新教材2024高考化学二轮专题复习专题8化学反应速率和化学平衡课时作业

这是一份新教材2024高考化学二轮专题复习专题8化学反应速率和化学平衡课时作业，共7页。试卷主要包含了40，NO2和N2O4存在平衡，已知反应2NO2，1，2­二氯丙烷，反应原理如下，H2S分解反应等内容，欢迎下载使用。

其中k为反应速率常数。
A．对于反应①，增大H2浓度（其他条件不变），反应速率增大
B．对于反应①，增大I2浓度（其他条件不变），反应速率增大
C．对于反应②，增大CO浓度（其他条件不变），反应速率增大
D．对于反应②，增大NO2浓度（其他条件不变），反应速率增大
2.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：
2NH3（g）N2（g）＋3H2（g），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①，0～20min，v（N2）＝1.00×10－5ml·L－1·min－1
B．实验②，60min时处于平衡状态，x≠0.40
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
3.NO2和N2O4存在平衡：2NO2（g）⇌N2O4（g） ΔH<0。下列分析正确的是（ ）
A．1ml平衡混合气体中含1mlN原子
B．断裂2mlNO2中的共价键所需能量大于断裂1mlN2O4中的共价键所需能量
C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D．恒温恒压时，充入He（g），容器中混合气体的相对分子质量减小
4.将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是（ ）
5.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g） ΔH＝－196.6kJ·ml－1。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是（ ）
A.从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多转化为三氧化硫，应选择的条件是450℃、10MPa
B．在实际生产中，选定的温度为400～500℃原因是考虑催化剂的活性最佳
C．在实际生产中，为了增大SO2的转化率可以无限量通入空气
D．在实际生产中，采用的压强为常压原因是常压时转化率已经很高，增大压强对设备及成本要求太高
6.已知反应2NO2（g）⇌N2O4（g） ΔH＜0，N2O4的体积百分数随温度的变化平衡曲线如图所示，下列相关描述正确的是（ ）
A．a点的化学反应速率比d点的大
B．平衡常数值：Kb＞Kc
C．d点：v正＜v逆
D．从b点变为c点，只要增加NO2的物质的量
7.1，2­二氯丙烷（CH2ClCHClCH3）是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，主要的副产物为3­氯丙烯（CH2===CHCH2Cl），反应原理如下：
Ⅰ.CH2===CHCH3（g）＋Cl2（g）⇌CH2ClCHClCH3（g） ΔH1<0
Ⅱ.CH2===CHCH3（g）＋Cl2（g）⇌CH2===CHCH2Cl（g）＋HCl（g） ΔH2<0
一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2===CHCH3（g）和Cl2（g），在催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ，容器内气体的压强随时间的变化如表所示：
下列说法正确的是（ ）
A．前60min内，eq \(v,\s\up6(－))（CH2ClCHClCH3）＝5.8kPa·min－1
B．其他条件不变时，无论是增大压强还是升高温度，CH2===CHCH2Cl的产率均增大
C．若平衡时HCl的分压为9.6kPa，则丙烯的总平衡转化率为80%
D．若平衡时HCl的分压为9.6kPa，则反应Ⅰ的压强平衡常数Kp＝22.4kPa－1
8.H2S分解反应：2H2S（g）⇌2H2（g）＋S2（g）在无催化剂及Al2O3催化下，恒容密闭容器中只充入H2S，在反应器中不同温度时反应，每间隔相同时间测定一次H2S的转化率，其转化率与温度的关系如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．该反应的ΔH>0
B．由图可知，1100℃时Al2O3几乎失去催化活性
C．不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短
D．A点达到平衡时，若此时气体总压强为p，则平衡常数Kp＝0.25p
9.在160℃、200℃条件下，分别向两个容积为2L的刚性容器中充入2mlCO和2mlN2O（g），发生反应：CO（g）＋N2O（g）⇌CO2（g）＋N2（g） ΔH<0。实验测得两容器中CO或N2的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当容器中混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态
B．ac段N2的平均反应速率为0.10ml·L－1·min－1
C．逆反应速率：c>d>b
D．160℃时，该反应的平衡常数Kp＝8
10.一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：
2NO（g）＋2CO（g）⇌N2（g）＋2CO2（g） ΔH<0，相关数据见下表。
下列说法不正确的是（ ）
A．T1>T2
B．Ⅰ中反应达到平衡时，CO的转化率为50%
C．达到平衡所需要的时间：Ⅱ>Ⅰ
D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2mlCO和0.2mlCO2，平衡正向移动
11.丙烷氧化脱氢制备丙烯的主要反应为2C3H8（g）＋O2（g）⇌2C3H6（g）＋2H2O（g） ΔH<0。在催化剂作用下，C3H8氧化脱氢除生成C3H6外，还生成CO、CO2等物质。实验测得C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图所示。
已知：
C3H6的选择性＝eq \f(C3H6的物质的量,反应的C3H8的物质的量)×100%。下列说法正确的是（ ）
A．C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化曲线分别是b、a
B．温度升高，催化剂的活性增大，C3H8的转化率降低
C．575℃时，C3H6的选择性为66%
D．选择相对较低的温度能够提高C3H6的选择性
12.1，3­丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H＋进攻1，3­丁二烯生成碳正离子（）；第二步Br－进攻碳正离子完成1，2­加成或1，4­加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1，2­加成产物与1，4­加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是（ ）
A．1，4­加成产物比1，2­加成产物稳定
B．与0℃相比，40℃时1，3­丁二烯的转化率增大
C．从0℃升至40℃，1，2­加成正反应速率增大，1，4­加成正反应速率减小
D．从0℃升至40℃，1，2­加成正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度
13.[2023·浙江6月]一定条件下，1­苯基丙炔（Ph—C≡C—CH3）可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图（已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应），下列说法不正确的是（ ）
A．反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C．增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
专题精练（8）
1．解析：由材料可知，反应①的反应速率与H2和I2浓度积成正比，二者浓度增大，反应速率增大；反应②的反应速率只与NO2的浓度平方成正比，只受NO2的浓度影响，NO2浓度增大，反应速率增大，故A、B、D正确，C错误。
答案：C
2．解析：由表格中数据可知，0～20min，平均反应速率v（N2）＝v（NH3）/2＝（2.40－2.00）×10－3ml·L－1/（20min×2）＝1.00×10－5ml·L－1·min－1，A项正确；催化剂表面积的大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10－4ml·L－1，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10－4ml·L－1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60min平衡时x≠0.4，B项正确；对比实验①、②可知，增加氨气的浓度，反应速率不变，C项错误；对比实验①、③可知，催化剂表面积增大，反应速率增大，D项正确。
答案：C
3．解析：没有明确投料量，不能确定1ml平衡混合气体中N原子的物质的量，故A错误；焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，由于该反应为放热反应，则断裂2mlNO2中的共价键所需能量小于断裂1mlN2O4中的共价键所需能量，故B错误；根据勒夏特列原理，缩小容积，浓度增大，则气体颜色变深，浓度增大的程度大于平衡正向移动的程度，故C错误；恒温恒压时，充入He（g），相当于减小压强，平衡逆向移动，容器中混合气体的相对分子质量减小，故D正确。
答案：D
4．解析：A项，正反应是气体体积减小的反应，依据勒夏特列原理可知，增大压强，平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，不正确；B项，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率降低，正确；C项，充入一定量的氢气，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率降低，不正确；D项，催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，不正确。
答案：B
5．解析：由表中数据可知，450℃、10MPa时SO2的平衡转化率达到99.7%，最大，即理论上应选择的条件是450℃、10MPa，A正确；催化剂能加快反应速率，但其活性受温度影响，硫酸工业用V2O5作催化剂，V2O5在400～500℃时的活性强，催化效果好，B正确；氧气适当过量，可使平衡正向移动，可提高SO2的平衡转化率，但无限量通入空气会带走部分热量，使反应温度降低，反应速率减慢，产量减小，C错误；增大压强，SO2的平衡转化率增大，但变化数值不大，并且压强越大，对设备的要求越高，所以工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高，不需要高压，D正确。
答案：C
6．解析：温度越高化学反应速率越快，温度：a点＜d点，则化学反应速率：a点＜d点，A错误；该反应的正反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，温度：b＜c，则平衡常数：Kb＞Kc，B正确；d点N2O4的体积百分数小于平衡状态，要达到平衡状态需要反应正向进行，则v正＞v逆，C错误；b、c点温度不同，从b点变为c点，应该改变温度实现，D错误。
答案：B
7．解析：前60min内，减小的压强为80kPa－74.2kPa＝5.8kPa，由于反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，则分析反应Ⅰ可知减小的压强等于CH2ClCHClCH3的分压，所以eq \(v,\s\up6(－))（CH2ClCHClCH3）＝eq \f(5.8,60)kPa·min－1≈0.097kPa·min－1，A项错误。反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，故增大压强，平衡不移动，CH2===CHCH2Cl的产率不变；反应Ⅱ的正反应为放热反应，升高温度，反应Ⅱ逆向移动，CH2===CHCH2Cl的产率减小，B项错误。该温度下，平衡时压强为57.6kPa，达到平衡时减小的压强为80kPa－57.6kPa＝22.4kPa，等于CH2ClCHClCH3的分压，也等于反应Ⅰ中消耗的丙烯和氯气的分压。若平衡时HCl的分压为9.6kPa，分析反应Ⅱ可知反应Ⅱ中消耗的丙烯和氯气以及生成的CH2===CHCH2Cl的分压均是9.6kPa，由于反应前CH2===CHCH3（g）和Cl2（g）的物质的量相等，因此反应前二者的分压均是40kPa，所以丙烯的总平衡转化率为eq \f(22.4＋9.6,40)×100%＝80%，C项正确。平衡时丙烯和氯气的分压均是40kPa－22.4kPa－9.6kPa＝8kPa，所以反应Ⅰ的压强平衡常数Kp＝eq \f(22.4,8×8)kPa－1＝0.35kPa－1，D项错误。
答案：C
8．解析：由图可知，升高温度，H2S的转化率增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，A项正确；1100℃，有催化剂和无催化剂时，H2S的转化率相等，表明Al2O3几乎失去催化活性，B项正确；不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，C项正确；A点达到平衡时，H2S的转化率为50%，设加入的H2S的物质的量为xml，列出三段式：
2H2S（g）⇌2H2（g） ＋ S2（g）
起始x00
转化
平衡
达到平衡时总物质的量为1.25x，
Kp＝eq \f(p2（H2）p（S2）,p2（H2S）)＝eq \f(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(（\f(0.5x,1.25x)）p))\s\up12(2)（\f(0.25x,1.25x)）p,\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(（\f(0.5x,1.25x)）p))\s\up12(2))＝（eq \f(0.25x,1.25x)）p＝0.2p，D项错误。
答案：D
9．解析：由方程式可知，建立平衡过程中，气体总质量、容器的体积保持不变，混合气体的密度不随时间变化，故密度不变不能作为平衡状态的判断依据，A错误；ac段N2的平均反应速率为v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,VΔt)＝eq \f(（1.2－0.4）ml,2L·（10－2）min)＝0.05ml·L－1·min－1，B错误；随着反应的进行，N2的物质的量增大，CO的物质的量减小，故ac曲线表示N2随时间的变化，bd曲线表示CO随时间的变化，由图中可知ac先达到平衡，说明ac对应的温度更高，故逆反应速率c＞d，由d点生成物浓度高于b点，故逆反应速率d＞b，故逆反应速率：c>d>b，C正确；bd曲线对应温度为160℃，由图中数据可知160℃时，d点达到平衡，平衡时CO的物质的量为0.5ml，故三段式为
CO（g）＋N2O（g）⇌CO2（g）＋N2（g）
起始量（ml）2200
转化量（ml）
平衡量（ml）
该反应的平衡常数
Kp＝eq \f(p（CO2）p（N2）,p（N2O）p（CO）)＝eq \f(\f(1.5,4)p总·\f(1.5,4)p总,\f(0.5,4)p总·\f(0.5,4)p总)＝9，D错误。
答案：C
10．解析：两次实验起始投入量相同，该反应为放热反应，温度T2达到平衡时，二氧化碳的量多，降温平衡正向移动，故T1>T2，A正确；Ⅰ中反应达到平衡时，CO2的物质的量为0.1ml，则参加反应的CO的物质的量为0.1ml起始投入量为0.2ml，则其转化率为50%，B正确；T1>T2，温度越高，反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，C正确；恒容1L的容器中，对于反应Ⅰ平衡时NO、CO、N2、CO2的物质的量分别为0.1ml、0.1ml、0.05ml、0.1ml，平衡常数K＝eq \f(0.05×0.12,0.12×0.12)＝5，平衡后向容器中再充入0.2mlCO和0.2mlCO2，此时浓度商Qc＝eq \f(0.05×0.32,0.12×0.32)＝5，K＝Qc，平衡不移动，D错误。
答案：D
11．解析：由题给已知条件可知，丙烷转化成C3H6的过程中还生成CO、CO2等物质，即反应的丙烷没有完全转化为C3H6，由题给图像可知，反应温度相同时，b曲线纵坐标的数值小于a曲线纵坐标的数值，则a曲线为C3H8的转化率曲线，b曲线为C3H6的产率曲线，A项错误；由图可知随温度升高，丙烷的转化率增大，说明催化剂活性增大，B项错误；575℃时，反应的C3H8为33%，生成的C3H6为17%，则C3H6的选择性为eq \f(17%,33%)×100%＝51.5%，C项错误；由图像可知，高温使得C3H6的选择性降低，选择相对较低的温度可以提高C3H6的选择性，D项正确。
答案：D
12．解析：结合图像可知，1，4­加成产物的能量比1，2­加成产物的能量低，即1，4­加成产物比1，2­加成产物稳定，A项正确；结合题图可知该加成反应不管生成1，2­加成产物还是1，4­加成产物，均为放热反应，则升高温度，1，3­丁二烯的转化率减小，B项错误；温度升高，1，2­加成反应和1，4­加成反应的正反应速率均加快，C项错误；由0℃升温至40℃时，1，3­丁二烯发生的反应由以1，2­加成为主变为以1，4­加成为主，即1，2­加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，D项错误。
答案：A
13．解析：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应Ⅰ放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ，故A正确；短时间里反应Ⅰ得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，故B正确；增加HCl浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例可能降低，故C错误；根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D正确。综上所述，答案为C。
答案：C化学反应
反应速率与参与反应
物质的浓度的关系式
①H2＋I2===2HI（气体反应）
v＝kc（H2）c（I2）
②CO＋NO2===CO2＋NO
v＝kc2（NO2）
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
增大压强
N2的浓度一定变小
B
升高温度
N2的转化率变小
C
充入一定量H2
H2的转化率不变，N2的转化率变大
D
使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
时间/min
0
60
120
180
240
300
360
压强/kPa
80
74.2
69.4
65.2
61.6
57.6
57.6