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【免费】2011高考化学试题分类汇编-化学反应速率和化学平衡


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2011 高考化学试题分类汇编-化学反应速率和化学平衡
1.(2011 江苏高考 12)下列说法正确的是 A.一定温度下,反应 MgCl2(1)=Mg(1)+ Cl2(g)的 △H>0 B.水解反应 NH4 +H2O
+ +

△S>0

NH3·H2O+H 达到平衡后,升高温度平衡逆向移动

C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D.对于反应 2H2O2=2H2O+O2↑, 加入 MnO2 或升高温度都能加快 O2 的生成速率 解析: 本题是化学反应与热效应、 电化学等的简单综合题, 着力考查学生对熵变、 焓变, 解析: 水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。 A.分解反应是吸热反应,熵变、焓变都大于零,内容来源于选修四化学方向的判断。 B.水解反应是吸热反应,温度越高越水解,有利于向水解方向移动。 C.铅蓄电池放电时的负极失电子,发生氧化反应。 D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。 答案: 答案:AD 2.(2011 江苏高考 15)700℃时,向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O, 发生反应: CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g)

反应过程中测定的部分数据见下表(表中 t1>t2): 反应时间/min 0 t1 t2 下列说法正确的是 A.反应在 t1min 内的平均速率为 v(H2)=0.40/t1 mol·L ·min
-1 -1

n(CO)/mol 1.20 0.80

H2O/ mol 0.60

0.20

B.保持其他条件不变, 起始时向容器中充入 0.60molCO 和 1.20 molH2O, 到达平衡时, n(CO2)=0.40 mol。 C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入 0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡 时 CO 转化率增大,H2O 的体积分数增大 D.温度升至 800℃,上述反应平衡常数为 0.64,则正反应为吸热反应 【分析】本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念与计算,平衡常 分析】

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数概念与计算, 平衡移动等有关内容理解和掌握程度。 高三复习要让学生深刻理解一些基本 概念的内涵和外延。 A.反应在 t1min 内的平均速率应该是 t1min 内 H2 浓度变化与 t1 的比值,而不是 H2 物质 的量的变化与 t1 的比值。 B.因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向 容器中充入 0.60molCO 和 1.20 molH2O,似乎与起始时向容器中充入 0.60molH2O 和 1.20 molCO 效果是一致的,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。 C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入 0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移 动,达到新平衡时 CO 转化率增大,H2O 转化率减小,H2O 的体积分数会增大。 D.原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为 1,温度升至 800℃,上 述反应平衡常数为 0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应应为放热反应。 答案: 答案:BC 3.(2011 安徽高考 9)电镀废液中 Cr2O72 可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):


Cr2O72 (aq)+2Pb2 (aq)+H2O(l)
- +

2 PbCrO4(s)+2H (aq) ?H< 0


该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是

解析: 由题意知该反应是一个放热的可逆反应, 升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动, 依据平衡常数的表达式 K =

c 2 (H + ) c(Cr2 O7 ) ? c 2 ( Pb 2 + )


2?

可知 K 应该减小,A 正确;pH 增大溶

液碱性增强,会中和溶液中 H ,降低生成物浓度平衡向正方应方向移动,Cr2O72 的转化率


会增大,B 不正确;温度升高,正、逆反应速率都增大,C 错误;增大反应物 Pb2 的浓度,


平衡向正方应方向移动,Cr2O72 的物质的量会减小,D 不正确。


答案:A
催化剂

4.(2011 北京高考 12)已知反应:2CH3COCH3(l)

CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等

量 CH3COCH3,分别在 0℃和 20℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)如 下图所示。下列说法正确的是

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A.b 代表 0℃下 CH3COCH3 的 Y-t 曲线 B.反应进行到 20min 末,H3COCH3 的

v(0°C ) >1 v(20°C )

C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D.从 Y=0 到 Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2 的

?n(0°C ) =1 ?n(20°C )

解析:温度高反应速率就快,到达平衡的时间就短,由图像可与看出曲线 b 首先到达平 衡,所以曲线 b 表示的是 20℃时的 Y-t 曲线,A 不正确;根据图像温度越高 CH3COCH3 转化的越少,说明升高温度平衡向逆反应方向进行,即正方应是放热反应,C 不正确;当反 应进行到反应进行到 20min 时, 从图像中可以看出 b 曲线对应的转化分数高于 a 曲线对应的

转化分数,这说明 b 曲线即 20℃时对应的反应速率快,所以

,B 不正确;根

据图像可以看出当反应进行到 66min 时 a、b 曲线对应的转化分数均相同,都是 0.113,这说 明此时生成的 CH3COCH2COH(CH3)2 一样多, 所以从 Y=0 到 Y=0.113, 3COCH2COH(CH3)2 CH



?n(0°C ) =1 ?n(20°C ) ,即选项 D 正确。
答案:D 5.(2011 福建高考 12)25℃时,在含有 Pb2 、Sn2 的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),
+ +

发生反应: Sn(s)+Pb2 (aq)


Sn2 (aq)+Pb(s),体系中 c(Pb2 )和 c(Sn2 )变化关系如下图所示。
+ + +

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下列判断正确的是 A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2 )增大


B.往平衡体系中加入少量 Sn(NO3)2 固体后,c(Pb2 )变小


C.升高温度,平衡体系中 c(Pb2 )增大,说明该反应△H>0


D.25℃时,该反应的平衡常数 K=2.2 解析:由于铅是固体状态,往平衡体系中加入金属铅后,平衡不移动,c(Pb2 )不变;往


平衡体系中加入少量 Sn(NO3)2 固体后,平衡向左移动,c(Pb2 )变大;升高温度,平衡体系中


c(Pb2 )增大,平衡向左移动,说明该反应是放热反应,即△H﹤0;25℃时,该反应的平衡常


数 K=

c(Sn 2+ ) =0.22/0.10=2.2,故 D 项正确。 c(Pb 2+ )

此题也是新情景,考查平衡移动原理以及平衡常数计算,题目不偏不怪,只要基础扎实 的同学都能顺利作答。 答案:D 6.(2011 天津)向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2,在一定条件下使反应 SO2(g) +NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可

得出的正确结论是

A.反应在 c 点达到平衡状态 B.反应物浓度:a 点小于 b 点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.△t1=△t2 时,SO2 的转化率:a~b 段小于 b~c 段 解析:这是一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒容,因此压强不影响反应速

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率, 所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。 由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐 增大,因为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升 高的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热的,因此只能是放热反应,从而导 致容器内温度升高反应速率加快,所以选项 C 不正确;但当到达 c 点后正反应反而降低,这 么说此时反应物浓度的影响是主要的, 因为反应物浓度越来越小了。 但反应不一定达到平衡 状态,所以选项 A、B 均不正确;正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,因此选项 D 是 正确的。 答案:D 7.(2011 重庆) 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图 10 的是

A.CO2(g)+2NH3(g) B.CO2(g)+H2(g) C.CH3CH2OH (g)

CO(NH2)2(s)+H2O(g); CO(g)+H2O(g); △H>0

△H<0

CH2=CH2(g)+H2O(g);

△H>0 △H<0

D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)

2 C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g);

解析:本题考察外界条件对化学平衡的影响及有关图像的分析和识别。温度越高,反应 越快,到达平衡的时间就越少,因此 T2>T1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间 就越少,因此 P1>P2;反应 A 是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆 反应方向移动, 降低水蒸气的含量; 而增大压强平衡向正反应方向移动, 增大水蒸气的含量, 所以 A 正确;反应 B 是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升 高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合;反应 C 是一个体积增大 的、吸热的可逆反应,同样分析也均不符合;反应 D 是一个体积增大的、放热的可逆反应, 压强不符合。 答案:A

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8. (2011 海南) 对于可逆反应 和 I2(g)开始反应,下列说法正确的是 A. H2(g)的消耗速率与 HI(g)的生成速率之比为 2:1 B. 反应进行的净速率是正、逆反应速率之差 C. 正、逆反应速率的比值是恒定的 D. 达到平衡时,正、逆反应速率相等 [答案]BD 命题立意:可逆反应中的速率问题考查

, 在温度一定下由 H2 (g)

解析:A 选项中,速率之比等于计量数之比,应为 1:2;B 选项出现的净速率在中学没 出现过,但根据平均速率的求算,为反应物的净减少量,该项正确;C 项明显错误,反应过 程中,正反应速率是减小的过程,而逆反应速率是增大的过程;D 选项是平衡定义中来,正 确。 【技巧点拨】这类题就只有几个考点:①平均速率的比等于计量数的比;平均速率的计 算;③反应过程中即时速率变化;④平衡中的速率问题。 9.(2011 全国 II 卷 8)在容积可变的密闭容器中,2mo1N2 和 8mo1H2 在一定条件下发生反 应,达到平衡 时,H2 的转化率为 25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于 A.5% 解析: 起始量(mol) 转化量(mol) 平衡量(mol) B.10% N2 2 2/3 4/3 + C.15% 3H2 8 2 6 2NH3 0 4/3 4/3 D.20%

所以平衡时的氮气的体积分数= 答案:C

4/3 = 15.4% 。 6 +8/3

10.(2011 四川)可逆反应①X(g)+2Y(g)

2Z(g) 、②2M(g)

N(g)+P(g)

分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始 和 达 到 平 衡 状 态 时 有 关 物 理 量 的 变 化 如 图 所 示 :

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下列判断正确的是 A. 反应①的正反应是吸热反应 B. 达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 14:15 C. 达平衡(I)时,X 的转化率为

5 11

D. 在平衡(I)和平衡(II)中 M 的体积分数相等 解析:温度降低时,反应②中气体的物质的量减少,说明平衡向正方应方向移动,因此 正方应是放热反应;由图可以看出达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比 为

2 10 2 × 2.8 28 同理可以计算出达平衡 (I) 时反应①中气体的物质的量是 mol , = ; = 2.2 11 2 .2 11 28 5 5 即物质的量减少了 3 ? = mol ,所以达平衡(I)时,X 的转化率为 ;由于温度变 11 11 11
化反应②的平衡已经被破坏,因此在平衡(I)和平衡(II)中 M 的体积分数不相等。 答案:C 11. (201 浙江高考 27,14 分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)

分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体 试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s) CO2(g)。 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表: 3 温度(℃) 15.0 20.0 25.0 30.0 5.0 2 平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 4.0 平衡气体总浓度 (×10 3mol/L)


2NH3(g)+

9 2.4 3.4 4.8 6.8 .4

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。

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A. 2υ (NH3 ) = υ (CO2 ) C.密闭容器中混合气体的密度不变

B.密闭容器中总压强不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据,列式计算 25.0℃时的分解平衡常数:__________________________。 ③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在 25℃下达到分解 平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减小”或“不 变”) 。 ④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0,熵变△S___0(填>、<或=) 。 (2)已知:NH2COONH4+2H2O NH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不


同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率, 得到 c(NH2COO )随时间变化趋势如图所 示。

c(NH2COO-)(mol/L)
2.4 ● 2.3 2.2▲ 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 ■ 1.6 1.5 0



● ●

15℃


▲ ▲

25℃


■ ■ ■

5℃


2

4

6

8 10 12 14 16 18 20 22 24

t(min)

⑤ 计 算

25℃ 时 , 0 ~ 6min

氨 基 甲 酸 铵 水 解 反 应 的 平 均 速 率

___________________________。 ⑥根据图中信息, 如何说明水解反应速率随温度升高而增大: _______________________。 解析: (1)①A.不能表示正逆反应速率相等;B.反应进行则压强增大;C.恒容, 反应进行则密度增大;D.反应物是固体,NH3 的体积分数始终为 2/3 ②需将 25℃的总浓度转化为 NH3 和 CO2 的浓度;K 可不带单位。 ③加压,平衡逆移;④据表中数据,升温,反应正移,△H>0,固体分解为气体,△S >0。 (2)⑤ υ =
?c 2.2 ? 1.9 = = 0.05mol L?1 min ?1 ; t 6

⑥图中标▲与标●的曲线相比能确认。 答案: (1)①BC; ②K=c2(NH3)·c(CO2)=(2c/3)2(1c/3)=1.6×10 8(mol·L 1)3
- -

③增加; ④>,>。

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