专题十 化学反应速率与化学平衡-学易金卷：三年（2021-2023）高考化学真题分项汇编（新高考专用）

专题十 化学反应速率与化学平衡 考点1 化学反应速率及影响因素 1．（2023·广东卷，15）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是    A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 【答案】C 【解析】由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确。 2．（2022·浙江6月选考，20）恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是 (　) 编号 时间/min c(NH3)/　　　　　 　 (10-3 mol·L-1)　　　 表面积/cm2　　　 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A.实验①,0~20 min,v(N2)=1.00×10-5mol·L-1·min-1 B.实验②,60 min时处于平衡状态,x≠0.40 C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大 D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大 【答案】C　 【解析】实验①中,0~20 min,氨气浓度变化量为2.40×10-3 mol·L-1-2.00×10-3 mol·L-1=4.00×10-4 mol·L-1,v(NH3)==2.00×10-5 mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=v(NH3)=1.00×10-5 mol·L-1·min-1,A正确;催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡移动,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4 mol·L-1,则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4 mol·L-1,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,因此实验②处于平衡状态时c(NH3)<0.2 mol·L-1,由表格数据可知,三个实验均是匀速的,实验②中20 min内NH3减少4.00×10-4 mol·L-1,又因该反应为可逆反应,不能反应完全,则60 min时实验②处于平衡状态,x≠0.4,B正确;实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,实验①、实验②中0~20 min、20~40 min氨气浓度变化量都是4.00×10-4 mol·L-1,C错误;对比实验①和实验③,氨气起始浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,实验③的反应速率大,说明相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D正确。 3．（2022·广东卷，15）在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则 (　) A.无催化剂时,反应不能进行 B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低 C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1 【答案】D　 【解析】由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好,说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低,反应更快,故B错误;使用催化剂Ⅱ时,在0~2 min内Y的浓度变化了2.0 mol·L-1,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol·L-1,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化,故C错误;使用催化剂Ⅰ时,在0~2 min内,Y的浓度变化了 4.0 mol·L-1,则v(Y) == =2.0 mol·L-1·min-1,v(X) =v(Y) =×2.0 mol·L-1·min-1=1.0 mol·L-1·min-1,故D正确。 4．（2022·湖南卷，12）反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示: 下列有关四种不同反应进程的