专题08-化学反应速率与化学平衡--2019年高考化学母题题源系列-Word版含解析

专题08化学反应速率与化学平衡【母题来源】2019年高考江苏卷【母题题文】在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是A．反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH0B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380℃下，c起始(O2)=5.0×10−4mol·L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K2000【答案】BD【试题解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，∆H0，故A错误；B.根据上述分析，X点时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，故B正确；C.Y点，反应已经达到平衡状态，此时增加O2的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，可以提高NO的转化率，故C错误；D.设NO起始浓度为amol/L，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式K=41510=2000，故D正确；故选BD。【点睛】解本题时需要注意：实线中在最高点之前反应没有达到平衡状态，主要讨论温度对化学反应速率的影响；最高点之后反应达到平衡状态，可以研究温度对化学平衡的影响。【命题意图】本题主要考查了化学平衡状态的建立及其途径、影响化学化学平衡的因素、有关化学平衡的计算等等。考查学生对化学平衡转化率相关原理的理解和掌握程度，也考查了学生对图表信息的获取、分析和加工能力。该题意在引导学生重视化学平衡等基本原理的理解和应用，关注信息获取、加工和处理能力的提高。【命题方向】化学反应速率与化学平衡是每年高考的必考内容。化学反应速率是化学平衡移动的基础变量。化学反应速率的计算和外界条件对化学反应速率的影响，常结合化学平衡的应用进行综合考查，有时在选择题和填空题中单独考查，应注意理论联系实际，灵活分析。高考对化学平衡状态的考查，往往通过化学平衡的特征及化学平衡常数的计算和理解进行。化学平衡常数是新出现的高考热点，必须理解透彻。另外还要重点关注化学平衡的现象和实质。高考围绕勒夏特列原理的理解，通过实验、判断、图像、计算等形成对化学平衡移动进行综合考查，是化学反应速率和化学(平衡)状态的综合应用体现，平时加强针对性强化训练，注重规律和方法技能的总结，提高解题能力。【得分要点】对于一般的化学反应：aA＋bBcC＋dD，达到平衡时反应物A的转化率为α(A)＝×100％＝×100％［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平衡时A的浓度］反应物平衡转化率的变化判断判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常见有以下几种情形：反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大同等倍数地增大（或减小）反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+np+q反应物A和B的转化率均增大m+np+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应mA(g)nB(g)+pC(g)增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下mn+p反应物A的转化率增大mn+p反应物A的转化率减小m=n+p反应物A和B的转化率不变1．【天津市部分区2019年高三质量调查试题（二)】汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH＜0。下列说法正确的是A．升高温度可使该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B．增大压强，可以使NO和CO完全转为为无污染的N2和CO2，而消除污染C．该反应反应物总能量小于生成物总能量D．使用高效催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，反应速率增大【答案】D【解析】A.升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大，A错误；B.增大压强，可以使NO和CO的可逆反应正向进行，无法完全生成N2和CO2，B错误；C.该反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，C错误；D.使用高效催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大有效碰撞的几率，使反应速率增大，D正确；答案为D。2．【上海市虹口区2019年高三二模】下列事实能用勒夏特列原理解释的是A．加催化剂有利于氨的催化氧化反应B．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气C．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应D．压缩H2(g)、I2(g)、HI(g)平衡体系，体系颜色加深【答案】B【解析】A、使用催化剂，缩短到达平衡的时间，不影响平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，故A不选；B、氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2OHClO+H++Cl-，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可用勒夏特列原理解释，故B选；C．合成氨的反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，但500℃左右比室温合成氨的反应速率更快，不能用平衡移动原理解释，故C不选；D、H2(g)+I2(g)2HI(g)是一个反应前后气体物质的量不变的反应，压缩容器体积后，各组分的浓度都变大，颜色加深，但平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故D不选；答案选B。3．【江苏省南京师范大学附属中学2019届高三5月模拟】下列图示与对应的叙述相符的是A．图甲所示，表示强碱滴定强酸的滴定曲线B．图乙所示，从能量角度考虑，金刚石比石墨稳定C．图丙所示，表示反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；ΔH0的平衡常数K与温度和压强的关系D．图丁所示，图中的阴影部分面积的含义是[υ(正)－υ(逆)]【答案】A【解析】A．强碱滴定强酸，溶液pH增大，pH=7附近存在pH的突变，图像符合，故A正确；B．从图上可知，石墨能量比金刚石低，石墨稳定，故B错误；C．平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，所以温度相同而压强不同时，两者的平衡常数相同，故C错误；D．横坐标为时间t，纵坐标为反应速率υ，图中阴影部分的面积为转化物质的量浓度，故D错误；答案选A。4．【2019年北京市昌平区高三二模】工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)。已知在25℃时：①C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH1＝−111kJ·mol−1②H2(g)+12O2(g)==H2O(g)ΔH2＝−242kJ·mol−1③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3＝−394kJ·mol−1下列说法不正确的是A．25℃时，CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH＝−41kJ·mol−1B．增大压强，反应①的平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小C．反应①达到平衡时，每生成1molCO的同时生成0.5molO2D．反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO−H键所放出的能量少484kJ【答案】B【解析】A.根据盖斯定律③－②－①得CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH＝−41kJ·mol−1，故A正确；B.平衡常数只与温度有关，增大压强K不变，故B错误；C.反应①，每生成1molCO的同时生成0.5molO2，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；D.焓变=反应物的键能之和-生成物的键能之和，因此反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO-H键所放出的能量少484kJ，故D正确；选B。5．【新疆维吾尔自治区2019届高三下学期第三次诊断性测试】合成乙烯的主要反应：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H0。图中L(L1、L2)、Ⅹ可分别代表压强或温度。下列说法正确的是A．L1L2B．X代表压强C．M、N两点对应的平衡常数相同D．M点的正反应速率v正小于N点的逆反应速率v逆【答案】D【解析】合成乙烯的主要反应:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H0，由图知X越大二氧化碳的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，所以X是温度的变化，而L1和L2为等压线，由此分析解答。A.L1对应二氧化碳的转化率高，所以L1L2，选项A错误；B.X代表温度，选项B错误；C.M、N对应温度不同，所以两点对应的平衡常数不相同，选项C错误；D.温度越高反应速率越快，所以M点的正反应速率v正小于N点的逆反应速率v逆，选项D正确；答案选D。6．【安徽省蚌埠市2019届高三第一次质量监测】温度分别为T1和T2时，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：温度/Kt/mint1t2t3t4T1n(Y)/mol0.140.120.100.10T2n(Y)/mol0.130.090.08下列说法正确的是A．该反应的正反应为放热反应B．T2温度下此反应的平衡常数K=4C．温度为T1时，0~t1时间段的平均速率υ(Z)=2.0×10－3mol·L－1·min－1D．在T1下平衡后，保持其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大【答案】B【解析】A.初始投料是相同的，比较表格中所给的数据可以看出，在时间t1时T2时的Y的物质的量小于T1，反应速率快慢说明了T2大于T1，t4时T2的容器中早已达平衡。对于T1来说，T2相当于升温，升温后Y减少，说明升温使平衡右移，说明正向反应是吸热的，A项错误；B.根据表格中数据，列出T2温度下的三段式：X(g)+Y(g)2Z(g)初始0.160.160变化0.080.080.16平衡0.080.080.16所以，B项正确；C.先据表格中数据求出温度为T1时，0-t1时段用Y表示的平均速率为，用Z表达的速率为用Y表达的速率的2倍，C项错误；D.其他条件不变时，充入0.2molZ等效于在恒温恒容容器中充入0.1molX和0.1molY，即相当于起始加入0.26molX和0.26molY，该反应反应前后气体分子数相等，所以起始加入0.26molX和0.26molY与起始加入0.16molX和0.16molY为比例等效平衡，达到平衡时X的体积分数不变，D项错误；所以答案选择B项。7．【北京市东城区2019年高三二模】不同条件下，用O2氧化amol/LFeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测合理的是A．由①、②可知，pH越大，+2价铁越易被氧化B．由②、③推测，若pH＞7，+2价铁更难被氧化C．由①、③推测，FeCl2被O2氧化的反应为放热反应D．60℃、pH=2.5时，4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15amol/(L·h)【答案】D【解析】A、由②、③可知，pH越小，+2价铁氧化速率越快，故A错误；B、若pH＞7，FeCl2变成Fe（OH）2，Fe（OH）2非常容易被氧化成Fe（OH）3，故B错误；C、由①、③推测，升高温度，相同时间内+2价铁的氧化率增大，升高温度+2价铁的氧化速率加快，由图中数据不能判断反应的热效应，故C错误；D、50℃、pH=2.5时，4h内Fe2+的氧化率是60%，即消耗0.6amol/L，4h内平均消耗速率等于0.15amol/(L·h)，温度升高到60℃、pH=2.5时，+2价铁的氧化率速率加快，4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15amol/(L·h)。正确答案选D。8．【北京市朝阳区2019