化，利用增大压强对平衡的影响判断。‎ ‎7．【2018届武汉市三模】温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)相关数据如下表所示。下列说法错误的是（ ）‎ 容器 编号 物质的起始浓度 ‎(mol·L-1)‎ 物质的平衡浓度 ‎(mol·L-1)‎ c(NO2)‎ c(NO)‎ c(O2)‎ c(O2)‎ Ⅰ ‎0.6‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.2‎ Ⅱ ‎0.3‎ ‎0.5‎ ‎0.2‎ Ⅲ ‎0‎ ‎0.5‎ ‎0.35‎ A．容器Ⅰ中发生反应的平衡常数为0.8 B．容器Ⅱ中发生反应的起始阶段有v正>v逆 C．达到平衡时，容器Ⅲ中>1 D．达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅲ中的总压强之比为16∶17‎ ‎【答案】D ‎ ‎ 第 18 页 共 18 页 ‎8．【2018届和平区二模】在恒容密闭容器中将CO2 与含少量CO的H2混合生成甲醇，反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下图中是按分别为①1: 4和②1: 6 两种投料比时，CO2的平衡转化率随温度变化的曲线。‎ 下列有关说法正确的是 A．按投料比①时，CO2的平衡转化率随温度变化的曲线对应的是图中的曲线I B．图中a点对应的H2的转化率等于30%‎ C．图中b点对应的平衡常数K的值大于c点 D．的数值，a点比c点小 ‎【答案】D ‎【解析】同一温度下，两种物质参加反应，增加氢气的浓度，二氧化碳的转化率增大，因此从图中可知，按投料比①时，CO2的平衡转化率随温度变化的曲线对应的是图中的曲线II，A错误；相同条件下，二氧化碳的含量越高，二氧化碳转化率越低，所以曲线Ⅰ的投料比[]为1:6，而一氧化碳与氢气的物质的量之比未知，无法计算氢气的转化率，B错误；温度升高，二氧化碳的平衡转化率降低，所以平衡逆向移动，则正反应是放热反应，所以b点对应的平衡常数K的值小于c点，C错误；假设CO为1mol/L,则根据按为1:4时，c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=3mol/L,根据图像可知，500℃时，CO2的平衡转化率为45%，所以反应剩余c(CO2)=1-1×45%=0.55 mol/L，生成甲醇的浓度为0.45 mol/L，带入并计算=0.55×1/0.45=1.22；假设CO为1mol/L，则根据按为1:6时，c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=5mol/L，根据图像可知，500℃时，CO2的平衡转化率为60%，所以反应剩余c(CO2)=1-1×60%=0.4mol/L，生成甲醇的浓度为0.6 mol/L，带入并计算 第 18 页 共 18 页 ‎=0.4×1/0.6=0.67；综上分析可知的数值，a点比c点小，D正确；正确选项D。‎ ‎9．【2018届凉山州三模】2SO2(g)十O2(g)2SO3(g)  △H = -198kJ·mol-1，在V2O5存在时，该反应机理为:‎ Ⅰ：V2O5+ SO2→2VO2 +SO3(快)  Ⅱ: 4VO2+O2→2V2O5(慢)，下列说法正确的是（ ）‎ A．反应速率主要取决于Ⅰ步反应 B．该反应逆反应的活化能大于198kJ/mol C．2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应能放出198KJ的热量 D．在恒温、恒容条件下，达到平衡后继续加入少量SO3平衡将向正反应方向移动，所以SO3的体积百分数增大 ‎【答案】B ‎【解析】对于多步反应，决定总反应速率的应该是较慢的反应，所以反应速率主要取决于Ⅱ步反应，选项A错误。该反应为放热反应，其能量变化可以表示为下图：‎ ‎10．【2018届河西区二模】—定条件下，CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=－57.3 kJ/mol，往 2L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO2和3 mol H2，在不同催化剂作用下发生反应①、反应②与反应③，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示，b点反应达到平衡状态，下列说法正确的是 第 18 页 共 18 页 A．a 点 v(正)>v(逆）‎ B．b点反应放热53.7 kJ C．催化剂效果最佳的反应是③‎ D．c点时该反应的平衡常数K=4/3(mol-2L-2)‎ ‎【答案】A ‎11．【2018届延边州三模】温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO2(g) 2NO(g)+O2 (g) (正反应吸热)。实验测得: v正= v (NO2 )消耗= k正c2(NO2 )，v逆= v(NO)消耗= 2v (O2 )消耗= k逆c2 (NO)·c(O2 )，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是 容器 编号 物质的起始浓度（mol·L－1）‎ 物质的平衡浓度（mol·L－1）‎ c(NO2)‎ c(NO)‎ c(O2)‎ c(O2)‎ Ⅰ ‎0.6‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.2‎ Ⅱ ‎0.3‎ ‎0.5‎ ‎0.2‎ ‎ ‎ Ⅲ ‎0‎ ‎0.5‎ ‎0.35‎ ‎ ‎ A．设k为该反应的化学平衡常数，则有k=k逆:k正 第 18 页 共 18 页 B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17‎ C．容器Ⅱ中起始平衡正向移动，达平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小 D．若改变温度为T2,且T2>T1,则k正:k逆<0.8‎ ‎【答案】C 平衡常数为k=0.3×0.72/0.12=14.7>8,所以容器Ⅱ中NO2的转化率小于2/3，即容器Ⅱ中起始平衡正向移动，达平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小，C正确；由于该反应正反应是吸热反应，温度，所以时平衡常数增大，则k正:k逆>0.8；正确选项C。‎ ‎12．【2018届六安市三模】一定温度下(T2>T1)，在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中反应2NO(g)+Cl2(g)= 2ClNO(g) (正反应放热)达到平衡，下列说法正确的是 ‎ 容器 温度/‎ ‎(℃)‎ 物质的起始浓度/mol·L-1‎ 物质的平衡浓度/ mol·L-1‎ c(NO)‎ c(Cl2)‎ C(ClNO).v C(ClNO)‎ Ⅰ T1‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ ‎0‎ ‎0.04‎ Ⅱ T2‎ ‎.020‎ ‎0.10‎ ‎0.20‎ cl Ⅲ T3‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.20‎ C2‎ A．达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为1：2‎ B．达到平衡时，容器Ⅲ中ClNO的转化率小于80%‎ 第 18 页 共 18 页 C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(ClNO)/C(NO)比容器Ⅰ中的大 D．若温度为T1，起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g).、0.2mo1Cl2(g)和0.20molClNO(g)，则该反应向正反应方向进行 ‎【答案】C ‎13．【2018届全国四月大联考】已知某密闭容器中发生反应：X(g)+Y(g)mZ(g) △H< 0。反应过程中，X、Y、Z的物质的量随时间的变化如图所示，则t1时刻改变的条件可能是（ ）‎ A．升高温度 B．加入更高效的催化剂 C．增大压强 D．加入一定量的Z ‎【答案】A ‎【解析】A、正反应方向是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，Z的物质的量减少，X或Y的物质的量增大，符合图像，故A正确；B、使用催化剂不影响化学平衡的移动，故B错误；C、相同容器和时间，物质的量变化的比等于化学计量数之比，即m=2，反应前后气体系数之和相等，增大压强，化学平衡不移动，故C错误；D、加入一定量Z，Z的量增大，故D错误。‎ ‎14．【2018届赤峰市4月模拟】‎ 第 18 页 共 18 页 如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡，下列说法不正确的是（ ）‎ A．第一次平衡时， SO2的物质的量左室更多 B．入气体未反应前，左室压强和右室样大 C．第一次平衡时，左室内压强一定小于右室 D．第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍还要多 ‎【答案】D 点睛：解答本题需要注意：由于容器为恒容容器，左室充入的1molAr对化学平衡无影响；比较平衡时各物理量之间的关系采用“等效”思维和“先同后变”，即先设计等效平衡，再考虑压强对化学平衡的影响。‎ ‎15．【2018届大兴区一模】已知： 2NO2（g）+ CH4（g）N2（g）+ CO2（g）+ 2H2O（g） ΔH，向容积为2L的恒容密闭容器中，充入NO2和CH4的混合气体0.3mol充分反应。不同投料比时，NO2的平衡转化率与温度的关系如右图所示。[投料比=] ；下列说法不正确的是 第 18 页 共 18 页 A．ΔH < 0‎ B．X > 2‎ C．400K时，反应的平衡常数为5×10-2‎ D．投料比为2时，Q点v逆(CH4)小于P点的v逆(CH4)‎ ‎【答案】C ‎16．【2018届河西区一模】已知气相直接水合法制取乙醇的反应为H2O(g)+C2H4(g)CH3CH2OH(g)。在容积为3L的密闭容器中，当n(H2O):n(C2H4)=1:1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:‎ 第 18 页 共 18 页 下列说法正确的是 A．a、b两点平衡常数:b>a B．压强大小顺序: P1>P2>P3‎ C．当混合气的密度不变时反应达到了平衡 D．其他条件不变，增大起始投料，可提高乙烯转化率 ‎【答案】D 点睛：（1）电离平衡常数只受温度影响，与其他因素无关。所以.a、b点温度相同;（2）影响化学反应平衡移动的因素，有温度，压强，浓度等。例此反应.该反应为气体体积减小的反应,增大压强乙烯的转化率增大; （3）密度只与气体的体积和质量有关。‎ ‎17．【2018届榆林市三模】CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是 A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量 B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)‎ C．工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率 D．CO还原PbO2的反应△H >0‎ ‎【答案】B 第 18 页 共 18 页 ‎18．【2018届海淀区一模】以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:‎ 反应I:CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) △H1= +247 kJ/mol ‎ 反应II:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol 已知: T1℃时，反应II 的平衡常数数值为100；T2℃时，反应II 在密闭容器中达到平衡，测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是 A．反应I中，使用催化剂可以减小△H1，提高反应速率 B．反应II 中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率 C．由上述数据可判断反应II 的温度: T1> T2‎ D．CO(g)+CH3OH(g)CH4(g) +CO2(g) △H= +157 kJ/mol ‎【答案】C ‎【解析】A、反应热只与始态和终态有关，使用催化剂降低活化能，化学反应速率加快，但△H1不变，故A错误；B、正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低，反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，原料气的转化率增大，故B错误；C、T2℃时的化学平衡常数K==2<100，反应II的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，即T1℃>T2℃，故C正确；D、反应I＋反应II得到CH4(g)＋CO2(g)CO(g)＋CH3OH(g) △H=(274－90)kJ·mol－1=＋184kJ·mol－1， CO(g)+CH3OH(g) CH4(g) +CO2(g) △H=－184kJ·mol－1，故D错误。‎ ‎19．【2018届杭州市学军中学第四次模拟】硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5(aq) +OH-(aq)O2NC6H4COO-(aq)+C2H5OH(aq)，两种反应物的初始浓度均为0.500mol·L-1，不同温度下测得O2NC6H4COOC2H5的浓度(mol·L-1)随时间变化的数据如下表所示。下列有关说法不正确的是：‎ 第 18 页 共 18 页 A．由数据可知，温度升高反应速率加快 B．由数据可知，随着反应的进行，反应物的浓度降低反应速率减慢 C．530s时，表格中35℃对应的数据一定是0.135‎ D．该反应在15℃，120s~180s 区间的v(O2NC6H4COOC2H5)平均反应速率7.33×10-4mol·L-1·s-1‎ ‎【答案】C ‎20．【2018届浙江教育绿色评价联盟3月模拟】肼（N2H4）和氧气的反应情况受温度影响。某同学设计方案探究温度对产物影响的结果如图所示。下列说法不正确的是 A．温度较低时， 肼和氧气主要发生的反应N2H4＋O2 = N2＋2H2O B．900℃时，能发生 N2＋O2 = 2NO C．900℃时， N2的产率与 NO 的产率之和可能小于 1‎ D．该探究方案是将一定量的肼和氧气、在密闭容器中进行不断升温实验 ‎【答案】D ‎【解析】A．由图可知，温度较低时，肼和氧气主要发生的反应N2H4＋O2 = N2＋2H2O，A正确；B．由图可知，在400℃到900℃之间，N2的产率逐渐减小、 NO 的产率逐渐升高，所以，900℃时，能发生 N2＋O2 = 2NO，B正确；C．由图可知，当温度高于900℃后，N2的产率与 NO 的产率都降低了，说明两个反应都是可逆反应，所以900℃时， N2的产率与 NO 的产率之和可能小于1，C正确；D．该探究方案是将一定量的肼和氧气、在密闭容器中、在不同温度下达到平衡的实验，反应达到平衡需要一定的时间，所以不能不断升高温度，D不正确。本题选D。‎ 第 18 页 共 18 页 第 18 页 共 18 页