内容正文:
专题09 化学反应速率与化学平衡
考点01 化学反应速率
1.【答案】B
2.【答案】B
考点02 化学平衡及其移动
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】D
9.【答案】D
10.【答案】B
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】C
试卷第1页,共3页
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专题09 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·北京海淀·期中)用焦炭还原NO的反应为。向容积均为2 L的甲、乙、丙三个容器中分别加入0.1 mol焦炭和一定量NO,恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表。
容器
温度/℃
时间/min
0
40
80
120
160
甲
4.00
3.00
2.20
1.60
1.60
乙
2.00
1.60
1.30
1.06
0.90
丙
4.00
2.90
2.00
2.00
2.00
注:的计量单位为mmol。
下列说法正确的是
A. 乙中0~40 min内平均反应速率
B. 时,反应的平衡常数值为
C. 该反应为吸热反应
D. 增加焦炭的量可提高NO的平衡转化率
2.(2025-2026高三上·北京八中·期中)某小组为探究与KI之间的反应,进行了如下实验。
实验
现象
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液
已知:;CuI为白色沉淀,可吸附;
在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。
下列结论或推断不合理的是
A. 与KI能发生反应:
B. CuI与反应的速率快于与反应的速率
C. 黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有生成
D. 与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度
考点02 化学平衡及其移动
1.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)下列事实能用平衡移动原理来解释的是
A. 压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体,气体颜色立即变深
B. 向5% H2O2溶液中加入少量MnO2固体,迅速产生大量气泡
C. 新制氯水放置一段时间后,颜色变浅
D. 锌片与稀硫酸反应时加入少量CuSO4固体,快速产生大量H2
2.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 用热的纯碱溶液更易去除油脂 B. 保存FeSO4溶液时,加入适量铁粉
C. 船底镶嵌锌块,以防船体被腐蚀 D. 工业合成氨(放热反应),选择高温
3.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)醋酸铜氨溶液(含等)净化合成氨原料气(含和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. Cu位于元素周期表d区
B. 键角:
C. CO中化学键的强度大于,使CO沸点高于的
D. 在一定范围内,低温、高压有利于原料气的净化
4.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
B. Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为CaCO3
C. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅
D. H2O2溶液中滴加FeCl3溶液,促进H2O2分解
5.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,“甲烷重整”反应()原理如下。
已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数:
温度/℃
850
1000
1200
1400
K
0.5
2
275
1772
下列说法不正确的是
A. 物质a可能是Fe3O4
B. 若增大的值,则CH4的平衡转化率降低
C.
D. 1000℃,若容器中、,则反应处于平衡状态
6.(2025-2026高三上·北京市第三中学·期中)某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A. 温度升高时不利于吸附
B. 多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C. 转化为的反应是
D. 每获得时,转移电子的数目为
7.(2025-2026高三上·北京通州·期中)向饱和氯水中加入少量亚硫酸钠固体,下列说法正确的是
A. 溶液pH减小 B. 溶液颜色变深 C. 漂白性增强 D. 导电性减弱
8.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)下列事实不能用平衡移动加以解释的是
A. 实验室用NaOH溶液吸收尾气
B. 用饱和食盐水除去中的HCl杂质
C. NaClO与浓盐酸混合产生氯气
D. 漂白粉中加入适量醋酸可增强漂白性
9.(2025-2026高三上·北京房山良乡中学·期中)某温度下,在密闭容器中进行反应:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH>0,已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01mol·L-1,测得H2的平衡转化率为60%,下列说法不正确的是
A. CO2的平衡转化率为60%
B. 升高温度平衡常数K增大
C. 该温度下反应的平衡常数K=2.25
D. 若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1,则反应逆向进行
10.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)在10 L密闭容器中充入气体X和Y,发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.40
0.10
0.080
③
800
0.20
0.05
A
下列说法正确的是
A. ①中,若5 min末测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol/(L·min)
B. ③中,达到平衡时,Y的转化率为80%
C. 800℃,该反应的平衡常数K=2.0
D. 反应焓变H>0
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
1.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)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下,
下列分析正确的是
A. 压强大小关系:p1>p2
B. 其他条件相同时,随温度升高该反应的平衡常数增大
C. 400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D. 500℃、p1条件下,该反应的化学平衡常数一定为
2.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有:
①
②
其他条件不变时,在相同时间内温度对催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是
A.
B. 使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C. 其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成的方向进行
D. 220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
3.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃,将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。
已知:
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol
下列说法不正确的是
A. C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B. c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2CO+H2O
C. 其他条件不变,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大
D. 若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
4.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 kJ·mol-1,下图表示L一定时,H2的平衡转化率(α)随X的变化关系,L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法中,不正确的是
A. X表示温度 B. L2>L1
C. 反应速率υ(M)>υ(N) D. 平衡常数K(M)>K(N)
5.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)催化重整的反应为① ,积碳是导致催化剂失活的主要原因,产生积碳的反应有② ③ 科研人员研究压强对催化剂活性的影响,在1073K时,将恒定组成的、混合气体,以恒定流速通过反应器,测得数据如图所示。
注:是以的转化率表示的催化剂活性保留分率,即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。
下列说法错误的是
A.
B. 压强越大,降低越快,其主要原因是反应①平衡逆向移动
C. 保持其他条件不变,适当增大投料时,可减缓的衰减
D. 研究表明“通入适量有利于重整反应”,因为能与C反应并放出热量
6.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)催化还原处理烟气中的转化为液态S,部分物质转化关系如图1所示。在容积可变的密闭容器中充入一定量的和,在不同压强(、)下,反应达到平衡时,的平衡转化率随温度的变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A. W为,M为
B. ②中每生成Z,③中有生成
C. 升高温度,与反应的平衡常数减小
D.
7.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)合成气(CO与混合气体)在生产中有重要应用。铁基氧载体可以实现与重整制备合成气,过程如图1.不同温度下,氧化室中气体的体积分数如图2.
下列说法不正确的是
A. 氧化室中的主要反应为
B. 由图1可知,若实现循环,理论上所得合成气中
C. 500~650℃时,氧化室中比CO更易发生副反应
D. 该方法既可制备有价值的合成气,又可减少温室气体的排放
8.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。进料浓度比[]分别为时,平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法不正确的是
A. 键断裂的同时有键断裂,则反应达到了平衡状态
B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C. a、b、c三点中a点对应的平衡转化率最高
D. 若的初始浓度为,时,
9.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)工业上用乙苯与生产苯乙烯,主要反应:
①(g)(g)+H2(g)
②
在一定压强和催化剂作用下,向恒容容器中充入等物质的量的乙苯和。达到平衡时,各物质的体积分数随温度的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 当反应混合气体的平均相对分子质量不再变化时,反应达到化学平衡状态
B. 苯乙烯和的体积分数变化差异的主要原因是消耗
C. 乙苯的平衡转化率随温度升高而升高,宜采用700℃获得更多的苯乙烯
D. 温度越高,乙苯脱氢生成苯乙烯的反应的K越大
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专题09 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·北京海淀·期中)用焦炭还原NO的反应为。向容积均为2 L的甲、乙、丙三个容器中分别加入0.1 mol焦炭和一定量NO,恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表。
容器
温度/℃
时间/min
0
40
80
120
160
甲
4.00
3.00
2.20
1.60
1.60
乙
2.00
1.60
1.30
1.06
0.90
丙
4.00
2.90
2.00
2.00
2.00
注:的计量单位为mmol。
下列说法正确的是
A. 乙中0~40 min内平均反应速率
B. 时,反应的平衡常数值为
C. 该反应为吸热反应
D. 增加焦炭的量可提高NO的平衡转化率
【答案】B
【解析】A.乙容器0~40 min内NO的物质的量减少0.40 mmol,体积为2 L,浓度变化为0.20 mmol/L,时间40 min,v(NO)= =0.005 mmol·L-1·min-1。根据反应式,v(N2)= v(NO)=0.0025 mmol·L-1·min-1,A错误;
B.甲容器平衡时NO为1.60 mmol(0.0008 mol/L),消耗2.40 mmol NO,生成N2和CO2各1.20 mmol(0.0006 mol/L)。平衡常数K= ,B正确;
C.对比甲和丙,丙反应速率更快,故温度。温度升高,平衡时从1.60 mmol增大到2.00 mmol,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,C错误;
D.焦炭为固体,增加其量不改变平衡浓度,无法提高NO转化率,D错误;
故选B。
2.(2025-2026高三上·北京八中·期中)某小组为探究与KI之间的反应,进行了如下实验。
实验
现象
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液
已知:;CuI为白色沉淀,可吸附;
在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。
下列结论或推断不合理的是
A. 与KI能发生反应:
B. CuI与反应的速率快于与反应的速率
C. 黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有生成
D. 与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度
【答案】B
【解析】A.CuI为白色沉淀,可吸附而显土黄色,在溶液中不存在,故与KI能发生反应:,A正确;
B.已知,结合第一实验,逐滴加入溶液的实验现象,应该是附着在CuI表面的先反应,故CuI与反应的速率慢于与反应的速率,B错误;
C.第二个实验,① 产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色,发生反应,剩余,② 逐滴加入溶液时,开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,此时生成了和;黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,说明溶液中的几乎全部转化为;最后黄色溶液变为无色溶液时,说明全部被还原为,C正确;
D.第二个实验中,溶液最后变为无色溶液,故最后溶液中主要为,故与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度,D正确;
故选B。
考点02 化学平衡及其移动
1.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)下列事实能用平衡移动原理来解释的是
A. 压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体,气体颜色立即变深
B. 向5% H2O2溶液中加入少量MnO2固体,迅速产生大量气泡
C. 新制氯水放置一段时间后,颜色变浅
D. 锌片与稀硫酸反应时加入少量CuSO4固体,快速产生大量H2
【答案】C
【解析】A.二氧化氮气体中存在平衡2NO2N2O4,向里推动注射器,压强变大,体积减小,导致二氧化氮浓度变大,颜色变深,不能用平衡移动原理来解释,故A不选;
B.二氧化锰可催化过氧化氢分解,不影响平衡移动,不能用平衡移动原理来解释,故B不选;
C.氯水中存在氯气与水的反应平衡,反应生成的次氯酸容易分解,导致氯气与水的反应正向移动,颜色变浅,能用化学平衡移动原理解释,故C选;
D.Zn置换出硫酸铜溶液中的Cu,与稀硫酸构成Cu、Zn原电池,从而加快反应速率,与平衡移动无关,不能用平衡移动原理来解释,故D不选;
答案选C。
2.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 用热的纯碱溶液更易去除油脂 B. 保存FeSO4溶液时,加入适量铁粉
C. 船底镶嵌锌块,以防船体被腐蚀 D. 工业合成氨(放热反应),选择高温
【答案】A
【解析】A.用纯碱溶液洗涤油污的实质是纯碱水解提供OH-,使油污在碱性条件下水解,加热使纯碱水解平衡向正反应方向移动,碱性增强,促进油污水解,所以效果更好,能从平衡移动角度来解释,故A正确;
B.加入铁还原三价铁发生氧化还原反应,不存在平衡的问题,不能用平衡移动原理解释,故B错误;
C.船底镶嵌锌块是应用原电池原理,活泼金属锌作负极被氧化,铁作正极得到保护,不能从平衡移动角度来解释,故C错误;
D.合成氨气的正反应是放热反应,若选择高温则平衡逆向移动,不利于氨的合成,不能用勒夏特列原理解释,故D错误;
答案选A。
3.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)醋酸铜氨溶液(含等)净化合成氨原料气(含和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. Cu位于元素周期表d区
B. 键角:
C. CO中化学键的强度大于,使CO沸点高于的
D. 在一定范围内,低温、高压有利于原料气的净化
【答案】D
【解析】A.Cu的核外价电子排布式为3d104s1,位于元素周期表ds区,A错误;
B.的N原子均为sp3杂化,NH3中N原子含1个孤电子对,孤电子对对成键电子的斥力大于成键电子对之间的斥力,键角小,故键角:,B错误;
C.CO和的沸点取决于分子间作用力,不能根据化学键强度判断两者的沸点,C错误;
D.该反应为放热反应且正向气体分子数减小,平衡正向移动可净化原料气,故在一定范围内,低温、高压化学平衡正向移动有利于原料气的净化,D正确;
故选D。
4.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
B. Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为CaCO3
C. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅
D. H2O2溶液中滴加FeCl3溶液,促进H2O2分解
【答案】D
【解析】A.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体中存在化学平衡:2NO2(g)N2O4(g) <0,受热后颜色加深,温度升高使平衡向吸热方向(即生成NO2)移动,符合平衡移动原理,A不合题意;
B.Na2CO3溶液将CaSO4转化为CaCO3,即CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq),因CaCO3溶解度更小,通过浓度变化驱动平衡移动,符合平衡移动原理,B不合题意;
C.新制氯水光照下颜色变浅,HClO分解导致Cl2与水的平衡Cl2+H2OHCl+HClO,不断右移,属于平衡移动的结果,符合平衡移动原理,C不合题意;
D.FeCl3作为催化剂加速H2O2分解,但催化剂不影响平衡状态,仅改变反应速率,不能用平衡移动原理解释,D符合题意;
故答案为:D。
5.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,“甲烷重整”反应()原理如下。
已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数:
温度/℃
850
1000
1200
1400
K
0.5
2
275
1772
下列说法不正确的是
A. 物质a可能是Fe3O4
B. 若增大的值,则CH4的平衡转化率降低
C.
D. 1000℃,若容器中、,则反应处于平衡状态
【答案】D
【解析】A.由反应① 可知,氢元素被还原,则铁元素被氧化,所以物质a可能是Fe3O4,故A正确;
B.若增大的值,即相当于增加CH4的浓度,则CH4的平衡转化率降低,故B正确;
C.升高温度,化学平衡常数增大,则正反应为吸热反应,故C正确;
D.1000℃,若容器中、,则,则此时反应未处于平衡状态,故D错误;
故选D。
6.(2025-2026高三上·北京市第三中学·期中)某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A. 温度升高时不利于吸附
B. 多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C. 转化为的反应是
D. 每获得时,转移电子的数目为
【答案】D
【解析】废气经过MOFs材料之后,NO2转化成N2O4被吸附,进而与氧气和水反应生成硝酸,从该过程中我们知道,NO2转化为N2O4的程度,决定了整个废气处理的效率。
【解析】
A.从可以看出,这个是一个放热反应,升高温度之后,平衡逆向移动,导致生成的N2O4减少,不利于NO2的吸附,A正确;
B.多孔材料“固定”,从而促进平衡正向移动,B正确;
C.N2O4和氧气、水反应生成硝酸,其方程式为,C正确;
D.在方程式中,转移的电子数为4e-,则每获得,转移的电子数为0.4mol,即个数为,D错误;
故选D。
7.(2025-2026高三上·北京通州·期中)向饱和氯水中加入少量亚硫酸钠固体,下列说法正确的是
A. 溶液pH减小 B. 溶液颜色变深 C. 漂白性增强 D. 导电性减弱
【答案】A
【解析】饱和氯水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+ HClO,向饱和氯水中加入少量固体,HClO 和Na2SO3发生氧化还原反应,使平衡正向移动,Cl2浓度减小,据此解答。
【解析】
A.反应生成HCl,溶液pH减小,A正确;
B.Cl2浓度减小,溶液颜色变浅,B错误;
C.次氯酸浓度减少,漂白性减弱,C错误;
D.生成的HCl、Na2SO4为强电解质,导电性增强,D错误;
故选A。
8.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)下列事实不能用平衡移动加以解释的是
A. 实验室用NaOH溶液吸收尾气
B. 用饱和食盐水除去中的HCl杂质
C. NaClO与浓盐酸混合产生氯气
D. 漂白粉中加入适量醋酸可增强漂白性
【答案】D
【解析】由化学方程式可得氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl—+HClO。
【解析】
A.氢氧化钠溶液与氯水中的盐酸和次氯酸反应,生成物的浓度减小,平衡向正反应方向移动,则用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气能用平衡移动加以解释,故A不符合题意;
B.饱和食盐水能增大氯水中的氯离子浓度,生成物的浓度增大,平衡向逆反应方向移动,有利于氯气的溶解度减小,则用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质能用平衡移动加以解释,故B不符合题意;
C.次氯酸钠与浓盐酸反应生成次氯酸钠,生成物次氯酸的浓度增大,平衡向逆反应方向移动,有利于氯气的生成,则次氯酸钠与浓盐酸混合产生氯气能用平衡移动加以解释,故C不符合题意;
D.漂白粉中的次氯酸钙与加入的适量醋酸反应生成次氯酸,次氯酸的浓度增大,漂白性增强,则漂白粉中加入适量醋酸可增强漂白性不能用平衡移动加以解释,故D符合题意;
故选D。
9.(2025-2026高三上·北京房山良乡中学·期中)某温度下,在密闭容器中进行反应:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH>0,已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01mol·L-1,测得H2的平衡转化率为60%,下列说法不正确的是
A. CO2的平衡转化率为60%
B. 升高温度平衡常数K增大
C. 该温度下反应的平衡常数K=2.25
D. 若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1,则反应逆向进行
【答案】D
【解析】A.根据题目已知信息,列三段式:
因此,二氧化碳的平衡转化率为60%,A项正确;
B.此反应为吸热反应,温度升高,平衡正向进行,平衡常数K增大,B项正确;
C.依据选项A中的三段式,该温度下平衡常数,C项正确;
D.若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01mol·L-1,则此时浓度熵,平衡正向移动,D项错误;
答案选D。
10.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)在10 L密闭容器中充入气体X和Y,发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.40
0.10
0.080
③
800
0.20
0.05
A
下列说法正确的是
A. ①中,若5 min末测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol/(L·min)
B. ③中,达到平衡时,Y的转化率为80%
C. 800℃,该反应的平衡常数K=2.0
D. 反应焓变H>0
【答案】B
【解析】A.v(N)=v(M)=Δc/Δt=0.05mol÷10L÷5min=1.0×10-3mol/(L•min),故A错误;
B.该反应前后气体总体积相同,压强对平衡无影响,③ 和② 的投料比相同,即两次平衡是等效的,达到平衡时Y的转化率与② 相同,为0.08mol/0.1mol×100%=80%,故B正确;
C. X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
起始浓度(mol/L) 0.01 0.04 0 0
转化浓度(mol/L) 0.008 0.008 0.008 0.008
平衡浓度(mol/L) 0.002 0.032 0.008 0.008
实验② 中,该反应的平衡常数K=c(M)c(N)/c(X)c(Y)=0.008×0.008/0.002×0.032=1.0,故C错误;
D.由① 和② 可知温度升高时,平衡时n(M)下降,说明温度升高平衡逆向移动,所以该反应的ΔH<0,故D错误。
故选B。
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
1.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)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下,
下列分析正确的是
A. 压强大小关系:p1>p2
B. 其他条件相同时,随温度升高该反应的平衡常数增大
C. 400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D. 500℃、p1条件下,该反应的化学平衡常数一定为
【答案】C
【解析】A.400℃时,从下到上,NO转化率增大,说明平衡正向移动即增大压强,因此压强大小关系:p2>p1,故A错误;
B.其他条件相同时,随温度升高,NO转化率降低,平衡逆向移动,因此该反应的平衡常数减小,故B错误;
C.根据加入的量之比等于计量系数之比,则转化率相等,因此在400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%,故C正确;
D.该反应是体积减小的反应,500℃、p1条件下,由于缺少容器体积,因此无法计算该反应的化学平衡常数,故D错误;
答案为C。
2.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将催化还原为。已知催化加氢的主要反应有:
①
②
其他条件不变时,在相同时间内温度对催化加氢的影响如下图。下列说法不正确的是
A.
B. 使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数
C. 其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成的方向进行
D. 220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小
【答案】D
【解析】A.根据盖斯定律:①-② 得,故A正确;
B.使用催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子的百分数,加快反应速率,故B正确;
C.反应① 是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,即向生成的方向移动,反应② 是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不发生移动,故C正确;
D.反应① 是放热反应,反应② 是吸热反应,,升高温度,反应① 平衡逆向移动,反应② 平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大,但甲醇的选择性下降,说明对反应② 速率的影响比对反应① 的大,故D错误;
故选:D。
3.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃,将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。
已知:
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol
下列说法不正确的是
A. C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B. c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2CO+H2O
C. 其他条件不变,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大
D. 若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
【答案】C
【解析】
A.根据盖斯定律结合题干信息① C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol② C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③ H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 可知,可由① -② -③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g),该反应的△H==+124kJ/mol,A正确;
B.仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的变化不明显,反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的,因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O,从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异,B正确;
C.投料比增大,相当于增大C3H8浓度,浓度增大,转化率减小, C错误;
D.根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2),D正确;
答案为:C。
4.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 kJ·mol-1,下图表示L一定时,H2的平衡转化率(α)随X的变化关系,L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法中,不正确的是
A. X表示温度 B. L2>L1
C. 反应速率υ(M)>υ(N) D. 平衡常数K(M)>K(N)
【答案】D
【解析】A.根据图象,随着X的增大,H2的平衡转化率(α)减小,X若表示温度,升高温度,平衡逆向移动,H2的平衡转化率(α)减小,故A正确;
B.相同温度条件下,压强越大,H2的平衡转化率(α)越大,L2>L1,故B正确;
C.压强越大,反应速率越快,υ(M)>υ(N),故C正确;
D.温度不变,平衡常数不变,故D错误;
故选D。
5.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)催化重整的反应为① ,积碳是导致催化剂失活的主要原因,产生积碳的反应有② ③ 科研人员研究压强对催化剂活性的影响,在1073K时,将恒定组成的、混合气体,以恒定流速通过反应器,测得数据如图所示。
注:是以的转化率表示的催化剂活性保留分率,即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。
下列说法错误的是
A.
B. 压强越大,降低越快,其主要原因是反应①平衡逆向移动
C. 保持其他条件不变,适当增大投料时,可减缓的衰减
D. 研究表明“通入适量有利于重整反应”,因为能与C反应并放出热量
【答案】B
【解析】A.根据盖斯定律,① =② -③,,A正确;
B.压强越大,降低越快,说明催化剂活性降低越快,积碳越多,其主要原因是反应③为气体体积减小的反应,加压平衡正向移动,使得积碳增多,B错误;
C.保持其他条件不变,适当增大投料时,增大浓度,使反应③平衡逆向移动,减少积碳,可减缓的衰减,C正确;
D.根据盖斯定律,① =② -③,,反应① 为吸热反应,通入适量能与C反应并放出大量的热,可减少积碳减缓的衰减,同时反应放热使得反应①正向移动,有利于重整反应,D正确;
故选B。
6.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)催化还原处理烟气中的转化为液态S,部分物质转化关系如图1所示。在容积可变的密闭容器中充入一定量的和,在不同压强(、)下,反应达到平衡时,的平衡转化率随温度的变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A. W为,M为
B. ②中每生成Z,③中有生成
C. 升高温度,与反应的平衡常数减小
D.
【答案】B
【解析】催化还原处理烟气中的转化为液态S,W和反应生成O=C=S和,由原子守恒可知W为CO,Z和反应生成,则Z为S,Y和O=C=S反应生成S和M,则Y为SO2,M为,以此解答。
【解析】
A.由分析可知,W为,M为,A正确;
B.由分析可知,Z为S,M为,Y为SO2,反应② 为2O=C=S+ SO23S+2CO2,反应③ 为+S=,结合总反应2+SO2S+2CO2可知,② 中每生成Z,③ 中有生成,B错误;
C.由图2可知,升高温度,的平衡转化率减小,说明反应2+SO2S+2CO2逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.该过程的总反应为2+SO2S+2CO2,该反应过程中气体体积减小,增大压强,平衡正向移动,的平衡转化率增大,则,D正确;
故选B。
7.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)合成气(CO与混合气体)在生产中有重要应用。铁基氧载体可以实现与重整制备合成气,过程如图1.不同温度下,氧化室中气体的体积分数如图2.
下列说法不正确的是
A. 氧化室中的主要反应为
B. 由图1可知,若实现循环,理论上所得合成气中
C. 500~650℃时,氧化室中比CO更易发生副反应
D. 该方法既可制备有价值的合成气,又可减少温室气体的排放
【答案】C
【解析】A.由图可知,氧化室中 和反应生成CO、H2和FeO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为: ,A正确;
B.由图可知,还原室中FeO和CO2反应生成和CO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为: ,氧化室中发生反应: ,若实现循环,说明生成的FeO和消耗的FeO相等,则合成气中,B正确;
C.氧化室中发生反应: ,由图可知,500~650℃时,H2的体积分数大于CO的2倍,说明氧化室中CO比更易发生副反应;
D.该过程中可以实现与重整制备合成气,可减少温室气体的排放,D正确;
故选C。
8.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。进料浓度比[]分别为时,平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法不正确的是
A. 键断裂的同时有键断裂,则反应达到了平衡状态
B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C. a、b、c三点中a点对应的平衡转化率最高
D. 若的初始浓度为,时,
【答案】D
【解析】恒容容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1,相当于不断加入c(HCl),则HCl平衡转化率不断降低,则进料浓度比c(HCl)∶c(O2)为1∶1、4∶1、7∶1分别是曲线X、Y、Z,即 。
【解析】
A.H-Cl键断裂表示正反应速率,而H-O键断裂表示逆反应速率,根据方程式可知当键断裂的同时有键断裂时即为正、逆反应速率相等,则反应达到了平衡状态,A正确;
B.由题干图像可知,其他条件相同时升高温度,HCl的平衡转化率减小,即升高温度平衡逆向移动,说明正反应是一个放热反应,即该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;
C.当温度相同时,增大的比值即增大HCl的浓度,则O2的平衡转化率增大,而HCl的平衡转化率却减小,由图像信息可知,a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高,C正确;
D.由题干图像可知,若氯化氢的初始浓度为,时,400℃时HCl的平衡转化率为84%,由三段式分析:
则K(400℃)= ,D错误;
故答案为:D。
9.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)工业上用乙苯与生产苯乙烯,主要反应:
①(g)(g)+H2(g)
②
在一定压强和催化剂作用下,向恒容容器中充入等物质的量的乙苯和。达到平衡时,各物质的体积分数随温度的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 当反应混合气体的平均相对分子质量不再变化时,反应达到化学平衡状态
B. 苯乙烯和的体积分数变化差异的主要原因是消耗
C. 乙苯的平衡转化率随温度升高而升高,宜采用700℃获得更多的苯乙烯
D. 温度越高,乙苯脱氢生成苯乙烯的反应的K越大
【答案】C
【解析】A.在恒容容器中发生反应① 、② ,只有气体物质反应及生成,混合气体的质量不变,反应① 是气体分子数增大的反应,随反应的进行,气体物质的量增加,混合气体的平均相对分子质量减小,当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,反应达到化学平衡状态,A正确;
B.发生反应① 生成的苯乙烯和的体积相等,相同温度时,苯乙烯的体积分数大于的体积分数,说明与发生反应② 而被消耗,B正确;
C.温度升高到630℃左右时,苯乙烯的体积分数较大,温度继续升高,采用700℃获得更多的苯乙烯,苯乙烯的体积分数变化不明显,但耗能较大,故宜采用630℃获得较多的苯乙烯,C错误;
D.反应① ,乙苯脱氢生成苯乙烯的反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,化学平衡常数K增大,温度越高,K越大,D正确;
答案选C。
试卷第1页,共3页
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