内容正文:
2025年天津高考一轮专练——速率平衡选择题
一、单选题
1.(2024·天津红桥·统考二模)2021 年我国科学家以CO2 为原料人工合成淀粉,其效率约为传统农业生产淀粉的
8.5 倍,其部分合成路线如图所示,下列有关说法正确的是
学科网(北京)股份有限公司
催化剂
A.反应①为CO2 +3H2 CH3OH+H2O
B.HCHO 的水溶液能使蛋白质发生盐析
(
3
)C.化合物 a 能与 NaOH 发生反应 D.用淀粉可检验食盐中的IO
2.(2024·天津南开·统考二模)在两个密闭的锥形瓶中,0.05g 形状相同的镁条(过量)分别与 2mL 2mol/L 的盐酸和醋酸反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。
下列说法正确的是
A.两个反应的离子方程式均为Mg+2H+
B.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
C.反应中醋酸的电离被促进,两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.任意相同时间段内,盐酸与 Mg 反应的化学反应速率均快于醋酸与 Mg 反应的化学反应速率
3.(2024·天津·统考二模)向 2L 容密闭容器中投入一定量的 CO 和H2 ,发生如下反应:
2COg 4H2 g CH3CH2OHg H2Og
[ n H2 ]的关系如下图所示。
n CO
A. Q 0
B.投料比:1 2
H Q kJ mol1 ,CO 的平衡转化率与温度、投料比
C.在 400K、2 2 条件下,反应Ⅰ的平衡常数的值为 0.25
D.在 500K、3 条件下,增大压强,CO 的平衡转化率能从
Y 点到 Z 点
4.(2024·天津河东·统考一模)一定温度下,在三个体积均为1L 的恒容密闭容器中发生反应:
2CH3OH(g) CH3OCH3 (g)+H2O(g)
容器编号
温度(℃)
起始物质的量( mol )
平衡物质的量( mol )
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
①
387
0.20
0.080
0.080
②
387
0.40
③
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是 A.该反应的正反应为吸热反应
B.达到平衡时,容器①中的CH3OH 体积分数比容器②中的小
C.若容器①中反应达到平衡时增大压强,则各物质浓度保持不变
D.若起始向容器①中充入CH3OH 0.10mol 、 CH3OCH3 0.10mol 、H2O 0.10mol ,则反应将向正反应方向进行
5.(2024·天津·统考一模) NO2 和N2O4 存在平衡: 2NO2 (g) N2O4 (g) ΔH <0 。下列分析正确的是
A.1mol 平衡混合气体中含 N 原子大于1mol
B.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
C.恒容时,充入少量Ne,平衡正向移动导致气体颜色变浅
D.断裂2mol NO 2 中的共价键所需能量大于断裂1mol N 2O4 中的共价键所需能量
6.(2024·天津·统考二模)对于反应 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),下列说法正确的是 A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.反应达平衡后再通入 O2,SO3 的体积分数一定增加
C.反应在高温、催化剂条件下进行可提高 SO2 的平衡转化率
D.2mol SO2(g)和 1mol O2(g)所含键能总和比 2mol SO3(g)所含键能小
7.(2024·天津津南·天津市咸水沽第一中学校考模拟预测)某化学小组通过测定溶液 pH,计算 K2Cr2O7 溶液中
“Cr2O 2 (橙色)+H2O 2CrO 2 (黄色)+2H+”
实验序号
温度(℃)
K2Cr2O7 溶液浓度(mol/L)
pH
平衡常数
①
26.3
0.1000
a
2.5×10-15
②
26.3
0.3000
3.78
b
③
50.0
0.1000
3.75
1.01×10-14
下列说法不.合.理.的是 A.a 大于 3.78,b 等于 2.5×10-15
10-15.12
B.实验②对应平衡常数 b 计算式为
0.3000-
10-3.78
2
C.由实验①③结果可说明该反应为吸热反应
D.向实验①的 2mL 溶液中加入 6 滴 6mol/LNaOH 溶液,溶液橙色加深;恢复原温度,平衡常数不变
8.(2024·天津·统考一模)合成氨工业中,原料气(N2、H2 及少量 CO、NH3 的混合气)在进入合成塔前需经过铜
氨液处理,目的是吸收原料气中的 CO,其反应式为: Cu NH3
2 + +CO+NH3 � Cu NH3
CO+
△H<0,下
(
3
)列说法或判断错误的是
A.必须除去原料气中 CO 的原因是防止催化剂中毒
B.[Cu(NH3)3CO]+中非金属元素电负性:O>N>C>H
C.可采用低压高温的条件使吸收 CO 后的铜氨液再生,恢复其吸收 CO 的能力以供循环使用
D.[Cu(NH3)2]+中含有σ键的数目为6
9.(2024·天津宁河·天津市宁河区芦台第一中学校考二模)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯: CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量 CH3OH 和 CO,测得相同时间内 CO 的转化率随温度变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应速率 v(b)>v(d)
B.由图可知生产时反应温度控制在 80~85℃为宜
C.b 条件下延长反应时间,CO 的转化率保持不变
D.d→e,CO 的转化率随温度的升高而减小,可能是因为该反应吸热,升高温度反应逆向移动
10.(2024·天津·模拟预测)我国科学家在全球首次实现二氧化碳到淀粉的合成,其第一阶段是将二氧化碳催化加氢制得甲醇,反应方程式如下:
Ⅰ: CO2 (g) H2 (g) CO(g) H2 O(g)
Ⅱ: CO(g) H2 (g) HCHO(g)
Ⅲ: HCHO(g) H2 (g) CH3OH(g)
向容积为2L 的密闭装置中充入4mol CO2 和6mol H2 ,在 t℃下反应, 5min 后达平衡状态.测得容器内
n CH3OH =0.8mol , n H2 =2mol , n(HCHO)=0.4mol ,下列说法错误的是
A.可以通过监测容器内的总压来判断反应Ⅰ是否达到平衡
B.达平衡时,用H2O表示的反应Ⅰ的平均反应速率为0.2mol L1 min1
C.t℃下,反应Ⅱ的平衡常数为0.5mol1 L
D.向容器内再投入4mol CO2 和6mol H2 ,再次平衡后, n H2 >4mol
11.(2024·天津·模拟预测)一定温度下,向三个相同体积的密闭容器中充入一定量的 Q 和 P,发生反应:Q(g)
+3P(g)⇌ 2R(g)。
容器
温度/℃
物质起始浓度/mol∙L-1
物质平衡浓度
/mol∙L-1
达到平衡所需时间
/min
Q
P
R
甲
280
1.5
3.0
1.8
20
乙
280
4.5
9.0
15
丙
360
1.5
3.0
1.2
8
下列说法错误的是 A.该反应是放热反应
B.反应到达平衡时,容器甲中的平均速率:v(Q)=0.045mol·L-1·min-1 C.反应到达平衡时,容器乙中,物质 P 的转化率为 90%
D.反应到达平衡时,向容器丙中再充入 0.1mol·L-1 的 Q、0.2mol·L-1 的 P 和 0.2mol·L-1 的 R,则反应将向正反应方向进行
12.(2024·天津·模拟预测)对于反应 4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g),下列说法正确的是 A.该反应△S>0
B.使用催化剂能降低该反应的△H
C.反应中每消耗 1molO2 转移电子数约为 4×6.02×1023
D.反应的平衡常数为
13.(2024·天津北辰·天津市第四十七中学校考模拟预测)据文献报道,某反应的反应历程如图所示:
下列有关该历程的说法正确的是
A.总反应化学方程式为 4NH3+3O2
催化剂
2N2+6H2O
B.Ti4+…NH2-N=O 是催化剂
C.Ti4+是中间产物
D.Ti4+…NH2-N=O→Ti4++N2+H2O 属于分解反应
14.(2024·天津河西·天津市新华中学校考一模)在容积为 VL 的恒温密闭容器中模拟工业合成氨。充入 N2 和 H2
的总物质的量为 1mol,容器内各组分的物质的量分数与反应时间 t 的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.a 表示 N2 物质的量分数的变化情况物质的量分数
0.2
(
1
)B.0~t1min,v(H2)= Vt mol·L-1·min-1
C.t2min 时,NH3 的分解速率小于其生成速率
D.t3min 时改变的条件可能为减小容器容积
15.(2024·天津·模拟预测)在催化剂作用下,HCOOH 分解生成 CO2 和 H2 可能的反应机理如图所示,研究发现:其他条件不变时,可以用 HCOOK 溶液代替 HCOOH 获得 H2。下列说法不.正.确.的是
A.HCOOD 催化释氢反应除生成 CO2 外,还生成 HD B.A、B、C 均为该反应过程中的中间产物
C.用 HCOOK 溶液代替 HCOOH 可以提高释放氢气的速率和氢气的纯度
D.催化剂催化过程中发生了共价键的断裂和形成
16.(2024·天津·校联考二模)SO2 既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产 SO3 并进而制得硫酸等,其反应原理为:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。实验室可用铜和浓硫酸制取 SO2。对于反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.反应达平衡后再通入 O2,SO3 的体积分数一定增加
C.反应在高温、催化剂条件下进行可提高 SO2 的平衡转化率
D.2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)所含键能总和比 2 mol SO3(g)所含键能小
17.(2024·天津·模拟预测)CO2 催化加氢合成二甲醚是一种 CO2 转化方法,其过程中主要发生下列反应:反应 I:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.2 kJ·mol-1
反应 II:2CO2(g)+6H2(g) =CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H = -122.5 kJ·mol-1
在恒压、CO2 和 H2 的起始量一定的条件下,CO2 平衡转化率和平衡时 CH3OCH3 的选择性随温度的变化如图。其
(
3
3
反应的CO
的
物质的
量
)中:CH OCH 的选择性= 2×CH3OCH3的物质的量×100% 。下列说法正确的是
2
A.其他条件不变,升高温度。CO2 的转化率一定随着温度升高而降低
B.曲线 b 表示平衡时 CH3OCH3 的选择性随温度的变化情况
C.其它条件不变,增加氢气的投入量,一定能提高 CH3OCH3 的产率 D.220°C 时,在催化剂作用下 CO2 与 H2 反应一段时间后,测得 CH3OCH3的选择性为 48%(图中 X 点),使用对反应 II 催化活性更高的催化剂,可提高 CH3OCH3 的选择性
18.(2024·天津·模拟预测)某温度下,体积一定的密闭容器中进行反应: X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔH>0 ,下列叙述错误的是
A.向容器中加入氩气,反应速率不变 B.加入少量 W,逆反应速率不变
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 加入催化剂,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大
19.(2024·天津·模拟预测)一定温度下,在密闭容器内进行着某一反应,X 气体、Y 气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列叙述中正确的是
A. 反应的化学方程式为5Y=X
B. t1 时,Y 的浓度是 X 浓度的 1.5 倍
C. t2 时,X 的反应速率与 Y 的反应速率相等
D.Y 的反应速率: t1 时刻<t2 时刻<t3 时刻
20.(2024·天津·校联考一模)我国科研人员提出CeO2 催化合成碳酸二甲酯( DMC )需经历三步反应,示意图如下。
下列说法不正确的是
A.①③均为取代反应,②为加成反应
B.1 mol DMC 在碱性条件下完全水解,消耗4 mol NaOH
C.合成DMC 的总反应中CH3OH 和CO2 是反应物
D.①中催化剂的作用是使O H 键断裂活化
21.(2024·天津南开·统考一模)反应X 2Z 经历两步:① X Y ;② Y 2Z。反应体系中X 、Y 、Z 的浓度 c
随时间 t 的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.a 为cX 随 t 的变化曲线
B. t1 时, cX =cY =cZ
C. t2 时, Y 的消耗速率大于生成速率
D. t3 后, cZ =2c0 -cY
22.(2024·天津·模拟预测)中科院研制出一种多功能催化剂,首次实现将 CO2 转化为汽油(主要成分是 C5~C11
的烃类混合物),过程示意图如下。下列说法错.误.的是
A. 该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景 B.该多功能催化剂能降低反应的活化能
C.a 和 b 的一氯代物均有 4 种
D. 反应①的产物中含有水,反应②只有碳氢键的形成
23.(2024·天津和平·统考二模)氢气是一种可再生的绿色能源,也是重要的化工原料,天然气在催化剂作用下
说法正确的是
A. 反应达平衡时,恒温恒压下通入惰性气体,会加快正反应速率,使平衡正向移动 B.反应达平衡时,恒温恒容下加入 C(s),会加快逆反应速率,使平衡逆向移动 C.当 H2(g)的生成速率是 CH4(g)消耗速率的 2 倍时,说明反应达到了平衡状态
D.正反应活化能大于逆反应活化能
(
t/s
0
20
40
60
80
c
N
2
O
4
/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
c
NO
2
/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
)24.(2024·天津河西·天津市新华中学校考模拟预测)一定温度下,在容积恒为 1L 的容器中通入一定量N2 O4 ,发生反应N2O4 (g) 2NO2 (g) ΔH>0 ,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。
下列说法正确的是
A.0~60s, N2 O4 的平均反应速率为v 0.04mol / Lmin
B. 升高温度,反应的化学平衡常数值减小
C. 0s 时,再充入NO2 、 N2 O4 各 0.12mol,平衡不移动
D. 若压缩容器使压强增大,达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅
25.(2024·天津宁河·天津市宁河区芦台第一中学校考模拟预测)正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下,正戊烷的平衡转化率(α)随温度变化如图所示。
名称
熔点/℃
沸点/℃
燃烧热∆H /kJ•mol-1
正戊烷
-130
36
–3506.1
异戊烷
-159.4
27.8
–3504.1
下列说法不.正.确.的是
A.25 ℃,101 kPa 时,正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为:CH3CH2CH2CH2CH3(l)
= (CH3)2CHCH2CH3(l) ∆H = –2.0 kJ/mol
B. 8~36 ℃时,随温度升高,正戊烷的平衡转化率增大,原因是异戊烷气化离开体系,产物浓度降低,平衡正向移动
C. 6~150 ℃时,随温度升高,正戊烷异构化反应的平衡常数增大
D.150 ℃时,体系压强从 100 kPa 升高到 500 kPa,正戊烷的平衡转化率基本不变
26.(2024·天津和平·统考一模)在二氧化碳合成甲醇的研究中,催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂,有学者提出了如图 CO2 的转化过程。下列说法错误的是
A.铜元素位于周期表中的 ds 区 B.步骤④中有化学键的断裂和形成 C.甲酸乙酯是该过程的催化剂
D. 反应过程中,催化剂参与反应,改变了反应历程
27.(2024·天津和平·统考三模)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现 T℃时 (各物质均为气态),甲醇与水在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图。
下列说法正确的是
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A. 反应过程只有 C-H 键断开
B. 反应 I 的活化能为c-akJ mol-1
C. 总反应的热化学方程式为: CH3OH g H2Og 3H2 g CO2 g
H b a kJ mol1
D. 反应历程中,反应Ⅱ决定整个反应进程的快慢
28.(2024·天津·校联考二模)在密闭容器中,对于可逆反应:A(?)+3B(?)2C(g),平衡时 C 的体积分数与温度和压强的关系如图所示,下列判断正确的是
A. 若正反应方向△H<0,则 T1>T2 B.压强增大时,混合气体的平均相对分子质量减小
C.A 一定为气体 D.B 一定为气体二、多选题
29.(2024·天津和平·统考二模)甲烷和二氧化碳催化合成乙酸,其中一步为甲烷在催化剂表面脱氢,其方式有两种:甲烷分子单独脱氢,甲烷分子与二氧化碳共吸附脱氢,反应历程如下(由乙酸分子构型可知以二氧化碳结合甲基和氢原子是最简单的合成过程),下列说法正确的是
A.甲烷脱去首个氢原子的焓变,单独脱氢小于共吸附脱氢
B.甲烷脱去首个氢原子的能垒,共吸附脱氢比单独脱氢下降 0.15eV C.单独脱氢的决速步为第一步
D.共吸附脱氢更有利于乙酸的合成
30.(2024·天津·模拟预测)一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g) H2 (g)+I2 (s) ΔH>0。若0~15s 内c(HI)
由0.1mol/L 降到0.07mol/L,则下列说法正确的是
(
2
)A. 0~15s内用 I2 表示的平均反应速率I =0.001molL-1s -1
B. c(HI) 由0.07mol/L 降到0.05mol/L-1 所用时间小于10s
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢 D.减小反应体系的体积化学反应速率加快
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参考答案:
1.A
【详解】A.根据图示,反应①为二氧化碳和氢气反应生成水和甲醇,方程式正确,A 正确;
B.HCHO 的水溶液成为福尔马林,能使蛋白质发生变性,B 错误; C.化合物 a 中含羟基和羰基,不能与 NaOH 发生反应,C 错误; D.淀粉与碘酸根不反应,不能用淀粉检验食盐中的碘酸根,D 错误;故选 A。
2.C
【详解】A.醋酸为弱酸,离子方程式时不能拆,所以镁与醋酸反应不能用 Mg+2H+
B.密闭容器中气体物质的量越大,气体压强越大,开始一段时间内 c(H+):盐酸>醋酸,则开始一段时间内生成气体体积:盐酸>醋酸,则曲线②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线,B 错误;
C.反应中消耗 H+而促进醋酸电离,则反应中醋酸的电离被促进,两种溶液最终生成氢气的量与 n(酸)成正比,两种酸的物质的量相等,所以两种溶液最终产生的氢气总量基本相等,C 正确;
D.当醋酸浓度达到一定程度后,c(H+):盐酸<醋酸,反应速率与 c(H+)成正比,所以一段时间后盐酸与 Mg 反应的化学反应速率均慢于醋酸与 Mg 反应的化学反应速率,D 错误;
故答案为:C。
3.D
【分析】2COg 4H2 g CH3CH2OHg H2Og 是气体体积缩小的反应,增大压强,平衡正向移动,升高温度,CO 转化率降低,平衡逆向移动,正反应放热,根据三段式求平衡浓度,求平衡常数。
【详解】A. 由图随温度升高,CO 的转化率降低,说明平衡逆向移动,正反应放热, Q 0 ,故 A 错误;
B. 相同温度下,反应中增大氢气的浓度,一氧化碳的转化率增大,由图如 500K 时,60%>40%,投料比:1 2 ,故 B 错误;
C. 在 400K、2 2 条件下,令投入的氢气为 2amol,CO 为 amol,平衡转化率为 50%,
2CO g 4H 2 g CH 3CH 2OH g H 2O
g
开始mol / L a 2a 0 0
变化mol / L
平衡mol / L
0.5a a
0.5a a
0.25a
0.25a
0.25a
0.25a
,反应Ⅰ的平衡常数的值为
0.25a 0.25a
a4 0.52 a2
1
4a4
,a 的值不确定,K 无法确定,故 C 错误;
D. 在 500K、3 条件下,增大压强,平衡正向移动,CO 的转化率增大,CO 的平衡转化率能从 Y 点到 Z 点,
故 D 正确;
答案第 1页,共 10页
故选 D。 4.D
【详解】A.根据表格数据①和③,容器①、③起始量相同,降低温度,平衡向放热方向移动,CH3OCH3 平衡物质的量增大,说明平衡正向移动。说明正反应是放热反应,A 错误;
B.恒容条件下,容器②相当于在容器①的基础上加压,由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,因此平衡不移动,所以容器①中的 CH3OH 体积分数和容器②中的相等,B 错误;
C.若容器①中反应达到平衡时增大压强,平衡不移动,但各物质浓度会增大,C 错误;
D.容器①平衡时 c(CH3OH)=0.04mol/L、c(CH3OCH3)=0.08mol/L、c(H2O)=0.08mol/L,平衡常数 K= 0.08 0.08 =4,
0.042
若起始向容器①中充入 CH3OH 0.10mol、CH3OCH3 0.10mol、H2O 0.10mol,则浓度熵 Qc=
正反应方向移动,D 正确;答案选 D。
0.1 0.1
0.12
=1<4,反应向
5.A
【详解】A. N2O4 分子中有 2 个 N 原子,1mol 平衡混合气体中含 N 原子大于1mol ,故 A 正确;
B. 恒温时,缩小容积,二氧化氮浓度变大,气体颜色变深,加压后,平衡正向动,气体颜色又变浅,但总体是变深,故气体颜色变深,不是平衡正向移动导致的,故 B 错误;
C. 恒容时,充入少量Ne ,相当于 NO2 的浓度不变,平衡不移动,气体颜色不变,故 C 错误;
D. 2NO2 (g) N2O2 (g) ΔH<0 ,反应放热,断裂2mol NO 2 中的共价键所需能量小于断裂1mol N 2O4 中的共
价键所需能量,故 D 错误;故选 A。
6.D
【详解】A.该反应的熵减小,故不一定在任何条件均能自发,A 错误;
B.当通入无穷大的 O2 时,参与反应的 O2 较少,生成的 SO3 略有增多,但是由于没有反应的 O2 的量更多,则
SO3 的体积分数反而减小,B 错误;
C.催化剂不可以改变 SO2 的平衡转化率,C 错误;
D.该反应为放热反应,故 2molSO2(g)和 1molO2(g)所含键能总和比 2molSO3(g)所含键能小,D 正确;故选 D。
7.D
【详解】A.实验②与①相比,K2Cr2O7 溶液的浓度增大,平衡向右移动,
(
4
)B.实验②中,pH=3.78,则 c(H+)=10-3.78 mol/L,c( CrO2- )=10-3.78 mol/L,所以
答案第 2页,共 10页
C.实验③与①相比,K2Cr2O7 溶液起始浓度相同,升高温度,平衡常数增大,说明升高温度平衡向右移动,即该反应为吸热反应,故 C 项正确;
D 向实验①的 2mL 溶液中加入 6 滴 6mol/L NaOH 溶液,消耗溶液中的 H+,平衡正向移动,因此溶液橙色变浅,恢复原温度,平衡常数不变,故 D 项错误;
答案选 D。 8.D
【详解】A.合成氨工业中,需使用催化剂,但 CO 可能会使催化剂的催化作用减弱甚至失去催化作用,即发生催化剂中毒,因此必须除去 CO 气体,必须除去原料气中 CO 的原因是防止催化剂中毒,A 正确; B.[Cu(NH3)3CO]+中涉及的非金属元素有 C、O、N、H,元素的非金属性越强,其电负性就越大。由于元素的非金属性:O>N>C>H,所以非金属元素电负性大小关系为:O>N>C>H,B 正确;
C. Cu NH3
2 + +CO+NH3 � Cu NH3
CO+ 的正反应是气体体积减小的放热反应,根据平衡移动原理,升
(
3
)高温度减小压强,可以使化学平衡向吸热的逆反应方向移动,分解反应产生[Cu(NH3)2]+和 CO,从而可以使其恢复吸收 CO 的能力以供循环使用,C 正确;
D.[Cu(NH3)2]+中的中心 Cu 原子与配位体 NH3 之间以配位键结合,在 NH3 中存在 N-H 共价键,配位键和一般共价键都是σ键,因此在 1 个[Cu(NH3)2]+中含有的σ键数:2+3×2=8 个,D 错误;
故合理选项是 D。 9.B
【详解】A.温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。由于反应温度:d>b,所以反应速率大小关系为:v(d)>v(b),A 错误;
B.由图可知在 80~85℃时反应物 CO 的转化率最高,因此生产时为提高生产效率,反应温度控制在 80~85℃为宜,B 正确;
C.b 条件下反应未达到平衡状态,此时反应正向进行,延长反应时间,可以使更多的反应物 CO 与 CH3OH(g)
发生反应转化为生成物,因此会导致 CO 的转化率增大,C 错误;
D.d→e,CO 的转化率随温度的升高而减小,可能是因为该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡会向吸热的逆反应方向移动,导致 CO 的转化率降低,D 错误;
故合理选项是 B。 10.D
【详解】A.由题干可知,若反应Ⅰ没有达到平衡,则 c(CO)仍然在改变,则导致反应 II 中 c(HCHO)仍然发生改变,导致 c(CH3OH)仍然发生改变,即反应 II 和 III 平衡发生移动,将导致容器的压强发生改变,故可以通过监答案第 3页,共 10页
测容器内的总压来判断反应Ⅰ是否达到平衡,A 正确;
B.达平衡时,n(CH3OH)=0.8mol,通过反应 III 可知,消耗 n(HCHO)=0.8mol,n(H2)=0.8mol,再根据平衡时 HCHO
为 0.4mol,在反应 II 共生成 HCHO 的物质的量为:0.8+0.4=1.2mol,消耗 H2 为 1.2mol,由总消耗 H2 为
6mol-2mol=4mol,则反应 I 消耗 H2 为:4mol-0.8mol-1.2mol=2mol,则生成 H2O 为 2mol,则用 H2O 表示的反应Ⅰ
的平均反应速率为= Δn =
2mol
= 0.2mol L1 min1 ,B 正确;
VΔt 5min×2L
C.t℃下,由 B 项分析可知,反应 I 生成 H2O 为 2mol,则生成 CO 为 2mol,由反应 II 消耗 H2 为 1.2mol,在消耗 CO 为 1.2mol,故平衡时 CO 为 2mol-1.2mol=0.8mol,由已知平衡时 H2 为 2mol,HCHO 为 0.4mol,体积为 2L,
则反应Ⅱ的平衡常数为 K=
c(HCHO) c(CO)c(H2 )
0.4mol
= 2L
0.8mol × 2mol
2L 2L
= 0.5mol1 L,C 正确;
D.向容器内再投入4mol CO2 和6mol H2 ,若反应 I、II、III 建立平衡时与原平衡是向右进行程度相同时,则再
次平衡后 n(H2)=4mol(为原来的 2 倍),但是体系内的压强比原平衡时的压强大,则反应 II、III 向右进行程度比原平衡时大,在 H2 平衡量减小,即n H2 <4mol ,D 错误;
故答案为:D。
11.C
【分析】A 中根据温度对平衡的影响进行判断反应的热效应;B 中利用三段式进行计算反应速率;C 中利用控制变量,根据条件相同时,只改变浓度,利用等效的思想,缩小容器体积导致浓度成倍增加的特点进行判断;D 中利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡的移动。
【详解】A.根据甲和乙比较,反应物的起始浓度相同,从甲到乙温度升高,产物 R 的浓度降低,说明平衡向逆反应方向移动,又因升温平衡向着吸热反应方向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,故 A 说法正确;
Q(g) 3P(g) 2R(g)
(
1.5
3.0
0
0.9
2.7
1.8
0.6
0.3
1.8
)B.容器甲中利用三段式:c0 计算反应速率:V (Q) c(Q) 0.9 0.045molLmin-1 ,故 B 说法正确;
c t 20
ct
C.根据容器甲和容器乙的温度相同判断, 两个容器的体积相同,容器乙中反应物的浓度是容器甲反应物的浓度的三倍,利用等效的原理判断,容器乙相对于容器甲,等效为缩小容器体积,增大了压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,故平衡向正反应方向移动,平衡转化率增大,根据 B 中的三段式计算,容器乙中物质 P 的转化率大于 90%,故 C 错误;
(
D
).容器丙达到平衡时平衡常数通过三段式计算:
Q(g) 3P(g) 2R(g)
1.5 3.0 0
0.6 1.8 1.2
1.2 1.2 1.2
2
(
1.2
)K 0.69 当向容器中再充入 0.1mol·L-1
1.21.23
的 Q、0.2mol·L-1 的 P 和 0.2mol·L-1 的 R 时,Q、P、R 物质的量浓度分别为:1.3、1.4、1.4,此时的浓度商为:
答案第 4页,共 10页
(
1.4
)2
Q(c) 1.31.43 0.55 K
故选答案 C。
,故平衡向正反应方向移动,故 D 说法正确;
【点睛】此题考查温度对平衡的影响,平衡常数的计算,转化率的计算等,利用平衡影响原理判断平衡移动,注意利用三段式进行计算转化率及平衡常数外,还需要用等效的思想进行判断平衡移动。
12.C
【详解】A.根据方程式,该反应为气体分子数减少的反应,△S<0,A 错误;
B.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的△H,B 错误;
C.O2 中 O 的化合价由 0 价降低至-2 价,因此反应中每消耗 1molO2 转移电子数约为 4×6.02×1023,C 正确;
c2 (Cl ) c2 (H O)
D.根据平衡常数的概念可知,该反应的平衡常数 K= 2 2 ,D 错误;
(
2
)c4 (HCl) c(O )
答案选 B。 13.D
【详解】A.分析图中参加反应的有 O2、NH3 和 NO,生成物有 N2 和 H2O,可以写出反应方程式为
2NO+4NH3+2O2
催化剂
3N2+6H2O,A 项错误;
B.观察图中 Ti4+…NH2-N=O 是某一步反应的生成物,又是另一步反应的反应物,得出 Ti4+…NH2-N=O 是中间产物,B 项错误;
C.图中 Ti4+是开始参加反应,最后又生成,所以是催化剂,C 项错误;
D.Ti4+…NH2-N=O→Ti4++N2+H2O 属于分解反应,D 项正确;答案选 D。
14.B
(
N
(
2
g)
3H
2
g
2NH
3
g
起始物质的
量
mol
变化物质的
量
mol
某时刻物质的
量
mol
0.5
x
0.5
x
0.5
3x
0.5
3x
0
2x
2x
)【分析】由题中图示可知,开始时 N2 和 H2 各占 50%,总物质的量是 1mol,则 N2 和 H2 各为 0.5mol,由
可得,某时刻总物质的量为
n(总)=(0.5-x)mol+(0.5-3x)mol+2xmol=(1-2x)mol,某时刻 N2 的物质的量分数为
0.5 x mol
1 2x mol
1 1 2x mol
100% 2 100% =50%,所以,N2 的物质的量分数一直保持不变,是 50%,则 a 代表
1 2x mol
N2 的物质的量分数,随反应进行减小的是 c 代表 H2 的物质的量分数,b 代表 NH3 的物质的量分数;据此解答。
【详解】A.由上述分析可知,N2 的物质的量分数一直保持不变,是 50%,则 a 代表 N2 的物质的量分数,故 A
正确;
答案第 5页,共 10页
B.由上述分析可知,a 代表 N2 的物质的量分数,c 代表 H2 的物质的量分数,b 代表 NH3 的物质的量分数,t1 时
C.由上述分析可知,b 代表 NH3 的物质的量分数,t2 时刻及以后,NH3 的物质的量分数增大,说明反应向右进行,则 NH3 的分解速率小于其生成速率,故 C 正确;
D.由 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)可知,t3 时刻,减小容积,压强增大,平衡正向移动,NH3 的物质的量分数增大,
H2 的物质的量分数减小,故 D 正确;答案为 B。
15.B
【详解】A.根据图示可得 HCOOH 中的两个 H 结合产生H2 ,则 HCOOD 除生成 CO2 外,还生成 HD,A 正确;
B.由图示可得 HCOOH 分解经历了三步历程,物质 A 是先消耗再生成,属于催化剂,物质 B、C 物质开始没有,先发生反应产生,然后又消耗,属于中间产物,B 错误;
C.HCOOK 是强电解质更容易产生 HCOO-和 K+,
D.根据图示可知:在催化剂催化过程中发生了共价键的断裂和形成,D 正确;故合理选项是 B。
16.D
【详解】A.该反应的熵减小,故不一定在任何条件均能自发,选项 A 错误;
B.当通入无穷大的 O2 时,参与反应的 O2 较少,生成的 SO3 略有增多,但是由于没有反应的 O2 的量更多,则
SO3 的体积分数反而减小,选项 B 错误;
C.催化剂不可以改变 SO2 的平衡转化率,选项 C 错误;
D.反应的ΔH=∑[2mol SO2(g)+1mol O2(g)]-∑[2mol SO3(g)]=-196.6 kJ·mol-1<0,则有∑[2mol SO2(g)+1mol O2(g)]<∑[2mol SO3(g)],选项 D 正确。
答案选 D。 17.D
【分析】反应 I:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.2 kJ·mol-1
反应 II:2CO2(g)+6H2(g) =CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H = -122.5 kJ·mol-1
由题意可知,反应 I 正反应方向是吸热反应,反应 II 正反应方向是放热热反应;
【详解】A.升高温度,反应 I 平衡正移,CO2 转化率升高,反应 I 平衡逆移,CO2 转化率降低,故整体 CO2 转化率受两个反应共同影响,所以升温 CO2 转化率不一定上升,描述错误,不符题意;
答案第 6页,共 10页
B.CH3OCH3 是反应 II 产物,故其产量随温度上升一定是逐渐减少,所以曲线 a 应为 CH3OCH3 选择性对应图象曲线,曲线 b 应是 CO2 转化率曲线,描述错误,不符题意;
C.其他条件不变,只增加 H2 投入量,理论上两个反应平衡都应正移,都有 H2O 生成,故对于反应 II 来说,反应 I 生成的 H2O 会抑制反应 II 的正向移动,不同温度下反应 I 产生的 H2O 的量不同,对反应 II 的影响程度不同,所以 CH3OCH3 产率不一定增加,描述错误,不符题意;
D.X 点未在曲线 a 上,X 点状态处于未平衡状态,更换催化活性更高的催化剂,提高 CH3OCH3 选择性,使其达到相应温度下的曲线 a 上的点所对应的的选择性值,描述正确,符合题意;
综上,本题选 D。 18.C
【详解】A.因为体积一定,在容器中加入氩气,反应体系物质的浓度不变,所以反应速率不变,故 A 正确;
B.W 为固体,增大 W 的用量,反应速率不变,故 B 正确;
C. 升高温度,正逆反应速率都增大,故 C 错误;
D. 加入催化剂,降低反应的活化能,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大,故 D 正确。选 C。
19.B
【详解】A.O~t1 时 X 的物质的量增大了:4mol-2mol=2mol,Y 的物质的量减小了:10mol-6mol=4mol,则 X 为生成物、Y 为反应物,Y、X 的计量数之比为:4mol:2mol=2:1,t3 时反应达到平衡,所以该反应的化学方程式为:2Y(g)⇌X(g),A 项错误;
B.根据图示可知,t1 时 X 的物质的量为 4mol,Y 的物质的量为 6mol,由于容积相同,则二者的浓度之比等于
其物质的量之比,所以 Y 的浓度是 X 浓度的 6mol =1.5 倍,B 项正确;
4mol
C.t2 之后 X 的物质的量继续增大、Y 的物质的量继续减小,说明反应仍然正向进行,X 的反应速率与 Y 的反应速率之比为 1:2,反应没有达到平衡状态,C 项错误;
D.Y 的浓度在减小,则 Y 的反应速率: t1 时刻>t2 时刻>t3 时刻,D 项错误;答案选 B。
20.B
【详解】A.根据图中断键和成键的情况分析得到①③均为取代反应,②为加成反应,故 A 正确;
B.DMC 中含有 2 个酯基,因此1 mol DMC 在碱性条件下完全水解,消耗2mol NaOH ,故 B 错误;
C. 合成DMC 的总反应是CH3OH 和CO2 反应生成 DMC 和水,因此CH3OH 和CO2 是反应物,故 C 正确;
D. 根据①的图示得到①中催化剂的作用是甲醇中的O H 键断裂活化,故 D 正确。综上所述,答案为 B。
答案第 7页,共 10页
21.D
【分析】由题中信息可知,反应X 2Z 经历两步:① X Y ;② Y 2Z。因此,图中呈不断减小趋势的a线为 X 的浓度c 随时间t 的变化曲线,呈不断增加趋势的线为 Z 的浓度c 随时间t 的变化曲线,先增加后减小的线为 Y的浓度c 随时间t 的变化曲线。
【详解】A.X 是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知, a 为cX 随t 的变化曲线,A 正确;
B. 由图可知,分别代表 3 种不同物质的曲线相交于t1 时刻,因此, t1 时c X c Y c Z ,B 正确;
C. 由图中信息可知, t2 时刻以后,Y 的浓度仍在不断减小,说明t2 时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成 Y 的速率小于反应②消耗 Y 的速率,即t2 时Y 的消耗速率大于生成速率,C 正确;
D. 由图可知, t3 时刻反应①完成,X 完全转化为 Y,若无反应②发生,则c Y c0 ,由于反应② Y 2Z的发 生,t3 时刻 Y 浓度的变化量为c0 c Y ,变化量之比等于化学计量数之比,所以 Z 的浓度的变化量为2[c0 c Y],
这种关系在t3 后仍成立, 因此,D 不正确。综上所述,本题选 D。
22.D
【详解】A.由示意图可知,在多功能催化剂的作用下,二氧化碳与氢气反应生成汽油和水,反应能消耗二氧化碳,减少二氧化碳的排放,从而达到“碳中和”的战略愿景,故 A 正确;
B. 多功能催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,故 B 正确;
C. 由示意图可知,a 为 2—甲基丁烷、b 为庚烷,两者的一氯代物都有 4 种,故 C 正确;
D. 由质量守恒定律可知,反应①的产物中为一氧化碳水,反应②有碳氢键和氢氧键形成,故 D 错误;故选 D。
23.D
【详解】A.恒温恒压,通入惰性气体,相当于稀释了反应物的浓度,反应向气体体积增大的一方进行,但是反应物浓度下降。分子间碰撞概率降低,反应速率减慢,故 A 错误;
B. 反应体系中固体视为浓度不变,加入后无影响,故 B 错误;
C. 无论反应是否平衡,氢气的生成速率始终是甲烷的消耗速率的 2 倍。,故 C 错误;
D. 反应焓变大于零,说明生成物能量大于反应物能量。反应过程中最高能量和生成物能量差距更小,正反应活化能大于逆反应活化能,故 D 正确。
故 D 正确。
24.C
答案第 8页,共 10页
【分析】该反应为分子数增大且为吸热反应,可利用勒夏特列原理解题。
c
【详解】A.0~60s, N2 O4 的浓度变化量为 0.100-0.040=0.060mol/L,根据v= t ,得
v(N O )= c(N2O4 ) 0.060 0.001 mol/(L·s)=0.06mol/(L·min),故 A 错误;
t 60
B. 该反应吸热,升高温度平衡常数增大,故 B 错误;
c2 (NO ) 0.122
c2 (NO ) 0.242
C. 该温度下,平衡常数K= 2 0.36 ,再充入 NO2 、N2 O4 各 0.12mol,Qc= 2 0.36 ,K=Qc,
平衡不移动,故 C 正确;
c(N2O4 ) 0.04
c(N2O4 ) 0.16
D. 该反应为气体系数之和增大的反应,压缩体积压强增大,平衡逆向进行,但是各组分浓度增加,颜色加深,故 D 错误;
故选 C。 25.C
【详解】A.根据表中燃烧热数值,①CH3CH2CH2CH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) ∆H=–3506.1kJ mol-1,
②(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) ∆H=–3504.1kJ mol-1,根据盖斯定律,①-②可得, CH3CH2CH2CH2CH3(l) = (CH3)2CHCH2CH3(l) ∆H = –2.0 kJ mol-1,故 A 正确;
B. 根据表中沸点数值,在 28~36 ℃时,随温度升高,异戊烷气化离开体系,产物浓度降低,导致平衡正向移动,正戊烷的平衡转化率增大,故 B 正确;
C. 由 A 项分析可知,正戊烷异构化反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡常数减小,故 C 错误;
D.150 ℃时,物质均为气态,增大压强,平衡不移动,则增大压强,正戊烷的平衡转化率不变,故 D 正确;答案选 C。
26.C
【详解】A.铜元素位于周期表中的 ds 区,A 项正确;
B. 步骤④是化学反应,有旧键的断裂和新键的形成,B 项正确;
C. 由图可知,步骤④生成甲酸乙酯,步骤⑤消耗甲酸乙酯,甲酸乙酯是催化反应的中间产物而不是催化剂,C
项错误;
D. 在反应过程中,催化剂参与反应,催化剂可以加快化学反应速率,降低活化能,改变反应历程,D 项正确;答案选 C。
27.C
【详解】A.据图可知反应过程中甲醇中的 O-H 键也发生断裂,故 A 错误;
B. 反应 I 的活化能为反应物断键吸收的能量,即反应 I 过程中最大能量与 a 的差值,图中没有体现反应 I 过程中的最大能量,故 B 错误;
C. 焓变=生成物的能量-反应物能量,据图可知总反应的热化学方程式为:
答案第 9页,共 10页
CH3OH g H2Og 3H2 g CO2 g H b a kJ mol ,故 C 正确;
1
D. 据图可知反应 I 的活化能大于反应Ⅱ的活化能,活化能越大反应越慢,慢反应决定整个反应的反应速率,所以反应 I 决定整个反应进程的快慢,故 D 错误;
综上所述答案为 C。 28.D
【详解】温度不变,增大压强,C 的体积分数增大,平衡右移,平衡向着气体体积减少的方向移动,A 可能为气态、固态或液态,B 只能是气态;压强不变,温度由 T2 升高到 T1,C 的体积分数增大,平衡右移,该反应正反应为△H>0,与判据矛盾,A、C 错误;B.若 A、B 均为气态,反应前后气体的总质量不变,气体的总量减少,混合气体的平均相对分子质量增大;若只有 B 均为气态,反应后气体的总质量增大,气体的总量减少,混合气体的平均相对分子质量增大;B 错误;答案选 D。
29. CD
【详解】A.甲烷脱去首个氢原子的焓变,根据图中信息单独脱氢焓变为 1.12eV,共吸附脱氢焓变为 0.97eV,则单独脱氢大于共吸附脱氢,故 A 错误;
B.甲烷脱去首个氢原子的能垒,共吸附脱氢能垒为 2.45eV,单独脱氢能垒为 3.20eV,共吸附脱氢比单独脱氢下降 0.75eV,故 B 错误;
C.单独脱氢的第一步能垒最大,因此单独脱氢的决速步为第一步,故 C 正确;
D.单独脱氢的第一步能垒比共吸附脱氢任意一步的能垒都大,因此共吸附脱氢有利于乙酸的合成,故 D 正确;答案为 CD。
30. AD
1 1 (0.1mol/L-0.07mol/L)
-1 -1
【详解】A.0~15s内用 I2 表示的平均反应速率υI2 = υ(HI)= × =0.001mol L s
2 2 15s
,A 正
确;
B.由于随着反应的进行,c(HI)越来越小,反应速率减慢,故c(HI) 由0.07mol/L降到0.05mol/L-1 所用时间大于10s,
B 错误;
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率也加快,C 错误;
D.减小反应体系的体积,即增大反应物的浓度,故化学反应速率加快,D 正确;故答案为:AD。
答案第 10页,共 10页
$$