2023年高考化学化学反应速率和化学平衡.pdf
化学反应速率和化学平衡A组基础巩固练1.（2 02 2广东深圳期中）工业上，在持续加热的条件下用氢气和碘蒸气经销黑催化合成碘化氢,化学方程式为H 2（g）+l 2（g）0 2HI（g）。在实验室中模拟该反应时，控制反应条件不变，将一定量的氢气和碘蒸气充入恒容密闭容器中，反应一段时间后，能确定该反应已经达到化学平衡状态的是（）A.容器中的压强不再变化B.容器中混合气体的密度不再变化C.容器中混合物的颜色不再变化D.混合气体的平均相对分子质量不再变化2.（2 02 2湖南邵阳一模）科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的热化学方程式为2 N O（g）+2 C O（g）N2（g）+2 C O2（g）M 0,若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图像作出的判断正确的是（）0 0时间 温度丙 丁A.甲图中改变的反应条件为升温B.乙图中温度为八,纵坐标可代表NO的百分含量C.丙图中压强？曲,纵坐标可代表NO的百分含量D.丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态3.（2 02 2福建南平二模）某小组实验验证“A g+（叫）+F e 2+（a q）=T e S X a q l+A g G）”为可逆反应。实验 I ：将 0.01 0 0 m o l L-A g 2 s o 4溶液与 0.04 0 0 m o l L-1 F e S C U溶液（p H=l）等体积混合发生反应，产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。实验I I:向少量A g粉中加入0.01 0 0m o l-LF e 2（S O 4）3溶液（p H=l）,固体完全溶解。下列说法错误的是（）A.I中加入N a C l固体,平衡逆向移动B.I中不能用F e（N O 3）3溶液代替F e 2（S O 4）3溶液C该 反 应 平 衡 常 数常 工+）1D.II中加入KSCN溶液，溶液呈红色，表明该化学反应为可逆反应4.（2022浙江6月选考）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催化剂、应:2?4出 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（）编号表面积/cm?0 min20 min40 min60 min80 minC(NH3)/(10-3 mol-L1)a2.402.001.601.200.80a1.200.800.40X2a2.401.600.800.400.40A.实验,020 min,v（N2）=l.00 x 105 mol L1-min1B.实验,60 min时处于平衡状态,中0.40C.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5.（2022广东深圳第二次调研）Ti 时，向1 L密闭容器中充入1。11101112和311101$02发生反应:3H2（g）+SO2（g）L H 2 s值）+2比0值）岫 0。部分物质的物质的量“（X）随时间f变化如图中实线所示。下列说法正确的是（）A.实线a代表”（HzO）随时间变化的曲线B.Zi min 时,n 正（5。2）丫 逆 但2$）C.该 反 应 的 平 衡 常 数 建 言D.若该反应在Ti（丁2%）时进行，则虚线b可表示“（SO2）的变化6.（2022广东茂名五校联盟第三次联考）硫化氢（H2S）危害人体健康，造成环境污染。工业上可采用不同反应处理含H 2s的尾气。回答下列问题：（1）已知：（i）S（g）+O2（g）-S O 2（g）Ai0;（ii）2H2S（g）+O2（g）-i2S（g）+2H2O（g）M h;（iii）2H2s（g）+S02（g）3 S（g）+2H2O（g）A31B.-1 D.0 为例，探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的C u C b溶液，分别进行下列实验，对实验现象的分析不正确的是（）选项操作和现象分析A观察溶液为绿色Cu(U2O)42和C uC iF 同时存在B升高温度，溶液变为黄绿色平衡正移,CuCb产的浓度增大C加几滴AgNO?溶液，静置，上层清液为蓝色平衡逆移,CuClaF的浓度减小D加少量Zn片，静置，上层清液为浅黄绿色平衡正移,CuCLF的浓度增大2.（2 0 2 2辽宁东北育才学校六模）某小组同学设计实验探究镁与镂盐溶液的反应,记录如下：实验编号溶液种类1 mol-L1 NH4CI0.5 mol-L1(NH4)2SO40.1 mol-L-1 NH4CIH2Ow(Mg)/g0.480.480.480.48(溶 液)/mL100100100100实验现象有气体产生,并产生白色沉淀有气体产生,并产生白色沉淀有气体产生,并产生白色沉淀几乎看不到现象6 h时H2)/mL433255347123根据上述实验所得结论正确的是（）A.实验中发生的反应为Mg+NH打2H2OMg2+2NH3HO+H2TB.由实验、可得，溶液中c（NH力越大，反应速率越快C.由实验、可得，溶液中阴离子的种类和浓度对产生出 的速率有影响D.由实验可得，溶液的pH越小，产生H2的速率越快3.（2022广东茂名五校联盟第三次联考）一定条件下，丙烯（CH 2FHCH3）和HBr发生的两个可逆反应的能量变化如图所示,已知第H阶段中两个可逆反应最终均达到平衡状态，下列说法正确的是（)幅CH2cH2cH3+BrCH2=CHCH3+HBr第I阶段BrCH2cH2cH3（1-丙烷）、CH3CHBrCH3第n阶段（2.滨丙烷）反应历程A.稳定性:1 -澳丙烷 2-滨丙烷B.平衡后产物的质量:1-澳丙烷 2-澳丙烷C.平衡后降低温度,2-滨丙烷的产率降低D.第II阶段的速率决定着生成1-澳丙烷反应的速率快慢4.（2022 广东惠州一模）研究反应 2 co 2（g）+6H2（g）=C H 3cH20H（g）+3H2O（g）”（）,对实现“碳中和”有重要意义。在密闭容器中充入1 mol CO2与3 m ol氏,发生上述反应并达平衡，测得平衡体系中各种物质的体积分数随温度变化如图所示。下列说法正确的是()200 400 600 80077KA.表示CH3cH20H组分的曲线是HIB.图中曲线交点a对应H2的转化率大于交点bC.图中曲线交点a、b对应反应平衡常数&KbD.若使用催化剂，则b点向上移动5.（2022辽宁铁岭六校联考）某实验团队研究合成氨在不同条件下进行反应，平衡时氨气的含量与起始氢氮比 喘 之间的关系如下图。下列说法正确的是（）4w/阴祀E r Kfe躯详”(Hz)n(N2)420,40 MPa(2)350,20 MPa350 C,10 MPa 7,40 MPaA.7ba（H2）C.a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为Kb=KcKaKdD.工业合成氨一般以a-铁触媒为催化剂,400500 下反应，选取该温度的主要原因是氨的平衡产率更高6.（2022广东六校第四次联考）已知（HF）2（g）=2HF（g）A/70,平衡体系的气体总质量（加总）与总物质的量（总）之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（）A.温度:TiTzB.平衡常数:K(a)=K(b)u正(b)D.当=30 g mol-1 时,(HF)：M(HF)2=1：17.恒温密闭容器发生可逆反应:Z（?）+Wf?）=这值）+丫 在力时刻反应达到平衡，在益时刻缩小容器容积小时刻再次达到平衡状态后不再改变条件。下列有关说法正确的是（）A.该条件下,Z和W中的一种可能为气态B.g/2时间段与玄时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不相等5C.若在该温度此反应平衡常数表达式为K=c(X),则外/2时间段与勾时刻后的X浓度不相等D.若该反应M 0,则该反应的平衡常数K随温度升高而增大8.(2 0 2 2广东广州执信中学联考)NO和0 2混合后可发生反应:2 N O(g)+O 2(g)2 N O 2(g),2 N O 2(g)i N 2 O 4(g)反应体系中含氮物质的物质的量浓度(c)随着时间的变化曲线如图。下列说法正确的是()A.c为C(N O 2)随/的变化曲线B小时，反应达到化学平衡状态C.Z 2 时,c(N O)+c(N O 2)+c(N 2 O 4 尸 C OD./3后,N O 2的消耗速率等于生成速率9.(2 0 2 2广东广州二模)乙烯是石油化工最基本原料之一。I .乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C 2 H 6(g)=C 2 H 4(g)+H 2(g)A i 0 o(1)提 高 乙 烷 平 衡 转 化 率 的 措 施 有、。(2)一定温度下,向恒容密闭容器通入等物质的量的C 2 H 6和H 2,初始压强为1 0 0 k Pa,发生上述反应,乙烷的平衡转化率为2 0%。平衡时体系的压强为 k Pa,该反应的平衡常数(=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _k Pa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数)。H.在乙烷中引入0 2可以降低反应温度，减少积碳。涉及如下反应：a.2c 2H6(g)+O2(g)2c 2H4(g)+2H2O(g)A H2 0b.2C2H6(g)+5 O2(g)4 C O(g)+6 H2O(g)A Z 73 0c.C 2H4(g)+2O2(g)=i2C O(g)+2H2O(g)A H4 方,温度升高,平衡逆向移动，而纵坐标所示的数值越小，则纵坐标不可能代表N O 的百分含量,B 错误;由丙图信息可知M时的反应速率更大,故压强pi P2,增大压强题述平衡正向移动，而纵坐标所示的数值越大，故纵坐标不可能代表N O 的百分含量,C 错误;丁图曲线表示平衡常数与温度的关系，曲线上各点都是平衡点，升高温度平衡逆向移动，正反应的平衡常数减小,逆反应的平衡常数增大,D 错误。3.D 解 析 I 中加入N aC l固体,Cl-与 Ag+反应产生AgCl沉淀,c(Ag+)降低，平衡逆向移动,A 正确；I 中不能用Fe(NO3)3溶液代替Fe2(SO4)3溶液，否则酸性条件下N0&会 将 Fe2+氧化生成Fe3+,使Fe3+浓度增大，引起干扰,B 正确;根据反应平衡常数的含义可知，该反应平衡常数Kr 4：?4 cc(AgT)c(Fe,T)正确;II中向少量Ag粉中加入O.OlOOmol LFe2(SO4)3溶液(pH=l),固体完全溶解，硫酸铁过量,则加入KSCN溶液,溶液呈红色,不能表明该化学反应为可逆反应,D 错误。4.C 解析实验中,020 min,氮气浓度变化量为 2.40*1。-3 m o ll-2.001。-3 mol.L-i=4.00 xlO.molL_1 L=2.00 x 104 moi U，mirr,反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=1v(NH3)=1.00 x 10-5 mol L”min,A 正确;催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡,实验中氮气初始浓度与实验中一样，实脸达到平衡时氯气浓度为4.00 x 1 O-4 mol-L“，则实验达平衡时氨气浓度也为4.00 x1 O-4 m o ll,而恒温恒容条件下,实验相对于实验为减小压强,平衡正向移动，因此实验60 m in时处于平衡状态/n H 2 S）,B错误;由题图可知,达到平衡时,S 0 2的物质的量为0.3m o l,根据三段式分析可知：3H2(g)+so2(g)H2s(g)+2H20(g)起始量1 0300mol转化量mol8.12.72.75.4平衡量mol1.90.32.75.4容器的容积为1 L,则该反应的平衡常数K普滔黑=装答,C正确;由题干信息可知，降低C3（H2）C（SO2）1.9x0.3温度，平衡正向移动,S O 2的平衡转化量增大，平衡时的物质的量减小,故若该反应在T2（7 2 0.0 3 2 增 大 0.2 p0 （3）2.3 x i o3解 析（1）根据盖斯定律可知2=A/7I+A/7 3 0,故反应（近）为放热反应，即A/2=E（正）-（逆）|A43,故警的值 0 o 9 5 0 下,反应从开始到P点时,出的平均反应速率V（H 2）=V（H2S）=黑笠”0.0 32VD.U LXL/b Sm o lL s-o 由题图可知,a点对应温度高于b点对应温度，温度越高,反应速率越快，故a点 的v（正）b点的v（逆）。若保持其他条件不变，向a点的平衡体系中再充入1.0 m o l H2S气体，即增大压强，上述平衡逆向移动，故重新达到平衡时,H 2 s气体的体积分数将增大。若某温度下，该反应达到化学平衡时，测得容器内总压强为p o k P a,由三段式分析可知：2H2s(g)、2 H 2(g)+S2(g)起始量/m o l1.000转化量/m o lXX0.5x平衡量/m o l-xX0.5 xH 2 s 和 H 2的体积分数相等，即 l-x=x，解得=0.5,平衡时P（H 2 S）=P（H 2）=1 25mo k P a=O.4/?ok P a,p（S2尸0.2/%k P a,则化学平衡常数（尸黑岁=更 端 谧 芦 幽=0k P a;9面后应的平衡.好 c(HCO力c(HS-)_ C(HC03)C(HS-)C(H+)_ 冬(血 _ 1.3x10-7(3)该反应的平衡吊数 K&co,c(H2S)-c(C0R c(H2S)c(H+)%3 2cO3)一 探 而72.3“1 oB组 能 力 提 升 练1.D解 析 CU(H2O)4产呈现篮色,CUC142-呈现黄色，溶液为绿色是因为CU(H2O)42+和CUC142-同时存在,A正确;该反应是一个吸热反应，升高温度，平衡正向移动,C11CI4产的浓度增大，溶液变为黄绿色,B正确;加几滴AgNCh溶液,C1-与Ag+反应,C1-浓度减小,平衡向逆反应方向移动,CuChF的浓度减小,Cu(H2O)42+浓度增大，上层清液为蓝色,C正确;在CuCb溶液中加入少量Zn片,Zn会置换出Cu,Cu2+浓度减小，则CU(H2O)42+、CuCLf-浓度均减小,D错误。2.C 解析离子方程式电荷不守恒且无白色沉淀生成,A错误;实验、中C1一 浓度不同,无法得出c(NH)越大，反应速率越快的结论,B错误;实验、,溶液中c(NH力相同，故阴离子种类和浓度对产生H2的速率有影响,C正确;实验0.5 mol-L-(NHQ2SO4溶 液pH实验0.1 mol L-1NH4cl溶液,但是产生氢气的速率更慢,D错误。3.B解 析1-澳丙烷具有的总能量高于2-澳丙烷，能量越高物质越不稳定，故稳定性:1-澳丙烷2-澳丙烷,A错误;生成1-；臭丙烷的活化能高于生成2-澳丙烷的活化能，活化能越大该反应越难进行,故 平 衡 后产物的质量臭丙烷420,A错误;b点 时 耨=3.0,故平衡的转化率:a(N2尸a(H2bB错误;升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，温度不变,平衡常数不变，由A分析可知,420,故a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为Kb=KcKaKd,C正确;催化剂不能使化学平衡发生移动，故工业合成氨一般以a-铁触媒为催化剂,400 500 C下反应，选取该温度的主要原因不是氮的平衡产率更高,而是该温度下催化剂的活性最强,D错误。6.D 解 析b、c两个点的压强相同,心温度下c点对应的平均摩尔质量大于Ti温度下b点对应的平均摩尔质量，反应前后气体总质量保持不变，平均摩尔质量大说明气体总物质的量小，即72温度时，平衡向逆反应方向移动,7271,A错误;由于温度T2T1,该反应的正反应为吸热反应，温度越高，平衡常数K越大，则平衡常数K(a尸K(c)K(b),B错误;b点对应的温度Ty和压强大于a点对应的温度4和压强，温度越高、压强越大，反应速率越快,所以反应速率va)0,则升高温度平衡正向移动，平衡常数增大,D正确。8.D解 析 由题干信息可知,N O和02混合后可发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),2NO2(g)=N2O 4(g),则随着反应的进行NO2的浓度先增大后变小，最后达到平衡保持不变，故a为c(NO)、b为C(N O2),C为C(N 2 O”随/的变化曲线,A错误出时刻后,3种含氮物质的物质的量浓度仍发生变化，故不能说明反应达到化学平衡状态,B错误;若容器的容积保持不变,则根据N原子守恒可知/时有C(N O)+C(N C 2)+2C(N 2 0 4)=C O,C 错误;由题图可知,白时刻后,NO2、N2O4的浓度不再发生改变,则反应达到平衡状态，故有NO2的消耗速率等于生成速率,D正确。9.答案(1)升高温度减小压强(或及时移出生成物，合理即可)(2)110 15(3)AH3-2AH4(4)a(5)体系未达平衡，温度升高，生 成C O的反应速率增大的程度大于C2H4A BC2H6+202=C2H4+2HO2-BNOH解 析(1)C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)该反应是气体体积增大的吸热反应，提高乙烷平衡转化率的措施有减小压强、升高温度或及时移出生成物。(2)一定温度下,向恒容密闭容器通入等物质的量的C2H6和H2,初始压强为100 kPa,假 设 都 为1mol,发生上述反应，乙烷的平衡转化率为20%:C2H6（g）-C2H4（g）+H2（g）开始1 mol01 mol转化0.2 mol0.2 mol0.2 mol平衡0.8 mol0.2 mol1.2 mol根据压强之比等于物质的量之比得到僦着=胃 巴，解得p=l 10 kPa,即平衡时体系的压强为110 kPa,该反应的平衡常数KpHOkPax0.2mol2.2molxllO kPaxHOkPax0.8mol2.2mol1.2mol2.2mol=i5 kpa。(3)根据盖斯定律，反 应b-2x反 应c=反 应a,则A，2=A，3-2A，4。(4)为减少过度氧化,即要加快反应a的反应速率，降低反应b c的反应速率，因此需要寻找催化剂降低反应a的活化能。11(5)升高温度,C2H6的转化率在不断增大，则表明反应未达平衡。混合物中CO在含碳产物中的物质的量的百分数增大，则表明生成CO的速率比生成C2H4的速率大，所以原因是:体系未达平衡，温度升高，生 成CO的反应速率增大的程度大于C2H4。从C2H6的转化率不断增大分析，反应都未达到平衡，所 以C2H4的产率随温度升高而增大,A正确;因为反应未达平衡,在三个反应中，随温度升高，反应物的转化率都增大，因此HzO的含量随温度升高而增大,B正确;根据题图信息,C2H6的转化率增大，则C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而降低,C错误;因为反应并未达到平衡，所以不能说明该催化剂能在较低温度下降低CO的平衡产率,D错误。起初反应时,BNOH先与。2反应，生 成BNO和H02，生成的BNO再与C2H6反应，重新生成BNOH,则表明BNOH为催化剂;C2H6先转化为C2H5;C2Hs再与Ch反应生成C2H4和HCh;从而得出总反应的方程式为C2H6+2O2=C2H4+2HO2-O12
