专题04 化学反应速率与化学平衡(3大考点)(期末真题汇编,上海专用)高一化学下学期
2026-05-27
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3份
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39页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.43 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 微光 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58065878.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中化学期末试题汇编,聚焦化学反应速率与平衡,精选上海多校期末真题,覆盖三大核心考点,通过工业情境、实验探究与图像分析,实现基础巩固与能力提升的结合。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择|14题|反应速率影响因素(浓度/温度)、平衡状态判断(浓度不变)|结合工业生产(合成氨),考查基础概念辨析|
|填空与综合|27题|速率计算(浓度变化)、勒夏特列原理(SO2尾气处理)、化工条件选择(硫酸工业)|实验数据表格分析(控制变量法)、图像解读(转化率-温度图),突出科学探究与思维能力|
内容正文:
专题04 化学反应速率与化学平衡
3大高频考点概览
考点01 化学反应速率
考点02 化学平衡
考点03 化工生产
地 城
考点01
化学反应速率
1.(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)下列各项中,决定化学反应速率的最主要因素
A.温度 B.反应物的浓度
C.反应物化学性质 D.催化剂
【答案】C
【解析】影响化学反应速率的因素中,反应物的结构与性质是决定性的因素,即最主要因素,而温度、浓度、压强、催化剂等为次要因素,故选C。
2.(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生速率的因素是
A.盐酸的浓度 B.铝条的表面积 C.溶液的温度 D.加少量晶体
【答案】D
【解析】A.反应物浓度越大,反应速率越快,盐酸的浓度影响氢气产生速率,A不符合题意;
B.固体表面积增大加快反应速率,铝条的表面积影响氢气产生速率,B不符合题意;
C.温度越高反应速率越快,溶液的温度影响氢气产生速率,C不符合题意;
D.晶体溶于水后,未改变H⁺浓度(盐酸过量),也未参与反应,不影响速率,D符合题意;
故选D。
3.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,在反应中,
A.;
B.;
C.;
D.;
显然B中比值最大,反应速率最快,
故答案为:B。
4.(2025·高一下·上海市徐汇中学·期末)下列措施可以加快铝与稀硫酸化学反应速率的是
A.铝片改为铝粉 B.加入少量蒸馏水
C.加入少量硫酸铜溶液 D.加入少量饱和硫酸钠溶液
【答案】AC
【解析】A.铝片改为铝粉,增大反应物接触面积,反应速率加快,A正确;
B.加入蒸馏水稀释硫酸,降低H+浓度,反应速率减慢,B错误;
C.硫酸铜与铝反应生成铜,形成Al-Cu原电池,加快反应速率,C正确;
D.饱和硫酸钠溶液稀释硫酸,H+浓度降低,反应速率减慢,D错误;
故选AC。
5.(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验,实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示,对该曲线的原因是___________。
【答案】盐酸的浓度减小,使化学反应速率减小
【解析】镁与盐酸反应是放热反应,该反应并存两个影响化学反应速率的外因,一是反应放热使反应体系温度升高,化学反应速率增大;二是反应物c(HCl)逐渐减小,反应速率减小。t1→t2速率变化的主要原因是反应是放热反应,温度升高使化学反应速率增大;t2→t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度减小,使化学反应速率减小。
6.(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)工业上用 生产燃料甲醇,一定条件下发生反应。
(1)图1是表示一定温度下,在体积为的密闭容器中加入和一定量的后,和的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用浓度变化表示平均反应速率___________。
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线表示使用催化剂后的能量变化。请结合图像解释催化剂加快化学反应速率的原因___________,该反应消耗时,放出___________热量。
【答案】(1)0.15mol·L-1·min-1
(2)加入催化剂,使得反应的活化能有了较为明显的下降 91000
【解析】(1)从图中可知,从反应开始到平衡,CO浓度变化量为0.75mol/L,则v(CO)=0.075mol·L-1·min-1,根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=2 v(CO)=0.15mol·L-1·min-1。
(2)从图中可知,加入催化剂后,反应的活化能有了较为明显的下降,从而导致化学反应速率增大。从图中可知,该反应的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-91kJ/mol,反应消耗1molCO,放出热量为91000J。
7.(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)控制变量法是化学实验的一种常用方法,下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据,分析以下数据,回答下列问题:
序号
锌的质量/g
锌的形式
c(H2SO4)/mol/L
V(H2SO4)/mL
反应前溶液的温度/℃
其他试剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴CuSO4溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液
(1)判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过测定___________进行判断,在此5组实验中,其速率最快的是___________(填实验序号)。
(2)实验1和2表明___________对反应速率有影响,实验1和3对比发现实验3反应速率明显较快,主要原因是___________。
【答案】(1)锌完全消失所需时间 5
(2)固体表面积 锌会置换出少量的金属铜,在该条件下构成了原电池,加快了反应速率
【分析】化学反应速率由参加反应的物质本身的性质决定。在内因不变时,增大反应物固体表面积、增大反应物浓度、升高温度、原电池反应等都会影响化学反应速率。要采用控制变量方法进行研究。
【解析】(1)Zn与H2SO4会发生反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,要判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法是:可通过测定锌完全消失所需时间判断;
在上述五种实验时,实验5的固体表面积大,反应温度比其它4组都高;反应物的浓度最大,且同时滴加了CuSO4溶液,构成了原电池反应会加快反应速率,因此实验5的化学反应速率最快;
(2)对比实验1和实验2可知:其它实验条件相同,只有锌的形状不同,说明增大固体表面积,能够加快化学反应速率;
对比实验1和实验3,其它实验条件相同,但实验3在其它完全相同的条件下,但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液,由于锌会置换出少量的金属铜,在该条件下Zn-Cu-H2SO4构成了原电池,所以反应速率明显加快。
8.(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)固定和利用 能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用 来生产甲醇燃料的方法 。
(1)下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是___________。
A.保持压强不变,充入 B.保持容积不变,充入
C.将容器的体积压缩 D.保持容积不变,充入
(2)对于的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是___________。
A. B.
C. D.
(3)下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是___________。
A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.升高温度,可以提高活化分子的能量,会减慢反应速率
C.加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分比虽然没变,但可以加快反应速率
D.通过压缩体积增大压强,可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
【答案】(1)CD
(2)B
(3)D
【解析】(1)A.压强不变的情况下,充入He,容器的体积增大,反应物和产物浓度减小,反应速率减小,A错误;
B.保持容积不变,充入He,He不参与反应,反应物和产物浓度不变,反应速率不变,B错误;
C.将容器的体积压缩,反应物和产物浓度增大,反应速率增大,C正确;
D.保持容积不变,充入H2,反应物浓度增大,随着反应进行,生成物浓度也会增大,反应速率增大,D正确;
故答案选CD。
(2)将选项中的反应速率都用A2表示,且统一单位可得
A.v(A2)=0.267mol/(L·s);
B.v(A2)=0.4mol/(L·s);
C.v(A2)=0.3mol/(L·s);
D.v(A2)=0.3mol/(L·s);
故答案选B。
(3)A.增大反应物浓度,增大了活化分子的数量,活化分子百分数并没有增大,A错误;
B.升高温度,提高了活化分子的能量,活化分子百分数增大,反应速率增大,B错误;
C.加入催化剂可降低活化能,活化分子百分比增大,C错误;
D.压缩体积增大压强,提高了单位体积内活化分子数,从而提高了反应速率,D正确;
故答案选D。
地 城
考点02
化学平衡
9.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)可逆反应2NO2(红棕色) N2O4(无色)达到化学平衡时,有关说法正确的是
A.反应停止了 B.体系中不存在N2O4
C.红棕色消失 D.NO2浓度不再改变
【答案】D
【解析】A.化学平衡状态为动态平衡,达到平衡状态时正逆反应速率相等,反应不会停止,选项A错误;
B.可逆反应中,反应物不可能完全转化成生成物,所以体系中一定存在N2O4,选项B错误;
C.该反应为可逆反应,NO2不可能完全转化成N2O4,所以红棕色不会消失,选项C错误;
D.达到平衡状态时,各组分的浓度不再变化,则NO2的浓度不再变化,选项D正确;
答案选D。
10.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)以下说法正确的是
A.影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂
B.在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率,从而提高原料的平衡转化率
C.任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性
D.凡是影响反应速率的因素,都可以使化学平衡发生移动
【答案】C
【解析】A.影响化学反应速率的因素除了浓度、压强、温度和催化剂外,还有其他因素,例如接触面积等,A错误;
B.在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率,但不能提高原料的平衡转化率,B错误;
C.任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性,C正确;
D.凡是影响反应速率的因素,不一定都可以使化学平衡发生移动,例如对于反应前后体积不变的反应,压强的改变不能影响平衡,D错误;
答案选C。
11.(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)下图中曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s);ΔH<0的反应过程。若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是
A.加入催化剂 B.增大Y的浓度
C.降低温度 D.增大体系压强
【答案】AD
【解析】a曲线变为b曲线,反应速率增大,但平衡不移动。加入催化剂可实现此目的。又因为该反应是反应前后气体体积不变的反应,故增大体系压强也可实现此目的,因此答案选AD。
12.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A.用排饱和食盐水的方法收集氯气
B.增大压强,有利于SO2和O2反应生成SO3
C.在Fe3++3SCN-Fe(SCN)3反应达平衡时,增加KSCN的浓度,体系颜色变深
D.合成氨工业选择高温(合成氨反应为放热反应)
【答案】D
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用。
【解析】A.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,化学平衡逆向进行,减小氯气溶解度,能用勒沙特列原理解释,故A不符合题意;
B.SO2和O2反应生成SO3,是气体体积缩小的反应,增大压强,有利于平衡正向移动,故B不符合题意;
C.增加KSCN的浓度,有利于平衡向正反应方向移动,Fe(SCN)3浓度增大,体系颜色变深,故C不符合题意;
D.合成NH3的反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,但升高温度为加快反应速率,与平衡移动无关,故D符合题意;
故答案选D。
13.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)反应A(g)+3B(g)2C(g) 达到平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】反应A(g)+3B(g)2C(g)的焓变,即该反应正向放热,反应达到平衡后,降低温度,正逆反应速率都将减小,降低温度,平衡将向放热反应移动,即平衡向正反应方向移动,故答案为C。
14.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)如图是合成氨反应的正、逆反应速率随反应时间变化的示意图,有关叙述错误的是
A.状态I和状态II时,反应均处于平衡状态
B.状态I变化为状态II的过程,称为化学平衡移动
C.时刻平衡向正反应方向移动,是由增大压强引起的
D.同一种反应物在状态I和状态II时,浓度不相等
【答案】C
【解析】A.状态I和状态II时,正、逆反应速率相等,反应均处于平衡状态,故A正确;
B.状态I改变条件瞬间正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行到达状态II,化学平衡发生移动,故B正确;
C.t1时刻平衡正向移动,根据图像可知,正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不变,所以改变的条件是增大反应物浓度,不是改变的压强,故C错误;
D.由于平衡发生了移动,所以反应物、生成物的浓度均发生变化,故D正确;
故答案为:C;
15.(2024·高一下·上海市奉贤中学·期末)恒温恒容,投入CO和水蒸气发生反应,能说明该反应达到化学平衡状态的是_______。
A.气体密度不再变化
B.形成2molO-H键的同时断裂个H-H键
C.
D.氢气体积分数不再变化
反应达平衡后,能提高的平衡转化率的措施是_______。(写出一条措施)
【答案】 D 增大CO浓度或移走产物
【解析】A.混合气体的质量不变,容器体积不变,则气体密度一直不变,不能说明该反应达到化学平衡状态;
B.形成2molO-H键的同时断裂个H-H键,即生成1mol的同时消耗1mol,不能说明该反应达到化学平衡状态;
C.,不能说明正反应速率等于逆反应速率,不能说明该反应达到化学平衡状态;
D.氢气体积分数不再变化,则正反应速率等于逆反应速率,能说明该反应达到化学平衡状态;故选D;
增大CO浓度或移走产物,可以使正向移动,提高的平衡转化率。
16.(2025·高一下·上海市徐汇中学·期末)处理SO2尾气时,工业上先用NaOH溶液吸收SO2,再用CaO使NaOH再生:
(1)写出NaOH溶液吸收SO2的方程式_______。
(2)CaO在水中存在如下转化:、。从平衡移动的角度,简述上述过程中NaOH再生的原理_______。
【答案】(1)
(2)向溶液加入后,,浓度减小,平衡正向移动,浓度增大,实现再生。
【解析】(1)为酸性氧化物,能与溶液反应,用溶液吸收的方程式为:;
(2)用溶液吸收所得溶液为溶液,加入,发生反应,,,浓度减小,平衡正向移动,浓度增大,实现再生。
(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
17.该反应的化学方程式为_____。
18.反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为_____。
19.若X、Y、Z均为气体,反应达平衡后,若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍,达新平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该正反应为_____的反应(填“”或“”);达新平衡时,容器内混合气体的平均分子量比原平衡时_____(填增大、减小或相等)。
20.此反应达平衡后,若只加大体系压强,Z的物质的量减少,若Y是气体,则X的聚集状态是_____。
【答案】17. 18. 19. 减小 20.固体或液体
【解析】17.根据图像,0~2min内X 物质的量减少0.3mol、Y物质的量减少0.1mol、Z物质的量增加0.2mol,则X和Y是反应物、Z是生成物,化学计量数比等于变化物质的量之比,2min后各物质物质的量不变且不为0,说明达到平衡状态,所以该反应方程式为 ;
18.反应开始至2min,气体Z的物质的量增加0.2mol,气体Z的平均反应速率为;
19.若X、Y、Z均为气体,反应达平衡后,若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍,平衡逆向移动,达新平衡时,容器内温度将降低,说明逆反应吸热,则该正反应为放热反应,正反应;达新平衡时,气体物质的量增多,容器内混合气体的平均分子量比原平衡时减小。
20.此反应达平衡后,若只加大体系压强,Z的物质的量减少,说明平衡逆向移动,则正反应气体物质的量增多,若Y是气体,则X的聚集状态是固体或液体。
(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)在恒压密闭容器中投入、,发生反应 。测得压强在和下,的平衡转化率随温度的变化如图所示。回答下列问题:
21._______为。
A. B. C.无法判断
22.忽略温度压强的影响,点反应放出_______热量。
23.平衡时M点对应的容器体积为,则525℃时_______。(要求化简)
24.推测的平衡转化率点小于点的原因是_______。
【答案】21.A 22.725.2 kJ 23.10V 24.M点的压强小于N点
【解析】21.该反应是气体分子数减小的反应,增大压强时平衡正向移动,SO2平衡转化率增大,即压强越大,SO2平衡转化率越大,则为,为,故答案为:A。
22.根据图像可知N点时SO2平衡转化率为92.5%,反应的SO2的物质的量为,生成的SO3的物质的量也为7.4 mol,,该热化学方程式的意义为2摩尔气态SO2和1摩尔气态O2完全反应生成2摩尔SO3时放出的热量为196kJ,现生成7.4mol SO3,放出的热量为725.2 kJ。
23.M点时SO2平衡转化率为90%,列三段式为:
因此该温度下。
24.M点和N点温度不同,压强也不同,T(M)<T(N)该反应的正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,N点的转化率应比M点的转化率小,与题意不符;P(M)<P(N)该反应是气体分子数减小的反应,压强越大,转化率越高,因此的平衡转化率点小于点的原因是压强引起的,故答案为:M点的压强小于N点。
(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)回答下列问题:
25.某酸性工业废水中含有。光照下,草酸(,二元弱酸)能将其中的转化为,同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出上述反应的离子方程式:_______。
研究发现,少量铁明矾可对该反应起催化作用。
在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始和一定浓度草酸溶液的用量,做了以下对比实验。分析回答下列问题:
实验编号
初始pH
废水样品体积/mL
草酸溶液体积/mL
蒸馏水体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
a
20
26.a=_______。
测得实验①和实验②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
27.实验①和②的结果表明_______。
28.实验①中时间段的反应速率_______(用代数式表示)。
研究者对铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设,并进行相关验证。(溶液中的浓度可用仪器测定)
29.请完成假设二和假设三:
假设一:起催化作用。
假设二:_______起催化作用。
假设三:_______起催化作用。
30.设计实验验证上述假设一:控制其他试剂及反应条件与上表中的实验①相同,用等物质的量的_______代替实验①中的铁明矾,进行对比实验,用仪器测定溶液中的浓度。
A. B. C. D.
31.若实验结果为_______,说明存在能加快反应,则假设一成立。
【答案】25.Cr2O+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O 26.20 27.其他条件相同时,溶液的初始值越小,反应速率越快或溶液的对反应速率有影响 28. 29. Al3+起催化作用 起催化作用 30.C 31.若溶液中c(Cr2O)大于实验①中c(Cr2O),则假设一成立;若两溶液中的c(Cr2O)相同,则假设一不成立
【解析】25.草酸中碳元素化合价为+3价,氧化产物为CO2,被氧化为+4价,化合价共升高2价,Cr2O转化为Cr3+,化合价共降低了6价,根据电子守恒,参加反应的Cr2O与草酸的物质的量之比为是1∶3;再结合元素守恒、电荷守恒可得离子方程式为Cr2O+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O;
26.①②中pH不同,是探究pH对速率的影响,根据实验①可知溶液的总体积是100mL;②③中初始pH相同,则应是探究不同浓度时草酸对速率的影响,通过控制溶液的总体积相同,草酸的用量不同来达到目的,根据溶液的总体积是100mL,则实验③中a=20;
27.实验①②中初始pH不同,据图可知实验①中反应速率更快,所以结果表明溶液pH越小,反应的速率越快,即溶液pH对该反应的速率有影响;
28.根据方程式可知v(Cr3+)=2v(Cr2O)=mol/(L·min);
29.根据铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]组成分析,作出假设二:Al3+起催化作用;假设三:起催化作用;
30.要证明Fe2+起催化作用,需做对比实验,再做没有Fe2+存在时的实验,所以要选K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,由于需要控制Al3+和浓度比,所以不选用K2SO4和Al2(SO4)3,故选C;
31.用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验;反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O)大于实验①中c(Cr2O),则假设一成立;若两溶液中的c(Cr2O)相同,则假设一不成立。
32.(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)已知合成氨反应。关于合成氨反应的研究发展方向是探索低温催化剂,基于目前工业合成氨的反应条件,请从速率、平衡以及综合效益的角度阐述聚焦研发低温催化剂的理由:_______。
【答案】研发低温催化剂,可以在较低温度下提供足够大的反应速率以保证生产效率;同时,低温有利于平衡正向移动,提高产率;并且,低温操作能节约能源,降低生产成本
【解析】加催化剂可以加快反应速率,提高生产效率,升高温度也可以加快反应速率,但合成氨反应的∆H<0,即正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,不利于提高产率,且温度越高,消耗的能源越多,对设备的要求也越高,会增加生产成本,因此开发低温催化剂,可以在较低温度下提供足够大的反应速率以保证生产效率;同时,低温有利于平衡正向移动,提高产率;并且,低温操作能节约能源,降低生产成本。
(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)合成氨反应机理的部分过程如下图所示。已知原子周围均满足8电子结构。
33.写出中间体X的结构_______。
34.研究发现,使用系催化剂时,在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的速率决定步骤。实际工业生产时,在恒容条件下,将控制在1.8~2.2之间,比二者在方程式中的化学计量数之比3小,分析其原因是:_______,_______。
【答案】33. 34. 提高N2在合成气中比例,增大N2在催化剂表面的吸附活化总量,加快反应速率; 利于提高H2的转化率
【解析】33.由图可知,中间体X结合一个氢原子生成氨气和在催化剂表面的N≡,则中间体X的结构为;
34.减小相当于增大氮气的浓度,增大氮气的浓度,可以增大氮气在催化剂表面的吸附活化总量,加快决速步的速率从而加快反应速率;增大反应物N2的浓度也可以使平衡向正反应方向移动,增大氢气的转化率。
35.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)(正反应吸热) ΔH=180.0kJ/mol
(1)N2、O2分子中化学键的键能分别是946mol•L-1、497mol•L-1,则NO分子中化学键的键能为 ___________kJ/mol。
(2)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则NO的反应速率v(NO)=___________。
(3)若反应是在恒温恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志 ___________。
A.消耗1mol N2同时生成1mol O2
B.混合气体密度不变
C.容器内气体质量保持不变
D.2v正(N2)=v逆(NO)
(4)一定条件下,按n(NO):n(O2)=2:1的比例向反应容器充入NO、O2,发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如图,下列分析正确的是 ___________。
A.压强大小关系:p1>p2
B.该反应正反应为吸热反应
C.400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D.500℃、p1条件下,充入氦气,混合气体颜色变深
【答案】(1)631.5
(2)0.1mol/(L•min)
(3)AD
(4)C
【解析】(1)设NO分子中化学键的键能为x,根据ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能,则(946mol•L﹣1+497mol•L﹣1)﹣2x=180.0kJ/mol,解得x=631.5mol•L﹣1,
故答案为:631.5;
(2)已知N2和O2起始物质的量均为1mol,根据5分钟后O2的物质的量为0.5mol可知,O2的物质的量变化量△n=0.5mol,根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比可得,NO的物质的量变化量为△n=1mol,则NO的反应速率v(NO)= =0.1mol/(L•min),
故答案为:0.1mol/(L•min);
(3)A.消耗1mol N2同时生成1mol O2,说明达到平衡状态,故A正确;
B.反应前后气体质量和体积不变,混合气体密度不变不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.容器内气体质量始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.2v正(N2)=v逆(NO),表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故D正确;
故答案为AD;
(4)A.2NO(g)+O2 (g)⇌2NO2(g)是正方向体积减小的反应,增大压强平衡正移,则NO的转化率会增大,由图可知,相同温度下,p2时NO的转化率大,则p2时压强大,即p1<p2,故A错误;
B.图中NO转化率随着温度升高减小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,故B错误;
C.根据图象,400℃、p1条件下,NO的平衡转化率为40%,将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2:1充入反应容器,则O2的平衡转化率也为40%,故C正确;
D.500℃、p1条件下,充入氦气,总压增大,分压不变,平衡不变,混合气体颜色不变,故D错误;
故答案为C。
(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)二甲醚是一种重要的化工原料,也能以为原料制备得到。方法如下:
Ⅰ.
伴随发生下面的副反应:
Ⅱ.
恒压条件下,在密闭容器中制备二甲醚。按照投料,
的平衡转化率以及、二甲醚的选择性随温度变化情况如下图所示。
已知:的选择性
的选择性
的平衡转化率
36.下列说法正确的是_______。
A.当反应达到平衡时,
B.曲线①表示二甲醚的选择性
C.温度越低越有利于工业生产二甲醚
D.引入催化剂可增加活化分子百分数,提高的平衡转化率
37.分析在200~350℃的范围内,的平衡转化率出现如图所示变化的原因:_______。
【答案】36.B 37.温度较低时(200~280℃时)以反应Ⅰ为主,反应放热,升温平衡逆向移动,CO2平衡转化率降低;温度较高时(280℃~350℃时)以反应Ⅱ为主,反应吸热,升温平衡正向移动,CO2平衡转化率升高
【分析】反应Ⅰ.为放热反应;反应Ⅱ.为吸热反应;随着温度升高,反应I逆向移动,CH3OCH3的选择性降低,曲线①代表,CH3OCH3的选择性;反应Ⅱ正向移动,CO的选择性升高,曲线③代表CO的选择性;曲线②代表CO2的平衡转化率。
36.A.反应I中CO2和H2按照1:3反应,而反应Ⅱ中CO2和H2按照1:1反应,当反应达到平衡时,,A错误;
B.根据以上分析,曲线①表示CH3OCH3的选择性,B正确;
C.温度过低反应速率太慢,生产周期长,工业生产要考虑生产效率,因此温度过低不利于二甲醚的工业生产,C错误;
D.引入催化剂能加快反应速率,但不能提高平衡转化率,D错误;
故选B;
37.在200~350℃的范围内,CO2的平衡转化率出现如图所示变化的原因:温度较低时(200~280℃时)以反应Ⅰ为主,反应放热,升温平衡逆向移动,CO2平衡转化率降低;温度较高时(280℃~350℃时)以反应Ⅱ为主,反应吸热,升温平衡正向移动,CO2平衡转化率升高。
38.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)可逆反应的图像如图甲所示,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其图像如图乙所示。
(1) ___________(填字母、D:无法确定,下同)。
(2) ___________。
(3) ___________。
(4)图甲阴影面积___________图乙阴影面积。
【答案】(1)B
(2)B
(3)A
(4)C
【解析】(1)乙中加了催化剂,化学反应速率变快,即a1<a2,故选B;
(2)时反应达到平衡,乙中加了催化剂,化学反应速率变快,即b1<b2,故选B;
(3)乙中加了催化剂,化学反应速率变快,达到平衡的时间变短,t1>t2,故选A;
(4)阴影面积为反应物浓度的变化量,由于催化剂不影响平衡移动,则两图中阴影部分面积相等,故选C。
39.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)针对反应(正反应放热),如图表示的的变化图。可见反应在、时都达到了平衡,而、时都改变了个条件。
(1)时扩大容器的体积,请在图中画出时逆反应的变化趋势。___________。
(2)试判断时可能改变的条件是___________。
【答案】(1)
(2)升高温度
【解析】(1)t4时扩大容器的体积,压强减小,正逆反应速率减小,平衡逆向进行,逆反应速率减小,达到新的平衡状态,据此在图中画出t4∼t5时逆反应的变化趋势为:;
(2)t2时逆反应速率增大,平衡逆向进行,随着时间延长,逆反应速率减小,达到新的平衡状态,反应速率大于原平衡状态的反应速率,据此判断t2时可能改变的条件是升高温度。
(2025·高一下·上海市交通大学附属中学·期末)I.用处理氮氧化物
反应原理:
40.在催化剂的作用下,反应分两步进行。
第一步:;
第二步反应为_____。
41.反应的速率方程表达式:,k为速率常数,与温度、活化能有关。为提高反应速率,可采取的措施是_____。(不定项)
A.升温 B.恒容时,再充入 C.改用更高效催化剂 D.恒压时,再充入
Ⅱ.用制备尿素
反应原理:
42.反应过程中的能量变化如下图。下列说法正确的是_____。
A.为合成尿素反应的中间产物
B.恒压,降低氨碳比,反应I中的平衡转化率会降低
C.反应I、Ⅱ都是放热反应
D.平衡时移走产物,平衡向正反应方向移动
43.若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和合成尿素,下列能说明反应已经达到平衡状态的是_____(不定项)
A.的体积分数不再变 B.化学平衡常数K不变
C. D.体系中气体的密度不变
【答案】40. 41.AC 42.A 43.AD
【解析】40.观察知,总反应等于两步反应的加和,那么用总反应方程式减去第一步反应的方程式可得到第二步反应的方程式,所以第二步反应为。
41.A.升温,速率常数变大,反应速率加快,A正确;
B.由反应的速率方程表达式知,恒容时,再充入CO,不影响反应速率,B错误;
C.改用高效催化剂,速率常数变大,反应速率加快,C正确;
D.恒压时,再充入Ar,容器的体积增大,减小,反应速率减小,D错误;
故选AC。
42.A.开始不存在,中间过程存在,最后不存在,说明它是合成尿素反应的中间产物,A正确;
B.恒压,降低氨碳比,可视为增大CO2的量带来的影响,那么反应I中的平衡转化率会升高,B错误;
C.由图知,反应I的反应物总能量高于生成物总能量,反应I是放热反应,而反应Ⅱ都是吸热反应,C错误;
D.是固体,平衡时移走产物,平衡不移动,D错误;
故选A。
43.A.由于容器中初始加入了等物质的量的和,结合方程式中二者的计量数知,的体积分数是变量,当其体积分数不再变化,能说明达到平衡状态,A符合题意;
B.化学平衡常数K只和温度有关,恒温恒容时K不变不能说明达到平衡状态,B不符合题意;
C.达到平衡时正逆反应速率相等,结合方程式中二者的计量数知,不能说明正逆反应速率相等,才能说明正逆反应速率相等,C不符合题意;
D.恒容条件下,体积为定值,结合反应方程式知,在达到平衡之前,气体总质量一直在减小,则气体的密度是变量,当体系中气体的密度不变时,说明反应达到了平衡状态,D符合题意;
故选AD。
44.(2025·高一下·上海市交通大学附属中学·期末)在Haber-Bosch工艺开发前,Frank于1908年开发了一种通过碳化钙合成氨的方法。
(1)写出以、和C为原料合成的反应热化学方程式___________。
(2)根据热化学方程式,说明碳化钙合成氨的方法的缺点___________。
【答案】(1)ΔH=+175.2kJ/mol
(2)该反应为吸热反应,能耗高
【解析】(1)将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律可知,反应①+②+③得到反应,则反应△H=(+557.8kJ/mol)+(—288.4 kJ/mol)+(—94.2 kJ/mol)=+ 175.2kJ/mol,则反应的化学方程式为ΔH=+175.2kJ/mol,故答案为:ΔH=+175.2kJ/mol;
(2)由热化学方程式可知,与合成氨反应相比,碳化钙合成氨的方法的缺点是该反应是吸热反应,耗能大,故答案为:该反应为吸热反应,能耗高。
地 城
考点03
化工生产
45.(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)在硫酸工业生产中,为了有利于的转化,采用了中间有热交换器的转化器(见图)。下列说法中,错误的是
A.通过热交换器实现了热能的充分利用
B.b、c两处的混合气体成分含量不同,温度不同
C.a、d两处的混合气体成分含量不同,温度不同
D.气体温度比较:
【答案】B
【分析】该装置中发生SO2在加热、催化剂的条件下和O2反应转化为SO3的反应,反应放热,热交换器的作用是预热待反应的气体;b处通入的是反应气体,即SO2、空气,在热交换器中进行加热,没有催化剂,没有发生反应,c出来的气体是被预热的气体,其成分与a气体相同,但温度升高了,再进入装置中,发生反应到达a处,a处气体是反应物第一次催化反应后的气体,成分中增加了SO3,温度比c处的高。d处是第二次催化后的气体,SO3的含量比a处的高,温度与a处也不相同,由此分析。
【解析】A.该反应放热,热交换器的作用是预热待反应的气体,b处通入的是反应气体,即SO2、空气,在热交换器中进行加热,通过热交换器实现了热能的充分利用,A正确;
B.根据装置图可知,从b进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气,经过热交换器后从c处出来的是热的气体,成分与b处相同, c处出来的气温度高于b处,两处气体含量相同,温度不同,B错误;
C.a处加热条件下生成的SO3,气体温度高;当经过热交换器后被冷的气体降温,d处是第二次催化后的气体,SO3的含量比a处的高,温度与a处也不相同,故a,d两处气体的成分含量不相同,温度不同,C正确;
D.b处进入的气体是净化后的原料气,主要成分是SO2、空气等,气体的温度为常温。c出来的气体是被预热的气体,其成分与b气体相同,但温度升高了。a处气体是反应物第一次催化反应后的气体,成分中增加了SO3,温度比c处的高,温度:a>c>b,D正确;
故选B。
46.(2025·高一下·上海市徐汇中学·期末)符合合成氨工业生产实际的是
A.增大N2的浓度有利于N2提高转化率
B.温度选择500℃有利于平衡正移
C.催化剂能提高反应物的转化率
D.液化氨气正反应速率减慢
【答案】D
【解析】A.增大N2的浓度会降低氮气的转化率,故A错误;
B.该反应为放热反应,高温不利于平衡正向移动,采用高温是为了提高反应速率,故B错误;
C.催化剂只能加快反应速率,不影响平衡移动,不改变转化率,故C错误;
D.液化氨气,降低的生成物的浓度,使平衡正向移动,正反应速率逐渐减小,故D正确;
故选:D。
47.(2024·高一下·上海市奉贤中学·期末)科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:,反应放热。在低温下获得高产率。反应过程如下图。
下列说法不正确的是
A.图中2个分子最终都参与了反应
B.过程Ⅰ为吸热过程,过程Ⅲ为放热过程
C.使用催化剂提高了化学反应速率和平衡转化率
D.使用催化剂缩小反应物和生成物的能量差
【答案】CD
【解析】A.由图可知过程Ⅰ和过程Ⅱ都存在水分子中的化学键断裂,过程Ⅲ中生成了水分子,因此水参与了反应的所有过程,故A项正确;
B.过程Ⅰ和过程Ⅱ都存在水分子中的化学键断裂,化学键的断裂为吸收热量的过程,为吸热反应,过程Ⅲ中生成了水分子,化学键形成释放能量的过程,为放热反应,故B项正确;
C.使用催化剂降低反应活化能,提高了化学反应速率,但不能提高平衡转化率,故C项错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,不能改变热效应,故D项错误;
故本题选CD。
48.(2024·高一下·上海市奉贤中学·期末)工业上以黄铁矿为原料制备硫酸,转化器中,采用400-500℃反应温度的原因是_______。
【答案】使催化剂保持最佳活性
【解析】采用400-500℃反应温度的原因是使催化剂保持最佳活性,加快反应速率。
(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)硫酸工业中,作催化剂时发生反应,转化率与温度、压强有关。
1.01×105Pa
5.05×105Pa
1.01×106Pa
420
0.9961
0.9972
0.9984
520
0.9675
0.9767
0.9852
620
0.8520
0.8897
0.9276
49.请根据下表信息,结合工业生产实际,选择下表中最合适的温度和压强分别是_____。
50.该反应达到平衡状态的标志是_____。(不定项)
A.压强不变 B. C.不变 D.
E.的浓度之比为 F.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
51.为了有利于的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见下图)。下列说法错误的是_____。
A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同
B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同
C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体
D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高的转化率
【答案】49.420℃、1.01×105Pa 50.AC 51.B
【解析】49.表格中显示,温度低有利于SO2的转化,在常压下,SO2的转化率已经很高了,没必要再增大压强,所以工业生产的条件选择420℃、1.01×105Pa;
50.A.该反应是气体分子总数减小的反应,随着反应进行,压强不断减小,当反应达到平衡时,压强不变,A符合题意;
B.,都为正反应速率,且不满足反应速率之比是化学计量数之比,因此反应没有达到平衡状态,B不符合题意;
C.物质浓度不变,说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.气体物质浓度相等,不能说明正反应速率等于逆反应速率,因此不能说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
E.气体物质的浓度之比等于系数比,不能说明正反应速率等于逆反应速率,因此不能说明反应达到平衡状态,E不符合题意;
F.反应达到平衡状态时,反应不会停止,正、逆反应的速率相等,但不等于零,F不符合题意;
故选AC。
51.A.根据装置图可知,从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气,经过热交换器后从b处出来的是热的气体,成分与a处相同,A正确;
B.SO2、O2在催化剂表面发生反应,因此在c处出来的气体含有生成的SO3及未反应的SO2、O2等气体,该反应是放热反应,当经过热交换器后被冷的气体降温,SO3被部分分离出来,而且混合气体再次被催化氧化,故二者含有的气体的成分含量不相同,B错误;
C.热交换器的作用是预热待反应的冷的气体,同时冷却反应产生的气体,为SO3的吸收创造条件,C正确;
D.C处气体经过热交换器后再次被催化氧化,目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3,从而可以提高SO2的转化率,D正确;
故选B。
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专题04 化学反应速率与化学平衡
地 城
考点01
化学反应速率
1.C
2.D
3.B
4.AC
5.盐酸的浓度减小,使化学反应速率减小
6.(1)0.15mol·L-1·min-1
(2)加入催化剂,使得反应的活化能有了较为明显的下降 91000
7.(1)锌完全消失所需时间 5
(2)固体表面积 锌会置换出少量的金属铜,在该条件下构成了原电池,加快了反应速率
8.(1)CD
(2)B
(3)D
地 城
考点02
化学平衡
9.D
10.C
11.AD
12.D
13.C
14.C
15.D 增大CO浓度或移走产物
16.(1)
(2)向溶液加入后,,浓度减小,平衡正向移动,浓度增大,实现再生。
17. 18. 19. 减小 20.固体或液体
21.A 22.725.2 kJ 23.10V 24.M点的压强小于N点
25.Cr2O+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O 26.20 27.其他条件相同时,溶液的初始值越小,反应速率越快或溶液的对反应速率有影响 28. 29. Al3+起催化作用 起催化作用 30.C 31.若溶液中c(Cr2O)大于实验①中c(Cr2O),则假设一成立;若两溶液中的c(Cr2O)相同,则假设一不成立
32.研发低温催化剂,可以在较低温度下提供足够大的反应速率以保证生产效率;同时,低温有利于平衡正向移动,提高产率;并且,低温操作能节约能源,降低生产成本
33. 34. 提高N2在合成气中比例,增大N2在催化剂表面的吸附活化总量,加快反应速率; 利于提高H2的转化率
35.(1)631.5
(2)0.1mol/(L•min)
(3)AD
(4)C
36.B 37.温度较低时(200~280℃时)以反应Ⅰ为主,反应放热,升温平衡逆向移动,CO2平衡转化率降低;温度较高时(280℃~350℃时)以反应Ⅱ为主,反应吸热,升温平衡正向移动,CO2平衡转化率升高
38.(1)B
(2)B
(3)A
(4)C
39.(1)
(2)升高温度
40. 41.AC 42.A 43.AD
44.(1)ΔH=+175.2kJ/mol
(2)该反应为吸热反应,能耗高
地 城
考点03
化工生产
45.B
46.D
47.CD
48.使催化剂保持最佳活性
49.420℃、1.01×105Pa 50.AC 51.B
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专题04 化学反应速率与化学平衡
3大高频考点概览
考点01 化学反应速率
考点02 化学平衡
考点03 化工生产
地 城
考点01
化学反应速率
1.(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)下列各项中,决定化学反应速率的最主要因素
A.温度 B.反应物的浓度
C.反应物化学性质 D.催化剂
2.(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生速率的因素是
A.盐酸的浓度 B.铝条的表面积 C.溶液的温度 D.加少量晶体
3.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
4.(2025·高一下·上海市徐汇中学·期末)下列措施可以加快铝与稀硫酸化学反应速率的是
A.铝片改为铝粉 B.加入少量蒸馏水
C.加入少量硫酸铜溶液 D.加入少量饱和硫酸钠溶液
故选AC。
5.(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验,实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示,对该曲线的原因是___________。
6.(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)工业上用 生产燃料甲醇,一定条件下发生反应。
(1)图1是表示一定温度下,在体积为的密闭容器中加入和一定量的后,和的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用浓度变化表示平均反应速率___________。
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线表示使用催化剂后的能量变化。请结合图像解释催化剂加快化学反应速率的原因___________,该反应消耗时,放出___________热量。
7.(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)控制变量法是化学实验的一种常用方法,下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据,分析以下数据,回答下列问题:
序号
锌的质量/g
锌的形式
c(H2SO4)/mol/L
V(H2SO4)/mL
反应前溶液的温度/℃
其他试剂
1
0.65
粒状
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粒状
0.5
50
20
2滴CuSO4溶液
4
0.65
粉末
0.8
50
20
无
5
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液
(1)判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过测定___________进行判断,在此5组实验中,其速率最快的是___________(填实验序号)。
(2)实验1和2表明___________对反应速率有影响,实验1和3对比发现实验3反应速率明显较快,主要原因是___________。
8.(2024·高一下·上海市上海师范大学附属中学闵行分校·期末)固定和利用 能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用 来生产甲醇燃料的方法 。
(1)下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是___________。
A.保持压强不变,充入 B.保持容积不变,充入
C.将容器的体积压缩 D.保持容积不变,充入
(2)对于的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是___________。
A. B.
C. D.
(3)下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是___________。
A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.升高温度,可以提高活化分子的能量,会减慢反应速率
C.加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分比虽然没变,但可以加快反应速率
D.通过压缩体积增大压强,可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
地 城
考点02
化学平衡
9.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)可逆反应2NO2(红棕色) N2O4(无色)达到化学平衡时,有关说法正确的是
A.反应停止了 B.体系中不存在N2O4
C.红棕色消失 D.NO2浓度不再改变
10.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)以下说法正确的是
A.影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂
B.在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率,从而提高原料的平衡转化率
C.任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性
D.凡是影响反应速率的因素,都可以使化学平衡发生移动
11.(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)下图中曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s);ΔH<0的反应过程。若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是
A.加入催化剂 B.增大Y的浓度
C.降低温度 D.增大体系压强
12.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A.用排饱和食盐水的方法收集氯气
B.增大压强,有利于SO2和O2反应生成SO3
C.在Fe3++3SCN-Fe(SCN)3反应达平衡时,增加KSCN的浓度,体系颜色变深
D.合成氨工业选择高温(合成氨反应为放热反应)
13.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)反应A(g)+3B(g)2C(g) 达到平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
14.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)如图是合成氨反应的正、逆反应速率随反应时间变化的示意图,有关叙述错误的是
A.状态I和状态II时,反应均处于平衡状态
B.状态I变化为状态II的过程,称为化学平衡移动
C.时刻平衡向正反应方向移动,是由增大压强引起的
D.同一种反应物在状态I和状态II时,浓度不相等
15.(2024·高一下·上海市奉贤中学·期末)恒温恒容,投入CO和水蒸气发生反应,能说明该反应达到化学平衡状态的是_______。
A.气体密度不再变化
B.形成2molO-H键的同时断裂个H-H键
C.
D.氢气体积分数不再变化
反应达平衡后,能提高的平衡转化率的措施是_______。(写出一条措施)
16.(2025·高一下·上海市徐汇中学·期末)处理SO2尾气时,工业上先用NaOH溶液吸收SO2,再用CaO使NaOH再生:
(1)写出NaOH溶液吸收SO2的方程式_______。
(2)CaO在水中存在如下转化:、。从平衡移动的角度,简述上述过程中NaOH再生的原理_______。
(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
17.该反应的化学方程式为_____。
18.反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为_____。
19.若X、Y、Z均为气体,反应达平衡后,若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍,达新平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该正反应为_____的反应(填“”或“”);达新平衡时,容器内混合气体的平均分子量比原平衡时_____(填增大、减小或相等)。
20.此反应达平衡后,若只加大体系压强,Z的物质的量减少,若Y是气体,则X的聚集状态是_____。
(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)在恒压密闭容器中投入、,发生反应 。测得压强在和下,的平衡转化率随温度的变化如图所示。回答下列问题:
21._______为。
A. B. C.无法判断
22.忽略温度压强的影响,点反应放出_______热量。
23.平衡时M点对应的容器体积为,则525℃时_______。(要求化简)
24.推测的平衡转化率点小于点的原因是_______。
(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)回答下列问题:
25.某酸性工业废水中含有。光照下,草酸(,二元弱酸)能将其中的转化为,同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出上述反应的离子方程式:_______。
研究发现,少量铁明矾可对该反应起催化作用。
在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始和一定浓度草酸溶液的用量,做了以下对比实验。分析回答下列问题:
实验编号
初始pH
废水样品体积/mL
草酸溶液体积/mL
蒸馏水体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
a
20
26.a=_______。
测得实验①和实验②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
27.实验①和②的结果表明_______。
28.实验①中时间段的反应速率_______(用代数式表示)。
研究者对铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设,并进行相关验证。(溶液中的浓度可用仪器测定)
29.请完成假设二和假设三:
假设一:起催化作用。
假设二:_______起催化作用。
假设三:_______起催化作用。
30.设计实验验证上述假设一:控制其他试剂及反应条件与上表中的实验①相同,用等物质的量的_______代替实验①中的铁明矾,进行对比实验,用仪器测定溶液中的浓度。
A. B. C. D.
31.若实验结果为_______,说明存在能加快反应,则假设一成立。
32.(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)已知合成氨反应。关于合成氨反应的研究发展方向是探索低温催化剂,基于目前工业合成氨的反应条件,请从速率、平衡以及综合效益的角度阐述聚焦研发低温催化剂的理由:_______。
(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)合成氨反应机理的部分过程如下图所示。已知原子周围均满足8电子结构。
33.写出中间体X的结构_______。
34.研究发现,使用系催化剂时,在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的速率决定步骤。实际工业生产时,在恒容条件下,将控制在1.8~2.2之间,比二者在方程式中的化学计量数之比3小,分析其原因是:_______,_______。
35.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)(正反应吸热) ΔH=180.0kJ/mol
(1)N2、O2分子中化学键的键能分别是946mol•L-1、497mol•L-1,则NO分子中化学键的键能为 ___________kJ/mol。
(2)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则NO的反应速率v(NO)=___________。
(3)若反应是在恒温恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志 ___________。
A.消耗1mol N2同时生成1mol O2
B.混合气体密度不变
C.容器内气体质量保持不变
D.2v正(N2)=v逆(NO)
(4)一定条件下,按n(NO):n(O2)=2:1的比例向反应容器充入NO、O2,发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如图,下列分析正确的是 ___________。
A.压强大小关系:p1>p2
B.该反应正反应为吸热反应
C.400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D.500℃、p1条件下,充入氦气,混合气体颜色变深
(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)二甲醚是一种重要的化工原料,也能以为原料制备得到。方法如下:
Ⅰ.
伴随发生下面的副反应:
Ⅱ.
恒压条件下,在密闭容器中制备二甲醚。按照投料,
的平衡转化率以及、二甲醚的选择性随温度变化情况如下图所示。
已知:的选择性
的选择性
的平衡转化率
36.下列说法正确的是_______。
A.当反应达到平衡时,
B.曲线①表示二甲醚的选择性
C.温度越低越有利于工业生产二甲醚
D.引入催化剂可增加活化分子百分数,提高的平衡转化率
37.分析在200~350℃的范围内,的平衡转化率出现如图所示变化的原因:_______。
38.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)可逆反应的图像如图甲所示,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其图像如图乙所示。
(1) ___________(填字母、D:无法确定,下同)。
(2) ___________。
(3) ___________。
(4)图甲阴影面积___________图乙阴影面积。
39.(2025·高一下·上海市南洋中学·期末)针对反应(正反应放热),如图表示的的变化图。可见反应在、时都达到了平衡,而、时都改变了个条件。
(1)时扩大容器的体积,请在图中画出时逆反应的变化趋势。___________。
(2)试判断时可能改变的条件是___________。
(2025·高一下·上海市交通大学附属中学·期末)I.用处理氮氧化物
反应原理:
40.在催化剂的作用下,反应分两步进行。
第一步:;
第二步反应为_____。
41.反应的速率方程表达式:,k为速率常数,与温度、活化能有关。为提高反应速率,可采取的措施是_____。(不定项)
A.升温 B.恒容时,再充入 C.改用更高效催化剂 D.恒压时,再充入
Ⅱ.用制备尿素
反应原理:
42.反应过程中的能量变化如下图。下列说法正确的是_____。
A.为合成尿素反应的中间产物
B.恒压,降低氨碳比,反应I中的平衡转化率会降低
C.反应I、Ⅱ都是放热反应
D.平衡时移走产物,平衡向正反应方向移动
43.若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和合成尿素,下列能说明反应已经达到平衡状态的是_____(不定项)
A.的体积分数不再变 B.化学平衡常数K不变
C. D.体系中气体的密度不变
44.(2025·高一下·上海市交通大学附属中学·期末)在Haber-Bosch工艺开发前,Frank于1908年开发了一种通过碳化钙合成氨的方法。
(1)写出以、和C为原料合成的反应热化学方程式___________。
(2)根据热化学方程式,说明碳化钙合成氨的方法的缺点___________。
地 城
考点03
化工生产
45.(2025·高一下·上海市复旦大学附属中学·期末)在硫酸工业生产中,为了有利于的转化,采用了中间有热交换器的转化器(见图)。下列说法中,错误的是
A.通过热交换器实现了热能的充分利用
B.b、c两处的混合气体成分含量不同,温度不同
C.a、d两处的混合气体成分含量不同,温度不同
D.气体温度比较:
46.(2025·高一下·上海市徐汇中学·期末)符合合成氨工业生产实际的是
A.增大N2的浓度有利于N2提高转化率
B.温度选择500℃有利于平衡正移
C.催化剂能提高反应物的转化率
D.液化氨气正反应速率减慢
47.(2024·高一下·上海市奉贤中学·期末)科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:,反应放热。在低温下获得高产率。反应过程如下图。
下列说法不正确的是
A.图中2个分子最终都参与了反应
B.过程Ⅰ为吸热过程,过程Ⅲ为放热过程
C.使用催化剂提高了化学反应速率和平衡转化率
D.使用催化剂缩小反应物和生成物的能量差
48.(2024·高一下·上海市奉贤中学·期末)工业上以黄铁矿为原料制备硫酸,转化器中,采用400-500℃反应温度的原因是_______。
(2025·高一下·上海市洋泾中学·期末)硫酸工业中,作催化剂时发生反应,转化率与温度、压强有关。
1.01×105Pa
5.05×105Pa
1.01×106Pa
420
0.9961
0.9972
0.9984
520
0.9675
0.9767
0.9852
620
0.8520
0.8897
0.9276
49.请根据下表信息,结合工业生产实际,选择下表中最合适的温度和压强分别是_____。
50.该反应达到平衡状态的标志是_____。(不定项)
A.压强不变 B. C.不变 D.
E.的浓度之比为 F.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
51.为了有利于的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见下图)。下列说法错误的是_____。
A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同
B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同
C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体
D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高的转化率
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