高考化学试题分项版解析 专题03 反应速率、化学平衡.doc

2012年高考化学试题分项版解析 专题03 反应速率、化学平衡（2012广东）31碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.50 moll1ki、0.2%淀粉溶液、0.20 moll1k2s2o8、0.10 moll1na2s2o3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：s2o82+ 2i = 2 so42 + i2（慢） i2 + 2 s2o32 = 2i + s4o62 （快）（1）向ki、na2s2o3与淀粉的混合溶液中加入一定量的k2s2o8溶液，当溶液中的 耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，s2o32与s2o82初始的物质的量需满足的关系为：n（s2o32）：n（s2o82） 。（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：实验序号体积v/mlk2s2o8溶液水ki溶液na2s2o3溶液淀粉溶液10000404020901040402080vx404020表中vx = ml，理由是 。（3）已知某条件下，浓度c(s2o82)反应时间t的变化曲线如图13，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(s2o82)反应时间t的变化曲线示意图（进行相应的标注）。（4）碘也可用作心脏起捕器电源锂碘电池的材料，该电池反应为：2 li(s) + i2 (s) = 2 lii(s) h已知：4 li(s) + o2 (g) = 2 li2o(s) h1 4 lii(s) + o2 (g) = 2 i2 (s) + 2 li2o(s) h2则电池反应的h = ；碘电极作为该电池的 极。【答案】（1）na2s2o3， 2（2）2， 保证其他条件不变，只改变反应物k2s2o8浓度，从而才到达对照实验目的。（3）(4) (h1h2)/2; 正极【考点定位】化学反应速度的影响因素（2012福建）12 一定条件下，溶液的酸碱性对tio2光催化染料r降解反应的影响如右图所示。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 0.04moll-1min-112【解析】a项：在0-50min内，ph=2时，20min时，r已经降解完了，因此r平均降解速率计算按0-20min，而ph=7时，40min时，r已经降解完了，因此r平均降解速率计算按0-40min，通过计算，正确；b项：，ph=2时大约在20min降解完，ph=7大约在40min降解完，但是起始浓度不相同，所以溶液的酸性与r降解速率没有直接联系，错误。c项：与b相同，错误；d项：ph=10时，在20-25min，r的平均降解速率为（0.6*10-4-0.4*10-4）/5=0,04*10-4moll-1min-1【答案】a【考点定位】本题考查了化学反应速率的图象分析。（2012四川）12.在体积恒定的密闭容器中，一定量的so2与1.100molo2在催化剂作用下加热到600发生反应：2so2 + o2 2so3，h0。当气体的物质的量减少0.315mol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161.980g d达到平衡时，so2的转化率为90%【答案】：d【解析】：2so2 + o2 2so3，始量 amol 1.100mol 0 mol变量 2xmol xmol 2xmol平衡 (a-2x) mol (1.100-x) mol 2xmol由题意可得，a+1.100-(a-2x)- (1.100-x)- 2x=0.315，（a+1.100-2x）/（a+1.100）=0.825，（2011大纲版）8合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反映制得，其中的一步反应为co（g）+ h2o(g) co2(g) + h2(g) h 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（2011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）；0进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变等压时，通入z气体，反应器中温度升高等容时，通入惰性气体，各反应速率不变等容时，通入x气体，y的物质的量浓度增大【答案】a【解析】等压时充入惰性气体，体积增大，但对于第二个反应而言平衡正向移动，反应吸热，温度降低，第一个反应向正向移动，c的物质的量增加，a项错误。【考点定位】本题考查化学反应速率、化学平衡的移动等知识。（2011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) h0 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，该反应平衡常数不变9、【答案】d 【解析】。由于硫为液态，因此反应前后气体分子数不等，达平衡前容器内压强逐渐变小，分离出硫对化学反应速率及平衡无影响，即a、b错误；根据平衡移动原理知升温平衡向吸热方向移动即向左移动，so2的转化率降低，c错误；平衡常数只受温度的影响，与催化剂无关，故d项正确。【考点定位】本题主要考查外界条件对化学平衡及反应速率的影响，考查平衡常数的知识及平衡的移动。（2012天津）6已知2so2 (g) + o2 (g) 2so3 (g)；h 197 kjmol-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bso3的质量m：m甲m丙 2m乙cc(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g丙 2q乙【答案】：b【考点定位】此题综合考查了化学反应速率和化学平衡知识。（2012上海）18为探究锌与稀硫酸的反应速率(以v(h2)表示)。向反应混合汶中加入某些物质，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】nh4hso4能电离生成h，故v (h2)应增大；滴加少量cuso4溶液后，zn能与其置换出的cu形成原电池，能加快反应速率。【考点定位】本题考查化学反应速率的影响因素（2012江苏）10. 下列有关说法正确的是acaco3(s) =cao(s)+co2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的h0b镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈cn2(g)+3h2(g) =2nh3(g) h0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(h2 )和h2的平衡转化率均增大d水的离子积常数kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应【答案】b【考点定位】化学反应原理的分析（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见下表：t / s 0 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 moll-1s-1 b 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(pcl3)= 0. 11 moll-1，则反应的驻hv(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】a项，v (pcl3)= mol/(ls)，错；b项，从表中看，平衡时pcl3为0.2mol/2l=0.1mol/l，升高温度时，pcl3的浓度增大，即平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，错；c项，原平衡时，k=，充入物质后，q=，因为qv (逆)，正确；d项，题干中充入1mol pcl5，相当于充入1mol pcl3和1mol cl2，平衡时各组分的量相等，则pcl3的转化率为，现充入2mol pcl3和2mol cl2，可看是两部分平衡后再加压，加压向体积减小的方向移动，即逆向移动，pcl3的转化率应增大，错。【考点定位】化学反应速率与化学平衡（2012上海）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(q0) 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(lmin)；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_。a3v逆(n2)=v正(h2) bv正(hcl)=4v正(sicl4) c混合气体密度保持不变 dc(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】31002；32bd33ac34【解析】31反应生成n(si3n4)002 mol，则反应消耗n(h2)=012 mol，v (h2)=002 mol/(lmin)，该反应的平衡常数的表达式为。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。【考点定位】本题主要考查化学反应速率与化学平衡得有关计算和判断。（2012全国新课标卷）27.(15分)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在活性炭催化下合成。（1）实验室常用来制备氯气的化学方程式为 ；（2）工业上利用天然气（主要成分为ch4）与co2进行高温重整制备co，已知ch4、h2、和co的燃烧热（h）分别为-890.3kjmol-1、-285.8kj.mol-1和-283.0kj.mol-1，则生成1m3（标准状况）co所需热量为 ；（3）实验室中可用氯仿（chcl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 ；（4）cocl2的分解反应为cocl2（g）=cl2（g）+co（g） h=+108kjmol-1。反应体系达到平衡后，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）：计算反应在第8min时的平衡常数k= ；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“=”），若12min时反应于温度t（8）下重新达到平衡，则此时c（cocl2）= moll-1；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）的大小 ；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】 （1）mno24hcl（浓） mncl2cl22h2o（2）5.52103 kj（3）chcl3h2o2cocl2h2o+hcl（4）0.234 moll-10.031moll-1v(5-6) v(2-3)v(12-13)h=h1-2h2-2h3=（-890.3）kjmol-1-2（-285.8）kjmol-1-2（-283.0）kjmol-1=247.3 kjmol-1，即生成2mol co，需要吸热247.3 kj，那么要得到1立方米的co,吸热为(1000/22.4)247.3/2=5.52103 kj。(4)由图示可知8min时cocl2、cl2、co三种物质的浓度分别为0.04moll-1、0.11 moll-1、0.085 moll-1。所以此时其平衡常数为：0.11 moll-10.085 moll-10.04 moll-1=0.23 4moll-1。第8min时反应物的浓度比第2min时减小，生成物浓度增大，平衡向正反应方向移动。又因为正反应为吸热反应，所以t（2）t（8）。根据图像变化可知：在2min时升温 。在10min时 增加cocl2的浓度，在12min时，反应达到平衡 。在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，v（5-6）v（15-16）。【考点定位】热化学方程式的书写、反应热的计算、化学反应速率、影响化学反应速率的因素、化学平衡、化学图像。（2012北京）26. (12分)用cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物hc1。利用反应a，可实现氯的循环利用。反应a: 4hcl+o2 2cl2+2h2o（1）已知:i 反应a中， 4mol hci被氧化，放出115.6kj的热量。ii h2o的电子式是_.反应a的热化学方程式是_。断开1 mol ho 键与断开 1 mol hcl 键所需能量相差约为_kj，h2o中ho 键比hcl中hcl键（填“强”或“弱”）_。（2）对于反应a，下图是4种投料比n（hcl）：n（o2），分别为1：1、2：1、4：1、6：1下，反应温度对hcl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_.当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的hcl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_.投料比为2:1、温度为400时，平衡混合气中cl2的物质的量分数是_.【答案】：（1）；4hcl(g)+o2(g) 2cl2(g)+2h2o(g) h= - 115.6 kj/mol；32；强；（2）4:1；投料比越小时对应的温度越低；30.8%。【解析】：（1）根据水分子的结构，其电子式为：；反应a的热化学方程式为：4hcl(g)+o2(g)2cl2(g)+2h2o(g) h= - 115.6 kj/mol；由于反应中，需要断裂4mol“hcl“键、断开1mol“o=o”键，形成2mol“cl-cl”键，形成4mol“h-o”键；根据图纸数据，断开1mol“o=o”键，形成2mol“cl-cl”键的能量差为12kj/mol，反应的热效应为：-115.6 kj/mol，故此断裂4mol“hcl“键和形成4mol“h-o”键的能量差为：-127.6 kj/mol，故断开1 mol ho 键与断开 1 mol hcl 键所需能量相差约为32kj，h2o中ho 键比hcl中hcl键强；（2）根据反应方程式：4hcl+o22cl2+2h2o，氧气的投料比越高，则hcl的转化率越高，故此曲线b对应的投料比为4:1；由于该反应正向放热，故温度越高，hcl的转化率越低，故投料比越小时温度越高；当投料比为2:1，温度为400时，hcl的转化率约为80%，此时为：（2012天津）10（14分）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： 上述反应的化学平衡常数表达式为_。 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”）。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主要成份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_。 已知：温度过高时，wo2 (s)转变为wo2 (g)；wo2 (s) + 2h2 (g) w (s) + 2h2o (g) h +66.0 kjmol1 wo2 (g) + 2h2(g) w (s) + 2h2o (g) h 137.9 kjmol1 则wo2 (s) wo2 (g) 的h _。 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bwi4在灯丝上分解，产生的w又沉积在灯丝上cwi4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长c3(h2o)c3(h2)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）+203.9kjmol-1；（5）ab。c3(h2o)c3(h2)【解析】：（1）根据题给的化学方程式，其中的wo3和w均为固体，平衡常数中不写入，故k= ；（2）由方程式：wo3+3h2w+3h2o，两物质的化学计量数相同，又知平衡时两者的体积比为2:3，故氢气的平衡转化率为：（3/5）100%=60%；温度升高时，氢气和水蒸气的体积比减小，说明平衡向正向移动，说明该反应正向吸热；（3）根据表格中给出的反应的三个阶段，第一阶段，wo3转化为w2o5，方程式可表示为：2wo3+h2w2o5+h2o；在580时，反应进入第二阶段，固体物质的主要成分是：w2o5、wo2；第二阶段的方程式可表示为：w2o5+h22wo2+h2o、第三阶段的方程式为： wo2+2h2w+2h2o；故三阶段消耗的氢气的物质的量为：1:1:4；（4）根据题给的两个热化学方程式：wo2(s)+2h2(g)w(s)+2h2o(g) h= +66.0 kjmol-1； wo2(g)+2h2(g)w(s)+2h2o(g) h=-137.9kjmol-1；将反应-得到：wo2(s) wo2(g) h= +203.9kjmol-1；（5）根据钨丝灯管的反应原理，可知灯管内的碘单质可循环使用，a对；加入碘单质的作用是减缓灯丝变细，故b对；由于四碘化钨是在1400生成，高于3000时分解，故应在灯丝上形成，c错；温度升高时，不管是分解速率和化合速率都加快，d错。【考点定位】此题为以金属钨的制取为基础，综合考查了化学平衡常数、平衡转化率、化学平衡的移动、盖斯定律、化学方程式的书写等知识。（2011重庆）29.（14分）尿素是首个由无机物人工合成的有机物。（1）工业上尿素和，在一定条件下合成，其反应方程式为 。（2）当氨碳比的转化率随时间的变化关系如题29图1所示.a点的逆反应速率 点的正反应速率为（填“大于”、“小于”或“等于”）的平衡转化率为 。版权所有：高考资源网()（3）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图29图2.电源的负极为 （填“a”或“b”）.阳极室中发生的反应依次为 、 。电解结束后，阴极室溶液的ph与电解前相比将 ；若两极共收集到气体13.44l（标准状况），则除去的尿素为 g（忽略气体的溶解）.【答案】（1）2nh3+co2co(nh3)2+h2o（2）小于30（3）b2cl-2e-=cl2， co(nh3)2 +3 cl2+h2o=n2+co2+6hcl不变；7.2【解析】(1)合成尿素根据原子个数守恒，还生成h2o，及2nh3+co2co(nh3)2+h2o。（2）a点未达到平衡，此过程中正反应速率减小，逆反应速率增大， b点达到平衡正逆反应速率相等，对co2来说逆反应速率达到最大，故为小于。根据2nh3+co2co(nh3)2+h2o可设起始co2为xmol4x x 0 0 x60 则转化的nh3为2x60，所以转化率=（3）由图像电解产生产物知：生成氢气的极为阴极，则b为负极。阳极室中cl-失电子产生cl2。阴极减少的h+，可通过质子交换膜补充，而使ph不变。气体物质的量为13.44l/22.4l/mol=0.6mol，由电子守恒及其原子个数守恒co(nh2)2 3 cl2n2co2 3h2，则co(nh2)2的物质的量为0.6mol/5=0.12mol，质量为0.12mol60g/mol=7.2g【考点定位】本题综合考查化学反应原理中化学反应速率、化学平衡、电化学等知识。（2011山东）29（16分）偏二甲肼与n2o4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(ch3)2nnh2 (l)2n2o4 (l)2co2 (g)3n2(g)4h2o(g) （）（1）反应（）中氧化剂是_.（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：n2o4 (g)2no2 (g) （）（3）一定温度下，反应（）的焓变为h。现将1 mol n2o4 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_.若在相同温度下，上述反应改在体积为1l的恒容密闭容器中进行，平衡常数_（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后no2的物质的量为0.6mol，则03s内的平均反应速率v（n2o4）_moll-1s-1。（4）no2可用氨水吸收生成nh4no3 。25时，将amol nh4no3溶于水，溶液显酸性，原因是_ （用离子方程式表示）。向该溶液滴加bl氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将_（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓