2019年高考真题+高考模拟题专项版解析汇编 化学——专题09 反应速率、化学平衡（原卷版）

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1、专题09 反应速率、化学平衡2019年高考真题12019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K200022019浙江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，

2、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，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q132019新课标水煤气变换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7

3、21 下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，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）。A0.25B0.25 C0.250.50D0.50E0.50（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

4、附在金催化剂表面上的物种用标注。可知水煤气变换的H_0（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_。（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和相等、和相等。计算曲线a的反应在3090 min内的平均速率(a)=_kPamin1。467 时和随时间变化关系的曲线分别是_、_。489 时和随时间变化关系的曲线分别是_、_。42019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)+H

5、2(g)H1=100.3 kJmol 1 H2(g)+ I2(g) 2HI(g)H2=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_（

6、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点的逆反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL152019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

7、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-1CuO(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

8、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）62019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，

9、大于初始反应的化学计量数之比，目的是_（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：_。72019天津多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题：硅粉与在300时反应生成气体和，放出热量，该反应的热化学方程式为_。的电子式为_。将氢化为有三种方法，对应的反应依次为：（1）氢化过程中所需的高纯度可用惰

10、性电极电解溶液制备，写出产生的电极名称_（填“阳极”或“阴极”），该电极反应方程式为_。（2）已知体系自由能变，时反应自发进行。三个氢化反应的与温度的关系如图1所示，可知：反应能自发进行的最低温度是_；相同温度下，反应比反应的小，主要原因是_。（3）不同温度下反应中转化率如图2所示。下列叙述正确的是_（填序号）。aB点：b：A点点c反应适宜温度：（4）反应的_（用，表示）。温度升高，反应的平衡常数_（填“增大”、“减小”或“不变”）。（5）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除、和外，还有_（填分子式）。82019江苏节选CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。（3）CO2催化

11、加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H =41.2 kJmol1反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H =122.5 kJmol1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：CH3OCH3的选择性=100温度高于300 ，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。220 时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3

12、选择性的措施有 。2019届高考模拟试题92019北京市顺义区高三第二次统练研究表明，在催化剂a(或催化剂b)存在下，CO2和H2能同时发生两个平行反应，反应的热化学方程式如下： CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) H1= 53.7 kJ/mol CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g) H2= + 41.2 kJ/mol某实验小组控制CO2和H2初始投料比为12.2。在相同压强下，经过相同反应时间测得的实验数据如下：实验编号T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)1543催化剂a12.342.32543催化剂b10.972.73553催化剂a15

13、.339.14553催化剂b12.071.6（备注）甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比。下列说法不正确的是A相同温度下，在该时刻催化剂b对CO2转化成CH3OH有较高的选择性B其他条件不变，升高温度反应中CO2转化为CH3OH平衡转化率增大C其他条件不变，增大反应体系压强反应中平衡常数不变D反应在无催化剂、有催化剂a和有催化剂b三种情况下能量示意图如下：102019安徽省蚌埠市高三第一次质量监测温度分别为T1和T2时，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：温度/Kt/mint1t2

14、t3t4T1n(Y)/mol0.140.120.100.10T2n(Y)/mol0.130.090.08下列说法正确的是A该反应的正反应为放热反应BT2温度下此反应的平衡常数K=4C温度为T1时，0t1时间段的平均速率(Z)=2.0103molL1min1D在T1下平衡后，保持其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大112019北京市朝阳区2019年高三二模乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下（起始时，n(H2O)n(C2H4)1 mol，容器体积为1 L）。下列分析不正确的是A乙烯气相直接

15、水合反应的H0B图中压强的大小关系为：p1p2p3C图中a点对应的平衡常数K D达到平衡状态a、b所需要的时间：ab122019江西省名校（临川一中、南昌二中)2019届高三3月联合考试乙醇是重要的化工原料，也是清洁的能源。工业上，在一定条件下用乙烯水化法制备乙醇。已知热化学方程式如下：CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g) H12CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OCH2CH3(g) H22CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)+H2O(g) H3（1）几种化学键的键能如下：化学键HCC=CHOCOCC键能kJmol141361546335134

16、8根据键能计算H1=_kJmol1。（2）在恒容密闭容器中发生反应，下列能说明该反应达到平衡的是_。a容器中总压强保持不变bH2O(g)的消耗速率与CH3CH2OCH2CH3(g)生成速率相等c气体平均摩尔质量保持不变d容器中气体密度保持不变（3）在密闭容器中投入CH2=CH2(g)、H2O(g)和催化剂发生反应，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。x代表_。（选填“温度”或“压强”）L1和L2哪个大？并请说出理由：_。如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和lmolHe，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A(g)

17、+B(g)2C(g)；反应达到平衡后，再恢复至原温度。回答下列问题：（4）达到平衡时，隔板K最终停留在0刻度左侧某一处，记为a处，则a的取值范围是_。（5）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度1处，此时甲容积为2L，则该反应化学平衡常数为_。（6）若一开始就将K、F如上图固定，其他条件均不变，则达到平衡时：测得甲中A的转化率为b，则乙中C的转化率为_。132019荆门市四校高三六月模拟考试工业上利用N2和H2可以实现合成氨气，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产。请回答下列有关问题：（1）已知N2(g)+O2(g)=2NO(g) H =+180.5kJmol1N2(g)+3H

18、2(g)2NH3(g) H =92.4kJmol12H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =483.6kJmol1写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式为_。（2）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：t/K298398498.K/(mol/L)24.1106K1K2.完成下列问题：比较K1、K2的大小：K1_K2(填“”、“=”或“”“”或“=”)。再次平衡后，平衡常数为_。142019山东省济南市2019届高三5月模拟考试NOx是空气的主要污染物之一。回答下列问题：（1）汽车尾气中的N

19、O来自于反应：N2(g) O2(g)2NO(g)。如图表示在不同温度时，一定量NO分解过程中N2的体积分数随时间的变化。则N2(g) O2(g)2NO(g)为_(填“吸热”或“放热”)反应。2000时，向容积为2L的密闭容器中充入10mol N2和5mol O2，发生上述反应，10min达到平衡，产生2mol NO，则10min内的平均反应速率(O2)_molL1min1。（2）在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NOx的排放。研究表明，NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外，还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3X(A、B均为过渡元素)为催化剂，用H2还原NO的

20、机理如下：第一阶段：B4(不稳定)H2低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)第二阶段：NO(g)NO(a) H1、K12NO(a)2N(a)+O2(g) H2、K22N(a)N2(g)2 H3、K32NO(a)N2(g)+2O(a) H4、K42O(a)O2(g)2 H5、K5注：表示催化剂表面的氧缺位，g表示气态，a表示吸附态第一阶段用氢气还原B4得到低价态的金属离子越多，第二阶段反应的速率越快，原因是_。第二阶段中各反应焓变间的关系：2H1H2H3_；该温度下，NO脱除反应2NO(g) N2(g)O2(g)的平衡常数K_(用K1、K2、K3的表达式表示)。（3）工业废气中的

21、NO和NO2可用NaOH溶液吸收。向20mL0.1mo1L1NaOH溶液中通入含NO和NO2的废气，溶液pH随气体体积V的变化如图1所示(过程中温度保持不变)，B点对应的溶液中c(HNO2)c(NO2)，则A点对应溶液中c(NO2)/c(HNO2)_。（4）氨催化还原法也可以消除NO，原理如图2所示，NO最终转化为H2O和_(填电子式)；当消耗1 molNH3和0.5 molO2时，理论上可消除_L(标准状况)NO。152019山东省济宁市2019届高三第二次模拟考试习近平主席在中央城镇化工作会议发出号召：“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁” 。消除含氮、硫、氯等化合物对大气和水体的污染对

22、建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。（1）以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染。反应为：4HCl(g) + O2(g)2Cl2(g) + 2H2O(g) H = 115.4 kJmol1，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。原理如图所示：过程I的反应为：2HCl(g) + CuO (s)CuCl2(s) + H2O(g) H1 = 120.4 kJmol1，过程II反应的热化学方程式为_。（2）容积均为1L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器相同温度下，分别充入0.2mol的NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g) H”

23、、“”或“=”)。（3）水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。可用次氯酸钠除去氨氮，同时产生一种大气组成的气体。写出总反应化学方程式：_。EFH2O2FeOx法可用于水体中有机污染物降解，其反应机理如图所示。则阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为_。（4）工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25时用1 mol L 1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为_。（已知25时：H2SO3的电离常数Ka1=1.3102，Ka2=6.2108）162019山东省滨州市高三第二次模拟考试氮及其化合物对环境具有显著影响。（1）已知汽车气缸中氮及其化

24、合物发生如下反应： H=+180 kJmol1 H=+68 kJmol1则 H=_ kJmol1（2）对于反应的反应历程如下：第一步：第二步：其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：正=k1正c2(NO)，逆=k1逆c(N2O2)，k1正、k1逆为速率常数，仅受温度影响。下列叙述正确的是_(填标号)。A整个反应的速率由第一步反应速率决定B同一温度下，平衡时第一步反应的k1正k1逆越大，反应正向程度越大C第二步反应速率低，因而转化率也低D第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高（3）科学家研究出了一种高效催化剂，可以将CO和NO2两者转化为无污染气体，反应方程式为： H0。某温

25、度下，向10 L密闭容器中分别充入0.1 mol NO2和0.2 mol CO，发生上述反应，随着反应的进行，容器内的压强变化如下表所示：时间min024681012压强kPa7573.471.9570.769.768.7568.75在此温度下，反应的平衡常数Kp=_kPa1(Kp为以分压表示的平衡常数)；若降低温度，再次平衡后，与原平衡相比体系压强(P总)减小的原因是_。（4）汽车排气管装有的三元催化装置，可以消除CO、NO等的污染，反应机理如下I： NO+Pt(s)=NO(*) Pt(s)表示催化剂，NO(*)表示吸附态NO，下同：CO+Pt(s)=CO(*)III：NO(*)=N(*)+

26、O(*)IV：CO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s)V：N(*)+N(*)=N2+2 Pt(s)VI：NO(*)+N(*)=N2O+2 Pt(s)尾气中反应物及生成物浓度随温度的变化关系如图。330以下的低温区发生的主要反应的化学方程式是_。反应V的活化能_反应VI的活化能(填“”或“=”)，理由是_。172019辽宁省大连市高三第二次模拟考试十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。I汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应：反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2

27、CO2(g) H1（1）已知：反应N2(g)+O2(g)2NO(g) H2=+180.5kJmol1CO的燃烧热为283.0kJmoll，则H1=_。（2）在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生上述反应，图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。温度：T1_T2（填“”）。若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中AG点中的_点。（3）某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如上图2所示。若低于2

28、00，图2中曲线中脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为_；a点 _（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率，说明理由_。N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解对环境保护有重要意义。（4）碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：第一步I2(g)2I(g)(快反应)第二步I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢反应)第三步IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=kc(N2O)c(I2)0.5（k为速率常数）。下列表述正确的是_。AN2O分解反应中：k值与是否含碘蒸气无关B第二步对总反应速率起决定作用C第二步活化能比第三步小DIO为反应的中间产物第17页（共17页）