北京曲一线图书策划有限公司 5年高考 3年模拟 A版 化学
专题十一 化学反应速率和化学平衡
五年高考
考点过关练
考点1 化学反应速率
1. (2022广东,15,4分)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X 2Y的影响,各
物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0～2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
答案 D
2. (2022辽宁,12,3分)某温度下,在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(s)
Y(g)+2Z(g),有关数据如下:
时间段/min 产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是( )
A.1 min时,Z的浓度大于0.20 mol·L-1
B.2 min时,加入0.20 mol Z,此时v (Z)<v (Z)
正 逆
C.3 min时,Y的体积分数约为33.3%
D.5 min时,X的物质的量为1.4 mol
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答案 B
3. (2021浙江6月选考,20,2分)一定温度下,在N O 的四氯化碳溶液(100 mL)中发生
2 5
分解反应:2N O 4NO +O 。在不同时刻测量放出的O 体积,换算成N O 浓度如下表:
2 5 2 2 2 2 5
t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x
c(N O )/(mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
2 5
下列说法正确的是( )
A.600～1 200 s,生成NO 的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1
2
B.反应2 220 s时,放出的O 体积为11.8 L(标准状况)
2
C.反应达到平衡时,v (N O )=2v (NO )
正 2 5 逆 2
D.推测上表中的x为3 930
答案 D
4. (2021辽宁,12,3分)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与
催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错
误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 min
答案 B
考点2 化学平衡 化学反应的方向
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5. (2023北京,4,3分)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.H O 溶液中加入少量MnO 固体,促进H O 分解
2 2 2 2 2
B.密闭烧瓶内的NO 和N O 的混合气体,受热后颜色加深
2 2 4
C.铁钉放入浓HNO 中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
3
D.锌片与稀H SO 反应过程中,加入少量CuSO 固体,促进H 的产生
2 4 4 2
答案 B
6. (2022天津,6,3分)向恒温恒容密闭容器中通入2 mol SO 和 1 mol O ,反应
2 2
2SO (g)+O (g) 2SO (g)达到平衡后,再通入一定量O ,达到新平衡时,下列有关判断
2 2 3 2
错误的是 ( )
A.SO 的平衡浓度增大
3
B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大
D.SO 的转化总量增大
2
答案 B
7. (2022海南,8,2分)某温度下,反应CH CH (g)+H O(g) CH CH OH(g)在密闭容
2 2 2 3 2
器中达到平衡。下列说法正确的是 ( )
A.增大压强,v >v ,平衡常数增大
正 逆
B.加入催化剂,平衡时CH CH OH(g)的浓度增大
3 2
C.恒容下,充入一定量的H O(g),平衡向正反应方向移动
2
D.恒容下,充入一定量的CH CH (g),CH CH (g)的平衡转化率增大
2 2 2 2
答案 C
8. (2021海南,8,2分)制备水煤气的反应C(s)+H O(g) H (g)+CO(g) ΔH>0,下列
2 2
说法正确的是( )
A.该反应ΔS<0
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H O(g)的平衡转化率不变
2
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
答案 B
9. (2021辽宁,11,3分)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)
Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是( )
A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0
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B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小
C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气,平衡不移动
答案 C
10. (2022广东,13,4分)恒容密闭容器中,BaSO (s)+4H (g) BaS(s)+4H O(g)在不
4 2 2
同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H O)随温度的变化曲线
2
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO ,H 的平衡转化率增大
4 2
答案 C
考点3 化学平衡常数及其相关计算
11. (2023江苏,10,3分)金属硫化物(M S )催化反应CH (g)+2H S(g) CS (g)
x y 4 2 2
+4H (g),既可以除去天然气中的H S,又可以获得H 。下列说法正确的是( )
2 2 2
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A.该反应的ΔS<0
c(CH )·c2(H S)
4 2
B.该反应的平衡常数K=
c(CS )·c4(H )
2 2
C.题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为H S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之
2
间发生作用
D.该反应中每消耗1 mol H S,转移电子的数目约为2×6.02×1023
2
答案 C
12. (2020北京,10,3分)一定温度下,反应I (g)+H (g) 2HI(g)在密闭容器中达到
2 2
平衡时,测得c(I )=0.11 mmol·L-1、c(H )=0.11 mmol·L-1、c(HI)=0.78 mmol·L-1。
2 2
相同温度下,按下列4组初始浓度进行实验,反应逆向进行的是( )
A B C D
c(I )/mmol·L-1 1.00 0.22 0.44 0.11
2
c(H )/mmol·L-1 1.00 0.22 0.44 0.44
2
c(HI)/mmol·L-1 1.00 1.56 4.00 1.56
(注:1 mmol·L-1=10-3 mol·L-1)
答案 C
13. (2023湖南,13,3分)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH 和一定量的H O,发生反
4 2
n(CH )
4
应:CH (g)+H O(g) CO(g)+3H (g)。CH 的平衡转化率按不同投料比x[x= ]
4 2 2 4 n(H O)
2
随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
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A.x <x
1 2
B.反应速率:v <v
b正 c正
C.点a、b、c对应的平衡常数:K <K =K
a b c
D.反应温度为T ,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
1
答案 B
14. (2022河北,16,节选)氢能是极具发展潜力的清洁能源,以氢燃料为代表的燃料电
池有良好的应用前景。
(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:
Ⅰ CH (g)+H O(g) CO(g)+3H (g)
4 2 2
Ⅱ CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g)
2 2 2
①下列操作中,能提高CH (g)平衡转化率的是 (填标号)。
4
A.增加CH (g)用量
4
B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g)
D.加入催化剂
②恒温恒压条件下,1 mol CH (g)和1 mol H O(g)反应达平衡时,CH (g)的转化率为
4 2 4
α,CO (g)的物质的量为b mol,则反应Ⅰ的平衡常数K = [写出含
2 x
xp(C)·xq(D)
有α、b的计算式;对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),K = ,x
x xm(A)·xn(B)
为物质的量分数]。其他条件不变,H O(g)起始量增加到5 mol,达平衡时
2
α=0.90,b=0.65,平衡体系中H (g)的物质的量分数为 (结果保留两位有效数
2
字)。
(α-b)(3α+b)3
答案 ①BC ② 0.43
(1-α)(1-α-b)(2+2α)2
考法强化练
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考法1 分压平衡常数(K )的计算
p
1. (2022重庆,14,3分)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p 和p 。
1 2
反应1:NH HCO (s) NH (g)+H O(g)+CO (g) p =3.6×104 Pa
4 3 3 2 2 1
反应2:2NaHCO (s) Na CO (s)+H O(g)+CO (g) p =4×103 Pa
3 2 3 2 2 2
该温度下,刚性密闭容器中放入NH HCO 和Na CO 固体,平衡后以上3种固体均大量存在。
4 3 2 3
下列说法错误的是( )
A.反应2的平衡常数为4×106 Pa2
B.通入NH ,再次平衡后总压强增大
3
C.平衡后总压强为4.36×105 Pa
D.缩小体积,再次平衡后总压强不变
答案 B
2. (2023浙江6月选考,19,节选)水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。
水煤气变换反应:CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
2 2 2
该反应分两步完成:
3Fe O (s)+CO(g) 2Fe O (s)+CO (g) ΔH =-47.2 kJ·mol-1
2 3 3 4 2 1
2Fe O (s)+H O(g) 3Fe O (s)+H (g) ΔH
3 4 2 2 3 2 2
请回答:
(1)ΔH = kJ·mol-1。
2
(2)恒定总压1.70 MPa和水碳比[n(H O)/n(CO)=12∶5]投料,在不同条件下达到平衡时
2
CO 和H 的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表:
2 2
p(CO )/MPa p(H )/MPa p(CH )/MPa
2 2 4
条件1 0.40 0.40 0
条件2 0.42 0.36 0.02
①在条件1下,水煤气变换反应的平衡常数K= 。
②对比条件1,条件2中H 产率下降是因为发生了一个不涉及CO 的副反应,写出该反应
2 2
方程式 。
答案 (1)+6.0 (2) ①2.0 ②CO+3H CH +H O
2 4 2
3. (2023新课标,29,15分)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世
界首位。回答下列问题:
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1 3
(1)根据图1数据计算反应 N2(g)+ H (g) NH (g)的ΔH= kJ·mol-1。
2 2 2 3
(2)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附
位,N * 表示被吸附于催化剂表面的N )。判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最
2 2
慢步骤)为 (填步骤前的标号),理由是 。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe O )使用前经H 还原,生成α-Fe包裹的Fe O 。
3 4 2 3 4
已知α-Fe属于立方晶系,晶胞参数a=287 pm,密度为7.8 g·cm-3。则α-Fe晶胞中含
有Fe的原子数为 (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为N )。
A
(4)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
如图所示。其中一种进料组成为x =0.75、x =0.25,另一种为x =0.675、x
H N H N
2 2 2 2
=0.225、x =0.10。(物质i的摩尔分数:x =n /n )
Ar i i 总
图3 图4
①图中压强由小到大的顺序为 ,判断的依据是 。
②进料组成中含有惰性气体Ar的图是 。
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③图3中,当p =20 MPa、x =0.20时,氮气的转化率α= 。该温度时,反应
2 NH
3
1 3
N2(g)+ H (g) NH (g)的平衡常数K = MPa-1(化为最简式)。
2 2 2 3 p
答案 (1)-45
(2)(ⅱ) N 分子中 键键能高,解离为N原子所需能量最多
2
7.8×(287×10-10)3×N
(3) A
56
(4)①p 、p 、p 正反应是气体分子数减小的反应,同温下,压强越大平衡转化率越大,
1 2 3
x 越大
NH
3
√3
②图4 ③33.3%
36
4. (2023全国乙,28,14分)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治
小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)在N 气氛中,FeSO ·7H O的脱水热分解过程如图所示:
2 4 2
根据上述实验结果,可知x= ,y= 。
(2)已知下列热化学方程式:
FeSO ·7H O(s) FeSO (s)+7H O(g) ΔH =a kJ·mol-1
4 2 4 2 1
FeSO ·xH O(s) FeSO (s)+xH O(g) ΔH =b kJ·mol-1
4 2 4 2 2
FeSO ·yH O(s) FeSO (s)+yH O(g) ΔH =c kJ·mol-1
4 2 4 2 3
则FeSO ·7H O(s)+FeSO ·yH O(s) 2(FeSO ·xH O)(s)的ΔH= kJ·mol-1。
4 2 4 2 4 2
(3)将FeSO 置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:
4
2FeSO (s) Fe O (s)+SO (g)+SO (g)(Ⅰ)
4 2 3 2 3
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平衡时p ～T的关系如下图所示。660 K时,该反应的平衡总压p = kPa,平衡
SO 总
3
常数K (Ⅰ)= (kPa)2。K (Ⅰ)随反应温度升高而 (填“增大”“减小”
p p
或“不变”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO (g) 2SO (g)+O (g)(Ⅱ),平衡时p =
3 2 2 O
2
(用p 、p 表示)。在929 K时,p =84.6 kPa,p =35.7 kPa,则p =
SO SO 总 SO SO
3 2 3 2
kPa,K (Ⅱ)= kPa(列出计算式)。
p
答案 (1)4 1 (2)a+c-2b (3)3.0 2.25 增大
p -p 2.64×46.262
SO SO
(4) 2 346.26
4 35.72
考法2 反应速率常数的应用
5. (2023河北,12,3分)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为v =k c2(X)和v =k c(Z),其中k 、k 分别为反应②和③的
2 2 3 3 2 3
速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。
t/min 0 1 2 3 4 5
c(W)/(mol·L-1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
下列说法正确的是( )
A.0～2 min内,X的平均反应速率为0.080 mol·L-1 ·min-1
B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
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C.若k =k ,平衡时c(Z)=c(X)
2 3
D.若升高温度,平衡时c(Z)减小
答案 D
6. (双选)(2022河北,13,4分)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应
的方程式为①X Y;②Y Z。反应①的速率v =k c(X),反应②的速率v =k c(Y),
1 1 2 2
式中k 、k 为速率常数。图a为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图b为反应
1 2
1
①和②的lnk～ 曲线。下列说法错误的是( )
T
A.随c(X)的减小,反应①、②的速率均降低
B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)
C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间
D.温度低于T 时,总反应速率由反应②决定
1
答案 AB
7. (2021河北,13,4分)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以
下两个反应:①M+N X+Y;②M+N X+Z。反应①的速率可表示为v =k c2(M),反应
1 1
②的速率可表示为v =k c2(M)(k 、k 为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间
2 2 1 2
变化情况如图。下列说法错误的是( )
A.0～30 min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3mol·L-1·min-1
第 11 页 共 37 页第 11 页 共 37 页
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B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
答案 A
8. (2021重庆,12,3分)甲异腈(CH NC)在恒容密闭容器中发生异构化反应:CH NC(g)
3 3
CH CN(g)。反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。
3
该反应的反应速率v与c的关系为v=kc,k为速率常数(常温下为常数),a点和b点反应
速率相等,即v(a)=v(b)。下列说法错误的是( )
A.bf段的平均反应速率为1.0×10-4 mol/(L·min)
B.a点反应物的活化分子数多于d点
C.T >T
1 2
D.3v(d)=2v(e)
答案 C
9. (2022辽宁,17,节选)某合成氨速率方程为v=kcα(N )cβ(H )cγ(NH ),根据表中数据,
2 2 3
γ= ;
c(N ) c(H ) c(N H ) v
2 2 3
mol·L-1 mol·L-1 mol·L-1 mol·L-1·s-1
1 m n p q
2 2m n p 2q
3 m n 0.1p 10q
4 m 2n p 2.828q
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为 。
a.有利于平衡正向移动
b.防止催化剂中毒
c.提高正反应速率
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答案 -1 a
10. (2023重庆,17,节选)(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:Ag O(s)
2
1
2Ag(s)+ O (g), 该反应平衡压强p 与温度T的关系如下:
2 2 e
T/K 401 443 463
p /kPa 10 51 100
e
1
①463 K时的平衡常数K = (kPa 。
p )2
②起始状态Ⅰ中有Ag O、Ag和O ,经下列过程达到各平衡状态:
2 2
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是 (填字母)。
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS>0
B.p (Ⅱ)>p (Ⅲ)
e e
C.平衡常数:K(Ⅱ)>K(Ⅳ)
D.若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则Q(Ⅰ)=√2K(Ⅲ)
E.逆反应的速率:v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ)
③某温度下,向恒容容器中加入Ag O,分解过程中反应速率v(O )与压强p的关系为
2 2
p
v(O )=k(1- ),k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少4%时,逆反应速率最大。
2 p
e
若转化率为14.5%,则v(O )= (用k表示)。
2
3k
答案 ①10 ②CDE ③
4
考法3 多重平衡体系的分析与计算
11. (2023福建,13,节选)探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。
丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.C H (g) C H (g)+H (g) ΔH =+124 kJ·mol-1 ΔS =127 J·K-1·mol-1 K
3 8 3 6 2 1 1 p
1
ⅱ.C H (g) C H (g)+CH (g) ΔH =+82 kJ·mol-1 ΔS =135 J·K-1·mol-1 K
3 8 2 4 4 2 2 p
2
ⅲ.C H (g)+2H (g) 3CH (g) ΔH =-120 kJ·mol-1 ΔS =27.5 J·K-1·mol-1 K
3 8 2 4 3 3 p
3
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已知:K 为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。
p
(1)比较反应自发进行(ΔG=ΔH-TΔS<0)的最低温度,反应ⅰ 反应ⅱ(填“>”或
“<”)。
(2)在0.1 MPa,t ℃下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数φ见下表。
组分 C H C H CH C H H
3 6 2 4 4 3 8 2
φ/% 21.0 23.7 55.2 0.1 0.0
②从初始进料到体系达平衡时,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ消耗丙烷的平均速率从大到小的顺序为
反应 >反应 >反应 (填标号)。
③平衡体系中检测不到H ,可认为存在反应:3C H (g) 2C H (g)+3CH (g) K 。下列
2 3 8 3 6 4 p
相关说法正确的是 (填标号)。
a.K =K2 ·K
p p p
1 3
0.2102×0.5523×0.12
b.K = (MPa)2
p 0.0013
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
n (丙烯)
生成
④由表中数据推算:丙烯选择性= ×100%= (列出计算式)。
n (丙烷)
转化
(3)丙烷、甲醇共进料时,还发生反应:
ⅳ.CH OH(g) CO(g)+2H (g) ΔH =+91 kJ·mol-1
3 2 4
在0.1 MPa、t ℃下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
①进料比n(丙烷)∶n(甲醇)=1时,体系总反应:
C H (g)+CH OH(g) CO(g)+3CH (g) ΔH= kJ·mol-1
3 8 3 4
②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是
。
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0.210
答案 (1)> (2)②ⅱ ⅰ ⅲ ③ab ④ ×100%或
0.552
0.210
0.552-0.237×100%(或其他合理答案) (3)①-29 ②随着甲醇
0.210+0.237+
3
投料增加,反应ⅳ生成H ,抑制反应ⅰ的进行,同时促进反应ⅲ的进行,造成丙烷过多消
2
耗,丙烯的生成量减少
12. (2020山东,18,节选)探究CH OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH OH
3 3
的产率。以CO 、H 为原料合成CH OH涉及的主要反应如下:
2 2 3
Ⅰ.CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H O(g) ΔH =-49.5 kJ·mol-1
2 2 3 2 1
Ⅱ.CO(g)+2H (g) CH OH(g) ΔH =-90.4 kJ·mol-1
2 3 2
Ⅲ.CO (g)+H (g) CO(g)+H O(g) ΔH
2 2 2 3
回答下列问题:
(2)一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO 和3 mol H 发生上述反
2 2
应,达到平衡时,容器中CH OH(g)为a mol, CO为b mol,此时H O(g)的浓度为
3 2
mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应Ⅲ的平衡常数为
。
a+b b(a+b)
答案
V (1-a-b)(3-3a-b)
13. (2023湖南,16,14分)聚苯乙烯是一类重要的高分子材料,可通过苯乙烯聚合制得。
Ⅰ.苯乙烯的制备
(1)已知下列反应的热化学方程式:
21
①C H C H (g)+ O (g) 8CO (g)+5H O(g) ΔH =-4 386.9 kJ·mol-1
6 5 2 5 2 2 2 2 1
②C H CH CH (g)+10O (g) 8CO (g)+4H O(g) ΔH =-4 263.1 kJ·mol-1
6 5 2 2 2 2 2
1
③H (g)+ O (g) H O(g) ΔH =-241.8 kJ·mol-1
2 2 2 2 3
计算反应④C H C H (g) C H CH CH (g)+H (g)的ΔH = kJ·mol-1;
6 5 2 5 6 5 2 2 4
(2)在某温度、100 kPa下,向反应器中充入1 mol气态乙苯发生反应④,其平衡转化率
为50%,欲将平衡转化率提高至75%,需要向反应器中充入 mol水蒸气作为稀释
气(计算时忽略副反应);
第 15 页 共 37 页第 15 页 共 37 页
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(3)在913 K、100 kPa下,以水蒸气作稀释气、Fe O 作催化剂,乙苯除脱氢生成苯乙烯
2 3
外,还会发生如下两个副反应:
⑤C H C H (g) C H (g)+CH CH (g)
6 5 2 5 6 6 2 2
⑥C H C H (g)+H (g) C H CH (g)+CH (g)
6 5 2 5 2 6 5 3 4
以上反应体系中,芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S(S=
转化为目的产物所消耗乙苯的量
×100%)随乙苯转化率的变化曲线如图所示,其中曲
已转化的乙苯总量
线b代表的产物是 ,理由是
;
(4)关于本反应体系中催化剂Fe O 的描述错误的是 ;
2 3
A.X射线衍射技术可测定Fe O 晶体结构
2 3
B.Fe O 可改变乙苯平衡转化率
2 3
C.Fe O 降低了乙苯脱氢反应的活化能
2 3
D.改变Fe O 颗粒大小不影响反应速率
2 3
Ⅱ.苯乙烯的聚合
苯乙烯聚合有多种方法,其中一种方法的关键步骤是某Cu(Ⅰ)的配合物促进
·
C H CH X(引发剂,X表示卤素)生成自由基C H H ,实现苯乙烯可控聚合。
6 5 2 6 5C 2
(5)引发剂C H CH Cl、C H CH Br、C H CH I中活性最高的是 ;
6 5 2 6 5 2 6 5 2
(6)室温下,①Cu+在配体L的水溶液中形成[Cu(L) ]+,其反应平衡常数为K;②CuBr在水
2
中的溶度积常数为K 。由此可知,CuBr在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为
sp
(所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。
答案 (1)+118
(2)5
第 16 页 共 37 页第 16 页 共 37 页
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(3)甲苯 随着反应④进行,c(H )增大,导致反应⑥速率加快,甲苯的选择性提高
2
(4)BD (5)C H CH I (6)K·K
6 5 2 sp
三年模拟
考点强化练
考点1 化学反应速率
1. (2024届重庆9月月考,10)将4 mol A和2 mol B在2 L的容器中混合并在一定条
件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,
现有下列几种说法,其中错误的是( )
①用物质A表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
②反应速率分别表示为v(A)、v(B)、v(C),则2v(A)=v(B)
③2 s时物质A的转化率为30%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
答案 A
2. (2024届内蒙古呼和浩特质检一,14)某研究人员通过测定不同条件下的化学反应
速率得到以下两组数据(E 为反应活化能)
a
第1组:
实验 E /(kJ·mol-1) T /K→T /K v(318 K )/v(298 K)
a 1 2
A 100 298→318 14.0
第2组:
实验 T/K E /(kJ·mol-1) v(A)/v(B)
a
A 298 100
3 205
B 298 120
基于数据分析和平衡原理,以下认识错误的是( )
A.该实验的目的是对比温度和活化能对化学反应速率的影响程度
第 17 页 共 37 页第 17 页 共 37 页
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B.其他条件相同时,温度升高,化学反应速率加快
C.对于吸热反应,温度升高对于放热方向的反应速率影响较大
D.一般离子反应的活化能接近于零,所以反应速率很快
答案 C
3. (2023江西吉安三中一模,12)室温下,气体M、N、P、Q之间存在如下转化关系:①M
N+P;②M N+Q。反应①的速率可表示为v =k c(M),反应②的速率可表示为
1 1
v =k c(M)(k 、k 为速率常数)。在容积为10 L的密闭容器中,反应体系中组分M、P的
2 2 1 2
物质的量随时间的变化如下表所示:
0 1 min 2 min 3 min 4 min 5 min 6 min
M(mol) 1.00 0.76 0.56 0.40 0.36 0.36 0.36
P(mol) 0 0.06 0.11 0.15 0.16 0.16 0.16
下列说法正确的是( )
A.0～3 min时间段内,Q的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1
B.反应开始后,体系中P和Q的浓度之比保持不变
C.平衡时M生成Q的转化率为36%
D.反应①的活化能比反应②的活化能低
答案 B
4.(2024届河北石家庄精英中学期中,19)一定温度下,密闭容器中发生反应:A(s)+3B(g)
C(g)+2D(g) ΔH<0。下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.t 时,减小C的浓度
1
B.纵坐标表示生成物含量
C.t 时,一定使用了催化剂
1
D.纵坐标表示反应物转化率
第 18 页 共 37 页第 18 页 共 37 页
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答案 B
考点2 化学平衡 化学反应的方向
5. (2023天津和平三模,10)通过催化还原,可将汽车尾气中的有害气体转化为无害气
体,对应的原理为2NO(g)+2CO(g) 2CO (g)+N (g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1。下列说
2 2
法正确的是( )
A.该反应在任何条件下都能自发进行
c(CO )·c(N )
B.反应的平衡常数可表示为K= 2 2
c(NO)·c(CO)
c(NO)
C.其他条件不变,增大 的值,NO的转化率下降
c(CO)
D.使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
答案 C
6. (2024届广西南宁二中、柳铁一中9月调研,12)反应Fe3++SCN- Fe(SCN)2+(红
色),一定温度下达到平衡时,c(Fe3+)=0.04 mol·L-1,c(SCN-)=0.1
mol·L-1,c[Fe(SCN)2+]=0.68 mol·L-1。下列说法不正确的是( )
A.加入固体KSCN后,平衡正向移动 B.加水稀释,溶液颜色变浅,据此判断平衡逆向移
动
C.该温度下,反应的平衡常数K=170 D.加入铁粉,平衡逆向移动
答案 B
7.(2024届北京朝阳期中,10)一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中,“甲烷重整”反应
(CH +H O CO+3H )的原理如下。
4 2 2
已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数如下表所示:
温度/℃ 850 1 000 1 200 1 400
K 0.5 2 275 1 772
下列说法不正确的是( )
A.物质a可能是Fe O
3 4
B.若增大n(CH )∶n(H O)的值,则CH 的平衡转化率降低
4 2 4
第 19 页 共 37 页第 19 页 共 37 页
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C.CH (g)+H O(g) CO(g)+3H (g) ΔH>0
4 2 2
D.1 000 ℃,若容器中n(CH )=n(H O)=n(H )=1、n(CO)=2 mol,则反应处于平衡状态
4 2 2
答案 D
8. (2024届广东湛江部分学校开学考,15)在Fe O 的催化作用下,向200 ℃的恒温恒
2 3
容密闭容器中充入1 mol CH 和2 mol NO ,发生反应CH (g)+2NO (g) CO (g)+N (g)
4 2 4 2 2 2
+2H O(g),反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是( )
2
A.容器内气体的密度不再发生变化时,该反应达到平衡状态
B.反应一段时间后(未达平衡),Fe O 会远远多于Fe O
3 4 2 3
C.起始条件相同,其他条件不变,仅改为绝热密闭容器,CH 和NO 的转化率降低
4 2
D.使用更高效的催化剂能提高该反应平衡时的转化率
答案 C
考点3 化学平衡常数及其相关计算
9. (2024届河北泊头一中开学考,11)将a mol X、Y混合气体(物质的量之比为1∶1)
加入某容积可变的密闭容器中,发生反应:mX+nY qZ。保持一定温度,改变压强分别
达到平衡时,测得不同压强下气体X的物质的量浓度如下表所示:
压强p/Pa 2×105 5×105 1×106 3×106
c(X)/(mol·L-1) 0.08 0.20 0.40 0.80
下列说法正确的是( )
A.保持一定温度,增大压强,平衡正向移动
pq(Z)
B.当压强为3×106 Pa时,此反应的平衡常数表达式为K =
p pm(X)·pn(Y )
C.2×105 Pa时X的平衡转化率大于5×105 Pa时X的平衡转化率
D.当压强为2×105 Pa时,若再向体系中加入b mol Y,重新达到平衡时,体系中气体总
物质的量为(a+b) mol
答案 D
第 20 页 共 37 页第 20 页 共 37 页
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10. (2024届福建三明一中开学考,7)在催化剂作用下,向容积为1 L的容器中加入1
mol X和3 mol Y,发生反应X(g)+2Y(g) 2Z(s),平衡时和反应10 min时X的转化
率[α(X)]随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法错误的是( )
A.该反应ΔH>0
B.200 ℃时,前10 min的平均反应速率v(X)=0.02 mol·L-1·min-1
C.400 ℃时,反应的平衡常数K=2
D.ab段变化可能是随温度升高反应速率加快,bc段变化可能是催化剂在温度高于400
℃时活性降低导致
答案 C
11. (2024届河南安阳一调,18)CO、NO 均是大气污染物,在适当条件下CO可将NO 还
x x
原为相应的单质,从而消除其对大气的污染。
(1)已知:
ⅰ.2NO (g)+4CO(g) N (g)+4CO (g) ΔH =-869 kJ·mol-1
2 2 2 1
ⅱ.2NO(g)+2CO(g) N (g)+2CO (g) ΔH =-747 kJ·mol-1
2 2 2
①反应ⅲ.NO (g)+CO(g) NO(g)+CO (g) ΔH ,则ΔH = 。
2 2 3 3
1
②反应ⅱ的平衡常数为K ,则lgK 与温度的倒数 的变化关系符合图中的直线
2 2 T
(填“a”或“b”)。
(2)T K下,向初始压强(3.3 MPa)、容积(10 L)均相等的A、B两个密闭容器中分别充入
4 mol NO (g)、x mol CO(g),维持容器A容积不变、容器B压强不变使其仅发生反应ⅰ,
2
x=8时测得容器B中NO (g)的转化率随时间的变化如图所示:
2
第 21 页 共 37 页第 21 页 共 37 页
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①在图中作出容器A中反应从开始到达到平衡时NO 转化率的变化曲线(只画变化趋势,
2
不用标出具体数值)。
②当x=8时,0～5 min内容器B中v(CO)= MPa·min-1,反应ⅰ的平衡常数K =
p
(结果保留两位有效数字)。当x 8(填“>”或“<”)时CO的平衡
转化率大于50%。
③若容器B中还存在反应ⅲ,则T K时,容器B中反应ⅰ的平衡常数K (填
p
“增大”“减小”或“不变”)。
答案 (1)①-61 kJ·mol-1 ②a
(2)①
②0.2 0.83 < ③不变
12. (2023吉林白山四模,28)我国科研团队发现了一种具有超高稳定性的一维钯银合
金纳米线催化剂,能高选择性、高稳定性地将CO 还原成甲酸(HCOOH)。化学反应为
2
CO (g)+H (g) HCOOH(g) ΔH。
2 2
(1)已知:①2HCOOH(g)+O (g) 2CO (g)+2H O(g) ΔH =-a kJ·mol-1
2 2 2 1
1
②H (g)+ O (g) H O(g) ΔH =-b kJ·mol-1(a>2b>0);
2 2 2 2 2
CO (g)+H (g) HCOOH(g) ΔH= kJ·mol-1。
2 2
(2)在某催化剂作用下,CO (g)+H (g) HCOOH(g)的速率方程为v =k
2 2 正 正
c(CO )·c(H ),v =k c(HCOOH)(k 、k 为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度
2 2 逆 逆 正 逆
无关)。若在某温度下,k =4k ,则该反应的平衡常数K= 。加入催化剂,k
正 逆 正
增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)k 增大的倍数。
逆
(3)CO 催化氢化制甲酸的反应历程图(M为过渡金属)如下图所示。
2
第 22 页 共 37 页第 22 页 共 37 页
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上述循环中,M(CO) PR 是 (填“催化剂”或“中间产物”)。
4 3
(4)在反应器中充入CO 和H ,发生反应CO (g)+H (g) HCOOH(g)。化学反应速率随
2 2 2 2
时间的变化关系如下图所示。
若仅改变一个外界条件,t 时刻改变的条件可能是 。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三次平衡
2
中, (填“能”或“不能”)判断CO 转化率的大小排序,理由为
2
。
(5)在某催化剂作用下,向恒容密闭反应器中充入1 mol CO 和3 mol H ,发生如下反应:
2 2
反应1:CO (g)+H (g) HCOOH(g)
2 2
反应2:CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H O(g) ΔH<0
2 2 3 2
测得CO 的平衡转化率、CH OH的选择性(CH OH的选择性等于CH OH的物质的量与CO 转
2 3 3 3 2
化的物质的量之比)与温度的关系如下图所示。
第 23 页 共 37 页第 23 页 共 37 页
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①其他条件不变,升高温度,CO 的平衡转化率增大的原因是
2
。
②已知F点对应的总压强为36.8 kPa,则CO (g)+H (g) HCOOH(g)在F点对应的温度
2 2
下,压强平衡常数K = kPa-1(结果保留2位有效数字) 。
p
a-2b
答案 (1)+ (2)4 等于 (3)中间产物
2
(4)增大HCOOH浓度 不能 第一次改变条件,平衡正向移动;第二次改变条件,平衡逆
向移动,则平衡Ⅱ时CO 的转化率最大,但平衡Ⅰ和Ⅲ时CO 的转化率无法比较
2 2
(5)①反应1是吸热反应,反应2是放热反应,升高温度对反应1的影响程度大于对反应
2的,导致CO 的平衡转化率增大 ②3.9×10-3
2
考法综合练
考法1 分压平衡常数(K )的计算
p
1. (2023湖北黄冈中学二模,15)T ℃时,向容积为2 L的刚性容器中充入1 mol CO
2
和一定量的H 发生反应:CO (g)+2H (g) HCHO(g)+H O(g)。达到平衡时,HCHO的分压
2 2 2 2
n(H )
2
(分压=总压×物质的量分数)与起始 的关系如图所示。已知:初始加入2 mol
n(CO )
2
H 时,容器内气体的总压为1.2p kPa。下列说法正确的是( )
2
A.5 min时反应到达c点,v(H )=0.05 mol·L-1·min-1
2
n(H )
2
B.随 增大,HCHO的百分含量不断增大
n(CO )
2
1.25
C.b点时反应的平衡常数K = kPa-1
p p
D.c点时,再加入CO (g)和H O(g),使二者分压均增大0.2p kPa,平衡正向移动
2 2
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答案 C
2. (2024届河北精英中学二调,27)氨的用途十分广泛,如氨是制造硝酸和氮肥的重要
原料。工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。回答下列问题:
(1)合成氨反应的历程和能量的变化如图所示,符号“·”可视为催化剂。
在合成氨的基元反应中,决速步骤的能垒为 kJ· mol-1。
(2)在不同条件下进行合成氨反应,下列反应速率由大到小的顺序是 (填选项
序号)。
①v(N )=0.5 mol·L-1·min-1
2
②v(H )=0.02 mol·L-1·s-1
2
③v(NH )=0.4 mol·L-1·min-1
3
④v(NH )=0.02 mol·L-1·s-1
3
(3)对于合成氨反应而言,只控制一个变量,下列图像合理的是 (填选项字母)。
(4)一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入0.4 mol N 、1.2 mol H 发生反应,NH 的浓
2 2 3
度随时间变化情况如下表所示:
时间/min 5 10 15 20 25
浓度/mol·L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20
0～10 min内,用H 表示的平均反应速率为 ;实验测得体系平衡时的压强为
2
10 MPa,则该反应的平衡常数K = MPa-2(用分数表示,K 为分压表示的平衡常数,
p p
分压=总压×体积分数);若维持温度不变,向另一2 L恒容密闭容器中充入H 、N 和NH
2 2 3
各4 mol时,该反应的v v (填“>”“<”或“=”)。
正 逆
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答案 (1)352 (2)④①②③ (3)BD
4
(4)0.021 mol·L-1·min-1 >
75
考法2 反应速率常数的应用
3. (2023辽宁沈阳二中第6次模拟,12)某反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)的速率方程
为v=k·cm(A)·cn(B),其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为
0.8
。当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如下表所示:
k
c(A)/(mol·L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c
1
c(B)/(mol·L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 0.200
v/(mol·L-1·min-1) 1.6×10-3 3.2×10-3 v 3.2×10-3 v 4.8×10-3
1 2
下列说法正确的是( )
A.该反应的速率方程中的m=n=1
B.该反应的速率常数k=6.4×10-2min-1
C.表格中的c =0.75,v =6.4×10-3,v =12.8×10-3
1 1 2
D.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是500 min
答案 D
4. (双选)(2024届山东日照高三开学考,14)已知反应2CO(g)+4H (g) C H (g)
2 2 4
+2H O(g),ΔH>0。在一定条件下存在v (H )=k ·c2(CO)c4(H ),v
2 正 2 1 2 逆
(H O)=k ·c(C H )c2(H O),反应速率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是( )
2 2 2 4 2
A.a为v (H )
正 2
B.T ℃时,v (CO)=1.05 mol·L-1·min-1
2 正
C.T ℃和T ℃时反应均达到平衡状态
3 4
D.K=k /k
1 2
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答案 CD
5. (2023湖南郴州三模,11)在T ℃和T ℃(T <T )时,向恒容容器中投入等物质的量
1 2 1 2
的两种反应物,发生以下反应:HN C O(g)+NH (g) CO(NH ) (g)
3 2 2
ΔH<0。平衡时lgp(NH )与lgp[CO(NH ) ]的关系如图所示。已知:p为气体的分压(单位
3 2 2
为kPa),v =k ·p(HNCO)·p(NH ),v =k ·p[CO(NH ) ]。下列说法正确的是( )
正 正 3 逆 逆 2 2
A.直线a对应的温度是T ℃
2
B.T ℃时,lgk -lgk =3
1 正 逆
C.若点A时继续投入等物质的量的两种反应物,再次达到平衡时(温度不变),CO(NH ) 的
2 2
体积分数减小
D.升高温度时,k 增大m倍,k 增大n倍,则m>n
正 逆
答案 B
6.(2024届重庆巴蜀中学11月适应考,17,节选)(3)向恒压(3.0 MPa)密闭装置中通入1
mol CO 和2 mol H 反应生成甲醇,在不同催化剂下测定甲醇的平均生成速率随温度的
2 2
变化曲线如下。
②甲醇的平均生成速率呈先增大后减小的抛物线趋势,请解释后减小的原因:
。
③二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为v=k·pm(CO )·pn(H ),其中k为速率常数,
2 2
各物质起始分压的指数为各物质的反应级数。实验结果表明,速率常数与反应级数均受
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反应温度的影响。使用Ni Ga 催化剂时,反应温度由169 ℃升高到223 ℃,若CO 反应
5 3 2
m k
223 ℃ 223 ℃
级数 =2,H 反应级数不变,则速率常数之比 = 。
m 2 k
169 ℃ 169 ℃
答案 ②可能是催化剂活性降低,也可能是平衡逆向移动,使甲醇平均生成速率降低
③2
考法3 多重平衡体系的分析与计算
7. (2024届辽宁东北育才中学三模,10)工业上用CO 和H 合成甲醇涉及以下反应:
2 2
反应Ⅰ.CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H O(g) ΔH
2 2 3 2 1
反应Ⅱ.CO (g)+H (g) CO(g)+H O(g) ΔH
2 2 2 2
在催化剂作用下,将1 mol CO 和2 mol H 的混合气体充入一恒容密闭容器中进行反应,
2 2
达到平衡时,CO 的转化率和容器中混合气体的平均相对分子质量随温度变化如图。下
2
列判断正确的是( )
已知:平衡时甲醇的选择性为生成甲醇消耗的CO 在CO 总消耗量中的占比。
2 2
A.ΔH <0
2
B.T ℃,平衡时甲醇的选择性为40%
2
C.T ℃,反应Ⅱ的平衡常数K=
9
D.为同时提高CO 的平衡转化率和平衡时甲醇的选择性,应选择的反应条件为高温、高
2
压
答案 C
8. (2024届重庆八中月考三,17,节选)“碳达峰”“碳中和”是推动我国经济社会高
质量发展的内在要求。通过二氧化碳催化加氢合成二甲醚是一种重要的转化方法,其过
程如下:
反应Ⅰ:2CO (g)+6H (g) CH OCH (g)+3H O(g) ΔH =-122.5 kJ/mol
2 2 3 3 2 1
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反应Ⅱ:CO (g)+H (g) CO(g)+H O(g) ΔH =+41.2 kJ/mol
2 2 2 2
回答下列问题:
(1)反应2CO(g)+4H (g) CH OCH (g)+H O(g)的ΔH= 。
2 3 3 2
(2)二氧化碳与氢气合成CH OCH 时,通常控制温度为500 ℃左右,其可能的原因为
3 3
(填字母)。
A.反应速率快 B.平衡的转化率高
C.催化剂活性高 D.主反应催化剂选择性好
(3)在1 L恒温密闭容器中充入4 mol CO 和6 mol H ,初始压强为p,20 min时反应Ⅰ、
2 2
Ⅱ都达到平衡状态,体系压强为0.8p,测得c(H O)=3 mol/L。
2
①0～20 min内v(CO)= 。
②反应Ⅱ的化学平衡常数K = 。
p
③平衡时CH OCH 的选择性= 。(CH OCH 的选择性可表示为
3 3 3 3
转化为二甲醚的二氧化碳的量
×100%)
二氧化碳的转化量
(4)在密闭容器中通入1 mol CO 和3 mol H ,在铁系催化剂作用下进行反应,CO 的平衡
2 2 2
转化率随温度和压强的变化如图所示。图中,温度大于800 ℃时,随着压强的增大,CO
2
的平衡转化率减小,请解释原因: 。
答案 (1)-204.9 kJ/mol
(2)ACD
(3)①0.075 mol/(L·min) ②2 ③40%
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(4)温度大于800 ℃时,以反应Ⅱ为主,压强增大平衡不移动,但压强增大反应Ⅰ平衡正
向移动,水蒸气浓度增大,CO 、H 浓度减小,从而导致反应Ⅱ平衡逆移,故二氧化碳的平
2 2
衡转化率减小
微专题 反应速率和平衡图像分析
1. (双选)(2023海南,13,4分)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工
艺:C H CH CH (g) C H CH CH (g)+H (g)。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、
6 5 2 3 6 5 2 2
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( )
A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系
B.t 时刻体系处于平衡状态
2
C.反应进行到t 时,Q>K(Q为浓度商)
1
D.催化剂存在时,v 、v 都增大
1 2
答案 BD
2. (2022浙江1月选考,19,2分)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)
3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
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A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化
关系如图中曲线乙所示
答案 C
3. (2023河北唐山三模,13)在2 L恒容密闭容器中加入一定量A和B,发生反应aA(g)
+bB(g) cC(g)。100 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化关系如图1所示。
不同温度下平衡时C的体积分数与A、B起始时的投料比的变化关系如图2所示。下列
结论正确的是( )
A.100 ℃时前5 min平均化学反应速率:v(A)=0.04 mol·L-1·min-1
B.100 ℃时达到平衡的体系中充入少量C(g),达新平衡前v(逆)>v(正)
C.aA(g)+bB(g) cC(g) ΔH>0
n(A)
D.某温度下平衡时B的转化率随起始 的增大而先增大后减小
n(B)
答案 B
4. (2021广东,14,4分)反应X 2Z经历两步:①X Y;②Y 2Z。反应体系中
X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
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A.a为c(X)随t的变化曲线
B.t 时,c(X)=c(Y)=c(Z)
1
C.t 时,Y的消耗速率大于生成速率
2
D.t 后,c(Z)=2c -c(Y)
3 0
答案 D
5. (2024届重庆万州二中8月月考,8)向体积恒定的2 L密闭容器中加入CO(g)和
H O(g)各1 mol,发生反应:CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g) ΔH<0。反应分别在不同
2 2 2 2
的温度和催化剂下进行,保持其他初始实验条件不变,经10 min测得CO的转化率如图
所示,T ℃下两曲线相交。下列说法正确的是( )
2
A.相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高
B.在A点时,反应一定未达到平衡
C.C点时,两种催化剂下反应速率相同,用水蒸气表示速率为v(H O)=0.02
2
mol·L-1·min-1
D.增大压强对该反应的速率无影响
答案 B
6. (2024届江苏如皋期初考,13)碳热还原氧化锌反应可用于循环制氢。碳热还原氧
化锌的主要反应如下:
反应Ⅰ ZnO+CO Zn+CO ;
2
反应Ⅱ CO +C 2CO
2
在不同容器中分别发生反应Ⅰ、反应Ⅱ,不同压强(p 或p )下分别达平衡时,两个反应
1 2
中c(CO)/c(CO )随温度变化的关系如图所示。
2
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下列说法正确的是( )
A.压强大小:p >p
1 2
B.在如图所示条件下,反应Ⅰ可表示为ZnO(s)+CO(g) Zn(s)+CO (g) ΔH<0
2
C.选择反应Ⅱ的c(CO)/c(CO )小于反应Ⅰ的条件,将C与ZnO置于同一密闭容器中,碳
2
热还原氧化锌反应能顺利进行
D.一定条件下将C与ZnO置于同一密闭容器中反应,当n(C)/n(ZnO)<1时,增大n(C)/
n(ZnO)的值,可减少平衡时气体中CO 的含量
2
答案 D
7. (2023北京西城二模,14)中国科学家首次用C 改性铜基催化剂,将草酸二甲酯加氢
60
制乙二醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有:
CH OOCCOOC H CH OOCCH OH
① 3 3(g)+2H 2 CH 3 OH(g)+ 3 2 (g)
草酸二甲酯 乙醇酸甲酯
②CH OOCCH OH(g)+2H (g) CH OH(g)+HOCH CH OH(g)
3 2 2 3 2 2
③HOCH CH OH(g)+H (g) H O(g)+C H OH(g)
2 2 2 2 2 5
其他条件相同时,相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图所示。
n(生成B所用的草酸二甲酯)
已知:ⅰ.物质B的选择性S(B)= ×100%
n(转化的草酸二甲酯)
ⅱ.450～500 K,反应③的平衡常数远大于反应①和反应②的平衡常数
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下列说法不正确的是( )
A.制乙二醇适宜的温度范围是470～480 K
B.实验条件下反应③的活化能最高,升温更有利于反应③
C.减压可提高乙二醇的平衡产率
D.铜基催化剂用C 改性后反应速率增大,可以降低反应所需的压强
60
答案 C
8. (2023浙江6月选考,14,3分)一定条件下,1-苯基丙炔( )可与
HCl发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应),
下列说法不正确的是( )
A.反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ
C.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
答案 C
9. (2022北京,14,3分)CO 捕获和转化可减少CO 排放并实现资源利用,原理如图1所
2 2
示。反应①完成之后,以N 为载气,将恒定组成的N 、CH 混合气,以恒定流速通入反应
2 2 4
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CO ,在催化剂上检测到有积炭。下列说法不正确的是( )
2
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A.反应①为CaO+CO CaCO ;反应②为CaCO +CH CaO+2CO+2H
2 3 3 4 2
B.t ～t ,n(H )比n(CO)多,且生成H 的速率不变,推测有副反应CH C+2H
1 3 2 2 4 2
C.t 时刻,副反应生成H 的速率大于反应②生成H 的速率
2 2 2
D.t 之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生
3
答案 C
10. (2023重庆,14,3分)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:CO (g)+H (g) CO(g)+H O(g)
2 2 2
反应Ⅱ:CO (g)+4H (g) CH (g)+2H O(g)
2 2 4 2
在恒容条件下,按V(CO )∶V(H )=1∶1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温
2 2
度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ的ΔH<0,反应Ⅱ的ΔH>0
B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1
C.N点H O的压强是CH 的3倍
2 4
D.若按V(CO )∶V(H )=1∶2投料,则曲线之间交点位置不变
2 2
答案 C
11. (2023江苏,13,3分)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO (g)+4H (g) CH (g)+2H O(g) ΔH=-164.7 kJ·mol-1
2 2 4 2
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CO (g)+H (g) CO(g)+H O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
2 2 2
在密闭容器中,1.01×105 Pa、n (CO )∶n (H )=1∶4时,CO 平衡转化率、在催化剂
起始 2 起始 2 2
作用下反应相同时间所测得的CO 实际转化率随温度的变化如图所示。CH 的选择性可
2 4
n (CH )
生成 4
表示为 ×100%。下列说法正确的是( )
n (CO )
反应 2
A.反应2CO(g)+2H (g) CO (g)+CH (g)的焓变ΔH=-205.9 kJ·mol-1
2 2 4
B.CH 的平衡选择性随着温度的升高而增加
4
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 ℃
n (H )
起始 2
D.450 ℃时,提高 的值或增大压强,均能使CO 平衡转化率达到X点的值
n (CO ) 2
起始 2
答案 D
12. (双选)(2023山东,14,4分)一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:
已知反应初始E的浓度为0.10 mol·L-1,TFAA的浓度为0.08 mol·L-1,部分物种的浓度
随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )
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A.t 时刻,体系中有E存在
1
B.t 时刻,体系中无F存在
2
C.E和TFAA反应生成F的活化能很小
D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08 mol·L-1
答案 AC
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