内容正文:
专题11 化学反应速率与化学平衡
3大高频考点
考点01 化学反应速率
考点02 化学平衡及其移动
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
考点01 化学反应速率
1.(2025-2026高三上·山东青岛即墨区·期中)除燃煤尾气中涉及一个反应为 ,下列说法正确的是
A. 反应的活化能:
B. 平衡后,恒温恒容条件下充入,平衡正向移动
C. 平衡后,升高温度,
D. 平衡后,增大浓度,增大,反应正向移动,平衡常数增大
【答案】C
【解析】A.该反应,正反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,题述关系相反,A错误;
B.恒温恒容条件下充入,各反应气体的物质的量和浓度均不变,平衡不移动,B错误;
C.升高温度后正、逆反应速率均增大;逆反应为吸热反应且活化能较大,逆反应速率的增量大于正反应速率的增量,即,C正确;
D.增大的浓度,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动;温度不变,平衡常数不变,D错误;
故选C。
考点02 化学平衡及其移动
1.(2025-2026高三上·山东省滕州第一中学·期中)根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
实验过程及现象
实验结论
A
用0.1mol⋅L-1 NaOH溶液分别中和等体积的0.1mol/LH2SO4溶液和0.1mol/LCH3COOH溶液,H2SO4消耗的NaOH溶液多
酸性:H2SO4>CH3COOH
B
向某容器中充入HI气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,气体颜色变深
增大气体压强,HI分解反应平衡正向移动
C
将等浓度等体积的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合有白色沉淀生成
二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
D
将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水,红棕色变浅(2NO2N2O4为基元反应)
活化能:Ea(正反应)<Ea(逆反应)
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.H2SO4是二元酸,CH3COOH是一元酸,通过实验不能说明H2SO4和CH3COOH的酸性强弱,A错误;
B.反应2HI(g)H2(g)+I2(g)为气体体积不变的可逆反应,压缩体积时平衡不移动,颜色变深仅因I2浓度增大,无法达到探究目的,B错误;
C.将等浓度等体积的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合发生反应Na[Al(OH)4]+NaHCO3= Al(OH)3↓+ Na2CO3+H2O,有白色沉淀生成,该反应不是两者相互促进的水解反应,C错误;
D.降温使NO2的密闭烧瓶红棕色变浅,说明平衡向生成N2O4的正反应移动,正反应为放热反应,根据ΔH = Ea(正反应) - Ea(逆反应) < 0,可得Ea(正反应)<Ea(逆反应),D正确;
答案选D。
2.(2025-2026高三上·山东省滕州第一中学·期中)(多选)工业合成氨的反应: 。在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、、。(物质i的摩尔分数:)
下列叙述错误的是
A. 图中压强由小到大的顺序为
B. 进料组成中含有惰性气体的图是①
C. 如果温度过高,会破坏催化剂活性中心,从而使其失去催化活性
D. 图①中,当、时,该反应的平衡常数
【答案】BD
【解析】A.合成氨的反应中,压强越大越有利于氨的合成,因此,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知,在相同温度下,反应达平衡时氨的摩尔分数p123,A正确;
B.对比图① 和图② 中的信息可知,在相同温度和相同压强下,图4中平衡时氨的摩尔分数较小。在恒压下充入惰性气体Ar,反应混合物中各组分的浓度减小,各组分的分压也减小,化学平衡要朝气体分子数增大的方向移动,因此,充入惰性气体Ar不利于合成氨,进料组成中含有惰性气体Ar的图是图② ,B错误;
C.当温度过高时,催化剂表面的化学键容易断裂,从而导致活性中心的失活,使活性中心的数量下降,从而影响催化剂的活性,C正确;
D.图① 中,进料组成为、,时,两者物质的量之比为3:1。假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3mol和1mol,达到平衡时氨气的含量为x mol,则有: ,时,,,平衡时N2、H2、NH3的物质的量分别,其物质的量分数分别为,则该温度下,对于 的压强平衡常数=,D错误;
故答案为:BD。
3.(2025-2026高三上·山东济南长清区·期中)相同温度和压强下,研究Cl2在不同溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)随溶液浓度的变化。在NaCl溶液和盐酸中Cl2的溶解度以及各种含氯微粒的浓度变化如图。
下列说法不正确的是
A. 由图1可知,Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl-=Cl
B. 随NaCl溶液浓度增大,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO平衡逆移,Cl2溶解度减小
C. 随盐酸浓度增加Cl2与H2O的反应被抑制,生成Cl为主要反应从而促进Cl2溶解
D. 由上述实验可知,H+浓度增大促进Cl2溶解,由此推知在稀硫酸中,随硫酸浓度增大Cl2的溶解度会增大
【答案】D
【解析】
A.由图1分析Cl2的浓度降低,Cl浓度升高,得出Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl-=Cl,故A正确;
B.增大Cl-浓度,Cl2+H2O⇌H++ Cl-+HClO平衡逆移,所以随NaCl溶液浓度增大,Cl2溶解度减小,故B正确;
C.由图2分析Cl2的浓度先降低后升高,随着盐酸浓度增加,Cl2与H2O的反应被抑制,生成Cl为主要反应,从而促进Cl2溶解,故C正确;
D.由图2分析,H+浓度一直增大,但是溶解的Cl2的浓度先降低后升高,应该是发生了反应Cl2+Cl-=Cl,促进了Cl2溶解,而在稀硫酸只提供了H+,随硫酸浓度增大,Cl2+H2O⇌H++ Cl-+HClO平衡逆向移动,Cl2的溶解度会降低,故D错误;
故选D。
4.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)(多选)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①代表
B. 反应达平衡状态时,的物质的量为
C. 其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
D. 其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
【答案】AB
【解析】起始量,C3H8O3的物质的量为1mol,故体系中C原子的物质的量为3mol。550℃时曲线① 对应的物质为5.0mol,若为5.0molCO或5.0molCH4,均会导致C原子的物质的量超过3mol,不符合题意,故曲线① 对应的物质应为H2;反应Ⅲ为放热反应,升高温度,反应Ⅲ的平衡逆向移动,CH4的物质的量减小,故曲线② 对应的物质是CH4,曲线③ 对应的物质是CO。550℃时,CO、CO2、CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol,三者所含C原子的物质的量为0.4mol+2.2mol+0.4mol=3mol,根据C原子守恒可知,此时体系中不存在C3H8O3。
【解析】
A.由分析可知,曲线① 代表H2,A正确;
B.550℃反应达平衡状态时,H2、CH4的物质的量分别为5.0mol、0.4mol,体系中不存在C3H8O3,依据氢元素守恒,可求出的物质的量为mol=7.2mol,B正确;
C.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,升高温度,反应Ⅱ平衡逆向移动会消耗CO2,反应Ⅲ平衡逆向移动会生成CO2,由题图可知,温度由400℃升高到550℃的过程中,CO2的物质的量增大,说明反应Ⅲ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动进行的程度,而反应Ⅲ平衡逆向移动会消耗H2O(且反应Ⅲ中H2O的化学计量数大于反应Ⅱ中H2O的化学计量数),故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小,C不正确;
D.反应Ⅰ是气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,反应Ⅲ是气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,其他条件不变时,平衡移动的结果,都使H2的物质的量减小,D不正确;
故选AB。
5.(2025-2026高三上·山东青岛即墨区·期中)(多选)高科技金属钛与体系中存在反应过程如表,将10.0 mol Ti与5.0 mol 放入容积为2 L的恒容密闭容器中进行反应,不同温度下,平衡时反应体系的组成如图。下列分析正确的是
过程
A.
B. 曲线Ⅱ代表的物质为
C. b点的坐标为
D. 温度下,
【答案】CD
【解析】A.根据盖斯定律,已知反应3 = 反应1 + 2×反应2,因此,代入数值: ,解得,并非-200.1,A错误;
B.反应1(生成)为放热反应,温度升高平衡逆向移动,的物质的量随温度升高而减小,对应图中下降的虚线Ⅰ;曲线Ⅱ随温度升高物质的量增大,对应吸热反应生成的气态TiCl3,并非,B错误;
C.初始Ti为10.0 mol,下平衡时剩余Ti为8.5 mol(a点数据),则参与反应的Ti为。根据Ti元素守恒:体系中所有含Ti物质的Ti原子总物质的量等于初始Ti和中的Ti原子总和(共)。已知、(c点数据),剩余Ti原子全部在曲线Ⅱ代表的气态TiCl3中: ,因此b点坐标为,C正确;
D. 的平衡常数表达式为: 结合Ti、Cl元素守恒推导:温度下,气态的物质的量为,容器体积为,因此;已知,代入计算: ,D正确;
故选CD。
6.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)(多选)某药物G在合成过程中存在异构化反应:的净消耗速率,密闭容器中投入一定浓度的A物质进行反应,当转化率取某一数值时,下列说法正确的是
A. 升高温度,一定加快
B. 如果,升高温度,一定加快
C. 如果,升高温度,一定加快
D. 不管反应是否达平衡,(为异构化反应的平衡常数)
【答案】BD
【解析】A. ,升温的变化程度不相同,无法确定一定加快,故A错;
B.如果,该反应为吸热反应,升高温度正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度,所以一定加快,故B对;
C.如果,该反应为放热反应,升高温度正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,有可能增大,故C错;
D.根据题中信息:,对于异构化方程,则,代入方程,得到,故D对;
故答案选BD。
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
1.(2025-2026高三上·山东枣庄滕州市·期中)(多选)氢气是一种清洁能源,乙醇-水催化重整可获得。主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
一定条件下,向2L恒容密闭容器中充入和,和的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 表示的平衡转化率
B. a点和b点对应反应Ⅰ的平衡常数:
C. 200℃反应达平衡时,
D. 500℃时,反应Ⅱ的平衡常数
【答案】CD
【解析】A.反应均为吸热反应,随着温度升高,反应I平衡正向移动,的转化率始终增大;随着温度升高,反应Ⅱ平衡也正向移动,不断生成水,使水的转化率降低,故代表的平衡转化率,代表的平衡转化率,A错误;
B.对于吸热反应来说,温度越高,平衡常数越大,故点对应反应I的平衡常数:,B错误;
C.由图可知,时,与水的平衡转化率都为,列出转化关系式: ,,,解得,平衡时,的物质的量为mol,的物质的量为mol,因此,C正确;
D.由图可知,时,的平衡转化率为,水的平衡转化率为,列出转化关系式:
,,,解得,平衡时,、、、的物质的量分别为9.9mol、2.3mol、1.5mol、1.8mol,时,对于反应前后气体分子数不变的反应Ⅱ来说,平衡常数,D正确;
故选CD。
2.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)加氢制的主要反应为:
在密闭容器中,、时,平衡转化率、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。
已知:选择性表示为%。下列说法错误的是。
A. 的正反应活化能大于逆反应活化能
B. CO的平衡选择性随着温度的升高而增加
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D. 450℃时,提高的值或增大压强,均能使平衡转化率达到X点的值
【答案】AC
【解析】A.已知反应① 为: 反应② 为
通过盖斯定律,用反应① 减去2倍的反应② ,得到目标反应:,其,该反应为放热反应,根据焓变与活化能的关系,正反应活化能小于逆反应活化能,故A错误;
B.CO的平衡选择性是指转化的中生成CO的比例。反应② 是生成CO的吸热反应(),温度升高时,反应② 的平衡正向移动,生成更多CO;而反应① 是放热反应(),温度升高时反应① 的平衡逆向移动,生成的量减少。因此温度越高,转化的中用于生成CO的比例越高,CO的平衡选择性随温度升高而增加,故B正确;
C.选择的温度应兼顾实际转化率和平衡转化率,在该催化剂作用下,的实际转化率最高时,温度约为,即最佳温度约为,故C错误;
D.时,X点是更高的平衡转化率:提高的值:相当于增大的浓度,反应① 和② 的平衡均正向移动,的平衡转化率提高;增大压强:反应① 是气体分子数减少的反应(反应物总分子数为5,生成物总分子数为3),增大压强平衡正向移动;反应② 是气体分子数不变的反应,压强对其平衡无影响,因此整体的平衡转化率提高。因此两种操作均能使平衡转化率达到X点的值,故D正确;
故选AC。
3.(2025-2026高三上·山东青岛黄岛区·期中)(多选)医药化工生产中产生的CHCl₃常通过燃烧法处理,有关反应如下:
①
②
1 L密闭容器中充入2 mol 和1 mol 进行上述反应,平衡体系中的转化率和、的物质的量随温度的变化如图。时的平衡转化率为50%,。下列说法正确的是
A. 曲线Y代表
B. 温度高于时以反应①为主
C. 时,
D. 时,增大压强或使用催化剂均能使曲线X上的a点移至b点
【答案】AC
【解析】首先结合题干信息分析各曲线对应物理量: 两个反应均为放热反应,温度升高平衡均逆向移动:的转化率随温度升高而降低,对应图中持续下降的虚线Z;是两个反应的反应物,随温度升高,两个平衡均逆向移动,的物质的量持续增大,对应曲线X;是反应① 的产物、反应② 的反应物,低温下以反应① 为主,温度升高平衡均逆向移动,物质的量随温度升高先减小,当反应② 占主导后,温度升高平衡均逆向移动,物质的量随温度升高后增大,对应先降后升的曲线Y。
【解析】
A.曲线X随温度升高持续上升,代表的物质的量,的转化率随温度升高而降低,对应图中持续下降的虚线Z,则曲线Y代表的物质的量,A正确;
B.温度高于时,的物质的量随温度升高逐渐增多,说明反应② 随温度升高平衡均逆向移动,物质的量增多,此时以反应② 为主,B错误;
C.℃时的平衡转化率为50%,即反应① 消耗1 mol 和;已知平衡时n()=0.5 mol,说明反应① 生成的1 mol 中有0.5 mol被反应② 消耗,则反应② 消耗,初始为1mol,平衡时剩余为,容器体积1 L,故,C正确;
D.增大压强平衡向反应气体分子数变小的方向移动,则两个反应平衡均逆向移动,的物质的量增多,能使曲线X上的a点移至b点,催化剂仅改变反应速率,不影响平衡移动,无法改变平衡时的物质的量,不能使a点移至b点,D错误;
故选AC。
4.(2025-2026高三上·山东烟台·期中)甘油和水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应I:ΔH>0
反应ΔH<0
反应III:ΔH<0
条件下,1mol和9mol发生上述反应达平衡状态时,体系中和C的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线①代表;曲线②代表C(g)
B. 550℃达平衡状态时,O(g)的物质的量为7.2mol
C. 其他条件不变,增压有利于增大平衡时的物质的量
D. 其他条件不变,在450~550℃范围,平衡时的物质的量随温度升高而减小
【答案】C
【解析】起始量,C3H8O3的物质的量为1 mol,故体系中C原子的物质的量为3 mol。550℃时曲线① 对应的物质为5.0 mol,若为5.0 molCO或5.0 mol CH4,均会导致C原子的物质的量超过3 mol,不符合题意,故曲线① 对应的物质应为H2;反应Ⅲ为放热反应,升高温度,反应Ⅲ的平衡逆向移动,CH4的物质的量减小,故曲线② 对应的物质是CH4;曲线③ 对应的物质是CO。550℃时,CO、CO2、CH4的物质的量分别为0.4 mol、2.2 mol、0.4 mol,三者所含C原子的物质的量为0.4 mol+2.2 mol+0.4 mol=3 mol,根据C原子守恒可知,此时体系中不存在C3H8O3。
【解析】
A.根据分析可知,A正确;
B.550℃反应达平衡状态时,H2、CH4的物质的量分别为5.0 mol、0.4 mol,体系中不存在C3H8O3,依据氢原子守恒,可求出水的物质的量为:,B正确;
C.反应Ⅰ是气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,反应Ⅲ是气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,其他条件不变时,平衡移动的结果,都使H2的物质的量减小,C错误;
D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,升高温度,反应Ⅱ平衡逆向移动会消耗CO2,反应Ⅲ平衡逆向移动会生成CO2,由题图可知,温度由450℃升高到550℃的过程中,CO2的物质的量增大,说明反应Ⅲ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动进行的程度,而反应Ⅲ平衡逆向移动会消耗H2O(且反应Ⅲ中H2O的化学计量数大于反应Ⅱ中H2O的化学计量数),故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小,D正确;
故选C。
5.(2025-2026高三上·山东烟台·期中)在体积相同的密闭容器中分别加入一定量的催化剂、1mol(g)和不同量的,发生反应ΔH,测得相同时间内不同水醇比下乙醇转化率随温度变化的关系如图所示。
已知:①水醇比为2:1时,各点均已达到平衡状态
②不同的水醇比会影响催化剂的催化效果
下列说法错误的是
A. ΔH>0
B. C、E两点对应的平均反应速率相同
C. A、B、C三点中C点的催化剂催化效果最低
D. A、E、F三点对应温度下化学平衡常数:
【答案】D
【解析】A.根据图中信息可知其他条件相同时,温度升高,乙醇转化率上升,所以该反应为吸热反应,△H>0,A正确;
B.起始量均为1mol(g),相同时间,乙醇的转化率相同,可知C、E两点对应的平均反应速率相同,B正确;
C.A、B、C三点温度相同,C点水醇比最大,若其他条件相同时,C点乙醇转化率应为最大,但是根据图中信息可知相同时间C点乙醇转化率最低,所以C点的催化剂催化效果最低,C正确;
D.该反应为吸热反应,温度升高,平衡常数增大,A、E、F三点对应温度下化学平衡常数:,D错误;
故选D。
6.(2025-2026高三上·山东日照校际联考·期中)向恒温恒容密闭容器中按SCl2、SO2Cl2物质的量之比1:1投料,发生反应,T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应的活化能:Ea(正)>Ea(逆)
B. 平衡后再通入N2,SCl2的分压不变
C. T1温度下,SCl2的转化率为30%
D. T1温度下,平衡后按1:1再投入反应物,重新平衡时SO2Cl2的摩尔分数增大
【答案】B
【解析】A.由图可知,温度下反应先达到平衡,所以。温度越高,反应物的摩尔分数越大,说明升高温度平衡逆向移动,该反应的正反应是放热反应, ,根据,可得,A错误;
B.恒温恒容条件下,该反应是等体积反应,平衡后再通入氮气,平衡不移动;各组分的物质的量均不变、体积不变,因而各自的分压保持不变,所以的分压不变,B正确;
C.温度下,设起始时SCl2、SO2Cl2的物质的量均为1 mol,平衡时反应物的摩尔分数为0.3。设平衡时SCl2、SO2Cl2的物质的量均为x mol,SOCl2的物质的量为y mol。则,且根据反应:,,联立解得,SCl2的转化率为:,C错误;
D.该反应是反应前后气体分子数不变的反应,该温度下,平衡后按1:1投入反应物,相当于增大压强,平衡不移动,重新平衡时SO2Cl2的摩尔分数不变,D错误;
故选B。
7.(2025-2026高三上·山东临沂·期中)(多选)在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,反应达到平衡时,测得转化率随温度的变化如图所示。
已知:为以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确的是
A.
B. a、b两点对应体系的相等
C. 压强下使用更高效的催化剂可使两条曲线重合
D. a、c两点对应容器容积的关系为
【答案】BD
【解析】A.由反应可知,此反应在气体总物质的量由 3→2 时体积缩小,故提高压强有利于平衡正向进行,转化率升高,图中曲线比曲线对应的转化率高,说明,A错误;
B.表达式为:,设初始为 2 mol,为 1 mol,平衡时转化率为 ,则平衡时:,代入得:,只与转化率有关,与温度、压强无关,由图像可知,a、b两点纵坐标相同转化率相同,则相等,B正确;
C.催化剂只改变反应速率,不改变平衡状态,不能使在不同压强条件下的平衡转化率曲线“重合”, C错误;
D.a、c两点温度相等,平衡常数相同,a点NO转化率为40%,平衡时NO、O2、NO2各物质的量为1.2mol、0.6mol、0.8mol,c点NO转化率为50%,平衡时NO、O2、NO2各物质的量为1mol、0.5mol、1mol,,,Ka=Kc,可以得出V(a)=2.7V(c),D正确;
故答案选BD。
8.(2025-2026高三上·山东省实验中学·期中)T K下,分别向三个容积不等的恒容密闭容器中投入1mol SOCl2和1mol H2S发生反应:SOCl2(g)+H2S(g)S2O(g)+2HCl(g),反应t min后,三个容器中SOCl2的转化率如图所示。下列说法正确的是
A. c、b两点一定平衡,a点一定不平衡
B. 0~t min内,正反应速率:a>c
C. T K时,该反应的平衡常数为2mol·L-1
D. V1L容器中反应达到平衡后,若再通入1mol SOCl2和2mol HCl,平衡不移动
【答案】B
【解析】A.三个容器中的 SOCl2的转化率:b>a=c,体积小时气体浓度大,浓度大时速率快,a点的转化率比b点低,说明a点达到了平衡,则可推知a点是平衡点,b、c点不是平衡点,A错误;
B.0~t min内,以SOCl2表示正反应速率,,,,容积:V1<V2<V3,所以正反应速率:va>vc,B正确;
C.根据平衡点a点列三段式: ,,C错误;
D.V1L容器中反应达到平衡后,若再通入1mol SOCl2和2mol HCl,≠K,平衡发生移动,D错误;
故答案选B。
9.(2025-2026高三上·山东省滕州第一中学·期中)一定温度下,向密闭容器中通入等物质的量的M(g)和N(g)发生反应:,该反应由两步完成:①,②,其中反应②,。测得X、Y的物质的量浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 0~30s,v(M)=0.05 mol·L-1·S-1
B. 30s时,反应k逆:k正=0.4
C. 总反应的反应速率由反应②决定
D. Y浓度达到最大值时,反应①未达到平衡状态,此时v正>v逆
【答案】A
【解析】A.① ② 反应中M、Y、Z的系数均为1,则内,M的平均反应速率为,故A错误;
B.达到平衡时,,,,则有,,故B正确;
C.由图可知,初始生成Y的速率大于X,则反应①的活化能小于反应② ,反应② 为慢反应,总反应的反应速率由反应② 决定,故C正确;
D.Y浓度达到最大值后,Y的浓度逐渐减小,反应① 未达到平衡状态且反应正向进行,所以此时v正>v逆,故D正确;
故选A。
10.(2025-2026高三上·山东日照校际联考·期中)(多选)使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇反应原理如下:
主反应:
副反应:
初始投料为,平衡时,2 MPa下乙醇和乙酸乙酯的选择性(S)随温度变化与250℃下乙醇和乙酸乙酯的选择性(S)随压强变化如图所示。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.副反应的热效应小于主反应。
下列说法错误的是
A. 曲线a表示2 MPa下S(乙醇)随温度的变化
B. M点对应条件下,n(乙醇):n(水)=10:9
C. M点与N点主反应的K值:KM<KN
D. 曲线c变化的原因是主反应逆向移动程度大于副反应
【答案】AB
【解析】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a;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b表示2MPa时乙醇选择性随温度变化的曲线;同理,c表示2MPa时乙酸乙酯选择性随温度变化的曲线,d表示250℃时乙酸乙酯选择性随压强变化的曲线。
【解析】
A.曲线a表示250℃下S(乙醇)选择性随压强变化的曲线,A错误;
B.M点时,S(乙醇)=90%,S(乙酸乙酯)=10%。根据选择性定义,设平衡时n(乙酸乙酯)=y,则n(乙醇)=18y。根据反应方程式,生成y mol乙酸乙酯的同时会消耗y mol乙醇并生成y mol水;则主反应共生成了18y+y=19y mol乙醇,同时也生成了19y mol水。故水的总物质的量为19y+y=20y。因此,平衡时n(乙醇):n(水)=18y:20y=9:10,B错误;
C.曲线b表示2 MPa时乙醇选择性随温度变化的曲线,曲线上的M点是350℃时主反应代表的乙醇的选择性,其平衡常数为;曲线d表示250℃时乙酸乙酯选择性随压强变化的曲线,曲线上的N点250℃时乙酸乙酯的选择性,其主反应平衡常数为,主反应是放热反应温度越高K值越小,则,C正确;
D.主反应、副反应是放热反应,升高温度主反应、副反应平衡均向逆反应方向移动,副反应的热效应小于主反应,主反应(乙醇)的选择性降低,则副反应(乙酸乙酯)的选择性提高,即主反应逆向移动程度大于副反应,D正确;
故选AB。
试卷第1页,共3页
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专题11 化学反应速率与化学平衡
3大高频考点
考点01 化学反应速率
考点02 化学平衡及其移动
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
考点01 化学反应速率
1.(2025-2026高三上·山东青岛即墨区·期中)除燃煤尾气中涉及一个反应为 ,下列说法正确的是
A. 反应的活化能:
B. 平衡后,恒温恒容条件下充入,平衡正向移动
C. 平衡后,升高温度,
D. 平衡后,增大浓度,增大,反应正向移动,平衡常数增大
考点02 化学平衡及其移动
1.(2025-2026高三上·山东省滕州第一中学·期中)根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
实验过程及现象
实验结论
A
用0.1mol⋅L-1 NaOH溶液分别中和等体积的0.1mol/LH2SO4溶液和0.1mol/LCH3COOH溶液,H2SO4消耗的NaOH溶液多
酸性:H2SO4>CH3COOH
B
向某容器中充入HI气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,气体颜色变深
增大气体压强,HI分解反应平衡正向移动
C
将等浓度等体积的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合有白色沉淀生成
二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
D
将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水,红棕色变浅(2NO2N2O4为基元反应)
活化能:Ea(正反应)<Ea(逆反应)
A. A B. B C. C D. D
2.(2025-2026高三上·山东省滕州第一中学·期中)(多选)工业合成氨的反应: 。在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、、。(物质i的摩尔分数:)
下列叙述错误的是
A. 图中压强由小到大的顺序为
B. 进料组成中含有惰性气体的图是①
C. 如果温度过高,会破坏催化剂活性中心,从而使其失去催化活性
D. 图①中,当、时,该反应的平衡常数
3.(2025-2026高三上·山东济南长清区·期中)相同温度和压强下,研究Cl2在不同溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)随溶液浓度的变化。在NaCl溶液和盐酸中Cl2的溶解度以及各种含氯微粒的浓度变化如图。
下列说法不正确的是
A. 由图1可知,Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl-=Cl
B. 随NaCl溶液浓度增大,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO平衡逆移,Cl2溶解度减小
C. 随盐酸浓度增加Cl2与H2O的反应被抑制,生成Cl为主要反应从而促进Cl2溶解
D. 由上述实验可知,H+浓度增大促进Cl2溶解,由此推知在稀硫酸中,随硫酸浓度增大Cl2的溶解度会增大
4.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)(多选)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①代表
B. 反应达平衡状态时,的物质的量为
C. 其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
D. 其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
5.(2025-2026高三上·山东青岛即墨区·期中)(多选)高科技金属钛与体系中存在反应过程如表,将10.0 mol Ti与5.0 mol 放入容积为2 L的恒容密闭容器中进行反应,不同温度下,平衡时反应体系的组成如图。下列分析正确的是
过程
A.
B. 曲线Ⅱ代表的物质为
C. b点的坐标为
D. 温度下,
6.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)(多选)某药物G在合成过程中存在异构化反应:的净消耗速率,密闭容器中投入一定浓度的A物质进行反应,当转化率取某一数值时,下列说法正确的是
A. 升高温度,一定加快
B. 如果,升高温度,一定加快
C. 如果,升高温度,一定加快
D. 不管反应是否达平衡,(为异构化反应的平衡常数)
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
1.(2025-2026高三上·山东枣庄滕州市·期中)(多选)氢气是一种清洁能源,乙醇-水催化重整可获得。主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
一定条件下,向2L恒容密闭容器中充入和,和的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 表示的平衡转化率
B. a点和b点对应反应Ⅰ的平衡常数:
C. 200℃反应达平衡时,
D. 500℃时,反应Ⅱ的平衡常数
2.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)(多选)加氢制的主要反应为:
在密闭容器中,、时,平衡转化率、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。
已知:选择性表示为%。下列说法错误的是。
A. 的正反应活化能大于逆反应活化能
B. CO的平衡选择性随着温度的升高而增加
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D. 450℃时,提高的值或增大压强,均能使平衡转化率达到X点的值
3.(2025-2026高三上·山东青岛黄岛区·期中)(多选)医药化工生产中产生的CHCl₃常通过燃烧法处理,有关反应如下:
①
②
1 L密闭容器中充入2 mol 和1 mol 进行上述反应,平衡体系中的转化率和、的物质的量随温度的变化如图。时的平衡转化率为50%,。下列说法正确的是
A. 曲线Y代表
B. 温度高于时以反应①为主
C. 时,
D. 时,增大压强或使用催化剂均能使曲线X上的a点移至b点
4.(2025-2026高三上·山东烟台·期中)甘油和水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应I:ΔH>0
反应ΔH<0
反应III:ΔH<0
条件下,1mol和9mol发生上述反应达平衡状态时,体系中和C的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线①代表;曲线②代表C(g)
B. 550℃达平衡状态时,O(g)的物质的量为7.2mol
C. 其他条件不变,增压有利于增大平衡时的物质的量
D. 其他条件不变,在450~550℃范围,平衡时的物质的量随温度升高而减小
5.(2025-2026高三上·山东烟台·期中)在体积相同的密闭容器中分别加入一定量的催化剂、1mol(g)和不同量的,发生反应ΔH,测得相同时间内不同水醇比下乙醇转化率随温度变化的关系如图所示。
已知:①水醇比为2:1时,各点均已达到平衡状态
②不同的水醇比会影响催化剂的催化效果
下列说法错误的是
A. ΔH>0
B. C、E两点对应的平均反应速率相同
C. A、B、C三点中C点的催化剂催化效果最低
D. A、E、F三点对应温度下化学平衡常数:
6.(2025-2026高三上·山东日照校际联考·期中)向恒温恒容密闭容器中按SCl2、SO2Cl2物质的量之比1:1投料,发生反应,T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应的活化能:Ea(正)>Ea(逆)
B. 平衡后再通入N2,SCl2的分压不变
C. T1温度下,SCl2的转化率为30%
D. T1温度下,平衡后按1:1再投入反应物,重新平衡时SO2Cl2的摩尔分数增大
7.(2025-2026高三上·山东临沂·期中)(多选)在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,反应达到平衡时,测得转化率随温度的变化如图所示。
已知:为以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确的是
A.
B. a、b两点对应体系的相等
C. 压强下使用更高效的催化剂可使两条曲线重合
D. a、c两点对应容器容积的关系为
8.(2025-2026高三上·山东省实验中学·期中)T K下,分别向三个容积不等的恒容密闭容器中投入1mol SOCl2和1mol H2S发生反应:SOCl2(g)+H2S(g)S2O(g)+2HCl(g),反应t min后,三个容器中SOCl2的转化率如图所示。下列说法正确的是
A. c、b两点一定平衡,a点一定不平衡
B. 0~t min内,正反应速率:a>c
C. T K时,该反应的平衡常数为2mol·L-1
D. V1L容器中反应达到平衡后,若再通入1mol SOCl2和2mol HCl,平衡不移动
9.(2025-2026高三上·山东省滕州第一中学·期中)一定温度下,向密闭容器中通入等物质的量的M(g)和N(g)发生反应:,该反应由两步完成:①,②,其中反应②,。测得X、Y的物质的量浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 0~30s,v(M)=0.05 mol·L-1·S-1
B. 30s时,反应k逆:k正=0.4
C. 总反应的反应速率由反应②决定
D. Y浓度达到最大值时,反应①未达到平衡状态,此时v正>v逆
10.(2025-2026高三上·山东日照校际联考·期中)(多选)使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇反应原理如下:
主反应:
副反应:
初始投料为,平衡时,2 MPa下乙醇和乙酸乙酯的选择性(S)随温度变化与250℃下乙醇和乙酸乙酯的选择性(S)随压强变化如图所示。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.副反应的热效应小于主反应。
下列说法错误的是
A. 曲线a表示2 MPa下S(乙醇)随温度的变化
B. M点对应条件下,n(乙醇):n(水)=10:9
C. M点与N点主反应的K值:KM<KN
D. 曲线c变化的原因是主反应逆向移动程度大于副反应
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专题11化学反应速率与化学平衡
3大高频考点
考点01化学反应速率
考点02化学平衡及其移动
考点03化学反应速率、平衡图像分析
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考点01化学反应速率
1.【答案】C
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考点02化学平衡及其移动
1.【答案】D
2.【答案】BD
3.【答案】D
4.【答案】AB
5.【答案】cD
6.【答案】BD
列
考点03化学反应速率、平衡图像分析
1.【答案】CD
2.【答案】AC
3.【答案】AC
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】BD
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】AB
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