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全国高考化学试题分类汇编化学反应速率与化学平衡


全国高考化学试题分类汇编(一) 化学反应速率与化学平衡
1.(2014 北京卷)在一定温度下,10 mL 0.40mol/LH2O2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O2 的体积(已折 算为标准状况)如下表:

t/min V(O2)/mL

0 0.0

2 9.9

4 17.2

6 22.4

8 26.5

10 29.9

下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) -2 A.0~6 min 的平衡反应速率:v(H2O2)≈3.3×10 mol/(L·min) -2 B.6~10 min 的平衡反应速率:v(H2O2)<3.3×10 mol/(L·min) C.反应到 6 min 时,c(H2O2)=0.30mol/L D.反应到 6 min 时,H2O2 分解了 50% 2. (2014.安徽卷)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g) 容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 N2O5(g)+O2(g),若反应在恒

3.(2014.重庆卷)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 变化的曲线如题 7 图所示。下列叙述正确的是 - A.该反应进行到 M 点放出的热量大于进行到 W 点放出的热量 c(X)/mol· L 1 a a-b - - B.T2 下,在 0 t1 时间内,v(Y)= mol· L 1· min 1 N t
1

C.M 点的正反应速率 V 正大于 N 点的逆反应速率 V 逆 D.M 点时再加入一定量 X,平衡后 X 的转化率减小 4.(2013.安徽卷)一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料 MgO MgSO4(s) + CO(g) MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) △H>0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标 x 的值,重新 达到平衡后,纵坐标 y 随 x 变化趋势合理的是 选项 A B C D x 温度 CO 的物质的量 SO2 的浓度 MgSO4 的质量(忽略体积) y 容器内混合气体的密度 CO2 与 CO 的物质的量之比 平衡常数 K CO 的转化率 )

T1 b M 0 t1 t/min T2

题7图

5.下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是(

A.
将 NO2 球浸泡在冷水和热水中

B.

MnO2

C.
H2O2 溶液

D.

6.(2013.重庆卷)将 E 和 F 加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s) 衡时 G 的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示: 压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ 810 915 1000 ① b<f ② 915℃、2.0MPa 时 E 的转化率为 60% 上述①~④中正确的有 A.4 个 B.3 个 C.2 个 54.0 c a 75.0 b d 1.0 2.0 3.0

2G(g)。忽略固体体积,平

e f 83.0 ③ 该反应的△S>0 ④ K(1000℃)>K(810℃) D.1 个

7.(2013.福建卷)NaHSO3 溶液在不同温度下均可被过量 KIO3 氧化,当 NaHSO3 完全消耗即有 I2 析出,根据 I2 析出所需时间可以求得 NaHSO3 的反应速率。将浓度均为 0.020mol· L-1NaHSO3(含少量淀粉)10.0ml、KIO3(过 量)酸性溶液 40.0ml 混合,记录 10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如右图。据图分 析,下列判断不正确 的是 ... A.40℃之前与 40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反 B.图中 b、c 两点对应的 NaHSO3 反应速率相等 C.图中 a 点对应的 NaHSO3 反应速率为 5.0 ×10-5mol· L-1· s-1 D.温度高于 40℃时,淀粉不宜用作该试验的指示剂 8. CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g), (2013.江苏卷) 一定条件发生反应: 其正反应放热。现有三个相同的 2L 恒容绝热(与外界没有热量交换) 密 II、 III, 闭容器 I、 在 I 中充入 1 mol CO 和 1 mol H2O, 在 II 中充入 1 mol CO2 和 1 mol H2,在 III 中充入 2 mol CO 和 2 mol H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的 是 A.容器 I、II 中正反应速率相同 B.容器 I、III 中反应的平衡常数相同 C.容器 I 中 CO 的物质的量比容器 II 中的多 D.容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2 的转化率之和小于 1 9.(2014 北京卷)NH3 经一系列反应可以得到 HNO3 和 NH4NO3,如下图所示。

II NH3 I NO IV

NO2

III

HNO3

NH4NO3

(1)I 中,NH3 和 O2 在催化剂作用下反应,其化学方程式是______________ __________。 (2)II 中,2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) 。在其他条件相同时,分别测得 NO 的平衡转化率在不同压强(p1、p2) 下随温度变化的曲线(如右图) 。 ①比较 p1、p2 的大小关系______ _______。 ②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是___ ____________。 (3)III 中,将 NO2(g)转化成 N2O4(l),再制备浓硝酸。 ①已知:2NO2(g) N2O4(g) ΔH1 2NO2(g) N2O4(l) ΔH2 下图中能正确表示上述反应的是

②N2O4 与 O2、H2O 化合的化学方程式_________________________________________。 10.(2014.广东卷)H2O2 是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。 3+ (1)某小组拟在同浓度 Fe 的催化下,探究 H2O2 浓度对 H2O2 分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30% H2O2、 -1 0.1mol?L Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器 ①写出本实验 H2O2 分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目: ②设计实验方案:在不同 H2O2 浓度下,测定 (要求所测得 的数据能直接体现反应速率大小) 。 ③设计实验装置,完成图 20 的装置示意图。 ④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记 录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示) 。

实验序号

物理量 1 2

V[0.1mol?L Fe2(SO4)3]/mL a a

-1

?? ?? ??

(2)利用图 21(a)和 21(b)中的信息,按图 21(c)装置(连能的 A、B 瓶中已充有 NO2 气体)进行实验。可 观察到 B 瓶中气体颜色比 A 瓶中的____ (填“深”或“浅”) ,其原因是_____________ __________。

11.(2014 广东卷)用 CaSO4 代替 O2 与燃料 CO 反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯 CO2,是一种高效、清洁、 经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。 ①

1 1 CaSO4(s)+CO(g)? CaS(s)+CO2(g) 4 4

?H1=-47.3kJ?mol

-1

② CaSO4(s)+CO(g)?CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) ?H2=+210.5kJ?mol ③ CO(g)?

-1

1 1 C(s)+ CO2(g) 2 2

?H3=-86.2kJ?mol

-1

(1)反应 2CaSO4(s)+7CO(g)?CaS(s)+ CaO(s)+6CO2(g)+ C(s) +SO2(g)的?H = (用?H1、?H2 和?H3 表示) (2)反应①-③的平衡常数的对数 lgK 随反应温度 T 的变化曲线见图 18, 结合各反应的?H,归纳 lgK-T 曲线变化规律: a) b)________ -5 -1 (3)向盛有 CaSO4 的真空恒容密闭容器中充入 CO,反应①于 900℃达到平衡,c 平衡(CO)=8.0X10 mol?L ,计算 CO 的转化率(忽略副反应,结果保留两位有效数字) 。 (4)为减少副产物,获得更纯净的 CO2,可在初始燃料中适量加入 。 (5)以反应①中生成的 CaS 为原料,在一定条件下经原子利用率 100%的高温反应,可再生 CaSO4,该反应的化学 方程式为 12.(2014.天津卷)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1 一种工业合成氨的简易流程图如下:

(1)天然气中的 H2S 杂质常用常用氨水吸收,产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气,得到单 质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 。 (2)步骤 II 中制氯气原理如下: ①CH4(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)△H=+206.4 kJ?mol-1 ②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) △H=-41.2 kJ?mol-1 对于反应①,一定可以提高平衡体系中 H2 百分含量,又能加快反应速率的是 。 a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强 利用反应②,将 CO 进一步转化,可提高 H2 产量。若 1mol CO 和 H2 的混合气体(CO 的体积分数为 20%)H2O 反应,得到 1.18mol CO、CO2 和 H2 的混合气体,则 CO 转化率为 。 (3)图 1 表示 500℃、60.0MPa 条件下,原料气投料比与平衡时 NH3 体积分数的关系。根据图中 a 点数据计算 N2 的平衡体积分数: 。 (4)依据温度对合成氨反应的影响,在图 2 坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随 温度不断升高,NH3 物质的量变化的曲线示意图。

(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号) 提高合成氨原料总转化率的方法: 13.(2013.全国Ⅱ卷)在 1.0 L 密闭容器中放入 0.10molA(g),在一定温度进行如下反应应: A(g)?B(g)+C(g)△H=+85.1kJ/mol 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表: 时间 t/h 总压强 p/100kPa 0 4.91 1 5.58 2 6.32 4 7.31 8 8.54 16 9.50 20 9.52 25 9.53 30 9.53

,简述本流程中 。

回答下列问题: (1)欲提高 A 的平衡转化率,应采取的措施为 。 (2)由总压强 P 和起始压强 P0 计算反应物 A 的转化率 α(A)的表达式为 。 平衡时 A 的转化率为_ ,列式并计算反应的平衡常数 K 。 (3)①由总压强 p 和起始压强 p0 表示反应体系的总物质的量 n 总和反应物 A 的物质的量 n (A) , n 总= n(A)= mol。 ②下表为反应物 A 浓度与反应时间的数据,计算 a= 反应时间 t/h C (A) ( / mol· L-1) 0 0.10 4 a 8 0.026 16 0.0065

mol,

分析该反应中反应反应物的浓度 c(A)变化与时间间隔(△ t)的规律,得出的结论是 应在 12h 时反应物的浓度 c(A)为 mol· L-1

,由此规律推出反

14.(2013.广东卷)大气中的部分碘源于 O3 对海水中 I-的氧化。将 O3 持续通入 NaI 溶液中进行模拟研究. (1)O3 将 I-氧化成 I2 的过程由 3 步反应组成: ①I-(aq)+ O3(g)= IO-(aq)+O2(g)△H1

②IO-(aq)+H+(aq) ③HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq) 总反应的化学方程式为

HOI(aq) △H2 I2(aq) + H2O(l) △H3 ,其反应△H= I3-(aq),其平衡常数表达

(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq) + I-(aq) 式为_______.

(3) 为探究 Fe2+ 对 O3 氧化 I-反应的影响(反应体如图 13),某研究小组测定两组实验中 I3-浓度和体系 pH, 结果见图 14 和下表。

①第 1 组实验中,导致反应后 pH 升高的原因是_______。 ②图 13 中的 A 为__ A.c(H+)减小 ___,由 Fe3+生成 A 的过程能显著提高Ⅰ-的转化率,原因是____ D. c(Fe3+)增加 (结果保留两位有效数字)。 ___. ③第 2 组实验进行 18s 后,I3-浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)______。 B.c(I-)减小 C. I2(g)不断生成 (4)据图 14,计算 3-18s 内第 2 组实验中生成 I3-的平均反应速率为

15.(2013.福建卷)利用化石燃料开采、加工过程产生的 H2S 废气制取氢气,既廉价又环保。 (1)工业上可用组成为 K2O·M2O3·2RO2·nH2O 的无机材料纯化制取的氢气 ①已知元素 M、 R 均位于元素周期表中第 3 周期, 两种元素原子的质量数之和为 27, 则 R 的原子结构示意图为___ ②常温下,不能与 M 单质发生反应的是_________(填序号) a.CuSO4 溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH e.Na2CO3 固体 (2)利用 H2S 废气制取氢气来的方法有多种 ①高温热分解法 已知:H2S(g)==H2+1/2S2(g) 在恒温密闭容器中,控制不同温度进行 H2S 分解实验。以 H2S 起始浓度均为 c mol· L-1 测定 H2S 的转化率,结果见右图。图中 a 为 H2S 的平衡转化率与温度关 系曲线,b 曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时 H2S 的 转化率。据图计算 985℃时 H2S 按上述反应分解的平衡常数 K=____ ____;说明 温度的升高,曲线 b 向曲线 a 逼近的原因:__ _________ ②电化学法 该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其 目的是_______ ____;反应池中发生反应的化学方程式_______________。反 应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式_______________________。 16.(2013.海南卷)反应 A(g) B(g) +C(g)在容积为 1.0L 的密闭容器中进行, A 的初始浓度为 0.050mol/L。温度 T1 和 T2 下 A 的浓度与时间关系如图所示。 (1)上述反应的温度 T1 T2,平衡常数 K(T1) K(T2)。 (填“大于” “小于”或“等于” ) (2)若温度 T2 时,5min 后反应达到平衡,A 的转化率为 70%,则: ①平衡时体系总的物质的量为 。 ②反应的平衡常数 K= 。 ③反应在 0~5min 区间的平均反应速率 v(A)= 。

17.(2013.山东卷)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用 (1)利用“化学蒸气转移法”制备 TaS2 晶体,发生如下反应 TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)△ H﹥0 (I) 反应(I)的平衡常数表达式 K= ,若 K=1,向某恒容密闭容器中加 入 1mol I2(g)和足量 TaS2(s) ,I2(g)的平衡转化率为 (2)如图所示,反应(I)在石英真空管中进行,先在温度为 T2 的一端放入未提 纯的 TaS2 粉末和少量 I2(g) ,一段时间后,在温度为 T1 的一端得到了纯净的 TaS2 晶体,则温度 T1 T2(填 “﹥” “﹤”或“=” ) 。上述反应体系中循环使用的物质是 。 (3)利用 I2 的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为 H2SO3,然后用一定浓度的 I2 溶液进 行滴定,所用指示剂为 ,滴定反应的离子方程式为 (4)25℃时,H2SO3 HSO3-+H+的电离常数 Ka=1×10 mol/L,则该温度下 NaHSO3 的水解平衡常数 Kh=
-2

mol/L,若向 NaHSO3 溶液中加入少量的 I2,则溶液中



(填“增大” “减小”或“不变” ) 。

18.(2012.北京卷)用 Cl2 生产某些含氯有机物时会产生副产物 HC1。利用反应 A,可实现氯的循环利用。反应

A: (1) 已知:Ⅰ反应 A 中, 4mol HCI 被氧化,放出 115.6kJ 的热量。 Ⅱ

的电子式是_______________. ②反应 A 的热化学方程式是_______ ③断开 1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ, H—O 键比 HCl 中 H—Cl 键(填“强”或“弱” )_______________。 (2)对于反应 A,下图是 4 种投料比[n(HCl) : 平衡转化率影响的曲线。

________。 中

,分别为 1:1、2:1、4:1、6:1、]下,反应温度对 HCl

①曲线 b 对应的投料比是______________. ②当曲线 b, c, d 对应的投料比达到相同的 HCI 平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的关系是_________. ⑧投料比为 2:1、温度为 400℃时,平衡混合气中 Cl2 的物质的量分数是_______________. 19.(2012.上海卷)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业 上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) 完成下列填空: Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0)

在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为 2 L,3 min 后达到平衡,测得固体的质量增加了 2.80 g,则 H2 的平均反应速率___ mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式 K=_____ 32.上述反应达到平衡后,下列说法正确的是_。 a.其他条件不变,压强增大,平衡常数 K 减小 b.其他条件不变,温度升高,平衡常数 K 减小 c.其他条件不变,增大 Si3N4 物质的量平衡向左移动 d.其他条件不变,增大 HCl 物质的量平衡向左移动 33.一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是__。 a.3v 逆(N2)=v 正(H2) b.v 正(HCl)=4v 正(SiCl4) c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6 34.若平衡时 H2 和 HCl 的物质的量之比为 质的量之比___

m ,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2 和 HCl 的物 n

m (填“>”、“=”或“<”)。 n

20.(2012.重庆卷)尿素 ?CO( NH2 )2 ? 是首个由无机物人工合成的有机物。 (1)工业上尿素 C2O 和 NH 3 ,在一定条件下合成,其反应方程式为 (2)当氨碳比 。

n( NH 3 ) ? 4, CO2 的转化率随时间的变化关系如题 29 图 1 所示. n(CO2 )
、 “小于”或“等于” ) (CO2 ) (填“大于” B 点的正反应速率为 v正 。

①A 点的逆反应速率 v速 (CO2 ) ② NH 3 的平衡转化率为


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