2022年高考化学二轮复习讲义解密09 化学反应速率与平衡(集训)(原卷版)

解密09化学反应速率与平衡一、选择题1．（2021·湖南株洲市高三一模）下列有关说法中，正确的是()A．在KMnO4酸性溶液做电解质的原电池中，MnO4-一定向负极移动B．常温常压下能发生自发反应的两种物质，在常温常压下一定不能大量共存C．燃烧反应一定有电子的转移，并一定伴随着能量的放出D．其他条件不变时，向平衡体系mA(g)+nB(g)=pC(g)中加入一定量的A，A的转化率一定减小2．（2021·雷州市第二中学质检）下列关于可逆反应A(?)2B(s)+C(g)∆H=+Q；(Q>0)的说法正确的是()A．若反应中气体的摩尔质量保持不变，则反应一定达到平衡状态B．平衡后，恒温下扩大容器体积，再次平衡后气体密度一定减小C．平衡后，恒容下升高温度，再次平衡后气体C的体积分数可能减小D．平衡后，恒温恒容下，通入气体C，C的浓度可能不变3．（2021·广东中山市期末）某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋xD(g)，反应2min后达到平衡，测得生成2molC，且反应前后压强之比为6∶5，则下列说法正确的是()A．根据题意计算可得B．用A表示的反应速率是0.75mol˙L-1˙min-1C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D．若起始时A、B的物质的量之比为3∶2，则2min末A、B的转化率相等4（2021·福建高三零模）K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。分别在26.3℃，50.0℃恒温条件下，往100mL0.100mol·L-1的K2Cr2O7溶液中加入一定量K2Cr2O7固体，持续搅拌下pH传感器连续测量溶液的pH，得到如下实验图像，下列说法正确的是()A．曲线①是50.0℃的pH-t曲线B．曲线②对应的平衡常数的数量级是10-14C．t1后，c(Cr2O72-)+c(CrO42-)=c(K+)D．26.3℃，与0.100mol·L-1的K2Cr2O7溶液相比，达到新平衡时c2(CrO42-)/c(Cr2O72-)增大5．（2021·广东广州市期末）某课题组利用碳氨液［(NH4)2CO3、NH3·H2O)］从辉铜矿石(主要成分Cu2S)中直接浸取铜并制取铜盐，其过程如下图所示。 其反应机理如下：①Cu2S(s)2Cu+(aq)+S2-(aq)(快反应)②4Cu++O2+2H2O=4Cu2++OH-(慢反应)③Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)42++4H2O(快反应)下列说法正确的是A．通入热的空气可以加快铜的浸出率，温度越高，浸出率越大B．浸出装置发生的反应中，热空气的作用是氧化剂，Cu(NH3)42+是还原产物C．在浸出装置中加入适量的(NH4)2S2O8，使平衡①、②正向移动，铜的浸出率增大D．提高铜的浸出率的关键因素是提高反应②的速率，原因是反应②的活化能比反应①、③的小6．（2021·山西运城市期末）利用辉钼矿冶炼组的原理为MOS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)ΔH。在压强为的条件下，测得达到平衡时的有关气体体积分数的变化如图中实线所示：下列判断正确的是()A．通过图象曲线变化规律无法判断ΔH正负B．a为CO变化曲线，b为水蒸气变化曲线C．压强为0.5MPa时，虚线Ⅱ可能为H2的变化曲线D．M点H2的转化率为75%7．(2021·河北期末)80℃时，NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)。该温度下，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入NO2和SO2，起始浓度如下表所示，其中甲经2min达平衡时，NO2的转化率为50%，下列判断不正确的是()起始浓度甲乙丙c(NO2)/mol·L－10.100.200.20c(SO2)/mol·L－10.100.100.20A．平衡时，乙中SO2的转化率大于50%B．当反应平衡时，丙中c(SO2)是甲中的2倍C．温度升至90℃，上述反应平衡常数为25/16，则正反应为吸热反应D．其他条件不变，若起始时向容器乙中充入0.10mol·L－1NO2和0.20mol·L－1SO2，达到平衡时c(NO)与原平衡不同 8．（2021·重庆高三零模）MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式为：为了提高TOME的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为amol/L，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是A．X、Y两点的MTP的物质的量浓度相等B．X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)>v(Z)C．若Z点处于化学平衡，则210℃时反应的平衡常数K=mol/LD．190℃时，0～150min之间的MTP的平均反应速率为mol/(L·min)9．（2021·江苏高三零模）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ/mol反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ/mol反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)ΔH=-247.1kJ/mol向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为K= B．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化C．提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂D．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH=-205.9kJ/mol10．（2021·山东烟台市高三期末）科研工作者利用生物无水乙醇催化脱水制备乙烯，有关反应在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是温度（K）化学平衡常数Ⅰ.C2H5OH(g)C2H4(g)+H2O(g)Ⅱ.C2H5OH(g)C2H5OC2H5(g)+H2O(g)5003.20.807007.70.1490012.30.12A．升高温度，反应Ⅰ的速率加快，反应Ⅱ的速率减慢B．通过改变温度和压强均能促进反应Ⅰ而抑制反应ⅡC．降低温度使C2H5OC2H5(g)2C2H4(g)+H2O(g)平衡逆向移动D．500K，C2H5OC2H5(g)2C2H4(g)+H2O(g)的化学平衡常数为5.611．（2021·广东佛山市高三一模）焦炭常用于冶炼工业。已知反应①：2C(s)+O2(g)=2CO(g)；反应②：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是()A．反应②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔS>0，ΔH＜0B．983K是反应趋势变化的转折点C．L1对应反应①D．当温度低于983K时，过量焦炭的氧化产物以CO2为主12．（2021·太原市山西实验中学高三月考）如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡，下列说法不正确的是()A．第一次平衡时，SO2的物质的量左室更多B．气体未反应前，左室压强和右室一样大C．第一次平衡时，左室内压强一定小于右室D．第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍多13．（2021·太原市山西实验中学高三月考）80℃时，NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)。该温度下，在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中，投入NO2和SO2，起始浓度如下表所示，其中甲经2min达平衡时，NO2的转化率为50%，下列说法正确的是() 起始浓度甲乙丙c(NO2)/(mol·L-1)0.100.200.20c(SO2)/(mol·L-1)0.100.100.20A．容器甲中的反应在前2min的平均速率v(SO2)=0.05mol·L-1·min-1B．达到平衡时，容器丙中正反应速率与容器甲相等C．温度升至90℃，上述反应平衡常数为1.56，则反应的ΔH＜0D．容器乙中若起始时改充0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2，达到平衡时c(NO)与原平衡相同14．（2021·沙坪坝区高三月考）某密闭容器中投入1molA和1molB进行反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)，其产物体积分数随反应物物质的量的比值的变化如图所示。下列说法不正确的是A．当反应速率2vB正=vA逆，则表明反应达到平衡状态B．若容器密闭绝热，达平衡后压缩容器体积，温度降低，平衡常数增大C．若容器恒温恒压，达平衡后充入1mol氦气，A的转化率不变D．若容器恒温恒容，达平衡后再加入1molA，容器内C的体积分数增大15．（2021·重庆期末）活性炭可以高效处理二氧化氮污染。在温度为T℃时，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1molNO2，发生反应：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)，反应相同时间，测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法不正确的是()A．T℃时，该反应的化学平衡常数为B．图中c点所示条件下：v(正)>v(逆)C．图中a、c点对应的CO2浓度：ca(CO2)>cc(CO2)D．容器内的压强：pa︰pb>6︰716．（2020·高三月考）在某温度下，向三个初始体积均为的密闭容器中按下表所示投料，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。下列说法不正确的是()容器编号容器类型起始物质的量/平衡时SO3的物质的量/SO2O2SO3Ⅰ恒温恒容2101.8Ⅱ绝热恒容002a Ⅲ恒温恒压210bA．容器Ⅰ中SO2转化率小于容器Ⅲ中SO2的转化率B．容器Ⅲ平衡体系中保持容器压强不变，充入0.10molSO3(g)，新平衡后SO3浓度未变C．平衡时SO3的物质的量：a＞1.8、b＜1.8D．若容器Ⅰ中有0.10molSO2(g)、0.20molSO2(g)和0.10molSO3(g)，则此时17．（2020·河南开封市质检）已知反应H2(g)+I2(g)2HI(g)△H0.向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量初始物质，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。 容器甲乙丙容积(L)0.50.5v温度(℃)T1T2T1起始量1molC(s)，1molH2O(g)1molCO(g)，1molH2(g)3molC(s)，2molH2O(g)下列说法正确的是A．甲容器中，反应在5～15min间的平均速率v(CO)=0.15mol·L-1·min-1B．温度为T1℃时，反应的平衡常数K=45C．乙容器中，若平衡时n(C)=0.19mol，则T1>T2D．丙容器的体积V=0.420．(2021·山东烟台期末)工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸，发生反应如下：CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(l)。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO，测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。假设在T2温度下，达到平衡时容器的体积为2L。下列说法正确的是()A．该反应的平衡常数T1＜T2B．B点时CO的转化率约为27.7%C．T1时，该反应的正反应速率：B点大于A点D．T2时向上述已达平衡的恒压容器中，再通入0.12molCH3OH和0.06molCO气体时容器体积变为4L，此时平衡不发生移动二、非选择题21．（2021·湖北高三零模）甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206kJ/mol②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ/mol恒定压强为时，将n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 回答下列问题：(1)写出CH4与CO2生成H2和CO的热化学方程式：_____________________。(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是_______(填标号)。A．恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应速率加快B．恒温、恒容条件下，加入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率加快C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快D．加入合适的催化剂，降低反应温度也能实现单位时间转化率不变(3)系统中H2的含量，在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：①低于700℃，_________________________________________________；②高于700℃，________________________________________________________。(4)已知投料比为n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体，p=100kPa。600℃时，CH4的平衡转化率为_______，反应①的平衡常数的计算式为Kp=_______(Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。22．（2021·广东汕头市·高三期末）氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用，但同时又是环境污染的主要物质，研究其转化规律一直是科学家们的热点问题。回答下列问题：(1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2molNO2的能量变化)。1molNO氧化为NO2的焓变ΔH=_______kJ/mol。(2)某温度下，反应的平衡常数如下：a．2NO2(g)N2(g)+2O2(g)K=6.7×1016b．2NO(g)N2(g)+O2(g)K=2.2×1030分解反应趋势较大的反应是_______(填“a”或“b”)；反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的K=_______。(3)已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的正反应速率v正=k1cm(NO)cn(O2)，其中k为速率常数，该反应的历程为：第一步：NO+NON2O2快速平衡第二步：N2O2+O22NO2慢反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：v正=k1c2(NO)，ν逆=k-1c(N2O2) 。下列叙述不正确的是_______(填字母)。A．第一步反应的平衡常数K=B．第二步的活化能比第一步的活化能高C．v(第一步的正反应)>v(第二步的反应)D．第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效(4)二氯氨(NHCl2)是由氨气遇氯气生成的化合物，常用作饮用水二级消毒剂，在中性、酸性环境中会与水反应生成具有强杀菌作用的物质，该物质的电子式为_______。(5)在恒温条件下，将2molCl2和1molNH3充入某密闭容器中发生反应：2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)，测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是_______点(填“A”“B”或“C”)；计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_______(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。)23．（2021·辽宁高二期末）亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，工业上可由NO与Cl2反应制得，回答下列问题：Ⅰ.(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)　ΔH1；K14NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH2；K22NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH3；K3则ΔH3=___________(用ΔH1和ΔH2表示)，K3=___________(用K1和K2表示)Ⅱ.工业上通常用如下反应制备亚硝酰氯：2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH”“”或“”或“”、“=”、“