高考化学一轮复习过关复习：化学反应速率与化学平衡专题训练

高考化学一轮复习过关复习：化学反应速率与化学平衡

一、选择题（本大题共15小题）

1.（2022・四川达州•高三期末）下列有关叙述错误的是

A.已知4P（红磷，s尸白磷，s）AH>0,则红磷比白磷稳定

B.升高温度，可提高活化分子百分数，化学反应速率加快

C.升温，放热反应的反应速率增大，吸热反应的反应速率减小

D.S(g)+O2(g)=SO2(g)AHI；S(s)+O2(g)=SO2(g)AH2,MAHI<AH2

2.（2022・上海•格致中学模拟预测）2NO+Ch峰”2NCh,图中的曲线是表示其他条件一定时，反应中NO

的平衡转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v（正）>

v（逆）的是

C.c点D.d点

3.（2022.浙江绍兴.模拟预测）柴油燃油车是通过尿素-选择性催化还原法处理氮氧化物。其工作原理为:

将尿素［CO（NH2）2］水溶液通过喷喷喷入排气管中，当温度高于160℃时尿素水解，产生NH,,生成的NH,

与富氧尾气混合后，在催化剂作用下，使氮氧化物得以处理。如图为在不同投料比［5萼I时NO转化

n（N0）

效率随温度变化的曲线。下列说法不正确的是

B.使用催化剂可以提高N。的平衡转化率

C.图中温度升高，NO转化率升高的可能原因是氨气的稀放速度加快，催化剂的活性增强

D.图中温度过高，NO转化率下降的的可能原因是发生反应4NH3+5O?=4NO+6H2。

4.（2022•河南郑州•高三阶段练习）V?O5（s）常作二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂。vqjs）转化为

（S）、VOSONs）发生反应①、反应②的能量变化如图，下列说法正确的是

A.&Os（s）可使二氧化硫转化为三氧化硫的活化能增大

B.反应①、反应②对应的烯变△-、AH?的关系为△H/AH?

C.在任何温度下，反应①、反应②均有自发性

D.2Vosc）4（s）uYC）5（s）+SO2（g）+SC）3（g）的反应热AH=+375kJmoL

5.（2022•重庆•高三竞赛）已知反应：2X（g）=Y（g）AH<0o在T「C和T2c下，容积均为2L的密闭容器

中，气体X的浓度与反应时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

L

.46

(L

L

.N

IL

昌

)L9

宦

/

£O..8

xO..6

^O..24

仁O.

0.511.52

反应时间/h

A.容器内压强不变时，表明反应达到平衡

B.a、b、c三点的反应速率大小为c>a>b

9

C.T>℃,容积压缩为1L,反应lh,Y的体枳分数>]9

D.其他条件相同时，，TJC、T2c下X的平衡转化率；a（T,）<a（T2）

6.（2022•云南文山•高三期末）元素格（Cr）的几种化合物存在如图所示的转化关系。下列判断错误的是

CrR（固体）——空~>KCrO,,溶液（绿色）一坐臀~~>（£电溶液（黄色）一嗡~~>KQ:。溶液（橙红色）

A.Crq,属于碱性氧化物

B.反应②利用了Hq?的氧化性

C.反应②化学方程式中MCrOjmHq?）=2:3

D.反应③中溶液颜色的变化不是由于氧化还原反应引起的

7.（2022.江苏南京.高三期末）煨烧硫铁矿（主要成分是FcS”可获得制取硫酸所需的SO2,反应的化学方

程式为4FeS2+UO2=2Fe2O3+8SO2,为了提高SCh的生成速率，下列措施可行的是

A.增加硫铁矿石的投入量B.及时将氧化铁移走

C.降低温度D,升高温度

8.（2022•江苏泰州•模拟预测）CH,—CO2重整反应能够有效去除大气中CO?,是实现“碳中和”的重要途

径之一，发生的反应如下：

重整反应CH4（g）+CO2（g）=2CO（gi+2H2（g）AH

积炭反应【2CO（g）=CO2（g）+C（s）AH,=—172kJmor1

1

积炭反应IICH4（g）=C（s）+2H2（g）AH2=+75kJmol-

在恒压、起始投料比嘤欠=1条件下，体系中含碳组分平衡时的物质的量随温度变化关系曲线如图所

n（CO2J

B.曲线B表示CHa平衡时物质的量随温度的变化

C.积炭会导致催化剂失活，降低CM的平衡转化率

D.低于600℃时，降低温度有利于减少积炭的量并去除CO2气体

9.（2022•江苏泰州•模拟预测）SO2转化为SO3的反应为2sO2（g）+O2（g）=2SO3（g）△H-197.7kJ.mol1,对

于反应2SO2（g）+Oz（g）2SO3（g）,F列说法正确的是

A.升高温度，能增加SO?的反应速率和转化率

B.使用催化剂，能改变反应路径并降低反应活化能

C.工业上不采用高压条件，是因为加压会降低SO2的平衡转化率

D.单位时间内生成2moiSO2、同时消耗2mosO3,则反应处于平衡状态

10.（2022•重庆八中高三阶段练习）对可逆反应4NH3（g）+5Ch（g）脩为4NO（g）+6H2O（g）,卜列叙述正确的

是

A.达到化学平衡时，NO的浓度保持不变

B.加入合适的催化剂，可使平衡正向移动

C.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大

D.保持容器容积不变，向其中加入ImoIHe,化学反应速率增大

11.（2022•浙江•乐清市知临中学高三期末）工业上合成尿素的反应在进行时分为如下两步：

第一步：2NH|⑴+CC）2（g）=HzNCOONHK氨基甲酸铉）⑴A//,

第二步：H2NCOONH4(l)^^H2O(i)+H2NCONH2(l)

某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和Imol二氧化碳，实

验测得反应中各组分随时间的变化如图I所示。

3.0^

2.53

氨

、2.01—

图n

下列说法中正确的是

A.由图可知，第一步反应的活化能小于第二步反应

B.当氨基甲酸铉的物质的量达到最大值时•，合成尿素的反应达到化学平衡状态

C.0-10min中，用CO?表示的第一步反应的速率v（CO2）=0O74molLLmin"

D.已知第二步反应的化学平衡常数K随温度的变化如图II所示。则其它条件不变时♦，温度升而，尿素

的女率一定增大

12.（2022•北京•和平街第一中学三模）异丁醇催化脱水制备异丁烯主要涉及以下2个反应。研究一定压

强下.不同含水量的异丁醇在恒压反应器中的脱水反应，得到了异丁烯的平衡产率随温度的变化结果如

图〉

CH3严

①CH」HCHqH(g)CH3C=Cf{:(g)+Il2o(g)100

%80

/60

A//i=+28kJ/molK[(190C尸1O,好

<

超n(Hq):n(异丁醇)

CHjCH3CH3

舁—•——3:1

(2)2CHC=CH(g)-*CHC=CHCCH(g)昼

3233-57—1：1

之

CH3—•—0

(二聚异丁烯)

△〃2=-72kJ/molK2(l90℃)=0.1

150200250300

温度/℃

卜列说法不正确的是

A.其他条件不变时，在催化剂的活性温度内，升高温度有利于异丁烯的制备

4

B.而于I90C时，温度对异丁烯的平衡产率影响不大的原因是K|>10、K2<0.1

C.190℃时，增大n（H?O）:n（异丁醇），不利于反应②的进行

D.若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，则初始物质浓度G与流出物质浓度c之间存在：川（异丁

醇:尸c（异丁烯）+2c（二聚异丁烯）

13.（2022•江苏•南京外国语学校高三阶段练习）甲烷还原可消除NO污染。将NO、O,.CH,混合物按

一定体积比通入恒容容器中，发生如下主要反应：

①CH4（g）+2NO（g）+OKg）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）AH,<0

②CHj（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H?O（g）AH2Vo

③CH」（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）AH3Vo

在催化剂A和B的分别作用下，NO的还原率和CH」的转化率分别和温度的关系如图所示。下列有关说

法正确的是

20100

%

符

瓯

段

C

N

A.

B.其他条件不变，在200C~500c范围，随着温度升高，出口处N2的量不断增大

C.由图可知，消除NO的最佳条件是580C和催化剂A

D.高效除去NO,需研发高温下NO转化率高的催化剂

14.（2022・湖北•华中师大一附中模拟预测）科学T作者探讨了在CO?和H，合成HCOOH过程中固载Ru

基催化剂可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是。

A.固载Ru基催化剂可降低该反应的熔变

B.Ru配合物1、2、3、4中Ru的化合价不变

C.总反应的化学方程式为CO2+H2—^~»HCOOH

D.CO2浓度过大可能会影响催化剂的实际催化效率

15.（2022.山东.德州市教育科学研究院三模）用CO还原N?。可减轻汽车尾气对空气的污染，该反应的

热化学方程式为：N2O（g）+CO（g）^^CO2（g）+N2（g）AH（,在体积为1L的密闭容器A（50（）C,恒温）、

B（起始500℃,绝热）中分别加入O.lmolN?。和0.4molCO,测得容器中N?O转化率随时间变化关系如图。

下列说法正确的是

30

A.A容器中N,O的转化率随时间的变化关系是图中的曲线a

B.可通过缩小容器体积来缩短b曲线对应容器达到平衡的时间，同时不改变NQ的平衡转化率

C.500c该反应的化学平衡常数K*

D.在平衡后向A容器中加入0.075molNq与().()25molCO2，则平衡正向移动

二、非选择题(本大题共7小题)

16.(2022•河南郑州•高三)CO2的综合利用有利于碳达峰、"碳中和''目标的最终实现。催化82和H2能

够制取甲醇。在催化剂作用下，CO2、H2同时发生如下反应：

反应1(主反应)：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(g)AH=86.9kJmol、

,

反应2(副反应)：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41.2kJmor

(1)反应2的发生不利于反应1中CH30H(1)生成的原因是_______；一定温度、压强下，为了提高反应速

率和CH30H⑴的选择性，应当_______o

(2)假设某温度下，反应1的速率大于反应2的速率，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是

(填字母)。

17.(2022•河南郑州•高三)草酸(H2c2O4)是一种易溶于水的二元有机弱酸，常用作还原剂、沉淀剂等，可

与酸性KMnCh溶液发生反应，以下为探究外界条件对反应速率的影响。请回答下列问题：

所加试剂及用量/mL条件

实验溶液颜色褪至无色所

0.01mol-L"0.01mol-L'3.0molL-'稀温度

编号需时间/min

水

旧2c2。4溶液】KMnO4溶液H2so4rc

112.02.03.03.020ti

26.02.03.0Vi20I2

3v22.03.09.030t3

(1)硫酸酸化的高锦酸钾溶液与草酸溶液反应的离•子方程式为。

(2)完成此实验设计，其中：Vi=,V2=o

(3)对比实验1、2可探究对反应速率的影响。

18.(2022•福建省福州第一中学模拟预测)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。

CO2捕获与CO2重整是CO2利用的研究热点。其中CH4与CO2重整反应体系主要涉及以下反应：

a.CH4(g)+CO2(g)峰?»2CO(g)+2H2(g)△Hi

b.CO2(g)+H2(由濯0CO(g)+H2O(?)△H2

c.CHMg)脩珍C(s)+2H2(g)AH3

d.2co(g嗡aCO2(g)+C(s)△H4

e.C0(g)+H2(g)晦?>H2O(g)+C(s)△H5

(1)根据盖斯定律，反应a的4H1=(写出一个代数式即可)。

(2)上述反应体系在定条件下建立平衡后，下列说法正确的有。

A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加

B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动

C.加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率

D.降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小

(3)雨水中含有来自大气的CO2,溶于水中的CO2会进一步和水反应，发生电离：

①C5(g)峰诊CO2(aq)

②CO2(aq)+H2。⑴峰?>H+(aq)+HCOjaq)

25七时，反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压x物质的量

分数)，比例系数为ymol-L”Pa，当大气压强为pkPa,大气中COMg)的物质的量分数为x时，溶液中H+

浓度为mol・U(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO3的电离)。

A

(4)105℃fbj,将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHeO3(s)=

M2co3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa.保持温度不变，开始时在体系中先通

入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCOKs),欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa,CCh(g)的初始

压强应大于kPa。

(5)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为(写离子符号)；若所得溶液

C(HCO5)：c(CO：)=2：1,溶液pH=。(室温下，H2cOa的Ki=4xI0-7；K2=5X10-I')

(6)CaO可在较高温度下捕集82,在更高温度下将捕集的CO?释放利用。与CaCCh热分解制备的CaO

相比，CaCzOyHg热分解制备的CaO具有更好的CO?捕集性能，其原因是。

19.(2022.黑龙江省饶河县高级中学高三期末)已知化学反应①：Fe(s)+CO2(g)^^FeO(s)+CO(g),其化

学平衡常数为Ki；

化学反应②：Fe(s)+H2O(g)^^FeO(s)+H2(g),其化学平衡常数为K2,

在温度973K和1173K的情况下,Ku在的值分别如下:

温度Ki

K2

973K1.472.38

1173K2.151.67

(1)通过表格中的数值可以推断：反应①是______(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)反应③：CO2(g)+H2(g)^^CO(g)+H2O(g),写出该反应平衡常数K3表达式：K3=0

(3)根据反应①与②可推导出Ki、K2与K3之间的关系式为,据此关系式及上表数据，能推断出反

应③是______(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有(填写字母序号)。

A.缩小反应容器的容积B.扩大反应容器的容积C.升高温度D.使用合适的催

化剂

20.(2022•上海市南洋模范中学模拟预测)捕集CCh的技术对解决全球温室效应意义重大。目前国际空间

站处理CO?的一个重要方法是将CO2还原，涉及的化学反应如下：CO2(g)+4H2(g)T±

CH4(g)+2H2O(g)+Q(Q>0)

(1)该反应的平衡常数表达式为。如果改变某种条件，平衡向正反应方向移动，则平衡常数

(填写编号)。

a.一定增大b.一定减小c.可能增大d.可能减小e.可能不变

(2)向2L某密闭容相充入ImolCO?和4moiHz,一定条件下发七上述反应。5min末测得气体的物质的量减

少了20%,则0~5min内CO2的立均反应速率为。

(3)CO2还可应用于纯碱工业。侯氏制碱的过程中，向饱和的氨化食盐水中通入足量C02的生产环节又被

称为“碳酸化碳酸化时产生的现象是_______。碳酸化过程中，溶液中c(CO『)的变化情况为。

(4)侯氏制碱法析出副产品氯化铉后的溶液中，含有的主要离子有Na+、CKo检验滤液中。一离

子的实验操作：。

(5根氏制碱原料中的氨气是用如下反应NXg)+3H2(g)W2NH3(2)+Q(Q>0)制得，若按n(N2)：n(H2)=1:3向反

应容器中投料，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。下

列说法正确的是_______(填字母)，

N』的质量分数％

0.110203060100压强/MPa

a.曲线a、b、c对应的温度是由低到高

b.加入催化剂能加快化学反应速率和提高H2的转化率

c.图中Q、M、N点的平衡常数：K(N)>K(Q)=K(M)

d.M点对应H2的转化率为75%

21.(2022•河南郑州•高三)碘及其化合物在生产生活中有重要作用。

(1)单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为2：1的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应：

H2ig)+b(g)=2HI(g),反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为O.lmolL-1,碘蒸气的浓度为().05mol.LL

①前5分钟平均反应速率V(H2)=—,H2的初始浓度是____o

②下列能说明反应已达平衡状态的是一。(填序号)

a.氢气的生成速率等于碘化氢的消耗速率

b.单位时间内断裂的H-H键数目与断裂的H-I键数目相等

C4H2)：c(I2)：c(HI)=l：1：2

d.2v(L)止=WHI)逆

e.反应混合体系的颜色不再发生变化

(2)某小组同学在室温下进行“碘钟实验”：将浓值均为O.OlmolL」的H2O2、H2so4、KI、NazSKh溶液及淀

粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。

己知：''碘钟实验”的总反应的离子方程式为H2O2+2S2O；+2H-=5Q；+2H2O

反应分两步进行：

反应A：...

反应B：I2+2S2O，=2r+S4O：-

①反应A的离子方程式是一。

②为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验I、11（溶液浓度均为O.OImol,L-i）

用量试剂H2O2溶液H2s。4溶液Na2s2O3溶液KI溶液（含淀粉）

H2O

实验I54830

实验n52XyZ

溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实脸I是30min、实险II是40min。实验H中，x、y、z所对成的

数值分别是一;对比实验I、0,可得出的实验结论是一O

22.（2022•安徽•六安一中高三期末）工业制硫酸的反应之一为：2so2（g）+Ch（g）瀚？2SO3（g）,在2L恒温

恒容密闭容器中投入2moiSO2和Imo。