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2011年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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化学反应速率与化学平衡
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· 2O+H 达到平衡后,升高温度平衡逆向移动 H

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 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· 1· L min
- -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 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) ΔH< 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

4.(2011 北京高考 12)已知反应:2CH3COCH3(l)

催化剂

CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量

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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 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 ) v ( 2 0 ?C ) ?1

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 ) ? n ( 2 0 ?C ) ?1

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) 示。 下列判断正确的是 A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2 )增 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
+ + + +





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







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, 2 的转化率: SO a~b 段小于 b~ c段

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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) 8. (2011 海南)对于可逆反应

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

,在温度一定下由 H2(g)

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 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% B.10% C.15% D.20% N(g)+P(g)分

10.(2011 四川)可逆反应①X(g)+2Y(g)

2Z(g) 、②2M(g)

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 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) 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表: 温度(℃) 平衡总压强(kPa) 平衡气体总浓度 (× 3mol/L) 10


2NH3(g)+CO2(g)。

15.0 5.7 2.4

20.0 8.3 3.4

25.0 12.0 4.8

30.0 17.1 6.8

35.0 24.0 9.4

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。 A. 2 ? ( N H 3 ) ? ? (C O 2 ) 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· 2O。该研究小组分别用三份不同 H


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。

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c(N H 2 C O O )(m ol/L )
? ?? ● ? ?? ? ?? ▲ ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ??
■ ● ● ●

-

15℃




▲ ▲
■ ■ ■

25℃


? ?? ? ?? ? ? ?

5℃


?

?

??

?? ?? ??

?? ??

?? ??

t(m in)

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: _______________________。 12.(2011 安徽高考 28,13 分) 地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟 地下水脱氮过程, 利用 Fe 粉和 KNO3 溶液反应, 探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。 (1)实验前:①先用 0.1mol · -1H2SO4 洗涤 Fe 粉,其目的是 L ,然后用蒸馏水

洗涤至中性; ②将 KNO3 溶液的 pH 调至 2.5; ③为防止空气中的 O2 对脱氮的影响, 应向 KNO3 溶液中通入 (写化学式) 。

(2)下图表示足量 Fe 粉还原上述 KNO3 溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH 随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去) 。请根据图中信息写出 t1 时刻前该反应的离子 方程式 。t1 时刻后,该反应仍在进行,溶液中 NH4 的浓度在增大,Fe2+的浓度却没 。


有增大,可能的原因是

(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三: 假设一:溶液的 pH; 假设二: 假设三: ; ;
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…….. (4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。 (已知:溶液中的 NO3 浓度可用离子色谱仪测定) 实验步骤及结论:


13.(2011 北京高考 25,12 分) 在温度 t1 和 t2 下,X2(g)和 H2 反应生成 HX 的平衡常数如下表: 化学方程式
F2 ? H 2 C l2 ? H 2 B r2 ? H 2 I2 ? H 2

K (t1 ) 1.8 ? 1 0
9 .7 ? 1 0
36

K (t2)
1 .9 ? 1 0
32

2 HF
2HCl

12

4 .2 ? 1 0 9.3 ? 10

11

2HBr
2 HI

5.6 ? 10

7

6

43

34 反应(填“吸热”或“放热”) 。

(1)已知 t2 >t1,HX 的生成反应是 (2)HX 的电子式是 。

(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,HX 共价键的极性由强到弱的顺序 是 。 。

(4)X2 都能与 H2 反应生成 HX,用原子结构解释原因:

(5)K 的变化体现出 X2 化学性质的递变性,用原子结构解释原因:__________,原子半径逐 渐增大,得电子能力逐渐减弱。 (6)仅依据 K 的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填字母) a. 在相同条件下,平衡时 X2 的转化率逐渐降低 b. X2 与 H2 反应的剧烈程度逐渐减弱 c. HX 的还原性逐渐 d. HX 的稳定性逐渐减弱

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14、 (2011 广东高考 31,15 分)利用光能和光催化剂,可将 CO2 和 H2O(g)转化为 CH4 和 O2。 紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4 产量随光照时间的变化如图 13 所示。 (1)在 0-30 小时内,CH4 的平均生成速率 VI、VII 和 VIII 从大到小的顺序为 应开始后的 12 小时内,在第 种催化剂的作用下,收集的 CH4 最多。 ;反

(2)将所得 CH4 与 H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)错误!未找到 引用源。CO(g)+3H2(g)。该反应的△ H=+206 kJ?mol-1。 ①在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注) ②将等物质的量的 CH4 和 H2O(g)充入 1L 恒容密闭容器, 某温度下反应达到平衡, 平衡常 数 K=27,此时测得 CO 的物质的量为 0.10mol,求 CH4 的平衡转化率(计算结果保留两位有 效数字) 。 (3)已知:CH4(g)+2O2(g) 错误!未找到引用源。CO2(g)+2H2O(g) △ H=-802kJ?mol-1 写出由 CO2 生成 CO 的热化学方程式 15.(2011 山东高考 28,14 分)研究 NO2、SO2 、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)NO2 可用水吸收,相应的化学反应方程式 为 8NH3
催化剂 加热



。 利 用 反 应 6NO2 + 7N5+12 H2O 也可处理 NO2。当转

移 1.2mol 电子时,消耗的 NO2 在标准状况下是 L。 (2)已知:2SO2(g)+O2(g) ΔH=-196.6 kJ· -1 mol 2NO(g)+O2(g) 则反应 NO2(g)+SO2(g) 2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ· -1 mol kJ· -1。 mol 2SO3(g)

SO3(g)+NO(g)的 ΔH=

一定条件下,将 NO2 与 SO2 以体积比 1:2 置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反 应达到平衡状态的是 a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变 c.SO3 和 NO 的体积比保持不变 d.每消耗 1 mol SO3 的同时生成 1 molNO2 。

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测得上述反应平衡时 NO2 与 SO2 体积比为 1:6,则平衡常数 K= (3)CO 可用于合成甲醇,反应方程式为 CO(g)+2H2(g) 不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应 ΔH 生产条件控制在 250℃、1.3× 4kPa 左右,选择此压强的理由是 10

。 CH3OH(g) 。CO 在 0(填“>”或“ <”) 。实际 。

16.(2011 重庆,14 分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。 (1)O3 与 KI 溶液反应生成的两种单质是___________和_________。 (填分子式) (2)O3 在水中易分解,一定条件下,O3 的浓度减少一半所需的时间(t)如题 29 表所示。 已知:O3 的起始浓度为 0.0216 mol/L。

①pH 增大能加速 O3 分解,表明对 O3 分解起催化作用的是___________. ②在 30° C、pH=4.0 条件下,O3 的分解速率为__________ mol/(L· min)。 ③据表中的递变规律,推测 O3 在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.(填字母 代号) a. 40° C、pH=3.0 b. 10° C、pH=4.0 c. 30° C、pH=7.0

(3)O3 可由臭氧发生器(原理如题 29 图)电解稀硫酸制得。 ①图中阴极为_____(填“A”或“B”),其电极反应式为_____。 ②若 C 处通入 O 2 ,则 A 极的电极反应式为_____.
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③若 C 处不通入 O 2 ,D、E 处分别收集到 xL 和有 yL 气体(标准情况),则 E 处收集的气 体中 O 3 所占的体积分数为_____。(忽略 O 3 的分解)。

17.(2011 新课标全国)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应 生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知 H2(g) 、CO(g)和 CH3OH(l)的 燃烧热△ H 分别为-285.8kJ· -1、-283.0kJ· -1 和-726.5kJ· -1。请回答下列问题: mol mol mol (1)用太阳能分解 10mol 水消耗的能量是_____________kJ; (2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________; (3)在溶积为 2L 的密闭容器中,由 CO2 和 H2 合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温 度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2 均大于 300℃) ;

下列说法正确的是________(填序号) ①温度为 T1 时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)= ②该反应在 T1 时的平衡常数比 T2 时的小 ③该反应为放热反应 ④处于 A 点的反应体系从 T1 变到 T2,达到平衡时
n(H 2 ) n (C H 3O H ) nA lA

mol· -1· -1 L min

增大

(4)在 T1 温度时,将 1molCO2 和 3molH2 充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若
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CO2 转化率为 a,则容器内的压强与起始压强之比为______; (5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________、正极的反 应式为________。理想状态下,该燃料电池消耗 1mol 甲醇所能产生的最大电能为 702.1kJ,则 该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料 电池反应所能释放的全部能量之比) 18.(2011 海南,9 分)氯气在 298K、100kPa 时,在 1L 水中可溶解 0.09mol,实验测得溶 于水的 Cl2 约有三分之一与水反应。请回答下列问题: (1)该反应的离子方程式为__________; (2)估算该反应的平衡常数__________(列式计算) (3)在上述平衡体系中加入少量 NaOH 固体,平衡将向________移动; (4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”) , 平衡将向______________移动。 19.(2011 全国 II 卷 28)(15 分) (注意:在试题卷上作答无效) 反应 aA(g)+bB(g) 错误!未找到引用源。 cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变 其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
L 浓度/(mol· 1) 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 3.00 2.00 A C 1.00 0.76 0.62 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 0.0 5.0 10.0 15.0 0.0 10.0 15.0 时间/min I Ⅱ Ⅲ B



1.86 1.50 1.00 0.50

回答问题: (1) 反应的化学方程式中,a:b:c 为_____________; (2)A 的平均反应速率 vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_________; (3)B 的平衡转化率 αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________; (4) 由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是________________,采取的措施是
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____________; (5) 比 较 第 Ⅱ 阶 段 反 应 温 度 (T2)和 第 Ⅲ 阶 段 反 应 温 度 (T3)的 高 低 : T2 “>”“<”“=”) ,判断的理由是_________________________________________; (6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定 10min 后达到新的平衡,请在下图 中用曲线表示第 IV 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出 A、B、C) 。 T3(填

-1

L 浓度/mol·

2.0

B C A

1.0

0.0

5.0 Ⅲ

10.0

0.0

5.0 Ⅳ

10.0 时间/min

20. (2011 上海 25)自然界的矿物、 岩石的成因和变化受到许多条件的影响。 地壳内每加深 1km, 压强增大约 25000~30000 kPa。 在地壳内 SiO2 和 HF 存在以下平衡: 2(s) +4HF(g) SiO 2H2O(g)+148.9 kJ 根据题意完成下列填空: (1) 在地壳深处容易有 气体逸出, 在地壳浅处容易有 (选填编号) 。 沉积。 SiF4(g)+

(2)如果上述反应的平衡常数 K 值变大,该反应 a.一定向正反应方向移动 c.一定向逆反应方向移动

b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 (选填编号) 。

(3) 如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生, 当反应达到平衡时, a.2v 正(HF)=v 逆(H2O) c.SiO2 的质量保持不变 b.v(H2O)=2v(SiF4) d.反应物不再转化为生成物

(4)若反应的容器容积为 2.0L,反应时间 8.0 min,容器内气体的密度增大了 0.12 g/L,在这 段时间内 HF 的平均反应速率为 。

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