专题03 化学反应速率与化学平衡（期末真题汇编，黑吉辽蒙专用）高三化学上学期

专题03 化学反应速率与化学平衡 5大高频考点概览 考点01 反应历程分析 考点02 反应速率及其应用 考点03 化学平衡常数及其应用 考点04 化学平衡图像 考点05 反应速率与化学平衡综合应用 地 城 考点01 反应历程分析 1．（2023-2024高三上·辽宁省五校联考·期末）催化剂应用于漂白有机染料的一种机理如图所示，其中包括①②光激发产生光生电子与光生空穴(，具有很强的得电子能力)、③④空穴氧化、⑥超氧自由基氧化、⑦光生电子还原铁离子等。下列说法正确的是 A．和在漂白颜料时都体现了强氧化性 B．催化剂可以降低反应活化能，提高反应物的转化率 C．反应⑤每消耗，共转移 D．反应⑨有非极性键的断裂与形成 2．（2023-2024高三上·辽宁锦州·期末）已知：①可将氧化为；②直接参与化学键变化的核素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。与或反应时体系的能量随反应进程的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应是放热反应 B．步骤Ⅰ涉及键的断裂，步骤Ⅱ涉及键的形成 C．与反应的能量变化为曲线c D．相同情况下，与反应，氚代甲醇的产量大于 3．（2023-2024高三上·辽宁部分高中·期末）HOCH2CH(OH)CH3在MoO3作用下发生反应的历程如下图所示。下列说法正确的是 A．反应过程中Mo形成的共价键数目始终保持不变 B．MoO3改变了反应的活化能，提高了HOCH2CH(OH)CH3的平衡转化率 C．总反应为：2HOCH2CH(OH)CH3HCHO+CH3CHO+CH3CH=CH2+2H2O D．如果原料为乙二醇，则主要有机产物是乙醛和乙烯 4．（2023-2024高三上·辽宁大连·期末）苯与Cl2的反应机理如下图一所示，其反应过程中的能量变化如图二所示。下列说法正确的是 A．苯和Cl2反应的速率由过程Ⅱ的速率决定 B．FeCl3的参与改变了反应历程，降低了总反应的焓变 C．反应过程中有极性键和非极性的断裂和生成 D．升温既能提高反应速率，又能提高苯的平衡转化率 地 城 考点02 反应速率及其应用 5．（2024-2025高三上·辽宁沈阳·期末）逆水煤气变换反应为  kJ·mol-1.将6mol和8mol充入容积为2L的密闭容器中，分别在、温度下发生该反应，的物质的量变化如下表所示。下列说法中错误的是 物质的量/mol /℃ /℃ 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min 8.0 3.5 2.0 2.0 1.7 1.5 1.5 A． B．温度下，5~10min内以表示该反应速率mol·L-1·min-1 C．温度下，某时刻mol， D．温度下，该反应(25min)(20min) 6．（2024-2025高三上·吉林松原·期末）下列实验现象和结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向2mL溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量KCl固体 溶液变红，加入KCl固体后，红色变浅 加入KC固体后，使反应的平衡逆向移动 B 向2支试管中依次加入等体积等浓度的和溶液，试管分别置于冷水和热水中 置于热水中的混合溶液先出现浑浊 温度升高，化学反应速率加快 C 用盐酸浸泡带有铁锈的铁钉，滴加溶液 产生蓝色沉淀 铁锈的主要成分为FeO D 以溶液为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的 先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 A．A B．B C．C D．D 7．（2023-2024高三上·辽宁大连·期末）在一定温度和催化剂的条件下，将(0.1mol NH3通入3L的恒容密闭容器中进行反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)(初始容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如下图所示。下列说法错误的是 A．用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=0.02/t1mol(L·min) B．混合气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达平衡 C．在该温度下的压强平衡常数为4800(kPa)2 D．若t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半，N2分压变化趋势的曲线是a 地 城 考点03 化学平衡常数及其应用 8．（2024-2025高三上·吉林松原·期末）脂肪酸甲酯作为生物柴油的原料，具有易存储、价格低廉、加工简单方便等优点，其制备过程涉及以下两个反应。①；②。恒温制备过程中，部分物质相关浓度随时间变化如图所示。 下列说法正确的是 A．反应①活化能大于反应② B．A点反应②正、逆反应速率相等 C．该温度下平衡常数：①>② D．反应②加入催化剂会改变其平衡转化率 9．（2023-2024高三上·辽宁部分高中·期末）T℃时，向容积为2L的刚性容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H20(g)，达到平衡时，HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入2molH2时，容器内气体的总压强为1.2pkPa。下列说法正确的是 A．a点时反应的平衡常数Kp=kPa-1 B．d点：v正<v逆 C．10min时反应到达c点，则0~10min用CO2表示的平均反应速率为0.05mol/(L·min) D．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1pkPa，平衡正向移动 10．（2023-2024高三上·辽宁锦州·期末）工业上生产CO的反应原理为  。一定条件下，将足量焦炭和一定量放入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应，和CO的物质的量n随时间t的变化关系如图。下列说法正确的是 A．0~2min，；2~3min， B．当容器内的气体密度()不变时，反应一定达到平衡状态，且 C．3min时温度由升高到，则，平衡常数 D．5min时再充入一定量的CO，a、d曲线分别表示、的变化 11．（2023-2024高三上·黑龙江重点三校·期末）某探究小组设计实验测定反应的平衡常数，并探究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。步骤如下： (1)实验I：配制溶液和溶液。各取混合(忽略反应引起的溶液体积变化，下同)，测得平衡时浓度为。 (2)实验II：将溶液、溶液与水混合，测得平衡时浓度为。 下列分析正确的是 A．配制溶液定容摇匀后少量液体外流，会使所配溶液浓度偏小 B．该组实验可作为判断“稀释对平衡移动方向的影响”的证据 C． D．测得该反应的 12．（2023-2024高三上·辽宁锦州·期末）已知：  ，  。、、的分布分数与关系如图所示，浓度单位为mol/L。{例如：分布分数}，下列说法正确的是 A．曲线c代表的分布分数 B．平衡常数 C． D．当时， 13．（2023-2024高三上·辽宁部分高中·期末）T℃时，向容积为2L的刚性容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H20(g)，达到平衡时，HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入2molH2时，容器内气体的总压强为1.2pkPa。下列说法正确的是 A．a点时反应的平衡常数Kp=kPa-1 B．d点：v正<v逆 C．10min时反应到达c点，则0~10min用CO2表示的平均反应速率为0.05mol/(L·min) D．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1pkPa，平衡正向移动 14．（2023-2024高三上·辽宁锦州·期末）工业上生产CO的反应原理为  。一定条件下，将足量焦炭和一定量放入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应，和CO的物质的量n随时间t的变化关系如图。下列说法正确的是 A．0~2min，；2~3min， B．当容器内的气体密度()不变时，反应一定达到平衡状态，且 C．3min时温度由升高到，则，平衡常数 D．5min时再充入一定量的CO，a、d曲线分别表示、的变化 15．（2024-2025高三上·内蒙古包头·期末）是一种难溶于水，可溶于酸的盐，工业上常用NaF固体除去工业废水中的。常温下，向一定体积的工业废水中加入NaF固体，溶液中，X标或 与的关系如图所示[HF的电离常数，]，下列说法正确的是 A．曲线Ⅱ表示与变化关系 B．的溶度积常数 C．时，溶液中 D．反应的平衡常数K的值为 地 城 考点04 化学平衡图像 16．（2024-2025高三上·辽宁省点石联考·期末）与合成甲醇的反应为。在恒压密闭容器中，测得平衡体系中的体积分数与温度、投料比[用表示]的关系如图所示。已知该反应的速率方程为，300℃、400℃时反应速率常数分别为、。下列说法错误的是 A．该反应的 B．M点和N点反应速率的比值： C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内的产量 D．M点的平衡转化率为80% 17．（2024-2025高三上·黑龙江哈尔滨三中·期末）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。某研究小组对的氧化反应进行了研究。用浓度分别为、、的溶液进行了三组实验，得到随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是 A．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： B．平衡转化率： C．平衡后加水稀释，减小 D．时，在内，的平均生成速率为 18．（2023-2024高三上·辽宁大连·期末）在一定温度和催化剂的条件下，将(0.1mol NH3通入3L的恒容密闭容器中进行反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)(初始容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如下图所示。下列说法错误的是 A．用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=0.02/t1mol(L·min) B．混合气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达平衡 C．在该温度下的压强平衡常数为4800(kPa)2 D．若t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半，N2分压变化趋势的曲线是a 19．（2024-2025高三上·辽宁点石联考·期末）与合成甲醇的反应为。在恒压密闭容器中，测得平衡体系中的体积分数与温度、投料比[用表示]的关系如图所示。已知该反应的速率方程为，300℃、400℃时反应速率常数分别为、。下列说法错误的是 A．该反应的 B．M点和N点反应速率的比值： C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内的产量 D．M点的平衡转化率为80% 20．（2024-2025高三上·黑龙江哈尔滨六校联考·期末）反应中，实验测得的平衡转化率与压强、温度及投料比的关系如图1和图2所示。 下列说法错误的是 A．温度： B．投料比： C．生产中采用5MPa，是因为压强不影响该反应的化学平衡 D．其他条件一定时，及时从体系中分离出乙醇，可提高转化率 21．（2024-2025高三上·辽宁多校联考·期末）氮的固定一直是科学家研究的重要课题。在相同催化剂、不同温度和压强的条件下，按照投料时，发生反应，平衡时混合物中氨的体积分数()随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A． B．化学平衡常数： C． D．B点时，的分压为 22．（23-24高三上·黑龙江牡丹江普通高中共同体·期末）一定条件下，水气变换反应的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.（快）  Ⅱ.（慢） 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使HCOOH分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示（忽略碳元素的其他存在形式）。下列说法不正确的是 A．活化能：反应Ⅰ＜反应Ⅱ B．时，反应Ⅰ此时已经处于平衡状态 C．时刻测得CO、的浓度分别为、，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。则反应Ⅱ的平衡常数为 D．相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点a、b、c、d中，CO新的浓度峰值点可能是b 23．（2023-2024高三上·辽宁五校联考·期末）一定条件下合成乙烯：。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是 A．Q点： B．生成乙烯的速率： C．，因平衡逆向移动，从而使催化剂的催化效率降低 D．若起始投料比为时，M点乙烯的体积分数约为9.1% 地 城 考点05 反应速率与化学平衡综合应用 24．（2023-2024高三上·黑龙江哈尔滨三中·期末）我国煤炭资源丰富。以煤炭为原料可生产甲醇、二甲醚、丙烯等重要化工产品。 (1)煤的气化：    ，反应能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度)。 (2)制备甲醇：用CO合成甲醇()的化学方程式为      。 ①在一定条件下将2mol CO和6mol 充入2L的密闭容器中发生该反应，5min后测得，则此段时间的反应速率(用表示)为 。 ②该投料时，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图。下列说法错误的是 。 A．平均摩尔质量：M(a)>M(b)>M(d)>M(c)       B．正反应速率：v(b)>v(d) C．温度：                        D．平衡常数：K(a)<K(b)=K(d)<K(c) ③若容器容积不变，可以使CO转化率增大的措施是 。(任写两种) (3)制备丙烯：气化产生的CO、转化为二甲醚后，再转化为丙烯。主要反应为： Ⅰ． Ⅱ． 一定温度下，在体积为VL的密闭容器中投入2mol 发生反应，初始总压为，平衡时测定、的物质的量分数与温度(T)的关系如图。 则温度为时，容器内总压强为 ，此时反应Ⅱ的分压平衡常数 。(分压p=气体总压×物质的量分数) (4)制备乙醛：在K、kPa下，等物质的量的CO与混合气体发生如下反应： ，反应速率，、分别为正、逆向反应速率常数，p为气体的分压。分压平衡常数，则CO的转化率为20%时， 。 25．（2024-2025高三上·辽宁鞍山一中·期末）在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题： (1)利用CH4-CO2重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该过程主要发生如下反应： i．   ii．   反应i历程的能量变化如图1所示，C(ads)为吸附活性炭。在4.8MPa恒压条件下，等物质的量的CH4和CO2发生重整反应，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化如图2所示。 ①反应i历程的决速步骤反应方程式为 ，选择 条件能够提高CO2的平衡转化率。 a．高温高压        b．高温低压        c．低温高压        d．低温低压 ②表示CH4平衡转化率的曲线是 (填“A”或“B”)，判断的依据是 。 ③600℃时，反应的平衡常数Kp= MPa2。(精确到0.01，用平衡分压代替平衡浓度表示，分压总压物质的量分数。) (2)利用催化剂实现CO2制备高附加值化学品CH3OH也有利于实现碳资源的有效循环，其主要反应为：。已知：一定条件下，速率常数与活化能、温度的关系式为(R为常数，为速率常数，为活化能，为温度)。 合成甲醇的速率常数在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下与温度的关系如图3所示。在Cat2作用下，该反应的活化能Ea为 kJ/mol；催化效果更好的是 (填“Catl”或“Cat2”)。 26．（2023-2024高三上·吉林省长春市第五中学·期末）回答下列问题： (1)的资源化利用可以有效实现“碳达峰”和“碳中和”。二氧化碳甲烷化，其主要反应为： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   在密闭容器中，，时，平衡转化率和在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。 ①反应   。 ②低于580℃，随温度升高，平衡转化率下降的原因是 。 (2)在一定温度下，一定条件可转化为：  。 ①下列有关该反应的说法正确的是 。 A．升高温度，平衡左移，逆反应速率加快，正反应速率减慢 B．反应体系中，说明反应达到平衡状态 C．恒温恒容下达到平衡后，再通入氦气，反应速率不变 D．平衡时，若改变体积增大压强，则平衡常数K变大 ②在催化剂上，和反应合成。在有催化剂和无催化剂条件下，与足量的混合反应，相同时间内，的转化率随温度的变化如图，温度高于，的转化率基本相等，可能的原因是 。 ③一种用磷化硼纳米颗粒催化和合成的反应历程如图(部分物质未画出，吸附在催化剂表面的物质用*标注) 该反应得到的副产物除外，还有 (填化学式)，该副产物含量相对较少的原因是 。 27．（2023-2024高三上·辽宁朝阳·期末）既是化工原料，但也是空气污染物。回答下列问题： (1)已知反应：  ；   ； 则反应的 。 (2)与在高温下发生反应：  。在610K时，将与充入2.5L的空钢瓶中，经过10min反应达到平衡，平衡时的物质的量分数为0.125，用的浓度变化表示的反应速率 。的平衡转化率 %。 (3)利用的热分解反应可生产：。现将通入某恒压(压强)密闭容器中，在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。 已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压()代替物质的量浓度()也可表示平衡常数()。(的物质的量分数，为平衡时气体总压强)。 温度升高时，混合气体的平均摩尔质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。温度为℃时。该反应的平衡常数 MPa(用含a的代数式表示)。 (4)据预测，到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。在催化活性炭(AC)表面的迁移，对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用，其机理如图所示，其中ad表示物种被吸附的状态。 ①、、的键角从小到大排列顺序为 。 ②下列有关叙述错误的是 (填字母)。 A．图中阴影部分表示分子的吸附与解离 B．AC表面的温度不同，的去除率不同 C．在AC表面作用生成的产物有、、S、、等 D．图中反应过程中只有链的断裂。没有键的形成 28．（2023-2024高三上·辽宁沈阳第二中学·期末）当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。其中用为原料合成甲醇 过程主要涉及以下反应： 反应I： 反应II： 反应III： (1)根据盖斯定律，反应III的 。 (2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了与在催化剂表面生成和的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的Ex0= eV。并写出该历程的化学方程式 。 (3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________(填字母)。 A．加入反应1的催化剂，可以降低反应的活化能及反应热 B．及时分离出，可以使得反应I的正反应增大 C．增大的浓度，有利于提高的平衡转化率 D．升高温度，反应正向移动，反应III逆向移动 (4)减压，甲醇产率将 (填“升高“不变“降低”或“无法确定)：若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，甲醇产率将 (填“升高不变"降低"或“无法确定”)。 (5)加入新催化剂使和在密闭容器中只发生反应I、II、CO2平衡转化率和甲醇选择率(甲醇选择率是指转化生成甲醇的物质的量分数)与温度的变化趋势如图所示。 ①由图计算，时达到平衡时，的体积分数是 (保留两位有效数字)。 ②时，若反应后体系的总压为反应I的Kp= (列出计算式)。(为压强平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表式中用体分压代替浓度，气体的分压等于总压乘以物质的量分数。) 29．（2023-2024高三上·辽宁省五校联考·期末）丙烯是重要的化工原料，可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。 (1)工业上用丙烯加成法制各1，2-二氯丙烷，主要副产物为3-氯丙烯。反应原理为： Ⅰ. Ⅱ. 则 。 (2)某研究小组向密闭容器中充入一定量的和，分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应Ⅰ，一段时间后测得的产率与温度的关系如下图所示。 ①下列说法错误的是 (填代号) A．使用催化剂A的最佳温度约为250℃ B．相同条件下，改变压强不影响的产率 C．两种催化剂均能降低反应的活化能，但不变 D．P点可能为对应温度下的平衡产率 ②在催化剂A作用下，温度低于200℃时，的产率随温度升高变化不大，主要原因是 。 (3)在不同温度下达到平衡，在总压强分别为和时，测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示。 ①a、d代表 (填“丙烷”或“丙烯”)，该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。 ②起始时充入一定量丙烷，在恒压条件下发生反应，Q点对应温度下丙烷的转化率为 。(保留1位小数)，该温度下反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 (4)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的反应：，过程中还生成等副产物。的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。从图可知，能提高选择性的措施是 。() 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应速率与化学平衡 5大高频考点概览 考点01 反应历程分析 考点02 反应速率及其应用 考点03 化学平衡常数及其应用 考点04 化学平衡图像 考点05 反应速率与化学平衡综合应用 地 城 考点01 反应历程分析 1．（2023-2024高三上·辽宁省五校联考·期末）催化剂应用于漂白有机染料的一种机理如图所示，其中包括①②光激发产生光生电子与光生空穴(，具有很强的得电子能力)、③④空穴氧化、⑥超氧自由基氧化、⑦光生电子还原铁离子等。下列说法正确的是 A．和在漂白颜料时都体现了强氧化性 B．催化剂可以降低反应活化能，提高反应物的转化率 C．反应⑤每消耗，共转移 D．反应⑨有非极性键的断裂与形成 【答案】A 【解析】、和h+具有很强的得电子能力，在漂白颜料时体现了强氧化性，A正确； 催化剂可以降低反应活化能，提高单位体积内活化分子百分数，加快反应速率，缩短到达平衡的时间，但不能改变反应物的转化率，B错误； 反应⑤中O2转化为，每消耗1molO2，转移，C错误； 反应⑨中H2O2转化为，没有非极性键的形成，D错误；故选A。 2．（2023-2024高三上·辽宁锦州·期末）已知：①可将氧化为；②直接参与化学键变化的核素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。与或反应时体系的能量随反应进程的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应是放热反应 B．步骤Ⅰ涉及键的断裂，步骤Ⅱ涉及键的形成 C．与反应的能量变化为曲线c D．相同情况下，与反应，氚代甲醇的产量大于 【答案】B 【解析】根据图示可知：反应物的总能量比生成物的总能量高，因此发生反应会放出热量，因此该反应是放热反应，A项正确； 根据图示可知：在步骤Ⅰ中C-H键变为H-O的形成；在步骤Ⅱ中涉及O-M、C-M键的断裂和C-O键的形成，可见只有步骤Ⅰ中氢原子的成键方式发生了变化，B项错误； 直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，即反应的活化能变大，所以MO+与CT4反应的能量变化应为图中曲线c，C项正确； 根据题中信息可知，MO+与CH4反应时，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则在相同情况下，产物的量会更少些，因此MO+与CHT3反应，氚代甲醇CT3OH的产量大于CHT2OT，D项正确；故选B。 3．（2023-2024高三上·辽宁部分高中·期末）HOCH2CH(OH)CH3在MoO3作用下发生反应的历程如下图所示。下列说法正确的是 A．反应过程中Mo形成的共价键数目始终保持不变 B．MoO3改变了反应的活化能，提高了HOCH2CH(OH)CH3的平衡转化率 C．总反应为：2HOCH2CH(OH)CH3HCHO+CH3CHO+CH3CH=CH2+2H2O D．如果原料为乙二醇，则主要有机产物是乙醛和乙烯 【答案】C 【解析】在物质、、中Mo形成6个共价键，在中Mo形成4个共价键，故反应过程中Mo形成的共价键数目发生了改变，A错误； 由图可知：MoO3对反应其催化作用，能够改变反应途径，但不能使化学平衡发生移动，故不能提高HOCH2CH2OH平衡转化率，B错误； 根据图示可知总反应为：2HOCH2CH(OH)CH3HCHO+CH3CHO+CH3CH=CH2+2H2O，C正确； 由图示反应原理知，二元醇反应类似反应时，可形成相应的烯烃和醛/酮，故乙二醇反应的产物有甲醛和乙烯，D错误；故选C。 4．（2023-2024高三上·辽宁大连·期末）苯与Cl2的反应机理如下图一所示，其反应过程中的能量变化如图二所示。下列说法正确的是 A．苯和Cl2反应的速率由过程Ⅱ的速率决定 B．FeCl3的参与改变了反应历程，降低了总反应的焓变 C．反应过程中有极性键和非极性的断裂和生成 D．升温既能提高反应速率，又能提高苯的平衡转化率 【答案】A 【解析】活化能大的步骤决定反应的速率，根据图示过程Ⅱ的活化能大，A正确； 催化剂通过降低活化能而改变反应速率，但不影响焓变，B错误； 反应中断裂C-H、Cl-Cl键，生成C-Cl、H-Cl，没有非极性键的生成，C错误； 该反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行，降低苯的平衡转化率，D错误；故选A。 地 城 考点02 反应速率及其应用 5．（2024-2025高三上·辽宁沈阳·期末）逆水煤气变换反应为  kJ·mol-1.将6mol和8mol充入容积为2L的密闭容器中，分别在、温度下发生该反应，的物质的量变化如下表所示。下列说法中错误的是 物质的量/mol /℃ /℃ 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min 8.0 3.5 2.0 2.0 1.7 1.5 1.5 A． B．温度下，5~10min内以表示该反应速率mol·L-1·min-1 C．温度下，某时刻mol， D．温度下，该反应(25min)(20min) 【答案】A 【解析】根据表中数据可知，T1温度下，平衡时H2物质的量为2.0mol，T2温度下，平衡时H2物质的量为1.5mol，氢气的物质的量减少，平衡正向移动，正反应为放热反应，则温度T1＞T2，A错误； T1温度下，5~10min内H2物质的量的变化量为：3.5mol-2.0mol=1.5mol，CH3OH物质的量的变化量为：0.5mol，则以CH3OH表示该反应速率为：，B正确； T1温度下，10min时H2的物质的量不再变化，该反应达到平衡状态，此时n(H2)=2.0mol，根据三段式：，则平衡时，c(H2)=1mol/L，c(CO2)=2mol/L，c(CH3OH)=1mol/L，c(H2O)=1mol/L，则平衡常数为：，该温度下，某时刻，n(CO2)=n(H2)=n(CH3OH)=n(H2O)=2mol，则 c(CO2)=c(H2)=c(CH3OH)=c(H2O)=1mol/L ，则，则Q>K，C正确； T2 温度下，根据题表数据可知，20 min时，该反应尚未达到平衡状态，H2的物质的量在逐渐减小，反应正向进行，正反应速率在逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，；25 min时，该反应达到平衡状态，，则，D正确；故选A。 6．（2024-2025高三上·吉林松原·期末）下列实验现象和结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向2mL溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量KCl固体 溶液变红，加入KCl固体后，红色变浅 加入KC固体后，使反应的平衡逆向移动 B 向2支试管中依次加入等体积等浓度的和溶液，试管分别置于冷水和热水中 置于热水中的混合溶液先出现浑浊 温度升高，化学反应速率加快 C 用盐酸浸泡带有铁锈的铁钉，滴加溶液 产生蓝色沉淀 铁锈的主要成分为FeO D 以溶液为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的 先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】向2mL溶液中滴加KSCN溶液，发生反应：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，溶液变为红色，再加入少量KCl固体时，由于不能改变平衡体系中任何一种物质的浓度，化学平衡不移动，因此溶液颜色不变，反应现象与事实不吻合，A错误； Na2S2O3与H2SO4发生反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+H2O+S↓+SO2↑，温度越高，反应速率越快，反应出现浑浊就越快，故置于热水中的混合溶液比置于冷水的先出现浑浊，说明了溶液温度升高，化学反应速率加快，B正确； 用盐酸浸泡带有铁锈的铁钉，滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中有Fe2+，但铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，而不是FeO，C错误； 以K2CrO4溶液为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-，先出现白色沉淀 AgCl，后出现砖红色沉淀Ag2CrO4，虽然先产生AgCl沉淀，但AgCl和Ag2CrO4的沉淀类型不同(AgCl是AB型， Ag2CrO4是A2B型)，不能仅根据沉淀出现的先后顺序判断Ksp大小，D错误；故选B。 7．（2023-2024高三上·辽宁大连·期末）在一定温度和催化剂的条件下，将(0.1mol NH3通入3L的恒容密闭容器中进行反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)(初始容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如下图所示。下列说法错误的是 A．用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=0.02/t1mol(L·min) B．混合气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达平衡 C．在该温度下的压强平衡常数为4800(kPa)2 D．若t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半，N2分压变化趋势的曲线是a 【答案】D 【解析】t1时反应达平衡，此时氮气分压和氢气分压相同，即氮气和氢气物质的量相同，设生成的氮气的物质的量为xmol，列出三段式 0.1-2x=3x，x=0.02，，A正确；t1时各气体的分压不变，反应达平衡，混合气体的平均相对分子质量不再变化，B正确；在该温度下，达到平衡时，p(N2)=40 kPa，p(H2)=120 kPa，p(NH3)=120 kPa则化学平衡常数，C正确；容器体积迅速缩小到原来的一半，则氮气的分压迅速增大到原来的2倍，压强增大，平衡向气体总体积减小的方向移动，即平衡逆向移动， N2的分压逐渐减小，N2分压变化趋势的曲线是b，D错误；故选D。 地 城 考点03 化学平衡常数及其应用 8．（2024-2025高三上·吉林松原·期末）脂肪酸甲酯作为生物柴油的原料，具有易存储、价格低廉、加工简单方便等优点，其制备过程涉及以下两个反应。①；②。恒温制备过程中，部分物质相关浓度随时间变化如图所示。 下列说法正确的是 A．反应①活化能大于反应② B．A点反应②正、逆反应速率相等 C．该温度下平衡常数：①>② D．反应②加入催化剂会改变其平衡转化率 【答案】C 【解析】刚开始反应时，的浓度迅速上升，说明其生成速率大于消耗速率，即反应①的速率大于反应②，则反应①活化能小于反应②，A错误； A点时与反应②相关的物质的浓度仍在变化，因此A点时反应②未达到平衡，正、逆反应速率不相等，B错误； 随着反应的进行，的浓度逐渐减小至接近0，说明反应①正向进行的程度很大，其平衡常数很大，而的浓度最终没有接近0，说明反应②正向进行的程度不如反应①的大，其平衡常数没有反应①的大，C正确； 催化剂能改变正、逆反应速率，但不能改变平衡转化率，D错误；故选C。 9．（2023-2024高三上·辽宁部分高中·期末）T℃时，向容积为2L的刚性容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H20(g)，达到平衡时，HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入2molH2时，容器内气体的总压强为1.2pkPa。下列说法正确的是 A．a点时反应的平衡常数Kp=kPa-1 B．d点：v正<v逆 C．10min时反应到达c点，则0~10min用CO2表示的平均反应速率为0.05mol/(L·min) D．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1pkPa，平衡正向移动 【答案】A 【分析】根据c点的三段式分析： 则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=×1.2pkPa，故有：p(HCHO)= ×p(平衡)= ××1.2pkPa═0.2pkPa，解得：x=0.5mol，故p(平衡)=pkPa，据此分析解题。 【解析】温度不变，化学平衡常数不变，故a点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)=×pkPa=0.2pkPa，同理：p(H2)=0.4pkPa，p(HCHO)=p(H2O)=0.2pkPa，故Kp==(kPa)-1=(kPa-1)，A正确；d点达到平衡为b点，HCHO在增大，所以V（正）>V（逆）：，B错误；v(CO2)= =，C错误；c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1pkPa，则此时Qp═===Kp，平衡不移动，D错误；故选A。 10．（2023-2024高三上·辽宁锦州·期末）工业上生产CO的反应原理为  。一定条件下，将足量焦炭和一定量放入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应，和CO的物质的量n随时间t的变化关系如图。下列说法正确的是 A．0~2min，；2~3min， B．当容器内的气体密度()不变时，反应一定达到平衡状态，且 C．3min时温度由升高到，则，平衡常数 D．5min时再充入一定量的CO，a、d曲线分别表示、的变化 【答案】C 【解析】由图可知，0～2min，一氧化碳物质的量增加2mol，则反应速率；2～3min时，平衡不移动，反应速率之比等于化学计量数之比，则，A项错误；该反应反应前后质量发生变化，体积不变，则其密度为变量，当容器内气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态；根据知，体积不变，反应达到平衡时，气体的质量增大，则平衡时气体的密度大于起始时气体的密度，则，B项错误；由图可知，3min时升高温度，一氧化碳增多，说明反应是吸热反应，T1温度平衡，一氧化碳物质的量为2mol，二氧化碳物质的量为7mol；平衡常数，T2温度平衡，一氧化碳物质的量为4mol，二氧化碳物质的量为6mol，平衡常数，则，C项正确；5min时再充入一定量的CO，CO的物质的量瞬间增大，平衡逆向移动，CO的物质的量又逐渐减小，5min时CO2浓度不变，平衡逆向移动，CO2的物质的量逐渐增大，则b表示n(CO2)的变化，c或d表示n(CO)的变化，D项错误；故选C。 11．（2023-2024高三上·黑龙江重点三校·期末）某探究小组设计实验测定反应的平衡常数，并探究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。步骤如下： (1)实验I：配制溶液和溶液。各取混合(忽略反应引起的溶液体积变化，下同)，测得平衡时浓度为。 (2)实验II：将溶液、溶液与水混合，测得平衡时浓度为。 下列分析正确的是 A．配制溶液定容摇匀后少量液体外流，会使所配溶液浓度偏小 B．该组实验可作为判断“稀释对平衡移动方向的影响”的证据 C． D．测得该反应的 【答案】B 【解析】配制溶液定容摇匀后，溶液已配制完成，少量液体外流，浓度固定不变，A错误；根据稀释前后浓度分析，该组实验可作为判断稀释对该平衡移动方向影响的证据，B正确；实验I中浓度为，实验II中浓度为，比较实验I和实验II，溶液总体积保持一致，相当于实验II溶液浓度被稀释为实验I浓度的；由于为离子浓度减小的反应，稀释时，反应向着离子浓度增大的方向移动，，C错误；根据实验Ⅰ，反应后银离子浓度为mol/L，亚铁离子浓度为mol/L，则该反应的平衡常数：，D错误；故选B。 12．（2023-2024高三上·辽宁锦州·期末）已知：  ，  。、、的分布分数与关系如图所示，浓度单位为mol/L。{例如：分布分数}，下列说法正确的是 A．曲线c代表的分布分数 B．平衡常数 C． D．当时， 【答案】C 【分析】Ag+具有空轨道，能与形成配离子，lgc(NH3)较小时溶液中主要存在Ag+，随着c(NH3)或lgc(NH3)增大，先形成[Ag(NH3)]+，再转化为[Ag(NH3)2]+，所以随着lgc(NH3)增大，c(Ag+)减小，[Ag(NH3)]+先增大后减小，最后主要以[Ag(NH3)2]+存在，则曲线a代表Ag+，曲线b代表[Ag(NH3)2]+，曲线c代表[Ag(NH3)]+，据此分析解答； 【解析】由分析可知，曲线a代表Ag+、曲线b代表[Ag(NH3)2]+、曲线c代表[Ag(NH3)]+，A项错误；由分析可知，反应的平衡常数，由曲线a、b交点可知，所以，B项错误；，，由B可知，所以，C项正确；根据图示，c(NH3 )<0.01 mol/L时，可能有c [Ag(NH3)2]+< c [Ag(NH3)]+<c(Ag+)，D项错误；故选C。 13．（2023-2024高三上·辽宁部分高中·期末）T℃时，向容积为2L的刚性容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H20(g)，达到平衡时，HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入2molH2时，容器内气体的总压强为1.2pkPa。下列说法正确的是 A．a点时反应的平衡常数Kp=kPa-1 B．d点：v正<v逆 C．10min时反应到达c点，则0~10min用CO2表示的平均反应速率为0.05mol/(L·min) D．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1pkPa，平衡正向移动 【答案】A 【分析】根据c点的三段式分析： 则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=×1.2pkPa，故有：p(HCHO)= ×p(平衡)= ××1.2pkPa═0.2pkPa，解得：x=0.5mol，故p(平衡)=pkPa，据此分析解题。 【解析】温度不变，化学平衡常数不变，故a点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)=×pkPa=0.2pkPa，同理：p(H2)=0.4pkPa，p(HCHO)=p(H2O)=0.2pkPa，故Kp==(kPa)-1=(kPa-1)，A正确； d点达到平衡为b点，HCHO在增大，所以V（正）>V（逆）：，B错误； v(CO2)= =，C错误； c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.1pkPa，则此时Qp═===Kp，平衡不移动，D错误；故选A。 14．（2023-2024高三上·辽宁锦州·期末）工业上生产CO的反应原理为  。一定条件下，将足量焦炭和一定量放入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应，和CO的物质的量n随时间t的变化关系如图。下列说法正确的是 A．0~2min，；2~3min， B．当容器内的气体密度()不变时，反应一定达到平衡状态，且 C．3min时温度由升高到，则，平衡常数 D．5min时再充入一定量的CO，a、d曲线分别表示、的变化 【答案】C 【解析】由图可知，0～2min，一氧化碳物质的量增加2mol，则反应速率；2～3min时，平衡不移动，反应速率之比等于化学计量数之比，则，A项错误； 该反应反应前后质量发生变化，体积不变，则其密度为变量，当容器内气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态；根据知，体积不变，反应达到平衡时，气体的质量增大，则平衡时气体的密度大于起始时气体的密度，则，B项错误； 由图可知，3min时升高温度，一氧化碳增多，说明反应是吸热反应，T1温度平衡，一氧化碳物质的量为2mol，二氧化碳物质的量为7mol；平衡常数，T2温度平衡，一氧化碳物质的量为4mol，二氧化碳物质的量为6mol，平衡常数，则，C项正确； 5min时再充入一定量的CO，CO的物质的量瞬间增大，平衡逆向移动，CO的物质的量又逐渐减小，5min时CO2浓度不变，平衡逆向移动，CO2的物质的量逐渐增大，则b表示n(CO2)的变化，c或d表示n(CO)的变化，D项错误；故选C。 15．（2024-2025高三上·内蒙古包头·期末）是一种难溶于水，可溶于酸的盐，工业上常用NaF固体除去工业废水中的。常温下，向一定体积的工业废水中加入NaF固体，溶液中，X标或 与的关系如图所示[HF的电离常数，]，下列说法正确的是 A．曲线Ⅱ表示与变化关系 B．的溶度积常数 C．时，溶液中 D．反应的平衡常数K的值为 【答案】D 【分析】越大，越小，越大，即曲线Ⅰ表示与的变化关系，曲线Ⅱ表示与变化关系。 【解析】结合分析可知曲线Ⅱ表示与变化关系，故A错误；由图可知，当=1时，= ，， ，故B错误；时，即=4，由图像可知溶液中，故C错误；的平衡常数==，故D正确；故选D。 地 城 考点04 化学平衡图像 16．（2024-2025高三上·辽宁省点石联考·期末）与合成甲醇的反应为。在恒压密闭容器中，测得平衡体系中的体积分数与温度、投料比[用表示]的关系如图所示。已知该反应的速率方程为，300℃、400℃时反应速率常数分别为、。下列说法错误的是 A．该反应的 B．M点和N点反应速率的比值： C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内的产量 D．M点的平衡转化率为80% 【答案】B 【解析】由图像可知，在投料比相同时，温度越高，的体积分数越小，该反应为放热反应，，故A正确；在恒压密闭容器中，点和点投料比相同，温度不同，点的体积分数小于点，则点反应物的体积分数大于点，可知点反应物的浓度（用表示）大于点（用表示），则，故B错误； 催化剂能加快反应速率，可以提高单位时间内的产量，故C正确； 点投料比，设为、为，列三段式： ，平衡时混合气体总物质的量为，平衡体系中的体积分数，解得，点的平衡转化率为80%，故D正确；故选B。 17．（2024-2025高三上·黑龙江哈尔滨三中·期末）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。某研究小组对的氧化反应进行了研究。用浓度分别为、、的溶液进行了三组实验，得到随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是 A．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： B．平衡转化率： C．平衡后加水稀释，减小 D．时，在内，的平均生成速率为 【答案】B 【分析】浓度越大，反应速率越大，曲线越陡，I、Ⅱ、Ⅲ对应硝酸的浓度分别是2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L。 【解析】硝酸浓度越高，反应速率越快，体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间越短，故，A错误； HNO3浓度增加，[FeR3]2+转化率增加，剩余的越小，转化率越大，故，B正确； 对于反应，加水稀释，平衡往粒子数增加的方向移动，即逆向移动，含量增加，含量减小，增大，C错误； 由图可知，在时，在内减少(1.5mol/L-1.0mol/L)×10-4=5×10-5mol/L，根据速率之比等于方程式的系数之比，的平均生成速率等于消耗速率的一半，的平均生成速率= ，D错误；故选B。 18．（2023-2024高三上·辽宁大连·期末）在一定温度和催化剂的条件下，将(0.1mol NH3通入3L的恒容密闭容器中进行反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)(初始容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如下图所示。下列说法错误的是 A．用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=0.02/t1mol(L·min) B．混合气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达平衡 C．在该温度下的压强平衡常数为4800(kPa)2 D．若t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半，N2分压变化趋势的曲线是a 【答案】D 【解析】t1时反应达平衡，此时氮气分压和氢气分压相同，即氮气和氢气物质的量相同，设生成的氮气的物质的量为xmol，列出三段式 0.1-2x=3x，x=0.02，，A正确； t1时各气体的分压不变，反应达平衡，混合气体的平均相对分子质量不再变化，B正确； 在该温度下，达到平衡时，p(N2)=40 kPa，p(H2)=120 kPa，p(NH3)=120 kPa则化学平衡常数，C正确； 容器体积迅速缩小到原来的一半，则氮气的分压迅速增大到原来的2倍，压强增大，平衡向气体总体积减小的方向移动，即平衡逆向移动， N2的分压逐渐减小，N2分压变化趋势的曲线是b，D错误；故选D。 19．（2024-2025高三上·辽宁点石联考·期末）与合成甲醇的反应为。在恒压密闭容器中，测得平衡体系中的体积分数与温度、投料比[用表示]的关系如图所示。已知该反应的速率方程为，300℃、400℃时反应速率常数分别为、。下列说法错误的是 A．该反应的 B．M点和N点反应速率的比值： C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内的产量 D．M点的平衡转化率为80% 【答案】B 【解析】由图像可知，在投料比相同时，温度越高，的体积分数越小，该反应为放热反应，，故A正确； 在恒压密闭容器中，点和点投料比相同，温度不同，点的体积分数小于点，则点反应物的体积分数大于点，可知点反应物的浓度（用表示）大于点（用表示），则，故B错误；催化剂能加快反应速率，可以提高单位时间内的产量，故C正确；点投料比，设为、为，列三段式： ，平衡时混合气体总物质的量为，平衡体系中的体积分数，解得，点的平衡转化率为80%，故D正确；故选B。 20．（2024-2025高三上·黑龙江哈尔滨六校联考·期末）反应中，实验测得的平衡转化率与压强、温度及投料比的关系如图1和图2所示。 下列说法错误的是 A．温度： B．投料比： C．生产中采用5MPa，是因为压强不影响该反应的化学平衡 D．其他条件一定时，及时从体系中分离出乙醇，可提高转化率 【答案】C 【解析】由图2可知，随着温度升高CO2转化率降低，平衡逆向移动，故可确定正反应为放热反应，则温度越低，其转化率越大，结合图1，低温下的转化率大，温度：，A项正确；增大有利于提高的转化率，结合图2，投料比：，B项正确；由图1在低温如时，压强不断增大时对转化率影响逐渐变平，压强过大需要能耗高，而转化率增大有限，经济效益不高，C项错误；其他条件不变时，降低生成物的浓度，平衡正向移动，故及时从体系中分离出乙醇，可提高转化率，D项正确；故选C。 21．（2024-2025高三上·辽宁多校联考·期末）氮的固定一直是科学家研究的重要课题。在相同催化剂、不同温度和压强的条件下，按照投料时，发生反应，平衡时混合物中氨的体积分数()随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A． B．化学平衡常数： C． D．B点时，的分压为 【答案】D 【解析】合成氨反应是体积减小的反应，同一温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数增大，故压强，A正确；由图可知，同一压强下，温度升高，氨气的体积分数减小，平衡逆向移动，反应为放热反应，升高温度平衡常数减小，故平衡常数，B正确；B点对应的压强和温度均大于A点，故反应速率，C正确；分压等于总压乘以体积分数，B点时，的体积分数为，总压为p1，则分压为p1，D错误；故选D。 22．（23-24高三上·黑龙江牡丹江普通高中共同体·期末）一定条件下，水气变换反应的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.（快）  Ⅱ.（慢） 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使HCOOH分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示（忽略碳元素的其他存在形式）。下列说法不正确的是 A．活化能：反应Ⅰ＜反应Ⅱ B．时，反应Ⅰ此时已经处于平衡状态 C．时刻测得CO、的浓度分别为、，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。则反应Ⅱ的平衡常数为 D．相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点a、b、c、d中，CO新的浓度峰值点可能是b 【答案】D 【解析】活化能越小，速率越大，由题可知，反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，故活化能反应Ⅰ＜反应Ⅱ，A正确；由图可知，时刻CO浓度最大，说明反应Ⅰ此时处于平衡状态，由题可知，反应Ⅱ建立平衡后始终处于平衡，B正确；之后，Ⅰ始终平衡，但Ⅱ未平衡，持续正向移动，导致HCOOH的量减小，导致Ⅰ逆向进行，则，再利用K1求a，，，C正确；加入0.10mol·L-1盐酸后，H＋作催化剂，反应Ⅰ的反应速率加快，达平衡的时间缩短，反应Ⅱ消耗的HCOOH减少，体系中HCOOH浓度增大，导致CO浓度大于t1时刻的峰值，则CO新的浓度峰值点可能是a点，D错误；故选D。 23．（2023-2024高三上·辽宁五校联考·期末）一定条件下合成乙烯：。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是 A．Q点： B．生成乙烯的速率： C．，因平衡逆向移动，从而使催化剂的催化效率降低 D．若起始投料比为时，M点乙烯的体积分数约为9.1% 【答案】D 【解析】根据图象可知Q点二氧化碳的转化率高于平衡转化率，则反应向逆反应方向进行，所以v逆＞v正，A错误；化学反应速率随温度的升高而加快，但催化剂的催化效率降低，所以v（M）不一定小于v（N），B错误；根据图象，当温度高于250℃，升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则平衡逆向移动，催化剂的催化效率降低是由于温度升高引起的，催化剂不影响平衡移动和平衡转化率，C错误；已知起始投料比n(H2)∶n(CO2)为5∶2，设开始投料n（H2）为5mol，则n（CO2）为2mol，在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，则根据三段式可知 所以乙烯的体积分数为×100%≈9.1%，D正确；故选D。 地 城 考点05 反应速率与化学平衡综合应用 24．（2023-2024高三上·黑龙江哈尔滨三中·期末）我国煤炭资源丰富。以煤炭为原料可生产甲醇、二甲醚、丙烯等重要化工产品。 (1)煤的气化：    ，反应能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度)。 (2)制备甲醇：用CO合成甲醇()的化学方程式为      。 ①在一定条件下将2mol CO和6mol 充入2L的密闭容器中发生该反应，5min后测得，则此段时间的反应速率(用表示)为 。 ②该投料时，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图。下列说法错误的是 。 A．平均摩尔质量：M(a)>M(b)>M(d)>M(c)       B．正反应速率：v(b)>v(d) C．温度：                        D．平衡常数：K(a)<K(b)=K(d)<K(c) ③若容器容积不变，可以使CO转化率增大的措施是 。(任写两种) (3)制备丙烯：气化产生的CO、转化为二甲醚后，再转化为丙烯。主要反应为： Ⅰ． Ⅱ． 一定温度下，在体积为VL的密闭容器中投入2mol 发生反应，初始总压为，平衡时测定、的物质的量分数与温度(T)的关系如图。 则温度为时，容器内总压强为 ，此时反应Ⅱ的分压平衡常数 。(分压p=气体总压×物质的量分数) (4)制备乙醛：在K、kPa下，等物质的量的CO与混合气体发生如下反应： ，反应速率，、分别为正、逆向反应速率常数，p为气体的分压。分压平衡常数，则CO的转化率为20%时， 。 【答案】(1)高温 (2)0.24 CD 增加氢气投料、移走产物甲醇、降温等 (3) 1 (4) 【解析】（1）“反应Ⅰ”是熵增的吸热反应，根据ΔG=ΔH－TΔS＜0可自发可知能自发进行的条件是高温； （2）①在一定条件下将2mol CO和6mol 充入2L的密闭容器中发生该反应，5min后测得，则此段时间反应的CO为2mol-0.4mol/L×2L=1.2mol，反应速率(用表示)为； ②A．CO的平衡转化率a>b>d>c，反应为气体分子数减小的反应，随着反应进行，总的物质的量减小，气体的总质量不变，则平均摩尔质量：M(a)>M(b)>M(d)>M(c)，正确；       B．bd温度相同，b点压强较大，则反应速率较快，故正反应速率：v(b)>v(d)，正确； 反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO转化率减小，结合图可知，温度：，错误；            D．平衡常数只受温度影响，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，结合C分析可知，平衡常数：K(a)>K(b)=K(d)>K(c)，错误；故选CD； ③若容器容积不变，增加氢气投料、移走产物甲醇、降温等，都可以促进反应正向进行，可以使CO转化率增大； （3）由图可知，平衡时、含量相等，设平衡时两者均为amol，由三段式可知： 则平衡时总的物质的量为(2+2a)mol，由图可知，，a=0.2mol，则温度为时，容器内总压强为，此时、、、的物质的量分别为0.2mol、1mol、0.2mol、1mol，反应Ⅱ的分压平衡常数； （4）反应平衡时，，则，，假设等物质的量的CO与投料为amol，CO的转化率为20%，反应CO为0.2amol，则： 总的物质的量为1.8amol，则CO与含量均为、含量为，则。 25．（2024-2025高三上·辽宁鞍山一中·期末）在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题： (1)利用CH4-CO2重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该过程主要发生如下反应： i．   ii．   反应i历程的能量变化如图1所示，C(ads)为吸附活性炭。在4.8MPa恒压条件下，等物质的量的CH4和CO2发生重整反应，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化如图2所示。 ①反应i历程的决速步骤反应方程式为 ，选择 条件能够提高CO2的平衡转化率。 a．高温高压        b．高温低压        c．低温高压        d．低温低压 ②表示CH4平衡转化率的曲线是 (填“A”或“B”)，判断的依据是 。 ③600℃时，反应的平衡常数Kp= MPa2。(精确到0.01，用平衡分压代替平衡浓度表示，分压总压物质的量分数。) (2)利用催化剂实现CO2制备高附加值化学品CH3OH也有利于实现碳资源的有效循环，其主要反应为：。已知：一定条件下，速率常数与活化能、温度的关系式为(R为常数，为速率常数，为活化能，为温度)。 合成甲醇的速率常数在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下与温度的关系如图3所示。在Cat2作用下，该反应的活化能Ea为 kJ/mol；催化效果更好的是 (填“Catl”或“Cat2”)。 【答案】(1) CH4(g)+CO2(g)=C(ads)+2H2(g)+2CO2(g) b B 相同温度下CO2的转化率高于CH4的转化率 0.16 (2) 600 Cat1 【解析】（1）①由题干图1所示反应历程可知，反应i历程中第一步反应的活化能大于第二步的活化能，活化能越大反应速率越慢，故反应i的决速步骤反应方程式为：CH4(g)+CO2(g)=C(ads)+2H2(g)+2CO2(g)，反应i的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应是一个气体体积增大的吸热反应，故选择高温低压条件能够提高CO2的平衡转化率，故答案为：CH4(g)+CO2(g)=C(ads)+2H2(g)+2CO2(g)；b； ②根据题干图2可知：当CH4和CO2按物质的量之比1:1投料时，若只发生反应i则CH4和CO2在相同温度下的转化率相等，但由于反应ii能够增大CO2的转化率，即相同温度下CO2的转化率高于CH4的转化率，故表示CH4平衡转化率的曲线是B，判断的依据是相同温度下CO2的转化率高于CH4的转化率，故答案为：相同温度下CO2的转化率高于CH4的转化率；B； ③由题干图2信息可知，600℃时，CO2的转化率为30%，CH4的转化率为20%，设初始投入的CH4和CO2均为amol，则三段式分析为： 即平衡时容器中含有：0.8amolCH4、0.7amolCO2、0.5amolCO、0.3amolH2、0.1amolH2O，压强为4.8MPa，则CH4的平衡分压为：=1.6MPa，同理可知：CO2、CO、H2的平衡分压分别为：1.4MPa、1MPa和0.6MPa，则反应的平衡常数Kp===0.16MPa2，故答案为：0.16； （2）由于-2.4=-4×10-3Ea，则Ea=600kJ/mol，相同温度时，催化剂Cat1的反应活化能小于Cat2，活化能越小，催化效果越好，则催化效果更好的是Cat1，故答案为：600；Cat1。 26．（2023-2024高三上·吉林省长春市第五中学·期末）回答下列问题： (1)的资源化利用可以有效实现“碳达峰”和“碳中和”。二氧化碳甲烷化，其主要反应为： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   在密闭容器中，，时，平衡转化率和在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。 ①反应   。 ②低于580℃，随温度升高，平衡转化率下降的原因是 。 (2)在一定温度下，一定条件可转化为：  。 ①下列有关该反应的说法正确的是 。 A．升高温度，平衡左移，逆反应速率加快，正反应速率减慢 B．反应体系中，说明反应达到平衡状态 C．恒温恒容下达到平衡后，再通入氦气，反应速率不变 D．平衡时，若改变体积增大压强，则平衡常数K变大 ②在催化剂上，和反应合成。在有催化剂和无催化剂条件下，与足量的混合反应，相同时间内，的转化率随温度的变化如图，温度高于，的转化率基本相等，可能的原因是 。 ③一种用磷化硼纳米颗粒催化和合成的反应历程如图(部分物质未画出，吸附在催化剂表面的物质用*标注) 该反应得到的副产物除外，还有 (填化学式)，该副产物含量相对较少的原因是 。 【答案】(1) -247.1 随着温度升高，反应I逆向移动的程度大于反应Ⅱ正向移动的程度 (2) BC 温度过高，使得H2将催化剂的有效成分ZrO2、ZnO还原，使催化剂成分改变，失去活性 CH2O 生成CH2O的活化能相比于其它副产物更大，生成CH2O的反应速率较慢 【解析】（1）①反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=−164.7kJ⋅mol−1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=41.2kJ⋅mol−1 根据盖斯定律：相当于反应Ⅰ－2×反应Ⅱ，所以ΔH=ΔH1-2ΔH2=−164.7-(2×41.2)=-247.1kJ⋅mol−1； ②反应Ⅰ的ΔH1小于0，所以随温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，使得CO2平衡转化率减小；反应Ⅱ的ΔH2>0，所以随温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，使得CO2平衡转化率增大；减小程度大于增大程度，故使得CO2平衡转化率下降； （2）①A．此反应△H＜0，升高温度，平衡左移，逆反应速率加快，正反应速率也加快，同时逆反应速率增幅超过正反应，因此A项错误； 由反应的系数可得，反应体系中v逆(H2)=3v正(CH3OH)，说明反应达到平衡状态，因此B项正确； 恒温恒容的反应容器中，反应达到平衡后，再通入氦气，不会改变容器中参与反应物质的浓度，因此反应速率不变，因此C项正确； 对于化学反应，只要温度不变，则平衡常数K不变，因此D项错误；故选BC； ②温度高于T0，CO2的转化率基本相等，说明此时催化剂已经失去活性，失去催化能力，导致催化剂失活的可能原因是温度过高，使得H2将催化剂的有效成分ZrO2、ZnO还原，使催化剂成分改变，失去活性； ③从图中的各类生成物的化学式可得，该反应得到的副产物除CO外，还有CH2O。在反应体系中同时进行多个反应，对比得到生成CH2O的活化能相比于其它副产物更大，所以生成CH2O的反应速率较慢，使生成的CH2O的含量相对较小； 27．（2023-2024高三上·辽宁朝阳·期末）既是化工原料，但也是空气污染物。回答下列问题： (1)已知反应：  ；   ； 则反应的 。 (2)与在高温下发生反应：  。在610K时，将与充入2.5L的空钢瓶中，经过10min反应达到平衡，平衡时的物质的量分数为0.125，用的浓度变化表示的反应速率 。的平衡转化率 %。 (3)利用的热分解反应可生产：。现将通入某恒压(压强)密闭容器中，在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。 已知：对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压()代替物质的量浓度()也可表示平衡常数()。(的物质的量分数，为平衡时气体总压强)。 温度升高时，混合气体的平均摩尔质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。温度为℃时。该反应的平衡常数 MPa(用含a的代数式表示)。 (4)据预测，到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。在催化活性炭(AC)表面的迁移，对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用，其机理如图所示，其中ad表示物种被吸附的状态。 ①、、的键角从小到大排列顺序为 。 ②下列有关叙述错误的是 (填字母)。 A．图中阴影部分表示分子的吸附与解离 B．AC表面的温度不同，的去除率不同 C．在AC表面作用生成的产物有、、S、、等 D．图中反应过程中只有链的断裂。没有键的形成 【答案】(1)+27.8 (2) 50 (3) 减小 (4) D 【解析】（1）已知：①  ；②  ；由盖斯定律可知， (②-①)可得 =+27.8。 （2）根据已知条件列出“三段式” 平衡时的物质的量分数为=0.125，x=0.05mol，用的浓度变化表示的反应速率=，的平衡转化率=50%。 （3）由图可知，升高温度，H2S的平衡转化率增大，平衡正向移动，气体总物质的量不变，但气体总物质的量增大，混合气体的平均摩尔质量减小，根据已知条件列出“三段式” 该反应的平衡常数=。 （4）①中心原子杂化方式为sp3，中心原子杂化方式为sp，中心原子杂化方式为sp2，则、、的键角从小到大排列顺序为； ②图中阴影部分H2S(g)→H2S(ad)为H2S在催化剂表面的吸附，H2S(ad)→2H(ad)+S(ad)表示H2S的离解，A正确；温度高时气态硫会反应生成H2S等，温度低时会变成固态的硫，B正确；观察图示可知H2S在AC表面作用生成的产物有H2O、H2、S、SO2、CS2等，C正确；图中阴影部分出现H(ad)、S(ad)，有H-S键的断裂，部分S(g)与H2(g)生成H2S(g)，存在H-S键的形成，D错误；故选D。 28．（2023-2024高三上·辽宁沈阳第二中学·期末）当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。其中用为原料合成甲醇 过程主要涉及以下反应： 反应I： 反应II： 反应III： (1)根据盖斯定律，反应III的 。 (2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了与在催化剂表面生成和的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的Ex0= eV。并写出该历程的化学方程式 。 (3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________(填字母)。 A．加入反应1的催化剂，可以降低反应的活化能及反应热 B．及时分离出，可以使得反应I的正反应增大 C．增大的浓度，有利于提高的平衡转化率 D．升高温度，反应正向移动，反应III逆向移动 (4)减压，甲醇产率将 (填“升高“不变“降低”或“无法确定)：若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，甲醇产率将 (填“升高不变"降低"或“无法确定”)。 (5)加入新催化剂使和在密闭容器中只发生反应I、II、CO2平衡转化率和甲醇选择率(甲醇选择率是指转化生成甲醇的物质的量分数)与温度的变化趋势如图所示。 ①由图计算，时达到平衡时，的体积分数是 (保留两位有效数字)。 ②时，若反应后体系的总压为反应I的Kp= (列出计算式)。(为压强平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表式中用体分压代替浓度，气体的分压等于总压乘以物质的量分数。) 【答案】(1)-45.1 (2) 0.61 (3)C (4) 降低 升高 (5) 68% 【解析】（1）根据盖斯定律，由(Ⅰ-Ⅱ)得反应III，则反应III的 (-49-41.2) =-45.1； （2）反应历程中反应速率最快一步的能垒即活化能最小的一步，可知最小的活化能为1.69eV-1.08 eV=0.61 eV；此时对应的化学方程式为； （3）A．加入反应Ⅰ的催化剂，可以降低反应的活化能但不能改变反应的反应热，选项A错误； 及时分离出CH3OH，反应物浓度降低，最终反应Ⅰ的反应速率降低，选项B错误； 增大H2的浓度，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均正向移动，有利于提高CO2的平衡转化率，选项C正确； 反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应Ⅲ为放热反应，升高温度平衡逆向移动，选项D错误；故选C； （4）反应Ⅰ、Ⅲ均为气体体积缩小的反应，减压，平衡均逆向移动，甲醇产率将降低；若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅰ、Ⅲ正向移动，甲醇产率将升高； （5）根据图中信息可知，553K时，平衡的转化率为20%，则平衡时的物质的量为，甲醇的选择率为60%，即CH3OH的物质的量为0.2mol×60%=0.12 mol，则CO的物质的量为0.2mol×40%=0.08 mol，利用三段式可得： ， 则的体积分数为；若反应后体系的总压为p，则反应Ⅰ中CO2、H2、CH3OH 、的分压分别为、、、，故。 29．（2023-2024高三上·辽宁省五校联考·期末）丙烯是重要的化工原料，可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。 (1)工业上用丙烯加成法制各1，2-二氯丙烷，主要副产物为3-氯丙烯。反应原理为： Ⅰ. Ⅱ. 则 。 (2)某研究小组向密闭容器中充入一定量的和，分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应Ⅰ，一段时间后测得的产率与温度的关系如下图所示。 ①下列说法错误的是 (填代号) A．使用催化剂A的最佳温度约为250℃ B．相同条件下，改变压强不影响的产率 C．两种催化剂均能降低反应的活化能，但不变 D．P点可能为对应温度下的平衡产率 ②在催化剂A作用下，温度低于200℃时，的产率随温度升高变化不大，主要原因是 。 (3)在不同温度下达到平衡，在总压强分别为和时，测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示。 ①a、d代表 (填“丙烷”或“丙烯”)，该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。 ②起始时充入一定量丙烷，在恒压条件下发生反应，Q点对应温度下丙烷的转化率为 。(保留1位小数)，该温度下反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 (4)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的反应：，过程中还生成等副产物。的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。从图可知，能提高选择性的措施是 。() 【答案】(1)-32 (2) BD 温度较低，催化剂的活性较低，对化学反应速率影响小 (3) 丙烷 吸热 33.3% (4)选择相对较低的温度 【解析】（1）① ， ② 根据盖斯定律定律①-②得：，，答案为：-32kJ/mol； （2）①A．由图示可知使用催化剂A时产率最高时，温度约为250℃，所以使用催化剂A的最佳温度约为250℃，故A正确； 反应Ⅰ是一个气体分子数减少的反应，改变压强可以使该反应的化学平衡发生移动，故的产率会随着压强的改变而改变，B错误； 催化剂能降低反应的活化能，但不影响ΔH，故C正确； 250℃以后，的产率降低，可能是温度升高降低了催化剂的活性，导致达平衡时间增大，该点可能还未达平衡，所以P点可能不是对应温度的平衡产率，D错误；故选BD； ②在催化剂A作用下，温度低于200℃ 时，的产率随温度升高变化不大，主要原因是温度较低、催化剂的活性较低，对化学反应速率影响小，故答案为：温度较低、催化剂的活性较低，对化学反应速率影响小； （3）①该反应为分解反应，则该反应为吸热反应；此反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，丙烷的物质的量分数增加，丙烯的物质的量分数减小，由图知，a、d曲线平衡时物质的量分数随温度升高而降低，所以a、d曲线代表丙烷； ②图像中可知丙烷在Q点物质的量分数为50%，设丙烷物质的量为1mol，消耗物质的量为x列出三段式可得， ，根据Q点数据可知，解得= ，Q点对应温度下丙烷的转化率为； Q点C3H8的物质的量分数为50%，C3H6和H2的物质的量分数为25%，； （4）图中C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是温度升高，反应速率增大（或温度升高，催化剂的活性增大）；选择相对较低的温度(或选择更合适的催化剂)能提高选择性。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $