2018版高三化学一轮复习5年真题分类：专题03 反应速率、化学平衡 Word版含答案

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2012年高考化学试题分类解析 专题03 反应速率、化学平衡1.（2012福建，12）一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是 A. 在0~50min之间， pH =2和pH = 7 时R的降解百分率相等 B. 溶液酸性越强，R的降解速率越小 C. R的起始浓度越小，降解速率越大 D. 在 20~25min之间，pH = 10时R的平均降解速率为0.04mol·L-1·min-1【答案】A【解析】本题考查溶液的酸碱性与pH的关系,意在考查考生分析图像、解决问题的能力。选项A,在0~50 min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等,A正确;选项B,溶液的酸性越强,R的降解速率越大,B错误;选项C,由题给信息,无法得出该结论,C错误;选项D,在20~25min, pH=10时R的平均降解速率为=4×10-6 mol·L-1·min-1。2.（2012四川，12）在在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 ℃发生反应:2SO2+O22SO3; ΔH<0。当气体的物质的量减少0.315 mol时反应达到平衡,在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是A. 当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B. 降低温度, 正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C. 将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中, 得到沉淀的质量为161.980 gD. 达到平衡时, SO2的转化率为90%【答案】D【解析】本题考查化学平衡,意在考查考生对化学反应速率与化学平衡的理解与应用能力。结合化学反应知,反应中参加反应的O2的物质的量等于气体减少的物质的量,结合体积恒定,即气体的压强之比等于气体的物质的量之比,假设反应开始时,n(SO2)=xmol,有 (x+1.100-0.315)/（x+1.100）=82.5%,解得:x=0.7。SO3的生成速率与SO2的消耗速率都是正反应速率,两者相等不能作为反应达到平衡的标志,A项错误;温度降低,吸热的逆反应方向的化学反应速率下降的程度更大,B项错误;混合气体中,只有SO3能与BaCl2溶液反应, n(BaSO4)=2×0.315 mol=0.63 mol, m(BaSO4)=0.63 mol×233 g·mol-1=146.79g, C项错误;达平衡时,SO2的转化率为×100%=90%,D项正确。3.（2012大纲版，8）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO（g）+ H2O(g)  CO2(g) + H2(g)     ΔH ＜0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是 A 增加压强   B 降低温度  C  增大CO 的浓度   D 更换催化剂 【答案】B【解析】本题考查影响化学平衡移动的条件,意在通过考查压强、浓度、温度、催化剂等因素对化学反应进行的程度的影响,测试考生运用化学基本理论分析、解决实际问题的能力。选项A,该反应为反应前后气体分子数相等的反应,压强对CO的转化率无影响;选项B,该反应为放热反应,降低温度有利于化学平衡向右移动,提高CO的转化率;增大CO的浓度会降低CO的转化率;选项D,更换催化剂不能使化学平衡发生移动。4.（2012重庆，13）在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a（g）+b（g）2c（g）；ΔH1<0x（g）+3y（g）2z（g）；ΔH2>0进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大【答案】A
【解析】本题考查化学平衡移动原理,在恒压或恒容条件下,加入稀有气体、反应物或生成物的量,考查化学平衡移动,旨在考查化学平衡移动的本质。等压时,通入惰性气体后,第二个反应平衡向左移动,反应器内温度升高,第一个反应平衡向左移动,c的物质的量减小,选项A错误。等压下通入z气体,第二个反应平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动,所以体系温度升高,选项B正确。选项C,由于容器体积不变,通入惰性气体不影响各种物质的浓度,所以各反应速率不变。选项D,等容时,通入z气体,第二个反应平衡向逆反应方向移动,y的物质的量浓度增大。5.（2012安徽，9）一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l)　ΔH<0若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是A. 平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B. 平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C. 平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D. 其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变【答案】D 【解析】本题考查化学平衡,意在考查考生的分析、推理能力。正反应是气体分子数减小的反应,因此平衡前,随着反应的进行容器内压强不断变化,A项错；因硫为液态,故平衡时,其他条件不变,分离出硫,反应速率不变,B项错；正反应是放热反应,故升高温度,平衡逆向进行,SO2的转化率降低,C项错；其他条件不变时,使用不同的催化剂,只能改变反应速率,不影响平衡的移动,故反应的平衡常数不变,D项正确。6.（2012天津，6）已知2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)；ΔH ＝ -197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ；(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是A．容器内压强p﹕p甲＝p丙 > 2p乙B．SO3的质量m﹕m甲＝m丙 > 2m乙C．c(SO2)与c(O2)之比k﹕k甲＝k丙 > k乙D．反应放出或吸收热量的数值Q﹕Q甲＝Q丙 > 2Q乙【答案】 B【解析】本题考查化学平衡移动原理,意在考查考生综合运用所学知识解决实际问题的能力;解答中要注意利用等效平衡及假设分析法。根据等效平衡原理,甲容器与丙容器中平衡属于等效平衡,平衡时有p甲=p丙,乙容器与甲容器相比,若两个容器中SO2转化率相同,则p甲=2p乙,但因甲容器中的压强比乙容器中的压强大,故甲容器中的SO2转化率比乙容器中的大,p甲<2p乙,A错。同理分析知B对。选项C,甲、乙两容器中,SO2、O2起始的物质的量之比与反应中消耗的物质的量之比均为2∶1,故平衡时两容器中c(SO2)与c(O2)之比相同,C错。选项D,由等效平衡原理知,Q甲+Q丙=ΔH,Q甲与Q丙不一定相等,D错。7.（2012上海，18）为探究锌与稀硫酸的反应速率(以v(H2)表示),向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变    B．加入少量水，v(H2)减小C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小  D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小【答案】BC【解析】本题考查化学反应速率,意在考查考生对化学反应速率的理解及掌握情况。　NH4HSO4电离生成H+,故v(H2)应增大,选项A错误;加入少量水,氢离子浓度降低,v(H2)减小,选项B正确;加入CH3COONa,其电离出的CH3COO-与H+结合生成CH3COOH,v(H2)减小,选项C正确;滴加少量CuSO4溶液后,Zn能与其置换出的Cu形成原电池,加快反应速率,选项D错误。9.（2012江苏，14）温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表所示：t / s0 50 150250 350n(PCl3)/ mol00. 16 0. 190. 20 0. 20下列说法正确的是  A． 反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)= 0. 0032 mol·L-1·s-1  B． 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)= 0. 11 mol·L-1，则反应的ΔH <0  C． 相同温度下，起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)>v(逆)  D． 相同温度下，起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3 的转化率小于80%【答案】C【解析】本题考查化学反应速率与化学平衡的相关计算。意在考查化学反应速率的计算、温度对化学平衡移动的影响、化学反应进行方向的判断及平衡转化率的计算。　A项,反应在前50 s的平均速率为=0.001 6 mol·L-1·s-1,A错;B项,由表格数据可知平衡时c(PCl3)==0.1 mol·L-1,升温时PCl3浓度增大,则该反应是吸热反应,ΔH>0,B错;C项,由平衡常数K==0.025 mol·L-1,而Qc==0.02 mol·L-1<0.025 mol·L-1,故C项中起始时反应向正反应方向进行,即v(正)>v(逆),正确;D项,根据反应:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)起始浓度(mol·L-1)          1         1            0转化浓度(mol·L-1)          x         x            x平衡浓度(mol·L-1)        (1-x)   (1-x)       x根据K正=,则K逆=40=,解得x=0.85,即PCl3的转化率为85%,故D错。 10.（2012上海，六）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) Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0)   完成下列填空：31．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)=1：3：634．若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m/n，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比_______m/n（填“>”、“=”或“<”)。【答案】31．0．02    32．bd33．ac34．＜【解析】31．反应生成n(Si3N4)＝＝0．02 mol，则反应消耗n(H2)=0．12 mol，v (H2)=＝0．02 mol/(L·min)，该反应的平衡常数的表达式为K= 32. 平衡常数只受温度的影响，改变压强平衡常数不变，A错误；上述反应是一个放任反应，升高温度，化学平衡向你反应方向移动，平衡常数K减小，b正确；Si3N4为固体，改变Si3N4的物质的量不影响平衡的移动，c错误；增大．HCl的物质的量，导致生成物HCl的浓度增大，反应向逆反应方向移动，d正确。33. 判断反应达到平衡状态的标志是v逆=v正，反应中N2和H2的计量系数之比为1:3，3v逆(N2)=v正(H2)，即v逆(H2)=v正(H2)，a正确；b选项反应方向一致，无法判断反应是否达到平衡；该反应的正反应方向是一个气体密度减小的反应，因此，当混合气体密度保持不变时，可以判断反应达到平衡状态；c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6，与化学反应是否达到平衡无关。34.降低温度，平衡向正反应方向移动，HCl的物质的量增大，H2的物质的量减小，故H2和HCl的物质的量之比大于。11.（2012海南，15）已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式K=　　   ,ΔH　　0(填“<”“>”“=”);(2)830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6 s时c(A)=　　 mol·L-1,C的物质的量为　　mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为　    ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为　     ;(3)判断该反应是否达到平衡的依据为　　   (填正确选项前的字母);a. 压强不随时间改变b. 气体的密度不随时间改变c. c(A)不随时间改变d. 单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1 200 ℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为　　   。【答案】（1）  < （2）0.022  0.09  80%  80% （3）c（4）2.5【解析】本题主要考查化学平衡常数的表示与计算和化学平衡的判断等,意在考查考生根据理论知识解答实际问题的能力。(1)根据反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),可写出平衡常数K=,随着温度升高,K值减小,即升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH<0。(2)6 s内消耗的A为0.003 mol·L-1·s-1×6 s×5 L=0.09 mol,则此时A的物质的量浓度为=0.022 mol/L;生成C的物质的量与消耗A的物质的量相等,均为0.09 mol。设平衡时参与反应的A为x mol,则平衡时A、B、C、D的物质的量分别为(0.20-x)mol、(0.80-x)mol、x mol、x mol,根据平衡常数的表达式和此时K=1.0求得x=0.16,即平衡时A的转化率为80%;向该平衡体系中充入氩气等稀有气体,对该平衡无影响,即平衡时A的转化率依然为80%。12.（2012天津，10）金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:WO3(s) +3H2(g) W(s)+3H2O(g)请回答下列问题:(1)上述反应的化学平衡常数表达式为　　          。(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2∶3,则H2的平衡转化率为　　  ;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为　　  反应(填“吸热”或“放热”)。(3)上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:温度25 ℃  ~  550 ℃  ~  600 ℃  ~  700 ℃主要成分WO3　   W2O5　     WO2　　   W第一阶段反应的化学方程式为　　                    ;580 ℃时,固体物质的主要成分为　　   ;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为　           。(4)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):WO2(s)+2H2(g) W(s)+2H2O(g)　 ΔH=+66.0 kJ·mol-1WO2(g)+2H2(g) W(s)+2H2O(g)　 ΔH=-137.9 kJ·mol-1则WO2(s) WO2(g)的ΔH=　　      。(5)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W(s)+2I2(g) WI4(g)。下列说法正确的有　　   。a.灯管内的I2可循环使用b.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上c.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长d.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢【答案】(1)K=　(2)60%　吸热　(3)2WO3+H2W2O5+H2O　 W2O5、WO2　 1∶1∶4　(4)+203.9 kJ·mol-1　(5)a、b【解析】本题主要考查化学平衡、 热化学、金属冶炼与应用等知识,意在考查考生综合运用所学知识解决实际问题的能力。(1)书写平衡常数表达式时,固体物质不写出。(2)由反应方程式知,消耗的H2与生成的水的物质的量相等,故H2的平衡转化率为3÷(2+3)×100%=60%;升高温度,H2与水蒸气的体积比减小,说明升温时平衡向右移动,故正反应吸热。(3)先写出WO3+H2W2O5+H2O,然后配平即可得到第一阶段的化学方程式;580 ℃时,固体为W2O5、WO2的混合物;由2WO3+H2W2O5+H2O、W2O5+H22WO2+H2O、WO2+2H2W+2H2O知,三个阶段消耗的氢气的物质的量之比为1∶1∶4。(4)观察所给三个方程式知,用前一个已知热化学方程式减去后一个已知热化学方程式就可以得到WO2(s) WO2(g)　ΔH=+203.9 kJ·mol-1。(5)由所给方程式知,挥发的W与I2结合形成气态WI4,由于气体运动的结果,WI4会与还没有挥发的W接触,在高温下WI4分解生成的W(及I2)附着在还没有挥发的W上,故a、b对;灯管壁温度较低,WI4不会分解,c错;升高温度,也能加快W与I2的反应速率,d错。