【化学】2009年高考试题分类汇编：化学反应速率和化学平衡

2009 年高考化学试题分类汇编:化学反应速率和化学平衡 1 （ 09 安徽卷 11）汽车尾气净化中的一个反应如下： ()()NOgC221()()NgCO14.37molKJH 在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是： 答案：C 解析： 该反应为气体计量数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应 物浓度增大，平衡常数减小，A 选项错误； 同理，升高温度，平衡逆向移动，CO 的转化率减小，B 选项错误； 平衡常数只与热效应有关，与物质的量无关，C 选项正确； 增加氮气的物质的量，平衡逆向移动，NO 的转化率减小， D 选项错误。 2 (09 全国卷13)下图表示反应 ， ，在某温度时()Xg4()YgZ0H 的浓度随时间变化的曲线：X 下列有关该反应的描述正确的是 A.第 6 后，反应就终止了min B. 的平衡转化率为 85%X C.若升高温度， 的平衡转化率将大于 85% D.若降低温度，v 正 和 v 逆 将以同样倍数减少 答案：B 解析： A 项，6min 时反应达平衡，但未停止，故错； B 项，X 的变化量为 1-0.15=0.85mol，转化率为 0.85/1=85%，正确。 HV 逆，即逆反应减小的倍 数大，错误。 3 (09 天津卷5)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与 O2 结合生成 HbO2,因此具有输氧能力，CO 吸入肺中发生反应：CO+HbO 2 O2+HbCO ，37 时，该反应的平衡常数 K=220 。HbCO 的浓度达到 HbO2 浓度的 0.02 倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是 A.CO 与 HbO2 反应的平衡常数 K= 22()HbC)c B.人体吸入的 CO 越多，与血红蛋白结合的 O2 越少 C.当吸入的 CO 与 O2 浓度之比大于或等于 0.02 时，人的智力才会受损 D.把 CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动 答案：C 解析： 由反应方程式知，K 的表达式正确，A 对；CO 与 HbO2 反应的平衡常数达 220，可见其正向 进行的程度很大，正确。K= ，由题意知，K=220， 22(O)HbC)c 时，人受损，则 C(CO)/C(O2)=910-5,C 项错。D 项，当 O2 浓度很大时，2()0.cHbCO 题 中平衡将逆向移动，从而解救人，正确。 4 （ 09 江苏卷14）I 2 在 KI 溶液中存在下列平衡： 2()()aq3()Iaq 某 I2、 、KI 混合溶液中， 的物质的量浓度 c( )与温度 T 的关系如图所示（曲线上任何3I 一点都表示平衡状态） 。下列说法正确的是 第 3 页 共 22 页 A. 反应 的H02()()Iaq3()Iaq B若温度为 ，反应的平衡常数分别为21T、 2121KK， 则、 C若反应进行到状态 D 时，一定有 逆正 v D状态 A 与状态 B 相比，状态 A 的 c(I2)大 答案：BC 解析： 随着温度的不断升高， 的浓度逐渐的减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应3I 是放热反应，所以 ，所以 A 项错；0H 因为 ， ，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即 ；C 项，32IK21T 12K 从图中可以看出 D 点并没有达到平衡状态，所以它要向 A 点移动，这时 的浓度在增加，3I 所以 ，C 项正确；v正 逆 D 项，从状态 A 到状态 B， 的浓度在减小，那么 的浓度就在增加。3I2I 5 （ 09 广东理科基础29）已知汽车尾气无害化处理反应为 2()()NOgC22()()NgCO 下列说法不正确的是 A升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C反应达到平衡后，N0 的反应速率保持恒定 D单位时间内消耗 CO 和 CO2 的物质的量相等时，反应达到平衡 答案：A 解析： 升温，无论是正反应，还是逆反应，速率均加快，A 项错；催化剂可以加快化学反应速率， B 项正确；达平衡后，各组分的速率保持不变，C 项正确；由于 CO 和 CO2 的计量系数相等， 故当两者同时消耗的量相等时，反应即达平衡，D 项正确。 6 （ 09 福建卷10） 在一定条件下，Na 2CO3 溶液存在水解平衡： 。下列说法正确的是CO3 2- +H2OHCO3- +OH- A. 稀释溶液，水解平衡常数增大 B. 通入 CO2，平衡朝正反应方向移动 C. 升高温度， 减小 32()cCO D. 加入 NaOH 固体，溶液 PH 减小 答案：B 解析：平衡常数仅与温度有关，故稀释时是不变的，A 项错；CO 2 通入水中，相当于生成 H2CO3，可以与 OH 反应，而促进平衡正向移动，B 项正确；升温，促进水解，平衡正向移 动，故表达式的结果是增大的，C 项错；D 项，加入 NaOH,碱性肯定增强，pH 增大，故错。 7 （ 09 福建卷12）某探究小组利用丙酮的溴代反应：（ ）332 HOBrHCl32OBrH 来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 通过测定溴的颜色消失所需的时间2()v 来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 分析实验数据所得出的结论不正确的是 A. 增大 增大 B. 实验和的 相等332(),(cCHOvBr 2()vBr 第 5 页 共 22 页 C. 增大 增大 D. 增大 ， 增大(),cHCl2vBr 2()cBr2()v 答案：D 解析：从表中数据看，中 CH3COCH3,HCl 的浓度是相同的，而 中 Br2 比中的大，所 以结果，时间变长，即速率变慢了，D 项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据，看 一变量对另一变量的影响即可。 8. （ 09 广东化学7 ）难挥发性二硫化钽（TaS 2 ）可采用如下装置提纯。将不纯的 TaS2 粉末 装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下： TaS2 （ s）+2I 2 (g) TaI4 (g)+S2 (g) 130KA 下列说法正确的是 A在不同温度区域，TaI 4 的量保持不变 B. 在提纯过程中，I 2 的量不断减少 C在提纯过程中，I 2 的作用是将 TaS2 从高温区转移到低温区 D. 该反应的平衡常数与 TaI4 和 S2 的浓度乘积成反比 答案：C 解析： 根据反应条件可知当温度不同时反应进行的主要方向不同所以 A 错误。 因为是在同一密闭系统中有质量守恒定律可知 I2 的量不可能不断减少，而是充当一个“搬运 工”的角色，将 TaS2 从高温区转移到低温区，B 错误。 根据平衡常数表达式可知 K 与 Tal4 和 S2 的浓度乘积成正比，D 错误。 9 （ 09 广东化学15）取五等份 NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发 生反应： 2NO2(g) N2O4(g)，H0 反应相同时间后，分别测定体系中 NO2 的百分量（NO 2%） ， 并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是 答案：BD 解析： 在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的 NO2，反应相同时间。那么则有两种 可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动。若 5 个容 器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应 方向移动，NO 2 的百分含量随温度升高而升高，所以 B 正确。若 5 个容器中有未达到平衡 状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的 NO2 转化得快，导致 NO2 的百分 含量少的情况，在 D 图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态， D 正确。 10 （ 09 北京卷 9）已知 有相同容积的定容密封容器甲和2H(g)+I2HI(g);” 、 “”、H “=”。 （2 ）前 2s 内的平均反应速率 v(N2)=_。 （3 ）在该温度下，反应的平衡常数 K= 。 （4 ）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高 NO 转化率的是 。 第 17 页 共 22 页 A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度 C降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积 （5 ）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。 为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了 三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 请在上表格中填入剩余的实验条件数据。 请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中 NO 浓度随时间变 化的趋势曲线图，并标明各条曲线是实验编号。 答案: (1) (2) 1.8810-4mol/(Ls) (3)5000 (4)C、D (5)II: 280、1.2010 -3、5.8010 -3 ：1.210 -3 、5.80 10-3 解析: （1 ）自发反应，通常为放热反应，即 H 小于 0。 （2 ）以 NO 计算，2s 内 NO 的浓度变化为(102.5)10 -4mol/L，V（NO）=7.510 -4/2 =3.7510-4mol/(Ls)。根据速率之比等于计量系数比可知， V(N2)=1/2 V(NO)=1.87510- 4mol/(Ls)。 （3 ） =)(22COcNK =5000。2324 4)107.()55.( （4 ）催化剂不影响平衡的移动，A 项错；该反应放热，故降温平衡正向移动，NO 转化率 增大，B 项错，C 项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向运动，即正向 移动，D 项正确。 （5 ）本题为实验探究题，目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响，研究时只能 是一个变量在起作用，所以 II 中数据与 I 比较催化剂的比表面积增大了，故其他的数据应 与 I 完全相同； III 中数据与 II 比较，催化剂的比表面积数据未变，但是温度升高，故其他 数据是不能改变的。实质 I、II 研究是催化剂的比表面积对速率的影响，II、III 研究是温度 对速率的影响。作图，可根据先拐先平的原则，即最里面的线先达平衡，速率快，应对应 于 III（因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的） ，II 比 I 快，因为两组温度相同， 但是 II 中催化剂的比表面积大。 22.（10 分）甲酸甲酯水解反应方程式为： 32()()HCOll3()()HCOlHl0 第 19 页 共 22 页 某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计） 。反应体系中各组分的起始量 如下表： 甲酸甲酯转化率在温度 T1 下随反应时间（ t）的变化如下图： （1 ）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表： 请计算 1520min 范围内甲酸甲酯的减少量为 mol，甲酸甲酯的平均反应 速率 为 molmin-1(不要求写出计算过程 )。 （2 ）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因： 。 （3 ）上述反应的平衡常数表达式为： ，则该反应在温度32()()cHCOcHK T1 下的 K 值为 。 （4 ）其他条件不变，仅改变温度为 T2（T 2 大于 T1） ，在答题卡框图中画出温度 T2 下甲酸甲 酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。 答案： （1 ） 0.045 9.010-3 （2 ）该反应中甲酸具有催化作用 反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢。 反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大。 反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆 反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零。 （3 ） 0.14 （4 ） 解析： （1 ） 15min 时，甲酸甲酯的转化率为 6.7%，所以 15min 时，甲酸甲酯的物质的量为 1- 1.00mol6.7%=0.933mol；20min 时，甲酸甲酯的转化率为 11.2%所以 20min 时，甲酸甲 酯的物质的量为 1-1.00mol11.2%=0.888mol，所以 15 至 20min 甲酸甲酯的减少量为 0.933mol-0.888mol=0.045mol，则甲酸甲酯的平均速率=0.045mol/5min=0.009molmin -1。 （2 ）参考答案。 （3 ）由图象与表格可知，在 75min 时达到平衡，甲酸甲酯的转化率为 24%，所以甲酸甲 酯转化的物质的量为 1.0024%=0.24mol，结合方程式可计算得平衡时，甲酸甲酯物质的 量=0.76mol，水的物质的量 1.75mol，甲酸的物质的量=0.25mol 甲醇的物质的量=0.76mol 所以 K=（0.76 0.25）/（1.750.76）=1/7 （4 ）因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘图时要注意 T2 达到 平衡的时间要小于 T1，又该反应是吸热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯 的转化率减小，所以绘图时要注意 T2 达到平衡时的平台要低于 T1。 23.（09 北京卷 28） （15 分） 以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下： 第 21 页 共 22 页 （1 ）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整 4 +11 2232O Fe+8SO高 温 （2 ）接触室中发生反应的化学方程式是 。 （3 ）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母） 。 a. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 b.