《化学反应速率与化学平衡》高考题分析

1、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I卷全国n卷全国出卷2018年第28题：涉及知识有反 应速率的计算、分压的 计算（三段式）、平衡 的移动方向、平衡常数 的计算、有效碰撞、活化能特点：利用物质分压代 替浓度进行计算，陌生 度增加第27题：涉及知识有提 高转化率的方法、平衡 常数的计算（三段式）、活化能与催化剂 的优劣、图像分析（积 碳量温度，积碳量 时间、压强）、速率方 程的计算特点：利用活化能变化 分析催化剂的优劣第28题：涉及知识有图 像分析（转化率-时 间）、转化率计算、平 衡常数的计算、提高转 化率及反应速率的方 法、速率方程的计算 特点：利

2、用物质的量分 数代替浓度进行计算、 先推出速率方程表达式 再计算，难度增大2017年第28题：涉及知识有平 衡转化率的计算、平衡 常数的计算（三段 式）、平衡的移动方向 及结果、转化率的变化 特点：利用物质的量分 数进行计算第27题：涉及知识有图像分析（转化率-温度、产率温度、产率投料比）、提高转化率的方法、/、同条件对产率的影响特点：图像信息量大、对分析图像的能力要求高第28题：涉及知识有图 像分析（浓度-时间）、平衡状态的判 断、平衡移动的方向与 速率的关系、平衡常数的计算特点：计算时需考虑体 积改变引起浓度的变化2016年第27题：涉及知识有图 像分析（浓度-浓度）、平衡转化率的变 化及

3、条件、平衡常数的 计算（三段式）特点：常规、量少第27题：涉及知识有提 高产率的条件、图像分 析（产率一温度、产率 投料比）、平衡移动 的方向及原因、投料比 计算第27题：涉及知识有平 衡移动的方向及条件、 活化能、图像分析（分 压温度）、平衡常数 表送式、各知识点重复考查情况知识点2018 年2017 年2016 年I卷n卷出卷I卷n卷出卷I卷n卷出卷反应速率的计算V影响速率的因素V速率方程表达式及计算V平衡移动的方向VVVVVVVV平衡移动的结果（产率 及转化率的变化）VVVVVVV产率及转化率的计算VV平衡常数的表达式及计 算VVVVVVV平衡状态的判断V平衡与速率的关系活化能VV后效碰

4、撞V三段式的应用VVVV图像分析VVVVVVV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

5、）：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

6、、附：近三年相关内容高考题2018年：全国I卷第28题：(15分)采用N2O5为硝化剂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25c时N2O5(g)分解反应:112NQ出其中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=8时，N2O4(g)完全分解)：t/min040801602601300170000p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1研究表明，N205(g)分解的反应速率 v=2X10-3xpN2O5 (kP

7、a min-1), t=62 min时，测得体系中 pO2 =2.9 kPa,则此时的 pN2O5 =kPa, v= kPa min- 1。若提高反应温度至 35 C,则N2O5(g)完全分解后体系压强p-(35 C )63.1 kPa (填 大于“等于“或 小于)，原因是 。25c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) 一4NO(g)+O2(g), R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步 N2O5=NO3+NO2快速平衡第二步 NO2+NO3- NO+NO2+O2 慢反应第三步 NO+

8、NO32NO2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)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)53.130.06.0 M0 2大于温度提高，体积不变，总压强提高；NO?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 13.4 (3) AC2018年全国n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： CH

9、4(g)+ CO 2(g)=2CO(g)+2H 2(g)。已知：C(s)+2H2(g尸CMg) HA75 kJ mol-1C(s)+O 2(g)=CO 2 (g)H =-394 kJ mol-11八C(s)+ O2 (g)=CO(g)H=X111 kJ mol-12该催化重整反应的 AH=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

10、因积碳反应而降低，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CH4(g)= C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+ C(s)= 2CO(g)AH/(kJ mol-1)75172活化能/催化剂X3391(kJ mol- )催化剂Y4372由上表判断，催化剂 X Y (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(填标号)A. K积、K消均增加B. v积减小，v消增力口K)和速率C. K积减小，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

11、，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方(v)的叙述正确的是12 500 550 600 550 700温度/七0.5v=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 。6 2 B 4I n o Q室草20/篁里舞反应时间/min【答案】(1) 247A(2)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(C02)、pb(CO2)、pa(CO2)2018年全国出卷第28题：(15分)三氯氢硅

12、(SiHCl3)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）=SiH 2cl2（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。N56 3X5H-Z343 K时反应的平衡转化率 妹%。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：va vb （填 大于“小于或 等于）。反应速率v=v正-V逆=。X2siHCi3- k逆XsiH2ci

13、2Xsici4 , 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处上= （保留1位小v逆【答案】（3）220.02提高反应物压强（浓度）及时移去产物改进催化剂2017年全国I卷第28题：（14分）近期发现,大于1.3H2s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） +H2O（g）。在 610K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2s充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的 量分数为0.02。H 2s

14、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0.03, H2s的转化率 1,该反应的H 0。（填“”或B2017年全国n卷第27题：（14分）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问 题：（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下： C4HI0（g尸 C4H8（g）+H2（g）HA已知： C4H 10（g）+； O2（g尸 C 4H 8（g）+H 2O（g） H2=-119 kJ - rmOlH2（g）+ O O2（g）= H 2O（g） H3=-242 kJ mol-1反应的AHi为 kJ mol-1

15、。图（a）是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x 0.1 （填 大于或 小于）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是 （填标号）。A.升高温度C.增大压强D.降低压强B.降低温度士410 4ftO 500540 5：以位配度，TC 图（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）/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煌类化合物。丁烯产率在590 C之前随温度升高而

16、增大的原因可能是、; 590 C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胫类 2017年全国出卷第28题：(14分)神(As)是第四周期V A族元素，可以形成 As2s3、AS2O5、 H3ASO3、H3ASO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：(4) 298 K 时，将 20 mL 3x mol L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol L-1 I2和 20 mL NaOH 溶液混合，发生反应：AsO；

17、(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)=AsO； (aq)+2I-(aq)+ H 2O(l)。Tai a祈nin溶液中c(AsO4 )与反应时间(t)的关系如图所示。y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_ 3b.v(I-)=2v( AsO 3 )_ 3_ 3c. c( AsO 4 )/c( AsO 3 )不再变化d. c(I-)=y mol L-tm时，V正 V逆(填夭于小于或等于)。tm时V逆 tn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32- (mol(x-y )

18、L1) 12016年全国I卷第27题：10.元素铭(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4-(绿色)、Cr2O72-(橙红色卜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Cr2O72-在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 moigL-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)随c(H+)的变化如图所示。rrnTTEKssiEafliaeisiiSsa圈国灵辰 ic宿筒，制氤后中，19ilRBE?VlilEillEl-司后厘肺 ei，ib IT置位修，管，荀胃，J卜3 u 2 4* I d*印FN呢用离子方

19、程式表本 Na2CrO4溶液中的转化反应 。由图可知，溶?酸性增大，CrO42-的平衡转化率（填 增大”减小”或 不 变” J根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 。升高温度，溶液中CrO42-的平衡转化率减小，则该反应的AH 0慎 大于”小于或等于 J【答案】（2）2CrO42-+2H+LCr2O72-+H2O;增大；1.0X 1014 ;小于； 2016年全国n卷第27题：丙烯睛（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=CHCHO）和乙睛（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睛（C3

20、H3N）和副产物丙烯醛（C3H4。）的热化学方程式如下：C3H6（g）+NH 3（g）+ 3/2O2（g尸C3H3N（g）+3H 2O（g） AH=-515kJ/mol C3H6（g）+ O2（g）=C 3H4O（g）+H2O（g） AH=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ;有利于提高丙烯睛平衡产率的反应条件是 ;提高丙烯睛反应选择性的关键因素是 。（2）图（a）为丙烯睛产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460Co低于 460c时，丙烯睛的产率 （填 是”或者 不是”）对应温度下的平衡产率，判断 理由是;高于460c时，丙烯睛产率降低的可能原因是 （双选,填

21、标 号）A .催化剂活性降低B.平衡常数变大 C .副反应增多D .反应活化能增大用(a)图(b)（3）丙烯睛和丙烯醛的产率与 n （氨） 最彳t n （氨）/n （丙烯）约为，理由是/n （丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知,。进料氨、空气、丙烯的理论体积名勺为。【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该比例下丙烯睛产率最高，而副产物丙烯醛产率最低1: 7.5: 12016年全国出卷第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