内容正文:
最新真题
专题五
化学反应速率与化学平衡
分类特训
考点1化学反应速率及其影响因素
1.(2026·河南卷,13)向一恒容密闭容器中加人物质M,发生基元反应:M(g)一N(g),N(g)
Q(g),温度为T1、T2时,各组分的物质的量浓度c与时间t的关系如图甲、图乙所示。温
度为T,时,M的浓度随时间的变化关系为lnc=lnc。一kt,k为反应M(g)一N(g)的速率
整
常数。
T
3
郑
(-T-Tou)/
0.5co
(-I-Iow)
0.5c
0
3t1
6t,
t/s
t/s
图甲
图乙
下列说法正确的是
A.T>T2
拓
B.温度为T时,M反应一半需要的时间为2n2
k
C.N的浓度达到最大值时,N的生成速率等于消耗速率
D.加入某催化剂,仅使反应N(g)—Q(g)的速率增大,则N的浓度最大值将增大
2.(2026·陕晋青宁卷,11)羟基自由基(·OH)具有强氧化性,可用于处
理有机废水。某科研团队开发了一种催化剂,将O,高效转化为·OH,
⑤催化剂
如
机理如图。下列说法错误的是
H03
A.总反应为H2O+3O3—4O2+2·OH
0
OH
Ho0°
②
B.部分·OH中的O来自于H2O
H03
C.步骤①中O3与H2O之间形成氢键
H-0
D.步骤③发生了氧化还原反应
0
3.(2025·浙江1月卷,11)下列说法正确的是
)
A.常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象,则反应2H2(g)十O2(g)一2H2O(1)在该条
件下不自发
B.3H2(g)十N2(g)一2NH(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,则反应的平衡常数减小
C.CO(g)十H2(g)=C(s)十H2O(g)△H<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.Na(s)+Cl(g)-NaCI(s)
△H<0,Na+(g)+CI(g)-NaCI(s)△H<0,
则Na(s)+2C,(g)—Na+(g)+Cr(g)△H<0
4.(2025·黑吉辽蒙卷,14)一定条件下,“BrO3一SO一[Fe(CN)。]4-一H+”4种原料按固定流
速不断注入连续流动反应器中,体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应
①一④,①②为快速反应。下列说法错误的是
()
45
①
SO+H
-HSO
②
HSO:+HT-H2 SO
6.5
5.5
③
3HSO3 +BrO;-3SO2+Br+3H
4.5
3.5
④
H2SO3+BrO3→
2.5
周期
0
20
40
t/min
BrO+6H+6[Fe(CN)-Br +6[Fe(CN)]3
⑤
+3H2O
A.原料中c(H)不影响振幅和周期
B.反应④:3H2SO3+BrO3—3SO2+Br+6H+
C.反应①一④中,H对SO的氧化起催化作用
D.利用pH响应变色材料,可将pH振荡可视化
5.(2025·安徽卷,11)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),
加入A(g
各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速
MgAg点Ng
率v=x,k为反应速率常数)。
k-2
下列说法错误的是
不平街
A.该条件下工N,平衡=飞-飞2
xM,平衡1k2
平
B.0~t时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C.若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1和xM,平衡均变大
反应时间)
D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度则xA,平衡变大
6.(2024·安徽卷,12)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO子的影响因素,测得不同条件下
SeO浓度随时间变化关系如图。
5.0
实验序号
水样体积/mL
纳米铁质量/mg
水样初始pH
①
50
8
6
3.0
③
②
②
50
2
6
①
③
50
0.0
2
8
0
46
81012
t/h
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·h1
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·河北卷,11)在水溶液中,CN可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子
分别与CN形成配离子达平衡时,l
c(金属离子)与一1gc(CN)的关系如图。
c(配离子)
10E
-10
-15
-20
5
-35
3
-lg c(CN)
46
下列说法正确的是
A.99%的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN的平衡浓度:X>Y
c(Z)
B.向Q点X、乙的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时X溶子2离子南
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN厂的物质的量:Y<Z
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
8.(2026·云南卷,17)“双碳”目标推动科技发展。一种由C0制备高附加值酒石酸二甲酯
(DMT)的路径如下:
,化(COOCH.)2电催化(CHOHCOOC亚
DMO
DMT
回答下列问题:
I.“热催化”中主反应:
i.2CO(g)+2CH ONO(g)=(COOCH3)2(1)+2NO(g)AH AS
(1)已知:4CO(g)+4CH3OH(g)+O2(g)=2(COOCH3)2(1)+2H2O(g)△H2
4NO(g)+4CH,OH(g)+02(g)-4CH,ONO(g)+2H2O(g)AH3
则△H1=
(用含△H2和△H3的代数式表示),△S
0(填“>”或“<”)。
(2)一定温度下,恒容密闭容器中只发生反应ⅰ,提高CH ONO平衡转化率的措施有
(填标号)。
A.及时移走(COOCH3)2
B.通入N2
C.增大CO和CHONO投料比
D.加入催化剂
(3)“热催化”存在两个副反应,其中生成“副产物1”(CO(OCH3)2)的副反应:
ii.CO(g)+2CH2 ONO(g)=CO(OCHa)2(g)+2NO(g)
一定条件下,CH ONO平衡转化率和产物选择性随温度变化关系如图1。
[比如:DMO选择性=
2n(生成的DMO)
n(转化的CH ONO)
×100%]
送100CH,ON0口DM0口刚产物1=副产物2
100
15.60
K130,90
90
80
斗
80
40
(130,75
6.24
70
20枚
601d
1.56
0
0.04
0.16
0.28
0.40
120130140150
160
170
温度/℃
c(DMo)/mol·L
图1
图2
①“热催化”反应较适宜的温度区间为
(填标号)。
A.120140℃
B.130~150℃
C.140160℃
②130℃,若恒容密闭容器中只发生反应i、iⅱ,当CO和CH,ONO的初始浓度分别为2mol·
L1、1mol·L1,结合图1信息,平衡时c(CHONO)=
mol·L1,反应i的K。=
(mol·L1)-2(列出计算式即可)。
Ⅱ.“电催化”中:DMO电催化DMT
(4)25℃时,DMT的生成速率v与c(DMO)关系如上图2,已知该反应的速率方程为v=
kcm(DMO),其中k为速率常数。
①当c(DMO)增加10倍,v也增加10倍,则m为
②速率常数k为
s1(列出计算式即可)。
(5)生成DMT的电极反应式为2(COOCH3)2+6H++6e=(CHOHCOOCH3)2+2Y,其中
Y为
(填结构简式)。
47应可知,每生成1molH2要消耗1molH2O,生成H2的
速率为xmol·h1,则补水的速率也应是xmol·h1,
D错误;答案选D。
[考点4]
1.DA.发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属,通过在
空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现,可在
金属表面形成一层极薄的氧化膜,这层氧化膜能有效防
锈,A不符合题意;B.阳极氧化是将待保护的金属与电
源正极连接,在金属表面形成一层氧化膜的过程,B不符
合题意;C.表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状
态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用
从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层
的一种表面处理的方法,C不符合题意;D.喷涂油漆是
将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化
膜,D符合题意;故答案选D。
2.CA.氨水浓度越大,越容易生成[Z(NH3)4]+,腐蚀
趋势越大,A正确;B.腐蚀的总反应为Zn十4NH,·H2O
-[Zn(NH3)4]2++H2个+2H2O+2OH,有OH生
成,溶液pH变大,B正确;C.该电化学腐蚀中Zn作负
极,F作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,铁电极上
的电极反应式为:2H2O十2e
=H2个十2OH,C错
误;D.根据得失电子守恒,每生成标准状况下
224mLH2,转移电子数为9,224LX2=0.02m0l,消耗
22.4 L/mol
0.010 mol Zn,D正确。
专题五化学反应速率与化学平衡
[考点1]
1.CA.温度越高,反应速率越快,相同时间内反应物消耗
越快。对比两图可知:T2温度下M浓度下降更快,反应
速率更快,因此T2>T1,A错误;B.根据题目给出的lnc
=lnco一kt,可以将公式变形为:ln
=-kt,当M反应
Co
1
一半时,c=
2o,代入得:n2
Co
=-,h号=一,
ln2=二kt,t=n2,B错误;C.N是中间产物,N浓度
增大时,N的生成速率大于消耗速率;N浓度达到最大
值后开始下降,此时的生成速率小于消耗速率,因此N
浓度最大时,生成速率等于消耗速率,C正确;D.催化剂
仅改变反应速率,不改变浓度变化的趋势:若仅增大
N(g)→Q(g)的反应速率,N生成后消耗更快,会使N
的浓度最大值减小,D错误。
2.BA.将反应机理各步的反应物和生成物抵消中间产物
后,总反应为H2O+3O3一402十2·OH,A正确;B.
由机理图可知,·OH中的H元素全部来自反应物
H2O,·OH中的O原子全部来源于O3,B错误;C.步骤
①中O,的O原子和H2O的H原子之间的虚线代表氢
键,C正确:D.步骤③中O3参与反应,生成了O2,O3中
H00
的1个0原子形成了心+,0元素的化合价发生了变
化,发生了氧化还原反应,D正确。
3.BA.根据复合判据△G=△H一T△S,该反应△H<0、
△S<0,温度较低时△G<0,故低温能自发进行,A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常
数减小,B正确;C.该反应为放热反应,则E正一E<0,
则正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;D.①:
Na(s)+2C,(g)—-NaCIs))△H,<0,②:Na*(g)+
C1-(g)一NaCI(s)△H2<0,根据盖斯定律,反应①
-反应②得到目标反应Na(s)+2C,(g)一Na+(g)
+CI(g),则△H=△H1一△H2,由于不能明确△H1、
△H2相对大小,则△H不能确定,D错误。
4.AA.根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小,A错
误;B.反应④中亚硫酸被氧化,反应的离子方程式为
3H2SO3+BrO2一3SO2-+Br-+6H+,B正确;C.由
17
于①②为快速反应,而溴酸根离子直接氧化的是亚硫
酸,所以反应①~④中,H中对SO号的氧化起催化作用,
C正确;D.根据题千信息和图像可知利用pH响应变色
材料,可将pH振荡可视化,D正确。
5.CA①AgM(g)的K名②A(g)N(g)
为K=:阅=①得到M(g)N(g,则K=+
工M,平衡
k2
2_:k,A正确B.由图可知,0~时间段,生成
k1 kik-2
k-1
M和N的物质的量相同,由此可知,生成M和N的平均
反应速率相等,B正确;C.若加入催化剂,k1增大,更有
利于生成M,则工1变大,但催化剂不影响平衡移动,
xM,*衡不变,C错误;D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)
均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物
质的量分数变大,即xA,平断变大,D正确。
6.CA.实验①中,0~2小时内平均反应速率o(SO)=
5.0×105-1.0×105)mol.L=2.0×105mol.L
2h
·h1,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SO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SO
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十反应速率加快,会导致与
SO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,B99%的X、Y转化为配离子时,溶液中(X配离子)
c(X)
c(Y)1%
c(X)
c(Y配离子一99头,则1gc0x配离子)
c(Y)
1g(Y配离子≈一2,根据图像可知,纵坐标约为一2
时,溶液中-lgcx(CN)>-lgcy(CN),则溶液中
CN的平衡浓度:X<Y,A错误。Q点时,
c(X)
c(Z)
c(X)
1g(议配离子=18(Z配离子),即(X配离子)
(Z配离子),加入少量可溶性Y盐后,会消耗CN形成
c(Z)
Y配离子,使得溶液中c(CN)减小(沿横坐标轴向右移
c(X)
c(Z)
动),l1g(X配离子)与(2配离子)曲线在Q点相交后,
随着一lgc(CN)继续增大,X对应曲线位于Z对应曲
c(X)
c(Z)
线上方,即gcX配离子)>1g(Z配离子),则
c(X)
c(Z)
(X配离子)>(Z配离子),B正确。设金属离子形成
配离子的离子方程式为金属离子十mCN一配离子,
则平衡常数K=
c(配离子)
c(金属离子)·c"(CN),lgK=
c(配离子)
lgc(金属离子一mlgc(CN)=
-1e会}-mgc(cN,中能君》
c(配离子)
-mlgc(CN)-lgK,故X、Y、Z三种金属离子形成配离
子时结合的CN越多,对应会于、-g(CN)
曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:Y>Z,则由Y、Z制
备等物质的量的配离子时,消耗CN的物质的量:Z<
Y,C错误。由P点状态移动到形成Y配离子的反应的
c(Y)
平衡状态时,一lgc(CN)不变,lg,(Y配离子增大,即
c(Y)增大,c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解
离速率>生成速率,D错误。
8,解析:()根据盖斯定律,将巴知第一个反应乘以2减去
第二个反应乘以号,得到目标反应,故△H
△H,二△H。反应1中,反应物气体总物质的量为
2
4mol,生成物仅2mol气体(DMO为液态),气体物质的
量减少,嫡减小,因此△S<0。
(2)A.及时移走液态生成物DMO,DMO为纯液体,其量
的改变不影响化学平衡移动,CH3ONO平衡转化率不
变,错误;B.恒容密闭容器中通入N2,各反应物生成物
浓度不变,平衡不移动,转化率不变,错误;C.增大CO和
CH,ONO投料比,相当于增加CO浓度,平衡正向移动,
CH:ONO转化率捉高,正确;D.催化剂只改变反应速
率,不改变平衡状态,转化率不变,错误。
(3)①该反应需要主产物DMO保持高选择性,同时保证
一定转化率。由图可知,温度在120一140℃时,主产物
的选择性较高,但CH,ONO的转化率太低,而温度在
140一160℃时,副产物2的选择性急剧升高,不利于生
产,故反应较适宜的温度区间为130一150℃,答案选B。
②130℃时CH3ONO平衡转化率为75%,初始浓度为
1mol·L,因此平衡时c(CH3ONO)=1×(1一75%)
=0.25mol·L1,两个反应中,每消耗1 mol CH3ONO
均生成1 mol NO,因此平衡c(NO)=0.75mol·L;结
合DMO选择性90%,生成DMO的CH3ONO为0.75X
90%=0.675mol/L。根据反应i,c(DMO)=
ac(CH,0No)=0.675mo/L=0.375mol/L,反应
i消耗的CH,ONO为c(CH2ONO)=0.75mol/L×(1
90%)=0.075mol/L。生成c(副产物1)=0.075mol/L-
2
0.0375mol/L:列出变化量:
2COg+2CH ONO(g(COOCH2(1)+2NO(g
变化量
0.6750.675
0.3375
0.675
mol/L
H.
CO(g)+2CHs ONO(gCO(OCH3)2(g+2NO(g)
mol1/L0.03750.075
变化量
0.0375
0.075
平衡c(C0)=(2-0.675-0.0375)mol·L-1=1.2875
mol·L1,DMO为液态不计入平衡常数(题中所给单位
亦可看出),因此反应「的平衡常数K。=
(NO)
0.752
c2(C0)·c2(CH0N0)(1.2875)2×0.252
(4)①速率方程v=kc"(DMO),当c(DMO)增加10倍,
增加10倍,可得k(10c)m=10·cm,即10"=10,因此m
=1。
②m=1,因此是=名,代入国2中任意一组数据即可。
15.60×10-6
0.40
s1或10.92X10-
0.28
s1或6.24X10-6
s-1
0.16
或1.56X106
0.04
s1。
(5)根据原子守恒配平电极反应:左侧总组成为8C、8H、
8O,右侧DMT总组成为6C、10H、6O,剩余2C、8H、2O
对应2Y,因此Y为CHOH.
答案:(1)A,-△H
2
<(2)C
(3)B0.25
0.752
(1.2875)2×0.25
(4)1
15.60×10-6
或10.92X10-6
0.40
0.28
0或6.24×106
0.16或
1.56×10-6
0.04
(5)CH OH
17
[考点2]
1.B由题图可知,当pH=7.5时,c(L2)=10名7mol·L1,
c(I5)=0.049mol·L-1,由反应①知,含I粒子满足
c徐(I厂)+c(I与)=0.1mol·L1,则c参(T)=0.1mol·L1
-c(I5)=0.051mol·L1,故反应①的平衡常数K=
c(I5)
0.049
CT):c0.051X102丽-×103,A错误
由题图可知,pH<8.73时,随pH增大,一lgc(I2)不变,
则号-K·c()=<1,c)>()当H>
c(I厂)
8,73时,-1gc(,)增大,则c(,)减小,故随pH增
c(I)
大而逐渐减小,仍存在c(I厂)>c(I),B正确。pH<8.
73时,体系中有I2(s)存在,固体用量不影响平衡,故在
平衡体系中加入少量I2(s),IO和I5的平衡浓度均不
变;pH>8.73时,体系中无L2(s)存在,加入L2(s)会使c
(L2)增大,推动反应①②的平衡右移,两者浓度均增大,C
错误。反应①X3十反应②得3I2(aq)+60H=5I
+IOg+3H2O,平衡常数K'=
00品送度
不变,K不变,若改变KI溶液的初始浓度,反应①的平
衡会发生移动,相同pH下达平衡时,c(I2)发生变化,则
c5(IT)·c(IO)的值发生改变,D错误。
2.B由反应历程可知,总反应为2CO十2CH4十O2
2 CH,COOH,据此解答。
A.该反应为化合反应,原子利用率为100%,A正确;B.
由分析可知,每消耗1molO2可生成2 mol CH,COOH,
B错误;C.由反应历程可知,催化剂RhFe有连接4个S
原子和2个S原子的,这两种类型的原子成键数目均会
发生改变,所以Rh和Fe的化合价均发生变化,C正确;
D.若以CD,为原料,由反应历程可知,会生成
CD,COOD,用H2O吸收产物时,其存在电离平衡:
CD,COOD=CD,COO+D+,CD,COO结合水电离
出的H可得到CD,COOH,D正确。
3.CA.反应物气体总物质的量为5mol,生成物为3mol,
减小压强会使平衡向气体体积增大的方向(逆反应)移
动,A不符合题意;B.该反应为放热反应,升高温度会使
平衡向吸热的逆反应方向移动,B不符合题意;C.增大
H?浓度会提高反应物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向
正反应方向移动以消耗增加的H2,C符合题意;D.恒容
充入情性气体不改变各物质浓度,对平衡无影响,D不符
合题意。
4.DNa2SiFs(s)受热分解生成NaF和SiF4两种氟化物,
NaF为离子晶体,SiF4为分子晶体,熔点:NaF>SiF4,因
此NaF为固相产物,SiF4为气相产物,则热解反应的化
学方程式为a,SiP,(s)2NaF(s)十SiE,(g),根据曲
线的变化趋势及变化比例,结合方程式可判断曲线a、b、
c分别为NaF(s)、SiF4(g)、Naz SiF6(s)。
由上述分析知,A正确;N2不与体系中任何物质反应,由
于容器恒容,因此SiF4的分压不变,仍为p1,B正确;该
反应的平衡常数K。=p(SF4),由题图可知,温度越高,
Na2SiFs分解程度越大,平衡时p(SiF4)越大,即K。越
大,由于T2温度下Na2SiF6已完全分解,因此升温至T3
时,无法释放更多的SiF4,故p?小于T温度时热解反
应的平衡常数K。,C正确;T1温度时,加入SiF4的瞬间
其分压增大,平衡逆向移动,由K。=p(SiF4)知,重新平
衡后Si℉4的分压仍为p1,Si℉4的浓度不变,故逆反应速
率不变,D错误。
5.D0.1mol·L1的FeCl溶液滴加数滴浓盐酸,生成更
多的[FeCl]-,溶液黄色加深;继续滴加1滴KSCN溶
液,[FeCL]转化为[Fe(SCN)]2+,溶液变为红色;再加
入NaF固体,[Fe(SCN)]2+转化为[FeF]3,溶液红色
褪去,变为无色;再滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未
见明显变化,说明I厂未被氧化。