高三化学高考二轮复习：化学反应速率与反应平衡

化学反应速率与反应平衡

一、选择题

1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()

A.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

B.工业合成氨中，将氨液化分离以提高氨产率

C.SO2氧化为S03,使用过量的空气以提高SO?的利用率

D.盛有2mL5%HQ溶液的试管中加入MnOz,试管中迅速产生大量气泡

2.(2024•湖北新高考联考协作体联考)在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和0.75

mol也，不同条件下发生反应：C0(g)+2Hz(g)'、CH30H(g)。实验测得平衡时CH30H的物

质的量随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是()

A.M点C0的转化率为50%

B.平衡后再加入0.5molCO和0.75mol也重新到达平衡，C0的转化率增大

C.反应：C0(g)+2Hz(g)'、CH30H(g)AHVQ

D.506K时，若混合气体的总物质的量不再改变，说明反应达到化学平衡状态

3.(2024•茂名第二次综合测试)研究N0.之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：

NzOKg)、*2N02(g)A/0。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为方时，c(N2O0和

c(NOj随力变化为曲线I、II,改变温度到窃c(N0j随t变化为曲线III。下列判断正确的

是()

A.温度

B.反应速率％=vb

C.在7；温度下，反应至心时达平衡状态

D.在7］温度下，反应在0〜费内的平均速率为P(N2()4)=¥^mol/(L•s)

V

4.在一密闭容器中，进行如下反应：C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g),能作为判断该

反应是否达到化学平衡状态的依据的是()

A.混合气体的密度保持不变

B.容器内的总压不随时间变化

C.ri(H2)=r®(H2O)

D.c(CO2)=c(CO)

5.(2024•浙江温州高三一模)已知HC00H水溶液在密封石英管中的分解反应：

I.HCOOH^^CO+HoO用

II.HC00H^^C02+H2KZ

7温度下,在密封石英管内完全充满L0mol-L_1HC00H水溶液，使HCOOH分解,分解产物均

完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。

下列有关说法不正确的是()

1.0

0.0

//h

A.混合体系达平衡后：c(C0j-C(H2)>C(CO)

B.活化能:反应I〈反应II

C.c(CO)浓度变小的原因是CO?的生成导致反应I平衡逆向移动

D.c(HCOOH)可降为0

6.(2024广东四校联考)一定温度下，在一个容积为2L的密闭容器中发生反

应:2N203(g)+3C(s)^^2N2(g)+3C02(g)

XH>0,若0~10s内消耗了2molC,下列说法正确的是()

A.0~10s内用C表示的平均反应速率为y(C)=O.1mol-L1•

B.当/m(N2O3)=■逆(C02)时,反应达到平衡状态

C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢

D.该反应达平衡后,减小反应体系的容积,平衡向逆反应方向移动

7.在容积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2s气体,平衡时三种组分的物质的量与温

度的关系如图所示，下列说法正确的是()

o

'm

DH

在

蚂

S琴

及

父

A.反应2H2s(g)『^2(g)+2H2(g)在温度/时的平衡常数小于温度为时的平衡常数

B.刀时，向X点容器中再充入1molH2s和1molH2,重新平衡前■(正)(逆)

C.7；时,若起始时向容器中充入5molH2S气体,则平衡时H2s的转化率大于50%

D.X点、Y点的压强仅与气体的总物质的量有关

8.(2024重庆育才中学高三月考)用活性炭还原NO。可防止空气污染，其反应原理为

2C(s)+2N02(g)(g)+2C02(g)o在密闭容器中1molNO?和足量C发生上述反应，反应相

同时间内测得NO?的生成速率与Nz的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,

反应相同时间内测得N02的转化率随压强的变化如图2所示。

7

9

.S0..O

IU68

.O7

二0..O6

口0..O5C（Ts,0.06）

2NO2

00..O4

日0..O3

B（r,0.025）/N2.

/)0...0O24（北,0.03）

»0.1

勤0.0

/.0

州RT2T3TtTS温度/K

图1

85

M、

3

<

O

N

10011501200压强/kPa

图2

下列说法错误的是()

A.图1中的A、B、C三个点中只有C点的/(正)=y(逆)

B.图2中y逆(E)小于FIE(F)

C.图2中平衡常数ME)=4(G),但NO2的平衡浓度c(E)<c(G)

D.在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的N02)与原平衡相比,NOz的平衡转化

率增大

9.反应C02(g)+3压(g)—CHsOH(g)+H20(g)

A东0在起始温度、体积相同（方℃、2L密闭容器）时，发生反应的部分数据见下表:

CO2HCH3OHHQ

反应条件反应时间/min22

molmolmolmol

02600

104.5

反应I:恒温恒容

201

301

反应II:绝热恒容00022

下列说法正确的是（）

-11

A.对反应I,前10min内的平均反应速率r（CH30H）=0.05mol•L•min

B.在其他条件不变的情况下，若30min时向反应I的容器中再充入1molCC）2（g）和1mol

H2（g）,则平衡正向移动

C.对于反应I,进行30min时,上所占的体积分数为30%

D.达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数MI）<£（11）

10.在常压、Ru/TiOz催化下,CO?和H?混合气体（体积比1：4）进行反应，测得CO?转化率、CH4

和C0的选择性（即CO?转化生成CH”或CO的百分比）随温度变化如图所示。

C

W3-

都

0

0

150200250300350400450500550温度/℃

反应I:C02(g)+4H2(g)^^CH4(g)+2H20(g)A〃

反应II:CO2(g)+H2(g)'—CO(g)+压0(g)A出

下列说法正确的是()

A.A〃、A4都小于零

B.改变压强,对CO产量没有影响

C.反应I的平衡常数可表示为匕即：叱、

D.为提高CH4选择性,可采用控制反应温度、调节压强等措施

二、非选择题

11.(2024•广州调研)甲醇水蒸气重整制氢具有能耗低、产物组成简单、副产物易分离等优

点，是未来制氢技术的重要发展方向。该重整反应体系主要涉及以下反应：

I.CH30H(g)+H20(g)■、COz(g)+3Hz(g)△〃；

II.CH30H(g)----(g)+2压(g)A^=+90kJ-mol-1；

⑴已知CC)2(g)+H?(g)x-----?0(g)+H20(g)△A=+41kJ•mol-1；

反应I的NHv=kJ,mol-1o

(2)将组成(物质的量分数)为25%CH30H(g)、35%H20(g)和40%N2(g)(N2不参与反应)的气体通

入恒容容器中反应相同时间，测得CH30H转化率和产物的物质的量分数随温度变化关系如图

所示。

%

禁/

东

S嘲

M

S聚

S

世

①曲线甲和乙分别代表产物和

②下列对甲醇水蒸气重整制氢反应体系的说法合理的有。

A.增大用的浓度，反应I、II的正反应速率都增加

B.移除C02能提高CHaOH的平衡转化率

C.升高温度，N的物质的量分数保持不变

D.440〜460℃时，升高温度，H2的产率增大

③反应I的活化能小于反应II的，结合图中信息解释判断依据：

(3)一定条件下，向2L的恒容密闭容器中通入1molCH30H(g)和1molHzO(g)发生上述反

应，达到平衡时，容器中CO2为0.8mol,CO为0.1mol,此时H2的浓度为mol-L

，反应I的平衡常数K=(写出计算式)。

(4)研究发现以铜作催化剂时，反应I经历三步:

①CH30H—►HCHO+H2,

②HCHO+H20—►HCOOH+,

化学反应速率与反应平衡

一、选择题

1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()

A.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

B.工业合成氨中，将氨液化分离以提高氨产率

C.SO,氧化为SOs,使用过量的空气以提高SO2的利用率

D.盛有2mL5%H2O2溶液的试管中加入MnOz,试管中迅速产生大量气泡

答案：D

2.(2024•湖北新高考联考协作体联考)在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和0.75

molH2,不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)、、CH30H(g)。实验测得平衡时CH30H的物

质的量随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是()

A.M点C0的转化率为50%

B.平衡后再加入0.5molCO和0.75mol压重新到达平衡，C0的转化率增大

C.反应：C0(g)+2H2(g)、、CH30H(g)XHVQ

D.506K时，若混合气体的总物质的量不再改变，说明反应达到化学平衡状态

答案：B

3.(2024•茂名第二次综合测试)研究N0.之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：

v

N204(g)2N02(g)AA>0o如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为刀时，c(N2O0和

c(NOz)随力变化为曲线I、II,改变温度到应c(NOz)随力变化为曲线III。下列判断正确的

是()

A.温度7]>72

B.反应速率%=及

C.在方温度下，反应至1i时达平衡状态

D.在7；温度下，反应在0〜治内的平均速率为/(冲。4)=々粤mol/(L•s)

答案：D

4.在一密闭容器中，进行如下反应：C02(g)+H2(g)v^CO(g)+H20(g),能作为判断该

反应是否达到化学平衡状态的依据的是()

A.混合气体的密度保持不变

B.容器内的总压不随时间变化

C.丫正(比)=/逆(压0)

D.c(C02)=c(C0)

答案：C

5.(2024•浙江温州高三一模)已知HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:

I.HCOOHu^CO+HzOR

II.HCOOH^^Oz+H?友

7温度下,在密封石英管内完全充满1.0mol-L1HCOOH水溶液，使HCOOH分解,分解产物均

完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。

下列有关说法不正确的是()

A.混合体系达平衡后：c(CO,•C(H2)>C(C0)

B.活化能:反应I〈反应II

C.c(C0)浓度变小的原因是CO?的生成导致反应I平衡逆向移动

D.c(HCOOH)可降为0

答案：D

6.(2024广东四校联考)一定温度下，在一个容积为2L的密闭容器中发生反

应:2N203(g)+3C(s)"^2N2(g)+3C02(g)

A^O,若0~10s内消耗了2molC,下列说法正确的是()

A.0~10s内用C表示的平均反应速率为F(C)=0.1mol•L•

B.当/正(L。3)=/逆(CO?)时，反应达到平衡状态

C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢

D.该反应达平衡后,减小反应体系的容积,平衡向逆反应方向移动

答案：D

7.在容积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2s气体，平衡时三种组分的物质的量与温

度的关系如图所示，下列说法正确的是()

OT,r,温度/K

A.反应2H2s(g)一^Sz(g)+2H2(g)在温度7；时的平衡常数小于温度石时的平衡常数

B.7；时，向X点容器中再充入1mol压S和1mol乂,重新平衡前■(正)(逆)

C.7］时,若起始时向容器中充入5molH=S气体,则平衡时H2s的转化率大于50%

D.X点、Y点的压强仅与气体的总物质的量有关

答案：A

8.(2024重庆育才中学高三月考)用活性炭还原N02可防止空气污染，其反应原理为

2C(s)+2N02(g)(g)+2C02(g)o在密闭容器中1molNO?和足量C发生上述反应，反应相

同时间内测得N0?的生成速率与Nz的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,

反应相同时间内测得N0?的转化率随压强的变化如图2所示。

7

9

.S日

0..O8

.O

二0.7

.O

口0.6

.O

•06.5C(75)0.06kNO2

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温度

iHT\T2T3TtTs/K

图1

10011501200压强/kPa

图2

下列说法错误的是()

A.图1中的A、B、C三个点中只有C点的■(正)=■(逆)

B.图2中■逆(E)小于第鼠F)

C.图2中平衡常数ME)=4(G),但NO2的平衡浓度c(E)<c(G)

D.在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的N02,与原平衡相比,NO?的平衡转化

率增大

答案：D

9.反应C02(g)+3H2(g)^^CH3OH(g)+H=0(g)

△水0在起始温度、体积相同(刀℃、2L密闭容器)时，发生反应的部分数据见下表:

coCHOHH0

反应条件反应时间/min2H232

molmolmolmol

02600

104.5

反应I:恒温恒容

201

301

反应II:绝热恒容00022

下列说法正确的是()

1

A.对反应I,前10min内的平均反应速率r(CH30H)=0.05mol•L',min

B.在其他条件不变的情况下，若30min时向反应I的容器中再充入1molCC)2(g)和1mol

H20(g),则平衡正向移动

C.对于反应I,进行30min时,压所占的体积分数为30%

D.达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数MI)<£(11)

答案：D

10.在常压、Ru/TiOz催化下,CO2和压混合气体(体积比1：4)进行反应，测得CO2转化率、CH.,

和C0的选择性(即C0?转化生成CH4或C0的百分比)随温度变化如图所示。

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®o:

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150200250300350400450500550温度/℃

反应I:C02(g)+4H2(g)^^CH4(g)+2H20(g)A〃

反应II:C02(g)+H2(g)(g)+压0(g)AH

下列说法正确的是()

A.XH\、AA都小于零

B.改变压强,对CO产量没有影响

C.反应I的平衡常数可表示为

〜叱4、

C(C02)-C(H2)

D.为提高CH4选择性,可采用控制反应温度、调节压强等措施

答案：D

二、非选择题

11.(2024•广州调研)甲醇水蒸气重整制氢具有能耗低、产物组成简单、副产物易分离等优

点，是未来制氢技术的重要发展方向。该重整反应体系主要涉及以下反应：

I.CH30H(g)+H20(g)、、C02(g)+3。(g)A》；

1

II.CH3OH(g)V^C0(g)+2H2(g)A^=+90kJ-moP；

(1)已知COz(g)+H?(g)、+CO(g)+HzO(g)(K=+41kJ•mol-1；

反应I的\H\=kJ,mol-1o

⑵将组成(物质的量分数)为25%CH3OH(g)、35%H20(g)和40%N2(g)(N2不参与反应)的气体通

入恒容容器中反应相同时间，测得CH30H转化率和产物的物质的量分数随温度变化关系如图

所示。

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