1、 专题 14 反应速率、化学平衡 2019 年化学高考题年化学高考题 1.【2019 浙江 4 月选考，17,2 分】 A. H2(g)+I2(g) 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积, B.C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g), C.若压强不再随时间变化能说明反应 2A(?)+B(g) 2C(?) 已达平衡,则 A、C D.1 mol N2和 3 mol H2反应达到平衡时 H2转化率为 10%,放出热量 Q1;在相同温度和压强下，当 2 mol NH3 分解为 N2和 H2的转化率为 10%时,吸收热量 Q2,Q2不等于 Q1 1. B 本题考查化学反应速率的影响因素，
2、 可逆反应化学平衡状态的判断与可逆反应中的能量变化判断。 对于反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应 速率增大相同的倍数，A 项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B 项正确； 恒温恒容条件下， 若 A、 C 同时为气体， 当压强不变时， 也能说明反应达到平衡状态， C 项错误； 设 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H-a（a0） kJmol-1，1 mol N2和 3 mol H2H 2转化率为 10%， 放出热量 Q10.1akJ2 mol NH3分解为 N2和 H2的转化率为 10%时
3、，吸收热量 Q20.1akJ，故 Q1 Q2，D 项错误,故选 B。 2.【2019 江苏，15,4 分】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 A.反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)H0 B.图中 X 点所示条件下，延长反应时间能提高 NO C.图中 Y 点所示条件下，增加 O2的浓度不能提高 NO D.380 下，c 起始(O2)=5.010-4molL-1,NO 平衡转化率为 50%,则平衡常数 K2 000 2. BD
4、本题考查化学平衡图像分析与平衡移动，考查的核心素养是变化观念与平衡思想。A 项，实线表 示不同温度下相同时间内 NO 的转化率， 虚线表示相同条件下 NO 的平衡转化率， 由题图知， 随着温度升高， NO 的平衡转化率减小，即温度升高，反应 2NO+O2 2NO2的平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，H2p3 C.v13(SO2) D.c22c3,2(SO3)+3(SO2)K3，容器 1 和容器 2 中温度相同，投料量不同，平衡时 p22p1,升温平衡逆向移动，则平衡时 p1p3,故 p22p3，B 项错误；容 器 1 和容器 3 中反应物投入量相等，但是容器 3 中温度高，则反应速率快，即
5、v3v1，升高温度，平衡逆向 移动，SO2的平衡转化率减小，即1 (SO2)3(SO2)，C 项正确；平衡时 c22c1,c1c3，故 c22c3，假设 容器 2 中投入 2 mol SO32 和容器 3 的反应温度相同， 则两容器中的反应达到的平衡完全等效， 则有2(SO3)+3(SO2)=1，对于容器 2 而言，相当于对容器 3 加压并降低温度，该反应是气体分子数减小的 放热反应，加压、降温均会使平衡正向移动，则2(SO3)2(SO3)+3(SO2)”或“A。结合 i、ii 反应速率解释原因： 。 4. (1)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) H2=-254 k
6、Jmol-1 (2 (2)(1 分） 反应是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4 的物质的量增 大,体系总物质的量减小,H2SO4 的物质的量分数增大(2 (3)SO2 SO42-4H+(共 2 (4)0.4(1 I-是 SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但 H+可以加快歧化反应速率(2 反应 ii 比 i 快;D 中由反应 ii 产生的 H+使反应 i 加快(2 【解析】 （1）由于反应是二氧化硫的歧化反应，且由题意可知其氧化产物和还原产物分别为 H 2 SO 4 S ， 根 据 得 失 电 子 守 恒 和 元 素 守 恒 可 写 出 反
7、 应 的 化 学 方 程 式 为 ： 3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)。根据盖斯定律，反应与反应的热化学方程式相加得：2H2SO4 (l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g) H=+254 kJmol-1，所以反应的热化学方程式为：3SO2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l)+S(s) H2=-254 kJmol-1。 （3）由题意知二氧化硫的歧化反应可由 i 与 ii 相加所得，所以反应 的离子方程式 3SO2+2H2O=4H+2SO42-+S减去 i 式得：2I2+4H2O+2SO2=2SO42-+8H+4I- 化简得到：I2+2H2O+SO2=S
8、O42-+4H+2I-4）由于 B 是 A 的对比实验，所以两 组实验中 KI 的浓度必须相同，即 a=0.4。A 说明 I-C 中无明显现象，说 明 H+单独存在时不具有催化作用，不能使二氧化硫歧化反应速率加快。B 中溶液变黄，出现浑浊较 A 快， 结合 C 可知，增强溶液的酸性，可增强 I-的催化效果。由于 I-催化二氧化硫的歧化反应是 i 与 ii 两个 过程分步进行，所以两个反应中任何一个反应的速率都会影响总反应的速率。D 中直接加入 I2，故反应 ii 可立即发生，而由反应 ii 产生的 H+可使反应 i 速率加快，所以 D 的反应速率比 A 5. （2018 全国理综，28，15
9、分）三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题： (1) SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O 等，写出该反应的化学方程 式 。 (2) SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJmol-1 3SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3(g) H2=-30 kJmol-1 则反应 4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g)的H 为 kJmol-1。 (3)对于反应 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用
10、大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。 343 K 时反应的平衡转化率= %。平衡常数 K343 K= (保留 2 位小数)。 343 K 下：要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是 ；要缩短反应达到平衡的时间，可采取 的措施有 。 比较 a、b 处反应速率大小：va vb(填“大于” “小于”或“等于”)。反应速率 v=v正-v逆=k正x2SiHCl3- k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x 为物质的量分数，计算 a 处的 v正/v逆= （保 留 1 位小数） 。 5. (1
11、)2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl（2 (2)114（2 (3)22（2 分） 0.02（2 及时移去产物（1 分） 改进催化剂（1 分） 提高反应物压强(浓度) （1 大于（1 分） 1.3（3 【解析】 （1）SiHCl3遇潮气发生反应生成(HSiO)2O 和 HCl，即 2SiHCl3+H2O=(HSiO)2O+6HCl。 （2） 将已知热化学方程式依次编号为、,根据盖斯定律，由3+，可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)+ SiCl4(g) H=348 kJmol-1 -30 kJmol-1=114 kJmol-1。 （3）温度越高，反应越先达到平衡，根据图示，
12、左侧 曲线对应的温度为 343 K，343 K 时反应的平衡转化率为 22%。设开始时加入 SiHCl3 的浓度为 a molL-1， 根据化学方程式和 SiHCl3的平衡转化率知，达平衡时，SiHCl3SiH2Cl2、SiCl40.78a molL-1、0.11amolL-1、0.11amolL-1，化学平衡常数 K=0.02。 根据化学平衡移动原理并结合该反应特点，及时分离出生成物可提高反应物的转化率。缩短反应达到平 衡的时间，实质就是提高反应速率，可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂。 温度越高，反应速率越大，a 点所在曲线对应的温度高于 b 点所在曲线对应的温度，所以 a 点反应速率
13、大 于 b 点反应速率。a 点所在曲线达到平衡时，v正=v逆，即 k正x2SiHCl3=k逆xSiH2Cl2xSiCl4，从题图上可知 a 点所在 曲线平衡时 SiHCl3的转化率为 22%，设投入 SiHCl3 y mol 6. （2018 全国理综，28，15 分）采用 N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含 能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问題 （1）1840 年 Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 N2O5。该反应的氧化产物是一种气 体，其分子式为 。 （2）F Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25时 N2O5（g）分解反应： 其中 N
14、O2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强 p 随时间 r 的变化如下表所示 （t时，N2O5（g）完全分解）： 已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g) H14.4kJ mol-1 2NO2(g)=N2O4(g) H255.3kJ mol-1 t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 p/kP a 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 则反应 N2O5(g)=2NO2(g)0.5O2(g) H1 kJ mol-1 研究表明，N2O5(g)分解的反应速率 2x10-3xpN2O5（kPa min-1）。 t
15、62min 时，测得体系中 pO22.9kPa，则此时的 pN2O5= kPa， kPa min-1 若提高反应温度至 35， 则 N2O5(g)完全分解后体系压强 p （35） 63.1kPa （填“大 于”“等于”或“小于”），原因是 。 25时 N2O4（g）2NO2（g）反应的平衡常数 Kp kPa（Kp为以分压表示的平衡 常数，计算结果保留 1 位小数）。 （3）对于反应 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) ，R A Ogg 提出如下反应历程 第一步 N2O5NO2NO3 快速平衡 第二步 NO2NO3NONO2O2 慢反应 第三步 NONO3一2NO2 快反应 其中可近似认为
16、第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 （填标号） A (第一步的逆反应) (第二步反应) B 反应的中间产物只有 NO3 C 第二步 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效 D 第三步反应活化能较高 6. (1)O2（2 (2)53.1（2 分） 30.0（2 分） 6.010-22 分 大于（1 分） 温度提高，体积不变，总压强提 高;NO2 二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高（2 分） 13.4（2 (3)AC（2 【解析】 本题考查化学反应原理， 意在考查考生综合分析问题的能力。 （1） 氯气与硝酸银反应生成 N2O5， 氯气作氧化剂，还原产物为氯化银，
17、又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价，则只能是氧元素化合 价升高，所以气体氧化产物为 O2。 （2）将已知热化学方程式依次编号为 a、b，根据盖斯定律，由 1/2 a-b 得 N2O5(g)=2NO2(g)1/2O2(g) H kJmol-1= 53.1 kJmol-1 t=62 minpO2=2.9 kPa, 。刚性反应容器的体积不变，25 N2O5(g)完全分解时体系的总压强为 63.1 kPa，升高温度，从两个方面分析：一方面是体积不变，升高温度，体系总压强增大；另一方面，2NO2 N2O4的逆反应是吸热反应，升温，平衡向生成 NO2 的方向移动，体系物质的量增大，故体系总 压强增大
18、。 N2O5完全分解生成 N2O4和 O2，起始 pN2O5358 kPa，其完全分解时 pN2O4=35.8 kPa,pO2179 kPa, 设 25 平衡时 N2O4转化了 x, 明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率，A 项正确； 反应的中间产物除 NO3外还有 NO， B 项错误； 有效碰撞才能发生反应， 第二步反应慢， 说明部分碰撞有效， C 项正确；第三步反应快，说明反应活化能较低，D 项错误。 2017 年年 化学高考题化学高考题 1.【2017 年高考江苏卷 】H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 时不同条件下 H2O2浓度随
19、时间的 变化如图所示。下列说法正确的是 A.图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快 B.图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越小，H2O2分解速率越快 C.图丙表明，少量 Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对 H2O2分解速率的影响大 【答案】D 【解析】本题考查反应条件对反应速率的影响。由图甲可知，起始时 H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓， 说明反应速率越慢，A 项错误；OH-的浓度越大，pH 越大，即 0.1 mol L-1NaOH 对应的 pH 最大，曲线下降 最快，即 H2O2分解最快，B 项错误；由图丙
20、可知，相同时间内，0.1 mol L-1 NaOH 条件下 H2O2分解最快， 0 mol L-1 NaOH 条件下 H2O2分解最慢，而 1.0 mol L-1 NaOH 条件下 H2O2的分解速率处于中间，C 项错误； 由图丁可知，Mn2+越多，H2O2的分解速率越快，说明 Mn2+对 H2O2分解速率影响较大，D 项正确。 2.【2017 年高考天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时，该反 应的平衡常数 K=2 10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为 42.2 ，固体杂质不参与反应。 第一阶段:将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(
21、CO)4； 第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至 230 制得高纯镍。 下列判断正确的是 A.增加 c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B.第一阶段，在 30 和 50 两者之间选择反应温度，选 50 C.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低 D.该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)4=4v生成(CO) 【答案】B 【解析】本题考查化学反应速率和化学平衡。第一阶段，50 时，反应速率较快且 Ni(CO)4为气态，能从 反应体系中分离出来，B 项正确。增加 c(CO)，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡 常数不变，A 项错误；相同温度下，第二阶段与第一阶段
22、的平衡常数互为倒数，则 230 时，第二阶段的 平衡常数 K=5104，反应进行的程度大，故 Ni(CO)4分解率较高，C 项错误；该反应达到平衡时， 4v生成Ni(CO)4=v生成(CO)，D 项错误。 3.【2017 年高考江苏卷 】温度为 T1时，在三个容积均为 1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g) 2NO (g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO) c(O2)， k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是 容器 编号 物质的起始浓度(mol L-1) 物质的平衡浓
23、度(mol L-1) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) 0.6 0 0 0.2 0.3 0.5 0.2 0 0.5 0.35 A.达平衡时，容器与容器中的总压强之比为 45 B.达平衡时，容器中比容器中的大 C.达平衡时，容器中 NO 的体积分数小于 50% D.当温度改变为 T2时，若 k正=k逆，则 T2T1 【答案】CD 【解析】本题考查化学平衡。容器中平衡时，c(NO2)=0.2 mol L-1，c(NO)=0.4 mol L-1，c(O2)=0.2 mol L-1， 容器容积为 1 L，气体总物质的量为(0.2+0.4+0.2) mol=0.8 mol，容器中投入量为
24、(0.3+0.5+0.2) mol=1 mol， 若容器中投入量与平衡量相等，则两容器内压强之比为 0.81=45，根据容器中的相关数据，知该反 应的平衡常数 K=0.8 mol L-1，容器中 Qc=0.56 mol L-1T1，D 项正确。 4 【2017 年高考海南卷】已知反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H0。在一定温度和压强下于密 闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是 A升高温度，K 减小 B减小压强，n(CO2)增加 C更换高效催化剂，(CO)增大 D充入一定量的氮气，n(H2)不变 【答案】AD 【解析】该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，
25、平衡常数 K 减小，A 项正确。充入一定 量的氮气，相当于减小体系压强，但由于改变压强对该反应的平衡移动无影响，故 n(H2)不变，D 项正确。 该反应是反应前后气体分子数不变的反应，减小压强，平衡不移动，n(CO2)不变，B 项错误。催化剂对平衡 移动无影响，所以更换高效催化剂，CO 的转化率不变，C 【易错警示】本题所给反应是一个反应前后气体分子数不变的反应，压强对平衡移动无影响。 【名师点睛】本题考查化学平衡常数的和影响化学平衡移动的因素，化学平衡常数：是一定条件下达到平 衡时，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，化学平衡常数只受温度的影响；影响化学平衡 移动的因素是温度、压强
26、、浓度等，要熟记这些因素如何影响平衡的移动，尤其是压强对化学平衡的移动， 首先判断物质的状态是否是气体，然后判断反应前后气体系数之和是否相等，然后作出合理判断，此题较 简单。 5 【2017 年高考浙江卷】已知：X(g)2Y(g)3Z(g) Ha kJmol1(a0)。下列说法不正确的是 A0.1 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.3 mol B达到化学平衡状态时，X、Y、Z 的浓度不再发生变化 C达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达 a kJ D升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小 【答案】D 【考点】考查可逆反应和化学平衡的基本特征、
27、反应速率的影响因素 【解析】选项对化学平衡的逆、等、定、动、变五个特征中四个特征进行了考核。可逆反应具有不彻底性， 故 A 正确；可逆反应达到平衡后，正反应与逆反应速率相等，各个物质的量浓度不再发生改变，故 B 正确； C 易错选，C 中反应放出的热量与实际参加反应的量有关，只要实际参与反应的 A 为 1mol 就可以放出热量 a kJ，所以 C 正确；温度升高，无论是放热反应还是吸热反应，正、逆速率都增大，故 D 错误 6 【2017 年高考浙江卷】对水样中溶质 M 的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M 的物质的量浓 度(mol L1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间
28、 水样 0 5 10 15 20 25 (pH2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 (pH4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 (pH4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 (pH4，含 Cu2+) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是 A在 020 min 内，中 M 的分解速率为 0.015 mol L1 min1 B水样酸性越强，M 的分解速率越快 C在 025 min 内，中 M 的分解百分率比大 D由于 Cu2+存在，中 M 的分解速率比快 【答案】D 【考点】根据表
29、格获取信息，计算、比较、分析反应速率和分解百分率 【解析】分解速率=M 浓度的变化量/时间=（起点浓度-时刻浓度）/时间，分解百分率=M 浓度的变化量/起 点浓度。在 020 min 内，中 M 的分解速率为 (0.4-0.1)/20=0.015 mol L1 min1，A 正确；和 II 比较 可以得出 B 结论正确；II 分解百分率=0.22/0.4=0.11/0.2，III 分解百分率=0.13/0.2，后者大，C 正确；IV20 分钟内 M 变化量为 0.19mol/L，中为 0.3mol/L，后者大，D 错误 2016-2013 年年 化学高考题化学高考题 1 【2016 年高考北京
30、卷】下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是（ ） A抗氧化剂 B调味剂 C着色剂 D增稠剂 【答案】A 【解析】食品添加剂中添加抗氧化剂，目的是减慢食品被氧化的速率，A 项正确；调味剂的主要作用是补 充、增强或增加食品的味道，与反应速率无关，B 项错误；着色剂是以食品着色为主要目的，与反应速率无 关，C 项错误；增稠剂在食品中主要目的是将液体、浆状食品形成特定形态，与反应速率无关，D 项错误。 【考点定位】本题主要是考查食品添加剂的有关判断。 【名师点晴】化学是一门实用性很强的学科，在日常生活及工农业生产和科学技术中应用十分广泛。食品 添加剂关互我们每个人的健康，了解食品添加剂是每个人
31、应该掌握的基本常识，只有掌握一定的化学知识， 才会使我们的生活质量得以提升，也才会更安全、更健康。了解抗氧化剂、调味剂、着色剂、增稠剂的含 义是解答的关键，注意相关知识的积累。 2 【2016 年高考四川卷】一定条件下，CH4与 H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始 2 4) () ( n H O n CH =Z， 在恒压下， 平衡时 CH4的体积分数 (CH4)与 Z 和 T （温度） 的关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A该反应的焓变 H0 B图中 Z 的大小为 a3b C图中 X 点对应的平衡混合物中 2 4) () ( n H O n C
32、H =3 D温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后 (CH4)减小 【答案】A 【解析】A、从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热 反应，故正确；B、 2 4) () ( n H O n CH 的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故 a2p总(状态)，B 项正确；状态可以看作先通 0.1 mol CO2，此时两者 CO 的浓度相等，再通 入 0.1 mol CO2，假设平衡不移动，状态 CO 的浓度等于状态 CO 浓度的 2 倍，但再充入 CO2，相当于 增大压强，平衡左移，消耗 CO，因此 c(CO，状态)vW逆，又因 vN逆vW逆，所以 vN逆vW正，C 正确；由于反应前后均只有一 种物质，因此 M 点时再增加一定量的 X，则相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，X 的转化率升高， D 项错误。 【考点定位】本题主要是考查化学反应速率和平衡平衡状态的有关判断与计算、图像识别等，题目难度较 大，对学生的思维能力要求较高，意在考查学生严谨的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。 【名师点睛】本题从化学反应速率与化学平衡图像入手，结合反应方程式及改变的条件进行综合分析。观 察图像的时候首先看横纵坐标，然后看变化趋势，与化学反应速率与化学平衡移动的影响因素相结合，得 出相关结论，进行解题。
