1、版高考化学一轮总复习模拟创新题专题8 化学反应速率和化学平衡专题八化学反应速率和化学平衡根据高考命题大数据软件分析，重点关注第3、5、8、10及创新导向题。模拟精选题1.（2016黑龙江双鸭山一中期中）对于反应COCl2（g）CO（g）Cl2（g）。改变下列条件：升温 恒容下通入惰性气体 增加COCl2浓度 减压 加催化剂 恒压下通入惰性气体，能加快反应速率的是（） A. B. C. D. 答案B2.（2016山东济南外国语期中）在密闭容器中，一定条件下进行如下反应：NO（g）CO（g）1/2N2（g）CO2（g）H373.2 kJmol1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，正确措
2、施是（） A.加催化剂同时增大压强 B.加催化剂同时升高温度 C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强 答案A3.（2016辽宁师大附中期中）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA（g）yB（g）zC（g），达到平衡时，测得A的浓度为0.5 mol/L，在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，使再达到平衡，测得A的浓度为0.3 mol/L，下列有关判断正确的是（） A.xyz B.平衡向正反应方向移动 C.C的体积分数下降 D.B的浓度增大 答案C4.（2016河北邢台期末，15）只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是（） A.K值不变，平
3、衡可能移动 B.平衡向右移动时，K值不一定移动 C.K值有变化，平衡一定移动 D.相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值也增大两倍 解析因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K值不变，A项和B项均正确；K值只与温度有关，K值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值应该变为K（原）2，D项错误。 答案D5.（2016豫南九校联考，14）温度为T时，向V L的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A（g）B（g）C（s）xD（g）H0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法不正确的是（
4、） A.反应在前10 min的平均反应速率v（B）0.15 mol/（Lmin） B.该反应的平衡常数表达式K C.若平衡时保持温度不变，压缩容器体积平衡向逆反应方向移动 D.反应至15 min时，改变的反应条件是降低温度 解析 A（g）B（g）C（s）xD（g）H0 c（起始）/molL1 3.5 2.5 0 0 c（转化）/molL1 1.5 1.5 1.5 3 c（平衡）/molL1 2 1 1.5 3 反应在前10min，v（B）1.5 molL1/10 min0.15 mol/（Lmin），A项正确；生成物C是固体，不能写入平衡常数表达式，根据平衡常数概念可知，B项正确；达到平衡时c
5、（A）c（D） 1.5 molL1 3 molL112，则x2，该反应是气体分子数不变的反应，若保持温度不变，压缩容器体积即增大压强，平衡不移动，C项错误；由图像知，反应至15 min时三种气体的浓度不变，平衡向逆反应方向移动，只能是改变了温度，逆反应是放热反应，因此是降低温度，D项正确。 答案C6.（2016河南焦作一模，2）在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X（g）和1 mol Y（g）发生反应：2X（g）Y（g）=3Z（g）H，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是（） A.M点时，Y的转化率最大 B.升高温度，平衡常数减小 C.平
6、衡后充入Z达到新平衡时Z的体积分数增大 D.W、M两点Y的正反应速率相等 解析温度在a 之前，升高温度，X的含量减小，温度在a 之后，升高温度，X的含量增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达平衡，反应向正反应进行，最低点之后，各点为平衡点，升高温度X的含量增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。A项，曲线上最低点Q为平衡点，升高温度平衡向逆反应移动，Y的转化率减小，所以Q点时，Y的转化率最大，错误；B项，已知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，正确；C项，反应前后气体的物质的量不变，平衡时充入Z，达到平衡时与原平衡是等效平衡，所以达到新平衡时Z的体积分数不变，错误；
7、D项，W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越大，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，错误。 答案B7.（2015沈阳四校月考）下列说法正确的是（） A.催化剂不影响反应活化能，但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率 B.化学反应速率为0.8 mol/（Ls）是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol/L C.根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢 D.对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显 解析A项，催化剂可以降低反应所需的活化能，增大活化分子的百分数，从而增大反应速率，错误；B项，0.8 mol/（Ls）是指1 s内该物质的浓度变化量为0
8、.8 mol/L，错误；D项，反应速率与反应现象之间无必然联系，如酸碱中和反应的速率很快，但却观察不到什么现象，错误。 答案C8.（2015辽宁五市部分学校联考）已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的NO2气体，且起始时体积相同。发生反应：2NO2（g）N2O4 （g）H0。一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是（） A.平衡时NO2体积分数：甲乙 B.达到平衡所需时间，甲与乙相等 C.该反应的平衡常数表达式Kc（N2O4）/c（NO2） D.若两容器内气体的压强保持不变，均说明反应已达到平衡状态 答案A9.（2014安徽合肥一模，10）下列四图中，曲线变化情况与所
9、给反应（a、b、c、d均大于0）相对应的是（） 解析A选项，温度高斜率大，SO3的含量低，错误；B选项，压强增大，平衡正向移动，正反应速率增大的比逆反应速率快，错误；C选项，作一条垂线，可知压强相同时，温度越高N2O4的物质的量分数越小，符合升高温度平衡右移；温度相同时，压强越大，N2O4的物质的量分数越大，符合增大压强平衡左移，正确；D选项，恒压时投入CO2，反应速率、转化率均相同；恒容投入3 mol CO2时，压强大，反应速率快，但平衡左移，转化率降低，错误。 答案C10.（2016江西九校协作体联考，27）甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景，CO2 加氢合成甲醇是
10、合理利用CO2的有效途径。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下： 反应：CO2（g）H2（g）CO （g）H2O（g）H141.19 kJmol1 反应：CO（g）2H2（g）CH3OH（g）H2 反应：CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）H349.58 kJmol1 回答下列问题： （1）反应的S（填“”、“”或“”）0；反应的H2。 （2）在恒压密闭容器中，充入一定量的H2和CO2（假定仅发生反应），实验测得反应物在不同温度下，反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图1所示。 反应过程中，不能判断反应已达到平衡状态的标志是。 A.断裂3 mol HH键，同时断裂2
11、mol HO键 B.CH3OH的浓度不再改变 C.容器中气体的平均摩尔质量不变 D.容器中气体的压强不变 比较T1与T2的大小关系：T1T2（填“”、“”或“”），理由是：_ _。 在T1和p6的条件下，往密闭容器中充入3 mol H2和1 mol CO2，该反应在第5 min时达到平衡，此时容器的体积为1.8 L；则该反应在此温度下的平衡常数为。 a.若此条件下反应至3 min时刻，改变条件并于A点处达到平衡，CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示（34 min的浓度变化未表示出来）；则改变的条件为_。 b.若温度不变，压强恒定在p8的条件下重新达到平衡时，容器的体积变为L。 解析（
12、1）根据方程式可判断反应的S0；反应：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H141.19 kJmol1，反应：CO（g）2H2（g）CH3OH（g）H2，反应：CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）H349.58 kJmol1，根据盖斯定律，反应可以是得到，所以反应的焓变H290.77 kJmol1； （2）A.由于甲醇和水中均含有OH键，因此断裂3 mol HH键，同时断裂2 mol HO键不能说明反应达到平衡状态，A符合题意；B.CH3OH的浓度不再改变说明反应达到平衡状态，B不符合题意；C.正反应是体积减小的，又因为质量不变，所以容器中气体的平均摩尔质量不变说明反应
13、达到平衡状态，C不符合题意；D.由于是恒压，所以容器中气体的压强不变不能说明反应达到平衡状态，D符合题意，答案选AD。 由于正反应是放热反应，因此在压强相等时温度升高二氧化碳的转化率降低，所以根据图像可知T1T2。 根据图像可知在T1和p6的条件下二氧化碳的转化率是40%，往密闭容器中充入3 mol H2和1 mol CO2，该反应在第5 min时达到平衡，此时容器的体积为1.8 L，则此时反应的二氧化碳是0.4 mol，所以 所以平衡时二氧化碳、氢气、甲醇和水蒸气的浓度分别是（mol/L）1/3、1、2/9、2/9， 因此该温度下，反应的平衡常数K。 a.若此条件下反应至3 min时刻，改变
14、条件并于A点处达到平衡，CH3OH的浓度随反应时间的趋势如图2所示，此时需要的时间是6 min5 min，这说明反应速率降低，因此改变的条件为降低压强。 b.若温度不变，压强恒定在p8的条件下重新达到平衡时二氧化碳的转化率为60%，则 所以 解得V0.533 L。 答案 （1） 90.77 kJmol1（2）AD反应为放热反应，温度降低，反应正向移动，所以T1T24/27或0.148a.降低压强b.8/15或0.533 11.（2016山东淄博期末，15）工业合成氨反应为：N2（g）3H2（g）2NH3（g），对其研究如下： （1）已知HH键能为436 kJmol1，NH键能为391 kJmo
15、l1，键的键能是945.6 kJmol1，则上述反应的H。 （2）上述反应的平衡常数K的表达式为_ _。若反应方程式改写为： N2（g）H2（g）NH3（g），在该温度下的平衡常数K1（用K表示）。 （3）在773 K时，分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n（H2）、n（NH3）与反应时间t的关系如下表：t/min051015202530n（H2）/mol6.004.503.603.303.033.003.00n（NH3）/mol01.001.601.801.982.002.00该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、
16、H2、NH3的浓度分别为3 molL1、3 molL1、3 molL1，则此时v正v逆（填“大于”、“小于”或“等于”）。由上述表中的实验数据计算得到“浓度时间”的关系可用下图中的曲线表示，表示c（N2）t的曲线是。在此温度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c（H2）t的曲线上相应的点为_。解析（1）根据HE（反应物的总键能）E（生成物的总键能），知H945.6 kJmol1436 kJmol13391 kJmol1692.4 kJmol1。（2）该反应的平衡常数K，K1K。（3）该温度下，25 min时反应处于平衡状态，平衡时c（N2）1 molL1
17、、c（H2）3 molL1、c（NH3）2 molL1，则K。在该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2和NH3的浓度均为3 molL1，则QcK，反应向正反应方向进行，故v正大于v逆。起始充入4 mol N2和12 mol H2，相当于将分别充入2 mol N2和6 mol H2的两个容器“压缩”为一个容器，假设平衡不移动，则平衡时c（H2）6 molL1，而“压缩”后压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，故平衡时3 molL1c（H2）6 molL1，且达到平衡的时间缩短，故对应的点为B。答案（1）92.4 kJmol1（2）KK或（3）大于乙B创新导向题考向一化学反应速率角度1化
18、学反应速率的理解及计算角度2化学反应速率的大小比较角度3影响化学反应速率的因素角度4化学反应速率图像角度5用控制变量法研究影响化学反应速率的因素1.一定条件下，向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应N2（g）3H2（g）2NH3（g）H92.2 kJmol1，测得010 s内，c（H2）减小了0.75 molL1，下列说法正确的是（） A.1015 s内c（NH3）增加量等于0.25 molL1 B.10 s内氨气的平均反应速率为0.025 molL1s1 C.达平衡后，分离出少量NH3，v（正）增大 D.该反应的逆反应的活化能不小于92.2 kJmol1 解析1015 s内与010
19、 s内的反应速率不同，故A项错误，010 s，c（H2）减小了0.75 molL1，根据反应的化学方程式可知，氨气浓度增加了0.5 molL1，10 s内氨气的反应速率是0.5 molL110 s0.05 molL1s1，选项B不正确；降低生成物浓度，反应速率降低，选项C不正确；由于正反应的H92.2 kJmol1，所以逆反应的活化能不小于92.2 kJmol1，选项D正确。 答案D2.某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验编号反应物催化剂10 mL 2% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2溶液无10 mL 5% H
20、2O2溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量HCl溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量NaOH溶液1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_。（2）常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_。（3）实验和的目的是_。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是。（4）实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析上图能够得出的实验结论是_。答案（1）降低
21、了活化能（2）H2O2HHO（3）探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）（4）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率考向二化学平衡角度1化学平衡状态的判定角度2化学平衡移动角度3化学平衡常数及其计算角度4速率平衡综合图像3.在一恒容的密闭容器中充入0.1 molL1 CO2、0.1 molL1 CH4，在一定条件下发生反应：CH4（g）CO2（g）2CO（g）2H2（g），测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是（） A.上述反应的Hp3p2p1 C.在p4、1 100 时该反应的平衡常
22、数为1.64 D.压强为p4时，在y点：v正v逆 解析p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，H0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4p3p2p1，B项正确；压强为p4，温度为1 100 时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c（CH4）0.02 molL1，c（CO2）0.02 molL1，c（CO）0.16 molL1，c（H2）0.16 molL1，即平衡常数K1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，此时v正v逆，D项正确。 答案A4.
23、无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为：N2O4（g）2NO2（g）H24.4 kJ/mol （1）将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是。 a.v正（N2O4）2v逆（NO2） b.体系颜色不变 c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变 达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次到达平衡时，则混合气体颜色 （填“变深”、“变浅”或“不变”），判断理由_。 （2）平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压总压物质的量分数（例如：p（NO2）p 总x（NO2）。写上述
24、反应平衡常数Kp表达式（用p总、各气体物质的量分数x表示）；影响Kp的因素。 （3）上述反应中，正反应速率v正k正p（N2O4），逆反应速率v逆k逆p2（NO2），其中k正、k逆为速率常数，则Kp为（以k正、k逆表示）。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解（温度298 K、压强100 kPa），已知该条件下，k正4.8104 s1，当N2O4分解10%时，v正kPas1。 （4）真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为_ _。
25、 解析（1） ，不是化学计量数之比，a错误；颜色不变，说明c（NO2）不变，b正确；，均是气体，m（气）不变，平均相对分子质量不变，说明n（气）不变，到达平衡，c正确；气体的质量不变，容器体积不变，密度始终不变，d错误。该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，c（NO2）增大，颜色加深。（2）K，将c（NO2）、c（N2O4）换成p（NO2）、p（N2O4），影响平衡常数的因素只有温度。（3） Kp，达到平衡时v （正）v（逆），Kp。设N2O4 为1 mol，分解减少0.1 mol，剩余0.9 mol，生成NO2为0.2 mol，v正k正p（N2O4）4.8104 s1100 kPa3.9106 kPas1。（4）原平衡时设起始加入1 mol N2O4，反应减少 mol，剩余N2O4为（1） mol，生成NO2为 2 mol，Kp，再充入等量N2O4，即2 mol N2O4，设转化率为x，同理有 Kp，解得x。 答案（1）bc 变深 正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c（NO2）增加，颜色加深 （2）p总x2（NO2）/x（N2O4）（其他合理答案亦可） 温度 （3）k正/k逆 3.9106 （4）2/（22）1/2
