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2024 年高考二轮专题强化训练(选择题)
专题13 化学反应与化学平衡训练
新课标要求:
1.了解化学反应速率的表示方法,了解化学反应速率测定的简单方法。了解化学反应是有历程的,认
识基元反应活化能对化学反应速率的影响。
2.了解化学反应是有方向的,了解化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
3.掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。
4.了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率和化学平衡的影响。
5.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
一、选择题:本题共30 小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.(2023·湖南·统考高考真题)向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
,发生反应:
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c 对应的平衡常数:
D.反应温度为
,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
1
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【详解】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x 值越小,CH4的转化率越大,则
,故A 正确;
B.b 点和c 点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b 点x 值小于c 点,则b 点加水多,反应物浓度大,
则反应速率:
,故B 错误;
C.由图像可知,x 一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向
移动,K 增大;温度相同,K 不变,则点a、b、c 对应的平衡常数:
,故C 正确;
D.该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,
反应达到平衡状态,故D 正确;
答案选B。
2.(2023·河北·统考高考真题)在恒温恒容密闭容器中充入一定量
,发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为
和
,其中
分别为反应②和③的速率常数,反应
③的活化能大于反应②。测得
的浓度随时间的变化如下表。
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A.
内,X 的平均反应速率为
B.若增大容器容积,平衡时Y 的产率增大
C.若
,平衡时
D.若升高温度,平衡时
减小
2
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【答案】D
【详解】A.由表知
内∆c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L,生成∆c(X)=2∆c(W)=0.16mol/L,但一部分X 转化
为Z,造成∆c(X)<0.16mol/L,则v(X)<
,故A 错误;
B.过程①是完全反应,过程②是可逆反应,若增大容器容积相当于减小压强,对反应
平衡向
气体体积增大的方向移动,即逆向移动,X 的浓度增大,平衡时Y 的产率减小,故B 错误;
C.由速率之比等于系数比,平衡时2v 逆(X)=v 正(Z),即
,2
=
,若
,平衡时
,故C 错误;
D.反应③的活化能大于反应②,∆H=正反应活化能-逆反应活化能<0,则
,该反应是
放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时
减小,故D 正确;
故选D。
3.(2023·重庆·统考高考真题)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容条件下,按
投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所
示。下列说法正确的是
3
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A.反应Ⅰ的
,反应Ⅱ的
B.
点反应Ⅰ的平衡常数
C.
点
的压强是
的3 倍
D.若按
投料,则曲线之间交点位置不变
【答案】C
【详解】A.随着温度的升高,甲烷含量减小、一氧化碳含量增大,则说明随着温度升高,反应Ⅱ逆向移
动、反应Ⅰ正向移动,则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零,A 错误;
B.
点没有甲烷产物,且二氧化碳、一氧化碳含量相等,投料
,则此时反应Ⅰ平衡
时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等,反应Ⅰ的平衡常数
,B 错误;
C.
点一氧化碳、甲烷物质的量相等,结合反应方程式的系数可知,生成水的总的物质的量为甲烷的3
倍,结合阿伏加德罗定律可知,
的压强是
的3 倍,C 正确;
D.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应;若按
投料,
相当于增加氢气的投料,会使得甲烷含量增大,导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变,D 错误;
故选C。
4.(2023·江苏·统考高考真题)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
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题图所示。
的选择性可表示为
。下列
说法正确的是
4
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A.反应
的焓变
B.
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】D
【详解】A.由盖斯定律可知反应
的焓变
,A 错误;
B.
为放热反应,升高温度平衡逆向移动,
的含量降低,故
的平衡选择性随着温度的升高而降低,B 错误;
C.由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高,为最佳温度范围,C 错误;
D.450℃时,提高
的值可提高二氧化碳的平衡转化率,增大压强反应I 平衡正向移动,可提高
二氧化碳的平衡转化率,均能使
平衡转化率达到X 点的值,D 正确。
故选D。
5
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5.(2023·北京·统考高考真题)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.
溶液中加入少量
固体,促进
分解
B.密闭烧瓶内的
和
的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓
中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀
反应过程中,加入少量
固体,促进
的产生
【答案】B
【详解】A.MnO2会催化 H2O2分解,与平衡移动无关,A 项错误;
B.NO2转化为N2O4 的反应是放热反应,升温平衡逆向移动, NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B 项正
确;
C.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动
无关,C 项错误;
D.加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D 项错误;
故选B。
6.(2022·重庆·统考高考真题)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)
NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2:2NaHCO3(s)
Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体,平衡后以上3 种固体均大量存在。下列说法错误
的是
A.反应2 的平衡常数为4×106Pa2
B.通入NH3,再次平衡后,总压强增大
C.平衡后总压强为4.36×105Pa
D.缩小体积,再次平衡后总压强不变
【答案】B
【详解】A.反应2 的平衡常数为
,A 正确;
B.刚性密闭容器,温度不变,则平衡常数不变,
,
,再次
达到平衡后,气体的分压不变,则总压强不变,B 错误;
6
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C.
,
,
,
,所以总压强为:
,C 正确;
D.达平衡后,缩小体积,增大压强,平衡逆向移动,温度不变,化学平衡常数不变,各组分的分压不变,
再次平衡后总压强不变,D 正确;
故选B。
7.(2022·天津·统考高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2 mol
和1 mol
,反应:
达到平衡后,再通入一定量
,达到新的平衡时,下列有关判断不正确的是
A.
的平衡转化率增大
B.
的平衡浓度增大
C.反应平衡常数不变
D.正向反应速率增大
【答案】A
【详解】A.平衡后,再通入一定量
,平衡正向移动,但是
的平衡转化率减小,A 错误;
B.平衡后,再通入一定量
,平衡正向移动,
的平衡浓度增大,B 正确;
C.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,C 正确;
D.再通入一定量
,反应物浓度增大,正向反应速率增大,D 正确;
故选A。
8.(2022·北京·高考真题)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1 所示。反应①完成
之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的
物质的量随反应时间变化如图2 所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
7
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下列说法不正确的是
A.反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为CaCO3+CH4
CaO+2CO+2H2
B.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4
C+2H2
C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D.t3之后,生成CO 的速率为0,是因为反应②不再发生
【答案】C
【详解】A.由题干图1 所示信息可知,反应①为CaO+CO2=CaCO3,结合氧化还原反应配平可得反应②为
,A 正确;
B.由题干图2 信息可知,t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,且反应过程中始终未检测到CO2,
在催化剂上有积碳,故可能有副反应
,反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2,B
正确;
C.由题干反应②方程式可知,H2和CO 的反应速率相等,而t2时刻信息可知,H2的反应速率未变,仍然为
2mmol/min,而CO 变为1~2mmol/min 之间,故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率,C
错误;
D.由题干图2 信息可知,t3之后,CO 的速率为0,CH4的速率逐渐增大,最终恢复到1,说明生成CO 的速
率为0,是因为反应②不再发生,而后副反应逐渐停止反应,D 正确;
答案选C。
8
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32.(2024 届·广东汕头·统考一模)氮氧化物的排放是导致酸雨的原因。某研究小组利用反应探究NO 的
转化:
,向体积均为IL 的两个密闭容器中分别加入2molCO
(g)和2molNO(g),探究绝热恒容和恒温恒容条件下压强随时间的变化曲线,如图所示,下列有关说
法错误的是
A.乙为恒温恒容条件下发生的反应
B.甲容器中NO 的平衡转化率为
C.反应平衡常数:M<N
D.甲容器压强先增大的原因是反应放热,产生的热量使体系温度升高,压强增大
【答案】B
【详解】A.由图可知,反应中甲容器的压强大于乙容器,则甲为绝热恒容条件下发生的反应、乙为恒温
恒容条件下发生的反应,故A 正确;
B.设恒温恒容条件下发生的反应,平衡时生成氮气的物质的量为amol,由方程式可知,平衡时,混合气
体的总物质的量物质的(4—a)mol,由气体的压强之比等于物质的量之比可得:
=
,解得a=
,则
一氧化氮的转化率为
=
,该反应为放热反应,绝热恒容条件下,反应温度升高,平衡向逆反应
方向移动,一氧化氮的转化率减小,则甲容器中一氧化氮的平衡转化率小于
,故B 错误;
9
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C.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,绝热恒容条件下,反应温度
升高,则M 点反应温度高于N 点,平衡常数小于N 点,故C 正确;
D.绝热恒容条件下,反应温度升高,会使容器中气体压强增大,则甲容器压强先增大的原因是反应放热,
产生的热量使体系温度升高,压强增大,故D 正确;
故选B。
10.(2024 届·河北·校联考一模)某密闭容器中含有X 和Y,同时发生以下两个反应:①
;
②
。反应①的正反应速率
,反应②的正反应速率
,
其中
为速率常数。某温度下,体系中生成物浓度
随时间
变化的曲线如图所示。下列说法正确
的是
A.
时,正反应速率
B.
内,X 的平均反应速率
C.若升高温度,
时容器中
的比值减小
D.反应①的话化能大于反应②
【答案】A
【详解】A.由图可知,初始生成M 的速率大于N,则
,
时两个反应均达到平衡状态,由于
、
,则正反应速率
,A 正确;
B.①②反应中XQ 的系数均为1,则
内,X 的平均反应速率
,B
10
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错误;
C.
后M 浓度减小,可能为Q 浓度增大导致①逆向移动所致,不确定2 个反应的吸热放热情况,不能确
定升高温度,
时容器中
的比值变化情况,C 错误;
D.由图可知,初始生成M 的速率大于N,则反应①的话化能小于反应②,D 错误;
故选A。
11.(2024 届·江苏南通·统考一模)利用
和
反应生成
的过程中主要涉及的反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
向密闭容器中充入一定量
和
发生上述反应,保持温度和容器体积一定,平衡时
和
的转化率、
和
的产率及随起始
的变化情况如下图所示。
[
的产率
的选择性
]。
下列说法不正确的是
A.当容器内气体总压强保持不变时,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态
B.曲线表示
的产率随
的变化
11
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C.
,反应达平衡时,
的选择性为
D.随着
增大,
的选择性先增大后减小
【答案】D
【分析】由图可知,c 线表示的量随
增大不断地增大,曲线c 表示CH4的产率;b 线逐渐下降,应该
表示H2的转化率;d 线先升高后降低,表示CO2的产率;a 线表示CO 的转化率。
【详解】A.反应Ⅰ.
和反应Ⅱ.
合
并得到2CO(g)+2H2(g) CH
═
4(g)+CO2(g),反应为气体体积减小的反应,当固体密闭容器内总压不变时,反应Ⅰ、
Ⅱ都达到平衡状态,故A 正确;
B.通过总反应可知,随
的增加,甲烷的产率增加,曲线c 表示CH4的产率,故B 正确;
C.2CO(g)+2H2(g) CH
═
4(g)+CO2(g),当
=0.5 时,CO 过量,生成物n(CH4)=n(CO2),甲烷选择性为50%,
故C 正确;
D.随着
增大,作为反应Ⅱ的生成物氢气浓度增大会抑制二氧化碳的生成,故CO2的产率先增大后
减小,故D 错误。
答案选D。
12.(2024 届·广西柳州·南宁三中校联考一模)催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯,该反应的化学
方程式为:
反应开始时,反应物按物质的
量之比
投料,在温度分别为
、
下反应,测得乙酸甲酯转化率
随时间(t)的变化关系如图所
示。下列说法错误的是
12
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A.该醇解反应的
B.及时分离出甲醇,有利于提高转化率
C.A、B、C、D 四点中,
最大的点是C
D.
时,以物质的量分数代替平衡浓度的化学平衡常数
【答案】C
【详解】A. 根据图象,①最先达到化学平衡,故①的速率最快,说明①对应的是最高温度350K,温度升
高,平衡时转化率增大,说明正向是吸热的,所以△H>0,A 正确;
B. 及时分离出甲醇,平衡正向移动,有利于提高转化率,B 正确;
C. A、B、C、D 四点中,根据v 正=k 正•c(CH3COOCH3)•c(C6H13OH),v 逆=k 逆•c(CH3COOC6H13)•c(C6H13OH),A 点
c(CH3COOCH3)•c(C6H13OH)大,温度高,因此A 点正最大,C 错误;
D.
时,
以物质的
量分数代替平衡浓度的化学平衡常数
,D 正确;
故选C。
13.(2024 届·陕西咸阳·统考一模)体积均为1L 的两个恒容密闭容器I、Ⅱ中,均充入2mol CO(g)和2mol
NO(g),发生反应:
,相对容器Ⅱ,容器I 只改变一个外界条件,
测得N2的物质的量与时间关系如图所示。下列叙述正确的是
13
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A.该反应是吸热反应,容器I 改变的条件可能是使用了催化剂
B.相对容器Ⅱ,容器I 改变的条件可能是升温或者加压
C.容器Ⅱ中NO 的平衡转化率为80%
D.容器Ⅱ中0~10min 内,
【答案】C
【分析】从图中信息不能确定该反应是放热还是吸热反应,但可以肯定改变某条件,容器Ⅱ比容器I 中N2
的物质的量大。
【详解】A.从图中信息不能确定该反应是吸热反应,但容器Ⅱ比容器I 中N2的物质的量不等,所以容器I
改变的条件不可能是使用了催化剂,A 不正确;
B.相对容器Ⅱ,若容器I 改变的条件是升温,平衡移动的方向未知,不能肯定容器I 中N2的物质的量比容
器Ⅱ中小,加压,则平衡正向移动,N2的物质的量应比容器Ⅱ大,B 不正确;
C.容器Ⅱ中,平衡时N2的物质的量为0.8mol,则参加反应NO 的物质的量为1.6mol,NO 的平衡转化率为
=80%,C 正确;
D.容器Ⅱ中0~10min 内,N2的物质的量为0.5mol,则参加反应NO 的物质的量为1mol,
,D 不正确;
故选C。
14.(2024 届·江苏南通·统考一模)反应
可用
于去除氮氧化物。
催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是
14
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A.反应过程中,
参与反应,降低了反应的焓变
B.该反应的平衡常数
C.其他条件不变时,增大
的平衡转化率下降
D.步骤Ⅲ中每消耗
,转移电子数目为
【答案】D
【详解】A.反应过程中,Cu+为催化剂,降低反应活化能但不改变焓变,A 错误;
B.平衡常数等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积,所以
,B
错误;
C.增大一种反应物的量,可以提高另一种反应物的转化率,
增大,则NO 的转化率增大,C 错误;
D.由反应Ⅰ可知,1molCu+结合1molO2,转移4mol 电子,所以转移电子数目为
,D 正确;
故选D。
15.(2024 届·河南焦作·校联考一模)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:
。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v 随
时间t 的变化关系如图所示。下列说法正确的是
15
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A.曲线①表示的是逆反应的
关系
B.
时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到
时,
(
为浓度商)
D.催化剂存在时,
、
都降低
【答案】B
【详解】A.反应为乙苯制备苯乙烯的过程,开始反应物浓度最大,生成物浓度为0,随着反应进行反应物
浓度逐渐减小,则正反应速率逐渐减小,所以曲线①表示的是正反应的v-t 关系,曲线
表示的是逆反应
的v-t 关系,故A 错误;
B.由图可知,t2时,正逆反应速率相等,体系处于平衡状态,故B 正确;
C.反应进行到
时,反应正向进行,故Q<K,故C 错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,使反应的
、
都增大,故D 错误;
故选B。
16.(2024 届·江苏泰州·统考一模)利用碳氮化反应
,可将
转化为
,再进一步还原得到金属钛,下列说法正确的是
A.碳氯化反应在高温下不能自发进行
B.加压、降温均可增大生成
的速率
C.反应中每消耗
,转移电子的数目约为
D.将
与
粉碎并混合均匀后反应可提高
的平衡转化率
16
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【答案】C
【详解】A.碳氯化反应是放热反应,熵增的反应,根据
,则该反应在任意温度下能自
发进行,故A 错误;
B.加压,速率增大,降温,速率降低,因此不能增大生成
的速率,故B 错误;
C.根据方程式分析,消耗1mol
,转移4mol 电子,反应中每消耗
,转移电子的数目约为
,故C 正确;
D.将
与
粉碎并混合均匀后反应可提高
的反应速率,是由于增大接触面积,但不能提高平
衡转化率,故D 错误。
综上所述,答案为C。
17.(2024 届·吉林·校联考模拟预测)金(
)表面发生分解反应:
,其速率方
程为
,已知部分信息如下:
①k 为速率常数,只与催化剂、温度、固体接触面积有关,与浓度、压强无关;
②化学上,将物质消耗一半所用时间称为半衰期。
在某温度下,实验测得
与时间变化的关系如下表所示:
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
0.040
0.020
0
下列叙述正确的是
A.升高温度,反应速率不变
B.
C.其他条件不变,若
起始浓度为c
,则半衰期为250c min
17
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D.当使用催化剂时,升高温度,反应10min 时
可能大于0.09
【答案】D
【分析】由表格数据可知,相同时间内,X2Y 浓度变化值相等,说明温度一定时,反应速率与X2Y 浓度无关。
【详解】A.由题给信息可知,速率常数只与催化剂、温度、固体接触面积有关,由分析可知,反应速率
与X2Y 浓度无关,则升高温度,速率常数发生改变,反应速率会发生改变,故A 错误;
B.由分析可知,温度一定时,反应速率与X2Y 浓度无关,则由
可知,n=0,故B 错误;
C.由分析可知,温度一定时,反应速率与X2Y 浓度无关,说明其他条件不变,X2Y 的半衰期与起始浓度成
正比,则X2Y 起始浓度为cmol/L 时,半衰期为
=500c min,故C 错误;
D.当使用催化剂时,升高温度,催化剂的活性减小,反应速率减小,反应10min 时X2Y 浓度减小量小于
0.01mol/L,导致浓度大于0.09mol/L,故D 正确;
故选D。
18.(2024 届·陕西西安·统考一模)向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
,发生反应
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲
线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.
两点对应的混合气体的平均相对分子质量:
18
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C.点
对应的平衡常数:
D.反应温度为
,当容器内密度不变时,反应达到平衡状态
【答案】D
【详解】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x 值越小,CH4的转化率越大,则
x1<x2,故A 正确;
B.b 点和a 点,b 点CH4的转化率大于a,则b 平衡正向移动,平衡向着分子数增大的方向进行,则
质量不变,分子数增加,相对分子质量减小,则Mb<Ma,故B 正确;
C.由图像可知,x 一定时,温度升高CH4 的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向
移动,K 增大;温度相同,K 不变,则点a、b、c 对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc,故C 正确;
D.该反应恒容密闭容器中在发生,各组分均为气体,由于在反应过程中气体的总质量和总体积均不发生
改变,即气体的密度不变,所以温度一定时,当容器内密度不变时,无法判断反应是否达到平衡状态,故
D 错误;
答案选D。
19.(2024 届·江西·统考模拟预测)我国科学家成功利用CO 还原NO,从源头上减少煤粉燃烧产生的大气
污染。一定温度下,在1L 的恒容密闭容器中,充入1molCO 和1molNO,反应
平衡时,测得c(N2)=0.2mol/L,下列说法正确的是
A.升高温度,正、逆反应速率以相同倍数增大
B.加入催化剂使正反应速率加快,逆反应活化能增大
C.若往容器中再通入1molNO 和1molCO2,则此时
D.若往容器中再通入2molCO 和1molN2,则此时
【答案】D
【分析】一定温度下,在1L 的恒容密闭容器中,充入1molCO 和1molNO,反应
平衡时,测得c(N2)=0.2mol/L,则可建立如下三段式:
19
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K=
≈0.25。
【详解】A.升高温度,平衡一定发生移动,则正、逆反应速率不同,增大的倍数不同,A 不正确;
B.加入催化剂使正反应速率加快,则该催化剂降低正反应的活化能,则逆反应活化能减小,B 不正确;
C.若往容器中再通入1molNO 和1molCO2,浓度商Qc=
≈0.43>0.25,则此时平衡逆向移动,
,C 不正确;
D.若往容器中再通入2molCO 和1molN2,则此时Qc=
≈0.079<0.25,平衡正向移动,
,
D 正确;
故选D。
20.(2024 届·安徽·校联考模拟预测)某温度条件下,在某恒压容器中发生反应
,部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下
列说法正确的是
A.m 表示C 的物质的量随时间的变化
B.
时刻反应速率:
20
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C.此反应的平衡常数
D.平衡后充入
,再次达到平衡时物质n 的物质的量大于
【答案】C
【详解】A.C 为固体,随着反应的进行,反应物m 呈降低趋势,m 表示的是一氧化氮的物质的量随时间
的变化,A 错误;
B.
时刻之后,曲线m 代表的反应物在持续减少,曲线n 代表的生成物在持续增加,则该时刻反应向正
反应方向进行,
,B 错误;
C.25min 之后,曲线m、n 不再变化,反应物、生成物的物质的量不再变化,该反应达到平衡,根据图中
数据列出三段式
,该反应前后气体分子数不变,则气
体体积不变,容器体积不变,设反应过程中体积为1L,
,C 正确;
D.平衡后充入
,恒压容器中,容器体积增大,各气体物质浓度同比例降低,由于该反应前后气体
分子数不变,再次达到平衡时,物质n 的物质的量等于
,D 错误;
故选C。
21.(2024 届·安徽·统考模拟预测)稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离于可用离子交换法分离,
其反应可表示为:
。某温度时,
随时间变化关系
如图所示。下列说法正确的是
21
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A.
时的正反应速率大于
时的逆反应速率
B.
时间段的平均反应速率为:
C.
时增大
,该平衡左移,平衡常数减小
D.
时离子交换反应停止
【答案】A
【详解】A.随着反应的进行,反应物浓度逐渐下降,生成物浓度逐渐上升,直到达到平衡,即正反应逐
渐下降,逆反应逐渐上升,直到相等,期间正反应速率始终大于逆反应速率,A 正确;
B.化学反应速率之比等于化学计量数之比,即
,B 错误;
C.温度不变,平衡常数不变,C 错误;
D.t3时反应达到平衡,此时的平衡是一种动态平衡,v 正=v 逆,反应并未停止,D 错误;
故选A。
22.(2024 届·广西·统考模拟预测)肼(
)是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入
,
一定条件下体系中存在以下平衡:
I.
Ⅱ.
22
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不同温度下达到平衡时,
均几乎完全分解,分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是
A.曲线a 对应的物质是
B.低于M 点对应温度时,以反应Ⅰ为主
C.体系中还存在
D.N 点时,体系内
为3:4
【答案】C
【详解】A.图中为分解产物的物质的量,当温度升高时,NH3趋于0,以反应Ⅰ为主,根据反应
,曲线a 对应的物质是
,故A 错误;
B.低于M 点对应温度时,NH3含量高,以反应Ⅱ为主,故B 错误;
C.由图可知,不同温度下达到平衡时,
均几乎完全分解,温度升高时,NH3趋于0,所以体系中还存
在
,故C 正确;
D.N 点时,
,
,体系内
为2:3,故D 错误;
故答案选C。
23.(2024 届·浙江温州·校联考模拟预测)某反应
的速率方程为
。其中,k 为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)
23
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为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
1.6
3.2
3.2
4.8
A.上述表格中的
、
B.该反应的速率常数
C.升温、加入催化剂均可使k 增大,反应瞬时速率加快
D.在过量的B 存在时,当剩余6.25%的A 时,所需的时间是375min
【答案】D
【分析】某反应A(g)+B(g)→C(g)+D(g) 的速率方程为
, 其中k 是反应速率常数,受温度、
催化剂的影响,浓度变化,k 不变。由第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)n和第四组数据3.2×10-3=k
(0.5)m(0.100)n,可知n=0,由第一组数据1.6×10-3=k (0.25)m(0.050)0 ,第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)0,
两式相比得到m=1;将n=0,m=1 代入1.6×10-3=k (0.25)1(0.050)0得到k=6.4×10-3 min-1。速率方程式为
v=6.4×10-3 c (A) c0(B)。
【详解】A.由上速率方程式为v=6.4×10-3 c (A) c0(B),代入第五组数据,v2=6.4×10-3×(1.00)×(0.200)0=6.4×10-3
mol L-1 min-1,故v2=6.4;第六组数据中v=4.8×10-3 mol L-1 min-1,代入速率方程解得c1=0.75,A 正确;
B.根据分析k=6.4×10-3min-1,B 正确;
C.升温、加入催化剂可使k 增大,C 正确;
D.根据题给信息,其半衰期为:0.8/k。存在过量的B 时,当剩余6.25%的A 时可以看作经历4 个半衰期,
即因此所需的时间为
,D 错误;
故选D。
24.(2024 届·江苏南京·统考一模)乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为
24
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在密闭容器中,
、起始
时,若仅考虑上述反应,平衡时
的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是
A.一定温度下,增大
可提高乙醇平衡转化率
B.反应
的
C.研发高效催化剂可提高
的平衡产率
D.控制反应的最佳温度约为
【答案】D
【详解】A.
,增大
,相当于减少H2O 的投入,平衡
逆向移动,乙醇平衡转化率减小,故A 错误;
B.已知①
,②
,所以反应
可为②-①,
25
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,故B 错误;
C.催化剂不影响平衡的移动,故C 错误;
D.由图可知,温度在约为
时,H2的物质的体积分数最大,而且温度继续升高变化不大,所以反应的
最佳温度约为
,故D 正确;
故答案选D。
25.(2024 届·广东·校联考一模)向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
,发生反应:
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法不正确的是
A.平衡时
的浓度:
B.b、c 两点的正反应速率:
C.此反应在任意温度下都可自发进行
D.当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
【答案】C
【详解】A.
越大,甲烷的转化率越小,相同温度下x1甲烷的转化率大于x2,则x1<x2,a、c
甲烷的转化率相同,则平衡时平衡时
的浓度:
,故A 正确;
B.据A 的解析x1<x2,b 甲烷的转化率大于c,b、c 都处于平衡态,则
,故B 正确;
C.a、b 投料比相同,升高温度,甲烷的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正向
,正向体
26
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积增大则
,
时T 较大,故该反应高温自发,故C 错误;
D.都是气体参加的反应,正向体积增大,则平均相对分子量是个变值,平均相对分子量不变时各组分含
量不再变化,达到平衡,故D 正确;
故答案为:C。
26.(2024 届·河北·校联考模拟预测)在水溶液中进行的反应:
,已知该反应速率方程为
(k
为常数),为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20℃进行实验,所得的数据如下表:
①
②
③
④
⑤
0.008
0.008
0.004
0.008
0.008
0.001
0.001
0.001
0.002
0.001
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
v1
下列结论正确的是
A.反应体系的三种物质中,H+(aq)的浓度对反应速率影响最大
B.速率常数
的数值为0.03
C.a、b、c 的值分别为1、5、6
D.实验⑤中,
【答案】A
【详解】A.由①②数据得b=1, 由①④数据得a=1,由②③数据得c=2,则反应体系的三种物质中,H+
(aq)的浓度对反应速率影响最大,A 正确;
B.结合A 分析,将①中数据代入
中,则
,
=3.75,B 错误;
C.由A 分析可知,abc 分别为1、1、2,C 错误;
D.实验⑤中,
,D 错误;
故选A。
27
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27.(2024 届·海南·模拟预测)“地康法”制取氯气的反应原理为
,恒压条件下,HCl 和
的起始物质的量之比为4 1∶时,该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时
的
平衡产率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出
,下列叙述错误的是
A.曲线I 代表有分子筛膜时
的平衡产率随温度的变化
B.无分子筛膜时,升高温度,平衡向逆反应方向移动
C.P 点产率高于W 点的原因是改变压强,平衡向正反应方向移动
D.工业生产中投料比
不宜过大或过小
【答案】C
【分析】由题给信息可知,分子筛膜能选择性分离出生成物水,有利于平衡向正反应方向移动,增大氯气
的产率,由图可知,相同温度时,曲线I 中对应点氯气的产率大于曲线Ⅱ,则曲线I 代表有分子筛膜时氯气
的平衡产率随温度的变化、曲线Ⅱ代表无分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化;曲线I 中氯气的产率
先增大后减小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
【详解】A.由分析可知,曲线I 代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化,故A 正确;
B.由分析可知,该反应为放热反应,则无分子筛膜时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故B 正确;
C.由分析可知,曲线I 代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化、曲线Ⅱ代表无分子筛膜时氯气的
平衡产率随温度的变化,则P 点产率高于W 点的原因是分子筛膜能选择性分离出生成物水,平衡向正反应
方向移动,故C 错误;
D.工业生产中氯化氢和氧气投料比增大相当于增大氯化氢的浓度,平衡向正反应方向移动,但氯化氢的
转化率减小,导致氯气的产率减小,投料比减小相当于减小氯化氢的浓度,氯化氢的浓度减小会使得氯气
的产率减小,所以工业生产中氯化氢和氧气投料比不宜过大或过小,故D 正确;
28
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故选C。
28.(2024 届·黑龙江·校联考模拟预测)一定条件下,在
的密闭容器中进行反应:
。反应过程中的有关数据如下表:
0
2
4
6
8
2.4
1.6
0.6
2
0.2
0
下列说法正确的是
A.该反应在高温下自发进行
B.
时,
的浓度小于
C.若保持温度不变,将容器体积扩大一倍,再达新平衡时
D.若保持温度不变,在第
向体系中加入三种物质各
,则平衡向逆反应方向移动
【答案】B
【详解】A.反应体积减小,则
,又因ΔH<0,所以高温下自由能变
,反应不能自
发进行,A 错误;
B.前2min 内CO 平均反应速率为
,但前
2min 内c(CO)减小,v(CO)也减小,所以前1min 内CO 平均反应速率
,后1min 内
CO 平均反应速率
,则前1min 内CO 浓度减少
,所以1min 时,
CO 的浓度小于1.6mol L
⋅−1,B 正确;
C.8min 时,
,此时
,保持温度
不变,将容器体积扩大一倍,此时
,同时减小压强,平衡逆向移动,所以再达新平
29
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衡时
,C 错误;
D.6min 时,
,此时
,
所以6min 时已达平衡,平衡时c(Cl2)=0.6mol/L、c(CO)=0.2mol/L、c(COCl2)=1.8mol/L,即平衡常数为:
,保持温度不变,在第8min 向体系中加入三种物质各1mol 后Cl2、CO、
COCl2三种物质浓度分别为:1.6mol/L、1.2mol/L、2.8mol/L,此时
,则平衡正向移动,
D 错误;
故选B。
29.(2024 届·海南·模拟预测)工业合成甲醇的反应为
。
反应相同时间,实验测得甲醇的产率与压强,温度的关系分别如图1,图2 所示。下列叙述正确的是
A.合成甲醇时压强越大越好
B.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.合成甲醇的最佳温度为520K
D.520K 之前升高温度单位时间内甲醇的产率减小
【答案】C
【详解】A.虽然增大压强能加快反应速率、使平衡正向移动而提高甲醇的产率,但压强越大,对材料的
强度和设备的制造要求也越高,需要的动力也越大,这将会大大增加生产投资,并可能降低综合经济效益,
故合成甲醇时不是压强越大越好,A 项错误;
B.增大压强,正、逆反应速率都增大,B 项错误;
C.根据图2 可知,520K 时甲醇的产率最大,合成甲醇的最佳温度为520K,C 项正确;
D.图示曲线为反应相同时间,520K 之前反应未达到平衡状态,升高温度,反应速率加快,单位时间内甲
30
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醇的产率增大,D 项错误;
答案选C。
30.(2024 届·吉林长春·校联考三模)一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入
2molNOCl,发生反应:2NOCl(g)
2NO(g)+Cl2(g)。反应tmin 后,三个容器中NOCl 的转化率如图中A、B、C
三点。下列叙述正确的是
A.A 点加入适当催化剂,可以提高NOCl 的转化率
B.容积为aL 的容器达到平衡后再投入
,平衡不移动
C.A、B 两点的压强之比为25:28
D.容积为cL 的容器NOCl 的平衡转化率小于80%
【答案】B
【详解】A.由题干图像可知,容器a、b、c 的容积依次增大,反应速率依次减小可知,A 点为平衡状态,
缩短时间可能平衡不移动,如使用催化剂,则NOCl 的转化率不变,A 错误;
B.A 点对应K=
=
=
,容积为aL 的容器达到平衡后再投入1mol NOCl、1mol
NO,Qc=
=
=K,平衡不移动,B 正确;
C.A 点时转化率为50%,平衡时物质的量之和为1mol+1mol+0.5mol=2.5mol,B 点转化率为80%,平衡时物
质的量之和为0.4mol+1.6mol+0.8mol=2.8mol,容器体积:a<b,则容器内压强:A>B,由于
,则A、B 两点的压强之比大于25 28,C
∶
错误;
D.由B 点转化率为80%,体积增大时压强减小,减小压强平衡正向移动,转化率增大,则容积为cL 的容
31
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器NOCl 的平衡转化率大于80%,D 错误;
故答案为:B。
32