2017年高考题和高考模拟题化学分项版汇编-反应速率、化学平衡
1.【2017天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10?5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成=4v生成(CO)
【答案】B
【名师点睛】本题考查平衡状态的判定、平衡常数等。落实考试大纲修订思路,考查学科的必备知识和方法。化学平衡状态判断有两个依据,一是正逆反应速率相等,二是“变量”不变。注意D项化学平衡状态的判断容易粗心导致出错。
2.【2017江苏卷】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,H 2O 2分解速率越快
D .图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn 2+对H 2O 2分解速率的影响大 【答案】D
【名师点睛】本题以双氧水分解的浓度?时间曲线图像为载体,考查学生分析图像、搜集信息及信息
处理能力,会运用控制变量法分析影响化学反应速率的因素,并能排除图中的干扰信息,得出正确的结论。
3.【2017江苏卷】温度为T 1时,在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO 2(g)
2NO(g)+O 2 (g) (正反应吸热)。实验测得:v 正= v (NO 2)消耗=k
正
c 2(NO 2),v 逆=v (NO)消耗=2v (O 2)消耗=k
逆
c 2(NO)·c (O 2),k 正、k 逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是
A .达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
B .达平衡时,容器Ⅱ中
比容器Ⅰ中的大
C .达平衡时,容器Ⅲ中NO 的体积分数小于50%
D .当温度改变为T 2时,若k 正=k 逆,则 T 2>T 1
【答案】CD
【解析】由容器I 中反应2NO 2
2NO+O 2
起始量(mol/L) 0.6 0 0
变化量(mol/L) 0.4 0.4 0.2 平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.2
可以求出平衡常数K =,平衡时气体的总物质的量为0.8mol ,其中NO 占0.4mol
,()()
22O NO c c 22
0.40.2
0.80.2
?=
所以NO 的体积分数为50%,
。在平衡状态下,v 正=v (NO 2)消耗=v 逆=v (NO)消耗,所以k 正
c 2(NO 2)=k 逆c 2(NO)?c (O 2),进一步求出
。A .显然容器II 的起始投料与容器I 的平衡量相比,增大了反应物浓度,平衡将向逆反应方向移动,所以容器II 在平衡时气体的总物质的量一定小于1mol ,故两容器的压强之比一定大于4:5,A 错误;B .若容器II 在某时刻,
, 由反应2NO 2 2NO + O 2
起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2 变化量(mol/L) 2x 2xx
平衡量(mol/L) 0.3?2x 0.5+2x 0.2+x
因为,,解之得x =,求出此时浓度商Q c =>K ,所以容
器II 达平衡时,一定小于1,B 错误;C .若容器III 在某时刻,NO 的体积分数为50%,
由反应2NO 2
2NO + O 2 起始量(mol/L) 0 0.5 0.35 变化量(mol/L) 2x 2xx
平衡量(mol/L) 2x 0.5?2x 0.35?x
由0.5?2x =2x +0.35?x ,解之得,x =0.05,求出此时浓度商Q c =>,说明此时反应未达平衡,反应继续向逆反应方向进行,NO 进一步减少,所以C 正确;D .温度为T 2时,>0.8,因为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T 2>T 1,D 正确。 【名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡常数的计算等方面,
考查学生对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的理解和应用,关注信息获取、加工和处理能力的提高。解题时首先要分析反应的特征,如是恒温恒容还是恒温恒压反应,是气体分子数目增加的还是气体分子数目减小的反应,其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特征,最
()()
22O 1NO c c =0.8k K k ==正
逆
()
()
22O 1NO c c =()()22O 0.21NO 0.32c x c x +==-1
302
21772893030210730??? ???=??
???()()
22O NO c c 22
0.40.3 4.80.1?=1
K
21k K k ==正
逆
后逐一分析试题中所设计的选项,判断是否正确。本题只给了一个平衡量,通过化学平衡计算的三步分析法,分析容器I中平衡态的各种与4个选项相关的数据,其他容器与I进行对比,通过浓度商分析反应的方向,即可判断。本题难度较大,如能用特殊值验证的反证法,则可降低难度。
4.【徐州市2017届考前模拟冲刺打靶卷】在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:2A(g) + B(g)2D(g) △H=QkJ·mol–1。相关条件和数据见下表:
下列说法正确的是
A.K3>K2=K1
B.实验Ⅱ可能使用了催化剂
C.实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的倍
D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molD,平衡不移动
【答案】BD
9
10
,恒温下再向容器中通入1molA 和1mol D ,A 的浓度变为1,D 的浓度变
为1, , ,所以平衡不移动,故D 正确。
5.【淄博市2017届仿真模拟(打靶卷)】CO 常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO 还原四种金属氧
化物达平衡后气体中lg
与温度(t )的关系曲线如右图。下列说法正确的是
A .通过增高反应炉的高度,延长矿石和CO 接触的时间,能减少尾气中CO 的含量
B .CO 不适宜用于工业冶炼金属Cr
C .CO 还原PbO 2的反应ΔH >0
D .工业冶炼金属Cu 时,高温有利于提高CO 的转化率 【答案】B
6.【镇江市2017届三模(最后一卷)】α-氯乙基苯是一种重要的有机合成中间体,其一种制备反应原
理为:
在T ℃时,向2.0L 恒容密闭容器中充入0.40mol 乙苯(g )和0.40molCl 2(g )进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表:
()()2
2
0.540.50.25
k ==
?1
410.25
Q =
=?Q K =
下列有关说法正确的是
A.反应在0~2min内的平均速率v(α-氯乙基苯)=0.10mol·L-1·min-1
B.10min后,若保持其他条件不变,升高温度,达到新平衡时测得c(α-氯乙基苯)=0.18mol·L -1,则反应的ΔH>0
C.在T℃时,起始时若向容器中充入1.0mol乙苯(g)、0.50molCl2(g)和0.50molα-氯乙基苯(g)、
0.50molHCl(g),则反应将向正反应方向进行
D.在T℃时,起始时若向容器中充入2.0molα-氯乙基苯(g)和2.2molHCl(g),达到平衡时,α-氯乙基苯(g)的转化率小于20%
【答案】BC
-0.32)/2mol·L-1=0.04mol·L-1,c(α-氯乙基苯)=c(HCl)=0.32/2mol·L-1=0.16mol·L-1,K=(0.16×0.16)/(0.04×0.04) =16,起始时充入1.0mol乙苯(g)、0.50molCl2(g)和0.50molα-氯乙基苯(g)、0.50molHCl(g),此时的Qc=(0.25×0.25)/(0.5×0.25)=0.5<16,说明反应向正反应方向进行,故C正确;D、当通入2.0molα-氯乙基苯和2molHCl时,与原来平衡构成等效平衡,α-氯乙基苯的转化率应等于20%,然后再通入0.2molHCl,平衡向逆反应方向进行,α-氯乙基苯转化率增大,即大于20%,故D错误。
点睛:本题的难点是选项D,可以通过等效平衡的观点解决,即先通入2.0molα-氯乙基苯和2molHCl,与原平衡构成等效平衡,即α-氯乙基苯的转化率应等于20%,然后再通入0.2molHCl,平衡向逆反应方向进行,α-氯乙基苯转化率增大,即大于20%。
7.【镇江市2017届三模(最后一卷)】已知:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905.5kJ·molˉ1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2
一定条件下,NO可以与NH3反应转化为无害的物质,反应如下:
③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH3=-1625.5kJ·molˉ1。
下列说法正确的是
A.反应①使用催化剂,ΔH1减小
B.反应②生成物总能量低于反应物总能量
C.反应③一定能自发进行
D.反应③达到平衡后升高温度,v(正)、v(逆)的变化如右图所示
【答案】C
8.【天津市河西区2017届三模】一定条件下,CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) △H=-53.7kJ/mol;向2L恒容恒温密闭容器中充入1molCO2和2.8molH2反应,图中过程I、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率随时间(t)的变化曲线。下列说法不正确的是
A.m点:v(正)>v(逆)
B.活化能:过程Ⅱ>过程I
C .n 点时该反应的平衡常数K =50
D .过程I ,t 2时刻改变的反应条件可能是升高温度 【答案】C
【解析】A .m 点CO 2的转化率不是最大,反应在向正反应方向进行,因此v (正)>v (逆),A 正确;B .过
程I 首先达到平衡状态,说明反应速率快,因此活化能:过程Ⅱ>过程I ,B 正确;C .n 点时CO 2的转化率是0.8,则根据方程式可知 CO 2(g )+3H 2(g )
H 2O (g )+CH 3OH (g )
起始浓度(mol /L ) 0.51.400 转化浓度(mol /L ) 0.41.20.40.4 平衡浓度(mol /L ) 0.10.20.40.4 所以该反应的平衡常数K =
=200,C 错误; D .过程I ,t 2时刻转化率降低,说明反应向逆反应方向进行,由于正反应放热,因此改变的反应条件可能是升高温度,D 正确,答案选C 。
9.【天津市和平区2017届三模】在甲、乙、丙三个不同密闭容器中,按不同方式投料,起始浓度和
起始容积相同,一定条件下发生反应:N 2(g )+3H 2(g )
2NH 3(g ) △H
下列说法正确的是( )
A .V 甲>V 乙
B .K 丙>K 乙
C .V 甲=V 丙
D .c 乙>c 甲 【答案】D
3
0.40.4
0.10.2
?
?