内容正文:
专题09 化学反应速率与平衡
考点概览
题型一 基本概念
题型二 综合运用
基本概念题型一
1.(北京市东城区2025届高三一模考试化学试题)一定温度下,向两个固定体积的密闭容器中分别充入等量和等量,发生反应 ,测得有关数据如下。
容器
容器体积
平衡时的物质的量
达平衡所用时间
达平衡过程中的能量变化
①
2L
1.2mol
10min
放热0.6akJ
②
4L
1.6mol
放热
下列叙述不正确的是
A.①中内, B.
C. D.
2.(北京市房山区2025届高三下学期一模化学试卷)下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
3.(北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题)汽车尾气的排放会对环境造成污染,利用催化剂处理汽车尾气中的NO与CO,反应为。一定温度下,在1L恒容密闭容器中加入1mol CO和1mol NO发生上述反应,达到平衡时,测得,下列说法正确的是
A.汽车尾气中的、是因汽油不充分燃烧产生的
B.催化剂降低了反应的活化能,反应的数值减小
C.反应达到平衡时,NO的平衡转化率为
D.向平衡混合气中再通入1mol NO和,平衡会向正反应方向移动
4.(北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题)下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中滴加几滴溴水并振荡
产生淡黄色沉淀
氧化性:
B
测量和两种饱和溶液的pH
前者
后者
溶解度:
C
向、混合溶液中滴加NaOH溶液
出现红褐色沉淀
D
压缩注射器中的和混合气体
红棕色逐渐变浅
平衡向正反应方向移动
5.(北京市顺义区2025届高三一模化学试题)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.由和组成的平衡体系,加压后颜色变深
B.向滴有酚酞的溶液中加入过量溶液,溶液红色逐渐褪去
C.溶液加热时,溶液的颜色由蓝绿色变为黄绿色
D.向溶液中加入5滴浓NaOH溶液,溶液颜色由橙色变成黄色
6.(北京市西城区2025届高三化学一模试题)一定温度下,在存在下与等物质的量的反应,主要产物为和。、和的物质的量分数随时间的变化如图1所示,反应过程中能量变化示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.由图1可知,的活化能大于的活化能
B.时,各物质的物质的量分数变化可以用来解释
C.的过程中,存在键的断裂与形成、键的旋转
D.此温度下,生成的平衡常数小于生成的平衡常数
7.(北京市延庆区2025届高三下学期一模化学试题)过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应速率:步骤Ⅰ步骤Ⅱ
B.分子中,键角:
C.若与反应,生成的氘代甲醇有3种
D.
综合运用题型二
1.(北京市朝阳区2025届高三一模考试化学试题)将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链,实现。下列说法不正确的是
A.X为初始原料
B.体现了氧化性和酸性氧化物的性质
C.图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应
D.升高温度,的平衡常数增大
2.(北京市海淀区2025届高三一模考试化学试题)工业上在熔融条件下制钾,反应为,相关物质的熔、沸点如下表。
物质
K
NaCl
KCl
熔点/℃
97.8
63.7
801
-
沸点/℃
883
774
>1400
>1400
下列说法正确的是
A.推测KCl的熔点高于801℃ B.该反应宜在加压条件下进行
C.反应温度不应高于883℃ D.该反应能发生是由于金属性:
3.(北京市房山区2025届高三下学期一模化学试卷)通过理论计算发现,CH2=CH—C≡CH与HBr发生加成反应时,通过不同的路径都可以生成有机物④,其反应过程及相对能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应物经过渡态2生成中间体发生的是1,4-加成
B.推测物质的稳定性顺序为:④>③>②
C.反应路径1中最大能垒为45.6kcal·mol-1
D.CH2=CHC≡CH+HBrCH2=CHCBr=CH2平衡常数随温度升高而增大
4.(北京市西城区2025届高三化学一模试题)反应在工业上有重要的应用,在膜反应器中的工作原理示意图如图所示。
下列说法不正确的是
A.和均是非极性分子
B.吸附并透过膜的过程中键发生断裂和形成
C.膜可分离并提高的平衡转化率
D.增大和的流速,一定可提高单位时间内的产率
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专题09 化学反应速率与平衡
考点概览
题型一 基本概念
题型二 综合运用
基本概念题型一
1.(北京市东城区2025届高三一模考试化学试题)一定温度下,向两个固定体积的密闭容器中分别充入等量和等量,发生反应 ,测得有关数据如下。
容器
容器体积
平衡时的物质的量
达平衡所用时间
达平衡过程中的能量变化
①
2L
1.2mol
10min
放热0.6akJ
②
4L
1.6mol
放热
下列叙述不正确的是
A.①中内, B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.①中内,,A项正确;
B.对比容器①、②,其他条件相同,增大容器②的体积,各物质的浓度降低,反应速率降低,达平衡所用时间增大,故,B项正确;
C.对比容器①、②,其他条件相同,增大容器②的体积,压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,而容器②平衡时的物质的量增大,即平衡正移,正向为气体体积增大的方向,,C项错误;
D.根据热化学方程式可知,生成时放热akJ,而容器①生成1.2molZ时放热0.6akJ,则,解得,D项正确;
答案选C。
2.(北京市房山区2025届高三下学期一模化学试卷)下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
【答案】B
【解析】A.对有气体参加的反应,减小容器容积使增大压强,单位体积内分子总数增大,活化分子数增大,活化分子百分数不变,故A正确;
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,单位体积内分子总数增大,活化分子数增大,活化分子百分数不变,故B错误;
C.升高温度,吸收能量,原来不是活化分子变为活化分子,活化分子数增大,分子总数不变,活化分子百分数增大,故C正确;
D.加入适宜的催化剂,降低反应所需活化能,原来不是活化分子变为活化分子,分子总数不变,活化分子数增大,活化分子百分数增大,故D正确;
故答案为B。
3.(北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题)汽车尾气的排放会对环境造成污染,利用催化剂处理汽车尾气中的NO与CO,反应为。一定温度下,在1L恒容密闭容器中加入1mol CO和1mol NO发生上述反应,达到平衡时,测得,下列说法正确的是
A.汽车尾气中的、是因汽油不充分燃烧产生的
B.催化剂降低了反应的活化能,反应的数值减小
C.反应达到平衡时,NO的平衡转化率为
D.向平衡混合气中再通入1mol NO和,平衡会向正反应方向移动
【答案】C
【分析】列三段式:
平衡常数。
【解析】A.CO是汽油不充分燃烧的产物,但NO主要由高温下和反应生成,与是否充分燃烧无关,故A错误;
B.催化剂仅降低活化能,不改变ΔH的数值,故B错误;
C.反应生成0.2 mol/L的,对应消耗2×0.2=0.4 mol/L的NO,NO初始浓度为1 mol/L,转化率为 ,故C正确;
D.加入1 mol NO和1 mol 后,新浓度下Qc =≈0.425>0.247,反应逆向进行,故D错误;
故选C。
4.(北京市平谷区2025届高三下学期一模化学试题)下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中滴加几滴溴水并振荡
产生淡黄色沉淀
氧化性:
B
测量和两种饱和溶液的pH
前者
后者
溶解度:
C
向、混合溶液中滴加NaOH溶液
出现红褐色沉淀
D
压缩注射器中的和混合气体
红棕色逐渐变浅
平衡向正反应方向移动
【答案】A
【解析】A.向溶液中滴加几滴溴水并振荡产生淡黄色沉淀,说明溴单质和硫化钠发生置换反应生成了硫单质,该反应中氧化剂为溴单质,硫单质为氧化产物,则能证明氧化性:,A正确;
B. 和的水解程度不同,溶解度不同,两种饱和溶液的物质的量浓度不同,不能通过测量和两种饱和溶液的pH证明二者的溶解度大小, B错误;
C.向、混合溶液中滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀说明产生氢氧化铁,但未说明混合溶液中、的浓度大小,故难以通过该现象说明氢氧化镁和氢氧化铁的溶解度大小,且二者是不同类型的沉淀,也难以说明溶解度常数的相对大小,C错误;
D.压缩注射器中的和混合气体,由于体积变小,气体的浓度增大、颜色先变深而不是变浅,随之发生平衡移动,由于增压该反应向右移动,故现象是先变深再有所变浅但比原来的深,D错误;
选A。
5.(北京市顺义区2025届高三一模化学试题)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.由和组成的平衡体系,加压后颜色变深
B.向滴有酚酞的溶液中加入过量溶液,溶液红色逐渐褪去
C.溶液加热时,溶液的颜色由蓝绿色变为黄绿色
D.向溶液中加入5滴浓NaOH溶液,溶液颜色由橙色变成黄色
【答案】A
【解析】A.,该反应前后气体体积不变,所以压强不影响化学平衡的移动,增大平衡体系的压强气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,所以不能用平衡移动原理解释,A项符合题意;
B.碳酸根离子水解方程式为:,加入后,与生成沉淀,消耗,使水解平衡左移,OH⁻浓度降低,红色褪去,可以用平衡移动原理解释,B项不符合题意;
C.水解方程式为:,加热促进水解,HCl挥发平衡改变,导致颜色由蓝绿变为黄绿,可以用平衡移动原理解释,C项不符合题意;
D.在酸性条件为橙红色,水解方程式为:,加NaOH中和H⁺,平衡右移生成黄色,可以用平衡移动原理解释,D项不符合题意;
答案选A。
6.(北京市西城区2025届高三化学一模试题)一定温度下,在存在下与等物质的量的反应,主要产物为和。、和的物质的量分数随时间的变化如图1所示,反应过程中能量变化示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.由图1可知,的活化能大于的活化能
B.时,各物质的物质的量分数变化可以用来解释
C.的过程中,存在键的断裂与形成、键的旋转
D.此温度下,生成的平衡常数小于生成的平衡常数
【答案】B
【解析】A.开始反应时,Y的含量迅速上升,说明生成Y的速率快,活化能越低,反应速率越快,则的活化能大于的活化能,A正确;
B.时,Z的浓度很低,说明主要发生反应,而的速率很慢,即的活化能大,则可以用来解释,B错误;
C.键的键能大于键,的过程中,先通过π键的断裂,而σ键保持稳定,再通过单键旋转调整取代基排列,最后重新形成π键,C正确;
D.达到平衡时,Z的浓度大于Y,则生成的平衡常数小于生成的平衡常数,D正确;
故选B。
7.(北京市延庆区2025届高三下学期一模化学试题)过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应速率:步骤Ⅰ步骤Ⅱ
B.分子中,键角:
C.若与反应,生成的氘代甲醇有3种
D.
【答案】C
【解析】A.步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,反应速率步骤Ⅰ更小,A正确;
B.分子中C原子和O原子均为sp3杂化,C原子没有孤电子对,O原子上有两对孤对电子,排斥力较大,键角,B正确;
C.根据反应机理可知,若MO+与CH2D2反应,生成的氘代甲醇可能为CH2DOD或CHD2OH,共两种,C错误;
D.根据反应历程能量变化图所示,总反应的反应热==E1-E2+E3-E4,D正确;
故选C;
综合运用题型二
1.(北京市朝阳区2025届高三一模考试化学试题)将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链,实现。下列说法不正确的是
A.X为初始原料
B.体现了氧化性和酸性氧化物的性质
C.图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应
D.升高温度,的平衡常数增大
【答案】C
【分析】以为初始原料构建化学链的原理为:先利用将和转化为和,还原为单质Fe,生成的被CaO吸收转化为,分离后提供能量使重新分解为和CaO,CaO循环使用,在能量作用与Fe重新转化为和,循环使用,实现的分离提纯转化,据此分析解答。
【解析】A.根据分析,初始原料X为,A正确;
B.在整个转化过程中,既表现出氧化性,可氧化Fe生成Fe2O3,又体现了酸性氧化物的性质,可与碱性氧化物CaO反应生成盐,B正确;
C.虽然的,说明此反应为吸热反应,但体系中还涉及的还原、Fe的氧化等过程,并非所有氧化还原反应均为吸热反应,C错误;
D.根据反应可知,该反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,根据,得到平衡常数增大,D正确;
故答案为:C。
2.(北京市海淀区2025届高三一模考试化学试题)工业上在熔融条件下制钾,反应为,相关物质的熔、沸点如下表。
物质
K
NaCl
KCl
熔点/℃
97.8
63.7
801
-
沸点/℃
883
774
>1400
>1400
下列说法正确的是
A.推测KCl的熔点高于801℃ B.该反应宜在加压条件下进行
C.反应温度不应高于883℃ D.该反应能发生是由于金属性:
【答案】C
【解析】A.KCl和NaCl都是离子晶体,离子晶体熔沸点与离子键强弱有关,由于离子半径:K+ > Na+,KCl中的离子键比NaCl中的弱,所以 KCl熔点低于NaCl,即低于801℃,A错误;
B.反应KCl+ Na=NaCl+K↑中,产物K是气态,反应后气体分子数增多,加压会使平衡逆向移动,不利于K的生成,则该反应不宜在加压条件下进行,B错误;
C.Na的沸点是883℃,若反应温度高于883℃,Na会变为气态,不利于反应进行,所以反应温度不应高于883℃,C正确;
D.金属性:K>Na,故K比Na活泼,但此反应能发生是因为K的沸点比 Na低,在一定温度下K先变为气体,使平衡正向移动,并非因为金属性强弱,D错误;
故选C。
3.(北京市房山区2025届高三下学期一模化学试卷)通过理论计算发现,CH2=CH—C≡CH与HBr发生加成反应时,通过不同的路径都可以生成有机物④,其反应过程及相对能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应物经过渡态2生成中间体发生的是1,4-加成
B.推测物质的稳定性顺序为:④>③>②
C.反应路径1中最大能垒为45.6kcal·mol-1
D.CH2=CHC≡CH+HBrCH2=CHCBr=CH2平衡常数随温度升高而增大
【答案】D
【解析】A.由图,反应物经过渡态2生成中间体,HBr中氢、溴分别和1、4号碳结合,即CH2=CH-C≡CH+HBr→BrCH2-CH=C=CH2,发生的是1,4-加成,A正确;
B.由题干反应历程图可知,物质②③④具有的能量相对大小为:②>③>④,能量越高物质越不稳定,故推测物质的稳定性顺序为:④>③>②,B正确;
C.由题干反应历程图可知,反应路径1中最大能垒为过渡态3,其数值为36.1 kcal·mol-1-(-9.5 kcal·mol-1)= 45.6kcal·mol-1,C正确;
D.由图,反应CH2=CHC≡CH+HBrCH2=CHCBr=CH2为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数随温度升高而减小,D错误;
故选D。
4.(北京市西城区2025届高三化学一模试题)反应在工业上有重要的应用,在膜反应器中的工作原理示意图如图所示。
下列说法不正确的是
A.和均是非极性分子
B.吸附并透过膜的过程中键发生断裂和形成
C.膜可分离并提高的平衡转化率
D.增大和的流速,一定可提高单位时间内的产率
【答案】D
【解析】A.是直线形分子,结构对称,正负电荷重心重合,是非极性分子; 中只含分极性共价键,H2是非极性分子,故A正确;
B.分子中含有键,根据图示,吸附并透过膜的过程中氢气分子先变为氢原子,通过膜后再形成氢气分子,键发生断裂和形成,故B正确;
C.根据图示,H2能透过膜,CO不能透过膜,膜可分离出氢气,平衡正向移动,所以提高的平衡转化率,故C正确;
D.增大和的流速,不利于反应物与催化剂的接触,所以不一定能提高单位时间内的产率,故D错误;选D。
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