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2024年高考真题和模拟题化学分类汇编（全国通用）专题07 化学反应速率与化学平衡（解析版）
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这是一份2024年高考真题和模拟题化学分类汇编（全国通用）专题07 化学反应速率与化学平衡（解析版），共24页。
1．（2024·甘肃卷）下列措施能降低化学反应速率的是
A．催化氧化氨制备硝酸时加入铂B．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶
C．锌粉和盐酸反应时加水稀释D．石墨合成金刚石时增大压强
【答案】C
【解析】A．催化剂可以改变化学反应速率，一般来说，催化剂可以用来加快化学反应速率，故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率，A项不符合题意；
B．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶，可以让反应物快速接触，可以加快化学反应速率，B项不符合题意；
C．锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度，会降低化学反应速率，C项符合题意；
D．石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不会改变化学反应速率，D项不符合题意；
故选C。
2．（2024·安徽卷）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是
A．实验①中，0~2小时内平均反应速率
B．实验③中，反应的离子方程式为：
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好
【答案】C
【解析】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确；
B. 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确；
C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；
D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确；
综上所述，本题选C。
3．（2024·江苏卷）催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是
A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能
B．与反应中，Ag催化能提高生成的选择性
C．制反应中，能加快化学反应速率
D．与反应中，能减小该反应的焓变
【答案】C
【解析】固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂，能降低该反应的活化能，A错误；
B．根据题意，催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性，B错误；
C． MnO2是H2O2制O2反应的催化剂，能加快化学反应速率，C正确；
D． V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D错误；
故选C。
考点二 化学平衡及化学平衡常数
4．（2024·山东卷）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是
A．
B．温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同
【答案】CD
【分析】由图可知，T1比T2反应速率速率快，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。
【解析】A．根据分析，T1比T2反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A项正确；
B．反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则，B项正确；
C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；
D．T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项错误；
答案选CD。
5．（2024·河北卷）在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。
下列说法正确的是
A．的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度：
B．向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时
C．由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：
D．若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【解析】A．的X、Y转化为配离子时，溶液中，则，根据图像可知，纵坐标约为时，溶液中，则溶液中的平衡浓度：，A错误；
B．Q点时，即，加入少量可溶性Y盐后，会消耗形成Y配离子，使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动)，与曲线在Q点相交后，随着继续增大，X对应曲线位于Z对应曲线上方，即，则，B正确；
C．设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子，则平衡常数，，即，故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多，对应曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率：，则由Y、Z制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：，C错误；
D．由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时，不变，增大，即增大、c(Y配离子)减小，则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率，D错误；
本题选B。
6．（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A．时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．平均速率(异山梨醇)
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】A．由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；
B．图像显示该温度下，后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；
C．由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042ml/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，故C正确；
D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确；
故答案为：A。
7．（2024·湖北卷）在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是
A．和互为同素异形体B．中存在不同的氧氧键
C．转化为是熵减反应D．常压低温下能稳定存在
【答案】D
【解析】O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A项正确；O8分子为平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B项正确；O2转化为O8可表示为4O2O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C项正确；O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D项错误。
考点三 化学平衡的移动及图象分析
8．（2024·江苏卷）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变
C．L6处的的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率
【答案】C
【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；由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，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在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，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 n总减小而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，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误。
9．（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．投料比x代表
B．曲线c代表乙酸的分布分数
C．，
D．L、M、N三点的平衡常数：
【答案】D
【解析】题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、，若投料比x代表，x越大，可看作是CH3OH的量增多，则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数，据此分析可知AB均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表，曲线a或曲线b表示，曲线c或曲线d表示。根据分析可知，投料比x代表，A错误；曲线c表示CH3COOCH3分布分数，B错误；曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知T2时大于T1时，而可知，温度越高则越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，；曲线c或曲线d表示，当同一投料比时，观察可知T1时大于T2时，而可知，温度越高则越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，，C错误；L、M、N三点对应副反应，且，升高温度平衡逆向移动，，D正确。
10．（2024·浙江6月卷）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
I．
II．
向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是
注：乙烯选择性
A．反应活化能：
B．时，反应I的平均速率为：
C．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率
D．其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2ml×9.0%=0.18ml，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18ml×80%=0.144ml，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144ml，则反应I的平均速率为：，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误。
考点一 化学反应速率及影响因素
1．（2024·海南华侨中学仿真模拟）下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是
A．牛奶放在冰箱里保存B．向玻璃中加入
C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎D．在糕点包装内放置小包铁粉
【答案】B
【解析】A．降低温度，减缓食物变质的速率，故A不选；
B．向玻璃中加入是为了使玻璃呈现颜色，与反应速率无关，故B选；
C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎，增大接触面积加快化学反应速率，故C不选；
D．在糕点包装内放置小包铁粉，有吸收氧气的作用，能减慢糕点变质的速率，故D不选。
答案选B。
2．（2024·北京海淀一模）工业上以1，4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(，THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时，不同温度下，向1L容器中通入4×10-2mlBD反应2h，测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如下：
已知：HO(CH2)4OH(g，BD)(g，BL)+2H2(g) ΔH>0
下列说法不正确的是
A．220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3ml，则BD的总转化率为37.5%
B．250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2ml
C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2ml，则0~2h内υ(H2)主反应=1.5×10-2ml·L−1·h−1
D．由表中数据可知，220~255℃，催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高
【答案】D
【解析】A．由表格数据可知，220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3ml，含量为60.2%，则BD的总转化率为，A正确；；
B．BD)制备BL，其副反应产物为THF、BuOH以及其他四碳有机物，则根据碳守恒，250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2ml，B正确；
C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2ml，则0~2h内，C正确；
D．由表中数据可知，220~255℃，BL在四碳有机产物中的物质的量分数增大，但是不能体现220~255℃时催化剂活性随温度的升高而增大，D错误；
故选D。
3．（2024·浙江普通高校招生考试选考冲刺卷）丙酮与碘在盐酸催化下发生取代反应，碘水颜色逐渐褪去生成碘化丙酮（反应及机理如下）：
某研究小组按下表进行实验，得到浓度变化为平行直线（如下图）。
下列说法中不正确的是
A．甲基上的能与碘发生取代的原因是其受到了羰基官能团的影响
B．在反应过程中丙酮的浓度、盐酸的浓度可视为恒定
C．两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等
D．综合分析可知总反应速率由反应③决定的
【答案】D
【解析】A．由于甲基上的α−H受到了羰基官能团的影响，所以能与碘发生取代，A正确；
B．根据A、B中的数据，溶液的总体积为25mL，盐酸溶液和碘溶液的起始浓度不变，可视为恒定，B正确；
C．由不同浓度碘溶液反应过程浓度变化图可知，两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等，C正确；
D．决速步骤为化学反应中的慢反应，根据反应历程，丙酮与氢离子是慢反应，则是该反应的决速步骤，D错误；
故选D。
4．（2024·山东淄博三模）某密闭容器中发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中、为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②
B．时，正反应速率
C．内，X的平均反应速率
D．该温度时，
【答案】BD
【解析】A．由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的话化能小于反应②，A错误；
B．由图可知，初始生成M的速率大于N，则＞，10s时两个反应均达到平衡状态，由于、，则正反应速率，B正确；
C．①②反应中XQ的系数均为1，则内，X的平均反应速率为，C错误；
D．、，则，由图可知，平衡时刻M、N的浓度分别为2ml/L、5ml/L，则，D错误；
故选A。
5．（2024·江西吉安一中一模）在金表面分解的实验数据如下表。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期。下列说法错误的是
A．消耗一半时的反应速率为
B．100min时消耗完全
C．该反应的速率与的浓度有关
D．该反应的半衰期与起始浓度的关系满足
【答案】C
【解析】A．从表中可知，20min时，浓度为，而在60min时，浓度变为原来的一半，因此消耗一半时的反应速率==，A正确；
B．由表中数据可知，每20min浓度消耗0.020ml/L，因此当100min时消耗完全，B正确；
C．由表中数据可知，该反应匀速进行，与起始浓度无关，C错误；
D．结合选项A的解析，起始浓度为时，40分钟达到半衰期，代入关系式验证，可得：40min=500×0.080，D正确。
因此，本题选C。
考点二 化学平衡及化学平衡常数
6．（2024·江苏宿迁一模）以CuZnOAl2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0，下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数K=
B．反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C．该反应中每消耗1 ml H2O(g)，转移电子数约为6.02×1023
D．将C2H5OH移出一段时间后，v正增大
【答案】B
【解析】A．气态水的浓度会发生变化，应写入表达式中，该反应的平衡常数K=，A错误；
B．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0，可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和，B正确；
C．CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子，转移2个电子，该反应中每消耗1 ml H2O(g)，转移2ml电子，转移电子数约为2×6.02×1023，C错误；
D．将C2H5OH移出生成物浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，一段时间后，反应物浓度减小，则v正减小，D错误；
故答案为：B。
7．（2024·浙江五校联盟3月联考）醛酮在酸或碱的催化下生成偕二醇的反应历程如下：
酸催化历程：
碱催化历程：
已知：部分羰基化合物的反应平衡常数
下列说法不正确的是
A．酸催化历程的步骤I中与羰基中的O结合，增大了碳氧双键的极性
B．对比酸和碱的催化历程可知，与羰基反应的活性：
C．无论酸或碱催化，生成偕二醇的平衡常数：
D．催化下，的溶液中无法生成
【答案】D
【解析】A．酸催化历程的步骤I中H+与羰基中的O结合，降低了O吸引碳氧双键中共用电子对的能力，导致碳氧双键的极性增大，故A正确；
B．H2O需要H+催化才能与羰基结合，OH-可直接与羰基结合，则与羰基反应的活性：OH-＞H2O，故B正确；
C．根据表中数据知，羰基连接的碳原子上含有吸电子基团时，其反应平衡常数越大，Cl原子是吸电子基团，吸电子基团越多，其平衡常数越大，所以无论酸或碱催化，生成偕二醇的平衡常数: ，故C正确；
D．碱催化产物有，在继续催化下能够产生，故D错误；
故选D。
8．（2024·辽宁丹东总复习质量测试）三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物．在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO，发生反应，按不同投料比时，CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
B．a、b、c对应平衡常数
C．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，可实现由c到b的转化
D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率
【答案】D
【解析】A．相同温度下，越大，越大，CO的平衡转化率越小，则，A正确；
B．升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆移，则K减小，K只与温度有关，则，B正确；
C．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，且减小，可实现由c到b的转化，C正确；
D．使用三元催化转换器不会改变该反应的平衡转化率，D错误；
故选D。
9．（2024·江苏泰州中学模拟）利用反应制取苯乙烯的机理如下图，下列说法正确的是
A．图示机理中有非极性键的断裂与形成
B．该反应的平衡常数
C．过程Ⅱ中，与位点上中带部分负电荷的作用生成
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】A．由图可知，图示机理中有碳碳非极性键的形成，没有碳碳非极性键的断裂，故A错误；
B．由方程式可知，反应的平衡常数，故B错误；
C．由图可知，过程Ⅱ中，乙苯产生的氢离子与B2位点上二氧化碳中带部分负电荷的氧原子作用生成，故C正确；
D．由方程式可知，反应中消耗1ml二氧化碳，反应转移2ml电子，则转移电子的数目约为，故D错误；
故选C。
10．（2024·北京师范大学附属中学三模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①
②
其他条件相同时，投料比为，不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A．由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡
B．始终低于1.0，与反应②有关
C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D．若不考虑其他副反应，体系中存在：
【答案】D
【解析】A．图中横坐标为温度，与时间无关，仅从图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡，A正确；
B．从反应①的方程式可知，生成的氢气和CO的物质的量之比为1：1，反应②中消耗氢气生成CO，使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0，与反应②有关，B正确；
C．加压能增大反应速率，有利于增大CH4和CO2的反应速率，但是加压反应①化学平衡逆向移动，CH4和CO2的转化率减小，C正确；
D．不妨令初始时CH4物质的量为1ml，CO2物质的量为1.3ml，设反应①消耗CO2aml，反应②消耗CO2bml，则有，，则c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3ml，4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4，则有，D错误；
故答案选D。
11．（2024·湖南长沙雅礼中学模拟）醛、酮与可发生加成反应：，平衡常数为K。微量碱存在时的催化机理如下所示：
已知不同基团(-R、-R′)对平衡常数的影响如下表所示：
下列说法不正确的是
A．HCN中C是sp杂化
B．若将微量碱改成加入酸，则反应速率减慢
C．由①②可知推电子基团可以使上的C原子活化，增大平衡常数
D．④的平衡常数小于③，可能是因为④中受到的空间位阻更大
【答案】C
【解析】A．HCN中C和H形成一个单键和一个碳氮三键，是sp杂化，A正确；
B．能与结合生成，降低浓度，所以若将微量碱改成加入酸，则反应速率减慢，B正确；
C．由①②可知吸电子基团可以使上的C原子活化，增大平衡常数，C错误；
D．由于④中受到的空间位阻更大，不利于反应进行，所以④的平衡常数小于③，D正确；
故选C。
12．（2024·北京东城一模）t℃时，在恒温、恒容的密闭容器中发生反应： (a>0)
实验数据如下。
下列说法不正确的是
A．①中的平衡转化率为20%
B．t℃时，该反应的平衡常数为1
C．当②中CO和浓度相等时，反应达到平衡
D．达到平衡时②中能量变化：b=1.5a
【答案】D
【解析】A．由热化学方程式(a>0)可知，消耗1mlH2O时释放akJ能量，①中平衡时释放0.8akJ能量，则消耗的H2O的物质的量为0.8ml，因此H2O的平衡转化率为，故A正确；
B．①中平衡时释放0.8akJ能量，则消耗的H2O的物质的量为0.8ml，三段式，设容器容积为1L，t℃时，该反应的平衡常数为，故B正确；
C．设当②中CO和CO2浓度相等时，消耗的CO2的物质的量为x，三段式，则有1+x=2-x，解得x=0.5ml，此时容器中各物质的量均为1.5ml，Q=，即反应达到了平衡状态，故C 正确；
D．由以上分析可知，达到平衡时②中一氧化碳的物质的量的变化量为0.5ml，当一氧化碳的物质的量的变化量为1ml时，能量变化为akJ，所以达到平衡时②中能量变化为b=0.5a，故D错误；
故答案为：D。
考点三 化学平衡的移动及图象分析
13．（2024·北京师范大学附属中学三模）下列事实能用平衡移动原理解释的是
A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B．制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出
C．工业合成氨选择500℃左右的条件进行
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
【答案】B
【解析】A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解，MnO2做催化剂只能加快反应速率，A不能用平衡移动原理解释；
B．制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出，减小生成物浓度，平衡正向移动，可以提高乙酸乙酯的产率， B能用平衡移动原理解释；
C．工业合成氨反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，从平衡角度分析低温有利于平衡正向有利于合成氨，选择500℃左右的条件进行不能用平衡移动原理解释，C不能用平衡移动原理解释；
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生，是因为锌置换出铜，形成铜锌原电池反应加快反应速率，D不能用平衡移动原理解释；
故选B。
14．（2024·辽宁名校联盟高考模拟）向体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，发生反应：。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．正反应在较低温度下能自发进行
B．乙在恒温条件下进行，
C．a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D．甲条件下平衡常数K小于20.25
【答案】D
【解析】A．由图可知，正反应是放热反应，ΔH<0，气体分子数减小，ΔS<0，ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0反应自发，故该在较低温度下能自发进行，A项正确；
B．曲线甲恒容密闭容器中压强增大，说明甲在绝热过程进行，乙在恒温过程进行，B项正确；
C．平衡时，，a的反应物浓度大于c的反应物浓度，即a的正反应速率大于c的正反应速率，C项正确；
D．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式，
，解得，b点浓度商，a、b点总压强相等，容器体积相等，a点温度较高，故a点气体的物质的量小于b点，正反应是气体分子数减小的反应，说明a点的转化率大于b点，即a点平衡常数K大于b点Q，D项错误；
本题选D。
15．（2024·北京东城一模）某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
实验1：
实验2：
已知：
ⅰ.。
ⅱ.溶液为无色。
下列说法正确的是
A．结合实验1和2，推测ⅰ中反应是放热反应
B．①中滴加浓盐酸，增大了，导致Q>K，ⅰ中平衡正向移动
C．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，的浓度增大
D．③中加入，溶液变红，推测与形成了配合物
【答案】D
【解析】A．由实验1，降温平衡逆向移动，逆向为放热方向，正向为吸热反应，A错误；
B．①中滴加浓盐酸，增大了，导致QC．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，的浓度减小，C错误；
D．③中加入，溶液变红，推测与形成了配合物，使Cl-浓度减小，平衡逆向移动，溶液变红，D正确；
故选D。
16．（2024·重庆第八中学一模）利用传感技术可探究压强对化学平衡的影响。往注射器中充入适量气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲)；恒定温度下，分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是
A．两点对应的反应速率：
B．B点对应的分压平衡常数为
C．C点到D点平衡逆向移动，针筒内气体颜色D点比B点深
D．三点中，点的气体平均相对分子质量最大
【答案】C
【解析】A．压强越大、反应速率越快，则B、E两点对应的正反应速率：v(B)正>v(E)正，A正确；
B．根据物质的量之比等于压强之比， 解得x=3,二氧化氮的分压为94kPa，四氧化二氮的分压为3kPa，Kp=kPa-1，B正确；
C．t1时快速拉动注射器活塞，针筒内气体体积增大，压强迅速减小，C点到D点平衡逆向移动，但是平衡移动的影响小于浓度减小的影响，所以针筒内气体颜色D比B点浅，C错误；
D．t2时快速推动注射器活塞，针筒内气体体积减小，压强迅速增大，保持活塞位置不变后，平衡向着正向移动，混合气体的物质的量减小，故E、F、H三点中，H点的气体的物质的量最小，根据n=可知，H点的气体平均相对分子质量最大，D正确；
答案选C。
17．（2024·湖北武汉汉阳部分学校一模）空气中资源的利用具有重要意义。某小组通过电解吸收了的KOH溶液的实验，得到相应的有机产物的法拉第效率[法拉第效率]随电解电压的变化如图所示。下列说法错误的是
A．适当地增大电解电压，可以增大甲烷的产量
B．当电解电压为时，电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0，此时阴极主要的还原产物为
C．阴极由生成的电极反应式为
D．当电解电压为时，电解生成的和的物质的量之比为3：1
【答案】D
【解析】A．由图可知，适当地增大电解电压，可以增大甲烷的法拉第效率，即增大甲烷的产量，故A正确；
B．当电解电压为时，电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0，此时溶液中的水电离产生的氢离子得到电子生成氢气，故B正确；
C．阴极由生成的电极反应式为，故C正确；
D．当电解电压为时，电解过程中还原产物的法拉第效率为24％，还原产物的法拉第效率为8％，电解过程中每生成转移12ml电子，每生成转移2ml电子，故电解生成的和的物质的量之比为，故D错误。
答案选D。
18．（2024·江苏宿迁一模）已知CO2催化加氢的主要反应有：
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 ΔS1<0
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2>0 ΔS2
在恒温恒压反应器中通入1 ml CO2、3 ml H2气体，CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如下图。已知：CH3OH产率=×100%；CH3OH的选择性=×100%。下列说法不正确的是
A．ΔH1＜0，ΔS2＞0
B．CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小
C．525 K后，升高温度对反应Ⅰ的影响大于对反应Ⅱ的影响
D．525 K时，增大的值或增大压强均能使CO2的平衡转化率达到b点的值
【答案】C
【解析】A．350K~500K，随温度升高，二氧化碳的平衡转化率减小，而反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，使二氧化碳平衡转化率有增大的趋势，故反应Ⅰ应为放热反应，升温平衡逆移，使二氧化碳平衡转化率有减小的趋势，故ΔH1＜0；化合物的熵大于单质，故ΔS2＞0，故A正确；
B．随温度升高，甲醇的平衡产率减小，故CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小，故B正确；
C．525K后，随温度升高，甲醇的平衡产率减小，说明反应Ⅰ平衡逆移，但二氧化碳的平衡转化率增大，使二氧化碳平衡转化率随温度升高而增大的反应为反应Ⅱ，说明525 K后，升高温度对反应Ⅱ的影响大于对反应Ⅰ的影响，故C错误；
D．525 K时，增大的值，相当于二氧化碳的量不变，增大氢气的浓度，平衡正向移动，可以增大二氧化碳的平衡转化率，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，均可以达到b点的值，故D正确；
故选C。
19．（2024·河北邢台一模）的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应：① ，② 。在相同时间内，的转化率、的选择性[的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是
A．温度高于时，主要发生反应②
B．温度低于时，的选择性随温度升高而增大
C．平衡时，再充入和，再次达到平衡时，的物质的量增大
D．下反应达到平衡时，、、的浓度之比为
【答案】D
【解析】A．根据图像可知，当温度高于673 K时，CO2的转化率增加，但HCOOH的选择性降低，故以发生反应②为主，A正确；
B．根据图像可知，当温度低于673K时，HCOOH的选择性随温度升高而增大，B正确；
C．平衡时再通入0.1mlCO2和0.1mlH2,平衡一定正向移动，HCOOH的物质的量一定增大，C正确；
D．根据题意，利用转化率和选择性表达式可知，673K时CO2的转化率为95%,其中HCOOH的选择性为30%,那么CO的选择性为70%，设起始时二氧化碳的物质的量为aml，根据化学方程式利用元素守恒，平衡时二氧化碳0.05aml，HCOOH和CO物质的量之和为0.95aml，那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%＝0.285aml,CO的物质的量为0.95a×70%＝0.665aml，容密闭容器中CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10:57:133，故D错误；
故选D。
20．（2024·河北保定一模）碘甲烷(CH3I)可裂解制取低碳烯烃。碘甲烷裂解时可发生如下反应：
反应1：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g) ΔH=+80.2 kJ·ml－1
反应2：3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH=−108.1 kJ·ml－1
反应3：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH=−120.6 kJ·ml－1
向密闭容器中充入一定量的碘甲烷，维持容器内p=0.1 MPa，平衡时C2H4、C3H6和C4H8的占容器内所有气体的物质的量分数与温度的关系如下图所示。已知容器中某气体的分压p=φ(物质的量分数)×p总，用气体物质的分压替换浓度计算得到的平衡常数称为分压平衡常数(Kp)。下列说法正确的是
A．图中物质X表示的是C2H4
B．700 K时，反应2的分压平衡常数Kp=3
C．700 K时，从反应开始至恰好平衡，反应2的速率大于反应3的速率
D．700 K时，其他条件不变，将容器内p增大为0.2 MPa，C2H4的体积分数将减小
【答案】D
【分析】根据反应1、2、3的焓变利用平衡移动原理可知，升温平衡向吸热方向移动，则反应1正向移动，反应2、3逆向移动，C2H4含量会随着温度升高而不断增大，即可判断Y为C2H4，X为C3H6，根据化学平衡原理进行选项计算与分析。
【解析】A．由分析可以得到X表示的是C3H6，Y为C2H4，A错误；
B．由图可以得知700K时，C3H6的物质的量分数为7.5%，所以P(C3H6)=0.0075MPa，C2H4的物质的量分数为2.5%，所以P(C2H4)=0.0025MPa，根据分压平衡常数公式计算可以得到，B错误；
C．反应2和反应3的反应物相同，达到平衡时反应2和反应3所用的时间相同，反应2的产物C3H6的含量低于反应3的产物C4H8的含量，再乘上各自反应的计量数的比例可以得到反应2的速率明显小于反应3的速率，C错误；
D．增大压强，反应1逆向移动，反应2和反应3均正向移动，C2H4的含量会减少，体积分数会减小，D正确；
故选D。
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
温度/℃
220
240
250
255
BL/%
60.2
84.6
92.6
95.2
THF/%
1.2
1.8
1.9
2.1
BuOH/%
0.2
0.3
0.4
0.6
组别
标准盐酸溶液
标准丙酮溶液
碘水溶液
蒸馏水
0
0
20
40
60
80
羰基化合物
平衡常数K
-R
-R′
平衡常数K
①
-H
210
②
-H
530
③
-CH3
-CH2CH3
38
④
-C(CH3)3
-C(CH3)3
≪1
容器编号
起始时各物质的物质的量/ml
达到平衡时体系的能量变化/kJ
CO
①
1
4
0
0
0.8a
②
1
1
2
2
b
1．（2024·甘肃卷）下列措施能降低化学反应速率的是
A．催化氧化氨制备硝酸时加入铂B．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶
C．锌粉和盐酸反应时加水稀释D．石墨合成金刚石时增大压强
【答案】C
【解析】A．催化剂可以改变化学反应速率，一般来说，催化剂可以用来加快化学反应速率，故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率，A项不符合题意；
B．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶，可以让反应物快速接触，可以加快化学反应速率，B项不符合题意；
C．锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度，会降低化学反应速率，C项符合题意；
D．石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不会改变化学反应速率，D项不符合题意；
故选C。
2．（2024·安徽卷）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是
A．实验①中，0~2小时内平均反应速率
B．实验③中，反应的离子方程式为：
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好
【答案】C
【解析】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确；
B. 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确；
C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；
D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确；
综上所述，本题选C。
3．（2024·江苏卷）催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是
A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能
B．与反应中，Ag催化能提高生成的选择性
C．制反应中，能加快化学反应速率
D．与反应中，能减小该反应的焓变
【答案】C
【解析】固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂，能降低该反应的活化能，A错误；
B．根据题意，催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性，B错误；
C． MnO2是H2O2制O2反应的催化剂，能加快化学反应速率，C正确；
D． V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D错误；
故选C。
考点二 化学平衡及化学平衡常数
4．（2024·山东卷）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是
A．
B．温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同
【答案】CD
【分析】由图可知，T1比T2反应速率速率快，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。
【解析】A．根据分析，T1比T2反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A项正确；
B．反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则，B项正确；
C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；
D．T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项错误；
答案选CD。
5．（2024·河北卷）在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。
下列说法正确的是
A．的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度：
B．向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时
C．由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：
D．若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【解析】A．的X、Y转化为配离子时，溶液中，则，根据图像可知，纵坐标约为时，溶液中，则溶液中的平衡浓度：，A错误；
B．Q点时，即，加入少量可溶性Y盐后，会消耗形成Y配离子，使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动)，与曲线在Q点相交后，随着继续增大，X对应曲线位于Z对应曲线上方，即，则，B正确；
C．设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子，则平衡常数，，即，故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多，对应曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率：，则由Y、Z制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：，C错误；
D．由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时，不变，增大，即增大、c(Y配离子)减小，则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率，D错误；
本题选B。
6．（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A．时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．平均速率(异山梨醇)
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】A．由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；
B．图像显示该温度下，后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；
C．由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042ml/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，故C正确；
D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确；
故答案为：A。
7．（2024·湖北卷）在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是
A．和互为同素异形体B．中存在不同的氧氧键
C．转化为是熵减反应D．常压低温下能稳定存在
【答案】D
【解析】O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A项正确；O8分子为平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B项正确；O2转化为O8可表示为4O2O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C项正确；O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D项错误。
考点三 化学平衡的移动及图象分析
8．（2024·江苏卷）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变
C．L6处的的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率
【答案】C
【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；由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，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在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，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 n总减小而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，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误。
9．（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．投料比x代表
B．曲线c代表乙酸的分布分数
C．，
D．L、M、N三点的平衡常数：
【答案】D
【解析】题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、，若投料比x代表，x越大，可看作是CH3OH的量增多，则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数，据此分析可知AB均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表，曲线a或曲线b表示，曲线c或曲线d表示。根据分析可知，投料比x代表，A错误；曲线c表示CH3COOCH3分布分数，B错误；曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知T2时大于T1时，而可知，温度越高则越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，；曲线c或曲线d表示，当同一投料比时，观察可知T1时大于T2时，而可知，温度越高则越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，，C错误；L、M、N三点对应副反应，且，升高温度平衡逆向移动，，D正确。
10．（2024·浙江6月卷）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
I．
II．
向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是
注：乙烯选择性
A．反应活化能：
B．时，反应I的平均速率为：
C．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率
D．其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2ml×9.0%=0.18ml，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18ml×80%=0.144ml，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144ml，则反应I的平均速率为：，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误。
考点一 化学反应速率及影响因素
1．（2024·海南华侨中学仿真模拟）下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是
A．牛奶放在冰箱里保存B．向玻璃中加入
C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎D．在糕点包装内放置小包铁粉
【答案】B
【解析】A．降低温度，减缓食物变质的速率，故A不选；
B．向玻璃中加入是为了使玻璃呈现颜色，与反应速率无关，故B选；
C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎，增大接触面积加快化学反应速率，故C不选；
D．在糕点包装内放置小包铁粉，有吸收氧气的作用，能减慢糕点变质的速率，故D不选。
答案选B。
2．（2024·北京海淀一模）工业上以1，4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(，THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时，不同温度下，向1L容器中通入4×10-2mlBD反应2h，测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如下：
已知：HO(CH2)4OH(g，BD)(g，BL)+2H2(g) ΔH>0
下列说法不正确的是
A．220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3ml，则BD的总转化率为37.5%
B．250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2ml
C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2ml，则0~2h内υ(H2)主反应=1.5×10-2ml·L−1·h−1
D．由表中数据可知，220~255℃，催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高
【答案】D
【解析】A．由表格数据可知，220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3ml，含量为60.2%，则BD的总转化率为，A正确；；
B．BD)制备BL，其副反应产物为THF、BuOH以及其他四碳有机物，则根据碳守恒，250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2ml，B正确；
C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2ml，则0~2h内，C正确；
D．由表中数据可知，220~255℃，BL在四碳有机产物中的物质的量分数增大，但是不能体现220~255℃时催化剂活性随温度的升高而增大，D错误；
故选D。
3．（2024·浙江普通高校招生考试选考冲刺卷）丙酮与碘在盐酸催化下发生取代反应，碘水颜色逐渐褪去生成碘化丙酮（反应及机理如下）：
某研究小组按下表进行实验，得到浓度变化为平行直线（如下图）。
下列说法中不正确的是
A．甲基上的能与碘发生取代的原因是其受到了羰基官能团的影响
B．在反应过程中丙酮的浓度、盐酸的浓度可视为恒定
C．两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等
D．综合分析可知总反应速率由反应③决定的
【答案】D
【解析】A．由于甲基上的α−H受到了羰基官能团的影响，所以能与碘发生取代，A正确；
B．根据A、B中的数据，溶液的总体积为25mL，盐酸溶液和碘溶液的起始浓度不变，可视为恒定，B正确；
C．由不同浓度碘溶液反应过程浓度变化图可知，两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等，C正确；
D．决速步骤为化学反应中的慢反应，根据反应历程，丙酮与氢离子是慢反应，则是该反应的决速步骤，D错误；
故选D。
4．（2024·山东淄博三模）某密闭容器中发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中、为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②
B．时，正反应速率
C．内，X的平均反应速率
D．该温度时，
【答案】BD
【解析】A．由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的话化能小于反应②，A错误；
B．由图可知，初始生成M的速率大于N，则＞，10s时两个反应均达到平衡状态，由于、，则正反应速率，B正确；
C．①②反应中XQ的系数均为1，则内，X的平均反应速率为，C错误；
D．、，则，由图可知，平衡时刻M、N的浓度分别为2ml/L、5ml/L，则，D错误；
故选A。
5．（2024·江西吉安一中一模）在金表面分解的实验数据如下表。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期。下列说法错误的是
A．消耗一半时的反应速率为
B．100min时消耗完全
C．该反应的速率与的浓度有关
D．该反应的半衰期与起始浓度的关系满足
【答案】C
【解析】A．从表中可知，20min时，浓度为，而在60min时，浓度变为原来的一半，因此消耗一半时的反应速率==，A正确；
B．由表中数据可知，每20min浓度消耗0.020ml/L，因此当100min时消耗完全，B正确；
C．由表中数据可知，该反应匀速进行，与起始浓度无关，C错误；
D．结合选项A的解析，起始浓度为时，40分钟达到半衰期，代入关系式验证，可得：40min=500×0.080，D正确。
因此，本题选C。
考点二 化学平衡及化学平衡常数
6．（2024·江苏宿迁一模）以CuZnOAl2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0，下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数K=
B．反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C．该反应中每消耗1 ml H2O(g)，转移电子数约为6.02×1023
D．将C2H5OH移出一段时间后，v正增大
【答案】B
【解析】A．气态水的浓度会发生变化，应写入表达式中，该反应的平衡常数K=，A错误；
B．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0，可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和，B正确；
C．CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子，转移2个电子，该反应中每消耗1 ml H2O(g)，转移2ml电子，转移电子数约为2×6.02×1023，C错误；
D．将C2H5OH移出生成物浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，一段时间后，反应物浓度减小，则v正减小，D错误；
故答案为：B。
7．（2024·浙江五校联盟3月联考）醛酮在酸或碱的催化下生成偕二醇的反应历程如下：
酸催化历程：
碱催化历程：
已知：部分羰基化合物的反应平衡常数
下列说法不正确的是
A．酸催化历程的步骤I中与羰基中的O结合，增大了碳氧双键的极性
B．对比酸和碱的催化历程可知，与羰基反应的活性：
C．无论酸或碱催化，生成偕二醇的平衡常数：
D．催化下，的溶液中无法生成
【答案】D
【解析】A．酸催化历程的步骤I中H+与羰基中的O结合，降低了O吸引碳氧双键中共用电子对的能力，导致碳氧双键的极性增大，故A正确；
B．H2O需要H+催化才能与羰基结合，OH-可直接与羰基结合，则与羰基反应的活性：OH-＞H2O，故B正确；
C．根据表中数据知，羰基连接的碳原子上含有吸电子基团时，其反应平衡常数越大，Cl原子是吸电子基团，吸电子基团越多，其平衡常数越大，所以无论酸或碱催化，生成偕二醇的平衡常数: ，故C正确；
D．碱催化产物有，在继续催化下能够产生，故D错误；
故选D。
8．（2024·辽宁丹东总复习质量测试）三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物．在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO，发生反应，按不同投料比时，CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
B．a、b、c对应平衡常数
C．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，可实现由c到b的转化
D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率
【答案】D
【解析】A．相同温度下，越大，越大，CO的平衡转化率越小，则，A正确；
B．升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆移，则K减小，K只与温度有关，则，B正确；
C．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，且减小，可实现由c到b的转化，C正确；
D．使用三元催化转换器不会改变该反应的平衡转化率，D错误；
故选D。
9．（2024·江苏泰州中学模拟）利用反应制取苯乙烯的机理如下图，下列说法正确的是
A．图示机理中有非极性键的断裂与形成
B．该反应的平衡常数
C．过程Ⅱ中，与位点上中带部分负电荷的作用生成
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】A．由图可知，图示机理中有碳碳非极性键的形成，没有碳碳非极性键的断裂，故A错误；
B．由方程式可知，反应的平衡常数，故B错误；
C．由图可知，过程Ⅱ中，乙苯产生的氢离子与B2位点上二氧化碳中带部分负电荷的氧原子作用生成，故C正确；
D．由方程式可知，反应中消耗1ml二氧化碳，反应转移2ml电子，则转移电子的数目约为，故D错误；
故选C。
10．（2024·北京师范大学附属中学三模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①
②
其他条件相同时，投料比为，不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A．由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡
B．始终低于1.0，与反应②有关
C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D．若不考虑其他副反应，体系中存在：
【答案】D
【解析】A．图中横坐标为温度，与时间无关，仅从图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡，A正确；
B．从反应①的方程式可知，生成的氢气和CO的物质的量之比为1：1，反应②中消耗氢气生成CO，使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0，与反应②有关，B正确；
C．加压能增大反应速率，有利于增大CH4和CO2的反应速率，但是加压反应①化学平衡逆向移动，CH4和CO2的转化率减小，C正确；
D．不妨令初始时CH4物质的量为1ml，CO2物质的量为1.3ml，设反应①消耗CO2aml，反应②消耗CO2bml，则有，，则c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3ml，4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4，则有，D错误；
故答案选D。
11．（2024·湖南长沙雅礼中学模拟）醛、酮与可发生加成反应：，平衡常数为K。微量碱存在时的催化机理如下所示：
已知不同基团(-R、-R′)对平衡常数的影响如下表所示：
下列说法不正确的是
A．HCN中C是sp杂化
B．若将微量碱改成加入酸，则反应速率减慢
C．由①②可知推电子基团可以使上的C原子活化，增大平衡常数
D．④的平衡常数小于③，可能是因为④中受到的空间位阻更大
【答案】C
【解析】A．HCN中C和H形成一个单键和一个碳氮三键，是sp杂化，A正确；
B．能与结合生成，降低浓度，所以若将微量碱改成加入酸，则反应速率减慢，B正确；
C．由①②可知吸电子基团可以使上的C原子活化，增大平衡常数，C错误；
D．由于④中受到的空间位阻更大，不利于反应进行，所以④的平衡常数小于③，D正确；
故选C。
12．（2024·北京东城一模）t℃时，在恒温、恒容的密闭容器中发生反应： (a>0)
实验数据如下。
下列说法不正确的是
A．①中的平衡转化率为20%
B．t℃时，该反应的平衡常数为1
C．当②中CO和浓度相等时，反应达到平衡
D．达到平衡时②中能量变化：b=1.5a
【答案】D
【解析】A．由热化学方程式(a>0)可知，消耗1mlH2O时释放akJ能量，①中平衡时释放0.8akJ能量，则消耗的H2O的物质的量为0.8ml，因此H2O的平衡转化率为，故A正确；
B．①中平衡时释放0.8akJ能量，则消耗的H2O的物质的量为0.8ml，三段式，设容器容积为1L，t℃时，该反应的平衡常数为，故B正确；
C．设当②中CO和CO2浓度相等时，消耗的CO2的物质的量为x，三段式，则有1+x=2-x，解得x=0.5ml，此时容器中各物质的量均为1.5ml，Q=，即反应达到了平衡状态，故C 正确；
D．由以上分析可知，达到平衡时②中一氧化碳的物质的量的变化量为0.5ml，当一氧化碳的物质的量的变化量为1ml时，能量变化为akJ，所以达到平衡时②中能量变化为b=0.5a，故D错误；
故答案为：D。
考点三 化学平衡的移动及图象分析
13．（2024·北京师范大学附属中学三模）下列事实能用平衡移动原理解释的是
A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B．制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出
C．工业合成氨选择500℃左右的条件进行
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
【答案】B
【解析】A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解，MnO2做催化剂只能加快反应速率，A不能用平衡移动原理解释；
B．制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出，减小生成物浓度，平衡正向移动，可以提高乙酸乙酯的产率， B能用平衡移动原理解释；
C．工业合成氨反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，从平衡角度分析低温有利于平衡正向有利于合成氨，选择500℃左右的条件进行不能用平衡移动原理解释，C不能用平衡移动原理解释；
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生，是因为锌置换出铜，形成铜锌原电池反应加快反应速率，D不能用平衡移动原理解释；
故选B。
14．（2024·辽宁名校联盟高考模拟）向体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，发生反应：。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．正反应在较低温度下能自发进行
B．乙在恒温条件下进行，
C．a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D．甲条件下平衡常数K小于20.25
【答案】D
【解析】A．由图可知，正反应是放热反应，ΔH<0，气体分子数减小，ΔS<0，ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0反应自发，故该在较低温度下能自发进行，A项正确；
B．曲线甲恒容密闭容器中压强增大，说明甲在绝热过程进行，乙在恒温过程进行，B项正确；
C．平衡时，，a的反应物浓度大于c的反应物浓度，即a的正反应速率大于c的正反应速率，C项正确；
D．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式，
，解得，b点浓度商，a、b点总压强相等，容器体积相等，a点温度较高，故a点气体的物质的量小于b点，正反应是气体分子数减小的反应，说明a点的转化率大于b点，即a点平衡常数K大于b点Q，D项错误；
本题选D。
15．（2024·北京东城一模）某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
实验1：
实验2：
已知：
ⅰ.。
ⅱ.溶液为无色。
下列说法正确的是
A．结合实验1和2，推测ⅰ中反应是放热反应
B．①中滴加浓盐酸，增大了，导致Q>K，ⅰ中平衡正向移动
C．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，的浓度增大
D．③中加入，溶液变红，推测与形成了配合物
【答案】D
【解析】A．由实验1，降温平衡逆向移动，逆向为放热方向，正向为吸热反应，A错误；
B．①中滴加浓盐酸，增大了，导致Q
D．③中加入，溶液变红，推测与形成了配合物，使Cl-浓度减小，平衡逆向移动，溶液变红，D正确；
故选D。
16．（2024·重庆第八中学一模）利用传感技术可探究压强对化学平衡的影响。往注射器中充入适量气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲)；恒定温度下，分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是
A．两点对应的反应速率：
B．B点对应的分压平衡常数为
C．C点到D点平衡逆向移动，针筒内气体颜色D点比B点深
D．三点中，点的气体平均相对分子质量最大
【答案】C
【解析】A．压强越大、反应速率越快，则B、E两点对应的正反应速率：v(B)正>v(E)正，A正确；
B．根据物质的量之比等于压强之比， 解得x=3,二氧化氮的分压为94kPa，四氧化二氮的分压为3kPa，Kp=kPa-1，B正确；
C．t1时快速拉动注射器活塞，针筒内气体体积增大，压强迅速减小，C点到D点平衡逆向移动，但是平衡移动的影响小于浓度减小的影响，所以针筒内气体颜色D比B点浅，C错误；
D．t2时快速推动注射器活塞，针筒内气体体积减小，压强迅速增大，保持活塞位置不变后，平衡向着正向移动，混合气体的物质的量减小，故E、F、H三点中，H点的气体的物质的量最小，根据n=可知，H点的气体平均相对分子质量最大，D正确；
答案选C。
17．（2024·湖北武汉汉阳部分学校一模）空气中资源的利用具有重要意义。某小组通过电解吸收了的KOH溶液的实验，得到相应的有机产物的法拉第效率[法拉第效率]随电解电压的变化如图所示。下列说法错误的是
A．适当地增大电解电压，可以增大甲烷的产量
B．当电解电压为时，电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0，此时阴极主要的还原产物为
C．阴极由生成的电极反应式为
D．当电解电压为时，电解生成的和的物质的量之比为3：1
【答案】D
【解析】A．由图可知，适当地增大电解电压，可以增大甲烷的法拉第效率，即增大甲烷的产量，故A正确；
B．当电解电压为时，电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0，此时溶液中的水电离产生的氢离子得到电子生成氢气，故B正确；
C．阴极由生成的电极反应式为，故C正确；
D．当电解电压为时，电解过程中还原产物的法拉第效率为24％，还原产物的法拉第效率为8％，电解过程中每生成转移12ml电子，每生成转移2ml电子，故电解生成的和的物质的量之比为，故D错误。
答案选D。
18．（2024·江苏宿迁一模）已知CO2催化加氢的主要反应有：
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 ΔS1<0
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2>0 ΔS2
在恒温恒压反应器中通入1 ml CO2、3 ml H2气体，CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如下图。已知：CH3OH产率=×100%；CH3OH的选择性=×100%。下列说法不正确的是
A．ΔH1＜0，ΔS2＞0
B．CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小
C．525 K后，升高温度对反应Ⅰ的影响大于对反应Ⅱ的影响
D．525 K时，增大的值或增大压强均能使CO2的平衡转化率达到b点的值
【答案】C
【解析】A．350K~500K，随温度升高，二氧化碳的平衡转化率减小，而反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，使二氧化碳平衡转化率有增大的趋势，故反应Ⅰ应为放热反应，升温平衡逆移，使二氧化碳平衡转化率有减小的趋势，故ΔH1＜0；化合物的熵大于单质，故ΔS2＞0，故A正确；
B．随温度升高，甲醇的平衡产率减小，故CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小，故B正确；
C．525K后，随温度升高，甲醇的平衡产率减小，说明反应Ⅰ平衡逆移，但二氧化碳的平衡转化率增大，使二氧化碳平衡转化率随温度升高而增大的反应为反应Ⅱ，说明525 K后，升高温度对反应Ⅱ的影响大于对反应Ⅰ的影响，故C错误；
D．525 K时，增大的值，相当于二氧化碳的量不变，增大氢气的浓度，平衡正向移动，可以增大二氧化碳的平衡转化率，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，均可以达到b点的值，故D正确；
故选C。
19．（2024·河北邢台一模）的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应：① ，② 。在相同时间内，的转化率、的选择性[的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是
A．温度高于时，主要发生反应②
B．温度低于时，的选择性随温度升高而增大
C．平衡时，再充入和，再次达到平衡时，的物质的量增大
D．下反应达到平衡时，、、的浓度之比为
【答案】D
【解析】A．根据图像可知，当温度高于673 K时，CO2的转化率增加，但HCOOH的选择性降低，故以发生反应②为主，A正确；
B．根据图像可知，当温度低于673K时，HCOOH的选择性随温度升高而增大，B正确；
C．平衡时再通入0.1mlCO2和0.1mlH2,平衡一定正向移动，HCOOH的物质的量一定增大，C正确；
D．根据题意，利用转化率和选择性表达式可知，673K时CO2的转化率为95%,其中HCOOH的选择性为30%,那么CO的选择性为70%，设起始时二氧化碳的物质的量为aml，根据化学方程式利用元素守恒，平衡时二氧化碳0.05aml，HCOOH和CO物质的量之和为0.95aml，那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%＝0.285aml,CO的物质的量为0.95a×70%＝0.665aml，容密闭容器中CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10:57:133，故D错误；
故选D。
20．（2024·河北保定一模）碘甲烷(CH3I)可裂解制取低碳烯烃。碘甲烷裂解时可发生如下反应：
反应1：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g) ΔH=+80.2 kJ·ml－1
反应2：3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH=−108.1 kJ·ml－1
反应3：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH=−120.6 kJ·ml－1
向密闭容器中充入一定量的碘甲烷，维持容器内p=0.1 MPa，平衡时C2H4、C3H6和C4H8的占容器内所有气体的物质的量分数与温度的关系如下图所示。已知容器中某气体的分压p=φ(物质的量分数)×p总，用气体物质的分压替换浓度计算得到的平衡常数称为分压平衡常数(Kp)。下列说法正确的是
A．图中物质X表示的是C2H4
B．700 K时，反应2的分压平衡常数Kp=3
C．700 K时，从反应开始至恰好平衡，反应2的速率大于反应3的速率
D．700 K时，其他条件不变，将容器内p增大为0.2 MPa，C2H4的体积分数将减小
【答案】D
【分析】根据反应1、2、3的焓变利用平衡移动原理可知，升温平衡向吸热方向移动，则反应1正向移动，反应2、3逆向移动，C2H4含量会随着温度升高而不断增大，即可判断Y为C2H4，X为C3H6，根据化学平衡原理进行选项计算与分析。
【解析】A．由分析可以得到X表示的是C3H6，Y为C2H4，A错误；
B．由图可以得知700K时，C3H6的物质的量分数为7.5%，所以P(C3H6)=0.0075MPa，C2H4的物质的量分数为2.5%，所以P(C2H4)=0.0025MPa，根据分压平衡常数公式计算可以得到，B错误；
C．反应2和反应3的反应物相同，达到平衡时反应2和反应3所用的时间相同，反应2的产物C3H6的含量低于反应3的产物C4H8的含量，再乘上各自反应的计量数的比例可以得到反应2的速率明显小于反应3的速率，C错误；
D．增大压强，反应1逆向移动，反应2和反应3均正向移动，C2H4的含量会减少，体积分数会减小，D正确；
故选D。
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
温度/℃
220
240
250
255
BL/%
60.2
84.6
92.6
95.2
THF/%
1.2
1.8
1.9
2.1
BuOH/%
0.2
0.3
0.4
0.6
组别
标准盐酸溶液
标准丙酮溶液
碘水溶液
蒸馏水
0
0
20
40
60
80
羰基化合物
平衡常数K
-R
-R′
平衡常数K
①
-H
210
②
-H
530
③
-CH3
-CH2CH3
38
④
-C(CH3)3
-C(CH3)3
≪1
容器编号
起始时各物质的物质的量/ml
达到平衡时体系的能量变化/kJ
CO
①
1
4
0
0
0.8a
②
1
1
2
2
b
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