《化学反应速率与化学平衡》高考题分析

1、v1.0 可编辑可修改化学反应速率及化学平衡在近三年高考题中的考查情况、近三年高考考察点及特点：全国卷全国卷全国卷第 28 题：涉及知识有反第 27 题：涉及知识有提第 28 题 : 涉及知识有图应速率的计算、分压的高转化率的方法、平衡像分析（转化率时计算（三段式）、平衡常数的计算（三段间）、转化率计算、平的移动方向、平衡常数式）、活化能与催化剂衡常数的计算、提高转2018的计算、有效碰撞、活的优劣、图像分析（积化率及反应速率的方年化能碳量温度，积碳量法、速率方程的计算特点：利用物质分压代时间、压强）、速率方特点：利用物质的量分替浓度进行计算，陌生程的计算数代替浓度进行计算、度增加特点：利用活

2、化能变化分析催化剂的优劣先推出速率方程表达式再计算，难度增大第 28 题：涉及知识有平第 27 题：涉及知识有图第 28 题：涉及知识有图衡转化率的计算、平衡像分析（转化率温像分析（浓度时常数的计算（三段度、产率温度、产率间）、平衡状态的判式）、平衡的移动方向投料比）、提高转化断、平衡移动的方向与2017及结果、转化率的变化率的方法、不同条件对速率的关系、平衡常数年特点：利用物质的量分产率的影响的计算数进行计算特点：图像信息量大、 对分析图像的能力要求 高特点：计算时需考虑体积改变引起浓度的变化2016第 27 题：涉及知识有图第 27 题：涉及知识有提第 27 题：涉及知识有平像分析（浓度浓

3、高产率的条件、图像分衡移动的方向及条件、年度）、平衡转化率的变析（产率温度、产率活化能、图像分析（分化及条件、平衡常数的投料比）、平衡移动压温度）、平衡常数计算（三段式）的方向及原因、投料比表达式特点：常规、量少计算、各知识点重复考查情况知识点2018 年2017 年2016 年卷卷卷卷卷卷卷卷卷反应速率的计算影响速率的因素速率方程表达式及计算平衡移动的方向平衡移动的结果（产率及转化率的变化）产率及转化率的计算平衡常数的表达式及计算平衡状态的判断平衡与速率的关系活化能有效碰撞三段式的应用图像分析三、题型特点：1、题干信息：多以工业生产过程为考查内容，并结合热化学知识（反应热的计算或热 化学方程

4、式的书写）、化学方程式的书写等，重点考察化学平衡及化学反应速率的核 心知识。2、设问内容：考查知识比较广泛，但可看出重点在于： 平衡移动的方向（ 8 次）：包括引起平衡移动的条件的判断、平衡的移动等。 平衡移动的结果（ 7 次）：对平衡移动的方向重点体现在结果分析上，即引起了转化 率或产率的如何改变，与生产实际相结合。 平衡常数（ 7 次）：重点在于平衡常数的计算，间或考察表达式。3、知识运用方面： 图像分析（ 7 次）：且图像内容不统一，考察角度多变。 计算中三段式的应用（ 4 次）：平衡常数或转化率的计算需应用三段式 计算（ 12 次）：考察计算次数多且角度多，如平衡常数的计算、转化率的计

5、算、反 应速率的计算、速率方程的计算、投料比的计算、分压的计算等等。四、三年的题型变化： 近三年来，该题型的分值、考察范围、难度、陌生度均有提高。如图像的内容多变， 分压的计算角度多变，对学生知识的理解、运用能力的要求均在提高。同时要注意对 有效碰撞理论、活化能知识的理解及运用的考察。五、2019 年考察方向预测 仍然以工业生产过程为考察点，重心仍然为图像分析、平衡移动的方向及结果、平衡 常数的计算等方面。但要注意相关知识的运用，如催化剂、活化能、有效碰撞、以分 压（或其它量）代替浓度的计算等。六、附：近三年相关内容高考题2018 年：全国卷第 28 题：（ 15 分）采用 N2O5 为硝化剂

6、是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药 等工业中得到广泛应用，回答下列问题：（2）F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时 N2O5（g） 分解反应：其中 NO2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p 随时间 t 的变化如下表所示( t=时， N2O4(g) 完全分解)：t /min0408016026013001700p/kPa研究表明， N2O5(g) 分解的反应速率 v=2×10- 3× pN O (kPa ·min- 1)，t =62 min 时，测得体系中 pO2 = kPa ，则此时的 pN2O5 = kPa，

7、 v=kPa· min 。若提高反应温度至 35，则 N2O5(g) 完全分解后体系压强 p(35) kPa (填“大于”“等于”或“小于”)，原因是 。 25时 N2O4(g)2NO2(g) 反应的平衡常数 Kp=kPa( Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留 1 位小数)。3)对于反应 2N2O5(g) 4NO2(g)+O 2(g) ，提出如下反应历程：快速平衡第一步N 2O5NO3+NO2第二步NO 2+NO3 NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3 2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 (填标号 ) 。A v(第一步的逆反应 )&

8、gt;v( 第二步反应 )B反应的中间产物只有 NO3C第二步中 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高【答案】( 2)×102大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2 二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 ( 3) AC2018 年全国卷第 27 题：( 14 分) CH4-CO2 催化重整不仅可以得到合成气( CO和 H2 )，还对温室气体 的减排具有重要意义。回答下列问题：( 1) CH4-CO2催化重整反应为： CH4(g)+ CO 2(g)=2CO(g)+2H 2(g) 。已知： C(s)+2H 2(g)=C (g) H=-7

9、5 kJ ·mol - 1-1C(s)+O 2(g)=CO 2(g) H=- 394 kJ ·mol - 11 - 1C(s)+ O2(g)=CO(g) H=-11 1 kJ ·mol - 12该催化重整反应的 H= kJ·mol - 1，有利于提高 CH4平衡转化率的条件是 (填标号)。A高温低压 B低温高压 C高温高压 D低温低压 某温度下，在体积为 2 L 的容器中加入 2 mol CH 4、1 mol CO 2以及催化剂进 行重整反应，达到平衡时 CO2 的转化率是 50%，其平衡常数为mol2·L- 2。(2)反应中催化剂话性会因积碳

10、反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应消碳反应CH4(g)= C(s)+2H 2(g)CO2(g)+ C(s)= 2CO(g) H/(kJ · mol- 1)75172活化能 /催化剂 X3391(kJ · mol - 1)催化剂 Y4372由上表判断，催化剂 XY(填“优于”或“劣于”)，理由是。在反应进料气组成、压强及反应时同相同的情况下， 某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于 积碳反应、消碳反应的平衡常数( K)和速率( v)的叙述正确的是 填标号)。AK积、K消均增加B v 积减小， v 消 增加CK 积

11、减小， K消增加D v 消增加的倍数比 v 积增加的倍数大 在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方0.5v=k· p(CH4) · p(CO2)(k 为速率常数)。在 p(CH4)一定时，不同p(CO2) 下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2) 、pb(CO2) 、pc(CO2)从大到小的顺序为 。15答案】 (1) 2472)劣于相对于催化剂 X，催化剂 Y 积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD pc(CO2) 、pb(CO2)、pa(CO2)2018 年全国卷第 28 题：( 15 分)三氯氢硅( SiH

12、Cl 3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问 题：(3) 对于反应 2SiHCl 3(g)SiH2Cl 2(g)+SiCl 4(g) ，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K 时 SiHCl 3的转化率随时间变化的结果如图所 示。 343 K 时反应的平衡转化率 =%。平衡常数 K343 K=（保留 2 位小数）。 在 343 K 下：要提高 SiHCl 3转化率，可采取的措施是 ；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有 、 。 比较 a、b 处反应速率大小： vavb（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率 v=v 正- v 逆= k正x2 SiHCl

13、3 - k逆xSiH2Cl2xSiCl4 ，k正、k 逆分别为 正、逆向反应速率常数， x 为物质的量分数，计算 a 处 v正 =（保v逆留 1 位小数）。【答案】（ 3） 22及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强（浓度）大于2017 年全国卷第 28 题：（ 14 分）近期发现， H2S 是继 NO、 CO之后的第三个生命体系气体信号分子， 它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（3） H2S与 CO2在高温下发生反应： H2S（g）+CO2（g）COS（g） +H 2O（g） 。在 610 K时，将 mol CO 2与 mol H 2S充入 2.5 L 的

14、空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数 为。 H2S的平衡转化率 1 =%，反应平衡常数 K=。 在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为，H2S的转化率 2 1，该反应的 H0。（填“ >”“ <”或“ =”）向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S 转化率增大的是填标号）AH2SBCO2C COSD N2答案】（ 3）×10-37B2017 年全国卷第 27 题：14 分）丁烯是种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：1）C4H10）脱氢制 1-丁烯（ C4H8）的热化学方程式如下： C4H10(g)= C 4H8(g)+H 2(g) H11 -

15、 1-1 H3=- 242 kJ·mol - 1已知：C4H10(g)+ O2(g)= C 4H8(g)+H2O(g) H2=- 119 kJ·mol- 1 2 H2(g)+ 1 O2(g)= H 2O(g)2反应的H1为kJ·mol11。图（ a）是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是A升高温度B降低温度C增大压强D降低压强填标号）。（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用 是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（ b）为丁烯产率与进料气中 n（氢气）

16、/ n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因（3）图（ c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在 590 之前随温度升高而增大的原因可能是；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是【答案】( 1) 123小于 AD(2)氢气是产物之一，随着 n(氢气)/n( 丁烷 )增大，逆反应速率增大( 3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类2017 年全国卷第 28 题：( 14 分)砷( As)是第四周期A 族元素，可以形成 As2S3、 As2O5、H3AsO3、 H3AsO4等

17、化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：(4) 298 K 时，将 20 mL 3x mol·L- 1 Na 3AsO3、20 mL 3x mol·L- 1 I 2和 20 mL NaOH溶液混合，发生反应： AsO 33 (aq)+I 2(aq)+2OH- (aq)AsO 34 (aq)+2I - (aq)+H2O(l) 。溶液中 c( AsO34 )与反应时间( t )的关系如图所示。 下列可判断反应达到平衡的是 (填标号)。a. 溶液的 pH不再变化(I - )=2v( AsO 33 )c. c( AsO43 )/ c( AsO33 )不再变化- - 1d. c (I

18、)=y mol·L t m时，v正 v 逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 tm时v逆t n时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。 若平衡时溶液的 pH=14，则该反应的平衡常数 K为 。答案】 (4) a、 c 大于 小于 tm 时生成物浓度较低 x4-yy3)2(molx-y )21L1)2016 年全国卷第 27题： 10元素铬 (Cr) 在溶液中主要以 Cr3+(蓝紫色 ) 、 Cr(OH) 4- (绿色)、Cr2O72- (橙 红色 ) 、CrO42- (黄色 ) 等形式存在， Cr(OH) 3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题： (2) CrO42- 和

19、Cr 2O72- 在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为mol L- 1的 Na2CrO4溶液中 c(Cr 2O72- )随 c(H+) 的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4 溶液中的转化反应 由图可知，溶液酸性增大， CrO42- 的平衡转化率 ( 填“增大”“减小”或“不变” )。根据 A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 。2- 升高温度，溶液中 CrO42- 的平衡转化率减小，则该反应的 H0(填“大于”“小于”或“等于” ) 。【答案】( 2)2CrO42-+2HCr2O72-+H2O； 增大；× 10 14 ；小于；2016 年全国卷 第 27 题：丙烯腈(

20、CH2=CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法” 生产，主要副产物有丙烯醛( CH2=CHCH)O 和乙腈( CH3CN)等，回答下列问题：( 1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下： C3H6(g)+NH 3(g)+ 3/2O 2(g)=C 3H3N(g)+3H2O(g) H=-515kJ/molC3H6(g)+ O 2(g)=C 3H4O(g)+H2O(g) H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。

21、（ 2）图（ a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460。低于460时，丙烯腈的产率 （填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是 ；高于 460时，丙烯腈产率降低的可能原因是 （双选，填标号）A催化剂活性降低B 平衡常数变大 C副反应增多D 反应活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与 n（氨） /n （丙烯）的关系如图（ b）所示。由图可知， 最佳 n（氨） /n （丙烯）约为，理由是 。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为 。【答案】（ 1）两个反应均为放热量大的反应降低温度降低压强催化剂（ 2）不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC（3）1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低1 ：12016 年全国卷第 27 题：煤燃烧排放的烟气含有 SO2 和 NOx，形成酸雨、污染大气，采用 NaClO2 溶液作 为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：（2）在鼓泡反应器中通入含有 SO2