高中化学化学反应速率与平衡高考试题

1全国卷“速率与平衡的计算”考点的分析与建议广州大学附属中学方军一、全国卷“速率与平衡的计算”考点的试题2010国标26物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。（4）将0.23molB和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12molD，则反应的平衡常数K=。若温度不变，再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度（填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率（填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数（填“增大”、“不变”或“减小”）。答案：（4）k=23.8L·mol-1减小降低减小2011国标27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·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：（3）在容积为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，考查温度对反应的影响，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，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=nA/tAmol·L-1·min-1②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，达到平衡时增大（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，2若CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为______；答案：(3)③④(4)1-α/22012国标27光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性碳催化下合成。（4）COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g)△H=+108kJ·mol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：①计算反应在地8min时的平衡常数K=________；②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)___T(8)（填“＜”、“＞”或“=”）；③若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=__mol·L-1④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示]的大小________；⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)___v(15-16)（填“＜”、“＞”或“=”），原因是_______答案：（4）①0.234mol·L-1②＜③0.031④v(5-6)＞v(2-3)=v(12-13)⑤＞；在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大2013国甲28在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)+C(g)△H=+85.1kJ·mol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：（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（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=mol，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/h04816c(A)/(mol·L-1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律，得出的结论是，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为mol·L-1。答案：（1）升高温度、降低压强（2）94.1%（3）②0.051达到平衡前每间隔4h，c(A)减少约一半0.0132014国甲26在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：（1）100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为mol·L-1·s-1反应的平衡常数K1为。（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。①T100℃（填“大于”“小于”），判断理由是。②列式计算温度T是反应的平衡常数K2（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是。答案：（1）大于0.00100.36mol·L-14（2）①大于；该反应正方向吸热，而反应向着吸热方向进行，故温度升高②K2=(0.16mol·L-1)2/(0.020mol·L-1)=1.3mol·L-1（3）逆反应；对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动2014国乙28乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度．压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K＝_______________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为：___________，理由是：________________________。③气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃，压强6．9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0．6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有___________、_________。答案：（3）①K=0.07(MPa)-1;②P1P2P3P4;反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高；③将产物乙醇液化转移去，增加n(H2O):n(C2H4)的比。2015国乙28碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如表：t/min020406080120x（HI）10.910.850.8150.7950.784x（HI）00.600.730.7730.7800.784①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为。②上述反应中，正反应速率为v正=k正x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为（以K和k正表示）。若k正=0.0027min-1，在t=40min时，v正=min-1。③由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为（填字母）。5答案：（4）①2784.0108.0108.0②k正/K1.95×10-3③A、E二、全国卷“速率与平衡的计算”考点的考查特点试题编号考点知识、技能要求能力要求2010国标26第（4）问平衡常数K的计算；改变因素，浓度、转化率、体积分数的变化化学平衡常数的含义和表达式；平衡浓度、转化率、体积分数的含义；增大反应物的浓度对于平衡的影响；体积分数的计算；会使用“三段式”法分析反应体系组成；能根据提供的数据分析平衡的建立；能对化学平衡常数表征和计算；能分析浓度的改变对化学平衡的影响；能间接应用平衡常数分析新平衡的建立；2011国标27第（3）（4）问速率的表示；吸热、放热反应的判断；不同温度下，平衡常数的比较；不同温度下，反应物与生成物物质的量之比的比较；反应前后压强比；速率的含义及表达式；温度对化学平衡移动方向的影响与吸热、放热反应的关系；平衡常数的含义和表达式；转化率的含义；阿伏伽德罗定律及推论，压强之比即物质的量之比；会使用“三段式”法分析反应体系组成；能看懂n-t图像，看出达到平衡的快慢和温度的高低；能根据初始反应物物质的量和转化率进行“三段式”法分析反应体系组成；能将物质的量之比转化为压强之比；2012国标27第（4）问平衡常数计算；瞬时反应速率比较；平衡浓度计算；平均反应速率比较及变化原因分析；化学平衡常数的含义和表达式；瞬时反应速率的含义；平均反应速率的含义；影响化学反应速率的因素分析；能看懂化学平衡移动过程中的c-t坐标图；能利用图中平衡浓度计算化学平衡常数；能利用化学平衡常数计算新平衡的物质浓度；2013国甲28第（2）（3）问转化率的表达式和计算；平衡常数计算；物质的量计算；浓度分析；规律分析；转化率的含义、表达式、计算；平衡常数的含义、表达式和计算；阿伏伽德罗定律及推论，压强之比即物质的量之比；能看懂反映化学平衡建立过程的表格数据；能用“三段式”法分析反应体系组成；能应用阿伏伽德罗定律及推6会使用“三段式”法分析反应体系组成；会使用压强表示转化率、物质的量；论，压强之比即物质的量之比；能根据反映化学平衡建立过程的c-t表格数据总结规律；2014国甲26第（1）（2）问速率计算；平衡常数计算；温度对化学平衡移动的影响；压强对化学平衡移动的影响；速率的含义、表达式和计算；化学平衡概念，平衡常数的含义、表达式和计算；能看懂反映化学平衡建立过程的c-t图像；2014国乙28平衡常数计算；压强对化学平衡移动的影响；化学平衡移动影响因素；转化率的含义；化学平衡概念，化学平衡常数含义、表达式和计算；分压的概念；压强对化学平衡移动的影响；影响化学平衡移动的因素；能看懂反映化学平衡的乙烯平衡转化率-时间图像；陌生概念的自学和应用能力；2015国乙28第（4）问平衡常数计算；瞬时反应速率计算；不完全作图；物质的量分数的含义；化学平衡概念，化学平衡常数的含义和表达式；正、逆反应速率的含义；温度对反应速率和化学平衡的影响；会使用“三段式”法分析反应体系组成；能看懂反映化学平衡建立过程的表格数据；能将化学平衡移动过程中的各种指标变化用坐标图进行表征；陌生概念的自学和应用能力；全国卷“速率与平衡的计算”考点的考查特点概括如下：1、考查形式是填空，不写计算过程。尽管不要求写出计算过程，但学生同样需要掌握“三段式”法分析反应体系组成，而且会用“三段式”法分析反应体系组成不一定能得分，。2、考查的对象几乎都是气体的反应体系。考查的时候常用压强表示转化率、表示物质的量、平衡常数，要求学生必须熟练掌握阿伏伽德罗定律，明确温度和体积相同的条件下，压强与物质的量之间的关系。3、考查的难度更大。对学生的计算能力明显要求更高，数据的计算比广东卷更繁和难，因为没有计算过程，所以计算必须做到精准，否则无法得分；对于学生陌生概念的自学和应用能力的要求比较高，特别突出的是近三年的试题，只是掌握基本的化学平衡概念和“三段式”分析很难得分。三、全国卷“速率与平衡的计算”考点的一轮复习目标定位建议目标要求生源组备注A；B+B-；C+C-；D；E；F能分析外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响√√√C-；D；E；F仍然要训练简单的速率和平衡常数的计算7能根据试题中图或表等，直接获取数据计算化学反应速率和平衡常数√√√能理解转化率概念和用“三段式”法分析反应体系组成；√√√能根据试题中图和表等试题材料，分析平衡建立的过程，总结变化的规律√√能将压强和各种相关的量联系起来，并进行有关的