2020年高考化学专项提升化学反应速率和化学平衡(综合提升卷)(解析版)

1、专题 基本理论化学反应速率和化学平衡综合提升卷1( 2019·海南高考真题)反应 C2H6(g)C2H4(g)+H 2(g) H>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是 ( )A增大容器容积B升高反应温度C分离出部分氢气D等容下通入惰性气体【答案】 D【解析】 A. 该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，增大反应容器的容积，体系的压强减小，化学平 衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率， A 不符合题意； B.该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，升高 反应温度，化学平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率， B 不符合题意； C.分离出部分

2、氢气，减少了生成 物浓度，平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，C不符合题意； D. 等容下通入惰性气体，体系的总压强增大，物质的浓度不变，因此化学平衡不移动，对乙烷的平衡转化率无影响， D 符合题意； 故合理选项是 D。2( 2019·浙江高考真题)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+) 或弱碱的 c(OH-) ，油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比，下列说法不正确 的是 A高温高压液态水中，体系温度升高，油脂水解反应速率加快B高温高压液态水中，油脂与水的互溶能力增强，油脂水解反应速率加快C高温高压液态水中， c(H+) 增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一

3、步催化水解 D高温高压液态水中的油脂水解，相当于常温下在体系中加入了相同c(H+) 的酸或相同 c (OH- )的碱的水解【答案】 D【解析】 A.对于任何化学反应，体系温度升高，均可加快反应速率，A 项正确； B. 由于高温高压液态水中，c(H+)和 c(OH-)增大，油脂水解向右移动的倾向变大，因而油脂与水的互溶能力增强，反应速率加快，B项正确； C.油脂在酸性条件下水解，以 H+做催化剂，加快水解速率，因而高温高压液态水中，c(H+) 增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解，C项正确； D. 高温高压液态水中的油脂水解，其水环境仍呈中性，因而不能理解成相当于常温下在体系中加入

4、了相同c(H+) 的酸或相同 c(OH- ) 的碱的水解，而是以体系升温、增加水和油脂的互溶以及提高水中H+浓度的方式，促进油脂的水解， D 项不正确。故答案选 D。3( 2019·云南高考模拟)其他条件不变， C的物质的量分数 (C)和温度(T) 或压强(P) 关系如图，其中满足 关系图的是( )A3A(g)+B(s)C(g)+D(g) ； H< 0BA(g)+B(s)C(g)+D(g) ； H<0CA(g)+B(s)2C(g)+D(g) ； H> 0DA(g)+2B(s)C(g)+3D(g) ； H>0答案】 B【解析】利用化学平衡图像分析的方法： “先拐

5、先平数值大”的原则，根据 C的物质的量分数 (C)和温度 (T) 关系图，可得 T2>T1 ，升高温度，生成物 C 的物质的量分数减小，平衡向逆向(吸热的方向)移动，因此正 反应放热，即 H<0，故 C、D错误；根据 C的物质的量分数 (C)和压强(P) 关系图，可得 P2>P1，增大压强， 生成物 C 的物质的量分数减小，平衡向逆向(气体体积减小的方向)移动，因此正反应方向为气体体积增 大的方向。故答案选 B。4( 2019·上海高考模拟)对于工业合成氨反应N2+3H2?2NH3+Q(Q>0)，下列判断正确的是()A. 3 体积 H2和足量 N2反应，必定生

6、成 2体积NH3B. 使用合适的催化剂，可以提高提高原料的利用率C. 500 左右比室温更有利于向合成氨的方向进行D. 及时使氨液化、分离的主要目的是提高N2和 H2 的利用率【答案】 D【解析】 A合成氨为可逆反应，则 3 体积 H2和足量 N2反应，氢气不能完全转化，生成氨气小于2 体积，选项 A 错误； B催化剂不影响化学平衡，不能提高提高原料的利用率，选项B 错误； C该反应的正反应为放热反应， 升高温度平衡逆向移动， 则室温比 500左右更有利于向合成氨的方向进行， 选项 C错误； D及 时使氨液化、分离，可使平衡正向移动，则提高N2 和 H2的利用率，选项 D正确； 答案选 D。5

7、( 2019·天津高考模拟)下列说法正确的是A. 电解精炼铜时，若转移 2NA 个电子，则阳极减少的质量为64gB. 合成氨生产中将 NH3液化分离，可加快正反应速率，提高H2的转化率C.2Na2O2(s)+2CO 2(g)=2Na 2CO3(s)+O 2(g) 在常温下能自发进行，则该反应的H>0D.常温下， KSPAl(OH) 3=1 ×10 -33 。欲使溶液中 c( Al 3+ ) 1×10-6mol ?L-1，需调节溶液的 pH 5【答案】 D【解析】 A阳极材料为粗铜，含有 Fe、 Zn等杂质，电解过程中 Fe、Zn和 Cu都要溶解，故转移 2N

8、A个电子 时，阳极减少的质量不一定为 64g，故 A错误； B合成氨生产中将 NH3液化分离，减小了生成物的浓度，平 衡向反应正方向移动，提高了H2 的转化率，由于浓度减小，反应速率减小，故B错误；C2Na 2O2 (s)+2CO 2(g)=2Na 2CO3(s)+O 2(g) ，该反应的 S<0，常温下能自发进行，说明 H-TS<0，则H<0，为放热反应，故 C错误； D使溶液中 c(Al 3+) 1×10-6 mol ?L-1，c(OH-) 31× 10 6 =10-9 mol ?L-1，1× 10- 6即调节溶液的 pH5，故 D 正确；答

9、案选 D。6( 2018·浙江学军中学高考模拟) X(g)+3Y(g) ? 2Z(g) H=a kJ·mol1 ，一定条件下，将 1 mol X 和 3 mol Y通入 2L 的恒容密闭容器中， 反应 10min，测得 Y 的物质的量为 2.4 mol。下列说法正确的是 ( )A. 10min 内，消耗 0.2 mol X ，生成 0.4 mol Z1B. 第 10min 时， X的反应速率为 0.01 mol ·L1·minC. 10min 内， Y 的平均反应速率为 0.03 mol ·L1· sD. 10min 内，X和 Y反应

10、放出的热量为 a kJ【答案】 A【解析】X(g)+3Y(g)2Z(g)H=a kJ ·mol起始 /mol ： 1 3 0 转化 /mol ： 0.2 0.60.410min/mol ： 0.8 2.40.4A. 上述数据说明， 10min 内消耗 0.2 mol X 、生成 0.4 mol Z ，A 项正确； 1 1B. 10min 内， X的平均反应速率为 0.2mol/(2L × 10min)=0.01 mol ·L1· min 1，不是第 10min 时的瞬时反 应速率， B 项错误；C. 10min 内， Y的平均反应速率 v(Y)=3 v(

11、X)=0.03 mol ·L1·min1=0.0005mol ·L1·s1，C项错误；D. 题中热化学方程式表明， 1molX与 3molY完全反应生成 2molZ时放热 akJ 。10min内，有0.2molX 和 0.6molY 发生反应，故放热 0.2a kJ ，D 项错误。本题选 A。7( 2019·天津高考模拟)下列说法不正确的是A图 1 表示的反应为放热反应B图 1中、两点的速率 v( )>v()达平衡后，在 t1、t 2、t 3、t 4时都只改变了一种外界条件的速率1、 2、C图 2 表示 A(?)+2B(g) ? 2C(g

12、) H<0，变化，由图可推知 A 不可能为气体D图 3 装置的总反应为 4Al+3O2 6H2O=4Al(OH)3【答案】 B【解析】 A. 平衡常数只与温度有关，根据图像，温度升高，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，则反应为 放热反应，故 A正确； B. 温度越高，反应速率越快，图 1中、两点的速率 v( )<v( )，故 B错误；C. 由于纵坐标表示 v逆，t3时 v逆突然减小，且平衡不移动，只能是减小压强，说明该反应为气体体积不变 的反应，说明 A一定不是气体，故 C正确；D. 负极电极反应式为 Al-3e -=Al 3+，正极反应式 O2+2H2O+4e-4OH-， 总反应方

13、程式为： 4Al+3O2+6H2O4Al(OH) 3，故 D 正确；答案选 B。8( 2019·北京高考模拟)在不同条件下进行化学反应2A(g)=B(g)+D(g) ，B、 D起始浓度均为 0，反应物 A的浓度 (mol/L) 随反应时间的变化情况如下表：下列说法不正确的是A中 B在 0 20 min 平均反应速率为 8.25xl0 -3 moI. L-l. minB中 K=0.25 ，可能使用了催化剂C中 y= 1.4 moI . L-lD比较、可知，该反应为吸热反应答案】 C解析】 A、( 1)根据 v= c/t 可计算出 B的反应速率为 1.0 0.67 molgL =8.25

14、xl0 -3 moI. L-l. min-l ，故 A2 20min正确； B、由表中数据可知，该反应为反应前后气体分子数不变的可逆反应。实验的平衡状态与实验相 同，但是到达所用的时间较少，说明该容器中的反应速率较大。催化剂能改变反应速率，但不改变平衡， 平衡时浓度相同，但反应速率更快，可能使用了催化剂，故B正确； C、比较实验和实验中的数据可知，在相同温度下，实验中的A 的平衡浓度大于实验，所以反应过程中，反应速率也比实验中的大，在相同温度下，该反应的起始浓度与平衡浓度成比例，故中 y= 1.2 moI .L-l，故 C错误； D、比较实验和实验中数据可知，温度升高，起始浓度相同，但平衡 A

15、 的浓度变小，说明平衡正向移动，故可判 断该反应的正反应为吸反应2NO(g)+2CO(g)9( 2019·上海高考模拟)一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：N2(g)+2CO2(g)+Q ( Q>0)，图曲线 a 表示该反应过程中 NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使C增大反应物中 NO的浓度B加催化剂反应过程按照曲线 b 进行，可采取的措施是(D向密闭容器中加入氩气【答案】 A【解析】反应： 2NO(g)+2CO(g) ? N2(g)+2CO2(g)+Q (Q>0)的正反应是气体体积减小的放热反应，结合图像 可知 a 变为 b 的反应速率减小，平

16、衡时 NO的转化率增大，据此判断。 A. 降低温度，化学反应速率减小；由 于该反应的正反应是放热反应， 降低温度， 平衡向放热的正反应方向移动， NO的转化率增大， A 符合题意； B.加催化剂可以加快化学反应速率，且不能使化学平衡发生移动，与化学图像不符合，B 不符合题意； C.增大反应物中 NO的浓度化学反应速率比原来快，但会使NO的转化率降低， C 不符合题意； D.向密闭容器中加入氩气，由于不能改变物质的浓度，因此不能改变化学反应速率，也不能使化学平衡发生移动，NO转化率不变， D 不符合题意；故合理选项是 A。12 10(2019·北京高考模拟)高炉炼铁过程中发生反应：1

17、Fe 2O3(s) CO(g) 垐噲 ? 2 Fe(s) CO2(g) ，该33反应在不同温度下的平衡常数见表。温度 T/ 100011501300平衡常数 K4.03.73.5下列说法正确的是A增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量B由表中数据可判断该反应：反应物的总能量生成物的总能量C为了使该反应的 K 增大，可以在其他条件不变时，增大 c(CO)D 1000下 Fe2O3与 CO反应， t min 达到平衡时 c(CO) =2 ×10-3 mol/L ，则用 CO表示该反应的平均速率为-32×10-3/t mol/(L ·min)【答案】 B【解析】

18、 A.高炉煤气的成分与高炉高度是没有关系的 , 煤气中 CO的含量是高炉生产的产物 , 增加高炉的高 度，不影响化学平衡移动，不会降低CO的含量，故 A 错误； B. 由表中数据可知升高温度，该反应的平衡常数降低，所以该反应属于放热反应，反应物的总能量生成物的总能量，故B 正确； C.平衡常数只和温12度有关，所以增大 c(CO)不会改变 K，故 C错误； D. 1000 下 Fe2O3(s) CO(g)Fe(s) CO2(g) ，33K=c(CO2)/ c(CO) =4, c(CO) =2×10-3mol/L, c(CO 2)=8×10-3mol/L, 因为方程式中 CO

19、和 CO2的计量数相等，所以 CO的平均速率为 8 10 mol/(L ·min) ，故 D错误；答案： B。t11.(2019·全国高考真题) 水煤气变换 CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H 2(g) 是重要的化工过程， 主要用于合成氨、 制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1) Shibata 曾做过下列实验： 使纯 H2缓慢地通过处于 721 下的过量氧化钴 CoO(s) ，氧化钴部分被还 原为金属钴 (Co) ，平衡后气体中 H2的物质的量分数为 0.0250 。在同一温度下用 CO还原 CoO(s)，平衡后气体中 CO的物质的量分数为 0.0

20、192 。 根据上述实验结果判断，还原CoO(s) 为 Co(s) 的倾向是 COH2(填“大于”或“小于” )。(2) 721 时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和 H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中 H2 的物质的量分数为 (填标号)。A 0.25B0.25C 0.250.50 D0.50E 0.50(3) 我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示， 其中吸附在金催化剂表面上的物种用 标注。可知水煤气变换的 H0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒 （活化能）E 正=eV，写出该步骤的化学方程式 。（

21、4）Shoichi 研究了 467 、 489 时水煤气变换中 CO和 H2分压随时间变化关系（如下图所示） ，催化剂 为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和 PCO相等、 PCO2和 PH2相等。计算曲线 a 的反应在 3090 min 内的平均速率 v （a）=kPa · min- 1。 467 时 PH2和 PCO随时间变化关系的曲线分别是 、 。489 时 PH2和 PCO随时间变化关系的曲线分别是 【答案】（1）大于（2）C（3）小于 2.02 COOHg+Hg+H2OgCOOHg+2Hg+OHg或 H2Og Hg+OHg（ 4） 0.0047 b c a d【解析】（1）

22、H2还原氧化钴的方程式为： H2（g） CoO（s）Co（s） H2O（g） ；CO还原氧化钴的方程式为： CO（g）CoO(s)Co(s) CO2(g) ，平衡时 H2还原体系中 H2 的物质的量分数n H 2n H 2 +n H 2O高于 CO还原n CO体系中 CO的物质的量分数(n CO +n CO 2)，故还原 CoO(s)为 Co(s)的倾向是 CO大于 H2；2) 721 时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和 H2O(g) 混合，可设其物质的量为 1mol，则CO(g)+H2O(g) ?CO2(g)+H 2(g)起始( mol)转化( mol)平衡( mol)1-x1-x则

23、平衡时体系中 H2 的物质的量分数H2xmoln总总x，因该反应为可逆反应， 故 x<1 ，1-x + 1-x +x+x mol 2可假设二者的还原倾向相等， 则 x=0.5 ，由( 1)可知 CO的还原倾向大于 H2，所以 CO更易转化为 H2，故 x>0.5 ， 由此可判断最终平衡时体系中 H2 的物质的量分数介于 0.250.50 ，故答案为 C；3)根据水煤气变换 CO(g)+H 2O(g)=CO2(g)+H 2(g) 并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO(g)+H2O(g)的能量( -0.32eV )高于 CO2(g)+H 2(g) 的能量( -0.83eV )，

24、故水煤气变换的 H小于 0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：其最大能垒 (活化能) E正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV ；该步骤的反应物为 COOHg+Hg+H2Og COOHg+2Hg+OHg；因反应前后 COOHg和 1 个 Hg未发生改变，也可以表述成 H2Og Hg+OHg；4)由图可知， 3090 min 内 a曲线对应物质的分压变化量 p=(4.08-3.80 ) kPa=0.28 kPa，故曲线 a 的 数介于 0.250.5 ，CO的物质的量分数介于 00.25 ，即 H2的分压始终高于 CO的分压，据此可将图分成两

25、部反应在 3090 min 内的平均速率v(a)=0.28 kPa =0.0047 kPa60minmin-1；由( 2)中分析得出 H2 的物质的量分分：由此可知， a、b表示的是 H2的分压， c、d表示的是 CO的分压，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆 向移动， CO分压增加， H2分压降低，故 467 时 PH2和 PCO随时间变化关系的曲线分别是b、c； 489 时 PH2和 PCO随时间变化关系的曲线分别是 a、 d。12(2019·天津高考模拟)对烟道气中SO2 进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。(1) 一定条件下，由 SO2和CO反应生成 S和CO 2的

26、能量变化如图所示，每生成 16gS s ，该反应 (填“放出”或“吸收” )的热量为 。(2) 在绝热恒容的密闭容器中，进行反应： 2CO g +SO2 g ? S s +2CO2 g ，该反应的平衡常数表 达式为 ，对此反应下列说法正确的是 。a. 若混合气体密度保持不变，则已达平衡状态b. 从反应开始到平衡，容器内气体的压强保持不变c. 达平衡后若再充入一定量 CO2 ，平衡常数保持不变d. 分离出 S ，正、逆反应速率均保持不变(3) 向 2L 恒温恒容密闭容器中通入 2mol CO和1mol SO2 ，分别进行 a、 b、 c三组实验。在不同条件下发生反应： 2CO g +SO2 g

27、? S s +2CO2 g ，反应体系总压强随时间的变化曲线如图所示，则三组实 验温度的大小关系是 a b c (填“ ”、“ ”或“ ”)；实验 a 从反应开始至平衡时，反应速率 v SO2 。II. Na 2SO3 溶液吸收法-1常温下，用 300mL1.0mol L-1Na2SO3溶液吸收 SO2的过程中，溶液 pH随吸收 SO2物质的量的变化曲线 如图所示。(4) 常温下， H2SO3 的二级电离平衡常数 K a2的数值为 。c2 CO2-3【答案】 (1) 放出 135kJ (2) K= 2 ad (3)= < 6.25×10-3mol/(L ?min) ；c2 CO

28、 n c SO2(4)10 -7.3【解析】 (1) 根据图象分析，反应物的总能量比生成物总能量高，反应发生时多余的能量会释放出来，因此 该反应的正反应为放热反应，正、逆反应的活化能之差为反应放出的热量，活化能的差值为 270kJ/mol ，由270kJ/mol ×于反应产生的 S 质量为 16g，其物质的量为 16g÷ 32g/mol=0.5mol ，所以反应放出的热量为： 0.5mol=135kJ ；(2) 根据平衡常数的含义，可知该反应的平衡常数表达式为K=c2 CO2 CO n c SO2a. 混合气体密度为 m ，恒容容器容积 V不变，反应前后气体的质量发生改变，则当反应到达平衡时， V气体总质量 m不变，因此若混合气体密度不变，说明反应已经达到平衡状态，a 正确；b. 反