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专题06 化学反应速率与化学平衡
考点概览
题型一 化学反应速率、活化能与基元反应
题型二 化学平衡
题型三 化学反应的方向
化学反应速率、活化能与基元反应
1.(2025·福建·一模)2mol A 与2mol B 混合于2L 的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)
2C(g)
+zD(g)。若2s 后,A 的转化率为50%,测得v(D)=0.25mol•L﹣1•s﹣1,下列推断正确的是
A.v(A)=v(C)=0.75 mol•L﹣1•s﹣1
B.z=3
C.B 的转化率为25%
D.C 的体积分数为28.6%
2.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)恒温恒容密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨分解反应
,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示,下列
说法正确的是
序号
时间
表面积
0
20
40
60
80
①
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
1.20
0.80
0.40
③
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A.相同条件下,增加氨气浓度或增大催化剂的表面积,反应速率增大
B.实验①,
,
C.实验②,
时处于平衡状态,且
D.实验③,当混合气体密度保持不变时,反应达到平衡状态
题型一
3.(2025·辽宁·一模)
晶体由
与
构成。在密闭容器中,将
溶于惰性溶剂,
发生反应:
(已知
均溶于该溶剂),测得
的物质的量随时间变化如下。
下列说法错误的是
0
1
2
3
4
5
0.1000
0.0700
0.0350
0.0250
0.0175
A.
晶体为离子晶体
B.
中
原子的杂化方式为
C.溶液颜色不再发生变化可判断该反应达到限度
D.根据表中数据推测:
,生成
的平均速率为
4.(2025·黑龙江·一模)汽车尾气净化反应为
△H<0。某温度下,
向1L 盛有催化剂的密闭容器中投入一定量NO 和CO,NO、CO 的物质的量浓度随时间变化如图所示。下
列说法正确的是
A.ab 段NO 的反应速率
B.升高温度,化学反应速率一定加快
C.该温度下,反应的平衡常数
D.1s 时,加入
mol
,此时
5.(2025·山东泰安·一模)马来酸,富马酸和苹果酸在水热条件下存在如下相互转化过程。190℃时,相
关物质的物质的量分数随时间变化如图所示。6.5h 后,苹果酸的物质的量分数不再随时间变化。下列说法
错误的是
A.二元弱酸的第一级电离常数:
(马来酸)
(富马酸)
B.190℃时的平衡常数:K(反应①)
(反应②)
(反应③)
C.平均反应速率:(马来酸)
(富马酸)
(苹果酸)
D.1.25h 后转化过程以反应③为主
6.(2025·海南·一模)在恒容绝热的密闭容器中发生反应:
,C 的浓度随时
间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.1~2min 内的平均反应速率
B.从反应速率变化可推知该反应可能是放热反应
C.加入催化剂可提高物质B 的平衡转化率
D.当容器内气体的平均摩尔质量不变时,不能说明该反应达到平衡状态
7.(2025·天津河东·一模)马来酸,富马酸和苹果酸在水热条件下可相互转化。
时,三种酸的物质
的量分数
随时间变化如图所示,6.5h 后苹果酸的物质的量分数不再随时间变化。下列说法错误的是
①
②
③
A.马来酸和富马酸的第一级电离常数不相同
B.
时的平衡常数:
(反应①)>
(反应②
(反应③)
C.反应速率:
(马来酸)=
(富马酸)+
(苹果酸)
D.
时,制备富马酸的反应时长应控制在
8.(2025·北京平谷·一模)汽车尾气的排放会对环境造成污染,利用催化剂处理汽车尾气中的NO 与
CO,反应为
。一定温度下,在1L 恒容密闭容器中加入1mol
CO 和1mol NO 发生上述反应,达到平衡时,测得
,下列说法正确的是( )
A.汽车尾气中的
、
是因汽油不充分燃烧产生的
B.催化剂降低了反应的活化能,反应的
数值减小
C.反应达到平衡时,NO 的平衡转化率为
D.向平衡混合气中再通入1mol NO 和
,平衡会向正反应方向移动
9.(2025·广东湛江·一模)反应物(S)转化为产物(P 或Q)的能量变化与反应进程的关系如下图所示。下列
关于四种不同反应进程的说法正确的是
A.进程Ⅰ升高温度,逆反应速率增大,正反应速率降低
B.生成相同物质的量的P,进程Ⅰ、Ⅱ释放的能量相同
C.反应进程Ⅲ生成P 的速率大于反应进程Ⅱ
D.进程Ⅳ可以说明催化剂可以改变反应产物
10.(2025·河南商丘·一模)在恒温恒容密闭容器中加入足量CaCO3和焦炭,发生反应①,同时充入一定
量H2,在催化剂M 的作用下也发生反应②,反应如下:
①
;②
下列有关说法正确的是
A.其他条件不变,若升高温度,反应②的速率一定加快
B.随着反应进行,容器内的压强可能先增大后减小
C.当混合气体的密度不再改变,说明反应①达到平衡,反应②未达到平衡
D.体系平衡后,再充入一定量CO,达到新平衡时,CO 分压比原平衡时大
11.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)二氟卡宾(
)是一种活性中间体。硫单质与二氟卡宾可以形成
,
最后生成部分含碳副产物,反应历程如图所示;
下列叙述错误的是
A.该反应
B.该反应速率主要由生成
的反应决定
C.反应过程中碳的化合价发生改变
D.反应过程中存在极性共价键的形成
12.(2025·山东聊城·一模)复旦大学某团队以1,3-环己二烯为载体,与苯胺和碘苯,通过钯与改进的
Ming-Phos 催化,实现了高对映、区域选择性的三组分碳胺化转化,并提出了如图所示的反应机理(部分
无机产物略去)。已知:①Ph 一为苯基;②动力学实验表明
参加的反应为决速步骤;③
反应V 为副反应。下列说法正确的是
A.步骤I 中存在非极性键的断裂
B.步骤II 中发生加成反应
C.步骤IV 中两种有机产物的质谱图完全一样
D.步骤V 中钯的化合价没有发生变化
13.(2025·四川巴中·一模)苯在浓
和浓
作用下,反应过程中能量变化如图所示。下列说法
错误的是
A.可用红外光谱法鉴别产物
和产物
B.X 为苯的加成产物,Y 为苯的取代产物
C.从中间体到产物,更有利于生成产物
D.浓
在该反应过程中均只作催化剂
14.(2025·河南商丘·一模)苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物在60℃下的反应机理如图所示,资料显示:浓
硝酸、浓硫酸混合时存在
;
。下列说法错
误的是
A.H2O 的空间结构为V 形
B.从结构上看,碳正离子中间体和取代产物中所有原子都不可能处于同一平面
C.反应1 的反应速率比反应2 的反应速率慢
D.从能量变化上看,取代产物与加成产物的能量差值△E=214.63kJ·mol-1,取代产物更稳定
15.(2025·广东江门·一模)丙烯与HCl 一定条件下反应生成
和
的历程如图所
示。下列说法错误的是
A.丙烯与
的反应的主要产物是
B.合成
的反应中,第一步为反应的决速步
C.生成
的焓变大于生成
的焓变
D.其他条件不变,反应相同时间,适当升高温度可提高加成产物中
比例
化学平衡
16.(2025·江西·一模)“碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一,一种以
和
为原
料直接合成碳酸二甲酯(DMC)的反应历程如下图所示。已知
是一种有机金属化合物,
是一种活
泼金属元素。下列有关说法错误的是
A.DMC 的结构简式为
B.
是该反应的催化剂
C.DMC 是手性分子
D.该合成反应的化学方程式为
17.(2025·广西南宁·一模)催化剂Cat1、Cat2 均能催化反应
,反应历程如图所示,
为中
间产物。其他条件相同时,下列说法错误的是
题型二
A.
达到平衡后升高温度,平衡常数
减小
B.使用Cat1 和Cat2,反应均经3 步进行
C.达到平衡所用时间:Cat1>Cat2
D.
所达到的最高浓度:
18.(2025·安徽淮北·一模)叔丁基溴在纯溶剂中会发生溶剂解,叔丁基溴在水中的溶剂解反应生成两种
产物的机理分别为:
下列说法错误的是
A.两种机理的控速步骤是相同的
B.两种机理中
都用到了孤对电子
C.把叔丁基溴换成叔丁基碘,产物比例不变D.把
换成
,消去产物比例减小
19.(2025·江苏·一模)硫酸工业尾气中
可用CO 处理并回收S,涉及的反应有:
反应I:
反应II:
恒压条件下,按
充入原料,其中
的平衡转化率以及COS 和S 的平衡选择性随温度
的变化如图所示。已知曲线b 表示
的平衡选择性。
(X 的平衡选择性
,X 为COS 或S)。
下列说法不正确的是
A.曲线c 表示S 的平衡选择性
B.
C.1400K 下,反应
的平衡常数
D.其它条件不变,增大体系压强
的平衡转化率不变
20.(2025·山西·一模)向1L 恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O(g),发生反应的化学方程式为
。CH4的平衡转化率按不同投料比
随温度变化的曲
线如下图所示,已知x1=1.下列说法正确的是
A.x1>x2
B.c 点化学平衡常数
C.
D.v 逆(a)>v 逆(b)
21.(2025·江苏无锡·一模)
和
联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:
①
②
其他条件相同时,投料比
为
,不同温度下反应的结果如图。下列说法不正确的是
A.由图中信息可判断反应①先达到平衡
B.
始终低于1.0,与反应②有关
C.加压有利于增大
和
反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他副反应,体系中存在:
22.(2025·湖南岳阳·一模)在体积分别为
和
的两个恒容密闭容器中,均充入
和
,光照条件下发生反应
,测得
的平衡转化
率随温度
的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B.此反应仅在低温下可自发进行
C.
时,若
,则反应平衡常数
D.其他条件不变,增大投料比
投料,平衡后可提高
转化率
23.(2025·黑龙江吉林·一模)为研究反应
在不同条件下
的转化率,向恒压反应器
中通入含一定浓度
与
的气体,在无催化剂和有催化剂在时,分别测得不同温度下反应器出口处
的转化率如图中曲线a、b 所示(图中虚线表示相同条件
的平衡转化率随温度的变化),下列说法不正确
的是
A.反应的
B.曲线a 中
转化率随温度升高而增大,是由于反应速率变快
C.曲线b 中从M 点到N 点,
转化率随温度升高而减小是由于催化剂活性减弱
D.催化剂存在时,其他条件不变,增大气体
,
转化率随温度的变化为曲线c
24.(2025·江苏·一模)二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为
在
、
时,若仅考虑上述反应,平衡时部分物种的物质的量分数随温度的
变化如图所示。下列说法不正确的是
A.
、
B.图中X 表示
C.提高CO 的产率,需研发380℃以下的高效催化剂
D.900℃时,其他条件不变,增大容器压强,
不变
25.(2025·广东汕头·一模)
在医药领域有广泛应用,但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现
的转化,发生反应
,向体积为
的密闭容器中充入
和
,在甲、乙两种催化剂作用下,反应
,测得
的转化率与温度的关系如图所示,下列有关
说法正确的是
A.催化效果:甲<乙
B.
、甲催化条件下,
内
C.其它条件不变时,压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动
D.
前,乙催化剂作用下降低温度可提高
的产率
26.(2025·江西赣州·一模)一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和
,
发生反应:
,经过相同时间,测得各容器中
的转化率与
容器容积的关系如下图所示。下列说法错误的是
A.若对d 点容器加压,缩小容器体积,此时:v(正)<v(逆)
B.a 点所示条件下满足
C.高温条件下有利于该反应自发进行
D.b 点的平衡常数
27.(2025·山东淄博·一模)
和
制备
的相关反应如下,T℃时,反应在密闭体系中达平衡时
各组分摩尔分数随
的变化关系如图所示:
I.
II.
下列说法正确的是
A.曲线
表示
摩尔分数随
的变化
B.T℃,反应II 的平衡常数
C.降温达新平衡后,曲线
和
新交点可能出现在
处
D.T℃,缩小容器体积达新平衡后,
的值变小
28.(2025·江苏南通·一模)一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。CH3I 热裂解时发生
如下反应。
反应Ⅰ:2CH3I(g)
C2H4(g)+2HI(g);ΔH1>0
反应Ⅱ:3C2H4(g)
2C3H6(g);ΔH2<0
反应Ⅲ:2C2H4(g)
C4H8(g);ΔH3<0
p=0.1MPa,向密闭容器中起始投入1molCH3I(g),维持压强恒定,平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容
器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。
C2H4的分压p(C2H4)=p 总·X(C2H4),反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=
。下列说法正确的是
A.图中a 对应的物质是C2H4
B.750K 时,反应Ⅲ的Kp=1
C.300K 时,要提高C3H6的物质的量分数可以使用C3H6选择性高的催化剂
D.1000K 时,其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小
29.(2025·安徽滁州·一模)一定温度下,某恒容密闭容器中发生如下反应:
,起始加入
,平衡时反应物的转化率
与起始加入的物质的量之比
的关系如图,下列说法错误的是
A.E 表示
的转化率与x 的关系
B.
C.当
时,若
的体积分数保持不变,则可以说明化学反应达到了化学平衡状态
D.其他条件不变,起始时仅加入
和
或
和
达平衡
时分别放出
和吸收
的热量,则
30.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)制备苯甲醛有两种途径(图1,
均小于0)。在反应起始阶
段,可认为甲苯与
发生平行反应,分别生成苯甲醇(浓度为
)和苯甲醛(浓度为
),且
,两产
物的浓度之比与时间无关。140℃时,
;170℃时,
。反应在绝热容器中进行,甲苯,
苯甲醇和苯甲醛的含量随时间变化如图2 所示,下列说法错误的是
A.Z 曲线代表的是苯甲醛
B.升高反应温度,苯甲醛的选择性降低
C.增加氧化剂
的浓度,可以提高甲苯的转化率和苯甲醛的选择性
D.在一定的反应时间内,选择合适的催化剂,可以提高生成苯甲醇的比例
31.(2025·江西·一模)甲酸甲酯
是重要的有机合成中间体,一种利用甲醇制备甲酸甲酯的
方法为
。在恒容密闭容器中,投入等物质的量的
和
发
生上述反应,相同时间内
的转化率随温度变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.逆反应速率:
C.曲线上只有点达到了该反应的平衡状态
D.平衡后,向容器中再次投入等物质的量的
和CO,CO 的转化率增大
32.(2025·江苏·一模)实现“碳中和”的一种路径是将
和
合成
。其主要反应为:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
若仅考虑上述反应,在
下,将
的混合气体以一定流速通过装有催化剂的
反应管,
和
的选择性及
的转化率随温度的变化如下图所示。
的选择性
下列说法正确的是
A.一定温度下,使用高效催化剂可提高
平衡产率
B.其他条件不变,
时,随温度升高生成
的量增多
C.其他条件不变,
时,通入
,生成0.096mol
D.温度高于
时,主要是因为反应Ⅲ正向程度增大使
的选择性降低
化学反应的方向
33.(2025·江苏南通·一模)反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)一定条件下能自发进行,可用于处理
汽车尾气。下列说法正确的是
A.反应的温度越高,平衡常数K 的数值越小
B.正反应的活化能大于逆反应的活化能
C.该反应的平衡常数表达式K=
D.反应中每消耗11.2LNO,转移电子数目为6.02×1023
34.(2025·山西·一模)由
直接脱氢制
的反应为
。在密闭容器
中发生该反应,测得
的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A.X、Z 两点平衡常数:
B.该反应在任何条件下都能自发进行
C.X、Y 两点的化学反应速率:
D.减压、升温均有利于提高
的平衡转化率
题型三
35.(2025·四川巴中·一模)电厂烟气(
、
等)可用
脱氮。在
催化剂表面发生的脱氮过程
如图所示。下列说法错误的是
A.脱氮的总反应为:
B.该反应在任何条件下可自发进行,则
C.
可降低反应的活化能
D.催化剂可提高反应物的平衡转化率
36.(2025·广西来宾·一模)近年来,研究者开发出新工艺利用乙酸合成乙酸乙酯,使生产成本明显降低。
向密闭容器中充入等物质的量的乙烯(g)与乙酸(g),发生的反应为
,测得在不同压强
下乙酸乙酯的平衡
产率随温度(T)的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.正反应速率:
B.a、c、d 点对应的压强平衡常数之比为
C.该反应在任何温度下都不能自发进行
D.该反应的正反应活化能大于逆反应的活化能
37.(2025·湖南株洲·一模)
的氧化反应
分两步进行:
Ⅰ.
Ⅱ.
其能量变化示意图如下图1.向恒容密闭容器中充入一定量的
和
,控制反应温度为
和
,测得
随时间的变化曲线如下图2.下列说法不正确的是
A.反应1 在低温下自发进行
B.氧化反应的决速步骤为过程Ⅱ
C.结合图2 信息可知:转化相同量的
耗时更长
D.引起图2 变化的可能原因:升温过程Ⅰ平衡逆移,
减小对过程Ⅱ速率的影响大于温度对
过程II 速率的影响
38.(2025·江苏泰州·一模)草酸锌晶体加热可得纳米级ZnO,原理为ZnC2O4(s)
ZnO(s)+CO(g)+
CO2(g) ΔH>0,下列说法正确的是
A.该反应能自发进行,其原因是ΔS<0
B.上述反应中消耗1 mol ZnC2O4,转移电子的数目为2×6.02×1023
C.如上图所示ZnO 晶胞中,Zn2+的配位数为4
D.CO2是由非极性键构成的非极性分子
39.(2025·广东珠海·一模)按下图装置进行实验,滴加浓硫酸,预期现象及其相应推理不合理的是
A.气球体积会变大,说明生成
过程熵增
B.滴有
溶液的滤纸出现淡黄色,说明
具有氧化性
C.滴有品红溶液和石蕊溶液的滤纸均会褪色,说明
具有漂白性
D.滴有溶液的滤纸褪色原因是: