2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習 核心考點總動員 專題14 化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡移動（含解析）.doc

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化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡移動 題型介紹： 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高考的必考內(nèi)容，其主要命題內(nèi)容有：①化學(xué)反應(yīng)速率影響因素及計算；②化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及影響因素；③應(yīng)用平衡原理判斷反應(yīng)進行的方向；④化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖像分析；⑤轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的含義及簡單計算。由于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高中化學(xué)課程的重點和難點內(nèi)容, 每年均有該內(nèi)容試題出現(xiàn)，且難度和分值有上升趨勢，近幾年的考查中均出現(xiàn)新的情境，結(jié)合等效平衡思想進行分析，這類題目難度較大，具有良好的區(qū)分度，選拔功能強。 高考選題： 【2018天津卷】室溫下，向圓底燒瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應(yīng)；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反應(yīng)后達到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯誤的是 （ ） A．加入NaOH，可增大乙醇的物質(zhì)的量 B．增大HBr濃度，有利于生成C2H5Br C．若反應(yīng)物增大至2 mol，則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變 D．若起始溫度提高至60℃，可縮短反應(yīng)達到平衡的時間 【答案】D 【解析】分析：本題考查反應(yīng)速率和平衡的基本知識。根據(jù)題目的反應(yīng)，主要判斷外界條件的變化對平衡和速率的應(yīng)該結(jié)果即可。 詳解：A．加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移動，可增大乙醇的物質(zhì)的量。選項A正確。 B．增大HBr濃度，平衡正向移動，有利于生成C2H5Br。選B正確。 C．若反應(yīng)物增大至2 mol，實際上就是將反應(yīng)的濃度都增大至原來的2倍，比例不變（兩次實驗反應(yīng)物的比例都是1:1，等于方程式中的系數(shù)比），這里有一個可以直接使用的結(jié)論：只要反應(yīng)物的投料比等于系數(shù)比，達平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是相等的。所以兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是1:1。選項C正確。 D．若起始溫度提高至60℃，考慮到HBr是揮發(fā)性酸，在此溫度下會揮發(fā)出去，降低HBr的濃度減慢速率，增加了反應(yīng)時間。選項D錯誤。 點睛：本題中的反應(yīng)是反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，但是考慮到反應(yīng)是在水溶液中進行的，而生成的溴乙烷是不溶于水的，即本題中的溴乙烷應(yīng)該是沒有濃度的，所以選項D中是不需要考慮溫度升高將溴乙烷蒸出的影響的。 解題技巧： 1．對于化學(xué)反應(yīng)速率，其考查點通常有三個方面： ①依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義進行有關(guān)計算，其模式是靈活運用“υ＝△c／△t”； ②是同一化學(xué)反應(yīng)的速率以不同物質(zhì)的濃度變化表示時，各速率值之間的關(guān)系及化學(xué)方程式的確定； ③是考查外界條件對反應(yīng)速率的影響，其模式是依據(jù)濃度、溫度、壓強、催化劑、接觸面積以及形成原電池等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響進行分析判斷。 2. 正確理解速率影響因素 （1）“惰性氣體”對反應(yīng)速率的影響 ①恒容：充入“惰性氣體”總壓增大―→物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)―→反應(yīng)速率不變。 ②恒壓：充入“惰性氣體”體積增大物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)反應(yīng)速率減小。 （2）純液體、固體對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 在化學(xué)反應(yīng)中，純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù)，故不能用固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來表示反應(yīng)速率，但是固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小是影響反應(yīng)速率的條件之一，如煤粉由于表面積大，燃燒就比煤塊快得多。 （3）外界條件對可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的，但影響程度不一定相同。 ①當增大反應(yīng)物濃度時，v正增大，v逆瞬間不變，隨后也增大； ②增大壓強，氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大； ③對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，改變壓強可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率； ④升高溫度，v正和v逆都增大，但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大； ⑤使用催化劑，能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。 3．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法 (1)直接判定：v正＝v逆(實質(zhì)) ①同一物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中的系數(shù)比，但必須是不同方向的速率。 (2)間接判定： ①各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度保持不變。 ②各組成成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)保持不變。 ③若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且系數(shù)不等，總物質(zhì)的量、總壓強(恒溫、恒容)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度(恒溫、恒壓)保持不變。 ④反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。 總之，能變的量保持不變說明已達平衡。(如下表所示) 例舉反應(yīng) mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否平衡狀態(tài) 混合物體 系中各成 分的量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定 是 ②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定 是 ③各氣體的體積或體積分數(shù)一定 是 ④總體積、總壓強、總物質(zhì)的量、總濃度一定 不一定 正反應(yīng)速 率與逆反 應(yīng)速率的 關(guān)系 ①在單位時間內(nèi)消耗了m mol A，同時生成m mol A，即v正＝v逆 是 ②在單位時間內(nèi)消耗了n mol B，同時消耗了p mol C，則v正＝v逆 是 ③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定 ④在單位時間內(nèi)生成n mol B，同時消耗q mol D，均指v逆，v正 不一定等于v逆 不一定 壓強 ①若m＋n≠p＋q，總壓強一定(其他條件不變) 是 ②若m＋n＝p＋q，總壓強一定(其他條件不變) 不一定 平均相對 分子質(zhì)量 ①r一定，只有當m＋n≠p＋q時 是 ②r一定，但m＋n＝p＋q時 不一定 溫度 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，在其他條件不變的情況下， 體系溫度一定時 是 體系的密度 密度一定 不一定 【特別提醒】①化學(xué)平衡的實質(zhì)是v(正)＝v(逆)≠0時，表現(xiàn)為平衡體系中各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)不再變化，因此v(正)＝v(逆)＞0是化學(xué)平衡判斷的充要條件。 ②運用v(正)＝v(逆)≠0時，注意方向和數(shù)量關(guān)系。 ③學(xué)會“變”與“不變”判斷。“變”就是到達平衡過程中量“變”，而到達平衡后“不變”。否則，不一定平衡。 4.化學(xué)平衡移動分析時的注意事項 （1）判斷轉(zhuǎn)化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來，要視具體情況而定。 （2）壓強的影響實質(zhì)是濃度的影響，所以只有當這些“改變”造成濃度改變時，平衡才有可能移動。 （3）化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉(zhuǎn)的。新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。如①增大反應(yīng)物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達到新平衡時，A的濃度一定比原平衡大；②若將體系溫度從50 ℃升高到80 ℃，則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，達到新的平衡狀態(tài)時50 ℃q,在恒容密閉容器中反應(yīng)達到平衡時，下列說法正確的是 （ ） A．通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動 B．X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的n/m倍 C．增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率降低 D．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大 【答案】D 【解析】A、恒容條件下，通入稀有氣體使壓強增大，反應(yīng)混合物的濃度不變，正、逆反應(yīng)速率不變，平衡不移動，故A錯誤；B、可逆反應(yīng)達平衡時不同物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的倍，說明反應(yīng)到達平衡，故B錯誤；C、反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比轉(zhuǎn)化率相同，平衡時X、Y的轉(zhuǎn)化率相等，說明反應(yīng)開始時X、Y的物質(zhì)的量之比為m:n，故C錯誤；D、降低溫度平衡向正反應(yīng)移動，因為m+n>q，反應(yīng)混合氣體總的物質(zhì)的量減小，混合氣體總質(zhì)量不變，結(jié)合M=可以知道混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，故降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，所以D選項是正確的。答案選D。 【 名師揭秘】構(gòu)建平衡建立的途徑是解題關(guān)鍵，注意等效平衡規(guī)律：①恒溫恒壓下，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，滿足對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同，為等效平衡；②恒溫恒容下，若反應(yīng)前后氣體氣體發(fā)生變化，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，滿足對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，為等效平衡；若反應(yīng)前后氣體的體積不變，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，滿足對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同，為等效平衡。 1．【2018江蘇卷】一定溫度下，在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)，測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 下列說法正確的是 （ ） A．v1< v2，c2< 2c1 B．K1> K3，p2> 2p3 C．v1< v3，α1(SO2 ) >α3(SO2 ) D．c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1 【答案】CD 【解析】分析：對比容器的特點，將容器1和容器2對比，將容器1和容器3對比。容器2中加入4molSO3等效于在相同條件下反應(yīng)物投入量為4molSO2和2molO2，容器2中起始反應(yīng)物物質(zhì)的量為容器1的兩倍，容器2相當于在容器1達平衡后增大壓強，將容器的體積縮小為原來的一半，增大壓強化學(xué)反應(yīng)速率加快，υ2υ1，增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡時c22c1，p22p1，α1（SO2）+α2（SO3）1，容器1和容器2溫度相同，K1=K2；容器3相當于在容器1達到平衡后升高溫度，升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快，υ3υ1，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡時c3c1，p3p1，α3（SO2）α1（SO2），K3K1。 詳解：對比容器的特點，將容器1和容器2對比，將容器1和容器3對比。容器2中加入4molSO3等效于在相同條件下反應(yīng)物投入量為4molSO2和2molO2，容器2中起始反應(yīng)物物質(zhì)的量為容器1的兩倍，容器2相當于在容器1達平衡后增大壓強，將容器的體積縮小為原來的一半，增大壓強化學(xué)反應(yīng)速率加快，υ2υ1，增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡時c22c1，p22p1，α1（SO2）+α2（SO3）1，容器1和容器2溫度相同，K1=K2；容器3相當于在容器1達到平衡后升高溫度，升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快，υ3υ1，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡時c3c1，p3p1，α3（SO2）α1（SO2），K3K1。根據(jù)上述分析，A項，υ2υ1，c22c1，A項錯誤；B項，K3K1，p22p1，p3p1，則p22p3，B項錯誤；C項，υ3υ1，α3（SO2）α1（SO2），C項正確；D項，c22c1，c3c1，則c22c3，α1（SO2）+α2（SO3）1，α3（SO2）α1（SO2），則α2（SO3）+α3（SO2）1，D項正確；答案選CD。 點睛：本題考查化學(xué)平衡時各物理量之間的關(guān)系，解題時巧妙設(shè)計中間狀態(tài)，利用外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響判斷。如容器2先設(shè)計其完全等效平衡的起始態(tài)為4molSO2和2molO2，4molSO2和2molO2為兩倍容器1中物質(zhì)的量，起始物質(zhì)的量成倍變化時相當于增大壓強。 2．【2017天津卷】常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=210?5。已知：Ni(CO)4的沸點為42.2℃，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。 第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4； 第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來，加熱至230℃制得高純鎳。 下列判斷正確的是 （ ） A．增加c(CO)，平衡向正向移動，反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 B．第一階段，在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度，選50℃ C．第二階段，Ni(CO)4分解率較低 D．該反應(yīng)達到平衡時，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO) 【答案】B 【解析】A、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，所以增加c(CO)，平衡雖然向正向移動，但反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，A錯誤；B、50時，Ni(CO)4以氣態(tài)存在，有利于分離，從而促使平衡正向移動，B正確；C、230時，Ni(CO)4分解的平衡常數(shù)為5106，可知分解率較高，C錯誤；D、v生成[Ni(CO)4]表示正向速率，v生成(CO) 表示逆向速率，當4v生成[Ni(CO)4]= v生成(CO)時，反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)，D錯誤。故選B。 【名師點睛】本題考查平衡狀態(tài)的判定、平衡常數(shù)等。落實考試大綱修訂思路，考查學(xué)科的必備知識和方法?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)判斷有兩個依據(jù)，一是正逆反應(yīng)速率相等，二是“變量”不變。注意D項化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷容易粗心導(dǎo)致出錯。 3．【2017江蘇卷】溫度為T1時，在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g) 2NO(g)+O2 (g) (正反應(yīng)吸熱)。實驗測得：v正= v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2)，k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影響。下列說法正確的是 （ ） A．達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5 B．達平衡時，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大 C．達平衡時，容器Ⅲ中NO的體積分數(shù)小于50% D．當溫度改變?yōu)門2時，若k正=k逆，則 T2> T1 【答案】CD 【解析】由容器I中反應(yīng)2NO2 2NO+O2 起始量(mol/L) 0.6 0 0 變化量(mol/L) 0.4 0.4 0.2 平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.2 可以求出平衡常數(shù)K=，平衡時氣體的總物質(zhì)的量為0.8 mol，其中NO占0.4 mol，所以NO的體積分數(shù)為50%，。在平衡狀態(tài)下，v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗，所以k正c2(NO2)=k逆c2(NO)?c(O2)，進一步求出。A．顯然容器II的起始投料與容器I的平衡量相比，增大了反應(yīng)物濃度，平衡將向逆反應(yīng)方向移動，所以容器II在平衡時氣體的總物質(zhì)的量一定小于1 mol，故兩容器的壓強之比一定大于4：5，A錯誤；B．若容器II在某時刻，， 由反應(yīng) 2NO2 2NO + O2 起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2 變化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 0.3?2x 0.5+2x 0.2+x 因為，，解之得x=，求出此時濃度商Qc=>K，所以容器II達平衡時，一定小于1，B錯誤；C．若容器III在某時刻，NO的體積分數(shù)為50%， 由反應(yīng) 2NO2 2NO + O2 起始量(mol/L) 0 0.5 0.35 變化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 2x 0.5?2x 0.35?x 由0.5?2x=2x+0.35?x，解之得，x=0.05，求出此時濃度商Qc=>，說明此時反應(yīng)未達平衡，反應(yīng)繼續(xù)向逆反應(yīng)方向進行，NO進一步減少，所以C正確；D．溫度為T2時，>0.8，因為正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度后化學(xué)平衡常數(shù)變大，所以T2>T1，D正確。 【名師點睛】試題主要從濃度、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響以及平衡常數(shù)的計算等方面，考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等化學(xué)基本原理的理解和應(yīng)用，關(guān)注信息獲取、加工和處理能力的提高。解題時首先要分析反應(yīng)的特征，如是恒溫恒容還是恒溫恒壓反應(yīng)，是氣體分子數(shù)目增加的還是氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng)，其次分析所建立的平衡狀態(tài)的條件和平衡狀態(tài)的特征，最后逐一分析試題中所設(shè)計的選項，判斷是否正確。本題只給了一個平衡量，通過化學(xué)平衡計算的三步分析法，分析容器I中平衡態(tài)的各種與4個選項相關(guān)的數(shù)據(jù)，其他容器與I進行對比，通過濃度商分析反應(yīng)的方向，即可判斷。本題難度較大，如能用特殊值驗證的反證法，則可降低難度。 4．【2016年高考江蘇卷】一定溫度下，在3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 達到平衡。下列說法正確的是 （ ） A．該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱 B．達到平衡時，容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大 C．達到平衡時，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍 D．達到平衡時，容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大 【答案】AD 【解析】 試題分析：A、分析Ⅰ、Ⅲ中數(shù)據(jù)知反應(yīng)開始時Ⅰ中加入的H2、CO與Ⅲ中加入甲醇的物質(zhì)的量相當，平衡時甲醇的濃度：Ⅰ＞Ⅲ，溫度：Ⅰ＜Ⅲ，即升高溫度平衡逆向移動，該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)，A正確；B、Ⅱ相當于將容器Ⅰ的體積縮小二分之一，該反應(yīng)正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，增大壓強平衡正向移動，達到平衡時，容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的小，b錯誤；C、Ⅰ和Ⅱ?qū)Ρ?，Ⅱ相當于將容器Ⅰ的體積縮小二分之一，該反應(yīng)正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，增大壓強平衡正向移動，則Ⅱ中氫氣的濃度小于Ⅰ中氫氣濃度的2倍，Ⅲ和Ⅰ對比，平衡逆向移動，氫氣濃度增大，故達到平衡時，容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍，c錯誤；D、溫度：Ⅲ＞Ⅰ，當其他條件不變時，升高溫度反應(yīng)速率加快，故達到平衡時，容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大，d正確。答案選AD。 【考點定位】本題主要是考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)判斷與計算以及外界條件對反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響 【名師點晴】《高考考綱》明確要求：理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單的計算。化學(xué)反應(yīng)速率這一部分主要考查化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法、影響化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較和化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)圖像?；瘜W(xué)平衡是重要的化學(xué)基本理論，是中學(xué)化學(xué)的重點和難點，也是考查學(xué)生能力的重要載體，是高考歷久不衰的熱點?；瘜W(xué)平衡是包含溶解平衡、電離平衡、水解平衡等的一個平衡理論體系，而化學(xué)平衡則是這一體系的核心，是分析其他平衡移動的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)則是新課標地區(qū)的高考命題熱點，并且試題的綜合性強、能力要求高。解答時注意利用好放大縮小思想：該方法適用于起始投入物質(zhì)的物質(zhì)的量之間存在一定的倍數(shù)關(guān)系。它指的是將反應(yīng)容器的體積擴大一定的倍數(shù)，使起始物質(zhì)的濃度相同，則在一定條件下，可建立相同的平衡態(tài)。然后在此基礎(chǔ)上進行壓縮，使其還原為原來的濃度。分析在壓縮過程中，平衡如何移動，再依據(jù)勒夏特列原理，分析相關(guān)量的變化情況。 5．【2016年高考北京卷】下列食品添加劑中，其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是 （ ） A．抗氧化劑 B．調(diào)味劑 C．著色劑 D．增稠劑 【答案】A 【解析】 試題分析：A、抗氧化劑減少食品與氧氣的接觸，延緩氧化的反應(yīng)速率，A正確；B、調(diào)味劑是為了增加食品的味道，與速率無關(guān)，B錯誤；C、著色劑是為了給食品添加某種顏色，與速率無關(guān)，C錯誤；D、增稠劑是改變物質(zhì)的濃度，與速率無關(guān)，D錯誤，答案選A。 【考點定位】本題主要是考查食品添加劑的有關(guān)判斷 【名師點晴】化學(xué)是一門實用性很強的學(xué)科，在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用十分廣泛。食品添加劑關(guān)互我們每個人的健康，了解食品添加劑是每個人應(yīng)該掌握的基本常識，只有掌握一定的化學(xué)知識，才會使我們的生活質(zhì)量得以提升，也才會更安全、更健康。了解抗氧化劑、調(diào)味劑、著色劑、增稠劑的含義是解答的關(guān)鍵，注意相關(guān)知識的積累。 6．【2016年高考上海卷】（本題共12分） 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點。 完成下列填空： （1）目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原，所涉及的反應(yīng)方程式為： CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g） 已知H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加。 若溫度從300℃升至400℃，重新達到平衡，判斷下列表格中各物理量的變化。（選填“增大”、“減小”或“不變”） v正 v逆 平衡常數(shù)K 轉(zhuǎn)化率α （2）相同溫度時，上述反應(yīng)在不同起始濃度下分別達到平衡，各物質(zhì)的平衡濃度如下表： [CO2]/molL-1 [H2]/molL-1 [CH4]/molL-1 [H2O]/molL-1 平衡Ⅰ a b c d 平衡Ⅱ m n x y a、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為_________。 （3）碳酸：H2CO3，Ki1=4.310-7，Ki2=5.610-11 草酸：H2C2O4，Ki1=5.910-2，Ki2=6.410-5 0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（選填“大于”“小于”或“等于”） 等濃度廣東草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是___________。 若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合，溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_____。（選填編號） A．[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-] b．[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] c．[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] d．[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-] （4）人體血液中的碳酸和碳酸氫鹽存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，當有少量酸性或堿性物質(zhì)進入血液中時，血液的pH變化不大，用平衡移動原理解釋上述現(xiàn)象。 ________________________________ 【答案】（1） v正 v逆 平衡常數(shù)K 轉(zhuǎn)化率α 增大 增大 減小 減小 （2） （3）大于；草酸；ac （4）當少量酸性物質(zhì)進入血液中，平衡向右移動，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當少量堿性物質(zhì)進入血液中，平衡向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。（合理即給分） 【解析】 試題分析：（1）H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加，這說明升高溫度平衡逆反應(yīng)方向進行，即正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。升高溫度正逆反應(yīng)速率均增大，平衡逆反應(yīng)方向進行，平衡常數(shù)減小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。 （2）相同溫度時平衡常數(shù)不變，則a、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為。 （3）根據(jù)電離常數(shù)可知草酸的酸性強于碳酸，則碳酸鈉的水解程度大于草酸鈉，所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。草酸的酸性強于碳酸，則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是草酸。A．草酸的二級電離常數(shù)均大于碳酸的，所以草酸的電離程度大于，因此溶液中[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[HCO3-]>[CO32-]，a正確；B．根據(jù)a中分析可知b錯誤；c．根據(jù)a中分析可知c正確；d．根據(jù)a中分析可知d錯誤，答案選ac。 （4）根據(jù)平衡可知當少量酸性物質(zhì)進入血液中，平衡向右移動，使H+濃度變化較小，血液中的pH基本不變；當少量堿性物質(zhì)進入血液中，平衡向左移動，使H+濃度變化較小，血液的pH基本不變。 【考點定位】考查外界條件對平衡狀態(tài)的影響、電離常數(shù)應(yīng)用等。 【名師點睛】高中化學(xué)中，我們除了學(xué)習了化學(xué)反應(yīng)平衡以外，還學(xué)習了水溶液中的電離平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。溶液中的這三大平衡，和普通的化學(xué)反應(yīng)平衡一樣，都適用勒夏特列原理，所有關(guān)于平衡的原理、規(guī)律、計算都是相通的，在學(xué)習過程中，不可將他們割裂開來。 勒夏特列原理（又稱平衡移動原理）的內(nèi)容是：改變影響平衡的一個因素，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。關(guān)鍵詞“減弱”有兩層含義，（1）平衡移動方向：與改變條件相反的方向；（2）平衡移動程度：不能抵消這種改變。它定性揭示了化學(xué)平衡與外界條件的關(guān)系，在幫助中學(xué)生判斷平衡移動方向，分析平衡移動后濃度、體積百分含量、轉(zhuǎn)化率變化等方面非常方便實用。而且“勒夏特列原理有廣泛適用性，可用于研究所有的化學(xué)動態(tài)平衡，如沉淀溶解平衡、電離平衡、鹽類水解平衡等，所以它是一個很重要的基本規(guī)律。另外注意平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，溫度不變，K值不變。 7．【2016年高考天津卷】(14分)氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。回答下列問題： （3）在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應(yīng)：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0達到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。 a．容器內(nèi)氣體壓強保持不變 b．吸收y mol H2只需1 mol MHx c．若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 d．若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫) （4）利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化形式為_______。 【答案】 （3）ac （4）光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 【解析】 試題分析： （3）MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0，該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng)。a.平衡時氣體的物質(zhì)的量不變，壓強不變，正確；b.該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，吸收y mol H2需要大于1 mol 的MHx，錯誤；c.降低溫度，平衡向正反應(yīng)分析移動，平衡常數(shù)增大，正確；d.向容器內(nèi)通入少量氫氣，相當于增大壓強，平衡正向移動，v(放氫)＜v(吸氫)，錯誤；故選ac； （4）利用太陽能直接分解水制氫，是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故答案為：光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 【考點定位】考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、電解原理及其應(yīng)用 【名師點晴】本題考查的知識點較多，以氫氣利用為線索考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、電解原理及其應(yīng)用、化學(xué)平衡的移動及其影響因素等相關(guān)知識。在書寫燃料電池電極反應(yīng)時，要注意掌握一般的書寫方法：①電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則；②將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；③負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)(如+4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在)；④溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H+結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-。本題的易錯點和難點是c(Na2FeO4)低于最高值的原因分析。分析時，要注意從題目中尋找線索并結(jié)合反應(yīng)的特征分析。 8．【2016年高考新課標Ⅱ卷】丙烯腈（CH2=CHCN）是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等，回答下列問題： （1）以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副產(chǎn)物丙烯醛（C3H4O）的熱化學(xué)方程式如下： ① C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol ② C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) △H=-353kJ/mol 兩個反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是 ；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是 。 （2）圖（a）為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度為460OC．低于460OC時，丙烯腈的產(chǎn)率 （填“是”或者“不是”）對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是 ；高于460OC時，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是 （雙選，填標號） A．催化劑活性降低 B．平衡常數(shù)變大 C．副反應(yīng)增多 D．反應(yīng)活化能增大 （3）丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n（氨）/n（丙烯）的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，最佳n（氨）/n（丙烯）約為 ，理由是。進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為 【答案】27.（1）兩個反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)；降低溫度、降低壓強；催化劑； （2）不是；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低 ；AC （3）1 ； 該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低； 1:7.5:1 【解析】 試題分析：（1）因為兩個反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)，所以熱力學(xué)趨勢大；該反應(yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng)，所以降低溫度、降低壓強有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率；由圖a可知，提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑。 （2）因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低，反應(yīng)剛開始進行，尚未達到平衡狀態(tài)，460OC以前是建立平衡的過程，所以低于460OC時，丙烯腈的產(chǎn)率不是對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率；高于460OC時，丙烯腈產(chǎn)率降低，A．催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高，若溫度過高，催化劑活性降低，正確；B．平衡常數(shù)的大小不影響產(chǎn)率，錯誤；C．根據(jù)題意，副產(chǎn)物有丙烯醛，副反應(yīng)增多導(dǎo)致產(chǎn)率下降，正確；D．反應(yīng)活化能的大小不影響平衡，錯誤；答案選AC。 （3）根據(jù)圖像可知，當n（氨）/n（丙烯）約為1時，該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨氣、氧氣、丙烯按1:1.5:1的體積比加入反應(yīng)達到最佳狀態(tài)，而空氣中氧氣約占20%，所以進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為1:7.5:1。 【考點定位】考查影響化學(xué)平衡的因素，化學(xué)圖像的分析與判斷，化學(xué)計算等知識。 【名師點睛】本題考查影響化學(xué)平衡的因素，化學(xué)圖像的分析與判斷，化學(xué)計算等知識。該題是對化學(xué)平衡的集中考查，涉及的知識點不多，解題的關(guān)鍵點是看懂圖像的含義，看圖像時：①一看面：縱坐標與橫坐標的意義；②二看線：線的走向和變化趨勢；③三看點：起點，拐點，終點，然后根據(jù)圖象中呈現(xiàn)的關(guān)系、題給信息和所學(xué)知識相結(jié)合，做出符合題目要求的解答。 9．【2017新課標1卷】（3）H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時，將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.02。 ①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率=_______%，反應(yīng)平衡常數(shù)K=________。 ②在620 K重復(fù)試驗，平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率_____，該反應(yīng)的H_____0。（填“>”“<”或“=”） ③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是________（填標號） A．H2S B．CO2 C．COS D．N2 【答案】（3）①2.5 2.810–3 ②> > ③B 【解析】（3）① H2S(g) + CO2(g)COS(g)+ H2O(g) 開始 0.40mol 0.10mol 0 0 反應(yīng) x x x x 平衡 (0.40–x)mol (0.10–x)mol x x 解得x=0.01mol，所以H2S的轉(zhuǎn)化率是 由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，所以在該條件下反應(yīng)達到平衡時化學(xué)平衡常數(shù)； ②根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知溫度由610K升高到620K時，化學(xué)反應(yīng)達到平衡，水的物質(zhì)的量分數(shù)由0.02變?yōu)?.03，所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大。α2>α1；根據(jù)題意可知：升高溫度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，根據(jù)平衡移動原理：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故△H>0；③A．增大H2S的濃度，平衡正向移動，但加入量遠遠大于平衡移動轉(zhuǎn)化消耗量，所以H2S轉(zhuǎn)化率降低，A錯誤；B．增大CO2的濃度，平衡正向移動，使更多的H2S反應(yīng)，所以H2S轉(zhuǎn)化率增大，B正確；C．COS是生成物，增大生成物的濃度，平衡逆向移動，H2S轉(zhuǎn)化率降低，C錯誤；D．N2是與反應(yīng)體系無關(guān)的氣體，充入N2，不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，所以對H2S轉(zhuǎn)化率無影響，D錯誤。答案選B。 10．【2018新課標1卷】采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。回答下列問題 （1）1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為___________。 （2）F．Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時N2O5(g)分解反應(yīng)： 其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示（t=∞時，N2O5(g)完全分解）： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞ p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 ①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJmol?1 2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJmol?1 則反應(yīng)N2O5(g)＝2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=_______ kJmol?1。 ②研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62 min時，測得體系中pO2=2.9 kPa，則此時的=________kPa，v=_______kPamin?1。 ③若提高反應(yīng)溫度至35℃，則N2O5(g)完全分解后體系壓強p∞(35℃)____63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。 ④25℃時N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計算結(jié)果保留1位小數(shù)）。 （3）對于反應(yīng)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A．Ogg提出如下反應(yīng)歷程： 第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡 第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反應(yīng) 第三步 NO+NO3→2NO2 快反應(yīng) 其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_______（填標號)。 A．v(第一步的逆反應(yīng))＞v(第二步反應(yīng)) B．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3 C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效 D．第三步反應(yīng)活化能較高 【答案】 O2 53.1 30.0 6.010－2 大于 溫度提高，體積不變，總壓強提高；NO2二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強提高 13.4 AC 【解析】分析：（1）根據(jù)還原劑失去電子轉(zhuǎn)化為氧化產(chǎn)物判斷； （2）①根據(jù)蓋斯定律計算； ②根據(jù)壓強之比是物質(zhì)的量之比計算； ③根據(jù)溫度對壓強和平衡狀態(tài)的影響分析； ④根據(jù)五氧化二氮完全分解時的壓強計算出二氧化氮、氧氣的壓強，然后再根據(jù)二氧化氮轉(zhuǎn)化的方程式計算平衡時二氧化氮、四氧化二氮的壓強。 （3）根據(jù)三步反應(yīng)的特點分析判斷。 詳解：（1）氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑，硝酸銀中只有氧元素化合價會升高，所以氧化產(chǎn)物是氧氣，分子式為O2； （2）①已知： ⅰ、2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) △H1＝－4.4kJ/mol ⅱ、2NO2(g)＝N2O4(g) △H2＝－55.3kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律可知ⅰ2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g) △H1＝＋53.1kJ/mol； ②根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1:2，又因為壓強之比是物質(zhì)的量之比，所以消耗五氧化二氮減少的壓強是2.9kPa2＝5.8kPa，則此時五氧化二氮的壓強是35.8kPa－5.8kPa＝30.0kPa，因此此時反應(yīng)速率v＝2.010－330＝6.010－2（kPamin－1）； ③由于溫度升高，容器容積不變，總壓強提高，且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強提高，所以若提高反應(yīng)溫度至35℃，則N2O5(g)完全分解后體系壓強p∞(35℃)大于63.1 kPa。 ④根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時的壓強是63.1kPa，根據(jù)方程式可知完全分解時最初生成的二氧化氮的壓強是35.8kPa2＝71.6 kPa，氧氣是35.8kPa2＝17.9 kPa，總壓強應(yīng)該是71.6 kPa+17.9 kPa＝89.5 kPa，平衡后壓強減少了89.5 kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時四氧化二氮對應(yīng)的壓強是26.4kPa，二氧化氮對應(yīng)的壓強是71.6 kPa－26.4kPa2＝18.8kPa，則反應(yīng)的平衡常數(shù)。 （3）A、第一步反應(yīng)快，所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率，A正確； B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO，B錯誤； C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知NO2與NO3的碰撞僅部分有效，C正確； D、第三步反應(yīng)快，所以第三步反應(yīng)的活化能較低，D錯誤。答案選AC。 點睛：本題主要是考查化學(xué)反應(yīng)原理，側(cè)重于化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的有關(guān)分析與計算，題目難度較大。試題設(shè)計新穎，陌生感強，計算量較大，對學(xué)生的要求較高。壓強和平衡常數(shù)的計算是解答的難點，注意從阿伏加德羅定律的角度去理解壓強與氣體物質(zhì)的量之間的關(guān)系，注意結(jié)合反應(yīng)的方程式和表中數(shù)據(jù)的靈活應(yīng)用。也可以直接把壓強看作是物質(zhì)的量利用三段式計算。 11．【2018新課標2卷】CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}： （1）CH4-CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJmol?1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJmol?1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJmol?1 該催化重整反應(yīng)的ΔH==______ kJmol?1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是____（填標號）。 A．高溫低壓 B．低溫高壓 C．高溫高壓 D．低溫低壓 某溫度下，在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應(yīng)，達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，其平衡常數(shù)為_______mol2L?2。 （2）反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低，同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。 相關(guān)數(shù)據(jù)如下表： 積碳反應(yīng) CH4(g)=C(s)+2H2(g) 消碳反應(yīng) CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH/(kJmol?1) 75 172 活化能/ (kJmol?1) 催化劑X 33 91 催化劑Y 43 72 ①由上表判斷，催化劑X____Y（填“優(yōu)于”或“劣于”），理由是_________________。在反應(yīng)進料氣組成、壓強及反應(yīng)時間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時，下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）和速率（v）的敘述正確的是________填標號）。 A．K積、K消均增加 B．v積減小，v消增加 C．K積減小，K消增加 D．v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大 ②在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)[p(CO2)]-0.5（k為速率常數(shù)）。在p(CH4)一定時，不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如圖所示，則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序為________________。 【答案】 247 A 劣于 相對于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率?。欢挤磻?yīng)活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大 AD pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2) 【解析】分析：（1）根據(jù)蓋斯定律計算；根據(jù)反應(yīng)特點結(jié)合溫度和壓強對平衡狀態(tài)的影響解答；根據(jù)轉(zhuǎn)化率利用三段式計算平衡常數(shù)； （2）①根據(jù)活化能對反應(yīng)的影響分析；根據(jù)反應(yīng)熱結(jié)合溫度對平衡狀態(tài)的影響以及圖像曲線變化趨勢解答； ②根據(jù)反應(yīng)速率方程式分析影響其因素結(jié)合圖像解答。 詳解：（1）已知： ①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJmol?1 ②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJmol?1 ③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJmol?1 根據(jù)蓋斯定律可知③2－②－①即得到該催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=＋247 kJmol?1。正反應(yīng)是體積增大的吸熱反應(yīng)，所以有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓，答案選A；某溫度下，在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應(yīng)，達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，根據(jù)方程式可知 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) 起始濃度（mol/L） 1 0.5 0 0 轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 0.25 0.25 0.5 0.5 平衡濃度（mol/L） 0.75 0.25 0.5 0.5 所以其平衡常數(shù)為mol2L?2。 （2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知相對于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率??；而消碳反應(yīng)活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大，所以催化劑X劣于Y。A．正反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行，因此K積、K消均增加，A正確；B．升高溫度反應(yīng)速率均增大，B錯誤；C．根據(jù)A中分析可知選項C錯誤；D．積碳量達到最大值以后再升高溫度積碳量降低，這說明v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大，D正確。答案選AD。 ②根據(jù)反應(yīng)速率方程式可知在p(CH4)一定時，生成速率隨p(CO2)的升高而降低，所以根據(jù)圖像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序為pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。 點睛：本題主要是考查影響化學(xué)平衡的因素，化學(xué)圖像的分析與判斷，化學(xué)計算等知識。圖像分析是解答的易錯點和難點，注意化學(xué)平衡圖像分析的答題技巧，看圖像時：①一看面：縱坐標與橫坐標的意義；②二看線：線的走向和變化趨勢；③三看點：起點，拐點，終點，然后根據(jù)圖象中呈現(xiàn)的關(guān)系、題給信息和所學(xué)知識相結(jié)合，做出符合題目要求的解答。 夯實基礎(chǔ)： 1．【上海嘉定區(qū)2019屆高三化學(xué)一?！緾O和NO都是汽車尾氣中的有害氣體，它們在催化轉(zhuǎn)換器中能反應(yīng)生成氮氣和CO2，對此反應(yīng)，下列說法中錯誤的是 （ ） A．改變壓強不可以改變反應(yīng)速率 B．使用催化劑能同時增加正、逆反應(yīng)的速率 C．增加壓強能增加反應(yīng)速率 D．升高溫度能增加吸熱方向的反應(yīng)速率 【答案】A 【解析】A. 改變壓強如果能改變物質(zhì)的濃度，則可以改變反應(yīng)速率，A錯誤；B. 使用催化劑能降低活化能，因此可同時增加正、逆反應(yīng)的速率，B正確；C. 根據(jù)A中的分析可知增加壓強能增加反應(yīng)速率，C正確；D. 升高溫度能增大活化分子的百分數(shù)，因此可以加快反應(yīng)速率，D正確；答案選A。 2．【河北安平中學(xué)2019屆高三第五次月考】0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL，與10mL水混合，反應(yīng)速率為v1mol/(Ls)；0.2mol/LNa2S2O3溶液和0.2mol/LH2SO4溶液各5mL，與20mL水混合，反應(yīng)速率為v2mol/(Ls)。則v1和v2的關(guān)系是 （