专题11 化学反应速率和化学平衡（含答案）-2025年新高考化学二轮专题练习（含答案）

这是一份专题11 化学反应速率和化学平衡（含答案）-2025年新高考化学二轮专题练习（含答案），共22页。试卷主要包含了怎样查漏，怎样补缺等内容，欢迎下载使用。
二、怎样查漏。教师根据一轮复习的基本情况做出预判；通过检测的方式了解学情。
三、怎样补缺。
1、指导学生针对核心考点构建本专题的知识网络;
2、针对学生在检测或考试当中出现的问题，教师要做好系统性讲评;
3、教育学生在对待错题上一定要做到:错题重做，区别对待，就地正法。
4、抓好“四练”。练基本考点，练解题技巧，练解题速度，练答题规范。
2025新教材化学高考第二轮
专题十一 化学反应速率和化学平衡
1.已知:(1)血红蛋白可与O2结合,血红蛋白更易与CO配位,血红蛋白与O2配位示意图如图所示。
(2)血红蛋白(Hb)与O2、CO结合的反应可表示为①Hb+O2 Hb(O2) K1;
②Hb+CO Hb(CO) K2。
下列说法不正确的是( )
A.相同温度下,K1>K2
B.反应①、②的ΔH均小于0
C.CO中的C原子提供孤电子对与Fe2+配位
D.用高压氧舱治疗CO中毒时,平衡②逆向移动
2.反应2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH236 ℃时,曲线下降的可能原因是反应Ⅰ正向进行的程度减弱
C.一定温度下,增大n始(CO2)∶n始(H2)可提高CO2的平衡转化率
D.研发高温高效催化剂可提高平衡时CH3OH的选择性
5.在恒温恒容的密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH0
反应c:CH4(g) C(s)+2H2(g) ΔH3>0
反应d:2CO(g) C(s)+CO2(g) ΔH4v逆
(3)一定压强下,按照n(CH4)∶n(CO2)=2∶1 投料,CH4和CO2重整反应达到平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化如图所示:
①图中曲线m、n分别表示物质 、 的变化(填“H2”“CO”或“CO2”)。
②700 ℃后,C(s)的物质的量分数随温度升高而增大的原因是 。
③某温度下体系中不存在积碳,CH4和H2O的物质的量分数分别是0.50、0.04,该温度下甲烷的平衡转化率为 ,反应b的平衡常数K= (列出计算式)。
17.我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应Ⅰ生产甲醇,同时伴有反应Ⅱ发生。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ· ml-1
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.6 kJ· ml-1,则ΔH1= 。
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为v正=k正·c(CO2)·c3(H2),逆反应速率可表示为v逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O),其中k正、k逆为速率常数。
①上图中能够代表k逆的曲线为 (填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。
②温度为T1 K时,反应Ⅰ的化学平衡常数K= 。
③对于上述反应体系,下列说法正确的是 。
A.增大CO2的浓度,反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率均增大
B.恒容密闭容器中当气体密度不变时,反应达到平衡状态
C.加入催化剂,H2的平衡转化率不变
(3)不同条件下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,CO2的平衡转化率如下图所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是 。压强为p1时,温度高于570 ℃之后,随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因: 。
②图中点M(500,60),此时压强p1为0.1 MPa,CH3OH的选择性为23(选择性:转化的CO2中生成CH3OH和CO的百分比),CO2的平衡转化率为60%。则该温度时反应Ⅰ的平衡常数Kp= MPa-2(分压=总压×物质的量分数)。
18.丙醛是一种重要的有机原料,在许多领域都有广泛的应用。在铑催化剂作用下,用乙烯合成丙醛涉及的反应如下:
主反应Ⅰ.C2H4(g)+H2(g)+CO(g) CH3CH2CHO(g) ΔH1
副反应Ⅱ.C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) ΔH2
(3)在恒压条件下,按照投料n(C2H4)∶n(CO)∶n(H2)=1∶1∶1,匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ和Ⅱ,相同时间内,测得不同温度下C2H4的转化率(α)如图所示。测得v(B) v(D)(填“>”“=”或“K2
B.反应①、②的ΔH均小于0
C.CO中的C原子提供孤电子对与Fe2+配位
D.用高压氧舱治疗CO中毒时,平衡②逆向移动
答案 A
2.反应2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH236 ℃时,曲线下降的可能原因是反应Ⅰ正向进行的程度减弱
C.一定温度下,增大n始(CO2)∶n始(H2)可提高CO2的平衡转化率
D.研发高温高效催化剂可提高平衡时CH3OH的选择性
答案 B
5.在恒温恒容的密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH0
反应c:CH4(g) C(s)+2H2(g) ΔH3>0
反应d:2CO(g) C(s)+CO2(g) ΔH4v逆
(3)一定压强下,按照n(CH4)∶n(CO2)=2∶1 投料,CH4和CO2重整反应达到平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化如图所示:
①图中曲线m、n分别表示物质 、 的变化(填“H2”“CO”或“CO2”)。
②700 ℃后,C(s)的物质的量分数随温度升高而增大的原因是 。
③某温度下体系中不存在积碳,CH4和H2O的物质的量分数分别是0.50、0.04,该温度下甲烷的平衡转化率为 ,反应b的平衡常数K= (列出计算式)。
答案 (1)ΔH1-ΔH2-ΔH3(或-ΔH2-ΔH4、-ΔH1-ΔH2+ΔH3-2ΔH4)
(2)AD
(3)①CO2 H2 ②反应c为吸热反应,反应d为放热反应。700 ℃后,随着温度升高,反应c右移对C(s)的物质的量分数的影响比反应d左移对C(s)的物质的量分数的影响大 ③12.5% 0.64××0.36
17.我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应Ⅰ生产甲醇,同时伴有反应Ⅱ发生。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ· ml-1
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.6 kJ· ml-1,则ΔH1= 。
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为v正=k正·c(CO2)·c3(H2),逆反应速率可表示为v逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O),其中k正、k逆为速率常数。
①上图中能够代表k逆的曲线为 (填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。
②温度为T1 K时,反应Ⅰ的化学平衡常数K= 。
③对于上述反应体系,下列说法正确的是 。
A.增大CO2的浓度,反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率均增大
B.恒容密闭容器中当气体密度不变时,反应达到平衡状态
C.加入催化剂,H2的平衡转化率不变
(3)不同条件下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,CO2的平衡转化率如下图所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是 。压强为p1时,温度高于570 ℃之后,随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因: 。
②图中点M(500,60),此时压强p1为0.1 MPa,CH3OH的选择性为23(选择性:转化的CO2中生成CH3OH和CO的百分比),CO2的平衡转化率为60%。则该温度时反应Ⅰ的平衡常数Kp= MPa-2(分压=总压×物质的量分数)。
答案 (1)-49.4 kJ·ml-1 (2)①L4 ②1 ③AC
(3)①p3>p2>p1 反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应,温度高于570 ℃之后,温度对反应Ⅱ的影响大于对反应Ⅰ的影响,CO2的平衡转化率主要由反应Ⅱ决定 ②150
18.丙醛是一种重要的有机原料,在许多领域都有广泛的应用。在铑催化剂作用下,用乙烯合成丙醛涉及的反应如下:
主反应Ⅰ.C2H4(g)+H2(g)+CO(g) CH3CH2CHO(g) ΔH1
副反应Ⅱ.C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) ΔH2
(3)在恒压条件下,按照投料n(C2H4)∶n(CO)∶n(H2)=1∶1∶1,匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ和Ⅱ,相同时间内,测得不同温度下C2H4的转化率(α)如图所示。测得v(B) v(D)(填“>”“=”或“ 随温度升高,催化剂活性降低,导致反应速率降低
19.近年,甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。二氧化碳加氢制甲醇已经成为研究热点,在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH10
回答下列问题:
(1)下列能说明反应Ⅰ一定达到平衡状态的是 (填标号)。
A.v正(CO2)=3v逆(H2)
B.平衡常数不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.混合气体中H2O(g)的百分含量保持不变
(2)在催化剂作用下,将平均相对分子质量为16的CO2和H2的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ,已知反应Ⅱ的反应速率v正=k正x(CO2)·x(H2),v逆=k逆x(CO)·x(H2O),k正、k逆为速率常数,x为物质的量分数。
①当CO2转化率达到60%时,反应达到平衡状态,这时CO2和H2的平均相对分子质量为23,若反应Ⅱ的k正=20 ml·L-1·s-1,平衡时反应速率v逆= ml·L-1·s-1。
②Arrhenius经验公式为Rlnk=-EaT+C,其中Ea为活化能,T为热力学温度,k为速率常数,R和C为常数,则ΔH2= kJ·ml-1(用含k正、k逆、T、R的代数式表示)。
③由实验测得,随着温度的逐渐升高,平衡时混合气体的平均相对分子质量几乎又变回16,原因是 。
(3)其他条件相同时,反应温度对CH3OH选择性的影响如图所示:
由图可知,温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值,可能的原因是 。
(4)利用甲醇分解制取烯烃,涉及反应如下:
a.2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)
b.3CH3OH(g) C3H6(g)+3H2O(g)
c.3C2H4(g) 2C3H6(g)
恒压条件下,平衡体系中各物质的物质的量分数随温度变化如图所示:
已知650 K时,2x(C2H4)=x(C3H6),平衡体系总压强为P,则650 K时反应c的平衡常数Kp= 。
答案 (1)D (2)①0.8 ②RTlnk逆k正 ③反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,当温度升高时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ是气体分子数不变的反应,发生反应Ⅱ时混合气体的平均相对分子质量不变
(3)测定实验值时反应尚未达到平衡状态,且反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ
(4)44P