高考化学总复习《 化学反应速率与化学平衡》专项测试卷（带答案）

PAGE1高考化学总复习《化学反应速率与化学平衡》专项测试卷（带答案）1．(2024·辽宁卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是()A．3h时，反应②正、逆反应速率相等B．该温度下的平衡常数：①>②C．0～3h平均速率v(异山梨醇)＝0.014mol·kg－1·h－1D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率答案：A解析：由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，15h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3h时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；图像显示该温度下，15h后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1，4­失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，B正确；由图可知，在0～3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol·kg－1，所以平均速率v(异山梨醇)＝eq\f(0.042mol·kg－1,3h)＝0.014mol·kg－1·h－1，故C正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。2．(2024·安徽卷)室温下，为探究纳米铁去除水样中SeOeq\o\al(2－,4)的影响因素，测得不同条件下SeOeq\o\al(2－,4)浓度随时间变化关系如下图。实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH①5086②5026③5028下列说法正确的是()A．实验①中，0～2小时内平均反应速率v(SeOeq\o\al(2－,4))＝2.0mol·L－1·h－1B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe＋SeOeq\o\al(2－,4)＋8H＋=2Fe3＋＋Se＋4H2OC．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率D．其他条件相同时，水样初始pH越小，SeOeq\o\al(2－,4)的去除效果越好答案：C解析：实验①中，0～2小时内平均反应速率v(SeOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(（5.0×10－3－1.0×10－3）mol·L－1,2h)＝2.0×10－3mol·L－1·h－1，A不正确；实验③中水样初始pH＝8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能出现H＋，B不正确；综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中SeOeq\o\al(2－,4)浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；综合分析实验②和③可知，在相同时间内，实验②中SeOeq\o\al(2－,4)浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始pH，SeOeq\o\al(2－,4)的去除效果更好，但是当初始pH太小时，H＋浓度太大，纳米铁与H＋反应速率加快，会导致与SeOeq\o\al(2－,4)反应的纳米铁减少，因此，当初始pH越小时，SeOeq\o\al(2－,4)的去除效果不一定越好，D不正确。3．(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：①CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝41.2kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH2225℃、8×106Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是()A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B．反应②的焓变ΔH2>0C．L6处H2O的体积分数大于L5处D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率答案：C解析：L4处与L5处的温度不同，故L4处与L5处反应①的平衡常数K不相等，A错误；由题图可知，L1～L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故n总减小而n(H2O)增大，即H2O的体积分数会增大，故L6处H2O的体积分数大于L5处，C正确；L1处CO的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误。4．(2024·浙江6月选考)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：Ⅰ.C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)ΔH1>0Ⅱ.C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g)ΔH2>0向容积为10L的密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2，不同温度下，测得5min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是()温度(℃)400500600乙烷转化率(%)2.29.017.8乙烯选择性(%)92.680.061.8注：乙烯选择性＝eq\f(转化为乙烯的乙烷的物质的量,转化的乙烷的总物质的量)×100%。A．反应活化能：Ⅰ<ⅡB．500℃时，0～5min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)＝2.88×10－3mol·L－1·min－1C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率D．其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后可提高乙烷转化率答案：D解析：由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%＝0.18mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%＝0.144mol，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144mol，则0～5min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)＝eq\f(\f(0.144mol,10L),5min)＝2.88×10－3mol·L－1·min－1，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误。5．(2024·湖南卷)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g)，发生如下反应：主反应：CH3OH(g)＋CO(g)CH3COOH(g)ΔH1副反应：CH3OH(g)＋CH3COOH(g)CH3COOCH3(g)＋H2O(g)ΔH2在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数δeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(δ（CH3COOH）＝\f(n（CH3COOH）,n（CH3COOH）＋n（CH3COOCH3）)))随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是()A．投料比x代表eq\f(n（CH3OH）,n（CO）)B．曲线c代表乙酸的分布分数C．ΔH1<0，ΔH2>0D．L、M、N三点的平衡常数：K(L)＝K(M)>K(N)答案：D解析：题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3)，若投料比x代表eq\f(n（CH3OH）,n（CO）)，x越大，可看作是CH3OH的量增多，则对于主、副反应可知，生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a和曲线b表示CH3COOCH3的分布分数，曲线c和曲线d表示CH3COOH的分布分数，据此分析可知A、B均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表eq\f(n（CO）,n（CH3OH）)，曲线a和曲线b表示δ(CH3COOH)，曲线c和曲线d表示δ(CH3COOCH3)。根据上述分析可知，A、B错误。当同一投料比时，观察图像可知T2时δ(CH3COOH)大于T1时δ(CH3COOH)，则温度越高δ(CH3COOH)越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，ΔH1>0；同理可推得ΔH2<0，C错误。L、M、N三点对应副反应ΔH2<0，且TN>TM＝TL，升高温度平衡逆向移动，则K(L)＝K(M)>K(N)，D正确。6.(2023·海南卷改编)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是()A．曲线①表示的是逆反应的v­t关系B．t2时刻体系处于平衡状态C．反应进行到t1时，Q<K(Q为浓度商)D．催化剂存在时，v1、v2都增大答案：A解析：反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应的v­t关系，曲线②表示的是逆反应的v­t关系，A错误。7．(2022·辽宁高考)某温度下，在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下：时间段/min产物Z的平均生成速率/mol·L－1·min－10～20.200～40.150～60.10下列说法错误的是()A．1min时，Z的浓度大于0.20mol·L－1B．2min时，加入0.20molZ，此时v正(Z)＜v逆(Z)C．3min时，Y的体积分数约为33.3%D．5min时，X的物质的量为1.4mol答案：B解析：4min时生成的Z的物质的量为0.15mol·L－1·min－1×4min×1L＝0.6mol，6min时生成的Z的物质的量为0.10mol·L－1·min－1×6min×1L＝0.6mol，故反应在4min时已达到平衡，设达到平衡时生成了amolY，列三段式：2X(s)Y(g)＋2Z(g)初始量/mol2.000转化量/mol2aa2a平衡量/mol2.0－2aa0.6根据2a＝0.6，得a＝0.3，则Y的平衡浓度为0.3mol·L－1，Z的平衡浓度为0.6mol·L－1，平衡常数K＝c2(Z)·c(Y)＝0.108，2min时Y的浓度为0.2mol·L－1，Z的浓度为0.4mol·L－1，加入0.2molZ后Z的浓度变为0.6mol·L－1，Q＝c2(Z)·c(Y)＝0.072＜K，反应正向进行，故v正(Z)＞v逆(Z)，B错误。8．(2022·海南高考)某温度下，反应CH2=CH2(g)＋H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是()A．增大压强，v正＞v逆，平衡常数增大B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大答案：C解析：增大压强，平衡常数不变，A不正确；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，H2O(g)的平衡转化率增大，但CH2=CH2(g)的平衡转化率减小，D不正确。9.(2022·广东高考)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(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()A．该反应的ΔH＜0B．a为n(H2O)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BaSO4，H2的平衡转化率增大答案：C解析：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ΔH＞0，故A错误；从图示可以看出，在恒容密闭容器中，H2的起始物质的量为4mol，达到平衡时小于1mol，则n(H2O)应大于3mol，应是最上边那条曲线为n(H2O)随温度的变化曲线，故B错误；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；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误。10．(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比xeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＝\f(n（CH4）,n（H2O）)))随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A．x1<x2B．反应速率：vb正<vc正C．点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝KcD．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态答案：B解析：一定条件下，增大H2O(g)的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则x1<x2，A正确；b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加H2O(g)多，反应物浓度大，则反应速率：vb正>vc正，B错误；由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝Kc，C正确；该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，D正确。11.(2023·河北卷)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如右反应：反应②和③的速率方程分别为v2＝k2c2(X)和v3＝k3c(Z)，其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。t/min012345c(W)/(mol·L－1)0.1600.1130.0800.0560.0400.028下列说法正确的是()A．0～2min内，X的平均反应速率为0.080mol·L－1·min－1B．若增大容器容积，平衡时Y的产率增大C．若k2＝k3，平衡时c(Z)＝c(X)D．若升高温度，平衡时c(Z)减小答案：D解析：由表知0～2min内Δc(W)＝0.160mol·L－1－0.080mol·L－1＝0.080mol·L－1，生成Δc(X)＝2Δc(W)＝0.160mol·L－1，但一部分X转化为Z，造成Δc(X)<0.160mol·L－1，则v(X)<eq\f(0.160mol·L－1,2min)＝0.080mol·L－1·min－1，A错误；过程①是完全反应，W全部转化为X和Y，增大容器体积不影响Y的产率，B错误；平衡时正、逆反应速率相等，即v3＝v2，k3c(Z)＝k2c2(X)，若k2＝k3，则c(Z)＝c2(X)，C错误；反应③的活化能大于反应②，ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能<0，则4X(g)2Z(g)ΔH<0，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时c(Z)减小，D正确。12．(2023·重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)在恒容条件下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A．反应Ⅰ的ΔH<0，反应Ⅱ的ΔH>0B．M点反应Ⅰ的平衡常数K<1C．N点H2O的压强是CH4的3倍D．若按n(CO2)∶n(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变答案：C解析：由题图可知，随温度升高，CO的体积分数增大，CH4的体积分数减小，说明反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，反应ⅠΔH>0，反应ⅡΔH<0，A错误；M点：CH4的体积分数为0，CO2和CO的体积分数均为50%，说明此时只发生反应Ⅰ，因起始投料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1，故M点n(CO2)＝n(CO)＝n(H2)＝n(H2O)，K＝1，B错误；N点CO与CH4体积分数相同，故n(CO)＝n(CH4)，n反应Ⅰ(H2O)＝n(CO)，n反应Ⅱ(H2O)＝2n(CH4)，得出3n(CH4)＝n(H2O)，恒容条件下压强之比等于物质的量之比，故C正确；若按n(CO2)∶n(H2)＝1∶2投料，CO2的转化率增大，平衡时CO2的体积分数减小，CH4、CO的体积分数增大，则曲线交点位置改变，D错误。1．(2024·海口市临高中学高三一模)利用CH4能消除有害气体NO，其反应原理为CH4(g)＋4NO(g)CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(g)ΔH<0，一定温度下，该反应在密闭容器中达到平衡状态。下列说法正确的是()A．加入催化剂，活化分子百分数不变B．恒容下，再通入适量CH4，CH4的平衡转化率减小C．适当增大压强，化学平衡常数增大D．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小答案：B解析：加入催化剂活化分子百分数发生改变，A错误；恒容下，再通入适量CH4，则CH4浓度增大，化学平衡正向移动，NO的转化率增大，而CH4的平衡转化率减小，B正确；化学平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变化学平衡常数不变，即适当增大压强，化学平衡常数不变，C错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，D错误。2．(2024·杭州市高三年级教学质量检测)已知NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)在低温时分两步完成：NO2(g)＋NO2(g)NO3(g)＋NO(g)(慢反应)、NO3(g)＋CO(g)NO2(g)＋CO2(g)(快反应)，依据该过程，下列说法错误的是()A．反应相同时间，快反应的平均速率不一定比慢反应大B．提高CO的浓度，化学反应速率将显著增大C．该反应只有NO3是中间产物D．达到平衡时，通入少量NO2，再次达到平衡时NO2的转化率降低答案：B解析：反应分两步进行，反应速率主要取决于慢反应，慢反应生成的NO3的浓度小，则反应相同时间，快反应的平均速率不一定比慢反应大，A正确；慢反应中没有CO参加，提高CO的浓度，化学反应速率不会显著增大，B错误；由两步反应可以看出，反应物和最终产物中都没有NO3，则该反应只有NO3是中间产物，C正确；达到平衡时，通入少量NO2气体，再次达到平衡时，CO的转化率增大，NO2的转化率减小，D正确。3．(2024·云南三校高三联考)反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A．T1<T2B．X、Y两点的反应速率：X>YC．X、Z两点气体的颜色：X浅，Z深D．X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z答案：D解析：升高温度，化学平衡逆向移动，NO2的体积分数增大，Y点NO2的体积分数小于X点，则T1<T2，A正确；由A项分析可知，X点的温度大于Y点的温度，温度越高，化学反应速率越快，所以反应速率：X>Y，B正确；X、Z两点温度相同，但压强不同，NO2为红棕色气体，增大压强，平衡右移，但是气体的体积变小，浓度增大的影响较大，气体的颜色加深，则X、Z两点气体的颜色：X浅，Z深，C正确；X、Z两点都在等温线上，X的压强小，增大压强，化学平衡正向移动，Z点时气体的物质的量小，则平均相对分子质量变大，即平均相对分子质量：X<Z，D错误。4．(2024·陕西师范大学附属中学高三月考)一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O54NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：t/s06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L－1)1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是()A．600～1200s，生成NO2的平均速率为5.0×10－4mol·L－1·s－1B．反应2220s时，放出的O2体积为11.8L(标准状况)C．反应达到平衡时，v正(N2O5)＝2v逆(NO2)D．推测上表中的x为3930答案：D解析：600～1200s，N2O5的浓度变化量为(0.96－0.66)mol·L－1＝0.3mol·L－1，在此时间段内NO2的浓度变化量为其2倍，即0.6mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率为eq\f(0.6mol·L－1,600s)＝1.0×10－3mol·L－1·s－1，A不正确；由表中数据可知，反应2220s时，N2O5的浓度变化量为(1.40－0.35)mol·L－1＝1.05mol·L－1，其物质的量的变化量为1.05mol·L－1×0.1L＝0.105mol，O2的物质的量变化量是其eq\f(1,2)，即0.0525mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.0525mol×22.4L·mol－1＝1.176L，B不正确；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，应为2v正(N2O5)＝v逆(NO2)，C不正确；分析表中数据可知，该反应经过1110s(600－1710，1710－2820)后N2O5的浓度会变为原来的eq\f(1,2)，因此，N2O5的浓度由0.24mol·L－1变为0.12mol·L－1时，可以推测表中的x为(2820＋1110)＝3930，D正确。5．(2024·南京六校高三联合调研)中国科学家在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.4kJ·mol－1②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.2kJ·mol－1其他条件不变，在相同时间内，温度对CO2催化加氢的影响如图。下列说法不正确的是()已知：CH3OH的选择性＝eq\f(n（生成CH3OH消耗的CO2）,n（反应消耗的CO2）)×100%A．增大eq\f(n（H2）,n（CO2）)有利于提高CO2的平衡转化率B．使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子百分数C．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成CH3OH的方向进行D．220～240℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①的小答案：D解析：增大eq\f(n（H2）,n（CO2）)，即增大H2的浓度，题给反应平衡正向移动，有利于提高CO2的平衡转化率，A正确；使用催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，加快反应速率，B正确；反应①是气体体积减小的反应，增