文档文本内容
专题09 化学反应速率与化学平衡
考点
01
化学反应速率
及其影响因素
1.(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,
时加入
,各组分物质的量分数x 随反应时间t 变化的
曲线如图(反应速率
,k 为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A.该条件下
B.
时间段,生成M 和N 的平均反应速率相等
C.若加入催化剂,
增大,
不变,则
和
均变大
D.若
和
均为放热反应,升高温度则
变大
2.(2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷)一定条件下,“
”4 种原料
按固定流速不断注入连续流动反应器中,体系pH-t 振荡图像及涉及反应如下。其中AB 段发生反应
①~④,①②为快速反应。下列说法错误的是
①
②
③
④
⑤
A.原料中
不影响振幅和周期
B.反应④:
C.反应①~④中,
对
的氧化起催化作用
D.利用pH 响应变色材料,可将pH 振荡可视化
3.(2025·河南卷)在催化剂a 或催化剂b 作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为
,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,
中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b 相比,丙烷被催化剂a 吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为
4.(2025·河北卷)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反
应
制备。反应历程(TS 代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中
脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2 个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
考点
02
化学平衡
及
化学平衡
常数
5.(2025·河南卷)在催化剂a 或催化剂b 作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为
,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,
中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b 相比,丙烷被催化剂a 吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为
6.(2025·北京卷)为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:
为黄色、
为红色、
为无色。
下列说法不正确的是
A.①中浓盐酸促进
平衡正向移动
B.由①到②,生成
并消耗
C.②、③对比,说明
:②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入
、淀粉溶液,溶液也无明显变化
7.(2025·浙江1 月卷)下列说法正确的是
A.常温常压下
和
混合无明显现象,则反应
在该条件下不自发
B.
,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C.
,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.
,则
8.(2025·山东卷)在恒容密闭容器中,
热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。
平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:
温度时,
完全分
解;体系中气相产物在
、
温度时的分压分别为
、
。下列说法错误的是
A.a 线所示物种为固相产物
B.
温度时,向容器中通入
,气相产物分压仍为
C.
小于
温度时热解反应的平衡常数
D.
温度时、向容器中加入b 线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
9.(2025·江苏卷)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.
时,
的平衡转化率为20%
B.
反应达平衡状态时,
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
10.(2025·甘肃卷)
加氢转化成甲烷,是综合利用
实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。
525℃,101kPa 下,
。反应达到平衡时,能使平衡
向正反应方向移动的是
A.减小体系压强
B.升高温度
C.增大
浓度
D.恒容下充入惰性气体
1.(2025·江苏连云港·一模)使用CH3COOCH3与H2反应制C2H5OH 过程中的主要反应为
反应I:CH3COOCH3(g)+2H2(g)= C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH1=1004kJ·mol-1
反应II:CH3COOCH3(g)+H2(g)= CH3CHO(g)+CH3OH(g) ΔH2=1044kJ·mol-1
反应III:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)=CH3COOCH2CH3(g)+CH3OH(g) ΔH3= 1160kJ·mol-1
在催化剂作用下,在1.0×105 Pa、n 起始(CH3COOCH3) n∶
起始(H2)=1 2∶时,若仅考虑上述反应,反应相同时间,
CH3COOCH3转化率、C2H5OH 和CH3COOCH2CH3的选择性随温度的变化如图所示。[C2H5OH 的选择性=
×100%]。下列说法正确的是
A.反应CH3CHO(g)+H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH = 40 kJ·mol-1
B.185℃时,若起始n(CH3COOCH3)为1mol,则反应后体系中C2H5OH 为0.04 mol
C.温度在165
~205
℃
℃之间,反应后的体系中存在CH3CHO
D.温度在225
~235
℃
℃之间,C2H5OH 的选择性保持不变,说明反应I 达到了平衡
2.(2025·山东淄博·三模)向体积均为1 L 的两个刚性容器中各充入4molHBr(g)和1molO2(g),分别在绝
热和恒温条件下发生反应
,测得压强变化ΔP(ΔP=P0-Px,P0为起始
压强,Px为某时刻压强)随时间变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.L1表示绝热条件下ΔP 随时间变化关系B.ΔH>0
C.HBr 的转化率:
D.b 点对应的平衡常数
3.(2025·辽宁沈阳·三模)温度
,在恒容密闭反应器中进行高压液态+氢萘
催化脱氢实
验,反应Ⅰ:
;反应Ⅱ:
;
,测
得
和
的产率
和
(以物质的量分数计)随时间的变化关系如图所示,下列说法中错误的是
A.由图可知:反应活化能
B.温度对Ⅱ反应限度影响大
C.改变催化剂可调控两种有机生成物比例
D.
时,共产生
4.(2025·辽宁抚顺·二模)T0时,
,
,
,其中
、
只与温度有关,将一定量的NO2充入注射器中,改变活塞位置,气体
透光率随时间的变化如图(气体颜色越深,透光率越低),下列说法正确的是
A.T0时,
B.T1时,
,则T1<T0
C.d 点
D.保持容积不变,再充入一定量NO2气体,新平衡后NO2的物质的量分数增大
5.(2025·江西景德镇·二模)一定温度下,在三个体积
的恒容密闭容器中发生反应
。相关数据见下表,下列说法正确的是
容器编
号
温度
(
)
℃
起始物质的量(
)
平衡物质的量(
)
X
Y
Z
I
2
0.8
II
5
z
III
5
1
A.
时,该反应的平衡常数
B.
C.向容器III 再充入
和
,此时
D.若
,则该反应
6.(2025·北京昌平·二模)
催化加氢直接合成二甲醚过程中有以下2 个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ(副反应):
其他条件相同时,反应温度对
平衡总转化率及反应2.5 小时的
实际总转化率影响如图1 所示;反
应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5 小时的二甲醚实际选择性影响如图2 所示。
资料:
的选择性
下列说法正确的是
A.280℃后,
平衡总转化率升高的原因是:温度升高,反应速率加快
B.240
-300
℃
℃,
实际总转化率升高的原因是:温度升高,反应速率加快,且温度对主反应的影响
大于副反应
C.240
-300
℃
℃,二甲醚实际选择性降低的原因是:副反应速率>主反应速率
D.由图可知:该条件下投入等物质的量
时,产生二甲醚的物质的量:260
>220
℃
℃
7.(2025·河南·三模)温度为
时,在三个容积均为1L 的恒容密闭容器中仅发生反应:
。正、逆反应速率可以表示为
和
和
分别为正、逆
反应的速率常数,仅受温度影响。下列说法错误的是
容器编
号
起始浓度
平衡浓度
①
1.0
1.0
0
0.5
②
1.0
1.0
1.0
③
0
0.5
1.0
A.达平衡时,容器①与容器②中逆反应速率之比为1:2
B.开始时,容器②中正反应
速率大于逆反应速率
C.达平衡时,容器③中
比容器①中的大D.当温度改变为
时,若
,则
8.(2025·北京丰台·二模)下列过程不能用平衡移动原理解释的是
A.中和等体积、等pH 的盐酸和醋酸,醋酸所需NaOH 的物质的量更多
B.将
通入饱和氨盐水(溶质为
、NaCl)中,有固体析出
C.将
浓溶液与
浓溶液混合,迅速产生气泡
D.将锌片插入pH=4 的硫酸中无明显现象,加入少量
固体,有气泡产生
9.(2025·北京东城·二模)在恒压密闭容器中投入8mol
(g)、11.7mol
(g)和18.8mol
(g)、发
生反应
。测得压强在0.1MPa 和0.5MPa 下,
平衡转化率随温度的变化如
图所示。
下列分析不正确的是
A.
为0.5MPa,
为0.1MPa
B.M 对应的容器体积为V L,则525℃时K=0.1V
C.体系的状态由N 转为M 时,吸收19.6kJ 热量
D.转化率M 小于N 的原因是,压强对体系的影响大于温度的影响
10.(2025·江苏南通·三模)一种以
、
为原料制取COS 的过程中主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
将等物质的量的
和
充入反应器中,压强一定,平衡时
和
的转化率、
和
选择性与温度的关系如下图所示。
或
选择性
。下列说法
正确的是
A.X 代表的物质是COS
B.温度越高,平衡时所得
的物质的量越少
C.400℃之前,容器内只发生反应Ⅰ
D.600℃时,其他条件一定,适当增大起始反应的压强,既能加快反应速率也能提高COS 的平衡选择
性
11.(2025·四川巴中·三模)
的排放来自汽车尾气,研究利用反应
,用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加
入足量的
和一定量的
气体,保持恒压测得NO 的转化率随温度的变化如图所示,下列有关说法不正
确的是
A.若能测得反应产生
,则反应放出的热量为
B.达到平衡后减小活性炭的用量,平衡逆向移动
C.在
之间,化学反应速率:
D.使用合适的催化剂,可加快反应,反应的
不变
12.(2025·湖南邵阳·三模)在恒容密闭容器中发生反应:
,测得
的平衡转化率与起始投料比[
,
分别为
、
、
]、温度关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.曲线
代表的投料比为
C.若
下,测得
点对应的总压强为
,则
分压
D.保持
不变,向
点反应体系中再加入
和
,平衡后
转化率小于
13.(2025·河北保定·二模)某反应
分三步进行:
①
②
③
其相对能量变化如图所示。
时,向一恒容密闭容器中充入
,发生上述反应。下列叙述正确的是
A.反应①的正反应速率一定大于反应②的正反应速率
B.仅升高温度,达到新平衡时,
的产率更大
C.选择催化剂主要是为了降低反应③的活化能
D.其他条件不变,平衡后再充入X,X 的平衡转化率减小
14.(2025·山东临沂·二模)向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入
和
发生反应:
,其中一个为绝热过程,另一个为恒温过程,两反应体系的压强随时
间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
为恒容恒温过程
B.气体的总物质的量:
C.逆反应速率:
D.点平衡常数:
15.(2025·江苏苏州·三模)一种捕获并资源化利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3,其过程
中主要发生如下反应:
I.
Ⅱ.
向恒压密闭容器中充入
和
,
的平衡转化率和
的平衡选择性[
的选
择性
]随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.A 点时,容器中
为0.0625mol
B.反应
的
C.
平衡转化率由A 到B 点,可采取的措施为加压或减小
D.使用对反应I 催化活性更高的催化剂可提高
的实际选择性
16.(2025·天津河西·三模)在恒温、恒容的密闭容器中发生反应:
,实验测得三组数据如下:
容器编
起始时各物质的物质的量
达到平衡时体系的能量变化
号
①
1
4
0
0
0.8a
②
0.5
3.5
0.5
0.5
b
③
1
1
2
2
c
下列说法错误的是
A.①达平衡后,
的转化率为20%
B.达平衡后,
的体积分数:①>②
C.③起始时反应速率:(正)
(逆)
D.达到平衡时③中能量变化:
17.(2025·吉林·二模)已知在恒容密闭容器中发生反应
(方程式已配平),在
210℃和220℃时A 的转化率随反应时间的变化关系如图所示,设A 的起始浓度为
。下列说法错误
的是
A.220℃时反应的平衡常数
mol/L
B.从反应体系中移出部分甲醇可以提高A 的转化率
C.210℃时,0~200min 内A 的平均反应速率为
mol/(L·min)
D.a、b 两点用物质B 表示的瞬时反应速率:b<a
18.(2025·北京海淀·二模)以CO、
为原料合成
涉及的主要反应如下。
①
②
反应时间等其他条件相同时,按
充入原料气,不同温度下CO 的转化率和产物选择性如
下图。
已知:产物A 的选择性
下列说法不正确的是
A.
选择性提高可能是由温度对反应速率的影响导致的
B.根据温度升高时CO 的转化率增大,可推断
C.相较于230℃,270℃时单位时间内能合成更多的
D.除反应②外,体系中还存在其他副反应
19.(2025·天津南开·二模)乙酸甲酯制乙醇的反应为:
三个10L 恒容密闭容器中分别加入
和
,在不同温度下,反应分钟时乙酸甲酯物质的量
如图所示。
下列说法正确的是
A.该反应的
B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中乙醇的体积分数为
D.容器丙中当前状态下反应速率(正)
(逆)
20.(2025·北京西城·二模)一种
催化加氢合成
的方法,反应如下:
①
②
1.3MPa 时,将
和
按一定流速通过催化剂,相同时间内测得
的转化率和CO 的选择性随
温度的变化如图1 所示。只发生反应①时,
的平衡转化率随温度的变化如图2 所示。
已知:CO 的选择性
下列说法不正确的是
A.CO 与
合成
反应的热化学方程式:
B.图1 中,温度升高,
的转化率和CO 的选择性都升高,可能因为反应②速率增大的程度大于反
应①速率增大的程度
C.由图1 可知,300℃时
的转化率为8%
D.其他条件不变,改进催化剂,可使相同时间内200℃时
的转化率大幅提高
21.(2025·山西·二模)一定条件下,在容积为10 L 的固定容器中发生反应:
,反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。
下列说法错误的是
A.曲线Y 表示
的物质的量变化
B.
时刻:正反应速率等于逆反应速率
C.在10 min 时改变的条件可能是降低温度
D.0~8 min 内,
的平均反应速率为
22.(2025·山东青岛·二模)在550K~650K,反应
温度升高反应
速率显著加快。在(573K,150kPa)、(573K,300kPa)、(553K,150kPa)三种初始状态下,向相同恒容密闭容
器中分别按
投料,保持温度不变,
随时间变化如图。曲线a 的M 平衡转
化率
,曲线b 对应初始状态为(573K,300kPa)。下列说法正确的是
A.曲线c 对应初始状态为(573K,150kPa)
B.在573K 下,该反应的平衡常数
C.
最大的是曲线a
D.对应曲线a 初始状态下,保持恒温恒压,则
23.(2025·河南郑州·一模)常温下,将
、
和10 mL NaOH 溶液
混合,发生反应:
。溶液中
与反应时间(t)的关系如图所示。下
列说法错误的是
A.当
不再变化时,该反应达到平衡状态
B.
时的
小于
时的
C.若平衡时溶液的
,则该反应的平衡常数
D.在酸性条件下,
的氧化性大于
24.(2025·湖南邵阳·二模)燃油汽车尾气中含有
和
等有毒气体,某研究小组用新型催化剂对
、
在不同条件下的催化转化进行研究,反应原理为:
。在密闭容器中充入
和
,平衡时
的体积分数随温度、压强的变化关系如图。
下列说法错误的是
A.点
的平衡转化率约为57.1%
B.a 点和
点的反应速率可能相同
C.若在点扩大容器体积并加热,可能达到点状态
D.恒温恒容条件下,向b 点平衡体系中再充入1mol
和
,重新达到平衡后,与点状态相
比,NO 的体积分数将减小
25.(2025·江西上饶·二模)随着汽车使用量增大,尾气污染已经受到人们的普遍关注。研究表明,一
定条件下存在反应:
。在相同温度下,向两个密闭刚性的甲、乙容
器中都充入一定量的反应物,甲容器保持绝热(即与外界无热量交换),乙容器保持恒温,在相同的温度
下同时开始反应,测得有关数据如表所示,下列说法正确的是
容器编
号
容器体
积/L
起始物质的量/
mol
5s 时物质的量浓度
(mol/L)
10s 时物质的量浓度
(mol/L)
CO
NO
甲
1
2
2
0.3
0.5
乙
2
4
4
0.25
0.5
A.甲、乙两容器达到平衡时,平衡常数:
B.平衡后,往容器甲中再充入2mol CO 和2mol NO,平衡时
C.平衡后,往容器乙再充入1mol CO 和1mol
,NO 的转化率增加
D.其他条件不变,若将乙容器改为恒温恒压,则5s 时
的浓度小于0.25mol/L