【高考二轮复习】2023年高考化学精讲+精练+小测（全国通用）——专题09 化学反应速率与化学平衡（测）（原卷版+解析版）

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专题09 化学反应速率与化学平衡
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分，每小题只有一个选项符合题意）
1．(2023·浙江省部分校高三开学摸底考试)下列说法正确的是( )
A．相同温度和压强下，熵值：1 mol C(s，金刚石)＞1 mol C(s，石墨)
B．Ca(g)→Ca2+(g)+2e- ΔH小于0
C．NH4NO3溶于水，ΔH＞0，ΔS＜0
D．分子间氢键数量：1 molH2O(g) ＜1 molH2O(l) ＜1 molH2O(s)
【答案】D
【解析】A项，由于金刚石中C的排列比石墨中的C的排列更有序，所以1 mol C(s，金刚石)的熵值＜1 mol C(s，石墨)，A错误；B项，原子失电子变成离子需要吸收热量，则Ca(g)→Ca2+(g)+2e- ΔH大于0，故B错误；C项，NH4NO3溶于水为吸热过程，混乱度增大，故ΔH＞0，ΔS＞0，C错误；D项，冰→液态水→水蒸气，破坏分子间氢键和范德华力，分子间氢键数量：1 molH2O(s)＞1 molH2O(l)＞1 molH2O(g)，故D正确；故选D。
2．(2023·浙江省普通高校招生高三选考模拟)关于反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(l) ΔH＜0，下列说法不正确的是( ）
A．该反应在低温条件下可以自发进行
B．向反应容器中加入正催化剂，不会改变反应自发进行的临界温度
C．恒容条件下，通入He和Ar组成的混合气体，不会改变反应的速率
D．恒压条件下，可通入过量的CO2气体可以提高H2转化率并增加生成物CH3OH的浓度
【答案】D
【解析】A项，该反应是焓减、熵减的反应，由△G=△H-T△S知，在较低温度下能自发进行，A正确；B项，催化剂能改变反应速率及反应的活化能，但不能改变反应自发进行的临界温度，B正确；C项，恒容条件下，通入He和Ar组成的混合气体，反应物的浓度均不变，不会改变反应的速率，C正确；D项，恒压条件下，可通入过量的CO2气体可以提高H2转化率，使平衡正向移动，但若增加的CO2量增大，容器体积增大，可能会使生成物CH3OH的浓度降低，D不正确；故选D。
3．(2023·浙江省温州市高三第一次适应性考试)T℃，反应CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g)，在密闭容器中达到平衡时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：3.35 g· cm-3、CaCO3(s)：2.93 g· cm-3。下列有关说法正确的是( )
A．恒温、恒容，体系中再加入56g CaO(s)，平衡不移动
B．恒温、恒压，体系中再加入100g CaCO3(s)，平衡不移动
C．恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快
D．恒温、恒压，体系中通入一定量N2，平衡正向移动，建立新的平衡状态
【答案】A
【解析】A项，恒温、恒容，体系中再加入56g CaO(s)，c(CO2)不变，平衡不移动，A正确；B项，100g CaCO3(s)的体积约为34mL，恒温、恒压，100mL的体系中再加入100g CaCO3(s)，相当于减小压强，平衡正向移动，B错误；C项，恒温，压缩容器体积，容器内压强增大，平衡逆向移动，由于温度不变，平衡常数不变，则新的平衡和旧的平衡中，c(CO2)相同，则反应速率也相同，C错误；D项，恒温、恒压，体系中通入一定量N2，相当于减小压强，平衡正向移动，由于温度不变，平衡常数不变，c(CO2)不变，则新的平衡和旧的平衡等同，D错误；故选A。
4．(2022·上海市徐汇中学高三期中)在一密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是( )
A．混合气体的密度保持不变 B．容器内的总压不随时间变化
C．V正(H2)=V逆(H2O) D．C(CO2)=C(CO)
【答案】C
【解析】A项， 在一密闭容器中，反应物生成物都是气体，所以混合气体的密度保持不变不能作为判断达到化学平衡状态的依据，故A 错误；B项， 因为反应前后化学计量数相等，所以容器内的总压不随时间变化时，不能作为判断达到化学平衡状态的依据，故B 错误；C项，根据CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)反应可知，当V正(H2)=V逆(H2O)说明反应达到化学平衡状态，故C正确；D项， 根据CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)反应可知，当c(CO2)=c(CO)不能说明反应达到化学平衡状态，故D正确；故选C。
5．(2022·河北安平中学高三期中)已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是( )
A．2O3(g)=3O2(g) ΔH＜0 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
【答案】B
【解析】利用ΔG=△H-TΔS进行分析，凡ΔG＜0的反应，能自发进行。A项，反应2O3(g)=3O2(g)， ΔH＜0，ΔS>0，该反应一定能自发进行，A不合题意； B项，反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)，ΔH>0，ΔS＜0，该反应一定不能自发进行，B符合题意；C项，反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在低温下能自发进行，C不合题意；D项，反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH>0，ΔS>0，该反应在高温下能自发进行，D不合题意；故选B。
6．(2022•浙江省五校高三联考)在一容积不变，绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X(s)Y(g)+Z(g)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．混合气体的密度不再变化 B．反应容器中Y的质量分数不变
C．该反应的化学平衡常数不变 D．容器中混合气体的平均相对分子量不变
【答案】D
【解析】A项，由2X(s)Y(g)+Z(g)可知，反应前后气体的质量是变量，容器的体积不变，反应过程中混合气体的密度是变量，当混合气体的密度不再变化时，各气体的质量不再改变，反应达到平衡状态，所以混合气体的密度不再变化，能判断反应达到平衡状态，故A不符合题意；B项，当反应容器中Y的质量分数不变时，体积不变，说明Y的浓度不再改变，反应达到平衡，所以反应容器中Y的质量分数不变，能说明该反应达到化学平衡状态，故B不符合题意；C项，由2X(s)Y(g)+Z(g)反应是在绝热的密闭容器中进行可知，温度是变量，而平衡常数只是温度的函数，当反应的化学平衡常数不变时，说明温度不再改变，反应达到平衡状态，所以该反应的化学平衡常数不变，能说明该反应达到化学平衡状态，故C不符合题意；D项，由2X(s)Y(g)+Z(g)可知，反应前反应物是固体，反应后产物是气体，且产生的气体比例不会改变，总是1:1，则混合气体的平均相对分子量M=是定值，所以当容器内气体的平均相对分子量不变时，不能判断反应达到平衡状态，故D符合题意；故选D。
7．(2022·湖北省“荆、襄、宜“地七校联盟高三联考)某反应的反应机理可以分成如下两步，下列说法正确的是( )
反应机理
第一步反应
第二步反应
2NO2=NO3+NO (慢反应)
NO3+CO=NO2+CO2 (快反应)
A．第一步反应的活化能高于第二步反应的活化能
B．该反应的总反应方程式为NO+CO2=NO2+CO
C．该反应的速率主要由第二步反应决定
D．加入合适的催化剂既可以加快反应速率，又可以提高NO2的转化率
【答案】A
【解析】A项，慢反应的活化能高，故第一步反应的活化能高于第二步反应的活化能，故A正确；B项，第一步反应与第二步反应加和得总反应方程式为NO2+CO=NO+CO2，故B错误；C项，总反应速率由慢反应决定，故C错误；D项，催化剂可以加快反应速率，但不可以改变反应限度，故D错误；故选A。
8．(2022·江苏省泰州市高三阶段性测试)NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮重要的化合物，NO2与N2O4能相互转化，热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g) △H=+57kJ•mol-1。对于反应N2O4(g) 2NO2(g) △H=+57kJ•mol-1，下列有关说法正确的是( )
A．升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小
B．若容器体积不变，密度不变时说明该反应建立化学平衡
C．其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值不变
D．增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和平衡转化率
【答案】C
【解析】A项，升高体系温度不仅能使正反应速率增大，还会使逆反应速率增大，故A错误；B项，该反应气体总质量不变，容器体积不变，根据可知该反应的密度始终不变，不能说明该反应达到平衡状态，故B错误；C项，平衡常数K=，K只与温度有关，温度不变，K不变，故C正确；D项，增大体系的压强，平衡向气体体积减小的方向进行，即逆反应方向进行，因此增大体系的压强会使N2O4的转化率降低，故D错误；故选C。
9．(2022·河南省名校联盟高三毕业班阶段测试)我国科技工作者研究利用(氢型分子筛)为载体，以CO2和氢气为原料合成绿色燃料甲醚。一定条件下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H1=-123.8kJ·mol-1。下列叙述正确的是( )
A．恒容时，升高温度，CO2的平衡转化率增大
B．恒容恒温时，及时分离出甲醚，平衡右移，反应速率增大
C．恒容恒温时，增大c(CO2)，反应物转化率均增大
D．是该反应的催化剂，可加快反应速率
【答案】D
【解析】A项，该反应放热，升温时平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，A项错误；B项，分离出生成物，其浓度降低，反应速率减小，B项错误；C项，增大一种反应物的浓度，另外一种反应物的转化率增大，但增加的这种反应物的转化率减小，故增大c(CO2)，氢气转化率增大，通常二氧化碳的转化率减小，C项错误；D项，由题目信息提示可知，是该合成甲醚反应的催化剂，催化剂能加快反应速率，D项正确；故选D。
10．(2022·江苏省常州市部分重点中学高三期中)氨是化肥生产工业的重要原料。传统的Haber—Bosch法目前仍是合成氨的主要方式，反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，其生产条件需要高温高压。近来电催化氮气合成氨因节能、环境友好等优势，受到广泛关注，下列有关Haber-Bosch法合成氨反应的说法正确的是( )
A．该反应的ΔH＞0、ΔS＜0
B．将氨气及时液化分离可加快化学反应速率
C．当2v(H2)正=3v(NH3)逆时，反应达到平衡状态
D．提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数
【答案】C
【解析】A项，由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应可知，该反应是一个化合反应，为放热反应，ΔH＜0，该反应是一个气体体积减小的反应，ΔS＜0，故A错误；B项，将氨气及时液化分离，减小生成物浓度，平衡正向移动，反应速率减小，故B错误；C项，速率之比等于方程式系数比，当2v(H2)正=3v(NH3)逆时，表示正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D项，由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应可知，提高体系的压强，平衡正向移动，但化学平衡常数只是温度的函数，温度不变，化学平衡常数不变，故D错误；故选C。
11．(2022·山东省实验中学高三第二次诊断考试)人体内的血红蛋白(Hb)可与O2结合，更易与CO结合使人体中毒，涉及原理如下：
①
②
③
下列说法错误的是( )
A．的数值范围是>1
B．反应①、②在一定温度下均可能自发进行
C．刚从平原到高原时，人体血液中c(HbO2)将降低，使人体因缺氧而不适
D．将CO中毒的人转至高压氧仓中治疗，反应③平衡逆向移动而缓解症状
【答案】A
【解析】A项，根据盖斯定律，反应③=反应②-反应①，则ΔH3=ΔH2-ΔH1”、“