专题九 化学反应速率与化学平衡（练重难）——高考化学二轮复习讲练测合集

这是一份专题九 化学反应速率与化学平衡（练重难）——高考化学二轮复习讲练测合集，共18页。试卷主要包含了一定温度下存在可逆反应，溶液与稀硫酸反应的化学方程式为，反应经历两步等内容，欢迎下载使用。

下列关于三个反应进程的说法错误的是( )
A.
B.平衡时W的转化率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ
C.生成Z的速率：Ⅲ>Ⅱ
D.X、Y分别参与了进程Ⅱ、Ⅲ的反应
2.在一定温度下，某反应达到化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.为逆反应活化能，为正反应活化能
B.该反应为放热反应，
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高，逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度，使平衡逆向移动
3.一定温度下存在可逆反应：。生成物C的体积分数与压强
（和）、时间（和）的关系如图所示，则下列关系式中正确的是( )
A.B.C.D.
4.溶液与稀硫酸反应的化学方程式为。下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
A.AB.BC.CD.D
5.工业上利用Ga与高温条件下合成半导体材料氮化镓（GaN）固体的同时有生成。反应中，每生成3 ml 时放出30.8 kJ的热量。在恒温恒容密闭体系内进行上述反应。下列有关表达正确的是( )
A.图Ⅰ中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升高温度或增大压强
B.图Ⅱ中纵坐标可以为镓的转化率
C.图Ⅲ中纵坐标可以为化学反应速率
D.图Ⅴ中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量
6.下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达正确的是( )
A.图甲是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，侧正反应
B.图乙是在平衡体系的溶液中溶入少量KC1晶体后，化学反应速率随时间变化的图像
C.图丙是在有、无催化剂存在条件下，建立平衡过程的图像，a是使用催化剂时的曲线
D.图丁是一定条件下，向含有一定量A的恒容密闭容器中逐渐加入B，达到平衡时A的转化率的图像
7.反应经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t变化的曲线如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.a为随t变化的曲线
B.时，
C.时，Y的消耗速率大于其生成速率
D.后，
8.自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1 km，压强增大25000~30000 kPa。在地壳内和HF存在以下平衡：。下列说法错误的是( )
A.在地壳浅处容易有固体沉积
B.如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
C.如果上述反应在容积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，
D.若该反应的容器容积为2.0 L，反应时间为8.0 min，容器内气体的质量增加了0.24 g，在这段时间内HF的平均反应速率为
9.汽车尾气中是空气污染源之一，CO可将其还原：，在体积均为1 L的密闭容器A（500 ℃，恒温）、B（起始500 ℃，绝热）中分别加入1 ml N2O、4 ml 。实验测得A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线a表示A容器中的转化率随时间的变化
B.要缩短曲线b对应容器达到平衡的时间，但不改变平衡转化率，只能采取加催化剂的方法
C.M和N均达到平衡状态，所以两处的速率：
D.该反应的反应速率=，，分别是正、逆反应速率常数，则X处的
10.燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物（主要成分为NO），可通过主反应除去。温度高于300 ℃时会发生副反应：。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是( )
A.升高温度、增大压强均可提高主反应中NO的平衡转化率
B.
C.图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值
D.图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动
11.室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+NX十Y；②M+NX+Z，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（为速率常数）。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是( )
A.0~30 min时间段内，Y的平均反应速率为
B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比逐渐变大
C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Y
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
12.甲烷-甲醇-碘甲烷热化学循环如图（图中各物质均为气态）所示。下列说法错误的是( )
A.反应①的
B.①②③均发生氧化还原反应
C.反应③在高温下能自发进行，则其，
D.上述热化学循环实现了水的分解
13.探究合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高的产率。以、为原料合成涉及的主要反应如下：
Ⅰ.；
Ⅱ.；
Ⅲ.。
不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.图甲表示的是的平衡产率随温度的变化关系
B.图乙中压强大小关系为
C.图乙时，三条曲线几乎交于一点，原因可能是此时以反应Ⅲ为主，压强改变对其平衡几乎没有影响
D.为同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温高压的反应条件
14.催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术。催化加氢主要反应有：
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
压强分别为时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和的选择性如图所示。（或 CO）的选择性=
下列说法正确的是( )
A.反应为吸热反应
B.曲线③④表示CO的选择性，且
C.相同温度下，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数K（Ⅰ）>K（Ⅱ）
D.一定温度下，调整子可提高的平衡转化率
15.Ⅰ.低碳已经渐渐成为人们一种新的生活理念，的捕捉和利用可以变废为宝，工业上可用和制备清洁燃料二甲醚（）。500 ℃时，将炼焦中的转化为二甲醚，其相关反应如下：
主反应：；
副反应：。
（1）已知：① ；
② ；
③ 。
则主反应的=________________________。
（2）一定温度下，在1 L密闭容器中按和的浓度之比为1:3投料进行反应，测得不同时间段部分物质的浓度如下表所示。
①l0~20 min内，的平均反应速率为________________________。
②根据以上数据计算主反应的平衡常数K=______（不需计算结果，列出计算式即可）。
（3）提高的产率的关键因素是选用合适的催化剂，其原因是________________________________________________。
（4）对于副反应，温度对的转化率及催化效率的影响如图甲所示。
①其他条件不变，若不使用催化剂，则250 ℃时的平衡转化率位于_____（填“M”或“”）。
②250 ℃时，升高温度，甲醇的产率_________（填“增大”或“减小”）。
Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的，发生反应：，如图乙所示为气体分解生成（g）和（g）的平衡转化率与温度、压强的关系。
（1）该反应的逆反应是____________（填“吸热反应”或“放热反应”）。
（2）N点的体积分数是________。
（3）图乙中M点对应的平衡常数=_________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，不写单位）。
（4）如果想进一步提高的转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有__________________________________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：据反应进程图可知，X与Y均为W→Z反应的催化剂，同一个反应的与反应历程无关，所以，A正确；催化剂不影响平衡，所以平衡时W的转化率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ，B正确；在催化进程中，反应的活化能最高的为整个反应的决速步，反应能垒越高速率越慢，所以生成Z的速率：Ⅱ>Ⅲ，C错误；X和Y分别在反应进程Ⅱ、Ⅲ中参与反应，起催化作用，D正确。
2.答案：D
解析：为正反应活化能，为逆反应活化能，A错误；由图可知，该反应为放热反应，，B错误；所有活化分子的平均能量一定高于所有分子的平均能量，C错误；正反应为放热反应，升高温度，逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度，平衡向逆反应方向移动，D正确。
3.答案：B
解析：从横坐标看，，说明时化学反应速率快，先达到平衡，所以压强；从纵坐标看，a>b，说明加压使平衡向逆反应方向移动，即p+q>m+n，B项正确。
4.答案：D
解析：影响化学反应速率的因素有很多，本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知，混合液的体积都为20 mL，故浓度越大、温度越高，反应速率越快。故选D。
5.答案：A
解析：该反应的热化学方程式为，图Ⅰ中如果纵坐标为正反应速率，升高温度或增大压强，正反应速率均增大，与图像相符，A正确；由热化学方程式知，增大压强，平衡逆向移动，则Ga的转化率随压强的增大而减小，B错误；Ga是固体，其质量不影响化学反应速率，C错误；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，混合气体平均相对分子质量增大，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，混合气体平均相对分子质量增大，与图像不符，D错误。
6.答案：C
解析：图甲中，正、逆反应速率相等，反应达到平衡后升高温度，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，则正反应，A错误；图乙中反应实质是，和不参加化学反应，KC1浓度增大，平衡不移动，与题图不符，B错误；图丙使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，但不改变平衡时A的体积分数，C正确；图丁中不断加入B，A的转化率不断增大，与题图不符，D错误。
7.答案：D
解析：X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由题图可知，a为随t变化的曲线，A正确；由题图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻，因此，时，B正确；由题图可知，以后，X和Y的浓度仍在不断减小，说明时两步反应仍在进行，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即时Y的消耗速率大于其生成速率，C正确；由题图可知，时反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则，由于反应②的发生，时Y浓度的变化量为，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为，这种关系在后仍成立，D错误。
8.答案：D
解析：该反应为气体体积减小的反应，地壳浅处压强小，题述平衡逆向移动，的量增加，有利于沉积，A项正确；该反应为放热反应，K值变大说明平衡正向移动，则温度降减小后增大，B项正确；根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，任一时刻均有，C项正确；根据化学方程式可知气体增加的质量为转化的的质量，转化的的物质的量为，则转化的HF的物质的量为，所以，D项错误。
9.答案：D
解析：由图可知，曲线a比曲线b先达到平衡，说明反应速率a>b，则二者的温度a>b。该反应的，绝热容器中随着反应不断进行，温度升高，反应速率不断加快，达到平衡的时间缩短，但温度升高不利于反应正向进行，则达到平衡时，B容器中的转化率较A容器中的低，故曲线a表示B容器中的转化率随时间的变化，A错误。该反应为气体体积不变的反应，增大压强也可以增大化学反应速率，缩短到达平衡的时间，同时不改变平衡转化率，B错误。由A项分析知，曲线a对应绝热反应，该反应正向为放热反应，故绝热反应容器B中温度较容器A中高，则，C错误。由图可知，X处转化率为20%，由化学方程式知，该点处，，，由图可知，平衡点M处转化率为25%，可列如下三段式（单位：）：
平衡常数，则X处的，D正确。
10.答案：C
解析：主反应和副反应的焓变均小于0，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO的平衡转化率减小，A项错误；根据盖斯定律（副反应-主反应）可得的，B项错误；据图可知X点的转化率低于相同温度下的Y点，说明测定转化率时X点还未达到平衡，反应时间足够长NO的转化率能达到Y点的值，C项正确；催化剂不影响平衡转化率，而W点的转化率低于相同温度下另一催化剂条件下的转化率，说明W点并没有处于平衡状态，所以转化率降低不可能是平衡移动造成的，D项错误。
11.答案：D
解析：据图可知，0~30 min时间段内，有如下关系：
变化浓度/（） 0.1250.125
变化浓度/（） 0.5-0.3-0.1250.075
，A错误；两反应的平均反应速率之比等于Y和Z变化浓度之比，即，由于为速率常数，则Y和Z的浓度之比为—常数，B错误；根据A项分析始终不变，则反应结束时有的M转化成Y，即转化率为37.5%，C错误；因为相同时间内，生成Y少，则反应①较慢，反应①的活化能较大，D正确。
12.答案：C
解析：根据流程图可知，反应①为，则，A正确；根据流程图可知，①②③均有元素化合价发生变化，故均发生氧化还原反应，B正确；根据流程图可知，反应③为，，若反应③在高温下能自发进行，C错误；甲烷-甲醇-碘甲烷热化学循环的总反应为，实现了水的分解，D正确。
13.答案：B
解析：反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡产率降低，A正确；增大压强，反应Ⅰ、Ⅱ正向移动，的平衡转化率增大，所以图乙中压强大小关系为，B错误；图乙温度时，三条曲线几乎交于一点，原因可能是此时以反应Ⅲ为主，压强改变对其平衡几乎没有影响，C正确；反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应，低温，平衡正向移动程度大，反应Ⅰ、Ⅱ都是气体体积减小的反应，高压，平衡正向移动程度大，所以同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温高压的反应条件，D正确。
14.答案：B
解析：根据盖斯定律，可由反应Ⅰ—反应Ⅱ得到，，故该反应为放热反应，A错误；随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则的选择性随温度的升高而减小，CO的选择性随温度的升高而增大，故曲线③④表示CO的选择性，压强越大，越有利于反应Ⅰ，CO选择性越小，故，B正确；随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，（Ⅰ）减小反应Ⅱ平衡正向移动，（Ⅱ）增大，在未给定具体温度的情况下，无法比较反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数大小，C错误；调整的起始浓度减n起始小，则的平衡转化率减小，D错误。
15.答案：Ⅰ.（1）
（2）①
②
（3）催化剂具有选择性，选择适合的催化剂，可以减少副产物的生成
（4）①M②减小
Ⅱ.（1）放热反应
（2）40%
（3）1
（4）及时分离出生成物
解析：Ⅰ.根据盖斯定律，①2+②—③2，得 。
（2）①10~20 min内，。
②一定温度下，在1L密闭容器中按和的浓度之比为1:3投料进行反应，起始时，，则。由平衡时，知，主反应消耗的，主反应消耗的，由平衡时，知，副反应消耗的，进而推知，副反应消耗的，生成的，则平衡时，，。
主反应平衡时（单位：）：
故主反应的平衡常数。
（3）主反应与副反应之间是竞争反应，若要提高的产率，则需要选择合适的催化剂，催化剂具有选择性，选择合适的催化剂，可以减少副产物的生成。
（4）①其他条件不变，若不使用催化剂，反应速率会降低，但平衡转化率不发生改变，仍位于M点。②由图可知，升高温度，的平衡转化率降低，则甲醇的产率减小。
Ⅱ.（1）由图可知，压强一定时，温度越高，的平衡转化率越高，则该反应的正反应为吸热反应，逆反应为放热反应。
（2）设起始时，，由图可知，N点时，的平衡转化率为50%，则此时，，，的体积分数=。
（3）图乙中M点和N点对应的的平衡转化率相同，由（2）中分析可知，，，，故M点对应的平衡常数。
实验
反应温度/℃
溶液
稀硫酸
V/mL
V/mL
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
t/min
0
10
20
30
40
1.00
0.68
0.40
0.30
0.30
0
0.05
0.08
0.10
0.10