专题09 反应速率、化学平衡-2022年高考真题和模拟题化学分项汇编(解析版).doc
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1、专题09 反应速率、化学平衡1(2021·广东高考真题)反应经历两步:;。反应体系中、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是Aa为随t的变化曲线B时,C时,的消耗速率大于生成速率D后,【答案】D【分析】由题中信息可知,反应经历两步:;。因此,图中呈不断减小趋势的线为X的浓度随时间的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线,先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。【解析】AX是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,为随的变化曲线,A正确;B由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻,因此,时,B正确;C由图中信息可知,时刻以
2、后,Y的浓度仍在不断减小,说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应生成Y的速率小于反应消耗Y的速率,即时的消耗速率大于生成速率,C正确;D由图可知,时刻反应完成,X完全转化为Y,若无反应发生,则,由于反应的发生,时刻Y浓度的变化量为,变化量之比等于化学计量数之比,所以Z的浓度的变化量为,这种关系在后仍成立, 因此,D不正确。综上所述,本题选D。2(2021·河北高考真题)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:M+N=X+Y;M+N=X+Z,反应的速率可表示为v1=k1c2(M),反应的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体
3、系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是A030min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8molL-1min-1B反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为ZD反应的活化能比反应的活化能大【答案】A【解析】A由图中数据可知,时,M、Z的浓度分别为0.300和0.125 ,则M的变化量为0.5-0.300 =0.200 ,其中转化为Y的变化量为0.200-0.125 =0.075 。因此,时间段内,Y的平均反应速率为 ,A说法不正确;B由题中信息可知,反应和反应的速率之比为,Y和Z分别为反应和反应的产物,且两
4、者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于 ,由于k1、k2为速率常数,故该比值保持不变,B说法正确; C结合A、B的分析可知因此反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=,因此,如果反应能进行到底,反应结束时有 的M转化为Z,即的M转化为Z,C说法正确;D由以上分析可知,在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少,因此,反应的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,故反应的活化能比反应的活化能大,D说法正确。综上所述,相关说法不正确的只有A,故本题选A。3(2021·浙江高考真题)相同温度和压强下,关于物质熵的
5、大小比较,合理的是ABCD【答案】B【解析】A和物质的量相同,且均为气态,含有的原子总数多,的摩尔质量大,所以熵值,A错误;B相同状态的相同物质,物质的量越大,熵值越大,所以熵值,B正确;C等量的同物质,熵值关系为:,所以熵值,C错误;D从金刚石和石墨的结构组成上来看,金刚石的微观结构更有序,熵值更低,所以熵值,D错误;答案为:B。4(2021·浙江高考真题)一定温度下:在的四氯化碳溶液()中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的体积,换算成浓度如下表:06001200171022202820x1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是A,生成的平均速率为
6、B反应时,放出的体积为(标准状况)C反应达到平衡时,D推测上表中的x为3930【答案】D【解析】A,的变化量为(0.96-0.66)=0.3,在此时间段内的变化量为其2倍,即0.6,因此,生成的平均速率为,A说法不正确;B由表中数据可知,反应时,的变化量为(1.40-0.35)=1.05,其物质的量的变化量为1.05´0.1L=0.105mol,的变化量是其,即0.0525mol,因此,放出的在标准状况下的体积为0.0525mol ´22.4L/mol=,B说法不正确;C反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于化学计量数之比,C
7、说法不正确;D分析表中数据可知,该反应经过1110s(600-1710,1710-2820)后的浓度会变为原来的,因此,的浓度由0.24变为0.12时,可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930,D说法正确。综上所述,本题选D。5(2021·浙江高考真题)取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I- 存在下分解:2H2O2=2H2O+O2。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:t/min020406080c/(mol·L-1)0.800.400.200.100.050下列说法不正确的是A反应20min时,测得O2体积为224mL(标准状况)B2
8、040min,消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1C第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率DH2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解【答案】C【解析】A反应20min时,过氧化氢的浓度变为0.4mol/L,说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol,过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol,标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL,A正确;B2040min,消耗过氧化
9、氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L,则这段时间内的平均速率v=0.010mol/(L·min),B正确;C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30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率,C错误;DI-在反应中起到催化的作用,故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替,D正确;故答案选C。6(2021·浙江高考真题)在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) H=-92.4 kJ·mol-1,N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热
10、容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物N2(g) +3H2(g)、生成物2NH3(g)的能量随温度T的变化示意图合理的是ABCD【答案】B【解析】该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知,升高温度反应物能量升高较快,反应结束后反应放出的热量也会增大,比较4个图像B符合题意,故答案选B。7(2021·湖南高考真题)已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态I,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法
11、正确的是A容器内压强不变,表明反应达到平衡B时改变的条件:向容器中加入CC平衡时A的体积分数:D平衡常数K:【答案】BC【分析】根据图像可知,向恒温恒容密闭容器中充入1molA和3molB发生反应,反应时间从开始到t1阶段,正反应速率不断减小,所以平衡向正反应方向移动,t1-t2时间段,正反应速率不变,反应达到平衡状态,t2-t3时间段,改变条件使正反应速率逐渐增大,平衡向逆反应方向移动,t3以后反应达到新的平衡状态,据此结合图像分析解答。【解析】A容器内发生的反应为A(g)+2B(g)3C(g),该反应是气体分子数不变的可逆反应,所以在恒温恒容条件下,气体的压强始终保持不变,则容器内压强不变
12、,不能说明反应达到平衡状态,A错误;B根据图像变化曲线可知,t2t3过程中,t2时,瞬间不变,平衡过程中不断增大,则说明反应向逆反应方向移动,且不是“突变”图像,属于“渐变”过程,所以排除温度与催化剂等影响因素,改变的条件为:向容器中加入C,B正确;C根据上述分析可知,t2-t3时间段,改变条件使正反应速率逐渐增大,平衡向逆反应方向移动,达到新的平衡状态后,生成A的量增大,总的物质的量不变,所以A的体积分数增大,即A的体积分数:(II)(I),C正确;D平衡常数K与温度有关,因该反应在恒温条件下进行,所以K保持不变,D错误。故选BC。1(2021·阜新市第二高级中学高三其他模拟)CO
13、2是廉价的碳资源,将其甲烷化具有重要意义。其原理是CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)H<0.在某密闭容器中,充入1molCO2和4molH2发生上述反应,下列叙述正确的是A反应物的总能量小于生成物的总能量B升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率,因而温度越高越利于获得甲烷C恒温、恒压条件下,充入He,平衡向正反应方向移动D在绝热密闭容器中进行时,容器中温度不再改变,说明已达到平衡【答案】D【解析】A该反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故A错误;B该反应是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,则温度越高越不利于获得甲烷,故B错误;C恒温、
14、恒压条件下充入惰性气体氦气,容器的容积增大,相当于减小压强,该反应为气体体积减小的反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,故C错误;D该反应是放热反应,在绝热密闭容器中进行时,反应温度会增大,则当容器中温度不再改变时,说明正、逆反应速率相等,反应已达到平衡,故D正确;故选D。2(2021·天津高三一模)正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下,正戊烷的平衡转化率(a)随温度变化如图所示。名称熔点/沸点/燃烧热H/kJ·mol-1正戊烷-13036-3506.1异戊烷-159.427.8-3504.1下列说法不正确的是A正戊烷异构化为异戊烷反应的H
15、<0B2836时,随溫度升高,正戊烷的平衡转化率增大,原因是异戊烷气化离开体系,产物浓度降低,平衡正向移动C寻找更好的催化剂可使正戊烷异构化为异戊烷的转化率大大提升D150时,体系压强从100kPa升高到500kPa,正戊烷的平衡转化率基本不变【答案】C【解析】A根据正戊烷和异戊烷的燃烧热, , ,根据盖斯定律得正戊烷异构化为异戊烷反应,故A正确;B根据表中沸点数值,在2836时,随温度升高,异戊烷气化离开体系,产物浓度降低,导致平衡正向移动,正戊烷的平衡转化率增大,故B正确;C催化剂不影响平衡,不能提高平衡转化率,故C错误;D 150时,正戊烷和异戊烷都是气态,此时反应前后气体体积不变
16、,增大压强,平衡不移动,正戊烷的平衡转化率不变,故D正确;答案选C。3(2021·江苏扬州市·高三其他模拟)Cl2可用于生产漂白粉等化工产品。Cl2的制备方法有:方法NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2+H2O;方法4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g)H=akJ·mol1上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行。一定条件下,在密闭容器中利用方法制备Cl2,下列有关说法正确的是A升高温度,可以提高HCl的平衡转化率B提高,该反应的平衡常数增大C若断开1molH-Cl键的同时有1molH-O键断开,则表明该反应达到平衡状态D该反应的
17、平衡常数表达式K=【答案】C【解析】A该反应一定条件下能自发,即可以满足G=H-TS0,反应为气体系数之和减小的反应,S0,则只有H0才可能满足G0,所以该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,HCl的转化率减小,A错误;B平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,B错误;C若断开1molH-Cl键的同时有1molH-O键断开,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,C正确;D该反应中水为气态,平衡常数表达式为K=,D错误;综上所述答案为C。4(2021·浙江高三三模)某化学反应在三种不同条件下进行,、起始的物质的量为。反应物的浓度()随反应时间的变化情况见下表,下列说法不正确的是实
18、验序号A实验1中,前中A的平均反应速率为B实验1、2中,实验2可能使用了催化剂也可能压缩了体积C该反应的D实验3中,在时加入一定量的C物质,平衡可能不移动【答案】B【解析】A实验1中,前中A的平均反应速率为,故A正确;B实验1、2中,A的最终浓度相同,实验2相同时间改变量增多,说明反应速率加快,因此实验2可能使用了催化剂,但由于该反应C的状态不清楚,若C为气态,该反应是等体积反应,则可能压缩了体积,若C不是气体,则不可能是压缩了体积,故B错误;C实验3温度比实验2温度高,温度升高,A的浓度减小,说明平衡正向移动,则正向是吸热反应,因此该反应的,故C正确;D实验3中,若C为非气体,在时加入一定量
19、的C物质,平衡不移动,故D正确。综上所述,答案为B。5(2021·天津南开中学高三二模)利用传感技术可以探究压强对2NO2(g) N2O4(g)化学 平衡移动的影响。在室温、100kPa条件下,往针中筒充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、 t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是AB点处NO2的转化率为3%BE点到H点的过程中,NO2的物质的量先增大后减小CE、H两点对应的正反应速率大小为vH=vEDB、H两点气体的平均相对分子质量大小为MB=MH【答案】D【解析】AB点处NO2的转化率为2×3%=6
20、% ,故A错误;BE点到H点的过程中,压强先增大后减少,增大压强平衡正向移动,则NO2的物质的量先减少后增大,故B错误;CE、H两点压强不同,H点压强大,则E、H对应的正反应速率大小为vH>vE ,故C错误;D气体的质量不变时,B、H两点气体的压强相等,气体的物质的量相等,则平均相对分子质量大小为MB=MH,故D正确;故选:D。6(2021·重庆高三三模)在甲、乙两个体积固定且相等的容器中发生反应:X(g)Y(g)2Z(g)H=-akJ·mol-1(a0)。在相同温度的条件下,甲、乙两个容器中充入的反应物及c(X)随时间t的变化分别如表和图所示。下列说法不正确的是容器
21、甲乙反应物起始量1molX、1molY1molZ放出或吸收的热量/kJQ1Q2A图中b=0.5B甲容器平衡后,若再加入1.0molX、1.0molY,达到平衡时X的转化率大于50%C若甲、乙两容器均在绝热条件下进行,达到平衡后,c甲(X)1.0mol·L-1,c乙(X)0.5mol·L-1D放出或吸收的热量关系为Q1=2Q2=0.5a【答案】B【解析】A由图知,起点甲的浓度是2.0mol/L,则容器体积为V=n/c=1mol/2mol/L=0.5L,平衡时甲容器X的平衡浓度为1.0mol/L,则Y的为1.0mol/L,Z为2.0mol/L,X的转化率为50%,反应前后化学计
22、量数相等,乙容器加入1molZ(一边倒后相当于加入0.5molX、0.5molY),达平衡后与甲容器等效,则乙容器平衡时X、Y、Z的平衡浓度为0.5mol/L、0.5mol/L、1.0mol/L,图中b=0.5,A正确; B甲容器平衡后,若再加入1.0molX、1.0molY,满足等效平衡,体积固定,相当于增大压强,平衡不移动,则X的转化率等于50%,B错误;C若甲、乙两容器均在绝热条件下进行,甲容器中反应在开始时是正向进行的,正反应放热,容器温度升高,导致平衡后平衡逆向移动,则c甲(X)1.0mol·L-1,而乙容器开始时是逆向进行,是吸热反应,容器温度降低,导致平衡后正向移动,则
23、c乙(X)0.5mol·L-1,B错误;D甲放出热量Q1=0.5akJ,乙吸收热量Q2=0.25akJ,则有Q1=2Q2=0.5a,D正确;故选:B。7(2021·河北唐山市·高三三模)工业上利用对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的技术具有效率高、性能可靠的优势。技术的原理为和在催化剂()表面转化为和,反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是A总反应方程式为B是脱硝反应的催化剂C升高温度,脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度D决定反应速率的步骤是“的转化”【答案】A【解析】A由已知SCR技术的原理为NH3和NO在催化剂(MnO2)表面转化
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