专题09 反应速率、化学平衡——三年（2018-2020）高考真题化学分

1、PAGE PAGE 15专题09 反应速率、化学平衡12020浙江7月选考溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是（ ）A加入苯，振荡，平衡正向移动B经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度C加入固体，平衡逆向移动D该反应的平衡常数【答案】D【解析】A加入苯振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c（I2）减小，平衡正向移动，A正确；B将5mL0.1mol/LKI溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1，反应后I-一定过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，

2、即Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B正确；C加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+，c（Fe2+）增大，平衡逆向移动，C正确；D该反应的平衡常数K=c2(Fe2+)c(I2)c2(Fe3+)c2(I-)，D错误；答案选D。22020浙江7月选考一定条件下： 。在测定的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是（ ）A温度、压强 B温度、压强C温度、压强 D温度、压强【答案】D【解析】测定二氧化氮的相对分子质量，要使测定结果误差最小，应该使混合气体中NO2的含量越多越好，为了实现该目的，应该改变条件使平衡尽可以地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应，可以通过

3、减小压强、升高温度使平衡逆向移动，则选项中，温度高的为130，压强低的为50kPa，结合二者选D。答案为D。32020天津卷已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：以下结论和解释正确的是A等物质的量的和中键数之比为3:2B由实验可推知H0，B错误；C 实验加水稀释，溶液变为粉红色，加水稀释，溶液的体积增大，Co(H2O)62+、CoCl42-、Cl-浓度都减小，Co(H2O)62+、Cl-的化学计量数之和大于CoCl42-的化学计量数，则瞬时浓度商化学平衡常数，平衡逆向移动，C错误；D 实验加入

4、少量ZnCl2固体，溶液变为粉红色，说明Zn2+与Cl-结合成更稳定的ZnCl42-，导致溶液中c（Cl-）减小，平衡逆向移动，则由此说明稳定性：ZnCl42-CoCl42-，D正确；答案选D。【点睛】本题有两个易错点：A项中Co(H2O)62+中不仅有Co2+与H2O分子间的配位键，而且每个H2O分子中还有两个OH键；C项中H2O为溶剂，视为纯液体，加水稀释，溶液体积增大，相当于利用“对气体参与的反应，增大体积、减小压强，平衡向气体系数之和增大的方向移动”来理解。42020年山东新高考1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H+进攻1，3-丁二烯生成碳正离子()；第二步Br -进攻碳

5、正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0和40时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是A1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定B与0相比，40时1，3-丁二烯的转化率增大C从0升至40，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小D从0升至40，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度【答案】AD【解析】【分析】根据图像分析可知该加成反应为放热反应，且生成的1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低，结合题干信息及温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答。【详解】根据

6、上述分析可知，A 能量越低越稳定，根据图像可看出，1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低，即1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物稳定，故A正确；B 该加成反应不管生成1,4-加成产物还是1,2-加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利用1,3-丁二烯的转化，即在40时其转化率会减小，故B错误；C 从0升至40，正化学反应速率均增大，即1,4-加成和1,2-加成反应的正速率均会增大，故C错误；D 从0升至40，对于1,2-加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，故D正确；答案选AD。52020江苏卷CH4与CO2重整生成H2和

7、CO的过程中主要发生下列反应在恒压、反应物起始物质的量比条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是A升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化C相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠D恒压、800K、n(CH4)：n(CO2)=1:1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值【答案】BD【解析】A甲烷和二氧化碳反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应即正向移动，甲烷转化率增大，甲烷和二氧化碳反应是体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转

8、化率减小，故A错误；B根据两个反应得到总反应为CH4(g)2CO2(g) H2(g)3CO(g) H2O (g)，加入的CH4与CO2物质的量相等，CO2消耗量大于CH4，因此CO2的转化率大于CH4，因此曲线B表示CH4的平衡转化率随温度变化，故B正确；C使用高效催化剂，只能提高反应速率，但不能改变平衡转化率，故C错误；D800K时甲烷的转化率为X点，可以通过改变二氧化碳的量来提高甲烷的转化率达到Y点的值，故D正确。综上所述，答案为BD。62019江苏在恒压、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

9、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H0 B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D380下，c起始(O2)=5.0104 molL1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K2000【答案】BD【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，H=2000，故D正确；故选BD。【点睛】解本题时需要注意：

10、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。72019浙江4月选考下列说法正确的是AH(g)I2(g) 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变BC(s)H2O(g) H2(g)CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡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不能同时是气体D1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为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，吸收的热量

11、为Q2，Q2不等于Q1【答案】B【解析】A该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，A项错误；B在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，B项正确；C若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的计量数不等，故A、C不可能均为气体，C项错误；D易知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H，合成氨气实际参与反应n(H2)=310=0.3mol，因而Q1=0.3/3|H|=0.1|H|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)=210=0.2mol，Q2=0.2/2|H|=0.1|H|，则Q1

12、=Q2，D项错误。故答案选B。82018天津室温下，向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4和78.5。下列有关叙述错误的是A加入NaOH，可增大乙醇的物质的量B增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D若起始温度提高至60，可缩短反应达到平衡的时间【答案】D【解析】A加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量。选项A正确。B增大HBr浓度，平衡正向移动，有利于

13、生成C2H5Br。选B正确。C若反应物增大至2 mol，实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是1:1，等于方程式中的系数比），这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1:1。选项C正确。D若起始温度提高至60，考虑到HBr是挥发性酸，在此温度下会挥发出去，降低HBr的浓度减慢速率，增加了反应时间。选项D错误。点睛：本题中的反应是反应前后物质的量不变的反应，但是考虑到反应是在水溶液中进行的，而生成的溴乙烷是不溶于水的，即本题中的溴乙烷应该是没有浓度的，所以选项D中是不需要考虑

14、温度升高将溴乙烷蒸出的影响的。92018江苏一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：下列说法正确的是Av1 v2，c2 K3，p2 2p3Cv13(SO2 ) Dc2 2c3，2(SO3 )+3(SO2 )0）。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1 mol X(g) 与1mol Y (g)，下列说法正确的是A充分反应后，放出热量为a kJB当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2C当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡D若增大Y的浓度，正反应速率增大

15、，逆反应速率减小【答案】C【解析】A、该反应为可逆反应，不会完全进行，投入原料1mol并未完全反应，故放出的热量小于akJ，选项A不正确；B、X和W分别为反应物和生成物，化学计量数只表示反应过程的转化比例，并不能说明达到平衡后的浓度之比，选项B不正确；C、当X的物质的量分数不再变化时，反应达到平衡，选项C正确；D、若增大反应物浓度，正逆反应速率均会增加，选项D不正确。答案选C。112018浙江11月选考已知：2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3 (g) H =-197.8kJmol1。起始反应物为SO2 和 O2（物质的量之比为2：1，且总物质的量不变）。SO2 的平衡转化率（%）随温度和

16、压强的变化如下表，下列说法不正确的是温度/K压强/（105Pa）1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0A一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大B在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等C使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高【答案】B【解析】A、由表格数据及勒夏特列原理知，针对放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，反应物SO2的转化率増大，选项A正确；B、由于在

17、不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，选项B错误；C、催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到达平衡所花的时间，选项C正确；D、由图中数据可知，不同温度下，1.01105Pa（常压）下SO2的转化率分别为99.2%，97.5，93.5，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，选项D正确。答案选B。【点睛】本题主要考查了外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，中等难度，解题时要注意运用控制变量的方法比较容器中转化率的变化。122018浙江4月选考反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0，若在恒压绝热的

18、容器中发生，下列选项表明一定已达平衡状态的是A容器内的温度不再变化B容器内的压强不再变化C相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等D容器内气体的浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2【答案】A【解析】分析：根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，据此分析解答。详解：A绝热容器，温度不再改变，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故A正确；B该反应在恒压条件下进行，压强始终不变，不能根据压强判断平衡状态，故B错误；C相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等，表示的都是正反应，且不满足计量数关系，

19、无法判断是否达到平衡状态，故C错误；D容器内气体的浓度c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2，无法判断各组分的浓度是否发生变化，则无法判断平衡状态，故D错误；故选A。点睛：本题考查了化学平衡状态的判断，明确化学平衡状态的特征是解题的关键，本题的易错点为C，要注意用化学反应速率表示平衡时，一定要遵守正反应速率=逆反应速率，要存在正逆反应速率，且相等才是平衡状态。132018浙江4月选考某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：压强/(105Pa)温度/

20、NO达到所列转化率需要时间/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974根据表中数据，下列说法正确的是A升高温度，反应速率加快B增大压强，反应速率变慢C在1.0105Pa、90条件下，当转化率为98%时的反应已达到平衡D若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v=n/t表示，则在8.0105Pa、30条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s【答案】D【解析】A项，相同压强时，温度高时达到相同转化率需要的时间多，升高温度，反应速率越小，故选项A错误；B项，相同温度，压强高时达到相同转化率需

21、要的时间少，增大压强，反应速率变快,故选项B错误；C项，在此条件下，当转化率为98%时需要的时间较长，不确定反应是否达到了平衡，故选项C错误；D项，在amol混合气体进入反应塔，题目所示的外界环境下，NO的反应速率为v=n/t= QUOTE 0.1amol0.9-0.1amol0.53.9s-0.2s = QUOTE 4a370 mol/s，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。142019新课标节选环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（1）已知：(g) (g)+H2(g)H1=100.3 kJmol 1 H2(g)+ I2(g) 2HI(g)H2

22、=11.0 kJmol 1 对于反应：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) H3=_kJmol 1。（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_，该反应的平衡常数Kp=_Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_（填标号）。A通入惰性气体B提高温度C增加环戊烯浓度D增加碘浓度（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_（填标号）。AT1T2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆

23、反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL1【答案】（1）89.3（2）403.56104BD（3）CD【解析】【分析】（1）利用盖斯定律解题；（2）利用差量法计算转化率；三行式法计算平衡常数；根据平衡移动原理解释；（3）通过外界因素对速率的影响和平衡状态的形成分析A、B、C选项，D选项观察图象计算；【详解】（1）根据盖斯定律-，可得反应的H=89.3kJ/mol；答案：89.3；（2）假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol，平衡时环戊烯反应了xmol，根据题意可知；（g）+I2（g）= （g）+2HI（g） 增加的物质的量 1mol 1mol 1mol 2mol 1molxmol 2n2

24、0%得x=0.4nmol，转化率为0.4n/n100%=40%；（g） + I2（g）= （g）+ 2HI（g）P（初） 0.5105 0.5105 0 0P 0.510540% 0.510540% 0.510540% 110540%P（平） 0.3105 0.3105 0.2105 0.4105Kp=3.56104；AT、V一定，通入惰性气体，由于对反应物和生成物浓度无影响，速率不变，平衡不移动，故A错误；B升高温度，平衡向吸热方向移动，环戊烯转化率升高，故B正确；C增加环戊烯的浓度平衡正向移动，但环戊烯转化率降低，故C错误；D,增加I2的浓度，平衡正向移动，环戊烯转化率升高，故D正确；答案

25、：40%；3.56104；BD；（3）A温度越高化学反应速率越快，单位时间内反应物浓度减少越多，则T1v(逆)，a点反应物浓度大于b点，故a点正反应速率大于b点，故C正确；Db点时环戊二烯浓度由1.5mol/L减小到0.6mol/L，减少了0.9mol/L，因此生成二聚体0.45mol/L，故D正确；答案：CD。152019新课标节选近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度

26、比c(HCl) c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K（300）_K（400）（填“大于”或“小于”）。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)c(O2)=11的数据计算K（400）=_（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是_。（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) H1=83 kJmol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) H2=-20 kJmol-1Cu

27、O(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) H3=-121 kJmol-1则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的H=_ kJmol-1。（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是_。（写出2种）【答案】（1）大于 O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低（2）116（3）增加反应体系压强、及时除去产物【解析】【详解】（1）根据反应方程式知，HCl平衡转化率越大，平衡常数K越大，结合图像知升高温度平衡转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，则K(300)K(400)；由图像知，400时，HCl平衡转化率为84%，用三段式法对数据进行处

28、理得：起始（浓度） c0 c0 0 0变化（浓度） 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0平衡（浓度）(1-0.84)c0 (1-0.21)c0 0.42c0 0.42c0则K=；根据题干信息知，进料浓度比过低，氧气大量剩余，导致分离产物氯气和氧气的能耗较高；进料浓度比过高，HCl不能充分反应，导致HCl转化率较低；（2）根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）2得 H=（H1+H2+H3）2=-116kJmol-1；（3）若想提高HCl的转化率，应该促使平衡正向移动，该反应为气体体积减小的反应，根据勒夏特列原理，可以增大压强，使平衡正向移动；也可以及时除去产物，减小产

29、物浓度，使平衡正向移动；162019北京节选氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为41，甲烷和水蒸气反应的方程式是_。已知反应器中还存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H3iii为积炭反应，利用H1和H2计算H3时，还需要利用_反应的H。反应物投料比采用n（H2O）n（CH4）=41，大于初始反应的化学计量数之比，目的是_（

30、选填字母序号）。a促进CH4转化 b促进CO转化为CO2 c减少积炭生成用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_（填“升高”“降低”或“不变”）。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：_。【答案】（1）CH4+2H2O4H2+CO2 C(s)+2H2O(g)= CO2(g)+2H2(g)或C(s)+ CO2(g)=2CO(g) a b c 降低 CaO+ CO2= CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积【解析】【详解】（1）由于生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，反应物是甲烷和水蒸气，因而反应方程式为CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2；-可得CH4(g)