微专题4　化学反应速率　化学平衡 （讲义+课件 2份打包）2025年高考化学二轮复习

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[平均反应速率的计算]
反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)＝______________ ml/(L·s)。
2. (2017·江苏卷)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A. 图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C. 图丙表明，少量Mn 2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大
甲 乙 丙 丁
【解析】 图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快，A错误；图乙表明，其他条件相同时，氢氧化钠的浓度越大，即溶液的pH越大，H2O2分解速率越快，B错误；图丙表明，少量Mn2＋存在时，在0.1 ml/L氢氧化钠溶液条件下，H2O2分解速率最快，C错误；图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大，D正确。
3. (2020·江苏卷)CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO－，其离子方程式：_____________________________________；
温度升高反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强
[催化循环机理图]4. (2023·江苏卷)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)===CS2(g)＋4H2(g)，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是( )
5. (2020·江苏卷)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。
(1)HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成________(填化学式)。(2)研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是____________________________________________。
增大释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度
【解析】 (1)根据质量守恒定律可知，HCOOD反应生成CO2和HD。(2)根据图2可知，HCOOH先生成HCOO－，若用HCOOK代替HCOOH，HCOOK是强电解质，更容易产生HCOO－和K＋，同时产生KH，KH可以与水反应生成H2和KOH，生成的KOH可以吸收产生的CO2，另外HCOOH易挥发，故使用HCOOK可使生成的氢气更纯。
A. 达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
C. 达到平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%D. 当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2>T1
【解析】 根据容器 Ⅰ 的相关数据可得，平衡时NO2、NO、O2浓度分别为0.2 ml/L、0.4 ml/L、0.2 ml/L，可得T1时平衡常数K＝0.8，平衡时，容器Ⅰ(1 L)中气体总的物质的量之和为0.8 ml，根据容器Ⅱ的起始浓度可得浓度商Q≈0.560C. L6处的H2O的体积分数大于L5处D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
【解析】 L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；该装置为绝热装置，由图像可知，随着反应的进行，反应管内温度不断升高，说明有热量放出，而ΔH1＞0，是吸热反应，故反应2一定是放热反应，故ΔH2＜0，B错误；从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②正向进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在正向进行，反应①为气体分子数不变的反应，其正向进行时，n(H2O)增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故混合气体总物质的量减小而n(H2O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，二者反应时间相同，则此处CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误。
8. (2023·江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.7 kJ/mlCO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ/ml
下列说法正确的是( )A. 反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的ΔH＝－205.9 kJ/mlB. CH4的平衡选择性随着温度的升高而增大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 ℃
【解析】 由盖斯定律知，2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)　ΔH＝[－164.7－2×(＋41.2)]kJ/ml＝－247.1 kJ/ml，A错误；生成CH4的反应为放热反应，随着温度的升高，CH4的平衡选择性减小，B错误；由CO2平衡转化率曲线走势可知，400 ℃左右时，CO2加氢制甲烷的反应(第一个反应)达到平衡，故用该催化剂催化CO2反应的最佳温度约为400 ℃，C错误；450 ℃时，增大一种反应物的量可提高另外一种反应物的转化率，CO2平衡转化率可以达到X点的值，450 ℃时，以第一个反应为主，增大压强，第一个反应平衡正向移动，CO2平衡转化率也可以达到X点的值，D正确。
9. (2022·江苏卷)乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应如下：Ⅰ. C2H5OH(g)＋ 3H2O(g)===2CO2(g)＋6H2(g)ΔH＝＋173.3 kJ/mlⅡ. CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2 kJ/ml
A. 其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大B. 其他条件不变，在175～300 ℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大C. 催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃D. 高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
【解析】 NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的三个反应均为放热反应，图中纵坐标的转化率不是平衡转化率，在未达到平衡之前，升高温度，NH3的转化率增大，当达到平衡后，升高温度平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，A错误；其他条件不变，在250～300 ℃范围内，NH3的转化率几乎不变，随温度的升高，N2的选择性减小，故出口处氮气的量不断减小，B错误；250 ℃时氨气的转化率较高，再升高温度NH3的转化率变化不大，且N2选择性下降，故催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度不高于250 ℃，C错误；由图可知，低温下NH3转化率较低，N2选择性较高，则高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂，D正确。
11. (2020·江苏卷改编)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：CH4(g)＋CO2(g)===2H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝＋247.1 kJ/mlH2(g)＋CO2(g)===H2O(g)＋CO(g)　ΔH＝＋41.2 kJ/ml
A. 升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B. 曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化C. 相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
12. (2019·江苏卷改编)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是( )B. 图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C. 图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D. 380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 ml/L，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K 0，反应Ⅱ的ΔH0”或“