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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·山东潍坊·二模)某同学探究
和
与
的配合能力强弱,已知
,鲁米诺在碱性环境中,可被
分解产生的活性氧氧化并释放蓝色荧光,其反应
快慢决定发光强度与持续时间。进行如下实验:
序
号
0.75%
鲁米诺溶液(含
和氨水)/
mL
、
、
溶液/mL
溶
液/mL
蒸馏
水/mL
发光
时间/s
荧光
强度
1
50
50
50
0
0.5
25
强
2
50
50
50
0.5
0
120
弱
3
0
50
50
0.5
无
无
下列说法错误的是
A.
作为缓冲溶液,维持溶液碱性环境
B.
C.实验1 和实验2 中,发光时间越长,说明溶液中发挥催化作用的
浓度越高
D.与
配位能力:
2.(2025·内蒙古赤峰·二模)我国科学家已经成功催化氢化
获得甲酸,利用化合物1 催化氢化
的
反应过程如图甲所示,其中化合物2 与水反应生成化合物3 与
的反应历程如图乙所示(TS 表示过渡
题型一
态,I 表示中间体)。下列说法正确的是
A.化合物1 参与了化学反应,改变了总反应的反应热
B.升高温度,有利于提高化合物2 的转化率
C.图乙表示的反应历程中,决速步为第一步
D.化合物4 到化合物1 的反应为氧化还原反应
3.(2025·安徽蚌埠·二模)往某密闭容器中按物质的量之比1:3,充入M、N,发生反应
∆H,M 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B.
C.
D.a 点Q 的体积分数为
4.(2025·山西晋中·二模)诺贝尔奖获得者Gerhard Erl 研究的合成氨反应吸附解离机理、能量变化(单位
为
)如图所示,下列说法错误的是
A.图示历程包含6 个基元反应
B.
C.最大能垒步骤的反应方程式:
D.
为物理脱附过程
5.(2025·陕西渭南·二模)
可以催化脱除
,脱除反应为
,脱除过程如下图所示,下列说法正确的是
A.图乙中催化剂对
的吸附强度强于图甲
B.脱除过程不属于氧化还原反应
C.该反应的平衡常数
D.催化剂的活性在脱除过程中不会改变
6.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)我国科学家建立了一个按需催化平台,通过不同路径合理利用甘油:选用
合适催化剂在夜间优先将甘油升级为甘油酸,并在白天将其作为生物燃料为系统提供电压。其中夜间反应
机理如图所示,下列说法正确的是
A.该过程氧的原子利用率为100%
B.该历程中有机物分子中涉及极性键的断裂和形成
C.步骤①更易形成如图的过渡态
D.若将氧气标记为
,则生成产物为
7.(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)
8.(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
9.(2025·北京丰台·二模)某小组用
、HI 和KI 探究外界条件对化学反应速率的影响。室温下,按下
列初始浓度进行实验。
实验Ⅰ.
实验编号
①
②
③
④
⑤
0.
1
0.
1
0.
1
0.
2
0.
3
0.
1
0.
2
0.
3
0.
1
0.
1
出现棕黄色的时
间/s
13
6.
5
4.
3
6.
6
4.
4
实验Ⅱ.用KI 替代HI 做上述5 组实验,观察到有无色气体产生,一段时间内溶液均未见棕黄色。
下列说法不正确的是
A.由实验Ⅰ可知,
氧化HI 的反应速率与
和
的乘积成正比
B.实验①中反应继续进行,20s 时测得
为
,则0~20s 的平均反应速率:
C.实验Ⅱ中的现象可能是因为
分解的速率大于
氧化KI 的速率
D.对比实验Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ
-的还原性随酸性减弱而减弱
10.(2025·云南大理·二模)Ni 可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于该活化历程的说法正确的是
A.该反应的决速步是:中间体2→中间体3
B.只涉及极性键的断裂和生成
C.Ni 是该反应的催化剂
D.该反应的热化学方程式为:
11.(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
12.(2025·河南·二模)
脱
的一种
催化机理如图所示。下列说法错误的是
A.
能加快反应速率,提高
脱
的平衡转化率
B.催化过程中
的配位数和化合价发生了改变
C.
能结合
的原因是
有空轨道能接受孤电子对,形成配位键
D.总反应方程式为:
13.(2025·山东青岛·二模)以金属镍为催化剂由乙烷制备甲烷,反应过程中的部分反应历程如图所示,
下列说法正确的是
A.总反应为Ni(s)+C2H6(g)→NiCH2(s)+CH4(g) ΔH>0
B.由中间体2 生成中间体3 的反应速率影响了总反应的反应速率
C.催化剂镍的使用降低了该反应的活化能,同时也改变了该反应的焓变
D.该反应的过程中既有极性键和非极性的断裂,又有极性键和非极性键的形成
14.(2025·甘肃金昌·二模)在标准状况下,气态反应物、生成物及活化分子[A(B)表示“A+B→产物”的
活化分子]的相对能量如表所示:
物质
NO(g)
NO2(g)
SO2(g)
SO3(g)
相对能量/
(kJ·mol-1)
91.3
33.2
-296.8
-395.7
物质
O2(g)
O3(g)
NO(O3)
SO2(O3)
相对能量/
(kJ·mol-1)
0
142.7
237.2
-96.1
下列说法错误的是。
A.NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(g) ΔH=-40.8 kJ·mol-1
B.反应3O2(g)=2O3(g)能自发进行
C.相同条件下,SO2(g)+O3(g)
SO
⇌
3(g)+O2(g)的反应速率比NO(g)+O3(g)
NO
⇌
2(g)+O2(g)的小
D.1 mol NO2(g)的总键能大于1 mol NO(g)的总键能
15.(2025·山东潍坊·二模)苯胺是制造药物的原料,硝基苯加氢制苯胺由以下两步反应完成:
Ⅰ.
(快)
Ⅱ.
(慢)
室温下,向
硝基苯的甲醇溶液中加催化剂,通入
并保持
(氢气的浓度可
用氢气压强代替且始终不变),忽略反应过程中溶液体积变化。硝基苯转化率、苯基羟胺和苯胺的选择性
随反应时间变化如图,120min 时体系达到平衡。下列说法错误的是
A.代表(苯胺)的曲线是
B.反应Ⅰ若使用高效催化剂,
点将向左移动
C.34min 内苯基羟胺的反应速率是
D.该温度下,反应Ⅱ平衡常数
化学平衡
16.(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℃
17.(2025·北京昌平·二模)
在KI 溶液中存在下列平衡:
。不同温度下该反应
题型二
的平衡常数如下图所示,下列说法正确的是
A.反应
的△H>0
B.在上述平衡体系中加入苯,平衡向右移动
C.25℃时,在上述平衡体系中加入少量KI 固体,平衡右移,平衡常数K 大于680
D.25℃,3 种微粒浓度均为0.01mol/L 时,反应向生成
方向进行
18.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)在不同温度下,分别向10L 的恒容密闭容器中按
充入一定量的NO 和
发生反应:
,其中NO 的物质的量随时间变化如图所示,下列说法错
误的是
A.
时,
时间段内,
B.容器内气体颜色不再改变时可以说明反应达到平衡状态
C.若
时,NO 和
的起始投入量均为a mol,则达到平衡时NO 的残留量为0.4a mol
D.该反应的
19.(2025·北京丰台·二模)一定条件下,在3 个容积均为1L 的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,
发生反应:
。
℃时,该反应的平衡常数K=4,反应体系中相关数据见下
表:
容
器
温度/℃
起始时物质的量/mol
t min 时物质的量/mol
甲
1
1
0.8
乙
1
1
0.6
丙
2
2
a
下列说法中,正确的是
A.a=1.6
B.若
,则乙中,t min 时消耗
的速率等于生成
的速率
C.当容器内压强不变时,反应达到化学平衡状态
D.当丙中反应达到化学平衡时,
的转化率大于50%
20.(2025·浙江绍兴·二模)下列说法正确的是
A.已知NaOH 固体溶于水是一个自发过程,其ΔH<0,可推测该过程ΔS>0
B.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),压缩容器体积,平衡正移,则反应的平衡常数减小
C.已知HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7kJ/mol,可推测温度越高,HF(aq)中HF 的电离程度
越大
D.已知HX(g)=H(g)+X(g) ΔH>0,HX(aq)=H+(aq)+X+(aq) ΔH<0,则H(g)+X(g)=H+(aq)+X−(aq) ΔH
<0
21.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)科学家设计了一种新型MIL-53 金属框架,可通过静电作用选择性吸附氨
气,主要用于工业捕捉氨气。MIL-53 和另一种材料MFM-520 均可用于除去有害气体NO2,MFM-520 的孔
径大小和形状恰能选择性固定N2O4(如图所示)。
已知:N2O4分子结构与乙烯类似。
①
;
②
。
下列关于二者净化气体的说法中,正确的一项是
A.MFM-520 捕获的气体所有原子共平面,MIL-53 捕获的气体空间结构为正四面体
B.MFM-520 置入废气后,废气颜色变深,MIL-53 置入废气后,废气颜色变浅
C.MFM-520 适宜在较高压强下净化气体,MIL-53 适宜在较低压强下净化气体
D.MFM-520 适宜在较低温度下吸收目标气体,MIL-53 适宜在较高温度下吸收目标气体
22.(2025·湖北武汉·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选
项
实验目的
实验方案
A
验证牺牲阳极法防止
铁腐蚀
将用导线连接的铁片和锌片插入经过酸化的
溶
液,向铁片附近滴加
溶液,观察现象
B
探究温度对化学平衡
的影响
取
溶液于试管中,加热,观察
溶液颜色变化
C
探究
溶液与
盐酸反应的热效应
向装有
固体的试管中加入稀盐酸,同时迅
速插入温度计,观察示数变化
D
检验丙烯醛中的碳碳
双键
向装有
的试管中加入足量溴
水,观察溴水是否褪色
A.A
B.B
C.C
D.D
23.(2025·河北石家庄·二模)一定温度下,将
或
悬浊液置于分压固定的
气相中,
体系中pH 与lg c 关系如图所示,c 为
、
、
、
、
的浓度,单位为
已知:①
;
②平衡常数K 大于
,反应基本进行完全。
下列说法正确的是
A.
表示
曲线
B.
时,
C.
该反应基本进行完全
D.向a 点溶液中加入
,可以达到b 点溶液
24.(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
25.(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
26.(2025·北京东城·二模)硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。
下列说法正确的是
A.流程中,
、
和NO 作反应物时,均作还原剂
B.合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高
的平衡产率
C.吸收塔中通入空气的目的是提高NO 的转化率
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
27.(2021·辽宁·二模)如图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
A.步骤③中“
”是催化剂催化活性的最佳温度
B.
晶胞符合分子密堆积
C.步骤②、④、⑤均有利于提高原料的转化率
D.产品液氨除可生产化肥外,还可用作制冷剂
28.(2025·浙江·二模)研究化学反应的调控有着重大价值,
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是
A.
高压有利于反应Ⅲ的反应速率和自发进行,所以工业上采取
高压
B.反应Ⅱ的产物通入
可以实现产物的吸收
C.对于反应Ⅱ来说,当
时,说明反应达到平衡状态
D.初始投料比
,对于反应Ⅰ来说,
的体积分数不再变化不能说明到达平衡
29.(2025·湖南·二模)一定条件下,分别向体积为1L 的恒容密闭容器中充入气体,发生反应
,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。
下列说法不正确的是
实
验
充入气体量
反应过程条
件
反应物转化
率
①
恒温
②
恒温
③
绝热
A.实验①、②中X 的浓度相等时,反应处于平衡状态
B.
时间内,实验②、③中Z 的平均反应速率:前者
后者
C.图中c、d 两点的气体的总物质的量:
D.实验①、②、③平衡时反应物的转化率:
30.(2025·湖北·二模)某小组为了探究KI3的性质,设计了如下实验[已知I (aq)⇌I2(aq)+I-(aq)]:
操作
试剂X(0.1 mol·L-1)
现象
Ⅰ.FeCl3溶液和淀粉溶
液
溶液变为蓝色
Ⅱ.AgNO3溶液
产生黄色沉淀
Ⅲ.AgCl 悬浊液
产生黄色沉淀
Ⅳ.Na2S2O3溶液
溶液变为无色
下列推断正确的是
A.由实验Ⅰ知,还原性:I->Fe2+
B.由实验Ⅱ知:加入AgNO3溶液时,发生了氧化还原反应
C.由实验Ⅲ知:Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)
D.由实验Ⅳ知:Na2S2O3具有还原性
化学反应的方向
31.(2025·湖北·二模)980℃时,在恒容密闭容器中发生反应:
。
下列叙述正确的是
A.正反应在任何温度下都能自发进行
B.升高温度,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大
C.当气体摩尔质量或气体压强不变时一定达到平衡
D.达到平衡时再充入
,重新达到平衡时
浓度增大
32.(2025·天津河东·二模)合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究
与
之间的转化。现将一定
量的
与足量碳在体积可变的密闭容器中发生反应:
,测得压强、温度
对
的平衡组成的影响如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数:
B.该反应的活化能:
(正)
(逆)
C.该反应在常温下,可以自发进行
D.平衡体系的压强:
33.(2025·浙江绍兴·二模)下列说法正确的是
A.已知HF 气体溶于水放热,则
的
B.已知
,则
题型三
C.恒温恒容容器中发生反应
,
百分含量不再发生变化,说
明反应达到平衡状态
D.
,升高温度,平衡逆移,说明温度升高对活化能大的反应影
响程度更大
34.(2025·浙江·二模)阅读文字,完成问题,下列说法正确的是
在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功),自由能(符号为G,单位为
)的变化综合反映体系的焓变和熵变对自发过程的影响:
。这时,化学反应总是向
着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡。即:当
时,反应能自发进行;当
时,反应处
于平衡状态;当
时,反应不能自发进行。
A.室温下,
与
混合无明显现象,说明该温度下反应不自发
B.电解质溶解于水,其
均大于0
C.能自发的氧化还原反应,其反应的电动势
一定大于0
D.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
35.(2025·河北沧州·二模)下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.稀硫酸和
反应的热化学方程式:
B.
的燃烧热
,则
反应的
C.铁粉与硫粉需要加热才能发生反应,则此反应是吸热反应
D.已知
则该反应高温下为自发过程,低温下为非自发过程
36.(2024·江苏南京·二模)制备光电子功能材料ZnS 可通过自发反应
△H>0。下列说法正确的是
A.该反应的ΔS<0
B.其他条件相同,缩小容器体积,达到新平衡时
减小
C.其他条件相同,升高体系温度,
的平衡转化率增大
D.其他条件相同,使用催化剂加快正反应速率,减慢逆反应速率
37.(2024·山东聊城·二模)我国科学家研发出一种新型双温催化剂
,该催化剂催化
和
合成
(反应体系温度为495℃)的原理如图所示,下列分析错误的是
A.“热
”上的变化属于焓增、熵增的变化
B.“热
”有利于
快速转化为N
C.“冷
”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率
D.该催化剂能较好地解决传统合成氨工艺中存在的反应速率和平衡产率的矛盾
38.(2024·天津河西·二模)工业上一种制
反应为
。某小组分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在同温
T℃下发生反应,该反应过程中的能量变化数据如下表所示:
容器编
号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系能量的变化
CO
①
1
4
0
0
放出热量:20.5kJ
②
2
8
0
0
放出热量:QkJ
下列有关叙述不正确的是
A.容器中反应的平均速率①<②是因为二者的活化能不同
B.该制
反应在此条件下可自发进行
C.容器②中CO 的平衡转化率应等于50%
D.容器②中反应达到平衡状态时Q=41
39.(2024·重庆·二模)二氧化碳催化加氢制取清洁燃料甲醇的反应为:
。在一密闭容器中,按起始
通入反应物,
250℃时
(甲醇在平衡体系中的物质的量分数)随压强变化的曲线和
Pa 时
随温
度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ表示
Pa 时
随温度变化的曲线
B.该反应在较高温度下才能自发进行
C.250℃、
Pa 达平衡时,
Pa
D.当
时,
的平衡转化率为40%
40.(2024·浙江台州·二模)黑火药爆炸发生反应为:
,下列说法不正
确的是
A.该反应任意温度下自发
B.S 和
氧化剂,C 是还原剂
C.
和
是氧化产物
D.生成1mol
转移12mol 电子