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专题06 化学反应速率与化学平衡
题型一 化学反应速率
题型二 化学平衡
题型一 化学反应速率
1.(2024 届·安徽合肥·三模)已知双环戊二烯解聚成环戊二烯的反应为
。若将3 mol 双环戊二烯通入2L 恒容密闭容器中,测得
℃和
℃下n(双环戊二烯或环戊二
烯)随时间的变化如图所示,
℃时反应到a 点恰好达到平衡。下列有关说法错误的是
A. T1>T2
B.
℃时,0~2h 内的平均反应速率:v(环戊二烯)
mol L
⋅
h
⋅
C.
℃时,当容器内的气体压强为起始的1.5 倍时:v(正)
(逆)
D.
℃时,反应恰好达到平衡时:44.8 mol
(环戊二烯)
mol
2.(2024 届·北京·三模)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的反应速率分别满足
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
1
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0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A.0~2min 内,W 的平均反应速率为
B.若增大容器容积,平衡时Z 的产率增大
C.若
,平衡时
D.若升高温度,平衡时
减小
3.(2024 届·重庆·三模)工业制氢,反应Ⅰ:
,
反应Ⅱ:
。
维持T℃、560kPa 不变,向容积可变的密闭容器中投入10mol
和10mol
,
、CO 的转
化率随时间的变化分别对应如图甲、乙曲线。下列说法错误的是
A.开始时,
的分压
B.50min 后反应到达平衡,平均反应速率可表达为
为2.24kPa/min
C.保持温度不变,若增大压强,
的转化率变化曲线将是丙
D.保持压强不变,若降低温度,CO 的转化率变化曲线将是戊
4.(2024 届·湖南永州·三模)室温下,在P 和Q 浓度相等的混合溶液中,同时发生反应①P+Q=X+Z 和
反应②P+Q=Y+Z,反应①和②的速率方程分别是v1=k1c2(P)、v2=k2c2(P)(k1、k2为速率常数)。反应过程中,
Q、X 的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.反应开始后,体系中X 和Y 的浓度之比保持不变
B.45min 时Z 的浓度为0.4mol·L-1
2
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C.反应①的活化能比反应②的活化能大
D.如果反应能进行到底,反应结束时,有40%的P 转化为Y
5.(2024 届·河北石家庄·三模)将
和
充入
恒容密闭容器中发生反应:
Ⅰ.
(慢反应)
Ⅱ.
(快反应)
测得相同时间内
、
与温度的关系如图所示,下列说法错误的是
A.
前,加入催化剂可使a 线转化为b 线
B.
时,M 点对应的反应体系中,
C.
时,若
时达到平衡,则
D.
后,温度对正反应速率的影响比浓度大
6.(2024 届·吉林·三模)一定条件下,反应H2(g)+Br2(g)
2HBr(g)的速率方程为
v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr),某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
c(H2)/mol·L−1
c(Br2)/mol·L−1
c(HBr)/mol·L−1
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
根据表中的测定结果,下列结论错误的是
A.α 的值为1
B.表中c 的值为2
C.反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大HBr(g)浓度,会使反应速率降低
7.(2024 届·辽宁抚顺·三模)工业上,常用离子交换法软化自来水,其原理是
,
3
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。常温下,向一定体积的自来水中加入离子交换树脂(NaR),测得自来水中
变化如图所示。下列叙述正确的是
A.反应达到平衡后,加入少量NaCl,离子交换反应的平衡常数减小
B.6 min 时的逆反应速率大于4 min 时的逆反应速率
C.其他条件不变时,10 min 时离子交换反应已停止
D.4~8 min 内平均反应速率:
mol L
⋅
min
⋅
8.(2024 届·河北沧州·三模)相同条件下,测得以下三个反应的
与
数据如下:
反应①:
反应②:
反应③:
关于以上三个反应的说法正确的是
A.反应①、反应②、反应③均为氧化还原反应
B.其他条件不变时,增大压强,反应②的v(正)、v(逆)以及
均增大
C.反应③的活化能:
(逆)
(正)
D.反应②与反应③的反应热的比值:
9.(2024 届·山东德州·三模)在浓硫酸作用下,苯与浓硝酸发生反应的反应历程如图。下列说法错误的是
4
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A.生成中间体时碳的杂化方式未发生改变
B.生成中间体的反应为决速步骤
C.产物1 为加成反应的产物
D.动力学和热力学优势产物均为产物2
10.(2024 届·辽宁·三模)催化剂在反应中能够改变反应历程,即改变反应速率。
在催化剂(
)
上还原NO 生成
和
的机理及活化能(
)如图所示。下列说法正确的是
A.
还原NO 生成
过程中,速率最慢的步骤为⑦
B.在
催化剂上,NO 被
还原为
比还原为
更容易
C.决定NO 生成
速率的基元反应为
D.生成
的各基元反应中,N 元素均被还原
11.(2024 届·安徽合肥·三模)丙烯是重要的有机化工原料。一定条件下,丙烷直接脱氢制备丙烯过程中
5
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的转化率和丙烯的选择性
随时间变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应为氧化反应
B.催化剂可以降低反应的活化能,不改变反应的焓变
C.丙烯的产率小于10%
D.恒温恒容条件下,增大c(丙烷),平衡正向移动,丙烷的转化率增大
12.(2024 届·安徽合肥·三模)在1373K、100kPa 反应条件下,H2S 可以发生热解反应:
△H>0。对于
分别为4 1∶、1 1∶、1 4∶、1 9∶、1 19
∶
的H2S-Ar 混
合气,热分解反应过程中H2S 转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.H2S 热分解反应的正反应活化能大于逆反应活化能
B.
时,在0~0.9s 之间,H2S 分压的平均变化率为35.6
C.生成a mol S2,同时形成4a mol H-S 键,说明反应已达平衡
D.等温等压下加入惰性气体越多,H2S 平衡转化率会提高
题型二 化学平衡
1.(2024 届·湖南·三模)将
转化为
的途径有如下两种:
反应I:无
时,
反应Ⅱ:有
时,
6
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向
密闭容器甲中投入
,向
密闭容器乙中投入
和
,相同时间内测得
的转化率随温度的变化情况如图所示。
下列说法正确的是
A.两个反应的
均大于0
B.X 点时两个容器中的正反应速率相同
C.容器甲中的反应达到平衡后,再投入
,则
的平衡转化率增大
D.图中Y 点对应的平衡常数
2.(2024 届·河北保定·三模)一定条件下,在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积
)中投入等
物质的量的X 和Y,发生反应
,达到平衡时,Q 的物质的量浓度与温度和
容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是
A.x+y>p+q
B.c(P):b>2a
C.压强:2p(b)<p(c)
D.平衡常数:
3.(2024 届·北京·三模)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的反应速率分别满足
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
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A.0~2min 内,W 的平均反应速率为
B.若增大容器容积,平衡时Z 的产率增大
C.若
,平衡时
D.若升高温度,平衡时
减小
4.(2024 届·江苏苏州·三模)CO2催化重整CH4反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
在恒容反应器中按体积分数CH4:CO2=50%:50%投料。平衡时各物质的体积分数与温度的关系如图所示。
若仅考虑上述反应,下列说法不正确的是
A.
B.其他条件不变,适当增大起始时CH4的体积分数,可抑制反应Ⅱ、Ⅲ的进行
C.T℃时,在2.0L 容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化剂进行重整反应,测得CO2的平衡转化率
为75%,则反应Ⅰ的平衡常数小于81
D.300~580℃时,H2O 的体积分数增大因为反应Ⅲ生成H2O 的量大于反应Ⅱ消耗的量
5.(2024 届·江苏苏州·三模)
催化加氢制甲醇主要反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
压强分别为
、
时,将
的混合气体置于密闭容器中反应,不同温度下体系中
或
8
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的平衡选择性如图所示。(
(或
)的平衡选择性
)
下列说法正确的是
A.曲线①、②表示的是
平衡选择性
B.曲线①、②表示的压强:
C.随温度升高,
的平衡转化率受压强影响减小
D.相同温度下,压强分别为
、
时,反应Ⅰ的平衡常数
6.(2024 届·重庆·三模)工业制氢,反应Ⅰ:
,
反应Ⅱ:
。
维持T℃、560kPa 不变,向容积可变的密闭容器中投入10mol
和10mol
,
、CO 的转
化率随时间的变化分别对应如图甲、乙曲线。下列说法错误的是
A.开始时,
的分压
B.50min 后反应到达平衡,平均反应速率可表达为
为2.24kPa/min
C.保持温度不变,若增大压强,
的转化率变化曲线将是丙
D.保持压强不变,若降低温度,CO 的转化率变化曲线将是戊
7.(2024 届·河北承德·三模)常压下羰基化法精炼镍的原理为
。230℃时,
该反应的平衡常数K=2×10⁻⁵。已知:
的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
9
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第一阶段:将粗镍与CO 反应转化成气态Ni(CO)₄。
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
下列判断错误的是
A.一定温度下,增加反应物
,平衡正向移动,但反应的平衡常数不变
B.该反应达到平衡时,
C.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选30℃
D.第二阶段,
分解率较大
8.(2024 届·河北沧州·三模)工业上用
固体作固硫剂,氢气还原辉钼矿(
)获得钼(Mo)的反应
原理为
。在恒容密闭容器中
进行该反应,平衡时气体的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.X、Y、Z 分别代表
、
、CO
B.该反应在高温下可以自发进行
C.图中
D.升高温度,反应体系中混合气体的平均相对分子质量增大
9.(2024 届·安徽安庆·三模)改变某条件对反应
的化学平衡的影响,得到如下图象
(图中p 表示压强,T 表示温度,n 表示物质的量,表示平衡转化率,
表示体积分数)。根据图象,下列
判断正确的是
反应I
反应Ⅱ
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反应Ⅲ
反应Ⅳ
A.反应I:若
,则此反应可以在任何温度下均自发进行
B.反应Ⅱ:此反应的
,且
C.反应Ⅲ:
且
或
且
D.反应Ⅳ:在恒压条件下,若起始时充入反应物的物质的量相等且该反应为放热反应,则平衡时体积
10.(2024 届·广东广州·三模)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
温度的变化曲线如
图所示。下列说法不正确的是
A.
B.
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
11.(2024 届·安徽马鞍山·三模)已知:反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
在恒压条件下,按
投料比进行反应,含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。
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下列说法正确的是
A.反应Ⅱ高温易自发进行
B.加入合适的催化剂可使Q 点上移
C.随着温度的升高,
的转化率减小
D.R 点反应Ⅰ的平衡常数K 的为1
12.(2024 届·安徽·三模)某MOFs 多孔材料刚好可将
“固定”,实现了
与
分离并制备
,如图所示。
已知:
。
下列说法错误的是
A.气体温度升高后,反应
的平衡常数减小
B.增大压强,
增大程度大于
增大程度
C.
生成
的反应为
D.分别用
和
制备等量的硝酸,转移电子数后者是前者的2 倍
13.(2024 届·广西·三模)工业上利用
还原
,从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。一定温度下,
在
的恒容密闭容器中,充入1molCO 和1molNO,反应2CO(g)+2NO(g)
N
⇌
2(g)+2CO2(g)达到平衡时,测
得c(N2)=0.2mol/L,下列说法不正确的是
A.加入催化剂使正反应速率加快,逆反应活化能减小
B.升高温度,正、逆反应速率增大的倍数不同
C.该温度下,该反应的平衡常数K≈0.25
D.若平衡时,往容器中通入2molCO 和1molN2,则此时
12
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14.(2024 届·江西九江·三模)在容积为1L 的密闭容器中,以Ag-ZSM 为催化剂,相同时间测得0.1mol
NO 转化为
的转化率随温度变化如图所示[有CO 时反应为
;无
CO 时反应为
](忽略温度对催化剂活性的影响)。下列说法正确的是
A.X 点若更换高效催化剂NO 转化率不变
B.Y 点再通入CO、
各0.01mol,此时
C.反应
的△H>0
D.达平衡后,其他条件不变,使
,NO 转化率增大
15.(2024 届·重庆·三模)已知反应:
。在一定
压强下,按
向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数
与
温度
的关系,题图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中正确的是
A.图甲中:
B.图乙中,A 线表示正反应的平衡常数
C.温度为
时,平衡时,丙烯的体积分数
为
D.若在恒容绝热的装置中进行上述反应,容器内压强始终保持不变
16.(2024 届·浙江温州·三模)已知:
Ⅰ.
;
13
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Ⅱ.
;
Ⅲ.
;
0℃,真空恒容密闭容器中,选择合适的固体试剂E,只吸收氨气,速率较慢。忽略E 及其产物,体系中固
体组成表示为:
。测定
的逐级分解的体系中x 与体系压强(p)的关系如图。下列
说法不正确的是
A.
B.
最终以
存在
C.
过程中,
的质量先增多,后不变
D.若固体试剂E 失效,可向容器中缓慢通入
,使反应物继续分解
17.(2024 届·河北邯郸·三模)氨基甲铵(
)是化学工业中尿素生产过程的中间产物。向刚
性密闭容器中加入一定量
,在不同温度下发生反应
,反应的压强平衡常数
(用平衡时气体的分压代替平衡浓度表示的平衡常数)与反应热
间存在
关系式:
(已知:R、C 为常数,
为热力学温度)。
与
关系的图像及相
关数据如下图所示,判断下列说法正确的是
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A.当容器内气体平均相对分子质量不再变化时,说明反应已经达到平衡状态
B.当温度一定时,向平衡后的容器内再加入
,再次达到平衡时
和
的浓度增
大
C.
D.若实验室利用
与
合成
,则应选择低温环境进行
18.(2024 届·安徽·三模)
可用作有机合成的氯化剂,在体积为
的密闭容器中充入
,
发生反应:
.图中所示曲线分别表示反应在
时和平衡时
的转化率与
温度的关系.下列说法正确的是
A.
的
B.当容器中气体密度恒定不变时,反应达到平衡状态
C.
时,向体积为
的容器中充入
,
时
的转化率大于
D.
时,起始时在该密闭容器中充入
和
各
,此时
19.(2024 届·河南·三模)碘及碘的化合物在生产、生活中有广泛应用。某温度下,在反应器中起始加入
0.21
KI 溶液,加入
,发生反应①和反应②。测得
、
、
的平衡浓度与起始
关
系如图所示。
15
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有关反应:
①
②
(棕黄色)
下列叙述正确的是
A.反应①中还原剂、氧化剂的物质的量之比为2 1∶
B.
的VSEPR 模型和空间结构都是平面三角形
C.起始
时,
的平衡转化率为30%
D.该温度下,
平衡常数
20.(2024 届·安徽安庆·三模)利用
催化加氢合成乙烯可实现
的综合利用。反应方程式为
,在一定压强下,按
投料反应。平衡
时四种组分的物质的量分数x 随温度T 的变化如图所示。下列有关说法错误的是
A.该反应为放热反应
B.A 点时
C.曲线a、b 分别表示
、
D.同一温度下
与
的转化率始终相等
16
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