2025届高考化学【100题精练 答案+解析】《化学反应速率与化学平衡》

| 2份
| 131页
| 372人阅读
| 10人下载
化学真谛坊
进店逛逛

内容正文:

【100题精练+答案+解析】 化学反应速率与化学平衡 1. (2024年山东卷)逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H>0。一定压力下,按CO2,H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,T1,T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)(CO2),T1,T2温度时反应速率常数k分别为k1,k2。下列说法错误的是 A.k1>k2 B.T1,T2温度下达平衡时反应速率的比值:< C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同 答案:CD 解析:由图可知,T1比T2反应速率速率快,则T1>T2;T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时;由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1,则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。 A.根据分析,T1比T2反应速率速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知k1>k2,A项正确; B.反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),则=,T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时,则<,B项正确; C.温度不变,仅改变体系初始压力,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化,C项错误; D.T2温度下,改变初始投料比,相当于改变某一反应物的浓度,达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同,D项错误; 2. (2024年江西卷)温度T下,向1L真空刚性容器中加入1mol(CH3)2CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4mol/L,下列说法正确的是 (CH3)2CHOH(g)(CH3)2CO(g)+H2(g) X Y Z A. 再充入1mol X和1mol Y,此时v正<v逆 B. 再充入1mol X,平衡时c(Y)=0.8mol/L C. 再充入1molN2,平衡向右移动 D. 若温度升高,X的转化率增加,则上述反应△H<0 答案:A 解析:由题意可知,平衡时Y的浓度为0.4mol/L,由方程式可知,X的浓度为1mol/L-0.4mol/L=0.6 mol/L,Z的浓度为0.4mol/L,则反应的平衡常数K=≈0.27。 A.向真空刚性容器中再充入1mol X和1mol Y时,反应的浓度熵Qc==0.35>K,则反应向逆反应方向进行,正反应速率小于逆反应速率,故A正确; B.向真空刚性容器中再充入1mol X相当于增大压强,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则平衡时,Y的浓度小于0.8mol/L,故B错误; C.向真空刚性容器中再充入不参与反应的1mol氮气,反应体系中各物质浓度不变,平衡不移动,故C错误; D.温度升高,X的转化率增加,说明平衡向正反应方向移动,该反应为焓变大于0的吸热反应,故D错误; 3. (2024年湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应: 主反应:CH3OH(g)+CO(g)=CH3COOH(g) △H1 副反应:CH3OH(g)+CH3COOH(g)=CH3COOCH3(g)+H2O(g) △H2 在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数,δ[δ(CH3COOH)=],随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是 A.投料比x代表 B.曲线c代表乙酸的分布分数 C.△H1<0,△H2>0 D.L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>K(N) 答案:D 解析:题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为δ(CH3COOH)、δ(CH3COOH),若投料比x代表,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH),曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3),据此作答。 A.根据分析可知,投料比x代表,故A错误; B.根据分析可知,曲线c表示CH3COOCH3分布分数,故B错误; C.根据分析可知,曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH),当同一投料比时,观察图像可知T2时δ(CH3COOH)大于T1时δ(CH3COOH),而T2>T1可知,温度越高则δ(CH3COOH)越大,说明温度升高主反应的平衡正向移动,△H1>0;曲线c或曲线d表示δ(CH3COOCH3),当同一投料比时,观察可知T1时δ(CH3COOCH3)大于T2时δ(CH3COOCH3),而T2>T1可知,温度越高则δ(CH3COOCH3)越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,△H2<0,故C错误; D.L、M、N三点对应副反应△H2<0,且TN>TM=TL,升高温度平衡逆向移动,K(L)=K(M)>K(N),故D正确; 4. (2024年江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为: ①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1=41.2kJ∙mol-1 ②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2 225℃、8×106Pa下,将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B.反应②的焓变△H2>0 C.L6处的H2O的体积分数大于L5处 D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率 答案:C 解析:A.L4处与L5处的温度不同,故反应①的平衡常数K不相等,A错误; B.由图像可知,L1-L3温度在升高,该装置为绝热装置,反应①为吸热反应,所以反应②为放热反应,△H2<0,B错误; C.从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故n总减小而n(H₂O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L6处的H2O的体积分数大于L5处,C正确; D.L1处CO的体积分数大于CH3OH,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率,D错误; 5. (2024年黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A.3h时,反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数:①>② C.0~3h平均速率(异山梨醇)=0.014mol∙kg-1∙h-1 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 答案:A 解析:A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,15h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3h时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误; B.图像显示该温度下,15h后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确; C.由图可知,在0~3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)==0.014mol∙kg-1∙h-1,故C正确; D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确; 6. (2024年安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素,测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO)=2.0mol·L-1·h-1 B. 实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO+8H+=2Fe3++Se+4H2O C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D. 其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO的去除效果越好 答案:C 解析:A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO)==2.0×10-3mol·L-1·h-1,A不正确; B. 实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒,B不正确; C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中SeO浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确; D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中SeO浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,SeO的去除效果越好,但是当初始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与H+反应速率加快,会导致与SeO反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时SeO的去除效果不一定越好,D不正确; 7. (2024年6月浙江卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应: I.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) △H1>0 II.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) △H2>0 向容积为10L的密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2,不同温度下,测得5min时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是 温度(℃) 400 500 600 乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8 注:乙烯选择性=×100% A.反应活化能:I<II B.500℃时,0~5min反应I的平均速率为:v(C2H4)=2.88×10-3mol·L-1·min-1 C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率 D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转化率 答案:D 解析:A.由表可知,相同温度下,乙烷在发生转化时,反应Ⅰ更易发生,则反应活化能:Ⅰ<Ⅱ,A正确; B.由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则0~5min反应I的平均速率为:v(C2H4)==2.88×10-3mol·L-1·min-1,B正确; C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确; D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误; 8. (2024年重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个10L恒容密闭容器中分别加入1mol醋酸甲酯和9.8mol氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的△H>0 B. 容器甲中平均反应速率v(H2)=mol/(L∙min) C. 容器乙中当前状态下反应速率v(正)=v(逆) D. 容器丙中乙醇的体积分数为8% 答案:D 解析:温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙反应升高温度,醋酸甲酯量增大,则反应逆向进行,正反应为放热反应,焓变小于0; A.由分析,该反应的△H<0,A错误; B.容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3)=2×mol/(L∙min)=mol/(L∙min),B错误; C.温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙达到平衡状态,但不确定乙是否平衡,不能确定正逆反应速率相对大小,C错误; D.对丙而言:列三段式有 CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) 起始(mol/L) 0.1 0.98 0 0 转化(mol/L) 0.08 0.16 0.08 0.08 平衡(mol/L) 0.02 0.82 0.08 0.08 容器丙中乙醇的体积分数为×100%=8%,D正确; 9. (2025年1月八省联考西北卷)一定温度下,恒容密闭容器中,物质Z发生反应Z(g)X(g)+2Y(g) △H>0,一段时间后开始计时,测得各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A.曲线Ⅰ代表物质X,曲线Ⅲ代表物质Z B.图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻 C. 若升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢 D.0~40min,用物质Y表示的平均反应速率为0.3mmol·L-1·min-1 答案:B 解析:结合反应方程式以及图中物质的浓度变化,减少的为反应物,增加的为生成物,生成物的浓度增加量之比等于化学计量数之比,可知曲线Ⅲ代表反应物Z,曲线Ⅰ代表物质Y,曲线Ⅱ代表物质X,据此分析解答。 A.曲线Ⅰ代表物质Y,曲线Ⅲ代表反应物Z,故A错误; B.t1时刻反应物的浓度大于t2时刻,浓度越大反应速率越快,则t1时刻的正反应速率大于t2时刻,故B正确; C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率也加快,故C错误; D.0~40min,用物质Z表示的平均反应速率为v(Z)==0.3mmol·L-1·min-1,根据速率之比等于化学计量数之比可知物质Y表示的平均反应速率为v(Y)=2v(Z)=0.6mmol·L-1·min-1,故D错误; 10. (2025年1月八省联考河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成α-羟基磺酸钠(Q),正、逆反应速率可以表示为v1=k1c(N)∙c(P)和v-1=k-1c(Q),k1和k-1分别为正,逆反应的速率常数,E1和E-1分别为正,逆反应的活化能。lnk与关系如图所示。下列说法正确的是 A.E1>E-1 B. 升高温度,平衡逆向移动 C.达到平衡时= D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 答案:B 解析:从lnk与关系图所示,随着温度升高,lnk逐渐增大,且lnk-1增大更多,说明升高温度,逆反应速率增加更多,平衡应逆向移动,则该反应正向应为放热反应。 A.该反应为放热反应,所以正反应活化能更小,即E1<E-1,A错误; B.该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B正确; C.达到平衡时正逆反应速率相等,则有v1=v-1,所以=,C错误; D.加入催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动,不会提高N的平衡转化率,D错误; 11.(2025届开学摸底新高考卷)炼钢电炉内发生反应:3C(s)+Fe2O3(s)3CO(g)+2Fe(s)  △H,实验测得平衡常数K与温度的关系如图所示。某温度下向刚性密闭容器中充入足量铁粉和CO气体,发生上述反应,达到平衡时测得CO分压p(CO)=akPa,保持温度不变,再向容器中充入少量CO,达到新平衡时测得p(CO)=bkPa。下列说法正确的是 A.上述反应的反应热△H<0 B.Fe2O3质量不变时反应达到平衡 C.平衡时增大Fe质量,平衡逆向移动 D.两个平衡中CO压强:b>a 答案:B 解析:A.从图像看,升高温度,平衡常数增大,即正向移动,故正反应是吸热反应,ΔH>0,A项错误; B.Fe2O3质量不变,表明消耗和生成Fe2O3的速率相等,反应达到平衡,B项正确; C.Fe是固体,加入Fe,不会影响平衡移动,C项错误; D.上述反应只有CO是气态,根据平衡常数只与温度有关,两次平衡时温度不变,平衡常数不变,由于K=c3(CO),c(CO)不变,两个平衡中CO压强不变,b=a,D项错误; 12.(2025届开学摸底湖北卷)工业用Cl2制备TiCl4的热化学方程式为TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-49kJ∙mol-1。下列说法不正确的是 A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,v正<v逆 B.反应生成1molTiCl4,转移电子数目为4×6.02×1023 C.保持其他条件不变,平衡时通入Cl2,达到新平衡时变小 D.及时分离出CO,有利于TiCl4生成 答案:C 解析:A.该反应的正反应是放热反应,保持其他条件不变,平衡时升高温度,v正、v逆都增大,但平衡向逆反应方向移动,故v正<v逆,A正确; B.根据反应方程式可知:反应生成1mol TiCl4,反应过程中转移4mol电子,则转移电子数目为4×6.02×1023,B正确; C.该反应的化学平衡常数K=,化学平衡常数只与温度有关,保持其他条件不变,平衡时通入Cl2,即增大了反应物的浓度,化学平衡正向移动,但由于温度不变,因此化学平衡常数不变,C错误; D.及时分离出CO,即减小了生成物的浓度,化学平衡正向移动,会产生更多的TiCl4,因此有利于TiCl4生成,D正确; 13.(2025届开学摸底广东卷)某1L恒容密闭容器发生反应:2M(g)+2N(g)E(g)+F(g) △H<0。向容器中通入0.2molM和nmolN发生上述反应,测得M的平衡转化率与投料比γ[γ=]以及温度的关系如图。下列说法正确的是 A.T1>T2 B.T2时,C点的平衡常数值为2500 C.当2v(N)正=v(F)逆时,反应达到平衡 D.其它条件不变,增大压强,可使B点移向C点 答案:B 解析:该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,M的平衡转化率减小,则T1<T2,γ[γ=]增大,相等于增大M的物质的量,平衡正向移动,M的平衡转化率减小,以此解答。 A.由分析可知,T1<T2,A错误; B.T2时,A点M的平衡转化率为80%,列出“三段式”: 2M(g) + 2N(g) E(g) + F(g) 起始(mol) 0.2 0.2 0 0 转化(mol) 0.16 0.16 0.08 0.08 平衡(mol) 0.04 0.04 0.08 0.08,A点的平衡常数值K==2500,A点和C点温度相等,平衡常数也相等,B正确; C.当2v(N)正=v(F)逆时,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,C错误; D.该反应是气体体积减小的反应,其它条件不变,增大压强,平衡正向移动,M的平衡转化率增大,D错误; 14.(2025届开学摸底新高考卷)研究NOx之间的转化对控制大气污染具有重要意义,已知:N2O4(g) 2NO2(g) △H>0。如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T1时,c(N2O4)和c(NO2)随t变化曲线分别为Ⅰ、Ⅱ,改变温度到T2,c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是 A.反应速率v(a)=v(b) B.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小 C.温度T1<T2 D.温度T1和T2下,反应分别达到平衡时,c(N2O4)前者小 答案:C 解析:A.升高温度,反应速率增大,达到平衡所需时间变短,根据图像,温度T2>T1,故反应速率v(a)>v(b),A错误; B.升高温度,正、逆反应速率均增大,B错误; C.升高温度,反应速率增大,达到平衡所需时间变短,根据图像,温度T2>T1,C正确; D.该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,所以温度T1和T2下,反应分别达到平衡时,c(N2O4)前者大,D错误; 15.(2025届新八省一模)CO2氧化C2H6制备C2H4发生的主要反应为C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) △H>0。向容积为2L的恒容密闭容器中投入2mol C2H6(g)和2mol CO2(g)。不同温度下,测得5min时(反应均未达到平衡,其他副反应均不消耗和生成乙烯)的相关数据见下表,下列说法正确的是 温度/℃ T1 T2 T3 乙烷转化率/% 2 9 18 乙烯选择性/% 93 80 62 注:乙烯选择性=×100%。 A.T1℃,5min时,容器内C2H4的物质的量为0.04mol B.T2℃,0∼5min内,平均速率v(C2H4)=0.0144mol·L-1·min-1 C.反应达到平衡后,其他条件不变,仅升高温度,平衡向逆反应方向移动 D.该反应仅在低温条件下能正向自发进行 答案:B 解析:A.由表格的数据可知,T1℃,5min时,n(C2H4)=2mol×2%×93%=0.0372mol,故A错误; B.由表可知,T2℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据化学方程式中化学计量数可知生成的乙烯的物质的量也为0.144mol,则0~5min内的平均反应速率v(C2H4)==0.0144mol·L-1·min-1,故B正确; C.该反应为吸热反应,仅升高温度,平衡向正反应方向移动,故C错误; D.因△H>0,△S>0,△G=△H-T△S<0时能自发进行,此时需要高温条件,故D错误; 16.(2025届开学摸底黑吉辽蒙卷)汽车尾气通过三元催化剂高效处理废气,发生反应为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。一定温度下,在恒容密闭容器中充入1molCO(g)、1molNO(g)发生上述反应,测得NO的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是 A.2min时正反应速率大于逆反应速率 B.0~4min内CO的转化率α=×100% C.当NO消耗速率等于N2消耗速率一半时到达8min对应状态 D.2~4min内N2平均速率v(N2)=mol·L-1·min-1 答案:C 解析:A.由图可知,2min时反应没有达到平衡,向正方向进行,故v正>v逆,A正确; B.由图可知,0~4min内NO的转化率为α=×100%,根据转化率定义,NO、CO起始投料相等、化学计量数相同,则它们转化率相等,B正确; C.8min达到平衡状态,此时NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍,C错误; D.由图可知,2~4min内NO平均速率v(NO)=mol·L-1·min-1,在相同时间内,N2的平均速率是NO的一半,v(N2)=mol·L-1·min-1,D正确; 17. (2025届辽宁五校联考)在恒温恒容的密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应: 反应②和③的速率方程分别为v2=k2c(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能远大于反应②,测得c(W)随时间t的变化如下表: t/min 0 1 2 3 4 5 c(W)/mol·L-1 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法错误的是 A. 0~2min内,Y的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1 B. 若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X) C. 其他条件不变,若升高温度,平衡时c(Z)减小 D. 其他条件不变,若增大W的用量,平衡时X的转化率减小 答案:D 解析:A.由表格数据可知,2min时W的浓度为0.080mol/L,则0~2min内,用W表示的平均反应速率为=0.040 mol/(L·min),不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,故用Y表示的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1,A正确; B.由反应达到平衡时,正逆反应速率相等可得:k2c(X)=k3c(Z),若k2=k3,则平衡时X和Z的浓度关系为c(Z)=c(X),B正确; C.反应③的活化能大于反应②,△H=正反应活化能-逆反应活化能<0,说明X转化为Z的反应为放热反应,升高温度,反应②平衡向逆反应方向移动,平衡时Z的浓度减小,C正确; D.过程①是完全反应,过程②是可逆反应,其他条件不变,若增大W的用量,生成的X量增多,相当于增大了体系的压强,但反应②为气体分子数不变的反应,改变压强对平衡无影响,故平衡时X的转化率不变,D错误; 18.(2025届陕西适应性训练)1,3-丁二烯与HBr加成的能量—反应进程如图所示。已知0℃、短时间t min内,a mol的1,3-丁二烯与HBr完全反应得到3-溴-1-丁烯和1-溴-2-丁烯的物质的量之比为7∶3。下列说法正确的是 A.1-溴-2-丁烯分子中σ键和π键的个数比为5∶1 B.1,3-丁二烯与HBr反应生成3-溴-1-丁烯的反应热为△H1+△H2 C.H+与烯烃结合的第一步为决速步骤,Br-进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯 D.t min内生成1-溴-2-丁烯的平均速率为mol·min-1 答案:B 解析:A.1-溴-2-丁烯分子结构简式为CH2BrCH=CHCH3,单键含1个σ键,双键含1个σ键和1个π键,因此1-溴-2-丁烯分子中σ键和π键的个数比为11∶1,A错误; B.该反应为放热反应,△H1为正,△H2为负,则由反应进程如图,1,3-丁二烯与HBr反应生成3-溴-1-丁烯的反应热为△H1+△H2,B正确; C.根据图示可知,第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能,第一步反应的反应物为1,3-丁二烯与HBr,故HBr与烯烃结合的第一步为决速步,而不是H+, C错误; D.tmin内生成的1-溴-2-丁烯为amol×=0.3amol,对应的平均速率为mol·min-1,D错误; 19.(2025届新高考八省模拟卷)向一恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量的CO2,发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比X[X=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A.x1<x2 B.反应速率:v b正<v c正 C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc D.反应温度为T1,当容器内物质的总摩尔质量不变时,反应达到平衡状态 答案:B 解析:A.一定条件下,增大二氧化碳的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的平衡转化率越大,则x1<x2,A正确; B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加二氧化碳多,反应物浓度大,则反应速率:v b正>v c正,B错误; C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc,C正确; D.该反应为气体物质的量增大的反应,当物质的量不变时,摩尔质量也就不变,反应达到平衡状态,D正确; 20.(2025届新高考八省模拟卷)某温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应: 反应Ⅰ.X(g)Y(g)   △H1<0 反应Ⅱ.Y(g)Z(g)   △H2<0 测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A.活化能:Ea(I)>Ea(II) B.0~4s内反应Ⅰ的平均速率v(X)=0.25mol·L-1·s-1 C.升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大,平衡转化率均升高 D.体系内气体的平均摩尔质量不再变化,则反应达到新平衡 答案:B 解析:A.由图可知,反应开始一段时间内Y的浓度变化快,Z的浓度变化慢,故反应①活化能低,反应②活化能高,即Ea(I)<Ea(II),A错误; B.由题干图像信息可知,4s末时Y为0.8mol/L、Z为0.2mol/L,即0~4s内X减少了0.8+0.2=1.0mol/L,故0~4s内反应Ⅰ的平均速率v(X)==0.25mol·L-1·s-1,B正确; C.升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大,由题干信息可知,两个反应均为放热反应,则升高温度平衡逆向移动,故平衡转化率均减小,C错误; D.由题干信息可知,两个反应前后气体的系数均保持不变,即反应体系中气体的总物质的量一直不变,混合气体的质量不变,即体系内气体的平均摩尔质量一直保持不变,故体系内气体的平均摩尔质量不再变化,不能说明反应达到新平衡,D错误; 21.(2025届高考预测北京卷)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的技术难关,反应为(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) △H。如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T1时,c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t的变化分别为曲线I和II,反应温度为T2时,c(H2)随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是 A.该反应反应物的总能量小于生成物的总能量 B.a、b两时刻生成乙二醇的速率:v(a)>v(b) C.在T2温度下,反应在0~6min内的平均速率为v(HOCH2CH2OH)=0.025mol·L-1·min-1 D.其他条件相同,在T1温度下,起始时向该容器中充入一定量的氩气,则反应达到平衡时c(HOCH2CH2OH)>0.03mol·L-1 答案:B 解析:A.由图可知,曲线II比曲线III先达到平衡,所以T1>T2,温度升高,H2的平衡浓度增大,平衡逆向移动,正反应放热,反应物的总能量大于生成物的总能量,A错误; B.升高温度,反应速率加快,T1>T2,则反应速率v(a)>v(b),B正确; C.T2时,在0~6min内,△c(H2)=0.15mol·L-1,则v(HOCH2CH2OH)=0.00625mol·L-1·min-1,C错误; D.向恒容容器中充入氩气,不影响反应物浓度,不影响化学平衡,则反应达到平衡时c(HOCH2CH2OH)=0.03mol·L-1,D错误。 22.(2025届高考预测山东卷)NOx的排放来自汽车尾气,研究利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ∙mol-1,用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。(已知:气体分压=气体总压×物质的量分数),下列有关说法错误的是 A.若能测得反应产生22gCO2,则反应放出的热量为17.0kJ B.达到平衡后增大活性炭的用量,平衡向右移动 C.在950K~1000K之间,化学反应速率:v正<v逆 D.1050K时,反应的化学平衡常数Kp=4 答案:BC 解析:A.从C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) 可以看出每生成44g CO2放出的热量为34.0kJ,则产生22gCO2,放出的热量为17.0kJ,A正确; B.固体物质的用量,不影响平衡,故达到平衡后增大活性炭的用量,平衡不移动,B错误; C.在950K~1000K之间,化学反应还没有达到平衡状态,反应仍正向进行,故速率:v正>v逆,C错误; D.1050K时,设NO的起始量为2mol,转化率为80%,则反应NO1.6mol,容器内压强为P0,列三段式: C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2(g) 起始(mol) 2 0 0 起始(mol) 1.6 0.8 0.8 起始(mol) 0.4 0.8 0.8 反应为气体分子数不变的反应,可以物质的量代替压强,则1050K时反应的化学平衡常数Kp==4,D正确; 23.(2024届新九省高考模拟卷)用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g)。在密闭容器中1 mol NO2和足量C发生上述反应,反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。 下列说法错误的是 A.图1中的A、B、C三个点中只有C点达平衡状态 B.图2中E点的v逆小于F点的v正 C.图2中平衡常数K(E)=K(G),则NO2的平衡浓度c(E)=c(G) D.在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2,与原平衡相比,NO2的平衡转化率减小 答案:C 解析:A.由2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)可知,NO2的生成速率(逆反应速率)应该是N2的生成速率(正反应速率)的二倍时才能使正、逆反应速率相等,即达到平衡,只有C点满足,故A正确; B.由图2知,E点反应未达到平衡,F点反应达到平衡,且压强E<F,则E点的v逆小于F点的v正,故B正确; C.由题中信息可知,维持温度不变,即E、G两点温度相同,平衡常数K(E)=K(G),混合气体中气体压强与浓度有关,p越大,V越小,c越大,所以G点压强大,浓度大,即c(E)<c(G),故C错误; D.在恒温恒容下,向G点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率减小,故D正确; 24.(2024届新九省高考模拟卷)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有 ①v(NH3)正=2v(CO2)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A. 4个 B.5个 C.6个 D.7个 答案:B 解析:一定条件下的可逆反应达到平衡时,正逆反应速率相等,且体系中各物质的浓度保持不变;当一个变量不变时,反应达平衡。 ①根据定义,v(NH3)正=2v(CO2)逆时,反应达到平衡状态;②该反应为分子数增大的反应,容器内压强不断增加,当压强不变时,反应达平衡;③由质量守恒定理,该反应过程中,气体质量增加,根据ρ=,混合气体的密度为变量,当其不变时,反应达平衡;④因为反应只有生成物为气体物质,其物质的量之比始终为化学计量数之比,为2∶1,根据M=,混合气体的平均摩尔质量始终不变,混合气体的平均相对分子质量不变不能作为平衡的标志;⑤该反应为分子数增加的反应,气体混合物的物质的量为变量,混合气体的总物质的量不变可以作为平衡的标志;⑥因为反应只有生成物为气体物质,其物质的量之比始终为化学计量数之比,为2∶1,所以CO2的体积分数始终不变,二氧化碳的体积分数不变不能作为平衡的标志;⑦该反应中,只有气体产物为气体,随着反应的进行,质量在增加,为变量,当混合气体的总质量不变时,反应达平衡; 综上①②③⑤⑦能判断反应已经达到化学平衡,故选B。 25.(2024届新九省高考模拟卷)含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气,该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一,工业上以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、ClO和ClO等。在催化剂CuCl2作用下,通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应,热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ∙mol-1。对于反应4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g),下列说法正确的是 A.上述反应△S>0 B.上述反应平衡常数K= C.其他条件相同,增大,HCl的转化率减小 D.上述反应中消耗1mol O2,转移电子的数目为6.02×1023 答案:C 解析:A.反应后气体的物质的量减小,则△S<0,A错误; B.根据平衡常数定义,该平衡反应的平衡常数为K=,B错误; C.增大,相当于增大HCl的量,则HCl的转化率降低,C正确; D.1molO2反应转移电子数目为4×6.02×1023,D错误; 26.(2024届江苏仿真演练卷)以Cl2、SO2和PCl3为原料, 制备POCl3和氯化亚砜(SOCl2)的原理为:PCl3(g)+Cl2(g)+SO2(g)POCl3(s)+SOCl2(g)。下列说法正确的是 A.该反应在任意温度下均可自发进行 B.反应平衡常数K= C.反应达到平衡状态时,移走部分POCl3,可以增大正反应速率 D.反应中每消耗2.24L Cl2,转移的电子数为0.2×6.02×10²³ 答案:B 解析:A.该反应△S小于0,如△H小于0,在低温度下才可自发进行,如△H大于0,在任意温度下均不可自发进行,故A错误; B.POCl3是固态,反应平衡常数K= ,故B正确; C. POCl3是固态,反应达到平衡状态时,移走部分POCl3,对正反应速率没有影响,故C错误; D.氯气的状态不能确定,反应中每消耗2.24L Cl2,无法计算转移的电子数,故D错误; 27.(2024届北京二模)CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为: ①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) ②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) 其他条件相同时,投料比n(CH4):n(CO2)为1∶1.3,不同温度下反应的结果如图。 下列说法不正确的是 A.550~600℃,升温更有利于反应①,反应①先达到平衡 B.n(H2)∶n(CO)始终低于1.0,与反应②有关 C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 D.若不考虑其他副反应,体系中存在:4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)] 答案:A 解析:A.这两个反应同时发生,反应②会破坏反应①的平衡,所以两个反应应该同时达到平衡,A项错误; B.若反应②不存在,则n(H2)∶n(CO)始终为1.0,所以n(H2)∶n(CO)低于1.0与反应②有关,B项正确; C.加压可以提升反应速率,但是反应①中生成物的化学计量数大于反应物的化学计量数,因此加压会导致反应①的平衡左移,转化率降低,C项正确; D.设初始n(CH4)=xmol,则有初始n(CO2)=1.3xmol,再设反应①有ymolCH4转化成了H2和CO,反应②有zmolH2转化成了H2O,最终整个体系体积为VL,则该系统中有n(CH4)=(x-y)mol,n(CO2)=(1.3x-y-z)mol,n(H2)=(2y-z)mol,n(CO)=(2y+z)mol,n(H2O)=zmol。4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=4×=,2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]=2.3×=,所以不考虑其他副反应,体系中存在4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)],D项正确。 28.(2024届广东二模)某温度条件下,在某恒压容器中发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下列说法正确的是 A.m表示C的物质的量随时间的变化 B.t1时刻反应速率:v(m)正<2v(n)逆 C.此反应的平衡常数K=4 D.平衡后充入1molAr,再次达到平衡时物质n的物质的量大于0.8mol 答案:C 解析:A.C为固体,随着反应的进行,反应物m呈降低趋势,m表示的是一氧化氮的物质的量随时间的变化,A错误; B.t1时刻之后,曲线m代表的反应物在持续减少,曲线n代表的生成物在持续增加,则该时刻反应向正反应方向进行,v(m)正>2v(n)逆,B错误; C.25min之后,曲线m、n不再变化,反应物、生成物的物质的量不再变化,该反应达到平衡,根据图中数据列出三段式: C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) 起始(mol) 2.0 0 0 转化(mol) 1.6 0.8 0.8 平衡(mol) 0.4 0.8 0.8 该反应前后气体分子数不变,则气体体积不变,容器体积不变,设反应过程中体积为1L,K==4,C正确; D.平衡后充入1molAr,恒压容器中,容器体积增大,各气体物质浓度同比例降低,由于该反应前后气体分子数不变,再次达到平衡时,物质n的物质的量等于0.8mol,D错误; 29.(2024届广东一模)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示: 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法错误的是 A.该反应△H>0 B.550℃时,充入惰性气体将使v正>v逆 C.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 答案:D 解析:A.随着温度的升高,CO2的体积分数降低,即升温该平衡正向移动,所以该反应为吸热反应,△H>0,A项正确; B.恒压充入惰性气体,容器容积变大,平衡向气体增大的方向移动,即平衡正向移动,v正>v逆,B项正确; C.设CO2为1mol,该条件下转化率为x,根据已知信息建立三段式: C + CO2 2CO 起始(mol) 1 0 转化(mol) x 2x 平衡(mol) 1-x 2x 650℃时CO2和CO的体积分数分别为60%和40%,即=得到x=0.25,则转化率为25%,C项正确; D.925℃时,CO的体积分数为96%,故Kp===23.04p总,D项错误; 30.(2024届海南一模)T℃时,向容积为10 L的刚性密闭容器中通入一定量的A(g)和B2(g),发生反应:2A(g)+B2(g)2AB(g)。B2(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A. x点时,正反应速率大于逆反应速率 B. y点时,该反应达到了最大限度,反应停止 C. 0~2 min内,以A(g)表示的反应速率是0.01 mol·L−1·s−1 D. t min时,c(AB)=0.1 mol·L−1 答案:BC  解析:A.x点时该反应未达到平衡状态,平衡向正反应方向移动,则正反应速率大于逆反应速率,故A正确; B.y点时,该反应达到了最大限度,反应为动态平衡,反应没有停止,故B错误; C.Δn(A)=2Δn(B2)=2×(1mol−0.8mol)=0.4mol,故v(A)=0.4mol/10L/2min=0.02mol·L−1·min−1,故C错误; D.Δn(AB)=2Δn(B2)=2×(1mol−0.5mol)=1mol,故c(AB)=1.0mol/10L=0.1 mol·L−1,故D正确。 31.(2024届湖南一模)叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应: (CH3)3C-Br+AgNO3 (CH3)3C-ONO2+AgBr↓ 反应分步进行: ①(CH3)3C-Br ——→ [(CH3)3C―――Br]——→ (CH3)3C++Br- ②(CH3)3C++NO——→ [(CH3)3C―――ONO2]——→ (CH3)3C-ONO2 下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是 A.选用催化剂可改变反应△H的大小 B.图中I对应的物质是[(CH3)3C―――ONO2] C.其他条件不变时,NO的浓度越高,总反应速率越快 D.其他条件不变时,(CH3)3C-Br的浓度是总反应速率的决定因素 答案:D 解析:A.催化剂可以通过改变活化能来改变化学反应速率,对△H无影响,A错误; B.由题中反应分布进行的式子可知,I对应的物质是(CH3)3C+,B错误; C.总反应速率主要由活化能最大的步骤决定,即(CH3)3C-Br ——→ [(CH3)3C―――Br],其他条件不变时,NO的浓度越高,反应②速率越快,但对总反应速率的影响不大,C错误; D.由C可知,(CH3)3C-Br的浓度越大,该步骤反应速率越快,总反应速率越快,D正确; 32.(2024届天津一模)下列说法正确的是 A.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3固体,溶液中减小 B.恒温恒压时,反应N2O4(g)2NO2(g)达平衡后再充入一定量氩气,反应速率保持不变 C.某温度下,恒容容器中加入一定量的X,发生反应2X (g)Y(g)+Z (g),达到平衡后,再加入一定量的X,再次达平衡后,X的浓度和体积分数均保持不变 D.苯胺(C6H5NH2) 是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(C6H5NH3Cl),其在水中的电离方程式为:C6H5NH3Cl=C6H5NH+Cl- 答案:D 解析:A.向AgCl、AgBr的混合饱和溶液中加入少量AgNO3固体,沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中==,温度不变,溶度积不变,两者的比值不变,故A错误; B.恒温恒压时,反应N2O4(g)2NO2(g)达平衡后再充入一定量氩气,容器体积增大,反应物和生成物的浓度减小,反应速率减小,故B错误; C.某温度下,恒容容器中加入一定量的X,发生反应2X(g)Y(g)+Z (g),达到平衡后,再加入一定量的X,X的浓度增大,平衡正向移动,X的浓度又减小,根据勒夏特列原理,再次达平衡后,X的浓度和体积分数相比未加入X时增大,故C错误; D.盐酸盐C6H5NH3Cl在水中的电离方程式为:C6H5NH3Cl=C6H5NH+Cl-,故D正确; 33.(2024届江苏一模)二氧化碳加氢合成二甲梄反应包括三个相互关联的反应过程: 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   △H=-49.01kJ∙mol-1 反应Ⅱ:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.52kJ∙mol-1  反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.17kJ∙mol-1  在压强30MPa,=4,不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性如图所示(选择性指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比): 下列说法正确的是 A.曲线A表示CO2的选择性 B.300℃时,生成CH3OCH3的CO2平衡转化率为3% C.220~240℃间,升高温度,比值减小 D.为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性,应选择低温、高压的反应条件 答案:D 解析:A.由盖斯定律可知,反应Ⅰ×2+反应Ⅱ得到反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.54kJ∙mol-1,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二甲醚的选择性减小,反应Ⅲ为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,一氧化碳的选择性增大,则曲线A表示一氧化碳的选择性、曲线B表示二氧化碳的转化率、曲线C表示二甲醚的选择性。由分析可知,曲线C表示二甲醚的选择性,A项错误; B.由图可知,300℃平衡时,二氧化碳的转化率为30%、二甲醚的选择性为20%,设二氧化碳的起始物质的量为1mol,则反应生成二甲醚消耗二氧化碳的物质的量为1mol×30%×20%×2=0.12mol,则生成二甲醚的二氧化碳的转化率为×100%=12%,B项错误; C.反应Ⅰ为放热反应、反应Ⅲ为吸热反应,220~240℃间,升高温度,反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动,反应生成二氧化碳和氢气的物质的量比为1∶3,反应Ⅲ的平衡向正反应方向移动,消耗二氧化碳和氢气的物质的量比为1:1,则比值增大,C项错误; D.反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应,反应Ⅲ为气体体积不变吸热反应,增大压强,反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动、反应Ⅲ的平衡不移动,则二氧化碳的转化率和甲醇的选择性都增大,降低温度,反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动、反应Ⅲ的平衡向逆反应方向移动,则二氧化碳的转化率和甲醇的选择性都增大,所以为同时提高二氧化碳的平衡转化率和甲醇的选择性,应选择低温、高压的反应条件,D项正确。 34.(2024届辽宁一模)在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:X(g)+2Y(s)2Z(s),平衡时和反应10min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法正确的是 A.使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点 B.保持温度和体积不变,向d点体系中再充入1molX,再次达平衡时c(X)>0.4mol/L C.0~10min的平均反应速率:v(a)<v(c) D.bc段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动 答案:A 解析:A.由图可知,曲线I表示平衡转化率a(X)随温度变化曲线,Ⅱ表示10 min时转化率a(X)随温度变化曲线,则b点反应未达到平衡状态,加入高效催化剂可加快反应速率,缩短平衡时间,即使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点,A正确; B.由图可知,d点体系中c(X)=1mol/L×(1-60%)=0.4mol/L,平衡常数K===2.5, K只与温度有关,与物质的浓度变化无关,所以向d点体系中再充入1molX,再次达平衡时K不变,c(X)=0.4mol/L,B错误; C.由图可知,10 min时a、c点X的转化率a(X)相等,则0~10min的平均反应速率:v(a)=v(c),C错误; D.由图可知,bc段反应均未达到平衡状态,不存在平衡移动,bc段变化是由于温度过高,催化剂活性降低,反应速率减慢,X的转化率a (X)减小,D错误; 35.(2024届新九省高考二模)某温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是 A.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大 B.加入催化剂,平衡时NH3(g)的浓度增大 C.恒容下,充入一定量的H2(g),平衡向正反应方向移动 D.恒容下,充入一定量的N2(g),N2(g)的平衡转化率增大 答案:C 解析:A.平衡常数只与温度有关,A错误; B.催化剂不改变平衡状态,平衡时NH3(g)的浓度不变,B错误; C.恒容下,充入一定量的H2(g),反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确; D.恒容下,充入一定量的N2(g),N2(g)浓度增大,H2(g)平衡转化率增大,N2(g)的平衡转化率减小,D错误; 36.(2024届新九省高考一模)某反应A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程为v=k∙cm(A)∙cn(B)。其中,k为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是 c(A)/mol·L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/mol·L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/10-3mol·L-1·min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 A.上述表格中的c1=0.75、v2=6.4 B.该反应的速率常数k=6.4×10-3min-1 C.升温、加入催化剂均可使k增大,反应瞬时速率加快 D.在过量的B存在时,当剩余6.25%的A时,所需的时间是375min 答案:D 解析:某反应A(g)+B(g)→C(g)+D(g) 的速率方程为v=k∙cm(A)∙cn(B), 其中k是反应速率常数,受温度、催化剂的影响,浓度变化,k不变。由第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)n和第四组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.100)n,可知n=0,由第一组数据1.6×10-3=k (0.25)m(0.050)0 ,第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)0,两式相比得到m=1;将n=0,m=1代入1.6×10-3=k (0.25)1(0.050)0得到k=6.4×10-3 min-1。速率方程式为v=6.4×10-3c(A)∙c0(B)。 A.由上速率方程式为v=6.4×10-3c(A)∙c0(B),代入第五组数据,v2=6.4×10-3×(1.00)×(0.200)0=6.4×10-3 molL-1min-1,故v2=6.4;第六组数据中v=4.8×10-3 molL-1min-1,代入速率方程解得c1=0.75,A正确; B.根据分析k=6.4×10-3min-1,B正确; C.升温、加入催化剂可使k增大,C正确; D.根据题给信息,其半衰期为:0.8/k。存在过量的B时,当剩余6.25%的A时可以看作经历4个半衰期,即因此所需的时间为min=500min,D错误; 37.(2024届重庆一模)脱除汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应: Ⅰ.2NO(g)+CO(g)=N2O(g)+CO2(g) △H1=-381.2kJ/mol Ⅱ.N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g) △H2=-364.5kJ/mol 将恒定组成的NO和CO混合气通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如题13图所示。下列说法正确的是 A.N2(g)+2CO2(g)=2NO(g)+2CO(g) △H=-745.7kJ/mol B.使用合适催化剂,能提高NO的平衡转化率 C.其他条件不变,增大体系的压强,NO的平衡转化率增大 D.350℃~420℃范围内,温度升高,反应Ⅰ速率增大的幅度大于反应Ⅱ速率增大的幅度 答案:C 解析:A.目标反应=-Ⅰ-Ⅱ,则△H=(381.2+364.5)kJ/mol=745.7kJ/mol,故A错误; B.催化剂不能改变化学反应限度,因此使用催化剂不能提高NO的平衡转化率,故B错误; C.反应Ⅰ正向体积减小,反应Ⅱ体积不变,增大压强对反应Ⅱ无影响,但反应Ⅰ正向移动,因此增大压强,NO的平衡转化率增大,故C正确; D.从图中可知,350℃~420℃范围内升高温度,二氧化碳和氮气的浓度增大,而一氧化二氮的浓度减小,说明此时升高温度,以反应Ⅱ为主,则反应Ⅰ速率增大小于反应Ⅱ的速率增大幅度,故D错误; 38. (2025届北京四十四中学质检)对于反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程: 第一步: N2O5NO2+NO3 快速平衡 第二步: NO2+NO3==NO+NO2+O2 慢反应 第三步: NO+NO3==2NO2 快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 A. v(第一步的逆反应)<v(第二步反应) B. 反应的中间产物只有NO3 C. 第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D. 第三步反应活化能较高 答案:C 解析:第一步反应快速平衡,说明正、逆反应速率很大,极短时间内即可达到平衡,A错误;由题给三步反应可知,反应的中间产物有NO3和NO,B错误;第二步反应慢,说明有效碰撞次数少,C正确;反应快,说明反应的活化能较低,D错误。 39. (2024届徐州第七中学质检)在不同温度下,向a、b两个恒温、体积为2L的恒容密闭容器中均通入1.1molCH4(g)和1.1molH2O(g),发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。测得容器a中CO物质的量、容器b中H2物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A.反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的△S<0 B.a容器前4min用CH4表示的平均反应速率为0.125mol/(L∙min) C.a容器达到平衡后,再充入1.1molCH4(g)和1.0molCO(g),此时v正<v逆 D. 两容器达到平衡时,b容器压强大于a容器压强 答案:B 解析:A.反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)是气体分子数增大的反应,即熵增反应,△S>0,A错误; B.a容器前4min,v(CH4)=v(CO)===0.125mol/(L∙min),B正确; C.列出CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的三段式: CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 起始(mol) 1.1 1.1 0 0 转化(mol) 1 1 1 3 平衡(mol) 0.1 0.1 1 3 平衡常数K==675,达到平衡后再充入1.1molCH4(g)和1.0molCO(g),a容器中含有1.2molCH4、0.1molH2O、2molCO、3molH2,此时浓度熵Q==112.5<K,平衡正向移动,此时v正>v逆,C错误; D.根据“先拐先平数值大”可知,容器a中反应速率快、温度高,平衡时CO物质的量为1mol,容器b中氢气的物质的量为1.8mol<1mol×3,则达到平衡时容器a中气体总量大于容器b,气体总量越多,压强越大,所以两容器达到平衡时,a容器压强大于b容器的压强,D错误; 40.(2025届广州联考)物质X能发生如下反应:①X―→mY;②X―→nZ(m、n均为正整数)。恒容体系中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. m=n=1 B. t1时,c(X)=c(Y) C. 反应的活化能:①<② D. t2时,X的消耗速率等于Z的生成速率 答案:D 解析:A.由图可知,最终X的浓度变为0,全部反应,反应生成Y、Z的浓度之和等于X的起始浓度,则反应均为气体分子数不变的反应,故m=n=1,A正确; B.由图可知,t1时,X、Y的浓度曲线相交,c(X)=c(Y),B正确; C.两个反应同时发生,反应结束时Y含量更高,反应速率更快,说明反应①活化能较低,故活化能:①<②,C正确; D.t2时,因为X要同时发生反应①和②,故X的消耗速率大于Z的生成速率,D错误。 41. (2025届北京育英学校统测)在一定温度下,在容积不变的容器中发生可逆反应:2A(g)+B(s) C(g)+D(g)。下列说法说明该反应达到平衡的是 A. C的生成速率和B的消耗速率相等 B. 容器内的压强不再发生变化 C. 反应混合物中A的体积分数不再发生变化 D.2v正(A)=v逆(B) 答案:C 解析:A.B为纯固体,且C的生成、B的消耗只体现正反应的过程,不能判定平衡状态,A不选; B.该反应为气体体积不变的反应,压强始终不变,不能判定平衡状态,B不选; C.反应混合物中A的体积分数不再发生变化,符合特征“定”,为平衡状态,C选; D.平衡时不同物质的正、逆反应速率之比不等于其化学计量数之比,且B为纯固体,不能由A、B的速率关系判定,D不选。 42. (2025届北京北交附高质检)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 A. 反应在0~10 s内,用Z表示的反应速率为 0.158 mol/(L·s) B. 反应在0~10 s内,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C. 反应进行到10 s时,Y的转化率为79.0% D. 反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g) 答案:C 解析:A.在0~10s内,Z增加1.58mol,用Z表示的反应速率为v===0.079mol/(L·s),A错误; B.在0~10s内,X减少0.79mol,X的物质的量浓度减少了0.395mol/L,B错误; C.反应进行到10s时,Y减少0.79mol,Y的转化率为×100%=79.0%,C正确; D.根据Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.79mol∶0.79mol∶1.58mol=1∶1∶2,得该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),D错误。 43. (2025届北京第十二中学)以反应5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时(忽略体积变化),通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃ 浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 体积/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 A. 实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量 B. 若实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol/(L·s) C. 实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响 D. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用 答案:B 解析:A.根据离子方程式可得5H2C2O4~2MnO,由实验数据分析可知,在这三个实验中,所加H2C2O4溶液均过量,A正确; B.反应前混合溶液中KMnO4浓度为=mol/L,KMnO4完全反应,则这段时间的平均反应速率为v(KMnO4)=≈1.7×10-4mol/(L·s),B错误; C.分析表中数据可知,实验①和实验②只有浓度不同,实验②和③只有温度不同,C正确; D.在其他条件都相同时,开始反应速率很小,过一会儿反应速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,起催化作用的可能是Mn2+,D正确。 44. (2025届厦门第一中学)一定条件下,反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的速率方程为v=k·cα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr),某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如表。根据表中测定结果,下列结论错误的是 c(H2)/(mol/L) c(Br2)/(mol/L) c(HBr)/(mol/L) 反应速率 0.1 0.1 2 v 0.1 0.4 2 8v 0.2 0.4 2 16v 0.4 0.1 4 2v 0.2 0.1 c 4v A. 表中c的值为1 B. α、β、γ的值分别为1、2、-1 C. 反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D. 在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大HBr(g)浓度,会使反应速率降低 答案:B 解析: v=k·cα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr),对比第一组和第二组数据知,β=8,β=;对比第二组和第三组数据知,α=,α=1,对比第一组、第四组数据得××γ=2,γ=-1,对比第四组、第五组数据得××-1=,c=1,A正确、B错误;根据反应速率方程知,β值最大,所以反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大,C正确;γ=-1,增大HBr(g)浓度,会使反应速率降低,D正确。 45.(2025届广东江门大联考)下列说法正确的是 A. 一定条件下合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3) B. 一定条件下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 达到平衡时,2v正(O2)=v逆(SO3) C. 充有N2O4的密闭容器中存在:N2O4(g)2NO2(g),当c(N2O4)∶c(NO2)=1∶2 时,该可逆反应到达平衡 D. 一定条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到化学平衡时,密闭容器内压强为起始压强的 答案:B 解析:达到平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3),A错误;平衡状态时,浓度之比不一定等于化学计量数之比,C错误;物质转化的程度未知,不能确定压强关系,D错误。 46.(2025届广东汕头联考)在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法不正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10-5 A. 上述生成Ni(CO4)(g)的反应为放热反应 B.25 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5 C. 在80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol/L,则此时v正>v逆 D. 80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L 答案:C 解析:A.温度升高,K减小,正反应为放热反应,A正确; B.Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)与Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数互为倒数,Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的K=(5×104)-1=2×10-5,B正确; C.80℃时,某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol/L,此时Q=8,所以反应逆向进行,v正<v逆,C错误; D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,c(CO)=1.0mol/L,利用K可求出Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L,D正确。 47.(2025届河北大数据应用调研联合测评)一定温度下,向一容积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol。下列有关该反应的叙述正确的是 A. 达到平衡状态时,正、逆反应速率相等 B. 达到平衡状态时,SO2和O2的浓度都为0 C. 若起始时加入2molSO2和1molO2,则达平衡时放出的热量为196.6kJ D. 若反应达到平衡状态后,2min时生成amolSO3,则4min时生成2amolSO3 答案:A 解析:A.达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,A正确; B.该反应为可逆反应,达到平衡状态时,反应物不能完全转化为生成物,所以SO2和O2的浓度不等于0,B错误; C.起始时加入2molSO2和1molO2,因为是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以消耗的SO2的物质的量小于2mol、消耗O2的物质的量小于1mol,所以放出的热量小于196.6kJ,C错误; D.反应达到平衡状态时,各物质的物质的量不变,则2~4min之间三氧化硫的物质的量不变,为amol,D错误。 48.(2025届河北沧州普高联考)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是 A. 2v(NH3)=v(CO2) B. 密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)=2∶1 C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变 答案:C 解析:没有指明正、逆反应,不能判断反应是否达到平衡状态,A错误;反应一旦发生,密闭容器中一定存在c(NH3)∶c(CO2)=2∶1,NH3的体积分数一直不变,不能判断反应是否达到平衡状态,B、D错误;随反应进行,混合气体的质量增大,容器容积不变,混合气体密度增大,当密度不再变化,说明达到平衡状态,C正确。 49.(2025届河南青桐鸣大联考)在1 L定容的密闭容器中,可以证明可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是 A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 B.1个N≡N断裂的同时,有3个H—H生成 C.其他条件不变时,混合气体的密度不再改变 D.v正(N2)=2v逆(NH3) 答案:B 解析: A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2不能说明各物质的浓度不变,不一定为平衡状态,A错误; B.1个N≡N断裂的同时,有3个H—H生成,说明正、逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,B正确; C.混合气体的密度ρ=,质量在反应前后是守恒的,容积不变,密度始终不变,所以密度不变的状态不一定是平衡状态,C错误; D.v正(N2)=2v逆(NH3)时,正、逆反应速率不相等,未达到平衡状态,D错误。 50. (2025届湖南湘西州吉首市质检)一定温度下,把6molA和5molB通入容积为4L的恒容密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应经过5min达到平衡,此时生成2molC,正反应速率(v正)和逆反应速率(v逆)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A. t2=5min,平衡时3v正(A)=2v逆(D) B. 0~t2,A的平均反应速率为0.15mol/(L·min) C. t2~t3,各物质的浓度一定相等 D. B的平衡转化率为25% 答案:B 解析:A.t2时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡,平衡时2v正(A)=3v逆(D),A错误; B.反应经过5min达到平衡状态生成2molC,则消耗了3molA,A的平均反应速率为=0.15mol/(L·min),B正确; C.t2~t3,反应为平衡状态,v正=v逆相等,但各物质浓度与初始投料有关,不一定相等,C错误; D.达到平衡时,生成2molC,则消耗了1molB,B的平衡转化率为×100%=20%,D错误。 51. (2025届江苏常熟市抽测)一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如表所示: t/min n/mol n(A) n(B) n(C) 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A. 0~5min用A表示的平均反应速率为0.09mol/(L·min) B. 该反应在10min后才达到平衡 C. 平衡状态时,c(C)=0.6mol/L D. 物质B的平衡转化率为20% 答案:C 解析:A.0~5min内C浓度变化为0.45mol/L,v(C)=0.09mol/(L·min),根据反应速率之比等于计量数之比得v(A)=0.03mol/(L·min),A错误; B.15min时,n(B)=1.6mol,消耗了0.8mol B,根据化学方程式可知这段时间内消耗A的物质的量为0.4mol,所以15min时,n(A)=1.6mol,与10min时A的物质的量相同,说明10~15min这段时间内平衡没有移动,但无法确定是10min时达到平衡,还是10min前已经达到平衡,B错误; C.根据B项分析可知平衡时消耗的B为0.8mol,根据化学方程式可知生成C的物质的量为1.2mol,则c(C)==0.6mol/L,C正确; D.B的平衡转化率为×100%≈33.3%,D错误。 52. (2025届南京燕子矶中学质检)研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A. 比较实验②、④得出:升高温度,化学反应速率加快 B. 比较实验①、④得出:升高温度,化学反应速率加快 C. 实验③有可能使用了催化剂,催化剂加快正反应速率,对逆反应无影响 D. 在0~10min之间,实验②的平均速率v(Y)=0.01mol/(L·min) 答案:C 解析:A.实验②、④起始浓度相同,但温度不同,④建立平衡需要的时间短,反应速率更快,则可得出:升高温度,化学反应速率加快,A正确; B.实验①、④相比,④的反应物的浓度低,但温度高,建立平衡需要的时间短,反应速率更快,说明升高温度,化学反应速率加快,B正确; C.实验③和②的反应物的浓度、温度均相同,达到的平衡状态也相同,故反应③可能是使用了催化剂,也可能是增大了压强,而催化剂能同等程度的增大正、逆反应速率,C错误; D.在0~10min之间,实验②中X的浓度变化为0.2mol/L,则v(Y)=v(X)=×=0.01mol/(L·min),D正确。 53.(2025届佛山二检)在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:X(g)+2Y(s)2Z(s),平衡时和反应10min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法错误的是 A. 该反应ΔH>0 B. 200℃时,前10min的平均反应速率v(X)=0.02mol/(L·min) C. 400℃时,反应的平衡常数K=2 D. bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致 答案:C 解析:A.曲线Ⅰ为平衡时X的平衡转化率,曲线Ⅱ是不同温度下X反应10min时X的转化率。升高温度,平衡转化率增大,平衡正反应方向移动,则正向是吸热反应,即该反应ΔH>0,A正确; B.200℃时,前10 min X的转化率为20%,前10min的平均反应速率v(X)==0.02 mol/(L·min),B正确; C.400 ℃时,X平衡转化率为60%,反应的平衡常数K==2.5,C错误; D.ab阶段随温度升高,转化率增大,bc阶段随温度升高,转化率减小,该变化可能是催化剂在温度高于400℃时,催化剂活性降低导致,D正确。 54.(2025届深圳外国语学校)某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH>0。实验测得:v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,只受温度影响。 容器编号 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法正确的是 A. 升高温度,该反应的化学平衡常数减小 B. Ⅰ中的NO2平衡转化率约为33.3% C. Ⅱ中达到平衡状态时,c(O2)>0.2mol/L D. 该反应的化学平衡常数可表示为K= 答案:D 解析:A.该反应是的吸热反应,升高温度,平衡正向移动,该反应的化学平衡常数增大,A错误; B.Ⅰ中平衡时氧气浓度为0.2 mol/L,则NO2浓度减小0.4 mol/L,则NO2平衡转化率=×100%≈66.7%,B错误; C.Ⅱ在Ⅰ平衡时的基础上充入一氧化氮0.1mol/L,平衡逆向移动,因此Ⅱ中达到平衡状态时,c(O2)<0.2 mol/L,C错误; D.达到平衡时v正=k正·c2(NO2)=v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),则K==,D正确。 55.(2025届安徽皖南八校大联考)向一个1L的绝热刚性容器中通入1molSO2和1molNO2,在一定条件下发生反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化如图所示。下列结论正确的是 A. 升高温度,该反应的平衡常数将增大 B. 从反应开始到达到平衡,逆反应速率先增大后减小 C. 体系压强不再变化,说明反应达到平衡 D. 从容器中分离出少量SO3后,v正增加,v逆减小,平衡正向移动 答案:C 解析:A.该容器为绝热刚性容器,因此和外界没有热交换,随着反应进行,容器的温度会发生改变。从图像可以看出,随反应进行,反应物浓度减小,但是正反应速率增大,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,该反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,A错误; B.在达到平衡之前,逆反应速率始终增大,B错误; C.该反应是气体分子数不变的反应,反应过程中气体总物质的量不变,根据理想气体状态方程PV=nRT,压强与温度成正比,只要反应还在向右进行,容器的温度就会持续升高,压强就会一直增大,故压强不变可以说明达到了平衡状态,C正确; D.从容器中分离出少量SO3(g)后,平衡正向移动,v正、v逆都减小,D错误。 56.(2025届江西名校协作体联考)已知关热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ/mol。下列有关该反应的说法正确的是 A. 升高体系温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大 B. 若容器容积不变,气体密度不变时说明该反应已经达到化学平衡状态 C. 温度不变,向平衡后的容器中再加入少量N2O4,平衡常数K值变大 D. 增大体系的压强,平衡右移,同时提高N2O4的反应速率和转化率 答案:A 解析:A.升高温度,v正、v逆均增大,且v正>v逆,平衡正向移动,A正确; B.若容器容积不变,气体的质量不变,气体密度始终不变,不能判定平衡状态,B错误; C.K仅与温度有关,温度不变,向平衡后的容器中再加入少量N2O4,平衡常数K值不变,C错误; D.N2O4(g)2NO2(g)为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,则N2O4的转化率减小,D错误。 57. (2025届辽宁东北育才中学质检)下列关于催化剂的说法正确的是 A. 使用催化剂可以增大正反应速率,减小逆反应速率 B. 使用催化剂可以使化学平衡发生移动 C. 使用催化剂可以降低反应的活化能 D. 使用催化剂可以改变反应的平衡常数 答案:C 解析:A.使用催化剂可以同等程度的增大正、逆反应速率,A错误; B.催化剂只能加快反应速率,不会引起化学平衡的移动,B错误; C.催化剂加快反应速率是通过降低反应的活化能来实现的,C正确; D.平衡常数只受温度的影响,和催化剂的使用与否无关,D错误。 58.(2025届江西宜春清江中学质检)在密闭容器中进行反应:X(g)+2Y(g)2Z(g) ΔH>0。下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是 答案:C 解析:正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动,正反应速率应大于逆反应速率,Z的含量应升高,A、B错误;升高温度或增大压强,平衡均向正反应方向移动,X的转化率升高,C正确;温度不变,平衡常数不变,D错误。 59. (2025届广州二模)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH。一定条件下,等物质的量N2和O2在恒容密闭容器中反应,曲线a表示该反应在温度T下c(N2)随时间(t)的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时c(N2)随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是 A. 温度T下、0~40s内v(N2)=mol/(L·s) B.M点v正(N2)小于N点v逆(N2) C. 曲线b对应的条件改变可能是充入氧气 D. 若曲线b对应的条件改变是升高温度,则ΔH>0 答案:B 解析:A.温度T下、0~40 s内氮气的浓度从c0mol/L减少到c1 mol/L,故v(N2)= mol/(L·s),A正确; B.M点反应正向进行,故正反应速率大于逆反应速率,B错误; C.曲线b若是充入氧气,反应速率加快,更快到平衡,且平衡时氮气的浓度比a少,C正确; D.若曲线b为升温,则说明升温平衡正向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0,D正确。 60. (2025届辽东南协作校联考)利用CH4消除NO2污染,反应原理为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在1L 密闭容器中,分别加入0.50molCH4和1.20molNO2,测得控制不同温度,n(CH4)(单位:mol)随时间变化的有关实验数据如表所示,下列说法正确的是 组别 温度/K 物质的量/mol 时间/min 0 10 20 40 50 ① T1 n(CH4)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n(CH4)/mol 0.50 0.30 0.18 M 0.15 A. T1温度下,该反应进行40 min时,2v正(NO2)=v逆(CO2) B. T1温度下,前20 min内NO2的降解速率为0.0125 mol/(L·min) C. T2温度下,若容器内气体平均摩尔质量不变则反应处于平衡状态 D. 该反应在高温下才能自发进行 答案:C 解析:A.根据表格数据可知:T1温度下,该反应进行40min后各种物质的物质的量不变,反应达到平衡状态,则此时v正(NO2)=2v逆(CO2),A错误; B.在T1温度下,前20min内CH4的物质的量浓度减少0.25mol,根据物质反应转化关系可知反应消耗NO2的物质的量为0.50mol,故NO2降解速率为v(NO2)==0.025mol/(L·min),B错误; C.反应混合物都是气体,气体的质量不变,反应前后气体的物质的量改变,根据M=,在T2温度下,若容器内气体平均摩尔质量不变,则反应处于平衡状态,C正确; D.反应①、②开始时物质的量相等,在相同时间内实验②中CH4的物质的量改变得多,说明反应速率:①<②,则反应温度:T1<T2,而平衡时CH4的物质的量:②>①,说明升高温度,化学平衡逆向移动,则该反应的正反应是放热反应,ΔH<0,该反应的正反应ΔS>0,要使反应自发进行,ΔH-TΔS<0,则反应在任意温度下均能自发进行,D错误。 61. (2025届临沂一模)在恒容密闭容器中,分别在T1、T2温度下(T1<T2)发生反应3A(g)2B(g) ΔH<0,反应体系中各物质的浓度c随时间t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 向密闭容器内充入He,平衡逆向移动 B. a曲线条件下,10~30min内v(B)=0.05mol/(L·min) C. 曲线b表示T2温度下,反应过程中物质A的浓度变化 D. 在工业实际生产中,温度越低,越有利于提高生产效率 答案:C 解析:A.曲线a、b都在下降,说明a、b都是A物质的浓度变化情况,且b先达到平衡,反应速率更快,b对应的温度是T2。恒容条件下充入He,各物质的浓度没有发生改变,平衡不移动,A错误; B.a曲线条件下,10~30min内v(A)==0.05mol/(L·min),则v(B)=v(A)≈ 0.033mol/(L·min),B错误; C.从曲线的数据变化可知曲线b表示T2温度下,反应过程中物质A的浓度变化,C正确; D.降低温度,平衡正向移动,反应物的转化率提升,但温度过低会导致反应速率过慢,不利于提高生产效率,D错误。 62. (2025届深圳二模)T1℃时,向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应:3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是 A. 实线a代表n(H2O)随时间变化的曲线 B. t1min时,v正(SO2)<v逆(H2S) C. 该反应的平衡常数K=L/mol D. 若该反应在T2℃(T2<T1)时进行,则虚线b可表示n(SO2)的变化 答案:C 解析:A.根据反应化学方程式可知,达到平衡时生成H2O 的物质的量是消耗SO2的2倍,故实线a代表H2S随时间变化的曲线,A错误; B.由图可知,t1min后H2S的物质的量还在增大,SO2的物质的量还在减小,说明反应在正向进行,则v正(SO2)>v逆(H2S),B错误; C.达到平衡时,SO2的物质的量为0.3mol,根据三段式分析可知,         3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g) 开始/(mol/L) 10 3 0 0 变化/(mol/L) 8.1 2.7 2.7 5.4 平衡/(mol/L) 1.9 0.3 2.7 5.4 容器的容积为1L,则该反应的平衡常数K==L/mol,C正确; D.该反应正反应ΔH<0,降低温度,平衡正向移动,平衡时SO2的物质的量减小,若该反应在T2℃(T2<T1)时进行,则虚线b不可表示n(SO2)的变化,D错误。 63. (2025届宝鸡教育联盟联考)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应:①X(g)Y(g);②Y(g)Z(g)。已知:v=kc(反应物),k为速率常数,如图表明三种物质浓度随时间的变化以及k受温度的影响。下列说法错误的是 A. 反应过程体系的压强始终不变 B. c(Y)随时间先增大后减小 C. 随c(X)的减小,反应①②的速率均逐渐减小 D. 温度对反应②的k影响更大 答案:C 解析:A.由左边图中信息可知,浓度随时间变化逐渐减小的曲线为X,逐渐增大的曲线为Z,先增大后减小的曲线为Y;由右边图中信息可知,反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。反应过程中气体的物质的量始终不变,压强始终不变,A正确; B.c(Y)随时间先增大后减小,B正确; C.随c(X)的减小,c(Y)先增大后减小,c(Z)不断增大,则反应①的速率逐渐减小,但反应②的速率先增大后减小,C错误; D.随着温度的升高,反应②的速率常数增大的幅度更大,故温度对反应②的k影响更大,D正确。 64. (2025届宝鸡陈仓联考)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,对烟气进行脱硫、脱硝,对环境保护有着重要意义。在脱硫实验中发生反应:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s) ΔH<0,在体积为2L的恒容密闭容器中,通入2.2molCO和1molSO2,在不同条件下进行反应时体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 与a相比,c可能改变的条件为升高温度 B. a和b的化学平衡常数相等 C. b对应40min达到平衡,则在0~40min内用CO表示的平均反应速率为0.02mol/(L·min) D. a达到平衡时,SO2的转化率小于CO的转化率 答案:D 解析:A.与实验a相比,实验c达到平衡状态改变且所需时间缩短,可能是增大压强或升高温度,若是增大压强,平衡向右移动,该正反应为气体体积减小的反应,与图像不符,即实验c改变的条件为升高温度,A正确; B.与实验a相比,实验b达到的平衡状态不变且所需时间缩短,改变的条件应为加入了催化剂,温度未发生改变,则平衡常数不变,B正确; C.实验b对应40min达到平衡,设参与反应的SO2物质的量为x,列三段式有     2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s) 起始/mol 2.2 1 0 变化/mol 2x x 2x 平衡/mol 2.2-2x 1-x 2x 恒温恒容条件下,气体压强之比等于其物质的量之比,则=,解得x=0.8,因此0~40min用CO表示的平均反应速率v(CO)==0.02mol/(L·min),C正确; D.若CO与SO2按照化学计量数之比2∶1投料,a达到平衡时,SO2的转化率应等于CO的转化率,通入2.2molCO和1mol SO2,投料比大于2∶1,相当于增大CO浓度,平衡时SO2转化率增大,CO转化率减小,即SO2的转化率大于CO的转化率,D错误。 65.(2025届山东滨州检测)已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化): 编号 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时间/min Ⅰ 2 2 0 20 2.1 Ⅱ V1 2 1 20 5.5 Ⅲ V2 2 0 50 0.5 下列说法不正确的是 A.V1=1,V2=2 B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响 C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束 D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01 mol·L-1·min-1 答案:C 解析:A∶实验Ⅰ和实验Ⅱ反应温度相同,实验Ⅱ中加入了1 mL水,根据控制变量的原则,溶液总体积应保持不变,因而V1=1,类比分析可得V2=2,A正确; B.实验Ⅰ、Ⅲ的温度不同,其他条件相同,因而可知设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响,B正确; C.酸性KMnO4溶液呈紫红色,由表中数据可知,草酸溶液过量,KMnO4可反应完全,因而可用颜色变化来判断反应终点,即实验计时是从溶液混合开始,溶液紫红色刚好褪去时结束,C错误; D.根据实验Ⅲ中有关数据可知,Δc(KMnO4)==0.005 mol·L-1,v(KMnO4)===0.01 mol·L-1·min-1,D正确。 66.(2025届成都五中阶段性考试)向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),正反应速率随时间的变化关系如图所示,下列结论正确的是 A.气体A的浓度:a点小于b点 B.若Δt1=Δt2,则气体C的生成量:ab段大于bc段 C.c点时:v(正)=v(逆) D.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态 答案:D 解析:A.随着反应的进行,反应物气体A的浓度不断减小,故气体A的浓度:a点大于b点,A错误; B.在a→c段,正反应速率不断增大,则单位时间内气体C的生成量不断增多,故若Δt1=Δt2,则气体C的生成量:ab段小于bc段,B错误; C.化学反应达到平衡状态时,正反应速率不再变化,而c点时,正反应速率开始减小,说明反应没有达到平衡状态,则c点时:v(正)≠v(逆),C错误; D.该反应前后气体分子数不变,绝热恒容密闭容器中气体压强一直在变,体系压强不再变化,表明体系的温度不变,从而说明反应达到平衡状态,D正确。 67.(2025届鞍山第二次质量监测)某反应A(g)+B(g)——→ C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示: c(A)/mol/L c(B)/mol/L v/mol/(L·min) 0.25 0.050 1.6×10-3 0.50 0.050 3.2×10-3 1.00 0.100 v1 0.50 0.100 3.2×10-3 1.00 0.200 v2 c1 0.200 4.8×10-3 下列说法正确的是 A.该反应的速率方程中的m=n=1 B.该反应的速率常数k=6.4×10-2 min-1 C.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是375 min D.表格中的c1=0.75、v1=v2=6.4×10-3 答案:D 解析:A.当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应速率常数k保持不变,第二组数据和第四组数据中的c(A)相同、v相同,解得n=0,将第一组数据和第二组数据代入速率方程,得=,可知m=1,故A错误; B.由A项分析可知,该反应的速率方程为v=k·c(A),将第一组数据代入速率方程v=k·c(A),可得速率常数k=6.4×10-3 min-1,故B错误; C.半衰期===125 min,设起始时反应物A为100 g,在过量的B存在时,反应掉93.75%的A需经历4个半衰期:起始100 g A50 g A25 g A12.5 g A6.25 g A,所需的时间为125 min×4=500 min,故C错误; D.由A项分析可知,该反应的速率方程为v=k·c(A),代入数据,可以解得表格中的c1=0.75、v1=v2=6.4×10-3,D正确。 68.(2025届四川广安第二中学质检)在1 L恒温恒容的密闭容器中充入一定量N2O5,发生如下反应: 反应1:N2O5(g)=N2O4(g)+O2(g) ΔH=+28.4 kJ·mol-1 反应2:N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+56.9 kJ·mol-1 现有下列情况:①混合气体的密度保持不变;②气体压强保持不变;③气体的平均摩尔质量保持不变;④保持不变;⑤O2的物质的量保持不变;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是 A.①②③⑤ B.②③④⑥ C.①③⑤⑥ D.②③④⑤ 答案:B 解析:①反应中各物质均为气体,混合气体的总质量不变,且反应在恒容条件下进行,则混合气体的密度始终不变,故不能判断是否达到平衡;②反应2的平衡建立过程中,气体总物质的量不断变化,则气体压强不断变化,当气体压强保持不变时,反应2达到平衡状态;③平衡建立过程中,混合气体的总质量不变,但其总物质的量不断变化,故当气体的平均摩尔质量保持不变时,反应2达到平衡状态;④保持不变,则c(NO2)、c(N2O4)均保持不变,反应2达到平衡状态;⑤反应1不是可逆反应,O2的物质的量保持不变,反应1已反应完全,不能据此判断反应2是否达到平衡;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2,正、逆反应速率相等,反应2达到平衡状态。 69.(2025届四川江油中学质检)常温下,将一定量的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体体积忽略不计)发生反应:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) ΔH,达到平衡时测得c(CO2)=a mol·L-1。温度不变,达到平衡后压缩容器容积至原来的一半,达到新平衡时测得c(NH3)=x mol·L-1。下列说法正确的是 A.反应达到新平衡时x=2a B.达到新平衡时,ΔH为原来的2倍 C.混合气体的平均相对分子质量不再变化时表明达到平衡状态 D.NH3的体积分数不变时表明达到平衡状态 答案:A 解析:A.当c(CO2)=a mol·L-1时,c(NH3)=2a mol·L-1,温度不变时平衡常数不变,该反应的平衡常数K=c2(NH3)·c(CO2),压缩容器容积至原来的一半,达到新平衡时各组分浓度与原平衡相同,即x=2a,A正确; B.ΔH只与反应的始态和终态及方程式有关,与平衡移动无关,该反应的ΔH始终不变,B错误; C.反应物中没有气体,则混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能由此判断反应达到平衡状态,C错误; D.NH3与CO2的物质的量之比始终为2∶1,NH3的体积分数不变不能表明达到平衡状态,D错误。 70.(2025届四川阆中中学质检)科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气,其反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,若反应在恒容密闭容器中进行,由该反应相关图像作出的判断正确的是 A.甲图中改变的反应条件为升温 B.乙图中温度T2>T1,纵坐标可代表NO的百分含量 C.丙图中压强p1<p2,纵坐标可代表NO的体积分数 D.丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态 答案:A 解析:A.由于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH<0,甲图中v正、v逆均增大,且v逆增大的程度大于v正增大的程度,故改变的反应条件为升温,A正确; B.由乙图所示信息可知,T2时反应速率更快,故温度T2>T1,温度升高,平衡逆向移动,而纵坐标所示的数值减小,则纵坐标不可能代表NO的百分含量,B错误; C.由丙图所示信息可知,p2时的反应速率更大,故压强p1<p2,增大压强,该反应平衡正向移动,而纵坐标所示的数值增大,故纵坐标不可能代表NO的体积分数,C错误; D.曲线表示平衡常数与温度的关系,曲线上各点都是平衡点,D错误。 71.(2025届大连双基测试)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为2 L的密闭容器中充入1 mol SCl2(g),发生反应:2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在10 min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。下列说法正确的是 A.2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH<0 B.55 ℃,0~10 min,以S2Cl2表示反应的平均速率为0.025 mol·L-1·min-1 C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态 D.82 ℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 mol,则此时v(逆)<v(正) 答案:D 解析:A.温度升高,SCl2的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,根据化学平衡移动原理,升温平衡向吸热方向移动,知该反应的ΔH>0,A错误; B.55 ℃,0~10 min,SCl2(g)的转化率为50%,v(SCl2)==0.025 mol·L-1·min-1,则v(S2Cl2)=v(SCl2)=0.0125 mol·L-1·min-1,B错误; C.反应体系中的物质全为气体,气体质量不变,反应前后气体分子数不变,即气体物质的量不变,则混合气体的平均相对分子质量始终不变,C错误; D.由题图可知,82 ℃反应达平衡时SCl2的转化率为90%,列三段式: 2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g) 起始(mol·L-1) 0.5 0 0 转化(mol·L-1) 0.45 0.225 0.225 平衡(mol·L-1) 0.05 0.225 0.225 则该温度下平衡常数K==20.25,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 mol,则此时的浓度商Q==1<K,反应向正反应方向进行,则v(逆)<v(正),D正确。 72.(2025届四川绵阳南山中学质检)在2 L恒容密闭容器中分别通入2 mol CO和1 mol O2。进行反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)。在相同的时间段(5 min)内,测得CO的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A.化学平衡常数:K(b)<K(c)<K(d) B.a点,v(O2)=0.07 mol·L-1·min-1 C.d点v正(CO)等于a点v正(CO) D.50 ℃时,该反应的化学平衡常数K=80 答案:B 解析:A.分析题图可知,2CO(g)+O2(g)2CO2(g)为放热反应,b、c、d点温度依次升高,温度升高,反应逆向进行,平衡常数减小,则化学平衡常数:K(b)>K(c)>K(d),故A错误; B.a点时,CO的转化率为0.7,则CO物质的量的变化量为2 mol×0.7=1.4 mol,则CO的平均反应速率==0.14 mol·L-1·min-1,v(O2)=v(CO)=0.14 mol·L-1·min-1×=0.07 mol·L-1·min-1,故B正确; C.a点的温度低,d点的温度高,温度越高反应速率越快,则d点v正(CO)>a点v正(CO),故C错误; D.50 ℃时,CO的转化率为0.8,列三段式:       2CO(g)+O2(g)2CO2(g) 起始/(mol·L-1) 1 0.5 0 转化/(mol·L-1) 0.8 0.4 0.8 平衡/(mol·L-1) 0.2 0.1 0.8 该反应的化学平衡常数K===160,故D错误。 73.(2025届辽宁丹东联考)一定温度下,在两个容积均为1 L的密闭容器中,充入一定量的反应物,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。 相关反应数据如下表所示: 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 10 s时物质的量/mol NO CO N2 Ⅰ T1 0.2 0.2 0.05 Ⅱ T2(T2>T1) 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A.前10 s,容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)=0.005 mol/(L·s) B.该反应在任何温度下均能自发进行 C.10 s时,容器Ⅰ中的反应一定处于平衡状态 D.若向容器Ⅱ中再充入0.08 mol NO和0.04 mol N2,反应将向正反应方向进行 答案:D 解析:A.根据反应方程式,该时间段内,生成二氧化碳的物质的量为2×0.05 mol=0.1 mol,v(CO2)==0.01 mol/(L·s),A错误; B.该反应为气体物质的量减少的放热反应,即ΔS<0,ΔH<0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0能自发进行,则低温下能自发进行,B错误; C.假设容器Ⅰ达到平衡,因为容器Ⅱ的温度高于容器Ⅰ,因此升高温度,平衡向逆反应方向进行,氮气物质的量小于0.05 mol,现在是等于0.05 mol,说明容器Ⅰ没有达到平衡,故C错误; D.容器Ⅱ中平衡时氮气的物质的量为0.05mol,则二氧化碳的生成量为0.1mol,CO、NO的物质的量均为0.2mol-0.05mol×2=0.1mol,容积为1L,则平衡常数K===5,若起始时,向容器Ⅱ中充入0.08mol NO、0.04molN2,Qc===2.8<5=K,反应将向正反应方向进行,故D正确; 74.(2025届四川遂宁第二中学二诊)一定温度下,在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ,5 min时到达平衡。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/ mol 平衡物质的量/mol CO Cl2 COCl2 COCl2 Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8 Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5 Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7 下列说法中正确的是 A.容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1 B.该反应正反应为放热反应 C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.75 mol D.若起始时向容器Ⅰ加入0.8 mol CO、0.8 mol Cl2,达到平衡时CO转化率大于80% 答案:B 解析:A.容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(COCl2)==0.32 mol·L-1·min-1,依据反应速率之比等于化学计量数之比,v(CO)=0.32 mol·L-1·min-1,故A错误; B.依据表中数据可知,Ⅰ和Ⅲ温度相同时,是等效平衡,升温,COCl2的物质的量减小,说明平衡逆向移动,则正向为放热反应,故B正确; C.依据Ⅰ中数据求算500 ℃时的平衡常数: CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) 起始(mol·L-1) 2 2 0 转化(mol·L-1) 1.6 1.6 1.6 平衡(mol·L-1) 0.4 0.4 1.6 反应的平衡常数K==10,平衡时CO的转化率为×100%=80%, 依据Ⅱ中数据,结合方程式可知: CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) 起始(mol·L-1) 2 2a 0 转化(mol·L-1) 1 1 1 平衡(mol·L-1) 1 2a-1 1,则有=10,解得a=0.55,故C错误; D.反应为气体体积减小的反应,若起始时向容器Ⅰ中加入0.8 mol CO和0.8 mol Cl2,相当于减压,CO平衡转化率降低,小于80%,故D错误。 75.(2025大连名校联盟质检)在10 L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)。 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 800 0.10 0.15 b 下列说法正确的是 A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol/(L·min) B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0 C.实验③中,达到平衡时,Y的转化率为60% D.实验④中,达到平衡时,b=0.06 答案:D 解析:A.根据反应方程式可知,前5 min内,生成M的物质的量与生成N的物质的量相等,均为0.050 mol,v(N)== 1.0×10-3 mol/(L·min),故A错误; B.达到平衡时,n(X)=0.020 mol,n(Y)=0.32 mol,n(M)=n(N)=0.080 mol,该反应的平衡常数K====1,故B错误; C.化学平衡常数只受温度影响,达到平衡时,n(X)=(0.20-a) mol,n(Y)=(0.30-a) mol,n(M)=n(N)=a mol,该反应的平衡常数K====1,解得a=0.12,则Y的转化率为×100%=40%;故C错误; D.根据选项C的分析,有K====1,解得b=0.06,故D正确。 76.(2025届山东师大附中月考)对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度c(M)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A.在0~20 min内,②中M的分解速率为0.030 mol·L-1·min-1 B.水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率 C.由①③得,反应物浓度越大,M的分解速率越小 D.水样pH越大,M的分解速率越大 答案:B 解析:A.0~20 min内,②中M的分解速率:==0.015 mol·L-1·min-1,故A错误; B.pH=4时,③④初始浓度相同,③中不加Cu2+,④中加入Cu2+,斜率:④>③,则反应速率:④>③,则水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率,故B正确; C.①③pH相同,初始浓度:①>③,斜率:①>③,则反应速率:①>③,说明反应物浓度越大,M的分解速率越快,故C错误; D.曲线斜率越大,反应速率越快,pH:①>②,溶液初始浓度相同,斜率:①<②,说明pH越大,反应速率越慢,故D错误。 77.(2025届呼和浩特质检)某研究人员通过测定不同条件下的化学反应速率得到以下两组数据(Ea为反应活化能) 第1组: 实验 Ea/(kJ·mol-1) T1/K→T2/K v(318K)/v(298K) A 100 298→318 14.0 第2组: 实验 Ea/(kJ·mol-1) v(A)/v(B) A 100 3 205 B 120 基于数据分析和平衡原理以下认识错误的是 A.该实验的目的是为了对比温度和活化能对化学反应速率的影响程度 B.其他条件相同时,温度升高,化学反应速率加快 C.对于吸热反应,温度升高对于放热方向的反应速度影响较大 D.一般离子反应的活化能接近于零,所以反应速率很快 答案:C 解析:A.第一组实验中温度不同,温度高的反应速率更大,第二组实验中活化能不同,活化能低的反应速率更大,A正确; B.从第一组的实验结果可知,温度升高,反应速率增大,B正确; C.通过数据无法判断温度升高对吸热方向、放热方向影响的大小,C错误; D.离子反应中,离子已经是活化离子,其活化能几乎为零,所以反应速率很快,D正确。 78.(2025届青岛一中质检)体积恒定的2 L密闭容器中加入CO(g)和H2O(g)各1 mol,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,反应分别在不同的温度和催化剂下进行,保持其他初始实验条件不变,经10 min测得CO气体转化率如图所示,T2温度下两曲线相交,下列说法正确的是 A.相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高 B.在A点时,反应一定未达到平衡 C.C点时,两种催化剂下反应速率相同,用水蒸气表示速率为v(H2O)=0.02 mol·L-1·min-1 D.增大压强对该反应的速率无影响 答案:B 解析:A.温度低于T2,催化剂1的效率高,温度高于T2,催化剂2的效率高,因此温度不同,不能比较催化剂的效率,A错误; B.若A点达到平衡,B点温度升高,平衡转化率应下降,不符合题意,因此A点时,反应一定未达到平衡,B正确; C. C点时用水蒸气表示速率为v(H2O)==0.01 mol·L-1·min-1,C错误; D.增大压强,可增大反应速率,D错误。 79.(2025届浙江百校联考)某反应A(g)+B(g)―→C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示: c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 0.200 v/(mol-1·L-1·min-1) 1.6×10-3 3.2×10-3 v1 3.2×10-3 v2 4.8×10-3 下列说法正确的是 A.该反应的速率方程中的n=1,m=2 B.该反应的速率常数k=6.4×10-2 min-1 C.表格中的c1=0.75,v1=6.4×10-3,v2=12.8×10-3 D.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是500 min 答案:D 解析:A.当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应速率常数k保持不变,第二组数据和第四组数据中,两组的c(A)相同、v相同,解得n=0,将第一组数据和第二组数据代入速率方程,得()m=,可知m=1,故A错误; B.由A项分析可知,该反应的速率方程为v=k·c(A)·c(B)=k·c(A),将第一组数据代入速率方程v=k·c(A),可得速率常数k=6.4×10-3 min-1,故B错误; C.将第六组数据代入速率方程v=k·c(A),可得4.8×10-3=6.4×10-3×c1,解得c1=0.75,将第三组数据代入速率方程v=k·c(A),可得v1=6.4×10-3×1.00=6.4×10-3,将第五组数据代入速率方程v=k·c(A),可得v2=6.4×10-3×1.00=6.4×10-3,故C错误; D.半衰期===125 min,设起始时反应物A为100 g,在过量的B存在时,反应掉93.75%的A需经历4个半衰期:起始100 g A50 g A25 g A12.5 g A6.25 g A,所需的时间为125 min×4=500 min,故D正确。 80.(2025届济南济北中学段测)在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是 A.该反应的ΔH>0 B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2 C.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v(正)<v(逆) D.在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态 答案:D 解析:由图像可知,T1<T2,升高温度c平(NO)增大,平衡左移(吸热方向),所以ΔH<0,且K1>K2,A、B错误;T2时由D→B点需降低c平(NO),即平衡向右移动,所以D点对应体系中,v(正)>v(逆),C错误;由于反应物C为固体,故容积不变时,反应后气体质量增大,混合气体的密度增大,当密度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,D正确。 81.(2025届浙江普高拔尖强基联盟联考)一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是 容器 温度/K 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度/(mol·L-1) c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A.该反应的正反应吸热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 答案:D 解析:A.对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当,若温度相同,最终会建立等效平衡,但Ⅲ中温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,A错误; B.Ⅱ相对于Ⅰ成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,转化率提高,所以平衡时Ⅱ中转化率高,B错误; C.不考虑温度,Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以平衡时Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍,再考虑温度,Ⅲ中c(H2)还会增大,C错误; D.对比Ⅰ和Ⅲ,若温度相同,两者会建立等效平衡,两容器中反应速率相等,但Ⅲ温度高,速率更快,D正确。 82.(2025届潍坊一中质检)在3个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中,反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g) ΔH>0,分别在一定温度下达到平衡,下列说法正确的是 容器 温度(T1>T2) 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO) Ⅰ T1 0.6 1.2 0 0 0.2 Ⅱ T1 1.2 1.2 0 0 x Ⅲ T2 0 0 0.6 0.6 y A.当温度为T1时,该反应的化学平衡常数值为0.1 B.达到平衡时,容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小 C.若5 min后容器Ⅰ中达到平衡,则H2O的平衡浓度为1.0 mol/L D.达到平衡时,容器Ⅲ中CO的转化率小于66.6% 答案:B 解析:A.反应三段式为: H2O(g)+C(s)CO(g)+H2O(g) 起始(mol/L) 0.3 0 0 转化(mol/L) 0.1 0.1 0.1 平衡(mol/L) 0.2 0.1 0.1 温度T1时刻,该反应的化学平衡常数为K===0.05 mol·L-1,A错误; B.容器Ⅱ相当于容器Ⅰ增加水的量,等效于恒温恒容条件下压缩体积增大压强,平衡逆向移动,水蒸气的平衡转化率降低,达到平衡时,容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小,B正确; C.由选项A的分析可知,5 min后容器Ⅰ中达到平衡,则H2O的平衡浓度为0.2 mol/L,C错误; D.根据等效平衡可知,温度T1时容器Ⅲ中起始投料等效于容器Ⅰ中起始投料,平衡状态相同,由选项A的分析可知,此时CO的转换率为×100%≈66.6%,但容器Ⅲ中的温度为T2,且T1>T2,相当于T1时容器Ⅲ的平衡采用降温措施,平衡逆向移动,CO的平衡转化率增大,所以T2时容器Ⅲ中CO的转化率大于66.6%,D错误。 83.(2024届重庆第八中学质检)一定条件下,反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的速率方程为v=kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr),某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下: c(H2)/(mol·L-1) c(Br2)/(mol·L-1) c(HBr)/(mol·L-1) 反应速率 0.1 0.1 2 v 0.1 0.4 2 8v 0.2 0.4 2 16v 0.4 0.1 4 2v 0.2 0.1 c 4v 根据表中的测定结果,下列结论错误的是 A.表中c的值为1 B.α、β、γ的值分别为1、2、-1 C.反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大HBr(g)浓度,会使反应速率降低 答案:B 解析:速率方程为v=kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr),将H2、Br2、HBr和速率都带入到速率方程可以得到,①v=k×0.1α×0.1β×2γ、②8v=k×0.1α×0.4β×2γ、③16v=k×0.2α×0.4β×2γ、④2v=k×0.4α×0.1β×4γ,由①②得到β=,②③得到α=1,①④得到γ=-1,对于4v=k(0.2)α(0.1)βcγ(HBr)与①,将α=1,β=,γ=-1代入,解得c=1,由此分析。 A.根据分析,表中c的值为1,故A不符合题意; B.根据分析,α、β、γ的值分别为1、、-1,故B符合题意; C.由于速率与Br2(g)和H2(g)的浓度成正比,与HBr(g)的浓度成反比,反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大,故C不符合题意; D.由于γ=-1,增大HBr(g)浓度,cγ(HBr)减小,在反应体系中保持其他物质浓度不变,会使反应速率降低,故D不符合题意。 84.(2024届重庆第七中学)某反应A(g)+B(g)―→C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如下表所示: c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/(10-3 mol-1·L-1·min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 下列说法不正确的是 A.上述表格中的c1=0.75、v2=6.4 B.该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1 C.由以上数据可知浓度对速率的影响是实验测得的,无法通过化学方程式直接得出 D.升温、加入催化剂、缩小容积(加压),使k增大导致反应的瞬时速率加快 答案:D 解析:由第一列和第二列数据可知,A的浓度增大一倍,反应速率也增大一倍,故m=1,由第二列和第四列数据可知,B的浓度增大一倍,反应速率不变,说明反应速率与B的浓度无关,即n=0,据此分析解题。 A.由分析可知,反应速率只与A的浓度成正比,故可知上述表格中的c1=×0.25=0.75,v2=×1.6=6.4,A正确; B.由分析可知,m=1、n=0,带入第一列数据得:1.6×10-3 mol·L-1·min-1=k×0.25 mol/L,该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1,B正确; C.由分析可知,m=1,n=0,即反应速率不一定与反应物浓度有关,故由以上数据可知浓度对速率的影响是实验测得的,无法通过化学方程式直接得出,C正确; D.速率常数与浓度无关,缩小容积(加压)不会使k增大,D错误。 85.(2024届重庆渝北中学质检)模拟工业废气CO2合成甲醇CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,在2 L密闭容器中按照不同氢碳比[]投料(曲线①~③),测得H2平衡转化率与温度的关系如图所示。已知该反应速率v=v正-v逆=k正c平(CO2)·c(H2)-k逆·c平(CH3OH)·c平(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。下列说法正确的是 A.氢碳比由大到小的顺序是:①>②>③ B.a、b、c处lg k正-lg k逆的大小:a>b=c C.a、b处v正的大小:a>b D.若按曲线③的起始氢碳比充入2 mol CO2和4 mol H2达到平衡,则a点处=8 答案:B 解析:A.相同温度下,氢碳比越大,氢气的平衡转化率越小,则氢碳比由大到小的顺序为③>②>①,A错误; B.a、b、c三点都处于平衡状态,v正-v逆=k正c平(CO2)·c(H2)-k逆·c平(CH3OH)·c平(H2O)=0,则有k正c平(CO2)·c(H2)=k逆·c平(CH3OH)·c平(H2O),==K,lg k正-lg k逆=lg K,b、c点温度相同,K相同,a点温度较低,且该反应正反应为放热反应,故a点K大于b、c点,B正确; C.b点相对于a点温度升高,虽然升高温度化学平衡逆向移动,但是温度升高反应速率增大,a、b处v正大小a<b,C错误; D.按曲线③氢碳比充入2 mol CO2和4 mol H2,平衡时氢气转化率为75%,设反应消耗CO2 x mol,列三段式则有: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始(mol) 2 4 0 0 转化(mol) x 3x x x 平衡(mol) 2-x 4-3x x x =0.75,解得x=1 mol,则平衡时各物质浓度均为0.5 mol/L,=K==4,D错误。 86.(2025届河南新未来联考)在工业上常用CO与H2合成甲醇,热化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-574.4 kJ·mol-1。 (1)在T1时,向体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数[φ(CH3OH)]与的关系如图1所示。 ①当起始=2时,经过5 min反应达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5 min内平均反应速率v(H2)=__________________。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,达到新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②当=3.5时,反应达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图1中的______(填“D”“E”或“F”)点。 (2)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2。CO的平衡转化率[α(CO)]与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。 ①A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________。 ②若达到平衡状态A时,容器的体积为10 L,则在平衡状态B时容器的体积为________L。 答案:(1)①0.12 mol·L-1·min-1 增大 ②F (2)①KA=KB>KC ②2 解析:(1)①=2,又n(CO)+n(H2)=3 mol,则n(H2)=2 mol,n(CO)=1 mol,0~5 min内转化的n(CO)=0.6 mol,列三段式则有:        CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始(mol·L-1) 0.5   1    0 转化(mol·L-1) 0.3   0.6   0.3 平衡(mol·L-1) 0.2   0.4   0.3 v(H2)==0.12 mol·L-1·min-1,K=>,所以平衡正向移动,v正>v逆,H2的转化率将增大。 ②反应物按方程式中各物质的化学计量数比投料时产物的体积分数最大,否则都会使产物的体积分数减小,故应选F点。 (2)①平衡常数只与温度有关,CO与H2反应生成CH3OH的反应为放热反应,则升高温度,平衡常数减小,则KC<KA,A点与B点的温度相同,KA=KB,所以三者的关系是KA=KB>KC。 ②达到平衡状态A时,容器的体积为10 L,状态A与B的平衡常数相同,状态A时CO的转化率是0.5,则平衡时CO的物质的量是10 mol×(1-0.5)=5 mol,浓度是0.5 mol·L-1,c(H2)=1 mol·L-1,生成甲醇的物质的量是5 mol,浓度是0.5 mol·L-1,所以平衡常数KA=1;设状态B时容器的体积是V L,状态B时CO的转化率是0.8,则平衡时,CO的物质的量浓度为 mol·L-1,氢气的物质的量浓度是 mol·L-1,生成甲醇的物质的量浓度是 mol·L-1,KB==1,解得V=2。 87.(2025届新高考八省模拟卷)可利用干法热分解法和湿法催化氧化法高效脱除沼气中的H2S。 (1)已知:部分键能数据为E(H-H)=436kJ∙mol-1、E(H-S)=347kJ∙mol-1、E(S=S)=425kJ∙mol-1。2H2S(g)=2H2(g)+S2(g),△H= kJ∙mol-1。 (2)干法热分解法原理为2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)。向体积为VL恒容容器中充入1molH2S,初始压强为pkPa,平衡时体系中各物质随温度t的变化如图。 ①S2对应图中的曲线是 (填字母),结合平衡移动原理说明理由。 。 ②t1℃时,H2S的平衡转化率为 ,分压平衡常数Kp= (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,列计算式即可)。 (3)湿法催化氧化法高效脱除H2S的过程如下。 ①“沉淀脱硫”中发生反应Zn2+(aq)+H2S(aq)ZnS(s)+2H+(aq),K= 。(已知:25℃时,H2S的Ka1=10-7,Ka2=10-13,ZnS的Ksp=10-24) ②“氧化沉硫”中发生反应的离子方程式有2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+、 。 ③c(Fe3+)对脱硫效率影响如图。随着c(Fe3+)增大,脱硫效率趋于平缓的原因是 。 答案:(1)+91 (2) ②c; H2S分解反应为吸热反应,升温平衡正向移动:H2、S2含量增加,且物质的量比为2∶1 ② 30% (3) ①104 ②ZnS+2Fe3+=2Fe2++S+Zn2+ ③Fe3+浓度增大,溶液酸性增强,抑制的电离及促使沉淀脱硫反应逆移 解析:H2S与ZnSO4溶液反应转化为ZnS和H2SO4,沉淀脱硫未反应完的H2S与生成的ZnS与硫酸铁反应转化为S单质、硫酸亚铁、硫酸锌,过滤得到S单质,滤液电解得到H2,据此回答。 (1)ΔH=反应物总键能-生成物总键能=4×347-2×436-425=+91kJ⋅mol-1; (2)①H2S分解反应为吸热反应,升温平衡正向移动,S2的含量增大,且物质的量比为2∶1,所以S2对应图中的曲线为c; ②由图可知,平衡时H2S的物质的量与起始物质的量之比为70%,起始时H2S为1mol,说明转化的H2S为0.3mol,生成的H2为0.3mol,生成的S2为0.15mol,剩余的H2S为0.7mol,t1℃时,H2S的平衡转化率为×100%=30%,根据压强之比等于物质的量之比有,=,则平衡时的压强为1.15kPa,p(H2S)=×1.15pkPa,p(S2)=×1.15pkPa,p(H2)=×1.15pkPa,分压平衡常数Kp== kPa; (3)①“沉淀脱硫”中发生反应Zn2+(aq)+H2S(aq)ZnS(s)+2H+(aq),K=====104; ②根据分析可知,“氧化沉硫”中发生反应的离子方程式有2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,ZnS+2Fe3+=2Fe2++S+Zn2+; ③c(Fe3+)对脱硫效率影响如图,随着c(Fe3+)增大,脱硫效率趋于平缓的原因是:Fe3+浓度增大,溶液酸性增强,抑制H2S的电离及促使沉淀脱硫反应逆移。 88.(2025届四川遂宁二中二诊)推进能源绿色转型,实现碳达峰、碳中和,事关经济社会发展全局。CO2甲烷化及甲烷重整制甲醇是能源综合利用领域的研究热点。回答下列问题: (1)已知CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) △H,反应的部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS代表过渡态)。下列说法正确的是 (填标号)。 A.该反应的△H=-32.5kJ•mol-1 B.H2O(g)比O2(g)更容易吸附在催化剂表面 C.该反应过程中只涉及σ键的断裂与形成 D.图中慢反应的化学方程式为*CH4+*OH=*CH3OH+*H (2)催化剂的选择是CO2甲烷化的核心,金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。 ①基态Ni原子的核外电子排布式为 。 ②在上述两种催化剂的条件下反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是 。对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂和温度分别是 。 (3)一定条件下,发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-98kJ•mol-1,测CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图所示。已知v正=k正•c(CO)•c3(H2),v逆=k逆•c(CH4)•c(H2O) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。 ①图中m1、m2、m3由大到小的顺序为 。 ②向一体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,此时CO的转化率为50%。0~5s内,v(H2)= mol•L-1•s-1。平衡时k正∶k逆= ,达到平衡后,升高温度,k正∶k逆 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。b电极的电极反应式为 。 答案:(1)BD (2) ① 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 ;②320℃时,以Ni-CeO2为催化剂时,CO2甲烷化反应已达到平衡,升高温度平衡左移,而以Ni为催化剂时,CO2甲烷化反应未达到平衡,升高温度反应速率加快 ;Ni-CeO2、320℃ (3) ①m1>m2>m3 ②0.15 ;16:27;减小 (4)CO2+8H++8e-=CH4+2H2O 解析:(1)A.该图只显示部分历程,无法计算反应的焓变,故A错误; B.*H2O能量更低,则在催化剂表面上更容易被吸附的是水,故B正确; C.该反应过程中O=O键发生断裂,则该反应过程中存在π键的断裂,故C错误; D.由图可知,该历程中正反应最大的活化能的步骤是*CH4、*OH和生成*CH3OH和*H,则化学方程式为:*CH4+OH*=*CH3OH+H*,故D正确; 故选:BD; (2)①Ni是28号元素,其核外有28个电子,根据构造原理知,Ni原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2; ②低温时Ni-CeO2的催化效率高,但该反应是放热反应,320℃后升高温度,平衡逆向移动,CO2转化率下降,而低温时Ni的催化效率低,催化活性弱,催化效率低,升高温度时Ni的活性增强,反应速率加快,即320℃时,以Ni-CeO2为催化剂,CO2甲烷化反应已达平衡,升高温度平衡左移;以Ni为催化剂,CO2甲烷化反应速率较慢,升高温度反应速率加快,反应相同时间时CO2转化率增加。低温时Ni-CeO2的催化效率高,并且Ni-CeO2作催化剂时CH4选择性高,所以工业上应选择的催化剂是Ni-CeO2,320℃时Ni-CeO2的催化效率最高,则合适的温度是320℃; (3)①相同温度下,增大投料比,相当于增大氢气的浓度,平衡正向移动,CO的转化率增大,结合图中信息可知m1>m2>m3; ②若在2L的密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,平衡时CO的转化率为50%,列三段式: CO(g) + 3H2(g)CH4(g) + H2O(g) 起始(mol) 1 3 0 0 转化(mol) 1×50% 1.5 0.5 0.5 平衡(mol) 0.5 1.5 0.5 0.5 前5s氢气的反应速率v(H2)===0.15mol·L-1·s-1;当反应达到平衡时,v正=v逆,则==K==;该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K值减小; (4)由图可知,“产甲烷菌”极碳元素价态降低得电子,故b极为阴极,电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。 89.(2025届新疆博乐中学三诊)戴口罩是防控新型冠状病毒的重要手段,口罩生产的主要原料聚丙烯由丙烯聚合而来。丙烷脱氢是丙烯工业生产的重要途径。 (1)已知:①2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH=-238 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1 则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的ΔH为________ kJ·mol-1。 (2)一定温度下,恒容密闭容器中充入1 mol C3H8,发生C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)反应。 ①下列可判断反应达到平衡的是________(填字母)。 A.该反应的焓变保持不变 B.气体平均摩尔质量保持不变 C.气体密度保持不变 D.C3H8分解速率与C3H6消耗速率相等 ②若初始压强为p kPa,反应过程中C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图1所示。此温度下该反应的平衡常数Kp=________kPa(用含字母p的代数式表示,Kp是用反应体系中气体物质的平衡分压表示的平衡常数,平衡分压=平衡总压×物质的量分数)。 ③已知上述反应中,v正=k正·p(C3H8),v逆=k逆·p(C3H6)·p(H2),其中k正、k逆为速率常数,只与温度有关,则图1中m点处=________。 ④在压强分别为10 kPa、100 kPa下,丙烷和丙烯的平衡体积分数随温度变化关系如图2所示。图中表示10 kPa时丙烯的曲线是________,表示100 kPa时丙烷的曲线是________(均填字母)。 (3)科学家探索出在无机膜反应器中进行丙烷脱氢制丙烯的技术。在膜反应器中,利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性地及时移走。与丙烷直接脱氢法相比,该方法的优点是______________。 (4)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用Cr2O3为催化剂,反应机理如图,其总反应方程式为________________________________________________。 该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是__________________________。 答案:(1)+123  (2)①BD ②0.9p ③5.4 ④a b  (3)有利于反应正向进行,提高丙烯产率 (4)C3H8+CO2C3H6+CO+H2O 积炭(碳)与CO2反应生成CO,脱离催化剂表面 解析:(1)①2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH=-238 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH=-484 kJ·mol-1,根据盖斯定律,目标热化学方程式=(①-②),则对应的ΔH=(-238+484) kJ·mol-1=+123 kJ·mol-1; (2)①A.该反应的焓变只与化学反应有关,反应是否平衡焓变都是恒定不变的,无法作为判断平衡的标志,A错误; B.该反应正向是气体体积变大的反应,反应物和生成物均为气体,所以气体平均摩尔质量保持不变的状态是平衡状态,故B正确; C.反应体系中,各物质均为气体,恒容条件下,气体密度始终不变,所以气体密度保持不变的状态不一定是平衡状态,C错误; D.C3H8分解速率为正反应速率,C3H6消耗速率为逆反应速率,二者系数相等,所以速率相等时,可以作为平衡标志,D正确。 ②由图可知,反应达到平衡状态时,丙烷的气体体积分数为25%,反应的三段式为: C3H8(g) C3H6(g) + H2(g) 起始(mol) 1 0 0 转化(mol) x x x 平衡(mol) 1-x x x =25%,x=0.6 mol,总物质的量为1.6 mol,恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,所以平衡气体的压强为1.6p kPa,Kp=0.9p kPa; 3 C3H8(g) C3H6(g) + H2(g) 起始(mol) 1 0 0 转化(mol) y y y 平衡(mol) 1-y y y 图1中m点处丙烷的气体体积分数为50%,即=50%,解得y= mol,恒温恒容条件下,气体压强之比等于物质的量之比,m点处气体的压强为p kPa,所以m点处=5.4; ④该反应为气体体积变大的吸热反应,随着温度的升高,平衡正向移动,丙烷的体积分数减小,丙烯的体积分数增大,压强越大,平衡逆向移动,丙烷的体积分数增大,丙烯的体积分数减小,所以10 kPa的丙烯的曲线为a;100 kPa的丙烷的曲线为b; (3)利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性地及时移走,减少了生成物的浓度,有利于反应正向进行,提高丙烯产率; (4)观察图片中箭头的方向可判断反应物和生成物及催化剂,所以反应的总化学方程式为:C3H8+CO2 C3H6+CO+H2O;高温时积炭能与CO2反应生成CO,CO气体脱离催化剂表面,维持催化剂活性。 90.(2025届西安二模)乙烯是一种重要的基本化工原料,乙烯的产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平,研究工业制取乙烯有重要的意义。 (1)工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH=-127.8 kJ/mol。在密闭容器中充入体积比为3∶1的H2和CO2,不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是________。 A.为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温 B.生成乙烯的速率:v(M)可能小于v(N) C.平衡常数:KM<KN D.M点时的压强一定小于N点时的压强 (2)工业用甲烷催化法制取乙烯:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0,T ℃时,向4 L的恒容反应器中充入2 mol CH4,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示: 实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2),k正、k逆为速率常数,只与温度有关,T ℃时k正与k逆的比值为________(用含x的代数式表示);若将温度升高,速率常数增大的倍数:k正________(填“>”“=”或“<”)k逆。 答案:(1)BD  (2)  > 解析:(1)A.虽然温度降低平衡正向移动,CO2平衡转化率增大,但是催化效率降低,反应速率慢,不利于提高单位时间内的产率,选项A错误; B.M点虽然催化效率高,但温度低,而N点温度高,所以v(M)可能小于v(N),选项B正确; C.总反应焓变小于0,为放热反应,温度越低平衡常数越大,所以KM>KN,选项C错误; D.M点CO2的转化率高,总反应为气体减少的反应,所以此时容器内气体的物质的量少,且此时温度低,所以M点时的压强一定小于N点时的压强,选项D正确;答案选BD; (2)T ℃达到平衡时,v正=v逆,即k正c2(CH4)=k逆c(C2H4)·c2(H2),所以有==K,据图可知,平衡时n(CH4)=x mol,则Δn(CH4)=(2-x) mol,根据反应方程式可知,平衡时n(C2H4)= mol、n(H2)=(2-x) mol,容器容积为2 L,所以K==;该反应焓变大于0,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,说明正反应速率增大的倍数更多,即k正>k逆。 91.(2025届重庆一模)甲烷是一种很重要的燃料,在化学领域应用广泛,也是良好的制氢材料。请回答下列问题: (1)用CH4与CO2反应制取H2,其反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),在一密闭容器中加入起始浓度均为0.1 mol/L的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①压强p1________p2(填“>”“=”或“<”):理由是____________________________________。 ②当压强为p1时,B点v正________v逆(填“>”“=”或“<”)。 ③若温度和体积均不变,CH4平衡转化率为50%,则平衡常数K=________,在此平衡下,再将CH4和CO的浓度增加0.1 mol/L,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 (2)在催化剂作用下甲烷和水蒸气制取氢气的反应为:CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) ΔH>0。 将物质的量均为1 mol的CH4(g)和H2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(25 ℃,100 kPa),发生反应,正反应速率v正=k正×p(CH4)×p(H2O),其中p为分压:若该条件下k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当v正=0.5 kPa·s-1时,CH4的转化率为________%。 答案:(1)①< CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小 ②> ③0.04 逆反应 (2)20% 解析:(1)①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,由图可知p1<p2; ②由图可知,B点甲烷的转化率小于该条件下的平衡转化率,说明反应还在正向进行,v正>v逆; ③根据题意列出“三段式” CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) 起始(mol/L) 0.1 0.1 0 0 转化(mol/L) 0.05 0.05 0.1 0.1 平衡(mol/L) 0.05 0.05 0.1 0.1 则平衡常数K===0.04;在此平衡下,再将CH4和CO的浓度增加0.1 mol/L,Qc==≈0.05>K,则平衡逆向移动。 (2)根据题意列出“三段式” CH4(g) + H2O(g)3H2(g) + CO(g) 起始(mol/L) 1 1 0 0 转化(mol/L) x x 3x x 平衡(mol/L) 1-x 1-x 3x x 正反应速率v正=k正×p(CH4)×p(H2O),k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当v正=0.5 kPa·s-1时,p(CH4)×p(H2O)== kPa2=()2×10 000 kPa2,解得x=0.2,CH4的转化率为×100%=20%。 92.(2025届山东岛市联考)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇、二甲醚等有机物,回答下列问题: (1)在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在相同温度、容积不变的条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。 A.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化 B.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2) C.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1 D.容器中混合气体的密度保持不变 E.容器内气体压强保持不变 (2)一定条件下甲醇可由氢气和CO反应合成:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知:v(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2),v(逆)=k(逆)·x(CH3OH),其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2,测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①P1 P2(填“>”或“<”);升高温度, (填“增大”“减小”或“不变”); ②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为 。 (3)燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),一定条件下,现有两个体积均为2L恒容密闭容器甲和乙,在甲中充入1moLCO2和3molH2,在乙中充入2moLCO2和6molH2,发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示;容器甲中,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是 。 A图1中,反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的 B.图1中,表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线B C.图1中,逆反应速率v逆:状态I<状态III D.图2中,T3对应的平衡常数小于T4对应的平衡常数 E. 图2中,根据图中曲线分析,催化剂I的催化效果最好 答案:(1)AE (2) ① >;减小 ②Kc>Kd=Ke (3)CE 解析:(1)A.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化,说明该反应已达平衡状态,A符合题意; B.v生成(CH3OH)、v消耗(CO2)都代表正反应方向的速率,则v生成(CH3OH)=v消耗(CO2),不能说明该反应已达平衡状态,B不符合题意; C.n(CO2)∶n(H2) ∶n(CH3OH) ∶n(H2O)=1∶1∶1∶1,不能说明该反应已达平衡状态,C不符合题意; D.在相同温度、容积不变的条件下,体系的总质量和总体积都不变,则容器中混合气体的密度始终不变,故容器中混合气体的密度保持不变,不能说明该反应已达平衡状态,D不符合题意; E.在相同温度、容积不变的条件下,反应前后,容器中混合气体的总物质的量减小,容器中混合气体的压强减小,故容器内气体压强保持不变,能说明该反应已达平衡状态,E符合题意; 故选AE。 (2)①该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大;同一温度,P1条件下的CO的转化率更高,故P1>P2;同一压强下,升高温度,CO的转化率减小,说明该反应是放热反应;平衡时,v(正)=v(逆),则k(正)·x(CO)·x2(H2)=k(逆)·x(CH3OH),==K;对于放热反应而言,升高温度,K减小,即减小; ②d点、e点的温度相同,Kd=Ke;对于放热反应而言,升高温度,K减小,则Kc>Ke;故c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为Kc>Kd=Ke; (3)A.图1中,升高温度,CO2的平衡转化率减小,说明该反应是放热反应,ΔH<0,A错误; B.容器甲、乙的体积相同,乙中CO2和H2的初始的总物质的量较多,则容器乙中的压强较大,该反应是气体体积减小的反应,则同一温度下,容器乙中,CO2的平衡转化率较高,故图1中,表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线A,B错误; C.图1中,状态III的温度高于状态I,故图1中,逆反应速率v逆:状态I<状态III,C正确; D.图2中,T3<T4,该反应是放热反应,升高温度,K减小,故图2中,T3对应的平衡常数大于T4对应的平衡常数,D错误; E.图2中,在较低温度下,相同时间内CO2的转化率最高的是催化剂I,即催化剂I的催化效果最好,E正确; 故选CE。 93.(2025届天津南开区联考)CS2为无色液体,是一种常见的溶剂,在化工生产中有重要作用,如制造人造丝、杀虫剂、促进剂等。 (1)天然气法合成CS2相关反应如下: 反应 Ⅰ.CH4(g)+2S2(g)=CS2(g)+2H2S(g) ΔH1 反应Ⅱ.S8(g=4S2(g) ΔH2=+411.15 kJ· mol-1 反应Ⅲ.2CH4(g)+S8(g)=2CS2(g)+4H2S(g) ΔH3=+201.73 kJ· mol-1 则ΔH1=________;反应Ⅰ的活化能Ea(正)________Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。 (2)一定条件下,向一体积为1 L的密闭容器中充入S8(g)、CH4,发生反应Ⅰ、Ⅱ,CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。 ①工业上通常采用在600~650 ℃的条件下进行此反应,而不采用低于600 ℃的原因是__________。 ②某温度下若S8完全分解成S2,在密闭容器中,以n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应,当CS2体积分数为10%时,CH4转化率为________。 (3)利用工业废气H2S生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向某密闭容器充入1 mol CH4、2 mol H2S,维持体系压强为p0 kPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。 ①图中表示CH4的曲线是__________(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②780 ℃时,该反应的Kp=________(列出表达式即可,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。 ③维持m点温度不变,向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1 mol,此时速率关系为v(正)_____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。 答案:(1)-104.71 kJ·mol-1 < (2)①600 ℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600 ℃时,S2浓度明显偏小,且反应速率慢 ②30% (3)①d  ②  ③< 解析:(1)反应Ⅰ.CH4(g)+2S2(g)=CS2(g)+2H2S(g) ΔH1 反应Ⅱ.S8(g)=4S2(g) ΔH2=+411.15 kJ· mol-1 反应Ⅲ.2CH4(g)+S8(g)=2CS2(g)+4H2S(g) ΔH3=+201.73 kJ· mol-1。 根据题干信息,ΔH1=(ΔH3-ΔH2)/2=-104.71 kJ/ mol;反应Ⅰ为放热反应,故Ea(正)<Ea(逆)。 (2)由图可知,600 ℃时,S2体积分数明显偏小,且反应速率较慢,故通常采用600~650 ℃的条件进行此反应,而不采用低于600 ℃的条件;在密闭容器中,n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应,设CH4的起始物质的量为a,转化的物质的量为x,即      2S2(g)+CH4(g)===CS2(g)+2H2S(g) 起始(mol) 2a a 0 0 转化(mol) 2x x x 2x 平衡(mol) 2a-2x a-x x 2x CS2体积分数为10%,即=10%,解得x=0.3a,则CH4转化率为×100%=30%。 (3)①由a、b、c、d变化趋势及相同时间内四者的变化量可知,a、b曲线为生成物,分别为H2、CS2,c、d曲线分别为H2S、CH4,故图中表示CH4的曲线是d; ②     CH4(g)+2H2S(g)===CS2(g)+4H2(g) 起始(mol) 1 2 0 0 转化(mol) x 2x x 4x 平衡(mol) 1-x 2-2x x 4x 780 ℃时,a、d相交,此时H2、CH4的物质的量分数相等,即1-x=4x,解的x=0.2 mol,则平衡时,CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为0.8 mol、1.6 mol、0.2 mol、0.8 mol,p分压(CH4)=p总×n%=p0×=,以此类推,p分压(H2S)=,p分压(CS2)=,p分压(H2)=,故Kp=; ③     CH4(g)+2H2S(g)===CS2(g)+4H2(g) 起始(mol) 1 2 0 0 转化(mol) x 2x x 4x 平衡(mol) 1-x 2-2x x 4x m点时,b、d相交,此时CS2、CH4的物质的量分数相等,即1-x=x,解得x=0.5 mol,则平衡时,CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为0.5 mol、1 mol、0.5 mol、2 mol,p分压(CH4)=,p分压(H2S)=,p分压(CS2)=,p分压(H2)=,故Kp=;维持m点温度不变,向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1 mol,则CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为1.5 mol、2 mol、1.5 mol、3 mol,则总物质的量为8 mol,p分压(CH4)=,p分压(H2S)=,p分压(CS2)=,p分压(H2)=,Qp=>Kp,反应向逆反应方向进行,故此时速率关系为v正<v逆。 94.(2025届陕西商洛质检)甲醇是重要的化工原料,又可作燃料。 I.工业上利用CO生产燃料甲醇。已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),则: (1)在恒温恒容的刚性容器中进行该反应,能说明达到平衡状态的是 (选填字母序号) a.混合气体密度不再改变 b.混合气体平均摩尔质量不再改变 c.H2、CO、CH3OH的浓度之比为2∶1∶1 d.单位时间内消耗1molCO的同时生成2molH2 (2)在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。 ①逆反应速率:v逆(A) v正(B)(填“>”、“<”或"=”)• ②C点时,H2的平衡转化率为 ,该反应的平衡常数Kp= kPa-2(用含p2的代数式表达,KP为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数,气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。 II.甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),是电动汽车氢氧燃料电池的理想氢源。反应如下: 反应i(主):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1=+49kJ·mol-1 反应ii(副):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ·mol-1 温度高于300°C则会同时发生反应iii:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H3 (3)计算△H3= . (4)升温将有利于提高CH3OH转化率,但也存在一个明显的缺点是 。 (5)催化剂可以改变化学反应速率,但也存在着一种特性叫“催化剂的选择性”。图2为某催化剂条件下,CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。随着温度的升高,CO的实际反应生成率与平衡状态生成率相差越来越大的原因是催化剂对 (填“反应i”或"反应ii”)的选择性低。 答案:(1)bd (2) ①< ②75% (3)+90kJ•mol-1 (4)CO含量升高,破坏燃料电池的交换膜 (5)反应ii 解析:Ⅰ.(1)a.该反应气体质量与体积不变,则气体密度为定值,混合气体密度不再改变不能说明达到平衡状态,故a错误; b.该反应气体质量不变,气体物质的量改变,则混合气体的平均摩尔质量为变化值,混合气体平均摩尔质量不再改变可以说明达到平衡状态,故b正确; c.H2、CO、CH3OH的浓度之比为2∶1∶1不能说明达到平衡状态,故c错误; d.单位时间内消耗1molCO的同时生成2molH2可以说明达到平衡状态,故d正确; 故答案为:bd; (2)①温度相同时,p1曲线对应的CH3OH的体积分数较高,则说明增大压强平衡正移,故p1>p2,结合B点温度高于A点温度,则v逆(A)<v正(B); ②C点时,CH3OH的体积分数为50%,列三段式则有: 2H2(g) + CO(g) = CH3OH(g) 转化(mol) 2 1 0 转化(mol) 2x x x 平衡(mol) 2-2x 1-x x V(CH3OH)%=×100%=×100%=50%,解得x=0.75mol,转化率α(H2)===×100%=75%;平衡常数KP=, p(H2)=×p2,p(CO)=×p2,p(CH3OH)=×p2 ,KP==; Ⅱ.(3)已知:反应i(主):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1=+49kJ∙mol−1 反应ii(副):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ∙mol−1 结合盖斯定律:反应i+反应ii即可得反应iii:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H3=(+49+41)kJ/mol=+90kJ/mol; (4)升温有利于平衡正移,提高CH3OH转化率,但CO含量升高会损坏燃料电池的交换膜; (5)催化剂的选择性分析判断,随着温度的升高CO生产率低,说明催化剂对反应ii的选择性差。 95.(2025届重庆好教育联盟联考)用CO2、CO和H2在催化剂作用下制取甲烷、甲醇、乙烯等有重要的意义。 (1)已知CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=akJ∙mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2=-890kJ∙mol-1 ①已知:H2的标准燃烧热为286kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(1) △H3=-44kJ·mol-1,计算△H1= kJ·mol-1。 ②已知在一定温度下的发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),v正=k正c(CO2)∙c4(H2),v逆=k逆c(CH4)∙c2(H2O),(k正、k逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10,则k正= k逆。升高温度,k正增大的倍数 (填“大于”“小于”或等于”)k逆增大的倍数。 (2)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。向恒容为2L的密闭反应器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的____________。 A.该反应的△H<0,且p1>p2 B.C点时,CO转化率为75% C.A、B、C、D的平衡常数大小关系:A=B>C>D D.若p1时最初充入1molCO,经过5min达到B点的平衡状态,此段时间v(CH3OH)=l.75mol·L-1.min-1 (3)以CO2为原料催化加氢合成C2H4的反应方程式:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H。常压下,FeCoMnK/BeO作催化剂,按n(CO2)∶n(H2)=l∶3(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图1所示。 ①250℃下,上述反应达到平衡时容器体积为VL,则此温度下该反应的平衡常数为 (用含a、V的代数式表示)。 ②若反应开始时,在0.1MPa条件下,以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生上述反应,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量分数如图2所示。 若氢气和二氧化碳的物质的量之比为n∶1(n≥3)进行投料,温度控制为120℃,相应平衡体系中乙烯的产率为x,在图3中绘制x随n(n≥3)变化的示意图 (标出曲线的起点坐标)。 答案:(1) ①-166 ②10 小于 (2)AB (3)    解析:(1)①根据题干信息得热化学方程式: ④H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H4=-286kJ∙mol-1 ; ①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=akJ∙mol-1; ②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2=-890kJ∙mol-1; ③H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ∙mol-1;根据盖斯定律,反应①=4×④-②-2×③,△H1=4△H4-△H2-2△H3=-166kJ∙mol-1; ②平衡时, v正=v逆 =k正c(CO2)∙c4(H2)=k逆c(CH4)∙c2(H2O),则K===10,所以k正=10k逆;该反应时放热反应,升高温度使平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,所以升高温度时,k正增大倍数小于k逆增大倍数; (2)A.由图可知,升高温度,CH3OH体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应△H<0;相同温度下,增大压强,该反应平衡正向移动,CH3OH体积分数增大,300℃时,可判断p1>p2,故A正确; B.假设初始CO物质的量为1mol,H2物质的量2mol,设CO转化率为x,列三段式: CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) 起始(mol) 1 2 0 转化(mol) x 2x x 平衡(mol) 1-x 2-2x x 在C点CH3OH体积分数为50%,×100%=50%,解得x=0.75,其转化率: ×100%=75%,故B正确; C.由图可知,升高温度,CH3OH体积分数减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,平衡常数与压强无关,只受温度影响,则平衡常数大小关系:A>B=C=D,故C错误; D.若p1初始充入CO物质的量1mol,5min达B点平衡状态,CH3OH体积分数70%,假设初始CO物质的量为1mol,H2物质的量2mol,设CO转化率为x,列三段式: CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) 起始(mol) 1 2 0 转化(mol) x 2x x 平衡(mol) 1-x 2-2x x ×100%=70%,解得x=0.875,v(CH3OH)==0.0875mol·L-1·min-1,故D错误; 答案选AB; (3)①根据题意,投料比n(CO2)∶n(H2)=l∶3,且n(CO2)+n(H2)=4amol,则n(CO2)=amol,n(H2)=3amol,由图可知,250℃下,CO2转化率为50%,则其变化量:,列三段式: 2CO2(g) + 6H2(g) C2H4(g) + 4H2O(g) 起始(mol) a 3a 0 0 转化(mol) 0.5a 1.5a 0.25a a 平衡(mol) 0.5a 1.5a 0.25a a 平衡时容器体积为V,平衡常数:K==; ②反应开始时在0.1MPa时,以投料比n(CO2)∶n(H2)=l∶3充入体积固定密闭容器,由图可知,升高温度,二氧化碳平衡转化率减小,平衡逆向移动,则CO2和H2物质的量分数增大;C2H4(g)和H2O(g)物质的量分数减小,且C2H4(g)和H2O(g)物质的量之比为1∶4,故曲线a、b、c分别表示H2O(g)、C2H4(g)和H2O(g),故120℃时,平衡时我物质的量分数为50%,设C2H4(g)的平衡产量为ymol,列三段式: 2CO2(g) + 6H2(g) C2H4(g) + 4H2O(g) 起始(mol) a 3a 0 0 转化(mol) 2y 6y y 4y 平衡(mol) a-2y 3a-6y y 4y ×100%=50%,解得y=a;而乙烯的理论产量为0.5mol,当n=3,则乙烯产率:x=≈0.727,当增大投料比,相当于保持二氧化碳浓度不变,增大氢气浓度,平衡正向移动,乙烯平衡产量增大,但乙烯理论产量不变,则乙烯产率增大;画图如下:。 96.(2025届杭州高级中学月考)甲醛在医药方面有重要用途。工业上可利用反应Ⅰ:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)来合成甲醛。 (1)已知反应Ⅱ:2CH3OH (g)+O2(g)2HCHO(g)+2H2O(g) ΔH2=-313.2 kJ·mol-1 反应Ⅲ:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1 则反应Ⅰ:CH3OH (g)HCHO(g)+H2(g)的ΔH1=__________kJ·mol-1。 (2)利用反应Ⅰ合成甲醛时,为加快化学反应速率,同时提高CH3OH的平衡转化率,可采取的措施为________________________________________________________。 (3)T ℃时,向容积恒为2 L的密闭容器中充入8 mol CH3OH(g)发生反应Ⅰ,5 min后反应达到平衡,测得混合体系中的HCHO(g)的体积分数为20%。 ①下列事实不能说明该反应已达到化学平衡状态的是__________(填序号)。 A.v正(HCHO)=v逆(H2) B.c(CH3OH)∶c(HCHO)∶c(H2)=1∶1∶1 C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.混合气体的密度保持不变 ②5 min内,v(CH3OH)=__________mol·L-1·min-1。 ③其他条件不变时,向已达平衡的反应体系中充入1 mol CH3OH(g)和1 mol H2(g),则此时v正__________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)在催化剂作用下,甲醇脱氢制甲醛的部分机理如下: 历程ⅰ:·CH3OH―→·H+·CH2OH 历程ⅱ:·CH2OH―→·H+HCHO 历程ⅲ:·CH2OH―→3·H+CO 历程ⅳ:·H+·H―→H2 一定条件下测得温度对甲醇的转化率(X)、甲醛的选择性(Y)的影响如图所示[甲醛的选择性(Y)=×100%]。则650~750 ℃,反应历程ⅱ的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)反应历程ⅲ的速率,判断理由为__________________________________________。 答案:(1)+85.2  (2)升高温度  (3)①BD ②0.2 ③小于  (4)小于 由图可知650~750 ℃,甲醇的转化率增大,甲醛的选择性变小,即生成的甲醛减少,CO增多,所以反应历程ii的速率小于反应历程ⅲ的速率 解析:(1)由盖斯定律可得ΔH1=(ΔH2-ΔH3)=×(-313.2+483.6) kJ·mol-1=+85.2 kJ·mol-1。 (2)用甲醇合成甲醛时,为加快化学反应速率,同时提高CH3OH的平衡转化率,且反应为吸热反应,因此可采取升高温度的措施。 (3)①A.当v正(HCHO)=v逆(H2)时,说明反应已经达到平衡状态,A项不符合题意; B.c(CH3OH)∶c(HCHO)∶c(H2)=1∶1∶1时不能说明反应已经达到平衡状态,B项符合题意; C.该反应前后气体分子数不等,当混合气体的平均相对分子质量不变时,混合体系中气体总物质的量不变,说明反应已经达到平衡状态,C项不符合题意; D.该反应在容积不变的容器中进行,反应过程中混合气体的密度始终保持不变,故混合气体的密度不变时不能说明反应已经达到平衡状态,D项符合题意; ②平衡时混合体系中HCHO(g)的体积分数为20%,若甲醇消耗的物质的量为x,则×100%=20%,x=2 mol,则5 min内,v(CH3OH)==0.2 mol·L-1·min-1; ③反应达平衡时,CH3OH(g)、HCHO(g)、H2(g)的物质的量浓度分别为3 mol·L-1、1 mol·L-1、1 mol·L-1,该条件下反应的平衡常数K==,向已达平衡的反应体系中充入1 mol CH3OH(g)和1 mol H2(g)时,CH3OH(g)、HCHO(g)、H2(g)的物质的量浓度分别为3.5 mol·L-1、1 mol·L-1、1.5 mol·L-1,则浓度商Q==>,反应向逆反应方向进行,故v正<v逆。 (4)由图可知650~750 ℃,甲醇的转化率增大,甲醛的选择性变小,即生成的甲醛减少,CO增多,所以反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率。 97.(2024届武汉华中师大质检)聚丙烯简称PP,是一种应用非常广泛的有机合成高分子材料,其单体丙烯可以通过丙烷催化剂脱氢制备。 已知:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH;Kp(853 K)=0.199 kPa,Kp(893 K)=0.450 kPa。 (1)ΔH     0(填“>”“<”或“=”),该反应在     (填“高温”或“低温”)更容易自发进行。 (2)已知v正=k正·p(C3H8)、v逆=k逆·p(C3H6)·p(H2),其中k正、k逆为速率常数。883 K,100 kPa时,k正=6.0 min-1,k逆=15.0 kPa-1·min-1,在容器中充入一定量的C3H8,反应达到平衡时,v正=      。(≈15.8) (3)已知速率常数k与温度T的关系可表示为 lg k=-+lg A。其中Ea为反应活化能,R=8.3×10-3 kJ·mol-1·K-1,A为常数。 ①丙烷脱氢速率常数lg k与的图像如图1所示,则可通过斜率计算     。 ②800 K时,其他条件不变,使用某催化剂使丙烷脱氢反应的总活化能降低了15.272 kJ·mol-1,则反应速率变为原来的     倍。 ③若催化剂能降低相同的活化能,则当温度越    (填“高”或“低”)时,越大。 (4)“丙烷催化脱氢膜反应器”的原理如图2所示。在一定压强下,该装置采用      措施提高了C3H8的转化率。 (5)丙烷催化氧化也是制备丙烯的常见方法,图3为两种催化剂(甲采用碳基催化剂,乙采用钒系催化剂)催化氧化丙烷的机理。 下列说法正确的是     。 A.每步反应都是氧化还原反应 B.两种催化剂都可防止丙烯进一步被氧化 C.碳基催化剂的活性温度低 D.若用18O2参与反应,最终两种催化剂中都含有18O 答案:(1)> 高温  (2)528.6 kPa·min-1 (3)①Ea ②10 ③低  (4)分离出氢气 (5)BC 解析:(1)由数据可知,随着温度升高,平衡常数变大,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0;该反应为熵增的吸热反应,ΔS>0,由ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行可知,该反应在高温下更容易自发进行。 (2)反应达到平衡时,v正=v逆,即k正·p(C3H8)=k逆·p(C3H6)·p(H2),Kp====0.4 kPa;设C3H8投料a mol,转化了b mol,列“三段式”: C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) 起始(mol) a 0 0 转化(mol) b b b 平衡(mol) a-b b b Kp==0.4 kPa,解得a=b≈15.8b,p(C3H8)=100×kPa=100×kPa≈88.1 kPa,v正=k正·p(C3H8)=6.0 min-1×88.1 kPa=528.6 kPa·min-1。 (3)①lg k=-+lg A=-×+lg A,R=8.3×10-3kJ·mol-1·K-1,A为常数,图像的斜率与活化能有关,故可通过斜率计算Ea。 ②800 K时,其他条件不变,使用某催化剂使丙烷脱氢反应的总活化能降低了15.272 kJ·mol-1,==1,反应速率变为原来的10倍。 ③lg k=-×+lg A,若催化剂能降低相同的活化能,则-相同,温度越低对反应速率常数的影响更大,此时越大。 (4)由题图2可知,该装置中分离出了氢气,导致平衡正向移动,促进丙烷转化率的提高。 (5)A.由题图3可知,乙流程中第④步反应中元素的化合价没有发生改变,是非氧化还原反应,A错误; B.甲、乙两种流程中,都是首先分离出丙烯以后氧气再参与反应,故两种催化剂都可防止丙烯进一步被氧化,B正确; C.碳基催化剂中存在直接相连的两个羰基、相邻羟基,均为不稳定结构,故活性温度低,C正确; D.在甲流程中,由④⑤步反应可知,氧分子中氧原子结合催化剂后又脱离催化剂生成H2O,故若用18O2参与反应,最终该催化剂中不含18O,D错误。 98.(2025届安徽高中联盟校联考)丙烯(C3H6)是石油化工行业重要的有机原料之一,主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等产品。回答下列问题。 (1)丙烷脱氢制备丙烯。由图1可得C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=    kJ·mol-1。 (2)将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器发生脱氢反应。经相同时间,流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图2所示。c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因为_____________________________________________________(用化学方程式表示)。 (3)已知Arrhenius经验公式为Rln k=Rln A-(Ea为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。丙烷脱氢制备丙烯反应在某条件下的Arrhenius 经验公式的实验数据如图3中曲线a所示,其活化能为    J·mol-1(用含x1、x2、y1、y2的式子表示),当其实验数据发生如图3中曲线b所示变化,可能的原因是_______________________________________________。 (4)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3),副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl),反应原理如下: ①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g); ②CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)HCl(g)+CH2=CHCH2Cl(g)。 一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3和Cl2发生反应,容器内气体的压强随时间的变化见下表。 时间/min 0 60 120 180 240 300 360 压强/kPa 80 74.2 69.2 65.2 61.6 58 58 该温度下,若平衡时HCl的体积分数为10%,则CH2===CHCH3的转化率为    。反应①的压强平衡常数Kp=    kPa-1(保留小数点后两位)。 答案:(1)+124.2  (2)CO2+H2CO+H2O(g) (3)×103;催化剂中毒(答案合理即可) (4)69.5% 0.15 解析:(1)由题图1可得到热化学方程式: Ⅰ.C3H8(g)CH4(g)+C2H2(g)+H2(g) ΔH=+156.6 kJ·mol-1; Ⅱ.C3H6(g)CH4(g)+C2H2(g) ΔH=+32.4 kJ·mol-1;利用盖斯定律,由反应Ⅰ-反应Ⅱ可得C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=+124.2 kJ·mol-1。 (2)若只发生反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g),则生成的C3H6、H2的浓度应该相等,但是氢气的浓度变化不明显,而CO与C3H6的浓度增加幅度几乎相等,因此可以推断高温下能够发生消耗H2生成CO的反应,且消耗的H2的量刚好等于生成的CO的量,即发生反应CO2+H2CO+H2O(g)。 (3)将题图3中曲线a上两点对应的数据代入Arrhenius经验公式得,解得Ea=×103 J·mol-1;当其实验数据发生如题图3中b曲线所示变化,即相同温度下(相同),Rln k更小,活化能更大,可能的原因是催化剂中毒。 (4)设CH2=CHCH3和Cl2初始物质的量均为n mol,达到平衡时,反应①消耗的n(CH2=CHCH3)为x mol,反应②消耗的n(CH2=CHCH3)为y mol,可列“三段式”: CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) 起始(mol)  n n 0 转化(mol) x x x 平衡(mol) n-x-y n-x-y x CH2=CHCH3(g)+Cl2CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) 起始(mol) n n 0 0 转化(mol) y y y y 平衡(mol) n-x-y n-x-y y y 根据表格数据可知,300 min反应达到平衡,初始时与平衡状态时的压强之比等于物质的量之比,故=,解得x=0.55n,若平衡时HCl的体积分数为10%,即==10%,解得y=0.145n,CH2=CHCH3的转化率为×100%=×100%=69.5%;反应①的压强平衡常数Kp=≈0.15 kPa-1。 99.(2025届安徽江淮十校联考)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物,具有强氧化性,可与金属直接反应,也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题。 (1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体受热时部分分解为 BaCl2(s)、Pt(s)和 Cl2(g),t ℃时平衡常数K′p=1.0×106 Pa-2。氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为____________________________________________。 (2)在某一特制的恒容密闭容器中加入过量BaPtCl6,抽真空后,用一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。t ℃时,碘蒸气的初始压强为10.0 kPa。t ℃时,反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) ΔH<0达到平衡时,测得容器中总压强为 16.0 kPa。 ①p(I2)=    kPa。 ②下列关于反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) ΔH<0的说法正确的是    (填字母)。 a.该反应的平衡常数表达式为 b.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 c.加入合适的催化剂,ΔH的值保持不变 (3)一定温度下,恒容密闭容器中,发生如下反应: 反应1 I2(g)2I(g) ΔH1 Kp1=200; 反应2 Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) ΔH2 Kp2; 反应3 ICl(g)I(g)+Cl(g) ΔH3 Kp3; 反应4 Cl2(g)2Cl(g) ΔH4 Kp4。 ①ΔH1=      (用含ΔH2、ΔH3、ΔH4的代数式表示)。 ②T ℃时,向1 L恒容密闭容器中充入1 mol I2(g)和1 mol Cl2(g),只发生反应1和反应2,实验测得起始时总压强为300 kPa;反应达到平衡后,总压强为330 kPa,ICl的物质的量分数为20%。Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。反应在T ℃达到平衡时,c(I2)=    mol·L-1,Cl2的转化率为    ,Kp2=    (保留三位有效数字)。 答案:(1)BaPtCl6BaCl2+Pt+2Cl2↑ (2)①5.0  ②bc (3)①ΔH2+2ΔH3-ΔH4 ②0.58  22%  0.428 解析:(1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体受热时部分分解为BaCl2(s)、Pt(s)和Cl2(g),t ℃时平衡常数K′p=1.0×106 Pa-2,说明该反应为可逆反应,根据氧化还原反应原理可得,氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为BaPtCl6BaCl2+Pt+2Cl2↑。 (2)①t ℃时反应BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)的平衡常数K′p=1.0×106 Pa-2,故平衡时p(Cl2)=1.0 kPa,抽真空后,通入碘蒸气,发生反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g),反应消耗Cl2,导致剩余BaPtCl6不断分解,p(Cl2)始终为1.0 kPa,设起始到平衡共消耗了分压为x kPa的I2(g),列“三段式”: I2(g) + Cl2(g)2ICl(g) 起始(kPa) 10.0 1.0 0 转化(kPa) x x 2x 平衡(kPa) 10.0-x 1.0 2x 平衡时,测得容器中总压强为16.0 kPa,故(10.0-x+1.0+2x) kPa=16.0 kPa,解得x=5.0 kPa,故平衡时 p(I2)=10.0 kPa-5.0 kPa=5.0 kPa。 ②a.该反应的平衡常数表达式为K=,选项a错误; b.Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)为放热反应,故该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和,选项b正确; c.催化剂能改变反应的活化能,但不能改变反应的焓变,故ΔH的值保持不变,选项c正确。 (3)①根据盖斯定律,由反应2+反应3×2-反应4得反应1:I2(g)2I(g) ΔH1=ΔH2+2ΔH3-ΔH4。 ②T ℃时,向1 L恒容密闭容器中充入1 mol I2(g)和1 mol Cl2(g),只发生反应1和反应2,实验测得起始时总压强为300 kPa;反应达到平衡后,总压强为330 kPa,反应2为气体体积不变的反应,总压增大是由于反应1为气体体积增大的反应,根据总压变化可知,气体总物质的量增加×100%=10%,设氯气减少的物质的量为x mol,列“三段式”(假设反应分步进行): I2(g)2I(g)   Δn 起始(mol·L-1) 1 0 1 转化(mol·L-1) 0.2 0.4 0.2 平衡(mol·L-1) 0.8-x 0.4 0.2 Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) 起始(mol·L-1) 1 0.8 0 转化(mol·L-1) x x 2x 平衡(mol·L-1) 1-x 0.8-x 2x ×100%=20%,解得x=0.22,平衡时c(I2)=0.58 mol·L-1,Cl2的转化率为×100%=22%;反应2达到平衡时,Cl2、I2、ICl的浓度分别为0.78 mol·L-1、0.58 mol·L-1、0.44 mol·L-1,Kp2=≈0.428。 100.(2024届安徽亳州联考)CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造具有更高价值的化学品是目前的研究目标。请回答下列问题: Ⅰ.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。该反应在起始温度和容积均相同(T ℃、1 L)的两个密闭容器中分别进行,反应物起始物质的量见下表: n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol 反应a(恒温恒容) 1 3 0 0 反应b(绝热恒容) 0 0 1 1 (1)达到平衡时,反应a、b对比:CO2的体积分数φ(a)    (填“>”“<”或“=”)φ(b)。 (2)下列能说明反应a达到平衡状态的是    。 A.v正(CO2)=3v逆(H2) B.混合气体的平均摩尔质量不再改变 C.c(CH3OH)=c(H2O) D.容器内压强不再改变 Ⅱ.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。已知: 反应① CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0; 反应② CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH>0。 在密闭容器中通入3 mol H2和1 mol CO2,分别在1 MPa和10 MPa下进行反应。实验中对组成平衡体系的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析,其中温度对CO和CH4的影响如图甲所示。 (3)0 MPa时,表示CH4和CO的平衡组成随温度变化关系的曲线分别是 和 。M点平衡组成含量高于N点的原因是________________________________________________________。 (4)当CH4和CO的平衡组成均为40%时,若容器的容积为1 L,该温度下反应①的平衡常数K的值为 。 Ⅲ.在T1时,向容积为 2 L 的恒容密闭容器中充入物质的量之和为3 mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与的关系如图乙所示。 (5)当=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的 (填“D”“E”或“F”)点。 (6) = 时,CH3OH的体积分数最大。 答案:Ⅰ.(1)> (2)BD Ⅱ.(3)a  d  温度相同时,增大压强使反应①平衡正向移动,CH4的含量增大,H2O的含量增大,使反应②平衡逆向移动,CO的含量减小 (4)2.88 Ⅲ.(5)F  (6)2 解析:Ⅰ.(1)反应a为恒温恒容,反应b为绝热恒容,反应a、b的初始量等效,正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,反应b相当于反应a平衡后再降低温度,即平衡向正反应方向移动,CO2的体积分数:φ(a)>φ(b)。 (2)A.当3v正(CO2)=v逆(H2)时,说明正、逆反应速率相等,反应a达到平衡状态,故A不选; B.该反应是气体体积减小的反应,反应过程中气体总质量不变,总物质的量减小,混合气体的平均摩尔质量增大,当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,说明反应a达到平衡状态,故B选; C.c(CH3OH)=c(H2O)时,不能说明正、逆反应速率相等,不能说明反应a达到平衡状态,故C不选;D.该反应是气体体积减小的反应,反应过程中压强减小,当容器内压强不再改变时,说明反应a达到平衡状态,故D选。 Ⅱ.(3)对于反应①来说,升高温度,平衡逆向移动,CH4的含量减小,对于反应②来说,升高温度,平衡正向移动,CO的含量增大;增大压强,反应①的平衡正向移动,H2O的含量增大,使反应②的平衡逆向移动,导致CO含量减小。综上所述,温度相同时,压强越大,CH4的含量越大、CO的含量越小,故压强为10 MPa时,表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是a、d。 (4)起始时n(CO2)=1 mol,n(H2)=3 mol,根据题图甲可知,当CH4和CO的平衡组成均为40%时,CO2的平衡组成为20%,根据C原子守恒有n(CO)=n(CH4)=1 mol×40%=0.4 mol,n(CO2)=1 mol×20%=0.2 mol,对于反应①:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) 变化量/mol  0.4 1.6 0.4 0.8 对于反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 变化量/mol 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡时:n(CO2)=1 mol-0.4 mol-0.4 mol=0.2 mol,n(H2O)=0.4 mol+0.8 mol=1.2 mol,n(H2)=3mol-1.6 mol-0.4 mol=1 mol,n(CH4)=0.4 mol,已知该容器的容积为1 L,故反应①的平衡常数K===2.88。 Ⅲ.(5)当投料比等于化学计量数之比时,平衡时生成物的体积分数最大,故当=3.5时,达到平衡状态后,甲醇的体积分数小于C点,F点符合题意。 (6)当投料比等于化学计量数之比时,平衡时生成物的体积分数最大,故=2时,达到平衡状态后,甲醇的体积分数最大。 学科网(北京)股份有限公司 $$ 【100题精练+答案+解析】 化学反应速率与化学平衡 1. (2024年山东卷)逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H>0。一定压力下,按CO2,H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,T1,T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)(CO2),T1,T2温度时反应速率常数k分别为k1,k2。下列说法错误的是 A.k1>k2 B.T1,T2温度下达平衡时反应速率的比值:< C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同 2. (2024年江西卷)温度T下,向1L真空刚性容器中加入1mol(CH3)2CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4mol/L,下列说法正确的是 (CH3)2CHOH(g)(CH3)2CO(g)+H2(g) X Y Z A. 再充入1mol X和1mol Y,此时v正<v逆 B. 再充入1mol X,平衡时c(Y)=0.8mol/L C. 再充入1molN2,平衡向右移动 D. 若温度升高,X的转化率增加,则上述反应△H<0 3. (2024年湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应: 主反应:CH3OH(g)+CO(g)=CH3COOH(g) △H1 副反应:CH3OH(g)+CH3COOH(g)=CH3COOCH3(g)+H2O(g) △H2 在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数,δ[δ(CH3COOH)=],随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是 A.投料比x代表 B.曲线c代表乙酸的分布分数 C.△H1<0,△H2>0 D.L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>K(N) 4. (2024年江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为: ①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1=41.2kJ∙mol-1 ②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2 225℃、8×106Pa下,将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B.反应②的焓变△H2>0 C.L6处的H2O的体积分数大于L5处 D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率 5. (2024年黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A.3h时,反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数:①>② C.0~3h平均速率(异山梨醇)=0.014mol∙kg-1∙h-1 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 6. (2024年安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素,测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO)=2.0mol·L-1·h-1 B. 实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO+8H+=2Fe3++Se+4H2O C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D. 其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO的去除效果越好 7. (2024年6月浙江卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应: I.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) △H1>0 II.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) △H2>0 向容积为10L的密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2,不同温度下,测得5min时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是 温度(℃) 400 500 600 乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8 注:乙烯选择性=×100% A.反应活化能:I<II B.500℃时,0~5min反应I的平均速率为:v(C2H4)=2.88×10-3mol·L-1·min-1 C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率 D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转化率 8. (2024年重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个10L恒容密闭容器中分别加入1mol醋酸甲酯和9.8mol氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的△H>0 B. 容器甲中平均反应速率v(H2)=mol/(L∙min) C. 容器乙中当前状态下反应速率v(正)=v(逆) D. 容器丙中乙醇的体积分数为8% 9. (2025年1月八省联考西北卷)一定温度下,恒容密闭容器中,物质Z发生反应Z(g)X(g)+2Y(g) △H>0,一段时间后开始计时,测得各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A.曲线Ⅰ代表物质X,曲线Ⅲ代表物质Z B.图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻 C. 若升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢 D.0~40min,用物质Y表示的平均反应速率为0.3mmol·L-1·min-1 10. (2025年1月八省联考河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成α-羟基磺酸钠(Q),正、逆反应速率可以表示为v1=k1c(N)∙c(P)和v-1=k-1c(Q),k1和k-1分别为正,逆反应的速率常数,E1和E-1分别为正,逆反应的活化能。lnk与关系如图所示。下列说法正确的是 A.E1>E-1 B. 升高温度,平衡逆向移动 C.达到平衡时= D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 11.(2025届开学摸底新高考卷)炼钢电炉内发生反应:3C(s)+Fe2O3(s)3CO(g)+2Fe(s)  △H,实验测得平衡常数K与温度的关系如图所示。某温度下向刚性密闭容器中充入足量铁粉和CO气体,发生上述反应,达到平衡时测得CO分压p(CO)=akPa,保持温度不变,再向容器中充入少量CO,达到新平衡时测得p(CO)=bkPa。下列说法正确的是 A.上述反应的反应热△H<0 B.Fe2O3质量不变时反应达到平衡 C.平衡时增大Fe质量,平衡逆向移动 D.两个平衡中CO压强:b>a 12.(2025届开学摸底湖北卷)工业用Cl2制备TiCl4的热化学方程式为TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-49kJ∙mol-1。下列说法不正确的是 A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,v正<v逆 B.反应生成1molTiCl4,转移电子数目为4×6.02×1023 C.保持其他条件不变,平衡时通入Cl2,达到新平衡时变小 D.及时分离出CO,有利于TiCl4生成 13.(2025届开学摸底广东卷)某1L恒容密闭容器发生反应:2M(g)+2N(g)E(g)+F(g) △H<0。向容器中通入0.2molM和nmolN发生上述反应,测得M的平衡转化率与投料比γ[γ=]以及温度的关系如图。下列说法正确的是 A.T1>T2 B.T2时,C点的平衡常数值为2500 C.当2v(N)正=v(F)逆时,反应达到平衡 D.其它条件不变,增大压强,可使B点移向C点 14.(2025届开学摸底新高考卷)研究NOx之间的转化对控制大气污染具有重要意义,已知:N2O4(g) 2NO2(g) △H>0。如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T1时,c(N2O4)和c(NO2)随t变化曲线分别为Ⅰ、Ⅱ,改变温度到T2,c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是 A.反应速率v(a)=v(b) B.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小 C.温度T1<T2 D.温度T1和T2下,反应分别达到平衡时,c(N2O4)前者小 15.(2025届新八省一模)CO2氧化C2H6制备C2H4发生的主要反应为C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) △H>0。向容积为2L的恒容密闭容器中投入2mol C2H6(g)和2mol CO2(g)。不同温度下,测得5min时(反应均未达到平衡,其他副反应均不消耗和生成乙烯)的相关数据见下表,下列说法正确的是 温度/℃ T1 T2 T3 乙烷转化率/% 2 9 18 乙烯选择性/% 93 80 62 注:乙烯选择性=×100%。 A.T1℃,5min时,容器内C2H4的物质的量为0.04mol B.T2℃,0∼5min内,平均速率v(C2H4)=0.0144mol·L-1·min-1 C.反应达到平衡后,其他条件不变,仅升高温度,平衡向逆反应方向移动 D.该反应仅在低温条件下能正向自发进行 16.(2025届开学摸底黑吉辽蒙卷)汽车尾气通过三元催化剂高效处理废气,发生反应为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。一定温度下,在恒容密闭容器中充入1molCO(g)、1molNO(g)发生上述反应,测得NO的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是 A.2min时正反应速率大于逆反应速率 B.0~4min内CO的转化率α=×100% C.当NO消耗速率等于N2消耗速率一半时到达8min对应状态 D.2~4min内N2平均速率v(N2)=mol·L-1·min-1 17. (2025届辽宁五校联考)在恒温恒容的密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应: 反应②和③的速率方程分别为v2=k2c(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能远大于反应②,测得c(W)随时间t的变化如下表: t/min 0 1 2 3 4 5 c(W)/mol·L-1 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法错误的是 A. 0~2min内,Y的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1 B. 若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X) C. 其他条件不变,若升高温度,平衡时c(Z)减小 D. 其他条件不变,若增大W的用量,平衡时X的转化率减小 18.(2025届陕西适应性训练)1,3-丁二烯与HBr加成的能量—反应进程如图所示。已知0℃、短时间t min内,a mol的1,3-丁二烯与HBr完全反应得到3-溴-1-丁烯和1-溴-2-丁烯的物质的量之比为7∶3。下列说法正确的是 A.1-溴-2-丁烯分子中σ键和π键的个数比为5∶1 B.1,3-丁二烯与HBr反应生成3-溴-1-丁烯的反应热为△H1+△H2 C.H+与烯烃结合的第一步为决速步骤,Br-进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯 D.t min内生成1-溴-2-丁烯的平均速率为mol·min-1 19.(2025届新高考八省模拟卷)向一恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量的CO2,发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比X[X=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A.x1<x2 B.反应速率:v b正<v c正 C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc D.反应温度为T1,当容器内物质的总摩尔质量不变时,反应达到平衡状态 20.(2025届新高考八省模拟卷)某温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应: 反应Ⅰ.X(g)Y(g)   △H1<0 反应Ⅱ.Y(g)Z(g)   △H2<0 测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A.活化能:Ea(I)>Ea(II) B.0~4s内反应Ⅰ的平均速率v(X)=0.25mol·L-1·s-1 C.升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大,平衡转化率均升高 D.体系内气体的平均摩尔质量不再变化,则反应达到新平衡 21.(2025届高考预测北京卷)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的技术难关,反应为(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) △H。如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T1时,c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t的变化分别为曲线I和II,反应温度为T2时,c(H2)随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是 A.该反应反应物的总能量小于生成物的总能量 B.a、b两时刻生成乙二醇的速率:v(a)>v(b) C.在T2温度下,反应在0~6min内的平均速率为v(HOCH2CH2OH)=0.025mol·L-1·min-1 D.其他条件相同,在T1温度下,起始时向该容器中充入一定量的氩气,则反应达到平衡时c(HOCH2CH2OH)>0.03mol·L-1 22.(2025届高考预测山东卷)NOx的排放来自汽车尾气,研究利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ∙mol-1,用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。(已知:气体分压=气体总压×物质的量分数),下列有关说法错误的是 A.若能测得反应产生22gCO2,则反应放出的热量为17.0kJ B.达到平衡后增大活性炭的用量,平衡向右移动 C.在950K~1000K之间,化学反应速率:v正<v逆 D.1050K时,反应的化学平衡常数Kp=4 23.(2024届新九省高考模拟卷)用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g)。在密闭容器中1 mol NO2和足量C发生上述反应,反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。 下列说法错误的是 A.图1中的A、B、C三个点中只有C点达平衡状态 B.图2中E点的v逆小于F点的v正 C.图2中平衡常数K(E)=K(G),则NO2的平衡浓度c(E)=c(G) D.在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2,与原平衡相比,NO2的平衡转化率减小 24.(2024届新九省高考模拟卷)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有 ①v(NH3)正=2v(CO2)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A. 4个 B.5个 C.6个 D.7个 25.(2024届新九省高考模拟卷)含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气,该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一,工业上以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、ClO和ClO等。在催化剂CuCl2作用下,通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应,热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ∙mol-1。对于反应4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g),下列说法正确的是 A.上述反应△S>0 B.上述反应平衡常数K= C.其他条件相同,增大,HCl的转化率减小 D.上述反应中消耗1mol O2,转移电子的数目为6.02×1023 26.(2024届江苏仿真演练卷)以Cl2、SO2和PCl3为原料, 制备POCl3和氯化亚砜(SOCl2)的原理为:PCl3(g)+Cl2(g)+SO2(g)POCl3(s)+SOCl2(g)。下列说法正确的是 A.该反应在任意温度下均可自发进行 B.反应平衡常数K= C.反应达到平衡状态时,移走部分POCl3,可以增大正反应速率 D.反应中每消耗2.24L Cl2,转移的电子数为0.2×6.02×10²³ 27.(2024届北京二模)CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为: ①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) ②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) 其他条件相同时,投料比n(CH4):n(CO2)为1∶1.3,不同温度下反应的结果如图。 下列说法不正确的是 A.550~600℃,升温更有利于反应①,反应①先达到平衡 B.n(H2)∶n(CO)始终低于1.0,与反应②有关 C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 D.若不考虑其他副反应,体系中存在:4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)] 28.(2024届广东二模)某温度条件下,在某恒压容器中发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下列说法正确的是 A.m表示C的物质的量随时间的变化 B.t1时刻反应速率:v(m)正<2v(n)逆 C.此反应的平衡常数K=4 D.平衡后充入1molAr,再次达到平衡时物质n的物质的量大于0.8mol 29.(2024届广东一模)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示: 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法错误的是 A.该反应△H>0 B.550℃时,充入惰性气体将使v正>v逆 C.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 30.(2024届海南一模)T℃时,向容积为10 L的刚性密闭容器中通入一定量的A(g)和B2(g),发生反应:2A(g)+B2(g)2AB(g)。B2(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A. x点时,正反应速率大于逆反应速率 B. y点时,该反应达到了最大限度,反应停止 C. 0~2 min内,以A(g)表示的反应速率是0.01 mol·L−1·s−1 D. t min时,c(AB)=0.1 mol·L−1 31.(2024届湖南一模)叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应: (CH3)3C-Br+AgNO3 (CH3)3C-ONO2+AgBr↓ 反应分步进行: ①(CH3)3C-Br ——→ [(CH3)3C―――Br]——→ (CH3)3C++Br- ②(CH3)3C++NO——→ [(CH3)3C―――ONO2]——→ (CH3)3C-ONO2 下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是 A.选用催化剂可改变反应△H的大小 B.图中I对应的物质是[(CH3)3C―――ONO2] C.其他条件不变时,NO的浓度越高,总反应速率越快 D.其他条件不变时,(CH3)3C-Br的浓度是总反应速率的决定因素 32.(2024届天津一模)下列说法正确的是 A.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3固体,溶液中减小 B.恒温恒压时,反应N2O4(g)2NO2(g)达平衡后再充入一定量氩气,反应速率保持不变 C.某温度下,恒容容器中加入一定量的X,发生反应2X (g)Y(g)+Z (g),达到平衡后,再加入一定量的X,再次达平衡后,X的浓度和体积分数均保持不变 D.苯胺(C6H5NH2) 是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(C6H5NH3Cl),其在水中的电离方程式为:C6H5NH3Cl=C6H5NH+Cl- 33.(2024届江苏一模)二氧化碳加氢合成二甲梄反应包括三个相互关联的反应过程: 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   △H=-49.01kJ∙mol-1 反应Ⅱ:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.52kJ∙mol-1  反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.17kJ∙mol-1  在压强30MPa,=4,不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性如图所示(选择性指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比): 下列说法正确的是 A.曲线A表示CO2的选择性 B.300℃时,生成CH3OCH3的CO2平衡转化率为3% C.220~240℃间,升高温度,比值减小 D.为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性,应选择低温、高压的反应条件 34.(2024届辽宁一模)在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:X(g)+2Y(s)2Z(s),平衡时和反应10min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法正确的是 A.使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点 B.保持温度和体积不变,向d点体系中再充入1molX,再次达平衡时c(X)>0.4mol/L C.0~10min的平均反应速率:v(a)<v(c) D.bc段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动 35.(2024届新九省高考二模)某温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是 A.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大 B.加入催化剂,平衡时NH3(g)的浓度增大 C.恒容下,充入一定量的H2(g),平衡向正反应方向移动 D.恒容下,充入一定量的N2(g),N2(g)的平衡转化率增大 36.(2024届新九省高考一模)某反应A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程为v=k∙cm(A)∙cn(B)。其中,k为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是 c(A)/mol·L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/mol·L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/10-3mol·L-1·min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 A.上述表格中的c1=0.75、v2=6.4 B.该反应的速率常数k=6.4×10-3min-1 C.升温、加入催化剂均可使k增大,反应瞬时速率加快 D.在过量的B存在时,当剩余6.25%的A时,所需的时间是375min 37.(2024届重庆一模)脱除汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应: Ⅰ.2NO(g)+CO(g)=N2O(g)+CO2(g) △H1=-381.2kJ/mol Ⅱ.N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g) △H2=-364.5kJ/mol 将恒定组成的NO和CO混合气通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如题13图所示。下列说法正确的是 A.N2(g)+2CO2(g)=2NO(g)+2CO(g) △H=-745.7kJ/mol B.使用合适催化剂,能提高NO的平衡转化率 C.其他条件不变,增大体系的压强,NO的平衡转化率增大 D.350℃~420℃范围内,温度升高,反应Ⅰ速率增大的幅度大于反应Ⅱ速率增大的幅度 38. (2025届北京四十四中学质检)对于反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程: 第一步: N2O5NO2+NO3 快速平衡 第二步: NO2+NO3==NO+NO2+O2 慢反应 第三步: NO+NO3==2NO2 快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 A. v(第一步的逆反应)<v(第二步反应) B. 反应的中间产物只有NO3 C. 第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D. 第三步反应活化能较高 39. (2024届徐州第七中学质检)在不同温度下,向a、b两个恒温、体积为2L的恒容密闭容器中均通入1.1molCH4(g)和1.1molH2O(g),发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。测得容器a中CO物质的量、容器b中H2物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A.反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的△S<0 B.a容器前4min用CH4表示的平均反应速率为0.125mol/(L∙min) C.a容器达到平衡后,再充入1.1molCH4(g)和1.0molCO(g),此时v正<v逆 D. 两容器达到平衡时,b容器压强大于a容器压强 40.(2025届广州联考)物质X能发生如下反应:①X―→mY;②X―→nZ(m、n均为正整数)。恒容体系中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. m=n=1 B. t1时,c(X)=c(Y) C. 反应的活化能:①<② D. t2时,X的消耗速率等于Z的生成速率 41. (2025届北京育英学校统测)在一定温度下,在容积不变的容器中发生可逆反应:2A(g)+B(s) C(g)+D(g)。下列说法说明该反应达到平衡的是 A. C的生成速率和B的消耗速率相等 B. 容器内的压强不再发生变化 C. 反应混合物中A的体积分数不再发生变化 D.2v正(A)=v逆(B) 42. (2025届北京北交附高质检)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 A. 反应在0~10 s内,用Z表示的反应速率为 0.158 mol/(L·s) B. 反应在0~10 s内,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C. 反应进行到10 s时,Y的转化率为79.0% D. 反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g) 43. (2025届北京第十二中学)以反应5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时(忽略体积变化),通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃ 浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 体积/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 A. 实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量 B. 若实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4 mol/(L·s) C. 实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响 D. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用 44. (2025届厦门第一中学)一定条件下,反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的速率方程为v=k·cα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr),某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如表。根据表中测定结果,下列结论错误的是 c(H2)/(mol/L) c(Br2)/(mol/L) c(HBr)/(mol/L) 反应速率 0.1 0.1 2 v 0.1 0.4 2 8v 0.2 0.4 2 16v 0.4 0.1 4 2v 0.2 0.1 c 4v A. 表中c的值为1 B. α、β、γ的值分别为1、2、-1 C. 反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D. 在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大HBr(g)浓度,会使反应速率降低 45.(2025届广东江门大联考)下列说法正确的是 A. 一定条件下合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3) B. 一定条件下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 达到平衡时,2v正(O2)=v逆(SO3) C. 充有N2O4的密闭容器中存在:N2O4(g)2NO2(g),当c(N2O4)∶c(NO2)=1∶2 时,该可逆反应到达平衡 D. 一定条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到化学平衡时,密闭容器内压强为起始压强的 46.(2025届广东汕头联考)在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法不正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10-5 A. 上述生成Ni(CO4)(g)的反应为放热反应 B.25 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5 C. 在80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol/L,则此时v正>v逆 D. 80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L 47.(2025届河北大数据应用调研联合测评)一定温度下,向一容积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol。下列有关该反应的叙述正确的是 A. 达到平衡状态时,正、逆反应速率相等 B. 达到平衡状态时,SO2和O2的浓度都为0 C. 若起始时加入2molSO2和1molO2,则达平衡时放出的热量为196.6kJ D. 若反应达到平衡状态后,2min时生成amolSO3,则4min时生成2amolSO3 48.(2025届河北沧州普高联考)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是 A. 2v(NH3)=v(CO2) B. 密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)=2∶1 C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变 49.(2025届河南青桐鸣大联考)在1 L定容的密闭容器中,可以证明可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是 A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 B.1个N≡N断裂的同时,有3个H—H生成 C.其他条件不变时,混合气体的密度不再改变 D.v正(N2)=2v逆(NH3) 50. (2025届湖南湘西州吉首市质检)一定温度下,把6molA和5molB通入容积为4L的恒容密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应经过5min达到平衡,此时生成2molC,正反应速率(v正)和逆反应速率(v逆)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A. t2=5min,平衡时3v正(A)=2v逆(D) B. 0~t2,A的平均反应速率为0.15mol/(L·min) C. t2~t3,各物质的浓度一定相等 D. B的平衡转化率为25% 51. (2025届江苏常熟市抽测)一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如表所示: t/min n/mol n(A) n(B) n(C) 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A. 0~5min用A表示的平均反应速率为0.09mol/(L·min) B. 该反应在10min后才达到平衡 C. 平衡状态时,c(C)=0.6mol/L D. 物质B的平衡转化率为20% 52. (2025届南京燕子矶中学质检)研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A. 比较实验②、④得出:升高温度,化学反应速率加快 B. 比较实验①、④得出:升高温度,化学反应速率加快 C. 实验③有可能使用了催化剂,催化剂加快正反应速率,对逆反应无影响 D. 在0~10min之间,实验②的平均速率v(Y)=0.01mol/(L·min) 53.(2025届佛山二检)在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:X(g)+2Y(s)2Z(s),平衡时和反应10min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法错误的是 A. 该反应ΔH>0 B. 200℃时,前10min的平均反应速率v(X)=0.02mol/(L·min) C. 400℃时,反应的平衡常数K=2 D. bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致 54.(2025届深圳外国语学校)某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH>0。实验测得:v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,只受温度影响。 容器编号 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法正确的是 A. 升高温度,该反应的化学平衡常数减小 B. Ⅰ中的NO2平衡转化率约为33.3% C. Ⅱ中达到平衡状态时,c(O2)>0.2mol/L D. 该反应的化学平衡常数可表示为K= 55.(2025届安徽皖南八校大联考)向一个1L的绝热刚性容器中通入1molSO2和1molNO2,在一定条件下发生反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化如图所示。下列结论正确的是 A. 升高温度,该反应的平衡常数将增大 B. 从反应开始到达到平衡,逆反应速率先增大后减小 C. 体系压强不再变化,说明反应达到平衡 D. 从容器中分离出少量SO3后,v正增加,v逆减小,平衡正向移动 56.(2025届江西名校协作体联考)已知关热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ/mol。下列有关该反应的说法正确的是 A. 升高体系温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大 B. 若容器容积不变,气体密度不变时说明该反应已经达到化学平衡状态 C. 温度不变,向平衡后的容器中再加入少量N2O4,平衡常数K值变大 D. 增大体系的压强,平衡右移,同时提高N2O4的反应速率和转化率 57. (2025届辽宁东北育才中学质检)下列关于催化剂的说法正确的是 A. 使用催化剂可以增大正反应速率,减小逆反应速率 B. 使用催化剂可以使化学平衡发生移动 C. 使用催化剂可以降低反应的活化能 D. 使用催化剂可以改变反应的平衡常数 58.(2025届江西宜春清江中学质检)在密闭容器中进行反应:X(g)+2Y(g)2Z(g) ΔH>0。下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是 59. (2025届广州二模)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH。一定条件下,等物质的量N2和O2在恒容密闭容器中反应,曲线a表示该反应在温度T下c(N2)随时间(t)的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时c(N2)随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是 A. 温度T下、0~40s内v(N2)=mol/(L·s) B.M点v正(N2)小于N点v逆(N2) C. 曲线b对应的条件改变可能是充入氧气 D. 若曲线b对应的条件改变是升高温度,则ΔH>0 60. (2025届辽东南协作校联考)利用CH4消除NO2污染,反应原理为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在1L 密闭容器中,分别加入0.50molCH4和1.20molNO2,测得控制不同温度,n(CH4)(单位:mol)随时间变化的有关实验数据如表所示,下列说法正确的是 组别 温度/K 物质的量/mol 时间/min 0 10 20 40 50 ① T1 n(CH4)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n(CH4)/mol 0.50 0.30 0.18 M 0.15 A. T1温度下,该反应进行40 min时,2v正(NO2)=v逆(CO2) B. T1温度下,前20 min内NO2的降解速率为0.0125 mol/(L·min) C. T2温度下,若容器内气体平均摩尔质量不变则反应处于平衡状态 D. 该反应在高温下才能自发进行 61. (2025届临沂一模)在恒容密闭容器中,分别在T1、T2温度下(T1<T2)发生反应3A(g)2B(g) ΔH<0,反应体系中各物质的浓度c随时间t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 向密闭容器内充入He,平衡逆向移动 B. a曲线条件下,10~30min内v(B)=0.05mol/(L·min) C. 曲线b表示T2温度下,反应过程中物质A的浓度变化 D. 在工业实际生产中,温度越低,越有利于提高生产效率 62. (2025届深圳二模)T1℃时,向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应:3H2(g)+SO2(g) H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是 A. 实线a代表n(H2O)随时间变化的曲线 B. t1min时,v正(SO2)<v逆(H2S) C. 该反应的平衡常数K=L/mol D. 若该反应在T2℃(T2<T1)时进行,则虚线b可表示n(SO2)的变化 63. (2025届宝鸡教育联盟联考)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应:①X(g)Y(g);②Y(g)Z(g)。已知:v=kc(反应物),k为速率常数,如图表明三种物质浓度随时间的变化以及k受温度的影响。下列说法错误的是 A. 反应过程体系的压强始终不变 B. c(Y)随时间先增大后减小 C. 随c(X)的减小,反应①②的速率均逐渐减小 D. 温度对反应②的k影响更大 64. (2025届宝鸡陈仓联考)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,对烟气进行脱硫、脱硝,对环境保护有着重要意义。在脱硫实验中发生反应:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s) ΔH<0,在体积为2L的恒容密闭容器中,通入2.2molCO和1molSO2,在不同条件下进行反应时体系的总压强随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 与a相比,c可能改变的条件为升高温度 B. a和b的化学平衡常数相等 C. b对应40min达到平衡,则在0~40min内用CO表示的平均反应速率为0.02mol/(L·min) D. a达到平衡时,SO2的转化率小于CO的转化率 65.(2025届山东滨州检测)已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化): 编号 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时间/min Ⅰ 2 2 0 20 2.1 Ⅱ V1 2 1 20 5.5 Ⅲ V2 2 0 50 0.5 下列说法不正确的是 A.V1=1,V2=2 B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响 C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束 D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01 mol·L-1·min-1 66.(2025届成都五中阶段性考试)向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),正反应速率随时间的变化关系如图所示,下列结论正确的是 A.气体A的浓度:a点小于b点 B.若Δt1=Δt2,则气体C的生成量:ab段大于bc段 C.c点时:v(正)=v(逆) D.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态 67.(2025届鞍山第二次质量监测)某反应A(g)+B(g)——→ C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示: c(A)/mol/L c(B)/mol/L v/mol/(L·min) 0.25 0.050 1.6×10-3 0.50 0.050 3.2×10-3 1.00 0.100 v1 0.50 0.100 3.2×10-3 1.00 0.200 v2 c1 0.200 4.8×10-3 下列说法正确的是 A.该反应的速率方程中的m=n=1 B.该反应的速率常数k=6.4×10-2 min-1 C.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是375 min D.表格中的c1=0.75、v1=v2=6.4×10-3 68.(2025届四川广安第二中学质检)在1 L恒温恒容的密闭容器中充入一定量N2O5,发生如下反应: 反应1:N2O5(g)=N2O4(g)+O2(g) ΔH=+28.4 kJ·mol-1 反应2:N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+56.9 kJ·mol-1 现有下列情况:①混合气体的密度保持不变;②气体压强保持不变;③气体的平均摩尔质量保持不变;④保持不变;⑤O2的物质的量保持不变;⑥v正(N2O4)∶v逆(NO2)=1∶2。能表明反应2一定达到平衡状态的是 A.①②③⑤ B.②③④⑥ C.①③⑤⑥ D.②③④⑤ 69.(2025届四川江油中学质检)常温下,将一定量的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体体积忽略不计)发生反应:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) ΔH,达到平衡时测得c(CO2)=a mol·L-1。温度不变,达到平衡后压缩容器容积至原来的一半,达到新平衡时测得c(NH3)=x mol·L-1。下列说法正确的是 A.反应达到新平衡时x=2a B.达到新平衡时,ΔH为原来的2倍 C.混合气体的平均相对分子质量不再变化时表明达到平衡状态 D.NH3的体积分数不变时表明达到平衡状态 70.(2025届四川阆中中学质检)科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气,其反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,若反应在恒容密闭容器中进行,由该反应相关图像作出的判断正确的是 A.甲图中改变的反应条件为升温 B.乙图中温度T2>T1,纵坐标可代表NO的百分含量 C.丙图中压强p1<p2,纵坐标可代表NO的体积分数 D.丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态 71.(2025届大连双基测试)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为2 L的密闭容器中充入1 mol SCl2(g),发生反应:2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在10 min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。下列说法正确的是 A.2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH<0 B.55 ℃,0~10 min,以S2Cl2表示反应的平均速率为0.025 mol·L-1·min-1 C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态 D.82 ℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 mol,则此时v(逆)<v(正) 72.(2025届四川绵阳南山中学质检)在2 L恒容密闭容器中分别通入2 mol CO和1 mol O2。进行反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)。在相同的时间段(5 min)内,测得CO的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A.化学平衡常数:K(b)<K(c)<K(d) B.a点,v(O2)=0.07 mol·L-1·min-1 C.d点v正(CO)等于a点v正(CO) D.50 ℃时,该反应的化学平衡常数K=80 73.(2025届辽宁丹东联考)一定温度下,在两个容积均为1 L的密闭容器中,充入一定量的反应物,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。 相关反应数据如下表所示: 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 10 s时物质的量/mol NO CO N2 Ⅰ T1 0.2 0.2 0.05 Ⅱ T2(T2>T1) 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A.前10 s,容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)=0.005 mol/(L·s) B.该反应在任何温度下均能自发进行 C.10 s时,容器Ⅰ中的反应一定处于平衡状态 D.若向容器Ⅱ中再充入0.08 mol NO和0.04 mol N2,反应将向正反应方向进行 74.(2025届四川遂宁第二中学二诊)一定温度下,在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ,5 min时到达平衡。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/ mol 平衡物质的量/mol CO Cl2 COCl2 COCl2 Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8 Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5 Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7 下列说法中正确的是 A.容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1 B.该反应正反应为放热反应 C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.75 mol D.若起始时向容器Ⅰ加入0.8 mol CO、0.8 mol Cl2,达到平衡时CO转化率大于80% 75.(2025大连名校联盟质检)在10 L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)。 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 800 0.10 0.15 b 下列说法正确的是 A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol/(L·min) B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0 C.实验③中,达到平衡时,Y的转化率为60% D.实验④中,达到平衡时,b=0.06 76.(2025届山东师大附中月考)对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度c(M)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A.在0~20 min内,②中M的分解速率为0.030 mol·L-1·min-1 B.水样中添加Cu2+,能增大M的分解速率 C.由①③得,反应物浓度越大,M的分解速率越小 D.水样pH越大,M的分解速率越大 77.(2025届呼和浩特质检)某研究人员通过测定不同条件下的化学反应速率得到以下两组数据(Ea为反应活化能) 第1组: 实验 Ea/(kJ·mol-1) T1/K→T2/K v(318K)/v(298K) A 100 298→318 14.0 第2组: 实验 Ea/(kJ·mol-1) v(A)/v(B) A 100 3 205 B 120 基于数据分析和平衡原理以下认识错误的是 A.该实验的目的是为了对比温度和活化能对化学反应速率的影响程度 B.其他条件相同时,温度升高,化学反应速率加快 C.对于吸热反应,温度升高对于放热方向的反应速度影响较大 D.一般离子反应的活化能接近于零,所以反应速率很快 78.(2025届青岛一中质检)体积恒定的2 L密闭容器中加入CO(g)和H2O(g)各1 mol,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,反应分别在不同的温度和催化剂下进行,保持其他初始实验条件不变,经10 min测得CO气体转化率如图所示,T2温度下两曲线相交,下列说法正确的是 A.相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高 B.在A点时,反应一定未达到平衡 C.C点时,两种催化剂下反应速率相同,用水蒸气表示速率为v(H2O)=0.02 mol·L-1·min-1 D.增大压强对该反应的速率无影响 79.(2025届浙江百校联考)某反应A(g)+B(g)―→C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示: c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 0.200 v/(mol-1·L-1·min-1) 1.6×10-3 3.2×10-3 v1 3.2×10-3 v2 4.8×10-3 下列说法正确的是 A.该反应的速率方程中的n=1,m=2 B.该反应的速率常数k=6.4×10-2 min-1 C.表格中的c1=0.75,v1=6.4×10-3,v2=12.8×10-3 D.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是500 min 80.(2025届济南济北中学段测)在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是 A.该反应的ΔH>0 B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2 C.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v(正)<v(逆) D.在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态 81.(2025届浙江普高拔尖强基联盟联考)一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是 容器 温度/K 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度/(mol·L-1) c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A.该反应的正反应吸热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 82.(2025届潍坊一中质检)在3个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中,反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g) ΔH>0,分别在一定温度下达到平衡,下列说法正确的是 容器 温度(T1>T2) 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO) Ⅰ T1 0.6 1.2 0 0 0.2 Ⅱ T1 1.2 1.2 0 0 x Ⅲ T2 0 0 0.6 0.6 y A.当温度为T1时,该反应的化学平衡常数值为0.1 B.达到平衡时,容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小 C.若5 min后容器Ⅰ中达到平衡,则H2O的平衡浓度为1.0 mol/L D.达到平衡时,容器Ⅲ中CO的转化率小于66.6% 83.(2024届重庆第八中学质检)一定条件下,反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的速率方程为v=kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr),某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下: c(H2)/(mol·L-1) c(Br2)/(mol·L-1) c(HBr)/(mol·L-1) 反应速率 0.1 0.1 2 v 0.1 0.4 2 8v 0.2 0.4 2 16v 0.4 0.1 4 2v 0.2 0.1 c 4v 根据表中的测定结果,下列结论错误的是 A.表中c的值为1 B.α、β、γ的值分别为1、2、-1 C.反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大HBr(g)浓度,会使反应速率降低 84.(2024届重庆第七中学)某反应A(g)+B(g)―→C(g)+D(g)的速率方程为v=k·cm(A)·cn(B),改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如下表所示: c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/(10-3 mol-1·L-1·min-1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 下列说法不正确的是 A.上述表格中的c1=0.75、v2=6.4 B.该反应的速率常数k=6.4×10-3 min-1 C.由以上数据可知浓度对速率的影响是实验测得的,无法通过化学方程式直接得出 D.升温、加入催化剂、缩小容积(加压),使k增大导致反应的瞬时速率加快 85.(2024届重庆渝北中学质检)模拟工业废气CO2合成甲醇CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,在2 L密闭容器中按照不同氢碳比[]投料(曲线①~③),测得H2平衡转化率与温度的关系如图所示。已知该反应速率v=v正-v逆=k正c平(CO2)·c(H2)-k逆·c平(CH3OH)·c平(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。下列说法正确的是 A.氢碳比由大到小的顺序是:①>②>③ B.a、b、c处lg k正-lg k逆的大小:a>b=c C.a、b处v正的大小:a>b D.若按曲线③的起始氢碳比充入2 mol CO2和4 mol H2达到平衡,则a点处=8 86.(2025届河南新未来联考)在工业上常用CO与H2合成甲醇,热化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-574.4 kJ·mol-1。 (1)在T1时,向体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数[φ(CH3OH)]与的关系如图1所示。 ①当起始=2时,经过5 min反应达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5 min内平均反应速率v(H2)=__________________。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,达到新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②当=3.5时,反应达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图1中的______(填“D”“E”或“F”)点。 (2)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2。CO的平衡转化率[α(CO)]与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。 ①A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________。 ②若达到平衡状态A时,容器的体积为10 L,则在平衡状态B时容器的体积为________L。 87.(2025届新高考八省模拟卷)可利用干法热分解法和湿法催化氧化法高效脱除沼气中的H2S。 (1)已知:部分键能数据为E(H-H)=436kJ∙mol-1、E(H-S)=347kJ∙mol-1、E(S=S)=425kJ∙mol-1。2H2S(g)=2H2(g)+S2(g),△H= kJ∙mol-1。 (2)干法热分解法原理为2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)。向体积为VL恒容容器中充入1molH2S,初始压强为pkPa,平衡时体系中各物质随温度t的变化如图。 ①S2对应图中的曲线是 (填字母),结合平衡移动原理说明理由。 。 ②t1℃时,H2S的平衡转化率为 ,分压平衡常数Kp= (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,列计算式即可)。 (3)湿法催化氧化法高效脱除H2S的过程如下。 ①“沉淀脱硫”中发生反应Zn2+(aq)+H2S(aq)ZnS(s)+2H+(aq),K= 。(已知:25℃时,H2S的Ka1=10-7,Ka2=10-13,ZnS的Ksp=10-24) ②“氧化沉硫”中发生反应的离子方程式有2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+、 。 ③c(Fe3+)对脱硫效率影响如图。随着c(Fe3+)增大,脱硫效率趋于平缓的原因是 。 88.(2025届四川遂宁二中二诊)推进能源绿色转型,实现碳达峰、碳中和,事关经济社会发展全局。CO2甲烷化及甲烷重整制甲醇是能源综合利用领域的研究热点。回答下列问题: (1)已知CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) △H,反应的部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS代表过渡态)。下列说法正确的是 (填标号)。 A.该反应的△H=-32.5kJ•mol-1 B.H2O(g)比O2(g)更容易吸附在催化剂表面 C.该反应过程中只涉及σ键的断裂与形成 D.图中慢反应的化学方程式为*CH4+*OH=*CH3OH+*H (2)催化剂的选择是CO2甲烷化的核心,金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。 ①基态Ni原子的核外电子排布式为 。 ②在上述两种催化剂的条件下反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是 。对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂和温度分别是 。 (3)一定条件下,发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-98kJ•mol-1,测CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图所示。已知v正=k正•c(CO)•c3(H2),v逆=k逆•c(CH4)•c(H2O) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。 ①图中m1、m2、m3由大到小的顺序为 。 ②向一体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,此时CO的转化率为50%。0~5s内,v(H2)= mol•L-1•s-1。平衡时k正∶k逆= ,达到平衡后,升高温度,k正∶k逆 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。b电极的电极反应式为 。 89.(2025届新疆博乐中学三诊)戴口罩是防控新型冠状病毒的重要手段,口罩生产的主要原料聚丙烯由丙烯聚合而来。丙烷脱氢是丙烯工业生产的重要途径。 (1)已知:①2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH=-238 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1 则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的ΔH为________ kJ·mol-1。 (2)一定温度下,恒容密闭容器中充入1 mol C3H8,发生C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)反应。 ①下列可判断反应达到平衡的是________(填字母)。 A.该反应的焓变保持不变 B.气体平均摩尔质量保持不变 C.气体密度保持不变 D.C3H8分解速率与C3H6消耗速率相等 ②若初始压强为p kPa,反应过程中C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图1所示。此温度下该反应的平衡常数Kp=________kPa(用含字母p的代数式表示,Kp是用反应体系中气体物质的平衡分压表示的平衡常数,平衡分压=平衡总压×物质的量分数)。 ③已知上述反应中,v正=k正·p(C3H8),v逆=k逆·p(C3H6)·p(H2),其中k正、k逆为速率常数,只与温度有关,则图1中m点处=________。 ④在压强分别为10 kPa、100 kPa下,丙烷和丙烯的平衡体积分数随温度变化关系如图2所示。图中表示10 kPa时丙烯的曲线是________,表示100 kPa时丙烷的曲线是________(均填字母)。 (3)科学家探索出在无机膜反应器中进行丙烷脱氢制丙烯的技术。在膜反应器中,利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性地及时移走。与丙烷直接脱氢法相比,该方法的优点是______________。 (4)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用Cr2O3为催化剂,反应机理如图,其总反应方程式为________________________________________________。 该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是__________________________。 90.(2025届西安二模)乙烯是一种重要的基本化工原料,乙烯的产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平,研究工业制取乙烯有重要的意义。 (1)工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH=-127.8 kJ/mol。在密闭容器中充入体积比为3∶1的H2和CO2,不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是________。 A.为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温 B.生成乙烯的速率:v(M)可能小于v(N) C.平衡常数:KM<KN D.M点时的压强一定小于N点时的压强 (2)工业用甲烷催化法制取乙烯:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0,T ℃时,向4 L的恒容反应器中充入2 mol CH4,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示: 实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2),k正、k逆为速率常数,只与温度有关,T ℃时k正与k逆的比值为________(用含x的代数式表示);若将温度升高,速率常数增大的倍数:k正________(填“>”“=”或“<”)k逆。 91.(2025届重庆一模)甲烷是一种很重要的燃料,在化学领域应用广泛,也是良好的制氢材料。请回答下列问题: (1)用CH4与CO2反应制取H2,其反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),在一密闭容器中加入起始浓度均为0.1 mol/L的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①压强p1________p2(填“>”“=”或“<”):理由是____________________________________。 ②当压强为p1时,B点v正________v逆(填“>”“=”或“<”)。 ③若温度和体积均不变,CH4平衡转化率为50%,则平衡常数K=________,在此平衡下,再将CH4和CO的浓度增加0.1 mol/L,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 (2)在催化剂作用下甲烷和水蒸气制取氢气的反应为:CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) ΔH>0。 将物质的量均为1 mol的CH4(g)和H2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(25 ℃,100 kPa),发生反应,正反应速率v正=k正×p(CH4)×p(H2O),其中p为分压:若该条件下k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当v正=0.5 kPa·s-1时,CH4的转化率为________%。 92.(2025届山东岛市联考)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇、二甲醚等有机物,回答下列问题: (1)在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在相同温度、容积不变的条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。 A.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化 B.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2) C.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1 D.容器中混合气体的密度保持不变 E.容器内气体压强保持不变 (2)一定条件下甲醇可由氢气和CO反应合成:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知:v(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2),v(逆)=k(逆)·x(CH3OH),其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2,测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①P1 P2(填“>”或“<”);升高温度, (填“增大”“减小”或“不变”); ②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为 。 (3)燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),一定条件下,现有两个体积均为2L恒容密闭容器甲和乙,在甲中充入1moLCO2和3molH2,在乙中充入2moLCO2和6molH2,发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示;容器甲中,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是 。 A图1中,反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的 B.图1中,表示乙容器CO2的平衡转化率随温度变化的是曲线B C.图1中,逆反应速率v逆:状态I<状态III D.图2中,T3对应的平衡常数小于T4对应的平衡常数 E. 图2中,根据图中曲线分析,催化剂I的催化效果最好 93.(2025届天津南开区联考)CS2为无色液体,是一种常见的溶剂,在化工生产中有重要作用,如制造人造丝、杀虫剂、促进剂等。 (1)天然气法合成CS2相关反应如下: 反应 Ⅰ.CH4(g)+2S2(g)=CS2(g)+2H2S(g) ΔH1 反应Ⅱ.S8(g=4S2(g) ΔH2=+411.15 kJ· mol-1 反应Ⅲ.2CH4(g)+S8(g)=2CS2(g)+4H2S(g) ΔH3=+201.73 kJ· mol-1 则ΔH1=________;反应Ⅰ的活化能Ea(正)________Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。 (2)一定条件下,向一体积为1 L的密闭容器中充入S8(g)、CH4,发生反应Ⅰ、Ⅱ,CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。 ①工业上通常采用在600~650 ℃的条件下进行此反应,而不采用低于600 ℃的原因是__________。 ②某温度下若S8完全分解成S2,在密闭容器中,以n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应,当CS2体积分数为10%时,CH4转化率为________。 (3)利用工业废气H2S生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向某密闭容器充入1 mol CH4、2 mol H2S,维持体系压强为p0 kPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。 ①图中表示CH4的曲线是__________(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②780 ℃时,该反应的Kp=________(列出表达式即可,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。 ③维持m点温度不变,向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1 mol,此时速率关系为v(正)_____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。 94.(2025届陕西商洛质检)甲醇是重要的化工原料,又可作燃料。 I.工业上利用CO生产燃料甲醇。已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),则: (1)在恒温恒容的刚性容器中进行该反应,能说明达到平衡状态的是 (选填字母序号) a.混合气体密度不再改变 b.混合气体平均摩尔质量不再改变 c.H2、CO、CH3OH的浓度之比为2∶1∶1 d.单位时间内消耗1molCO的同时生成2molH2 (2)在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。 ①逆反应速率:v逆(A) v正(B)(填“>”、“<”或"=”)• ②C点时,H2的平衡转化率为 ,该反应的平衡常数Kp= kPa-2(用含p2的代数式表达,KP为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数,气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。 II.甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),是电动汽车氢氧燃料电池的理想氢源。反应如下: 反应i(主):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1=+49kJ·mol-1 反应ii(副):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ·mol-1 温度高于300°C则会同时发生反应iii:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H3 (3)计算△H3= . (4)升温将有利于提高CH3OH转化率,但也存在一个明显的缺点是 。 (5)催化剂可以改变化学反应速率,但也存在着一种特性叫“催化剂的选择性”。图2为某催化剂条件下,CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。随着温度的升高,CO的实际反应生成率与平衡状态生成率相差越来越大的原因是催化剂对 (填“反应i”或"反应ii”)的选择性低。 95.(2025届重庆好教育联盟联考)用CO2、CO和H2在催化剂作用下制取甲烷、甲醇、乙烯等有重要的意义。 (1)已知CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=akJ∙mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2=-890kJ∙mol-1 ①已知:H2的标准燃烧热为286kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(1) △H3=-44kJ·mol-1,计算△H1= kJ·mol-1。 ②已知在一定温度下的发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),v正=k正c(CO2)∙c4(H2),v逆=k逆c(CH4)∙c2(H2O),(k正、k逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10,则k正= k逆。升高温度,k正增大的倍数 (填“大于”“小于”或等于”)k逆增大的倍数。 (2)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。向恒容为2L的密闭反应器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的____________。 A.该反应的△H<0,且p1>p2 B.C点时,CO转化率为75% C.A、B、C、D的平衡常数大小关系:A=B>C>D D.若p1时最初充入1molCO,经过5min达到B点的平衡状态,此段时间v(CH3OH)=l.75mol·L-1.min-1 (3)以CO2为原料催化加氢合成C2H4的反应方程式:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H。常压下,FeCoMnK/BeO作催化剂,按n(CO2)∶n(H2)=l∶3(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图1所示。 ①250℃下,上述反应达到平衡时容器体积为VL,则此温度下该反应的平衡常数为 (用含a、V的代数式表示)。 ②若反应开始时,在0.1MPa条件下,以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生上述反应,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量分数如图2所示。 若氢气和二氧化碳的物质的量之比为n∶1(n≥3)进行投料,温度控制为120℃,相应平衡体系中乙烯的产率为x,在图3中绘制x随n(n≥3)变化的示意图 (标出曲线的起点坐标)。 96.(2025届杭州高级中学月考)甲醛在医药方面有重要用途。工业上可利用反应Ⅰ:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)来合成甲醛。 (1)已知反应Ⅱ:2CH3OH (g)+O2(g)2HCHO(g)+2H2O(g) ΔH2=-313.2 kJ·mol-1 反应Ⅲ:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1 则反应Ⅰ:CH3OH (g)HCHO(g)+H2(g)的ΔH1=__________kJ·mol-1。 (2)利用反应Ⅰ合成甲醛时,为加快化学反应速率,同时提高CH3OH的平衡转化率,可采取的措施为________________________________________________________。 (3)T ℃时,向容积恒为2 L的密闭容器中充入8 mol CH3OH(g)发生反应Ⅰ,5 min后反应达到平衡,测得混合体系中的HCHO(g)的体积分数为20%。 ①下列事实不能说明该反应已达到化学平衡状态的是__________(填序号)。 A.v正(HCHO)=v逆(H2) B.c(CH3OH)∶c(HCHO)∶c(H2)=1∶1∶1 C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.混合气体的密度保持不变 ②5 min内,v(CH3OH)=__________mol·L-1·min-1。 ③其他条件不变时,向已达平衡的反应体系中充入1 mol CH3OH(g)和1 mol H2(g),则此时v正__________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)在催化剂作用下,甲醇脱氢制甲醛的部分机理如下: 历程ⅰ:·CH3OH―→·H+·CH2OH 历程ⅱ:·CH2OH―→·H+HCHO 历程ⅲ:·CH2OH―→3·H+CO 历程ⅳ:·H+·H―→H2 一定条件下测得温度对甲醇的转化率(X)、甲醛的选择性(Y)的影响如图所示[甲醛的选择性(Y)=×100%]。则650~750 ℃,反应历程ⅱ的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)反应历程ⅲ的速率,判断理由为__________________________________________。 97.(2024届武汉华中师大质检)聚丙烯简称PP,是一种应用非常广泛的有机合成高分子材料,其单体丙烯可以通过丙烷催化剂脱氢制备。 已知:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH;Kp(853 K)=0.199 kPa,Kp(893 K)=0.450 kPa。 (1)ΔH     0(填“>”“<”或“=”),该反应在     (填“高温”或“低温”)更容易自发进行。 (2)已知v正=k正·p(C3H8)、v逆=k逆·p(C3H6)·p(H2),其中k正、k逆为速率常数。883 K,100 kPa时,k正=6.0 min-1,k逆=15.0 kPa-1·min-1,在容器中充入一定量的C3H8,反应达到平衡时,v正=      。(≈15.8) (3)已知速率常数k与温度T的关系可表示为 lg k=-+lg A。其中Ea为反应活化能,R=8.3×10-3 kJ·mol-1·K-1,A为常数。 ①丙烷脱氢速率常数lg k与的图像如图1所示,则可通过斜率计算     。 ②800 K时,其他条件不变,使用某催化剂使丙烷脱氢反应的总活化能降低了15.272 kJ·mol-1,则反应速率变为原来的     倍。 ③若催化剂能降低相同的活化能,则当温度越    (填“高”或“低”)时,越大。 (4)“丙烷催化脱氢膜反应器”的原理如图2所示。在一定压强下,该装置采用      措施提高了C3H8的转化率。 (5)丙烷催化氧化也是制备丙烯的常见方法,图3为两种催化剂(甲采用碳基催化剂,乙采用钒系催化剂)催化氧化丙烷的机理。 下列说法正确的是     。 A.每步反应都是氧化还原反应 B.两种催化剂都可防止丙烯进一步被氧化 C.碳基催化剂的活性温度低 D.若用18O2参与反应,最终两种催化剂中都含有18O 98.(2025届安徽高中联盟校联考)丙烯(C3H6)是石油化工行业重要的有机原料之一,主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等产品。回答下列问题。 (1)丙烷脱氢制备丙烯。由图1可得C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH=    kJ·mol-1。 (2)将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器发生脱氢反应。经相同时间,流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图2所示。c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因为_____________________________________________________(用化学方程式表示)。 (3)已知Arrhenius经验公式为Rln k=Rln A-(Ea为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。丙烷脱氢制备丙烯反应在某条件下的Arrhenius 经验公式的实验数据如图3中曲线a所示,其活化能为    J·mol-1(用含x1、x2、y1、y2的式子表示),当其实验数据发生如图3中曲线b所示变化,可能的原因是_______________________________________________。 (4)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3),副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl),反应原理如下: ①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g); ②CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)HCl(g)+CH2=CHCH2Cl(g)。 一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3和Cl2发生反应,容器内气体的压强随时间的变化见下表。 时间/min 0 60 120 180 240 300 360 压强/kPa 80 74.2 69.2 65.2 61.6 58 58 该温度下,若平衡时HCl的体积分数为10%,则CH2===CHCH3的转化率为    。反应①的压强平衡常数Kp=    kPa-1(保留小数点后两位)。 99.(2025届安徽江淮十校联考)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物,具有强氧化性,可与金属直接反应,也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题。 (1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体受热时部分分解为 BaCl2(s)、Pt(s)和 Cl2(g),t ℃时平衡常数K′p=1.0×106 Pa-2。氯铂酸钡固体受热分解时的化学方程式为____________________________________________。 (2)在某一特制的恒容密闭容器中加入过量BaPtCl6,抽真空后,用一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。t ℃时,碘蒸气的初始压强为10.0 kPa。t ℃时,反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) ΔH<0达到平衡时,测得容器中总压强为 16.0 kPa。 ①p(I2)=    kPa。 ②下列关于反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) ΔH<0的说法正确的是    (填字母)。 a.该反应的平衡常数表达式为 b.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 c.加入合适的催化剂,ΔH的值保持不变 (3)一定温度下,恒容密闭容器中,发生如下反应: 反应1 I2(g)2I(g) ΔH1 Kp1=200; 反应2 Cl2(g)+I2(g)2ICl(g) ΔH2 Kp2; 反应3 ICl(g)I(g)+Cl(g) ΔH3 Kp3; 反应4 Cl2(g)2Cl(g) ΔH4 Kp4。 ①ΔH1=      (用含ΔH2、ΔH3、ΔH4的代数式表示)。 ②T ℃时,向1 L恒容密闭容器中充入1 mol I2(g)和1 mol Cl2(g),只发生反应1和反应2,实验测得起始时总压强为300 kPa;反应达到平衡后,总压强为330 kPa,ICl的物质的量分数为20%。Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。反应在T ℃达到平衡时,c(I2)=    mol·L-1,Cl2的转化率为    ,Kp2=    (保留三位有效数字)。 100.(2024届安徽亳州联考)CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造具有更高价值的化学品是目前的研究目标。请回答下列问题: Ⅰ.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。该反应在起始温度和容积均相同(T ℃、1 L)的两个密闭容器中分别进行,反应物起始物质的量见下表: n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CH3OH)/mol n(H2O)/mol 反应a(恒温恒容) 1 3 0 0 反应b(绝热恒容) 0 0 1 1 (1)达到平衡时,反应a、b对比:CO2的体积分数φ(a)    (填“>”“<”或“=”)φ(b)。 (2)下列能说明反应a达到平衡状态的是    。 A.v正(CO2)=3v逆(H2) B.混合气体的平均摩尔质量不再改变 C.c(CH3OH)=c(H2O) D.容器内压强不再改变 Ⅱ.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。已知: 反应① CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0; 反应② CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH>0。 在密闭容器中通入3 mol H2和1 mol CO2,分别在1 MPa和10 MPa下进行反应。实验中对组成平衡体系的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析,其中温度对CO和CH4的影响如图甲所示。 (3)0 MPa时,表示CH4和CO的平衡组成随温度变化关系的曲线分别是 和 。M点平衡组成含量高于N点的原因是________________________________________________________。 (4)当CH4和CO的平衡组成均为40%时,若容器的容积为1 L,该温度下反应①的平衡常数K的值为 。 Ⅲ.在T1时,向容积为 2 L 的恒容密闭容器中充入物质的量之和为3 mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与的关系如图乙所示。 (5)当=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的 (填“D”“E”或“F”)点。 (6) = 时,CH3OH的体积分数最大。 学科网(北京)股份有限公司 $$

资源预览图

2025届高考化学【100题精练 答案+解析】《化学反应速率与化学平衡》-第1页
1
2025届高考化学【100题精练 答案+解析】《化学反应速率与化学平衡》-第2页
2
2025届高考化学【100题精练 答案+解析】《化学反应速率与化学平衡》-第3页
3

由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。