发布时间 : 星期六 文章2020年高考化学专项提升 化学反应速率和化学平衡(综合提升卷)(解析版)更新完毕开始阅读
1.0?0.67?molgL－1?【解析】A、（1）根据v=△c/t可计算出B的反应速率为 =8.25xl0
2?20min-3
moI.L-l.min-l，故A
正确；B、由表中数据可知，该反应为反应前后气体分子数不变的可逆反应。实验②的平衡状态与实验①相同，但是到达所用的时间较少，说明该容器中的反应速率较大。催化剂能改变反应速率，但不改变平衡，①②平衡时浓度相同，但反应速率更快，可能使用了催化剂，故B正确；C、比较实验①和实验③中的数据可知，在相同温度下，实验③中的A的平衡浓度大于实验①，所以反应过程中，反应速率也比实验①中的大，在相同温度下，该反应的起始浓度与平衡浓度成比例，故 ③中y= 1.2 moIL，故C错误；D、比较实验④和实验①中数据可知，温度升高，起始浓度相同，但平衡A的浓度变小，说明平衡正向移动，故可判断该反应的正反应为吸反应
9．（2019·上海高考模拟）一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)+Q（Q>0），图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是（ ）
.-l
A．降低温度
C．增大反应物中NO的浓度 【答案】A
B．加催化剂
D．向密闭容器中加入氩气
【解析】反应：2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)+Q（Q>0）的正反应是气体体积减小的放热反应，结合图像可知a变为b的反应速率减小，平衡时NO的转化率增大，据此判断。A.降低温度，化学反应速率减小；由于该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡向放热的正反应方向移动，NO的转化率增大，A符合题意；B.加催化剂可以加快化学反应速率，且不能使化学平衡发生移动，与化学图像不符合，B不符合题意；C.增大反应物中NO的浓度化学反应速率比原来快，但会使NO的转化率降低，C不符合题意；D.向密闭容器中加入氩气，由于不能改变物质的浓度，因此不能改变化学反应速率，也不能使化学平衡发生移动，NO转化率不变，D不符合题意；故合理选项是A。
10．（2019·北京高考模拟）高炉炼铁过程中发生反应： 反应在不同温度下的平衡常数见表。
12垐? Fe2O3(s)＋CO(g) 噲? Fe(s)＋CO2(g)，该33温度T/℃ 平衡常数K
下列说法正确的是
A．增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量
1000 4.0 1150 3.7 1300 3.5 B．由表中数据可判断该反应：反应物的总能量＞生成物的总能量 C．为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大c(CO)
D．1000℃下Fe2O3与CO反应，t min达到平衡时c(CO) =2×10-3 mol/L，则用CO表示该反应的平均速率为2×10-3/t mol/(L·min) 【答案】B
【解析】A.高炉煤气的成分与高炉高度是没有关系的,煤气中CO的含量是高炉生产的产物, 增加高炉的高度，不影响化学平衡移动，不会降低CO的含量，故A错误；B. 由表中数据可知升高温度，该反应的平衡常数降低，所以该反应属于放热反应，反应物的总能量＞生成物的总能量，故B正确；C.平衡常数只和温度有关，所以增大c(CO)不会改变K，故C错误；D. 1000℃下
-3
-3
1Fe2O3(s)＋CO(g)32Fe(s)＋CO2(g)，3K=c(CO2)/ c(CO) =4, c(CO) =2×10mol/L, c(CO2)=8×10mol/L,因为方程式中CO和CO2的计量数相等，
8?10?3所以CO的平均速率为 mol/(L·min)，故D错误；答案：B。
t11.（2019·全国高考真题）水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
（1）Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________H2（填“大于”或“小于”）。 （2）721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________（填标号）。
A．＜0.25 B．0.25 C．0.25~0.50 D．0.50 E．＞0.50
（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用
标注。
可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
（4）Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。
计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率v(a)=___________kPa·min?1。467 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。489 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。
【答案】（1）大于 （2）C （3）小于 2.02 COOHg+Hg+H2Og＝COOHg+2Hg+OHg或H2Og＝Hg+OH
g （4）0.0047 b c a d
【解析】（1）H2还原氧化钴的方程式为：H2(g)＋CoO(s)
Co(s)＋H2O(g)；CO还原氧化钴的方程式为：CO(g)
＋CoO(s)
n?H2?Co(s)＋CO2(g)，平衡时H2还原体系中H2的物质的量分数（）高于CO还原
n?H2?+n?H2O?n?CO?），故还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO大于H2；
n?CO?+n?CO2?体系中CO的物质的量分数（
（2）721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，可设其物质的量为1mol，则
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始（mol） 1 1 0 0 转化（mol） x x x x
平衡（mol） 1-x 1-x x x
n?H2?xmolx==则平衡时体系中H2的物质的量分数=，因该反应为可逆反应，故x<1，n总21-x+1-x+x+xmol????????可假设二者的还原倾向相等，则x=0.5，由（1）可知CO的还原倾向大于H2，所以CO更易转化为H2，故x>0.5，由此可判断最终平衡时体系中H2的物质的量分数介于0.25~0.50，故答案为C；
（3）根据水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，
CO(g)+H2O(g)的能量（-0.32eV）高于CO2(g)+H2(g)的能量（-0.83eV），故水煤气变换的ΔH小于0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：
其最大能垒（活化能）E正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV；该步骤的反应物为COOHg+Hg+H2Og＝COOHg+2Hg+OHg；因反应前后COOHg和1个Hg未发生改变，也可以表述成H2Og＝Hg+OHg；
（4）由图可知，30~90 min内a曲线对应物质的分压变化量Δp=（4.08-3.80）kPa=0.28 kPa，故曲线a的反应在30~90 min内的平均速率v(a)=
0.28 kPa=0.0047 kPa·min?1；由（2）中分析得出H2的物质的量分
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