专题07 化学反应速率与化学平衡(练习)-2024年高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考）

这是一份专题07 化学反应速率与化学平衡(练习)-2024年高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考），共27页。
TOC \ "1-1" \p " " \h \z \u \l "_Tc148019150" 01 化学反应速率及影响因素
\l "_Tc148019151" 02 化学反应进行的方向与化学平衡状态
\l "_Tc148019152" 03 化学平衡常数
\l "_Tc148019153" 04 化学平衡的移动
01 化学反应速率及影响因素
1．乙醛在少量I2 存在下分解反应为。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：
下列说法不正确的是( )
A．42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为
B．第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响
C．反应105s时，测得混合气体的体积为168.224L(标准状况)
D．I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
【答案】C
【解析】A项，由表中数据可计算，42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为，A项正确；B项，随着反应的进行，c(CH3CHO)减小，反应速率减慢，所以第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率，B项正确；C项，由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应105s时，混合气体的体积，C项错误；D项，I2是催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，提高反应速率，D项正确；故选C。
2．(2023·福建省莆田市场高三毕业班第四次教学质量检测)工业上在V2O5催化作用下生产SO3的反应为2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·ml－1，该反应可看作两步：①V2O5+SO2→2VO2+SO3 (快)；②4VO2+O2→2V2O5 (慢)。下列说法正确的是( )
A．该反应活化能为
B．减小O2的浓度能降低SO3的生成速率
C．V2O5的存在使有效碰撞次数增加，降低了该反应的焓变
D．①的活化能一定大于②的活化能
【答案】B
【解析】A项，ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198kJ/ml，所以逆反应的活化能大于198kJ/ml，故A错误；B项，慢反应是决速步，O2是慢反应的反应物，减小O2的浓度会降低正反应速率，降低SO3的生成速率，故B正确；C项，V2O5是催化剂，催化剂不能改变反应的焓变，故C错误；D项，反应①是快反应，反应②是慢反应，活化能越小反应越快，①的活化能小于②的活化能，故D错误；故选B。
3．(2023·山东省泰安市三模)已知2N2O (g)2N2 (g)+ O2(g)的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下：
下列说法正确的是
A．n=1，c1＞c2=c3
B． min时，v(N2O)= 2.0×10-3 ml·L-1·s-1
C．相同条件下，增大N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若N2O起始浓度为0.200 ml·L，当浓度减至一半时共耗时50 min
【答案】D
【解析】根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，N2O的消耗是匀速的，说明反应速率与c(N2O)无关，故速率方程中n=0。A项，n=0，与N2O浓度无关，为匀速反应，每10min一氧化二氮浓度减小0.02 ml·L-1，则c1=0.06＞c2=c3=0，A错误；B项，n=0，与N2O浓度无关，为匀速反应，t=10min时瞬时速率等于平均速率v(N2O)==≠2.0×10-3 ml·L-1·s-1，B错误；C项，速率方程中n=0，反应速率与N2O的浓度无关，C错误；D项，保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为，若起始浓度0.200 ml·L，减至一半时所耗时间为=50min，D正确；故选D。
4．NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O，为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，进行如下实验：常温常压下，向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0ml·L-1 NaNO2溶液、2.0ml·L-1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，再通过分液漏斗向锥形瓶中加入1.0醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需要的时间(t)。实验数据如下表。下列说法正确的是( )
A．实验3用表示的反应平均速率
B．若实验4从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率
C．V1=4.0；若V2=6.0，则V3=6.0
D．醋酸的作用是加快反应速率，改变其浓度对该反应速率无影响
【答案】C
【解析】A项，实验在常温常压下进行，不是标准状况，故气体摩尔体积不为22.4L/ml，故速率不是，故A错误；B项，实验4开始时NH4Cl的浓度为=0.4ml/L，从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率，故B错误；C项，根据实验3、4可知，溶液的总体积为20.0mL，则V1=20.0—4.0-4.0-8.0=4.0；若V2=6.0，V3=20.0-4.0-4.0-6.0=6.0，故C正确；D项，醋酸的作用是加快反应速率，增大浓度该反应速率加快，故D错误；故选C。
5．以反应 5H2C2O4+2MnO4 -+6H＋ = 10CO2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( )
A．实验①、 ②、 ③所加的H2C2O4 溶液均要过量
B．若实验①测得 KMnO4溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内平均反应速率 v(KMnO4)= 2． 5×10-4 ml/L/s
C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用
【答案】B
【解析】A项，根据反应方程式可得5H2C2O4~2MnO4-，由实验数据分析可知，在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，A正确；B项，根据已知数据可得v(KMnO4)=0.010ml/L×0.004L/40s =1．0×10-6 ml/L/s，B错误；C项，分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，实验②和③只是温度不同，C是正确的；D项，在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故D正确。故选B。
6．取过氧化氢水溶液，在少量存在下分解，2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得的放出量，转换成浓度(c)如下表：
下列说法错误的是( )
A．第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
B．和都可代替作H2O2分解的催化剂
C．反应时，测得O2体积为(标准状况)
D．，消耗H2O2的平均速率为
【答案】A
【解析】A项，随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第时的瞬时速率大于第时的瞬时速率，A错误；B项，I-在反应中起到的是催化作用，和在该反应中也起到催化作用，故也可以利用和代替，B正确；C项，反应时，过氧化氢的浓度变为，说明分解的过氧化氢的物质的量，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量为，标况下的体积，C正确；D项，，消耗过氧化氢的浓度为，则这段时间内的平均速率，D正确；故选A。
7．一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)+O2(g)2NO(g)图表示该反应过程中N2的物质的量随反应时间()的变化。下列叙述正确的是( )
A．当反应达到平衡时，O2的转化率为
B．内反应的平均速率为
C．10s末NO的物质的量浓度为
D．a点对应的化学反应速率：
【答案】A
【解析】A项，根据图示，当反应达到平衡时，氮气的物质的量由5ml变为2ml，N2和O2的投料相等，则O2的转化率为，故A正确；B项，10s内氮气的物质的量由5ml变为4ml，反应的平均速率为，故B错误； C项，10s内消耗1ml氮气，10s末NO的物质的量是2ml，NO的浓度为 ，故C错误；D项，a点反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，对应的化学反应速率：，故D错误；故选A。
8．(2023·安徽省卓越县中联盟高三第一次联考)一定温度下，在恒容密闭容器中投入1 ml CO2(g)与4 ml H2(g)制备CH3OH(g)，不考虑副反应，其物质的量随时间变化的关系如图所示：
下列说法中正确的是( )
A．该反应的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g)
B．0~30min内，用H2表示的平均反应速率为0.05 ml·L－1·min－1
C．逆反应速率：a点大于b点
D．故选的平衡转化率是50％
【答案】D
【解析】从图可看出，物质的量随时间逐渐减少的两条曲线从上到下分别表示氢气和二氧化碳的变化曲线，物质的量随时间逐渐增加的曲线表示甲醇的变化曲线，30min时达到平衡。A项，由图像可知该反应有一定的限度，是可逆反应，故用“”表示，A错误；B项，0~30min内，用H2表示的平均反应速率为，B错误；C项，反应未达到平衡之前，逆反应速率一直增大，C错误；D项，CO2达到平衡时转化0.5ml，故平衡转化率是50％，D正确； 故选D。
9．在恒温恒容的密闭容器中发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH (其中碳足量)，反应体系中CO2(g)的浓度随时间的变化如表所示，下列说法中正确的是( )
A．增加C的量可以加快反应速率
B．反应在100 s时刚好平衡
C．80～90 s之间的平均速率，之间的平均反应速率
D．反应平衡后升高温度，则NO的平衡转化率一定增大
【答案】C
【解析】A项，C是固体物质，其浓度不变，所以向反应容器中加入C的量，化学速率不会加快，A错误；B项，反应在100 s后时CO2(g)浓度不再发生变化，则在100℃时反应可能刚好平衡，也可能在90～100℃时反应就已经达到了平衡状态，B错误；C项，反应在80～90 s之间△c(CO2)=0.02 ml/L，则用CO2的浓度变化表示的平均速率v(CO2)=；反应在100 s反应已经达到了平衡状态，物质的浓度不再发生变化，所以用CO2的浓度变化表示的平均速率v(CO2)=0，C正确；D项，题目已知信息不能确定该反应的热效应，所以不能确定温度对化学平衡移动的影响，反应平衡后升高温度，NO的平衡转化率可能是增大也可能是减小，D错误；故选C。
10．(2024上·湖南长沙长郡中学高三月考)实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如表：
下列说法不正确的是( )
A．KI对H2O2的分解有催化作用
B．对比②和③，酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大
C．实验②③中的温度差异说明过氧化氢催化分解的反应为放热反应
D．对比②和③，③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
【答案】D
【解析】A项，由实验①②的实验现象可知，实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明碘化钾是过氧化氢溶液发生分解反应的催化剂，对过氧化氢的分解有催化作用，A正确；B项，由实验②③的实验现象可知，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，实验③溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体，说明酸性条件下过氧化氢溶液氧化碘化钾溶液的反应速率更大，B正确；C项，实验②中主要发生H2O2分解，温度明显升高，而实验③中主要发生H2O2氧化KI的反应，温度无明显变化，说明H2O2催化分解是一个放热反应，C正确；D项，对比②和③，②中的现象为溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色，实验③现象为：溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出溶液无明显变化，故可能是因为H2O2氧化KI的速率大于H2O2分解的速率，D错误；故选D。
02 化学反应进行的方向与化学平衡状态
1．下列对熵变的判断中不正确的是( )
A．少量的食盐溶解于水中：ΔS＞0
B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS＞0
C．气态水变成液态水：ΔS＞0
D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0
【答案】C
【解析】食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增大的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增大的反应。
2．下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) ΔH＝163 kJ·ml－1
B．Ag(s)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·ml－1
C．HgO(s)===Hg(l)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝91 kJ·ml－1
D．H2O2(l)===eq \f(1,2)O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJ·ml－1
【答案】D
【解析】对于A项，ΔH>0，ΔS0，即任何温度下反应都不能自发进行；对于B项，ΔH0，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。
4．下表中内容与结论相对应的是( )
【答案】B
【解析】物质由气态变为液态，混乱度减小，即ΔS0，该过程可自发进行，B项正确；ΔH>0，ΔS>0时，根据复合判据可知，高温时ΔH-TΔS0 ，混合过程自发进行，D错误；故选C。
6．下列对化学反应预测正确的是( )
【答案】B
【解析】A项，该反应的反应物是固体，生成了气体，所以ΔS>0，该反应的ΔH>0，所以该反应在高温下自发，故A错误；B项，该反应ΔH>0，能自发进行，则ΔS>0，所以x可能等于1、2、3，故B正确；C项，该反应是气体系数之和增大的反应，所以ΔS>0，该反应能自发，则ΔH>0，故C错误；D项，该反应的反应物有气体，反应后无气体，则ΔSb
【答案】B
【解析】A项，充入B气体相当于增大压强，B的体积分数增大，故a>b；B项，只有使用催化剂，平衡不移动，a＝b；C项，升高温度，平衡正向移动，a>b；D项，相当于扩大容器容积，减小压强，平衡逆向移动，a＜b。
5．下列有关可逆反应：m A(g)+n B(？)p C(g)+q D(s)分析中，一定正确的是( )
A．增大压强，平衡不移动，则 m＝p
B．升高温度，A 的转化率减小，则正反应是吸热反应
C．保持容器体积不变，移走 C，平衡向右移动，正反应速率增大
D．保持容器体积不变，加入 B，容器中D 的质量增加，则 B 是气体
【答案】D
【解析】A项，增大压强，平衡不移动，说明左右两边气体的体积相等，若B为气体，则m+n＝p，故A错误；B项，升高温度，A 的转化率减小，则平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应方向为放热反应，故B错误；C项，移走 C，生成物的浓度减小，平衡向右移动，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，故C错误；D项，加入 B，容器中D 的质量增加，说明平衡正向移动，说明B为气体；若B为固体，增加固体的量，浓度不改变，不影响速率，故不影响平衡，故D正确。故选D。
6．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•ml-1。对于反应N2O4(g) 2NO2(g) △H=+57kJ•ml-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
7．(2023·江西省九江市十校高三联考)某温度下，反应2CH2=CH2(g)＋H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是( )
A．增大压强，，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒压下，充入一定量的N2，平衡向逆反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】A项，压强增大，平衡正向进行，但平衡常数不变，平衡常数只受温度影响，A错误；B项，加入催化剂只能影响反应速率，不能改变浓度，B错误；C项，恒压下，加入不反应的气体，增大体积，相当于降低压强，所以平衡逆向进行，C正确；D项，加入反应物，平衡虽然正向进行，但加入的CH2=CH2量多于转化的量，CH2=CH2的转化率降低，D错误；故选C。
8．(2023·河北省沧州市高三联考)下，在恒压密闭容器中发生反应S2Cl2 (l，浅黄色) Cl2(g)2S2Cl2 (l，红棕色) ΔH＜0。已知S2Cl2分子中各原子均满足8电子稳定结构，下列说法正确的是
A．当单位时间内断裂n ml S-S键，同时有n mlCl2被还原时，说明反应达到平衡状态
B．平衡后，升高温度，容器体积减小
C．平衡后，压缩容器体积，容器中黄绿色先变深后变浅，最终气体颜色和原来一样
D．平衡后，增加S2Cl2 (l)的物质的量，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】A项，S2Cl2分子中各原子均满足8电子稳定结构，则S2Cl2分子的结构式为Cl-S-S-Cl，单位时间内断裂S-S键和Cl2被还原都在描述正反应速率，不能作为平衡判据，A项错误；B项，因该反应在恒压密闭容器中进行且ΔH＜0，平衡后，升高温度，平衡逆向移动，生成Cl2，容器体积增大，B项错误；C项，平衡常数，温度不变，平衡常数不变，即c(Cl2)不变，增大压强后c(Cl2)先增大后减小，最终与原来一样，即黄绿色先变深后变浅，最终与原来一样，C项正确；D项，增加S2Cl2 (l)的物质的量，平衡不移动，D项错误。故选C。
9．(2023·山东省聊城市齐鲁名校大联盟高三第三次联考)时，将足量某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容密闭容器中发生反应：2MHCO3(s)M2CO3(s)+ H2O(g)+ CO2(g)，该反应达到平衡时体系中气体的总浓度为c0 ml/L。下列说法正确的是
A．当混合气体中CO2的体积分数不变时，说明该反应达到平衡
B．向平衡体系中加入适量MHCO3(s)， c(CO2)增大
C．向平衡体系中充入适量CO2，逆反应速率增大
D．时，该反应的化学平衡常数为c02
【答案】C
【解析】A项，反应中H2O和CO2按照1：1产生，则反应中CO2的体积分数一直为50%，CO2体积分数不变无法判断化学平衡，A项不符合题意；B项，加入固体不改变物质的浓度平衡不移动，CO的浓度不发生变化，B项不符合题意；C项，充入CO2增加了产物浓度，v逆速率增大，平衡逆向，C项符合题意；D项，平衡时气体总浓度为c0ml/L，则c(CO2)=c(H2O)= ml/L，计算K=×=0.25 c02，D项不符合题意；故选C。
10．(2023·江苏省南通市高三调研)SO2既是大气主要污染物之一，又在生产生活中具有广泛应用，如可生产SO3并进而制得硫酸等，其反应原理为：2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·ml－1。对于反应2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．2ml SO2(g)和1ml O2(g)所含键能总和比2ml SO3(g)所含键能小
C．反应达平衡后再通入O2，SO3的体积分数一定增加
D．反应在高压、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
【答案】B
【解析】A项，该反应的熵减小，故不一定在任何条件均能自发，A错误；B项，反应的ΔH=∑[2ml SO2(g)＋1ml O2(g)]－∑[2ml SO3(g)]=－196.6 kJ·ml－1＜0，则有∑[2ml SO2(g)＋1ml O2(g)]＜∑[2ml SO3(g)]，B正确；C项，当通入无穷大的O2时，参与反应的O2较少，生成的SO3略有增多，但是由于没有反应的O2的量更多，则SO3的体积分数反而减小，C错误；D项，催化剂不可以改变SO2的平衡转化率，D错误；故选B。
11．体积恒定的2 L密闭容器中加入CO(g)和H2O(g)各1 ml，发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0，反应分别在不同的温度和催化剂下进行，保持其他初始实验条件不变，经 10 min 测得 CO 气体转化率如图所示，T2温度下两曲线相交，下列说法正确的是( )
A.相同条件下，催化剂2比催化剂1的效率高
B.在 A 点时，反应一定未达到平衡
C.C 点时，两种催化剂下反应速率相同，用水蒸气表示速率为v(H2O)＝0.02 ml·L－1·min－1
D.增大压强对该反应的速率无影响
【答案】B
【解析】A项，温度不同，不能比较催化剂的效率，故A错误；B项，因催化剂不影响平衡移动，则A点时，反应一定未达到平衡，因B点CO的转化率较大，故B正确；C项，C点时用水蒸气表示速率为v(H2O)＝eq \f(\f(1 ml×20%,2 L),10 min)＝0.01 ml·L－1·min－1，故C错误；D项，增大压强，可增大反应速率，故D错误。故选B。
12．温度为T时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g) xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
下列说法正确的是( )
A．若x＜4，则2c1＜c2
B．若x＝4，则w1＝w3
C．无论x的值是多少，均有2ρ1＝ρ2
D．甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短
【答案】C
【解析】若x＜4，则正反应为气体分子数减小的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以2c1＞c2，A项错误；若x＝4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。
13．图表示生成几种氯化物反应的自由能变化随温度T变化情况。若在图示温度范围内焓变和熵变不变，已知，其中R为常数，T为温度，下列说法不正确的是( )
A．反应①△S