专题06 化学反应速率与化学平衡(四川专用)-【好题汇编】2025年高考化学二模试题分类汇编
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内容正文:
专题06化学反应速率与化学平衡
考点概览
题型一 化学平衡
题型二 化学反应速率和化学平衡综合
化学平衡题型一
1.(2025•四川成都•二模)在容积恒为1.00L的容器中,通入一定量的气体,发生反应,随温度升高,混合气体的颜色变深。在时,体系中各物质浓度随时间变化如下图所示。下列说法错误的是
A. 反应的
B. 在时段,反应速率
C. 体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态
D. 反应达平衡后,将反应容器容积减少一半,平衡正向移动
2.(2025•达州市•二模)在一定温度下,将和充入容积为的恒容密闭容器中发生反应:。5min后反应达到平衡,测得容器内的浓度减少了,则下列叙述正确的是
A. 当体系中气体的密度不变时,无法判断反应是否达到平衡
B. 平衡时A、B的转化率均为40%
C. 初始时的压强与平衡时的压强比为
D. 达到平衡时,若再充入1molB和1molD,平衡将向正反应方向移动
3.(2025•四川德阳•二模)某兴趣小组以重铬酸钾溶液为例,探究外界条件对溶液中平衡体系的影响。完成如下实验:
已知:溶液中存在平衡: 。下列说法正确的是
A. 由实验Ⅰ可以得出
B. 若实验Ⅱ的目的为探究“降低生成物浓度,平衡正向移动”,则试剂a可选用
C. 实验Ⅲ中,加入浓探究出“增大生成物浓度,平衡逆向移动”的结论可靠
D. 实验Ⅳ中,溶液呈黄色的原因是重铬酸钾被亚硫酸根还原
4.(2025•四川乐山第一中学•二模)使用合适的催化剂进行乙酸直接加氢可制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:(热效应小可忽略)
在密闭容器中控制。2MPa下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度
的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应
B. 300℃、0.5MPa下,反应足够长时间,S(乙醇)<90%
C. 图中曲线③表示250℃,乙醇选择性随压强变化的曲线
D. 曲线②变化的原因是随温度升高,副反应正向进行的程度减小
5.(2025•四川泸县五中•二模)反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,若在恒压绝热的容器中发生,下列选项表明一定已达平衡状态的是
A. 容器内的温度不再变化
B. 容器内的压强不再变化
C. 相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目之比1:1
D. 容器内气体的浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
6.(2025•四川绵阳•二模)高温裂解转化为和硫蒸气。维持体系压强为100kPa,反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。下列说法错误的是
A. 高温裂解反应
B. 曲线c表示的体积分数
C. 恒定温度,增大压强可使该反应平衡转化率降低
D. 1300℃时,该反应的压强平衡常数
7.(2025•四川攀枝花第三高级中学•二模)为了探究外界条件对工业合成氨反应的影响 , 现往密闭容器中充入和模拟合成氨反应。在不同温度下, 平衡体系中氨气的体积分数与总压强()的关系如图所 示 (分压总压物质的量分数)。下列说法中正确的是
A. 若断裂 键、同时断裂键, 则说明该反应达到平衡状态
B. 在 时,的平衡分压为
C. 若 温度下的平衡常数分别为, 则
D. 在 时, 若经过 2 小时达到平衡, 则:
8.(2025•四川宜宾•二模)一定条件下,将和按物质的量之比为充入密闭容器中发生反应:。测得不同压强下,达到化学平衡时氨的物质的量分数随温度变化如下图:
下列说法错误的是
A. 压强:
B. 速率:
C. a点时,的转化率约为
D. 虚线表示条件下充入后的图像
化学反应速率和化学平衡综合题型二
1.(2025•四川绵阳普明中学•二模)硅烷法制备多晶硅的核心反应 。已知,,、分别为正、逆反应速率常数且只与温度有关,x为各组分的物质的量分数。在一恒容密闭容器中加入一定量的,不同温度下反应,测得反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 当时可判断该反应已达平衡
B. 平衡后温度由变为,增大的倍数小于增大的倍数
C. 平衡后恒温下再加入,再达平衡时不变
D. 温度下,平衡时
2.(2025•四川资阳安岳中学•二模)在两个容积均为2 L的恒容密闭容器中,起始时均充入a mol H2S,以温度、Al2O3催化剂为实验条件变量,进行H2S的分解实验[反应为]。测得的结果如图所示。(曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率),下列说法不正确的是
A. 温度升高,H2S分解的速率增大,S2的含量增大,ΔH>0
B. 由曲线Ⅱ、Ⅲ可知,加入Al2O3可提高H2S的平衡转化率
C. 900 ℃时,t s后达到平衡,则H2的平均反应速率为mol/(L·s)
D. 约1100℃时,曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合,说明Al2O3可能几乎失去催化活性
3.(2025•四川资阳安岳中学•二模)用活性炭对汽车尾气中的进行吸附可发生反应:。在恒容密闭容器中加入活性炭(过量)和一定量的发生上述反应,相同时间不同温度下测得的转化率与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 该反应的正活化能大于逆活化能
B. 的逆反应速率
C. Y点时的体积分数为(不考虑活性炭的体积)
D. 向平衡体系中加入催化剂,的平衡转化率增大
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专题06化学反应速率与化学平衡
考点概览
题型一 化学平衡
题型二 化学反应速率和化学平衡综合
化学平衡题型一
1.(2025•四川成都•二模)在容积恒为1.00L的容器中,通入一定量的气体,发生反应,随温度升高,混合气体的颜色变深。在时,体系中各物质浓度随时间变化如下图所示。下列说法错误的是
A. 反应的
B. 在时段,反应速率
C. 体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态
D. 反应达平衡后,将反应容器容积减少一半,平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.随温度升高,混合气体的颜色变深,说明NO2浓度增加,平衡正向移动,故正反应吸热,反应的ΔH>0,A正确;
B.在时段,NO2浓度从0变为0.120mol/L,故反应速率c(NO2)==0.0020mol⋅L−1⋅s−1,B正确;
C.反应前后气体体积数发生变化,容器体积恒定,体系的总压强是变量,故体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态,C正确;
D.反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,体系压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡逆向移动,D错误;
故本题选D。
2.(2025•达州市•二模)在一定温度下,将和充入容积为的恒容密闭容器中发生反应:。5min后反应达到平衡,测得容器内的浓度减少了,则下列叙述正确的是
A. 当体系中气体的密度不变时,无法判断反应是否达到平衡
B. 平衡时A、B的转化率均为40%
C. 初始时的压强与平衡时的压强比为
D. 达到平衡时,若再充入1molB和1molD,平衡将向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.容器体积始终不变,而反应中气体的质量为变量,则混合气体的密度不变,说明反应已达平衡,A错误;
B.5min后反应达到平衡,测得容器内的浓度减少了,则反应B为2L×=0.8mol,由方程式反应AB分别为0.4mol、0.8mol,则平衡时A、B的转化率分别为、,B正确;
C.结合B分析,反应后ABD分别为0.6mol、1.2mol、0.8mol,总的物质的量为2.6mol,则初始时的压强与平衡时的压强比为(1mol+2mol):2.6mol=15:13,C错误;
D.结合C分析,反应,若再充入1molB和1molD,平衡将向正反应方向移动,则反应逆向进行,D错误;
故选B。
3.(2025•四川德阳•二模)某兴趣小组以重铬酸钾溶液为例,探究外界条件对溶液中平衡体系的影响。完成如下实验:
已知:溶液中存在平衡: 。下列说法正确的是
A. 由实验Ⅰ可以得出
B. 若实验Ⅱ的目的为探究“降低生成物浓度,平衡正向移动”,则试剂a可选用
C. 实验Ⅲ中,加入浓探究出“增大生成物浓度,平衡逆向移动”的结论可靠
D. 实验Ⅳ中,溶液呈黄色的原因是重铬酸钾被亚硫酸根还原
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察实验Ⅰ可知,加热后溶液的橙色加深,说明平衡向生成二重铬酸根(橙色)的一侧移动。由热力学原理可知,升温使平衡向吸热方向移动,故该平衡的正向(从 → )应为放热过程,即 ,故A错误;
B.实验Ⅱ若要考察“降低生成物浓度(去掉右侧的),平衡正向移动”,可加入碳酸钠以中和 ,平衡向右(黄色 )移动,故B正确;
C.实验Ⅲ加入浓硫酸确实可以增加体系中的浓度,相当于增大生成物(右侧的 )的浓度,使平衡逆向(向左、橙色 )移动,但是浓硫酸进来会放热,由上述A选分析知该反应是放热反应,升温也会使得平衡逆向移动,故存在浓硫酸溶解热的干扰,不能完成浓度的探究,故C错误;
D.实验Ⅳ中溶液变为黄色,主要是因为亚硫酸钠水解显碱性,去除了溶液中的,使平衡向右侧黄色 移动;若重铬酸根被还原通常会出现绿色 ,而本实验并未出现绿色,故D错误。
故选B。
4.(2025•四川乐山第一中学•二模)使用合适的催化剂进行乙酸直接加氢可制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:(热效应小可忽略)
在密闭容器中控制。2MPa下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度
的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应
B. 300℃、0.5MPa下,反应足够长时间,S(乙醇)<90%
C. 图中曲线③表示250℃,乙醇选择性随压强变化的曲线
D. 曲线②变化的原因是随温度升高,副反应正向进行的程度减小
【答案】B
【解析】
【分析】主反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,乙醇的选择性上升,则250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是①;主反应和副反应均为放热反应,温度升高,主反应和副反应的平衡均逆向移动,主反应逆向移动的程度大于副反应,曲线②表示2MPa时乙醇选择性随温度变化的曲线;同理,③表示2MPa时乙酸乙酯选择性随温度变化的曲线,④表示250℃时乙酸乙酯选择性随压强变化的曲线。
【详解】A.根据盖斯定律,反应2CH3COOH(g)+2H2(g)=CH3COOCH2CH3(g)+2H2O(g)可由主反应+副反应得到,由于主反应和副反应都为放热反应,故反应2CH3COOH(g)+2H2(g)=CH3COOCH2CH3(g)+2H2O(g)的∆H<0,A错误;
B.由图可知,250℃、0.5MPa下乙醇的选择性为90%,升高温度主反应逆向移动,故300℃、0.5MPa下反应足够的时间S(乙醇) <90%,B正确;
C.根据分析,曲线③表示2MPa时乙酸乙酯选择性随温度变化的曲线,C错误;
D.曲线②表示2MPa时乙醇选择性随温度变化的曲线,副反应的热效应小可忽略,原因是随温度升高,主反应逆向进行,不利于主反应的进行,D错误;
故选B。
5.(2025•四川泸县五中•二模)反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,若在恒压绝热的容器中发生,下列选项表明一定已达平衡状态的是
A. 容器内的温度不再变化
B. 容器内的压强不再变化
C. 相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目之比1:1
D. 容器内气体的浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
【答案】A
【解析】
【分析】当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态,以此解答该题。
【详解】A.在恒压绝热容器中发生,达到平衡时,各物质的量不变,温度不再发生改变,故A正确;
B.恒压条件下反应,压强不能用于判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等,都为正反应速率,不能用于判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.平衡常数未知,浓度关系不能用于判断是否达到平衡状态,故D错误。
故答案选A。
6.(2025•四川绵阳•二模)高温裂解转化为和硫蒸气。维持体系压强为100kPa,反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。下列说法错误的是
A. 高温裂解反应
B. 曲线c表示的体积分数
C. 恒定温度,增大压强可使该反应平衡转化率降低
D. 1300℃时,该反应的压强平衡常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图示信息可知,曲线a代表H2S的体积分数随温度改变的变化,则温度越高,H2S的体积分数越小,说明升高温度平衡正向移动,故高温裂解反应的△H>0,故A正确;
B.H2S分解产生H2和S蒸气,随着温度的升高H2S分解率增大,则其中H2S的含量会逐渐降低,H2、S蒸气含量会逐渐增加,所以a表示H2S,b、c表示两种生成物,由于二者的含量比是2:1,根据元素守恒,可知b表示H2,c表示的是S2,故B错误;
C.恒容、恒温条件下,按勒夏特列原理,压强增大,反应向减少压强的方向移动,即向气体分子数减少的方向移动,则硫化氢高温裂解反应向生成硫化氢的方向进行,平衡转化率降低,故C正确;
D.根据图示可知:在1300℃时,H2S的体积分数是50%,假设反应开始时H2S物质的量是1 mol,平衡时分解的H2S为x mol,根据反应方程式:2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)可知在平衡时n(H2S)=(1-x) mol,n(H2)=x mol,n(S2)=0.5x mol,则=50%,解得x=0.4 mol,所以H2S的分解率为×100%=40%,此时H2S占总量的,H2占总量,S2占总量的,气体的物质的量越多,其所占的分压就越大,则用分压表示的化学平衡常数Kp==7.4 kPa,故D正确;
故答案为B。
7.(2025•四川攀枝花第三高级中学•二模)为了探究外界条件对工业合成氨反应的影响 , 现往密闭容器中充入和模拟合成氨反应。在不同温度下, 平衡体系中氨气的体积分数与总压强()的关系如图所 示 (分压总压物质的量分数)。下列说法中正确的是
A. 若断裂 键、同时断裂键, 则说明该反应达到平衡状态
B. 在 时,的平衡分压为
C. 若 温度下的平衡常数分别为, 则
D. 在 时, 若经过 2 小时达到平衡, 则:
【答案】B
【解析】
【分析】反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,氨气的分数减小,结合图象可知,;
【详解】A.若断裂 键、同时断裂键, 此时正反应速率大于逆反应速率,该反应没有达到平衡状态,A错误;
B.若体系在 下达到平衡,相同温度下,气体的体积分数等于其物质的量分 数;
平衡时氨气体积分数,解得 mol,氮气分压,
故 B正确;
8.(2025•四川宜宾•二模)一定条件下,将和按物质的量之比为充入密闭容器中发生反应:。测得不同压强下,达到化学平衡时氨的物质的量分数随温度变化如下图:
下列说法错误的是
A. 压强:
B. 速率:
C. a点时,的转化率约为
D. 虚线表示条件下充入后的图像
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应为气体分子数减小的反应,其它条件相同时,增大压强,平衡时氨的物质的量分数增大,可知压强:,A正确;
B.a点温度高,压强大,反应速率快,速率:,B正确;
C.a点时,氨的物质的量分数为0.20,列三段式,,x≈0.33,的转化率约为,C正确;
D.恒容条件下充入非反应气体,压强增大,但反应物浓度不变,平衡不移动,平衡时氨的物质的量分数不变,D错误;
故选D。
化学反应速率和化学平衡综合题型二
1.(2025•四川绵阳普明中学•二模)硅烷法制备多晶硅的核心反应 。已知,,、分别为正、逆反应速率常数且只与温度有关,x为各组分的物质的量分数。在一恒容密闭容器中加入一定量的,不同温度下反应,测得反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 当时可判断该反应已达平衡
B. 平衡后温度由变为,增大的倍数小于增大的倍数
C. 平衡后恒温下再加入,再达平衡时不变
D. 温度下,平衡时
【答案】B
【解析】
【详解】A.正逆反应速率相同时反应达到平衡,故A正确;
B.、,反应平衡常数:,反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,K值增大,则仅升高温度,k正增大的倍数大于k逆增大的倍数,故B错误;
C.恒容条件下再充入1molSiHCl3,相当于增大压强,而2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)反应前后气体体积不变,所以平衡不移动,x(SiHCl3)不变,故C正确;
D.假设初始SiHCl3物质的量为1mol,则平衡时SiHCl3物质的量为0.8mol,转化的SiHCl3物质的量为0.2mol,则转化的SiH2Cl2、SiCl4物质的量各为0.1mol,即平衡时SiH2Cl2、SiCl4物质的量各为0.1mol,根据平衡时,则,,故D正确;
故答案为B。
2.(2025•四川资阳安岳中学•二模)在两个容积均为2 L的恒容密闭容器中,起始时均充入a mol H2S,以温度、Al2O3催化剂为实验条件变量,进行H2S的分解实验[反应为]。测得的结果如图所示。(曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率),下列说法不正确的是
A. 温度升高,H2S分解的速率增大,S2的含量增大,ΔH>0
B. 由曲线Ⅱ、Ⅲ可知,加入Al2O3可提高H2S的平衡转化率
C. 900 ℃时,t s后达到平衡,则H2的平均反应速率为mol/(L·s)
D. 约1100℃时,曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合,说明Al2O3可能几乎失去催化活性
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知:温度升高,H2S的分解速率增大,H2S转化率增大,说明升高温度,化学平衡右移,导致S2的含量增大,因此反应热△H>0, A正确;
B.加入催化剂Al2O3,能够使化学反应速率加快,但由于催化剂对正、逆反应速率影响相同,因此催化剂不能使化学平衡发生移动,故H2S的平衡转化率不变,B错误;
C.900℃时,t s后反应达到平衡,H2S的平衡转化率为50%,则生成的氢气为mol,则用H2的浓度变化表示的化学反应速率为v(H2)==mol/(L·s),C正确;
D.任何催化剂都有催化活性的最佳温度范围。即催化剂需要有适宜温度,根据图像可知:在温度约1100℃,曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合,反应速率相同,则Al2O3可能几乎失去催化活性,D正确;
故合理选项B。
3.(2025•四川资阳安岳中学•二模)用活性炭对汽车尾气中的进行吸附可发生反应:。在恒容密闭容器中加入活性炭(过量)和一定量的发生上述反应,相同时间不同温度下测得的转化率与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 该反应的正活化能大于逆活化能
B. 的逆反应速率
C. Y点时的体积分数为(不考虑活性炭的体积)
D. 向平衡体系中加入催化剂,的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.ΔH<0,该反应为放热反应,放热反应的正反应活化能小于逆反应活化能,A项错误;
B.X与Z点的转化率相同,则浓度也相同,Z点温度高,逆反应速率较大,B项错误;
C.Y点时的转化率为,反应前后气体体积不变,则最终的体积分数为,C项正确;
D.催化剂不影响的平衡转化率,D项错误;
故选C。
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