2022年高考真题和模拟题化学分类汇编-09化学反应速率与化学平衡（解析版）.pdf

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1、专题0 9化学反应速率与化学平衡1.（2022广东卷）恒容密闭容器中，BaSO4（s）+4H2（g）一=iBaS（s）+4H2O（g）在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量（n）如图所示。下列说法正确的是43o=210起始组成；4 mol H,I mol BaSO41TCA.该反应的A0B.a 为（也0）随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D.向平衡体系中加入B aS O,比 的平衡转化率增大【答案】C【解析】A.从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即故A 错误：B.从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高

2、氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而 a 曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故 B 错误；C.容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故 C 正确；D.BaSCU是固体，向平衡体系中加入BaSO，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故 D 错误；故选C。2.（2022广东卷）在相同条件下研究催化剂I、II对反应X f 2 Y 的影响，各物质浓度c 随反应时间（的部分变化曲线如图，则(TOE)、。催 化 剂I催化剂II0 2 4 t/minA.无催化剂时，反应不能进行B.与催化剂I相比，II使反应活化能

3、更低C.a 曲线表示使用催化剂n 时 X 的浓度随t 的变化D.使用催化剂I时,02min 内，v（X）=1 .Omol-L_1-min-1【答案】D【解析】A.由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故 A 错误；B.由图可知，催化剂I 比催化剂n 催化效果好，说明催化剂I 使反应活化能更低，反应更快，故B错、口庆；C.由图可知，使用催化剂n 时，在。2m in内Y 的浓度变化了 2.0m ol/L,而 a 曲线表示的X 的浓度变化了 2.0m ol/L,二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a 曲线不表示使用催化剂II时 X 浓度随时间t的变化，故 C 错

4、误；D.使用催化剂I 时，在 02m in内，Y 的浓度变化了 4.0m ol/L,则u（Y）坐也=2.02minmol L-1 min-l,（X）=-x2.0；wo/-L-I-min-l.Ozwo/L-1 min-1,故 D 正确；答案选D。3.（2022浙江卷）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应：2N&（g）就M（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时间/minc(NH3)/(10-3mol-L-1)020406080a2.402.001.601.200.80a1.200.800.40X2a2.401

5、.600.800.400.40A.实验，020min,v(N2)=1.00 xl0-5mol-L-1-min-1B.实验，60min时处于平衡状态，x X 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【答案】C【解析】A.实验中，020m in,氨气浓度变化量为 2.40 x i(y3mol/L-2.00 x I0&mol/L=4.00 x I(y4mol/L,V(NH3)=4-0 0 X 10 M1/L=2.00 x 10-5mol/(L m in),反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=g v(NH3)=1.0020min2x

6、lO-5mol/(L min),A 正确；B.催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验中氨气初始浓度与实验中一样，实验达到平衡时氨气浓度为4.0()x lOmol/L,则实验达平衡时氨气浓度也为4.00 x 10-4m ol/L,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60min时处于平衡状态，x 0.4,即x#0.4,B 正确；C.实验、去验中()2()min、20min40min氨气浓度变化量都是4.00 x1(rtn o i/L,实验中60min时反应达到平衡状态，实验和实验催化剂表面枳相同，实验中氨气初始浓度是实验中氨气初始浓度的两倍，实验60min时

7、反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C 错误；D.对比实验和实验，氨气浓度相同，实验中催化剂表面积是实验中催化剂表面积的2 倍，实验先达到平衡状态，实验的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D 正确；答案选C。4.(2022浙江卷)关于反应C12(g)+H q(l)HClO(aq)+H+gq)+C(aq)AH3溶液和淀粉K I溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度【答案】D【解析】A.HC10受热易分解，升高温度，HC1O分解，平衡正向移动，c(HC10)减小，A 正确；B.氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和

8、氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，c(HC10)增大，B 正确；C.氯水稀释，平衡正向移动，而 c(HC1O)和 c(Ck)均减小，但 HCIO本身也存在电离平衡HC10UH+C1O,稀释促进了 HC1O的电离，使 c(HC10)减少更多，因此,增大,C 正确；D.氯水中加硝酸银产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D 错误；答案选D。5.(2022湖南卷)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2mol X 和Im olY

9、发生反应：2X(g)+Y(g)U Z(g)AH,其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.AH0 B.气体的总物质的量：na12 D.反应速率：vall:vbjE【答案】B【解析】A.甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即 1(),故 A错误；B.根据A 项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a 点和c 点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲

10、容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na Fe?+为中间产物C.冰水浴比室温条件下的振荡周期要短 D.由该机理可知：产生的气体是H2【答案】C【解析】A.联立四步反应得到总反应：Fe+H2O2+2H+=Fe2+2H2O,反应物的浓度可影响反应速率，则振落反应与H 浓度的变化有关，A 正确；B.Fe2O3,Fe3+产生后又被消耗，是中间产物，B 正确；C.温度越高反应速率越快，则冰水浴比室温条件下的振荡周期要长，C 错误；D.由该机理可知生成气体只有H2,D 正确；故选：Co3.(2022内蒙古包钢一中一模)一定温度下，在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3

11、OH(g)U CH3OCH3(g)+H2O(g)容器编号温度(。0起始物质的量(mo【)平衡物质的量(mol)CH30H(g)CH30cH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是A.该反应的正反应为吸热反应B.达到平衡时，容器中的CH30H体积分数比容器中的小C.若容器中反应达到平衡时增大压强，则各物质浓度保持增大D.若起始向容器中充入CRQHO.lOmol、CH3OCH,0.10moK H2O O.lOmol,则反应将向逆反应方向进行【答案】C【解析】A.根据表格数据和，容器、起始量相同，降低温度，平衡向放热方向移

12、动，CH30cH3平衡物质的量增大，说明平衡正向移动。说明正反应是放热反应，A 错误；B.恒容条件下，容器相当于在容器的基础上加压，由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，因此平衡不移动，所以容器中的CH30H体积分数和容器中的相等，B 错误；C.若容器中反应达到平衡时增大压强，平衡不移动，但各物质浓度会增大，c 正确；D.容器平衡时 c(CH30H尸0.04mol/L、c(CH3OCH3)=0.08mol/L c(H20)=0.08mol/L,平衡常数 K=Q 08 x 0 08八；一二4,若起始向容器中充入 CH30Ho.lOmol、CH30cHg.lOmol、H200.10m ol,

13、则浓度嫡 Qc=0.04-0 1;,I=4,反应向正反应方向移动，D 错误：答案选C。4.(2021河南信阳模拟预测)常压下皴基化法精炼银的原理为Ni(s)+4C 0(g)U N i(C 0)/g)。230 C时，该反应的平衡常数K=2xl0。已知：Ni(CO),的沸点为4 2.2 ,固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗银与CO反应转化成气态Ni(CO),：第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230C制得高纯馍。下列判断正确的是A.Ni(CO),是离子化合物B.第一阶段，反应体系的温度应控制在43 C 以上，以达到气化分离的目的C.反应达到平衡状态以后，保持体积不变通入C O,平衡正

14、向移动，反应的平衡常数增大D.第二阶段，可以通过增大压强来提高Ni(CO),分解率【答案】B【解析】A.Ni(C0)4的沸点为42.2,沸点较低是共价化合物，A 错误：B.Ni(CO)的沸点为42.2C,温度应控制在43以上，可以达到气化分离的目的，B 正确；C.保持体积不变通入C O,平衡正向移动，温度不变平衡常数不变，C 错误；D.第二阶段的目的是平衡向左移动提高Ni(CO%分解率，增大压强平衡右移，D 错误；故选Bo5.(2022新疆乌鲁木齐一模)已 知：A(g)+2B(g)3C(g)AH K C.t 2 t?时反应向正反应方向移动D.平衡时A的 体 积 分 数 中:【答案】D【解析】A

15、.若t 2 时升温，瞬间正反应速率增大，与图像不符，由正反应速率逐渐增大，可知t 2 时改变的条件：向容器中加入C,故 A错误；B.温度不变，则平衡常数不变，即K:K(I I 尸K ，故 B错误；C.t t 3正反应速率逐渐增大，t 2 时加入物质C,逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，反应向逆反应方向移动，故 C错误；D.起始充入I m o l A 和3m o i B,投料比为1:3,达平衡后加入物质C,相当于按1:2 的投料比投入A和B,则加入C后相当于总体系中A和 B的投料比大于1:3,平衡状态I I 相当于平衡状态I 再充入A所达到的平衡，则平衡时A的体积分数 P，故 D正确；故选

16、：D o6.(2 02 2 江苏苏州模拟预测)SO?、N O x 是重要化工原料，可用于硫酸、硝酸的生产。工业制硫酸时，接触室中主要反应为：2 SO2(g)+O2(g)=2 SO3(g)A H=-19 6.6 k J m o l1,SO2,N O*也是大气主要污染物，N O*可与 N H 3 混合，通过选择性催化剂高温脱除，SO?可通过碱液吸收去除。对于反应2 SO,(g)+O2(g)钎 金2 s C Mg)，下列说法正确的是A.该反应 A H 0B.2 m o l SC)2(g)和 1 m o l C)2(g)所含键能总和比2 m o l S O 3 所含键能小C.反应在高温、催化剂条件下进

17、行可提高SO2 的平衡转化率D.该反应中每生成2 2.4 L S03转移电子的数目约等于2 x 6.02 x 102 3【答案】B【解析】A.该反应是气体计量系数减小的反应，故 A S 0,A错误；B.由题给条件可知，该反应A H=反应物键能和-产物键能和 4 溶液(p H=l)等体积混合，待反应达到平衡时、过滤，取 v m L 滤液用g m o l l/K S C N 标准溶液滴定A g+,至出现稳定的浅红色时消耗K S C N 标准溶液V im L。已知：A g+SC N-=iA gSC N l(白色)K iF e 3+SC N-=i F e SC N 2+(红色)K2下列说法正确的是A.

18、Ag 2s溶液和F e SC 4溶液(p H=l)可替换为A g N O3溶液和F e(N C h)2 溶液(p H=l)B.K,K2,F e 3+是滴定终点的指示剂C.若不过滤，直接用浊液做滴定实验测定c(A g+),则所测K值偏大D.若改为测定滤液中c(F e 3+),选择合适的滴定方法直接滴定滤液，也能达到目的【答案】B【解析】八 8 2+=0 3+人 81 为可逆反应，要计算平衡常数，需要知道平衡时各离子的浓度。反应完全时，过滤，滤液用K S C N 溶液滴定，可计算出平衡时的银离子浓度，从而可知平衡时各离子浓度，K值也可计算。A.由于硝酸根在酸性环境下具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为

19、铁离子，会干扰实验，故不可用A gN C h溶液和F e(N C)3)2 溶液(p H=l)替换原试剂，A错误；B.用标准K S C N 标准溶液滴定Ag l至出现稳定的浅红色时实验达到终点，说明SC N-先与A g 反应完全后再与F e 3+反应，故 K|K 2；出现稳定的浅红色时实验达到终点，说明F e 3+是滴定终点的指示剂，B正确；C.若不过滤，直接用浊液做滴定实验测定c(A g+),滴入K S C N 溶液时发生反应A g+SC N-；=iA g S C N 1,使 A g+F e 2，=iF e 3+A gl 逆向移动，使银离子浓度增大，K值偏小，C错c(F e2)c(A g)误;

20、D.若改为测定滤液中c(Fe3+),Fe2+容易被空气中的氧气氧化为Fe，+,滴定结果不准确，D错误；故选Bo8.(2022河南信阳二模)在 恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应2C(g)A”V0,h时达到平衡后，在t2时改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是A.I、I I两过程达到平衡时，A的体积分数：IHB.t2时改变的条件是向密闭容器中加入物质CC.0t2 时，V 正 丫逆D.I、I I两过程达到平衡时，平衡常数：K(I)v(逆)，tt2时，逆反应速率不变，说明处于平衡状态，平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，即V(正尸M逆)，故C错误；D.化学平衡常数只与温度有关

21、，I、11温度相同其平衡常数相同，故D错误；答案为Bo9.(2022陕西渭南一模)黑基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为：COS(g)+H2O(g)C O2(g)+H2S(g)A H N MC.任何温度下，丫一可2。3的催化效果都比T i C 2好D.1 50(时，用 Y AI 2O3做催化剂，达到平衡时C O2的体积分数最大【答案】B【解析】A.由图可知，相同温度下由T i C h 做催化剂时转化率更高，可知N 点并未达到平衡状态，A 项错误；B.相同时间内C O S 的转化率越大催化效率越高，正反应的平均反应速率：P N M,B

22、项正确；C.低温时Y-A1 2()3对 C O S 水解反应的催化效果好，C项错误：D.在相同温度下，无论用哪种催化剂，达到平衡时C O2的体积分数都一样，D项错误；答案选B。1 0.(20 22重庆八中模拟预测)氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷、水蒸气催化重整制氢工艺，第 I、I I 步反应原理及反应的I g K p-T 关系如图所示。下列有关说法正确的是A.C H4(g)+H2O(g)C O(g)+3H2(g)H OB.Ni F ez C U改变反应历程，降低了反应活化能，提升了反应物的平衡转化率C.1 0 0 0%：时，反应 C H 4(g)+H 2O(g)UC O(g)+

23、3H 2平衡常数 K p=4D.某温度下，向反应体系中通入等体积的C H Jg)和 H 2O(g),达到平衡时C H 4的转化率为60%、则此时混合气体中H2的体积分数为56.25%【答案】D【解析】A.由图可知，第一步反应的平衡常数随温度的升高而增大，属于吸热反应，第二步反应的平衡常数随温度的升高而降低，属于放热反应，且 I 升高的幅度大于n降低的幅度，则总反应为吸热反应，A错误；B.甲烷、水蒸气催化重整的过程中，Ni F ez Ods)作为催化剂，Ni O 和 F eO可视作中间产物，改变了反应的历程，降低了活化能，加快了反应速率，但是不改变平衡转化率，B错误；C.1 0 0 0(时，第

24、I 步反应、I I 步反应的I g K p 分别为3、1,则 K p i=1 0 0 0,K p 2=1 0 按定义K p=K p|X K p 2=1 0 0 0 x 1 0=1 0 4,C 错误；D.设投入的C H 4(g)和 H 2 O 的量为1,平衡时c m的转化率为6 0%,则平衡时，C H4(g),H 2 O 、C O(g)、3H 2 的量分别为 0.4、0.4、0.6、1.8,此时氧气的体积分数1.80.4+0.4+0.6+1.8x l 0 0%=56.25%,D正确;故选D 1 1.(20 22北京北师大实验中学三模)在一定条件下，利用C O2合成C H 3 0 H 的反应如下：

25、C O2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)A H(,研究发现，反应过程中会有副反应：C O2(g)+H2(g)=C O(g)+H2O(g)AH2,温度对C H 3O H、CO的平衡产率影响如图所示。下列说法中，不正确的是A.曰 0B.增大压强有利于加快合成反应的速率C.实际生产过程中，升高温度一定降低CHQH的产率D.实际生产过程中，可以通过使用合适的催化剂提高C H 3 0 H 的选择性【答案】C【解析】A.由题干图像信可知，升高温度CO的产率增大，即副反应正向移动，则&(),C H 3 0 H 的产率减小，即合成反应逆向移动，则曰2(g)的反应历程分两步:第 1 步：2NO

26、(g)N2O2(g)()AH,0第 2 步：N2O2(g)+O2(g)2 N O2(g)()AH20在固定容积的容器中充入一定量N O 和0?发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。下列说法错误的是A.第 1 步、第 2 步正反应活化能分别为6、E,则E1 0B.该反应的平衡常数表达式为C(N2O4)C.升高温度，该反应的正反应速率减小，逆反应速率增大D.将反应器容积压缩为原来的一半，气体颜色比压缩前深【答案】D【解析】A.二氧化氮的二聚为放热反应，AH 0,A 错误；C(N,O4)B.根据方程式可知，该反应的平衡常数发达式为K=c；(：o 1 B错误：C.

27、升高温度，正逆反应速率均增大，C 错误；D.将反应器容积压缩为原来的一半，虽然平衡正向移动，但根据勒夏特列原理原理可知总体来说二氧化氮浓度增大，气体颜色变深，D 正确；故选D。1 5.(2 0 2 2重庆市育才中学模拟预测)2 5。(3 时，恒容密闭容器中只含有X,发生反应：X(g)=；Y(g)+Z(g),X的起始压强为1 1 x 1 0$P a,X分解的速率方程为：v=k p x，其中k定温下为常数。生成的Y可快速建立平衡：Y(g)U W(g)AH =a k J/m o l,平衡常数K p=1 0。下列说法正确的是A.当 X分解的速率v=g v 阳制时，W 的压强为2.5 x l(/p aB

28、.若升高温度，Z和 W的物质的量之比为1 1:4,则a 2 0C.相同时间内，X的平均速率是Y的平均速率的2倍D.若缩小体积，则单位时间内X的转化率减小【答案】D【解析】A.由 X分解的速率v=；v(起 心 可得：切次X 1 1 X 1 0 5,解得小=5.5 x 1 0 5 p a,则 X分解生成的Y为3*5.5 x l O S P a,设平衡时W的分压为a P a,由方程式可知，Y的分压为(3/5.5 x 1。5 一a)P a,由平衡常数a为 1 0 可得：lx55xl05 _a=1 0,解得 a=2.5 x l()5 p a,故 A 错误；B.X完全分解时，Y的分压为g x l l x

29、l 0 5 p a,Z的分压为l”l()5 p a,设平衡时W的分压为b P a,由方程式b可知，Y的分压为(；乂 1 ”1 0 5 b)p a,小平衡常数为1 0 可得：1 i n 5.=1 0,解得b=5 x l 0 5 P a,由压强N X 1 1 X 1 U -D2之比等于物质的量比可知，Z和 W的物质的量之比为1 1：5,则若升高温度，Z和 W的物质的量之比为1 1：4,说明平衡向逆反应方向移动，Y转化为W的反应为放热反应，反应 K=1.反应继续逆向进行，所以平衡时，P Ck的物质的量小于0.2mol,D 正确:3 6故选CD。P CI 式 g)0200.24 Q=c(P CClfp c i、53).c(Cl2)=M=r在相同温度下,平衡常数K0.2 2 2