1、2014 年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编专题十 化学反应速率与化学平衡1 （2014重庆理综化学卷，T7）在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应:2X(g) Y(g)，温度 T1、T 2下 X 的物质的量浓度 c(X)随时间 t 变化的曲线如题 7 图所示。下列叙述正确的是( )A该反应进行到 M 点放出的热量大于进行到 W 点放出的热量BT 2 下，在 0 t1 时间内， v(Y) molL1 min1a bt1C M 点的正反应速率 v 正 大于 N 点的逆反应速率 v 逆DM 点时再加入一定量 X，平衡后 X 的转化率减小【答案】C【解析】A、根据图像的拐点可知 T1T2，
2、达到平衡 时，在 T2 温度下 X 的浓度要小于 T1时的浓度，说明温度降低，平衡向正方向移动，即正反 应属于放热反应，所以低温时平衡向正方向移动，会放出更多的热量，A 错误 ；B、0t1时间段内，X 的 浓度 变化量为（a-b）mol/L ，所以 = molL-1()min/vtabolL（ ） 1tab（ ）1min-1，根据各物 质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以 = ，B 错误；C 、M 点对应()Y12t（ ）的温度高于 N 点对应的温度，二者均处于化学平衡状态，所以温度升高，化学反应速率增大，即 M 点对应的速率大于 N 点对应的速率， C 正确。 2 （2014浙江理综
3、化学卷，T12）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且 HClO 的杀菌能力比 ClO 强。25 时氯气 -氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g) Cl2(aq) K1=101.2Cl2(aq)+ H2O HClO + H+ +Cl K2=103.4HClO H+ + ClO Ka=?其中 Cl2(aq)、HClO 和 ClO 分别在三者中所占分数（ ）随pH 变化的关系如图所示。下列表述正确的是ACl 2(g)+ H2O 2H+ + ClO + Cl K=10-10.9B在氯处理水体系中，c(HClO) + c(ClO ) =c(H+)c(OH )a N b T1T2W t1 0 t/minc(
4、X)/molL 1 题 7 图 C用氯处理饮用水时，pH=7.5 时杀菌效果比 pH=6.5 时差D氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好【答案】C【解析】将两个方程式相加，得到 Cl2(g)+ H2O 2H+ + ClO + Cl , K=K1K2=10-4.6，A 错误；在氯处理水体系中，根据电荷守恒可得： c(OH )+c(ClO ) =c(H+)，B 错误；根据图可以看出，次氯酸的浓度在 pH=7.5 时比 pH=6.5 时少，杀菌效果差， C 正确；夏季温度高，次 氯酸受热易分解，在夏季的杀菌效果比在冬季差， D错误。3 （2014天津理综 化学卷，T3）运用相关化学知识进行判断
5、，下列结论错误的是( )A某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应BNH 4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底D增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2 的速率【答案】D【解析】A、当 HTS0 时，反 应能自发进行，吸 热反应的 H0，吸热反应能自发，说明S0，A 项正确；B 、NH4F 溶液中 F 水解生成 HF，HF 能与玻璃中的 SiO2发生反应4HFSiO 2=SiF42H 2O，故 NH4F 溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B 项正确；C、可燃冰需在低温高 压
6、下形成，所以可燃冰可存在于海底，C 项正确；D、常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D 项错误。4 （2014四川理综化学卷，T7）在 10L 恒容密闭容器中充入 X（g ）和 Y(g)，发生反应 X（g ）+Y(g )M(g)+N(g)，所得实验数据如下表： 起始时物质的量/mol来源:学#科# 网平衡时物质的量/mol来源:学科网ZXXK来源 :学科网ZXXK来源:Zxxk.Com实验来源:学#科#网Z#X#X#K编号来温度/n(X) n(Y) n(M)源:学科网ZXXK来源:Z.xx.k.Com来源:学科网ZXXK 700 0.40 0.10 0.090 800 0.10 0.40 0.080
7、800 0.20 0.30 a 900 0.10 0.15 b下列说法正确的是：A.实验中，若 5min 时测得 n(M)=0.050mol，则 0 至 5min 时间内，用 N 表示的平均反应速率 v（N ）=1.010-2mol/(Lmin)B.实验中，该反应的平衡常数 K=2.0C.实验 中，达到平衡时，X 的转化率为 60%D.实验中，达到平衡时，b0.060【答案】C【解析】根据 X（g）+Y(g) M(g)+N(g)5min 时测得 n(M)=0.050mol，则 c(N)=0.0050mol/L 则则 0 至 5min 时间内，用 N 表示的平均反应 速率 v（N）=1.010-
8、3mol/(Lmin),A 错误；实验中，该反应的平衡常数K=0.0080.008/0.0020.032=1,B 错误；实验 中，达到平衡时，根据平衡常数为 1，可以求出平衡 时反应的X 的物质的量为 0.12mol，a=0.12mol。X 的转化率为 60%，C 正确；实验中，升高温度，平衡向逆反 应方向移动，达到平衡时，b0。根据 图像可知，060s 时间段内，NO 2 的H物质的量浓度变化量是 0.120 molL ，所以 =0.0020 molL1s1，根据各物质的11.molL()60vs2NO化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以 = =0.0010 molL1s1；由图像可知，
9、24()()v2100达到平衡时， (NO2)= 0.120 molL1， (N2O4)= 0.040 molL1，所以化学平衡常数cc=0.36molL1；1(. )K102molL4（2）改 变反应温度为 ，以 以 0.0020 molL s 的平均速率降低，说明 减低，平衡向T24(N)c1 24(NO)c着正方向移动，又因为该反应 N2O4g) 2NO2 (g)的焓变 0，说明反应温度意味着温度升高； 因为H以 0.0020 molL s ，反 应经过的时间是 10s，所以 (N2O4)= 0.0020 molL1s110s=0.020 24(NO)c1 cmolL1，则 (NO2)=
10、 0.020 molL12= 0.040 molL1，所以平衡时 (N2O4)= 0.040 molL1-0.020 molLc1=0.020 molL1， (NO2)=0.120 molL1+0.040 molL1=0.16 molL1，则 =1.3 22(.) K106molLmolL1；（3）温度为 T 时 ，达到平衡时，将反 应容器的体积减小一半，此过程相当于增大用气枪的过程。当其他条件不变时，增大压强，平衡会向着气体物 质的量减小的方向移动，对于此反应来说（N 2O4 (g) 2NO2 (g)），当其他条件不变时，增大压强 ，平衡向逆方向移 动。22 （2014全国理综 I 化学卷，
11、T28）（15 分）乙酸是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：（1）间接水合法是指现将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C 2H5OSO3H），再水解生成乙醇，写出相应反应的化学方程式_ 。（2）已知：甲醇脱水反应 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+ H2O (g) 1=23.9 KJmol -1甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)= C2H4(g)+ 2H2O (g) 2= 29.1 KJmol -1乙 醇异构化反应 C2H5OH(g) =CH3OCH3(g) 3=+50.7KJmol -1则乙烯气相直接水合反应 C2H4(g)+H2O(g)=C2H
12、5OH(g)的 =_KJmol -1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是_。（3 ）下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中 224(HO)(C):n=1:1）列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡常数 Kp=_（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）。图中压强（ 1p、 2、 3、 4p）的大小顺序为_ ，理由是_。气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度 290，压强 6.9MPa，224(HO)(C):n=0.6:1，乙烯的转化率为 5%，若要进一步提高转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_、
13、_。【答案】（1）CH 2CH 2H 2SO4 催 化 剂 C2H5OSO3H；C2H5OSO3HH 2O 催 化 剂 CH3CH2OHH 2SO4（2）45.5；减少污染；减少对设备的腐蚀。（3）0.07 Mpa-1 P4P3P2P1；反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率升高。增大 n(H2O)n(C 2H4)的比值，及时 把生成的乙醇液化分离【解析】（1）乙烯与硫酸发生加成反 应生成硫酸氢乙酯，硫酸氢乙酯再通过取代反应得到乙醇。CH2CH 2H 2SO4 催 化 剂 C2H5OSO3HC2H5OSO3HH 2O 催 化 剂 CH3CH2OHH 2SO4（2）通 过盖斯定律， H2
14、H 1H 345.5KJmol -1比较两种流程，可看出气相直接水合法减少反应步骤，增大产物的产率，同时减少污染物的排放；不用硫酸作反应物，减少对设备的腐 蚀 。(3)A 点乙烯的平衡转化率是 20%。根据反应：CH 2 CH2H 2O 催 化 剂 C2H5OH起始 1mol 1mol 0转化 0.2mol 0.2mol 0.2mol平衡 0.8mol 0.8mol 0.2mol则平衡时乙烯的分压：P(C 2H4)7.85Mpa0.8mol/1.8mol3.4889 Mpa水蒸气的分压：P(H 2O)7.85Mpa0.8mol/1.8mol 3.4889 Mpa乙醇的分压：P(C 2H5OH)
15、7.85Mpa0.2mol/1.8mol0.8722 Mpa则平衡常数 KpP(C 2H5OH)/ P(C2H4) P(H2O)0.8722 Mpa/3.4889 Mpa3.4889 Mpa0.07 Mpa-1通过反应可以看出压强越大，乙烯的转化率越高，通 过在 300时转化率可得出：P4P3P2 P1。可以增大 H2O 的浓度，及时 分离出生成的乙醇。23（2014全国大纲版理综化学卷， T28）(15 分) 化合物 AX3 和单质 X2 在一定条件下反应可生成化合 物 AX5。回答下列问题：（ 1） 已 知 AX3 的 熔 点 和 沸 点 分 别 为 93.6 和 76 ， AX5 的 熔
16、 点 为 167 。 室 温 时 AX3 与 气 体X2 反 应 生 成 lmol AX5， 放 出 热 量 123.8 kJ。 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为 。（ 2） 反应 AX3(g) X2(g) AX5(g)在容积为 10 L 的密闭容器中进行。起始时 AX3 和 X2 均为 0.2 mol。 反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。列式计算实验 a 从反应开始至达到平衡时的 反 应 速 率 v(AX5) 。图中 3 组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)由大到小的次序为 (填实验序号)；与实验 a 相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是
17、：b 、c 。用 p0 表示开始时总压强，p 表示平衡时总压强， 表示 AX3 的平衡转化率，则 的表达式为 ；实验 a 和 c 的平衡转化率： a 为 、 c 为 。【答 案 】(15 分)（1）AX3（ ）+X2（ ）=AX5（ ）H= 123.8kJmol1（2 分 ）lgs（2） = 1.7104mol/（Lmin）0.()6v5olLin解 ：开 始 时 no=0.4mol，总 压 强 为 160KPa，平 衡 时 总 压 强 为 120KPa，则 n 为 ， = =0.30mol16.KPal2.4olAX3（g）+X2（g） AX5（g）初 始 （mol） 0.20 0.20 0
18、 平 衡 （mol） 0.20-x 0.20-x x （0.20-x）+（0.20-x）+x=0.30，则 x=0.10= 1.7104mol/（Lmin） （3 分 ）bca（2 分） 加入催化剂反应速率加快，()16v5olAXLin但平衡点没有改变（2 分）；温度升高。反 应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动（或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强 增大）（2 分）；=2（1- ）（2 分）；50%（1 分）；40%（1 分）。0p【解 析 】（1）因 为 AX3 的 熔 点 和 沸 点 分 别 为 93.6和 76，AX5 的 熔 点 为 167，室 温 时 ，AX3为 液
19、 态 ，AX5为 固 态 ，生 成 1mol AX5，放 出 热 量 123.8kJ，该 反 应 的 热 化 学 方 程 为 ：AX3（ ）+X2（ ）=AX5（ ）H= lgs123.8kJmol1，（2）起 始 时 AX3 和 X2 均 为 0.2mol，即 no=0.4mol，总 压 强 为 160KPa，平 衡 时 总 压 强 为 120KPa，设 平衡 时 总 物 质 的 量 为 n，根 据 压 强 之 比 就 等 于 物 质 的 量 之 比 有 ： ，n=0.30mol。2.4lAX3（g）+X2（g） AX5（g）初 始 （mol） 0.20 0.20 0 平 衡 （mol） 0
20、.20-x 0.20-x x （0.20-x）+（0.20-x）+x=0.30，则 x=0.10= 1.7104mol/（Lmin）0.()16v5olAXLin根 据 到 abc 达 平 衡 用 时 的 多 少 可 以 比 较 出 反 应 速 率 的 大 小 为 ：b c a；用 p0 表 示 开 始 时 总 压 强 ，p 表 示 平 衡 时 总 压 强 ，表 示 AX3 的 平 衡 转 化 率 ，根 据 压 强 之 比 就 等 于 物 质 的 量之 比 有 ： = ， =0.4n0.AX3（g）+X2（g） AX5（g）初 始 （mol） 0.20 0.20 0 平 衡 （mol） 0.2
21、0-x 0.20-x x （0.20-x）+（0.20-x）+x=n，则 x= 0.40-n=0.4 0p则 = =2（1- ）0.2p40a=2（1- ）=2(1 )100%=50%；0p16c=2（1- ）=2(1 )100%=40%。0p417524 （2014山东理综化学卷， T29）（17 分）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2（g）+NaCl（s） NaNO3（s）+ClNO（g） K1 H ”“；不变；升高温度 （3）c(NO3) c(NO2-) c(CH3COO)；b、c1K【解析】（1）（I）2 （II）即可得到 4NO2（g）+2NaCl
22、（s） 2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g），所以平衡常数 K=；2（2）ClNO 的浓度变化c （ClNO）=7.510-2molL，所以 ClNO 的物质的量变化n （ClNO）=0.15mol，所以Cl2 的物 质的量变化率n（Cl 2）=0.075mol，则平衡后 n（Cl2）=0.1mol-0.075mol=0.025mol；转化的 n（NO）=0.15mol，则 NO 的转化率 1= 0.5mol%=75%；其他条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，则反应（II ）的 压强大于反应（I）的 压强 ，则平衡有利于向正方向移动，所以平衡时 NO 的转化率 21；因为温度
23、不变，所以化学平衡常数不变 ；因 为反应（II）的H c（NO2-）c（CH3COO）; 因为 CH3COO的水解程度大于 NO2-，所以溶液 A 的 PH 小于溶液 B 的 PH。 a向溶液 A 中加适量水 （使 A 的 PH 减小），b 向溶液 A 中加适量 NaOH（使 A 的 PH 增大），c向溶液 B 中加适量水（使 B 的 PH 减小），d向溶液 B 中加适量 NaOH （使 B 的 PH 增大），只有 bc 满足题意。25、 （2014上海单科化学卷， T 四）（本题共 12 分）合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液醋酸二氨合铜（）、氨水吸收在生产过程中产生的 CO 和
24、 CO2 等气体。铜液吸收 CO 的反应是放热反应，其反应方程式为：Cu(NH 3)2Ac +CO+NH3 Cu(NH3)3COAc完成下列填空：23如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是_。（选填编号）a减压 b增加 NH3 的浓度 c升温 d及时移走产物24铜液中的氨可吸收二氧化碳，写出该反应的化学方程式。_25简述吸收 CO 及铜液再生的操作步骤（注明吸收和再生的条件）_26铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为_。 其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是_。通过比较_可判断氮、磷两种元素的非金属性强弱。27已知 CS2 与 CO2 分子结构相似， CS2
25、的电子式是_。 CS2 熔点高于CO2，其原因是_ 。【答案】（本题共 12 分）23bc242NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3 (NH4)2CO3+ CO2+H2O2 NH4HCO325低温加压下吸收 CO；然后将铜洗液转移至另一容器中； 高温低压下释放 CO，然后将铜洗液循环利用26CNOH； ；NH3 和 PH3 的稳定性27 CS2 和 CO2 都是分子晶体， CS2 相对 分子质量大，分子 间作用力大。【解析】23a减 压，导致反应物的浓度降低，反应速率减慢；b增加 NH3 的浓度，增大了反应物的浓度，反应速率加快；c 升温，化学反 应 速率加快； d及 时移走 产物，降低了
26、生成物的 浓度，反应速率减慢。24铜液中的 氨水（碱性）能与 CO2发生反应，当 CO2 适量时发生的反应为 2NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3，当 CO2过量时发生的反应为 (NH4)2CO3+ CO2+H2O2 NH4HCO3；25由化学方程式“Cu(NH 3)2Ac + CO + NH3 Cu(NH3)3COAc ”以及“铜液吸收 CO 的反应是放热反应”可知，该反应是体积减小的放 热反 应，因此吸收 CO 最适宜的条件是低温高压，即低温加压下吸收CO；然后将铜 洗液转移至另一容器中；高温低压下释放 CO，然后将铜洗液循环利用。26铜液的组成元素中属于短周期元素有 C、H、O、N
27、，根据原子半径变化规律可知，原子半径CNOH；氮元素原子最外层 有 5 个电子，根据核外电子排布的规律可知最外层排布的轨道式是；比较元素的非金属性强弱，我 们可以通过比较元素气态氢化物低温稳定性或者元素最高价氧化物的水化物的酸性进行判断。27根据题目中的信息 “CS2 与 CO2 分子结构相似”，根据 CO2 的电子式（ ）可以写出 CS2 的电子式（ ）；因为“CS 2 与 CO2 分子结构相似”，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大（分子间作用力就越强），熔沸点就越高，所以 CS2 的熔沸点高于 CO2。26 （2014天津理综化学卷， T10）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，
28、其反应原理为 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H 92.4 kJmol1 。一种工业合成氨的简式流程图如下：(1)天然气中的 H2S 杂质常用氨水吸收，产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_。(2)步骤中制氢气的原理如下：CH 4(g)H 2O(g) CO(g)3H 2(g) H206.4 kJmol1CO(g) H 2O(g) CO2(g)H 2(g) H41.2 kJmol 1对于反应，一定可以提高平衡体系中 H2 的百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度 b增大水蒸气浓度 c加入催化剂 d降
29、低压强利用反应，将 CO 进一步转化，可提高 H2 的产量。若 1 mol CO 和 H2 的混合气体(CO 的体积分数为 20%)与 H2O 反应，得到 1.18 mol CO、CO 2 和 H2 的混合气体，则 CO 的转化率为_。(3)图(a)表示 500 、60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时 NH3 体积分数的关系。根据图中 a 点数据计算 N2 的平衡体积分数： _。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH 3 物质的量变化的曲线示意图。(a) (b)(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到
30、充分利用的主要步骤是( 填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。【答案】(1)2NH4HSO 2 2NH3H2O2S= = = = =一 定 条 件 (2)a 90%(3)14.5%(4)(5) 对原料气加压；分离液氨后，未反应的 N2、H2 循环使用【解析】(1)由题意可知为空气中的 O2 将负二价硫氧化为硫单质，根据电子守恒将方程式配平即可。(2)反应 为气体物 质的量增大的吸 热反应，降低 压强使平衡右移，但反应速率减小，d 错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变 H2 的百分含量，c 错；增大水蒸气浓度 虽可使反应速率增大以及平衡右移，但产物 H2的百分含量却减小，b
31、 错；升高温度反 应速率增大，且平衡正向移动，H 2 的百分含量增大，a 对。 CO 与 H2的混合气体与水蒸气的反应中，反应体系中的气体的物质 的量不变，而 1 molCO 与 H2 的混合气体参加反应生成 1.18 mol 混合气，说明有 0.18 mol 水蒸气参加反应， 则根据方程 式可知参加反应的 CO 也为0.18 mol，则其转化率为 100%90%。0.18 mol1 mol20%(3)由图中看出当 N2 与 H2 物质的量比为 13 时， NH3 的平衡体 积分数最大，为 42%。设平衡时转化的N2 的物质的量为 x mol，由三段式：N23H 2 2NH3 起始(mol):
32、 1 3 0转化(mol): x 3x 2x平衡(mol): 1x 3 3x 2x100%42%， 则 x0.592x（1 x） （3 3x） 2x则平衡时 N2 的体积分数为 100% 14.5%。(4)作图时要注意开始时 NH3 物质的（1 x）（1 x） （3 3x） 2x量不断增多，是因为反应正向 进行 (反应未达平衡)，达到一定程度后反应达到平衡而此时温度继续升高，平衡逆向移动，NH 3 的物质的量减小。 (5)热交换器可以使需要加热的物质得到加热，还可以使需要冷却的物质得到冷却，能充分利用能量。 合成氨反 应为气体物质的量减小的反应，加压利于反应正向进行；此外，循环利用可反复利用原
33、料，提高原料利用率。27 （2014浙江理综化学卷， T27）（14 分）煤炭燃烧过程中会释放出大量的 SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以 CaSO4 的形式固定，从而降低 SO2 的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会与 CaSO4 发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) H1=218.4kJmol-1(反应) CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) H2= -175.6kJmol1 (反应)请回答下列问题：反应能自发进行的条件是 。对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp 时用气体组分(B)的平衡压强 p(B)代替该气体物质的量浓度 c(B)，则反应的 Kp= (用表达式表示 )。假设某温度下，反应的速率(v 1)大于反应的速率(v 2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。A B C D通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生，理由是 。图 1 为实验测得不同温度下反应体系中 CO 初始体积百分数与平衡时固体产物中 CaS 质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中 SO2 生成量的措施有 。A向该反应体系中投入石灰石
