2019年高考化学专题分类汇编专题 十二化学反应速率 化学平衡 (解析版)

1、专题专题 十二十二化学反应速率化学反应速率 化学平衡化学平衡 （解析版）（解析版） 1.【2019 浙江 4 月 选考 】17.下列说法正确的是 A. H(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 B. C(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 D. 1 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 Q 1；在相同温度和压强下， 当 2 mol NH3分解为 N2和 H2的转化率为

2、10%时，吸收的热量为 Q2，Q 2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=

3、0.2mol，Q2=0.2/2|H|=0.1|H|，则 Q1=Q2，D项错误。 故答案选 B。 2.【2019 浙江 4 月 选考 】22.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

4、 )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

5、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 江苏 】15.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 D. 380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

6、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 c (NO)c(O 2 )(0.5a)2(51040.5a)5104 故选 BD。 4.【2019 新课标卷】固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重 要课题。下图为少量 HCl气体分子在 253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是 A. 冰表面第一层中，HCl以分子形式存在 B. 冰表面第二层中，H

7、+浓度为 5103molL1（设冰的密度为 0.9 gcm3） C. 冰表面第三层中，冰的氢键网格结构保持不变 D. 冰表面各层之间，均存在可逆反应HCl 【答案】D 【解析】由示意图可知，在冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附，第二层中氯化氢溶于水中并发生部分电 离，第三层主要是冰，与氯化氢的吸附和溶解无关。 A项、由图可知，冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附，氯化氢以分子形式存在，故A正确； B项、由题给数据可知，冰的表面第二层中氯离子和水的个数比为104:1，第二层中溶解的氯化氢分 子应少于第一层吸附的氯化氢分子数，与水的质量相比，可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水 1mol=18g，则溶液的

8、体积为的物质的量为 1mol，则所得溶液质量为 18g/mol 18g/mol1mol 0.9g/mL H+Cl 103L/ml=2.0102L，由第二层氯离子和水个数比可知，溶液中氢离子物质的量等于 -4 4310 mol 10mol/L，故 B正确；氯离子物质的量，为 10mol，则氢离子浓度为 2. -2 =5 010 L C项、由图可知，第三层主要是冰，与氯化氢的吸附和溶解无关，冰的氢键网络结构保持不变，故C 正确； D项、由图可知，只有第二层存在氯化氢的电离平衡HCl 故 D 错误。 故选 D。 【点睛】本题考查氯化氢气体在冰表面的吸附和溶解。侧重考查接受、吸收、整合化学信息的能力及

9、分析 和解决化学问题的能力，注意能够明确图像表达的化学意义，正确计算物质的量浓度为解答关键。 5.【2019 新课标卷】水煤气变换CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(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 0.0192。 根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为 Co(s)的倾

10、向是 CO_H2（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）。 A0.25B0.25C0.250.50D0.50E0.50 H+Cl，而第一层和第三层均不存在， （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。 min1。 467时 PH2和 PCO随时间变化计算曲线 a 的反应在 3090 min内的平均速率v(a)

11、=_kPa 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(4). 0.0047bcad 【解析】 （1）H2还原氧化钴的方程式为：H2(g)CoO(s) CoO(s) Co(s)H2O(g)；CO还原氧化钴的方程式为：CO(g) Co(s)CO2(g)，平衡时H2还原体系中 H2的物质的量分数（ nH 2 ）高于 nH 2 +nH 2O CO 还原体系中 CO的物质的量分数（ 于 H2； nCO ），故还原CoO(s)为 Co(s)的倾向是 CO大 nCO+nCO 2 （2）721 时，在密闭容器中将等物质的量的C

12、O(g)和 H2O(g)混合，可设其物质的量为1mol，则 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始（mol）1100 转化（mol）xxxx 平衡（mol） 1-x1-xxx nH 2 xmolx = 则平衡时体系中 H2的物质的量分数= ，因该反应为可逆反应，故 n 总 21-x + 1-x +x+x mol x0.5，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； （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的反 应在 3090 min内的平均速率v(a)=

13、0.28 kPa =0.0047 kPamin1；由（2）中分析得出 H2的物质的量分数 60min 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，据此可将图分成两部 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。 【点睛】本题以水煤气交换为背景，考察化学反应原理的基本应用，较为注重学生学科能力的培养，难点 在于材料分析和

14、信息提取，图像比较新，提取信息能力较弱的学生，会比较吃力。本题属于连贯性综合题 目，本题的解题关键在于第（1）问的信息理解与应用，若本题的第（1）问判断错误，会导致后续多数题 目判断错误；第（2）问可以采取特殊值法进行赋值并结合极限法计算，考生若只是考虑到完全转化极限， 则只能判断出 H2的物质的量分数小于 0.5，这是由于对题干的信息应用能力不熟练而导致；对于第（4） 问中曲线对应物质的确定需根据第（1）（2）问得出的相关结论进行推断，需先确定物质对应曲线，然后 再根据勒夏特列原理判读相关物质的变化。 6.【2019 新课标卷】环戊二烯（ 回答下列问题： （2）某温度下，等物质的量的碘和环戊

15、烯（ 5 ）在刚性容器内发生反应，起始总压为10 Pa，平衡 ）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。 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）。 AT1T2 Ba 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 点的逆反应速率 Db 点时二聚体的浓度为0.45 mol

16、L1 104BD(3). CD【答案】(2). 403.56 【解析】 （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 1mol1mol1mol2mol1mol xmol2n20% 得 x=0.4nmol，转化率为 0.4n/n100%=40%； （g） +I2（g）= P（初） 0.51050.510500 5555 P0.510 40% 0.510 40% 0.510 40%110 40% （g）+2HI（g） P（平） 0.31050.31050.21050.4105 2（0.4105）

17、0.2105 Kp=3.56104； 550.310 0.310 A.T、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； 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； 4 答案：40% 3.5610BD （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，故T2v(逆)，a点反应物浓度大于 b 点，故a 点正反应速率大于 b 点，因此 v（正 a）v(逆 b)，故 C正确； D.b 点时环戊二烯浓度由 1

18、.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 7【2019 新课标卷】下列实验不能达到目的的是 选项 A B C D A. A 【答案】A 【解析】 A、氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和碳酸氢钠，不能制备次氯酸，不能达到实验目的， A选； B、过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰作催化剂，加快双氧水的分解，因此可以加快氧气的生成速率， 能达到实验目的，B不选； C、碳酸钠溶液与乙酸反应，与乙酸乙酯不反应，可以除去乙酸乙酯中的乙酸，能达到实验目的， C 不选； D、根据较强酸制备较弱酸可知向饱和亚硫酸钠溶液中

19、滴加浓硫酸可以制备二氧化硫，能达到实验目 的，D不选； 答案选 A。 8.【2019 新课标卷】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： 目的 制取较高浓度的次氯酸溶液 加快氧气的生成速率 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 制备少量二氧化硫气体 B. BC. C 实验 将 Cl2通入碳酸

20、钠溶液中 在过氧化氢溶液中加入少量MnO2 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸 D. D 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_。 【答案】(1). 大于 【解析】 (0.42)2(0.42)2 (10.84)4(10.21)c 0O2和 Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低 （1）根据反应方程

21、式知，HCl平衡转化率越大，平衡常数K越大，结合图像知 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理得： 4HCl(g)O 2 (g) 2Cl 2 (g) 2H 2O(g) 起始（浓度）c0c0 0 0 变化（浓度） 0.84c00.21c00.42c00.42c0 平衡（浓度）(1-0.84)c0(1-0.21)c00.42c00.42c0 则 K= (0.42)2(0.42)2 (10.84)4(10.21)c 0；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

22、致 HCl转化率较低； 9【2019 上海 等级考 】19. 已知反应式： mX(g)+nY(?) c(X)=0.3mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的 A. 反应向逆方向移动 C. 系数 nm 【答案】【答案】 C 【解析】【解析】 A.已知反应达平衡时 c(X)=0.3mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的 1/2，如果化学平衡不移动， c(X)=0.6mol/L，但是题中说 c(X)=0.5mol/L说明加压后化学平衡向正向移动了，故A 错误。 B.结合题意可知正反应是气体总体积减少的反应，如果y 为固体或液体，则必须满足 m2m，显然不 可能成立。所以有只能是气体B 错误

23、。 C.要满足 m+n2m，所以 nm。C 正确。 D.根据题意化学平衡向右移动，Z 的体积分数是增大的 ，所以 D 错误。 10.【2019 上海 等级考 】（一）（一）氮元素广泛存在于自然界中，对人类生命和生活具有重要意义。 22.在合成氨工业中，压强通常控制在2050MP，其原因是 pQ(s)+2mZ(g)，已知反应已达平衡，此时 1 ，c(X)=0.5mol/L，下列说法正确的是（） 2 B. Y 可能是固体或液体 D. Z 的体积分数减小 _。 【答案】【答案】 22. 高压能使平衡正向移动，提高反应物转化率；压强过高会增大设备成本 【解析】【解析】 22.合成氨反应 N2(g)+3

24、H(g)2NH(g)的条件是高温高压催化剂，正反应为气体体积减少的反应，根 据勒夏特例原理， 增大压强化学平衡向正反应方向移动有利于提高氨气的转化率， 但压强不能过高， 否则会增加设备等成本，因此选择 20-50MPa 的压强。本题从压强对平衡的影响以及从成本的角度 考虑来解决问题。 11.【2019 上海 等级考 】（四）（四）研究 CO2与 CH4的反应使之转化为 H2和 CO 对减缓燃料危机，减少温室 效应具有重大意义。已知CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)。 36. 该反应的平衡常数 K=_。在 2L 密闭容器中，通入 CO2和 CH4的混合气体，30min 后， CH4的质量减少了 4