最新题库大全高考化学 试题分项专题03 化学反应速率和化学平衡.doc

2012年高考化学试题分类汇编：化学反应速率和化学平衡（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（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（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，h 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（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。（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（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。（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。（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）。（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：不管是分解速率和化合速率都加快，d错。2011年高考化学试题分类汇编：化学反应速率和化学平衡1.（2011江苏高考12）下列说法正确的是a.一定温度下，反应mgcl2(1)mg(1) cl2(g)的 h0 s0b.水解反应nh4h2onh3h2oh达到平衡后，升高温度平衡逆向移动c.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应d.对于反应2h2o22h2oo2, 加入mno2或升高温度都能加快o2的生成速率【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对熵变、焓变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。a.分解反应是吸热反应，熵变、焓变都大于零，内容来源于选修四化学方向的判断。b.水解反应是吸热反应，温度越高越水解，有利于向水解方向移动。c.铅蓄电池放电时的负极失电子，发生氧化反应。d.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。【答案】ad2.（2011江苏高考15）700时，向容积为2l的密闭容器中充入一定量的co和h2o,发生反应：co(g)h2o(g) co2h2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1t2）:反应时间/minn(co)/molh2o/ mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是a.反应在t1min内的平均速率为v(h2)0.40/t1 moll1min1b.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molco和1.20 molh2o，到达平衡时，n(co2)0.40 mol。c.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molh2o，与原平衡相比，达到新平衡时co转化率增大，h2o的体积分数增大d.温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应。【答案】bc3.（2011安徽高考9）电镀废液中cr2o72可通过下列反应转化成铬黄(pbcro4)：cr2o72（aq）+2pb2（aq）+h2o（l）2 pbcro4（s）+2h（aq） ht1，hx的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。（2）hx的电子式是 。（3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，hx共价键的极性由强到弱的顺序是 。（4）x2都能与h2反应生成hx，用原子结构解释原因： 。(5)k的变化体现出x2化学性质的递变性，用原子结构解释原因：_，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。（6）仅依据k的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_（选填字母）a. 在相同条件下，平衡时x2的转化率逐渐降低b. x2与h2反应的剧烈程度逐渐减弱c. hx的还原性逐渐d. hx的稳定性逐渐减弱【解析】（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以hx的生成反应是发热反应；（2）hx属于共价化合物，hx之间形成的化学键是极性共价键，因此hx的电子式是；（3）f、cl、br、i属于 a，同主族元素自上而下随着核电荷数的增大，原子核外电子层数逐渐增多，导致原子半径逐渐增大，因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，从而导致非金属性逐渐减弱，即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱，所以hf键的极性最强，hi的极性最弱，因此hx共价键的极性由强到弱的顺序是hf、hcl、hbr、hi；（4）卤素原子的最外层电子数均为7个，在反应中均易得到一个电子而达到8电子的稳定结构。而h原子最外层只有一个电子，在反应中也想得到一个电子而得到2电子的稳定结构，因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物hx；（5）同（3）（6）k值越大，说明反应的正向程度越大，即转化率越高，a正确；反应的正向程度越小，说明生成物越不稳定，越易分解，因此选项d正确；而选项c、d与k的大小无直接联系。【答案】（1）发热 （2） （3）hf、hcl、hbr、hi； （4）卤素原子的最外层电子数均为7个 （5）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 （6）a、d14、（2011广东高考31，15分）利用光能和光催化剂，可将co2和h2o(g)转化为ch4和o2。紫外光照射时，在不同催化剂（i、ii、iii）作用下，ch4产量随光照时间的变化如图13所示。（1）在030小时内，ch4的平均生成速率vi、vii和viii从大到小的顺序为 ；反应开始后的12小时内，在第 种催化剂的作用下，收集的ch4最多。（2）将所得ch4与h2o(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)。该反应的h=+206 kjmol-1。在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）将等物质的量的ch4和h2o(g)充入1l恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数k=27，此时测得co的物质的量为0.10mol，求ch4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。（3）已知：ch4(g)2o2(g) =co2(g)2h2o(g) h=802kjmol-1 写出由co2生成co的热化学方程式 。【解析】本题考察化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响；反应热的概念和盖斯定律的计算；热化学方程式的书写；与化学平衡有关的计算；图像的识别和绘制。（1）由图像可以看出，反应进行到30小时时，催化剂生成的甲烷最多，其次是催化剂，催化剂生成的甲烷最少。因此vi、vii和viii从大到小的顺序为viiiviivi；同理由图像也可以看出，反应进行到12小时时，催化剂生成的甲烷最多，因此在第种催化剂的作用下，收集的ch4最多。（2）由热化学方程式可知，该反应是吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量，因此反应过程中体系的能量变化图为。（3）由热化学方程式ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g) h=+206 kjmol-1 ch4(g)2o2(g) =co2(g)2h2o(g) h=802kjmol-1得co2(g)3h2o(g) = co(g)+3h2(g)2o2(g) h=+1008 kjmol-1【答案】（1）viiiviivi； （2） 91% （3）co2(g)3h2o(g) = co(g)+3h2(g)2o2(g) h=+1008 kjmol-115.（2011山东高考28，14分）研究no2、so2 、co等大气污染气体的处理具有重要意义。（1）no2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6no2 8nh37n512 h2o也可处理no2。当转移1.2mol电子时，消耗的no2在标准状况下是 l。（2）已知：2so2（g）+o2（g）2so3（g） h=-196.6 kjmol-12no（g）+o2（g）2no2（g） h=-113.0 kjmol-1 则反应no2（g）+so2（g）so3（g）+no（g）的h= kjmol-1。 一定条件下，将no2与so2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cso3和no的体积比保持不变d每消耗1 mol so3的同时生成1 molno2 测得上述反应平衡时no2与so2体积比为1:6，则平衡常数k 。（3）co可用于合成甲醇，反应方程式为co（g）+2h2（g）ch3oh（g）。co在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应h 0（填“”或“ ”）。实际生产条件控制在250、1.3104kpa左右，选择此压强的理由是 。【解析】（1）no2溶于水生成no和硝酸，反应的方程式是3no2h2o=no2hno3；在反应6no 8nh37n512 h2o中no2作氧化剂，化合价由反应前的+4价降低到反应后0价，因此当反应中转移1.2mol电子时，消耗no2的物质的量为，所以标准状况下的体积是。则so2的物质的量为2mol，参加反应的no2的物质的量为xmol。 （3）由图像可知在相同的压强下，温度越高co平衡转化率越低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应；实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率，还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3104kpa左右时，co的转化率已经很高，如果继续增加压强co的转化率增加不大，但对生产设备和生产成本的要求却增加，所以选择该生产条件。【答案】（1）3no2h2o=no2hno3；6.72（2）41.8；b；8/3；（3） 在1.3104kpa下，co的转化率已经很高，如果增加压强co的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。16.（2011重庆，14分）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。（1）o3与ki溶液反应生成的两种单质是_和_。（填分子式）（2）o3在水中易分解，一定条件下，o3的浓度减少一半所需的时间（t）如题29表所示。已知：o3的起始浓度为0.0216 mol/l。ph增大能加速o3分解，表明对o3分解起催化作用的是_.在30c、ph=4.0条件下，o3的分解速率为_ mol/(lmin)。据表中的递变规律，推测o3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_.（填字母代号） a. 40c、ph=3.0 b. 10c、ph=4.0 c. 30c、ph=7.0（3）o3 可由臭氧发生器（原理如题29图）电解稀硫酸制得。图中阴极为_(填“a”或“b”)，其电极反应式为_。若c处通入o 2 ，则a极的电极反应式为_.若c处不通入o 2 ，d、e处分别收集到xl和有yl气体(标准情况)，则e处收集的气体中o 3 所占的体积分数为_。(忽略 o 3 的分解)。【解析】本题考察化学反应速率的概念、计算、外界条件对反应速率对影响以及有关电化学知识。（1）臭氧是一种强氧化剂，能氧化i生成单质碘，方程式为o32kih2o=i22koho2；（2）ph增大，说明碱性增强，因此其催化剂作用的是oh； 由表中数据可知，在30c、ph=4.0条件下，o3的浓度减少一半所需的时间是108min，所以其反应速率是；由表中数据知温度越高，ph越大，反应速率越快，所以分解速率依次增大的顺序为b、a、c；（3）溶液中2价的o失去电子被氧化得到臭氧，在电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，溶液中的阳离子在阴极得到电子，