考点10 化学反应速率与化学平衡—五年（2020-2024）高考化学真题专项分类汇编(含答案)

这是一份考点10 化学反应速率与化学平衡—五年（2020-2024）高考化学真题专项分类汇编(含答案)，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因索，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是( )
A.实验①中，0~2小时内平均反应速率
B.实验③中，反应的离子方程式为：
C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好
2．二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应（忽略其他副反应）为：
①
②
225 ℃、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及…位点处（相邻位点距离相同）的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.处与处反应①的平衡常数K相等
B.反应②的焓变
C.处的的体积分数大于处
D.混合气从起始到通过处，CO的生成速率小于的生成速率
3．恒压下，向某密闭容器中充入一定量的(g)和CO(g)，发生如下反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x（物质的量定比）的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.
D.L、M、N三点的平衡常数：
4．下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.溶液中加入少量固体，促进分解
B.密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深
C.铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生
5．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为


在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是( )
A.反应的焓变
B.的平衡选择性随着温度的升高而增加
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 ℃
D.450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值
6．恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，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，下列说法不正确的是( )
A.实验①，0~20 min，
B.实验②，60 min时处于平衡状态，
C.相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D.相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
7．某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0mlX发生反应，有关数据如下：
下列说法错误的是( )
A.1 min时Z的浓度大于
B.2 min时，加入，此时
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 ml
8．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，
9．恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，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
B.a为随温度的变化曲线
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，的平衡转化率增大
10．某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是( )
A. 升高温度，若增大，则
B. 加入一定量Z，达新平衡后减小
C. 加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后增大
D. 加入一定量氩气，平衡不移动
11．NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应：
， 反应速率较小。
有关该反应的说法正确的是( )
A. K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B.增大压强，平衡将向右移动，
C.升高温度，既增大反应速率又增大K
D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
二、多选题
12．逆水气变换反应： 。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，、温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是( )
A.
B.温度下达平衡时反应速率的比值：
C.温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D.温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同
13．工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、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表示的是逆反应的关系B.时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到时，(Q为浓度商)D.催化剂存在时，、都增大
14．一定条件下，化合物E和合成H的反应路径如下：
已知反应初始E的浓度为，的浓度为，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( )
A.时刻，体系中有E存在
B.时刻，体系中无F存在
C.E和反应生成F的活化能很小
D.反应达平衡后，的浓度为
三、填空题
15．异丙醇可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
（1）已知，则燃烧生成和的热化学方程式为_____________。
（2）在下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：
①内，_______；
②t_______16（填“>”“0，故A正确；B加入一定量Z，生成物浓度增大，平衡逆向移动，则m（Y）减小，故B正确；C达到新平衡时K=c（Z）不变，则入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c（2）不变，故C错误；D体积不变，加入一定量氩气，Z的浓度不变，则平衡不移动，故D正确；故选：C
11．答案：D
解析：平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，在排入大气之前没有反应完全，故A错误；平衡常数只与温度有关，塇大压强，K不变，故B错误；正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误；选用适宜催化剂可加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾气排放标，故D正确。
12．答案：CD
解析：由题图可知，比反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知，A正确；反应的速率方程为，
则，温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于温度下平衡时，则，B正确；温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C错误；温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时和的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同，D错误。
13．答案：BD
解析：反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应的关系，曲线表示的是逆反应的关系，A错误；时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态，B正确；反应进行到时，反应正向进行，故，C错误；催化剂能降低反应的活化能，使反应的都增大，D正确。
14．答案：AC
解析：由题意知，体系中存在①E+TFAA→F、②F→G、③，由E和TFAA的初始浓度及反应过程知，要使E完全反应，还需要③生成，由题图知，时刻H浓度小于，故体系中有E存在，A正确；由题给反应路径和N元素守恒知，体系中H、G、F的总浓度应为，由题图知，时刻H和G的浓度之和小于，则体系中一定存在F，B错误；由图可知，反应刚开始TFAA的浓度就迅速减小为0，则E和TFAA的反应速率非常快，该反应的活化能很小，C正确；反应为可逆反应，则反应达平衡后TFAA的浓度小于，D错误。
15．答案：（1）
（2）190；>
（3）ad
（4）58.8%
（5）甲；反应Ⅰ平衡曲线为N，恒压时充入水蒸气，；
解析：（1）设Ⅲ ，根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得。
（2）①内，，则；
②、、，逐渐减小，说明反应速率减小，内，400ppm，内，400ppm，则，即。
（3）的分压不变，则的分压也不变，反应Ⅰ、Ⅱ各组分分压不变，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡，a正确；反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，不能作为反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据，b错误；当时，反应不一定达到平衡，不能作为反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据，c错误；，说明正逆反应速率相等，反应Ⅰ达平衡，各组分分压不变，的分压不变，说明反应Ⅱ也达平衡，d正确。
（4）设的物质的量为1 ml，若1 ml 完全反应，理论上生成1 ml ，因为反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，反应Ⅰ生成1 ml×98%=0.98 ml，反应Ⅱ消耗了40%，则达平衡时的物质的量为，所以丙烯的产率为。
（5）①反应Ⅰ为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应Ⅰ正向移动，逐渐增大，反应Ⅱ逆向移动，逐渐减小，即反应Ⅰ为平衡曲线为N，反应Ⅱ平衡曲线为M；在350 ℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应Ⅰ而言，相当于增大生成物浓度，使得>，即lg增大，反应Ⅰ的状态最有可能对应图中的甲；
②由图可知，350℃时达平衡后，=0，则350℃时==1，设水蒸气的平衡分压为，则反应Ⅱ的起始分压为，对反应Ⅱ列三段式有
，解得。
16.
（1）答案：；直线形
解析：的电子式为；的结构类似于，其中C原子的杂化轨道数，为sp杂化，分子的立体构型为直线形。
（2）答案：①30% ②d
解析：①，故②a项，，由于该反应装置的体积不能确定，因此ρ为定值不能说明该反应是否达到平衡状态；b项，该反应为反应前后气体分子个数不变的反应，因此体系的压强不变不能说明该反应是否达到平衡状态；c项，与按1:2加入，同时按1:2发生反应，因此，无论反应进行到什么程度，两者均为1:2；d项，的体积分数不变说明该反应达到平衡状态。
（3）答案：放热
时甲烷平衡转化率高达99%，低于时，浓度明显偏小，且反应速率慢
解析：温度升高时，的平衡转化率降低，说明温度升高平衡逆向移动，因此该反应为放热反应；温度在600~650℃时，反应中的转化率非常高，降低温度，其转化率提升的幅度不大，且低于600℃，的体积分数较低。
（4）答案：；；
解析：该反应的宗旨是将生成S固体。
17．答案：（1）①430②AD
③
（2）①CO；的产率低，说明催化剂X有利于提高反应Ⅲ速率
②选择性膜吸附，促进反应Ⅱ平衡正向移动
解析：（1）①由题给信息可知，。②反应Ⅰ的焓变 大于0，则正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，A项正确；反应Ⅰ、Ⅱ均为气体分子数增多的反应，因此加压，平衡向逆反应方向移动，b项错误；反应Ⅲ的生成物中有CO，而由反应Ⅱ可知，生成乙烯的同时还有CO生成，故反应Ⅲ抑制了反应Ⅱ的进行，即抑制了乙烯的生成， C项错误；水蒸气是反应IV的生成物，因此通水蒸气时，反应Ⅳ的平衡逆向移动，D项正确。③由反应Ⅰ可知，，而题图2中反应起点对应物质的能量为-，故反应Ⅱ的第一步反应生成物的能量为，由第二步反应的活化能为结合反应Ⅱ的焓变可知第二步生成物的能量为-300，据此作图。
（2）①由反应Ⅰ、 反应Ⅱ和反应Ⅲ可知，乙烷的氧化产物有乙烯和CO，结合题表数据可知，的转化率较高，但因乙烯的产率较低，故乙烷的主要氧化产物是CO。催化剂 X有利于提高反应Ⅲ速率。②选择性膜可吸附乙烯，使反应体系中的乙烯浓度降低，从而促使反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动。

实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
编号
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
时间段/min
产物Z的平均生成速率
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
反应时间
0
4
8
12
t
20
浓度
0
2440
3200
3600
4000
4100
催化剂
转化率%
转化率%
产率%
催化剂X
19.0
37.6
3.3