2021新高考化学二轮总复习专题突破练7化学反应速率和化学平衡

1、晨鸟教育下列说法正确的是()A.、中均有OH键的断裂B.生成DMC总反应的原子利用率为100%C.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率D.DMC与过量NaOH溶液反应生成甲醇5.(2020河南中原名校第四次质量考评)某同学在实验室中进行如下两组实验:A K时，将21nL 0.02 rnol-L '的酸性KMnO4溶液与2 mL 0.2 mol-L1草酸溶液混合，观察到溶液完全褪色所需要 的时间是4 s;72 K时，将2 mL 0.03 molL的酸性KMnO4溶液与2 mL 0.2 mol.L-1草酸溶液混 合，观察到溶液完全褪色所需要的时间是5 So下列说法正确的是()A.实验反应速

2、率较快B.实验反应速率较快C.无法比较二者反应速率的快慢D.rK一定高于AK6 .(2020山东枣庄二调)在一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1 mol A,发生反应2A(g)LB(g)+C(g)。反应过程中c(C)随时间变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是()A.反应在 0-50 s 的平均速率 v(C)=1.6xlO-3 mol L-, s-1B.该温度下，反应的平衡常数K=0.025C.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(B)=0.09 molLL则该反应的AHeD.反应达平衡后，再向容器中充入1 mol A,该温度下再达到平衡时,A的转化率不变7 .(2020陕西西安一模)工业

3、上常用铁碳混合物处理含Cu'废水获得金属铜。当保持铁屑和活性 炭总质量不变时，测得废水中CG+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所下列推论不合理的是（）A.活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用8 .铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极C.增大铁碳混合物中铁碳比（%）,一定会提高废水中CF+的去除速率D.利用铁碳混合物回收含CM+废水中铜的反应原理:Fe+Cu，一Fe2+Cu8.（2020河北石家庄二中高三质量监测）在体积均为1.0L的两个恒容密闭容器中加入足量的相 同的碳粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO%在不同温度下反应CX）2（g）+

4、C（s）L2co（g）达 到平衡，平衡时CCh的物质的量浓度c（CCh）随温度的变化如图所示（图中I、II、川点均处于曲 线上）。下列说法正确的是（）9001 1001 3001 50077KA.反应 CO2（g）+C（s）L2co（g）的 AS>0、AH<08 .体系的总压强pa:总（点II ）<2p总（点I ）C体系中 c（CO）：c（CO,点 II K2c（CO,点HI）D.逆反应速率:v逆（点I ）>y虱点III）9 .（2020江西名师联盟一模）在两个体枳均为1 L的恒容密闭容器中以不同的氢碳比"。力充入和CO2,在一定条件下发生反应：2CO2（g）

5、+6H2（g）=C2H4（g）+4H2O（g） /CO2的平衡转化 率a（CO2）与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（）A.该反应不可能自发进行B.氢碳比Xv2.0C.若起始时CCh、比的浓度分别为0.5 mol-L 1.0则可得P点对应温度的平衡常数的值为512D.该反应为吸热反应10.（双选）（2020山东济宁二模）FC时，在恒容密闭容器中通入CH30cH3,发生反应:（2%0。43&）=：0强）+比值）+：144（外测得容器内初始压强为41.6 kPa,反应过程中反应速率 i，（CH30cH3）、时间/与CH30cH3的分压p（CH30cH3）的关系如图所示。下列说法正确的是

6、（）.4,6.8.4O 26178 4 rs Ed*OD3H30£e>A.f=400 s 时,CH30cH3 的转化率为 0.16B.该温度下,要缩短达到平衡所需的时间，只可以使用催化剂C.平衡时，测得体系的总压强121.6 kPa.则该反应的平衡常数Kp=4 000D.反应速率满足 DCH30cH3)=k p(CH30cH3),则占400 s Rt,v(CH3OCH3)=0.015 4 kPa.S-1二、非选择题(本题包括4个小题，共50分)11.(2020山东青鸟一模)(14分)医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用, 其主要成分是乙醇。回答下列问题：催北

7、剂I ,工业上主要采用乙烯直接水合法(CH2=CH2+H2(><H3cHqH)制乙醇。(1)在磷酸/硅藻上催化剂作用下,乙烯进行气相水合的反应机理大致如下：i .CH2=CH2+H3O+CH3CH2+H2Oii CH3cH：+H9CH3cH9四 iii CH3cHgH；+H2OLCH3CH2OH+H3O+(填字母标号，下同)。随着反应进行，该过程能量变化如图所示。下列有关说法正确的是 a.该反应过程中i iii步均释放能量b.第i步反应的活化能最大，决定总反应速率 cCH3cHi和CH3cH2。咐是反应的中间产物 已知CH4(g)+H2O(g)LC2H50H(g)的反应速率表达式为

8、Vc(C2H4)C(H2O)/逆=&逆 c(GHsOH).其中hr、逆为速率常数。若其他条件不变时，降低温度,则下列推断合理的i£是, a.k正增大火逆减小 b.0减小人逆增大 c.k减小的倍数大于k d.k减小的倍数小于kII ,工业用二氧化碳加氢可合成乙醉:2CO2(g)+6H2(g)LC2HsOH(g)+3H2O(g)。保持压强为5MPa,向密闭容器中投入一定量的CO?和H?发生上述反应CO?的平衡转化率与温度、投料比呼力卜仁。2)1的关系如图所示。投料比由大到小的顺序为，:(2)若投料比皿=1, 一定温度下发生上述反应,下列说法不能作为反应是否达平衡判据的是 Oa.容

9、器内气体密度不再变化b.容器内气体平均相对分子质量不再变化c.CCh的体枳分数不再变化- -2)d.容器内Me。/不再变化 e.断裂3N,、个HH键的同时生成1.5N,个水分子(3)若?3=3,则A点温度下，该反应的平衡常数七的数值为(的是以分压表示的平衡常数); 若其他条件不变，将A点对应起始反应物置于某刚性密闭容器中，则平衡时CO2的转化率(填或“<")50% °12.(2020海南高三三模)(12分)氮及其化合物与工农业生产及人们的日常生活密切相关。回答 下列问题：(1)利用某废铜下脚料(主要成分是Cu)可制备硫酸铜晶体(蓝矶),制备方法如图所示：蓝矶的化学式为

10、。废铜与浓硝酸、稀硫酸反应的化学方程式为 0(2)工业上制备尿素的反应是CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g) ”<()“ 一定温度下，在 容积为5.0 L的恒容密闭容器中加入1.0 mol CO2和2.0 mol NH3,反应过程中有关物质的物质的 量)与时间的关系如图所示,40 s时反应达到平衡状态。曲线甲表示的物质是（写化学式）。反应开始至达到平衡时,平均反应速率 v（NH3）= mol L-'.s LNHs 的平衡转化率是。升高温度，平衡（填"不移动向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”, 下同）;及时从容器中分离出尿素，平衡 o（

11、3）用Fe电极作阳极可处理酸化后的亚硝酸盐污水，使N°2转化为无害气体，且溶液逐渐变为黄 色，则N°z转化为无害气体的离子方程式为。13.（2019华中师大第一附属中学高三期中检测）（12分）工业上可通过煤的液化合成甲醉,主反应 为 CO（g）+2H2（g）CHOHd） H=x.（1）已知常温下CH30H、在和CO的燃烧热分别为A（CH3OH）=-726.5 kJ-moH、AH（H2）=-285.5kJ mor AH（CO）=-283.0 则x=；为提高合成甲醇反应的选择性，关键因素是 C（2）7K下，在容积为1.00 L的某密闭容器中进行上述反应（CH30H为气体），相关

12、数据如图。该反应010 min的平均速率v（H2）=；M点和N点的逆反应速率较大的是（填飞 虱M）"“虱N）”或“不能确定）10 min时容器内CO的体积分数为。相同条件下，若起始投料加倍，达平衡时,CO 的体积分数将（填“增大”“减小"或'不变对于气相反应，常用某组分（B）的平衡压强Sb）代替物质的量浓度（cb）表示平衡常数（以小表 示），其中,b=P exB的体积分数;若在TK下平衡时气体总压强为xatm.则该反应勺=（列出计算表达式）。实验测得不同温度下的In K（化学平衡常数K的自然对数）如图,请分析In K 随T呈现图中变化趋势的原因是InK2520151

13、050 (400,23) (500,15) (600,10) (700,5)1T14.（2020山东学业水平等级考试二模）（12分）探索氮氧化合物反应的特征及机理，对处理该类化 合物的污染问题具有重要意义。回答下列问题：工业上利用Na2cCh溶液吸收NO、NO?混合气制备NaNCh,该反应可实现NO和NO2的完 全转化，反应的化学方程式为 o（2）NO2可发生二聚反应生成Ng,化学方程式为2N0Kg）-NzOMg）垓反应达到平衡后，升高 温度可使体系颜色加深，则该反应的“0（填“”或“<”）。已知该反应的正反应速率方程为I，（正）=A f/（NO2）,逆反应速率方程为v（逆）=%逆&am

14、p;NzOA其中k*、k送分别为正、逆反应的1速率常数。则如图（lg 上表示速率常数的对数;T表示温度的倒数）所示、四条斜线中,能表示1g随线 o1产变化关系的是斜线1，能表示1g k逆随了变化关系的是斜(3)图中A、B、C、D点的纵坐标分别为+1.5、公0.5、«0.5、a-L5,则温度八时化学平衡常 数K=o已知温度，时，某时刻恒容密闭容器中NO?、N2O4浓度均为0.2 mol-L1,lit 时I，(正)(填“>"或“<")i，(逆);上述反应达到平衡后，继续通入一定量的Nth,则NO?的 平衡转化率将(填“增大”“减小”或“不变”，下同),NO

15、z的平衡浓度将，参考答案专题突破练7化学反应速率和化学平衡i.c解析在一定温度下，催化剂的活性能达到最大限度，有利于有害气体的消除，若 温度过高,会使催化剂失去活性，不利于有害气体的消除，故A错误;Ch浓度稍微增大, 可以利于反应正向进行，但是。2浓度太大会把一氧化碳氧化，则不利于有害气体的 消除，故B错误;催化反应的速率由慢反应决定，即由氧化吸附过程决定，故C正确； 根据两步反应，2NO+O2卫为NCh,2NCh+4CO卫可得总反应为2NO+O2+4CO-N2+4CO2,fe D 错误。2 .D 解析由表格数据可知,27反应达到平衡时二氧化氮和四氧化二氮的物质的 量之比为1 ： 4,则若四氧

16、化二氮为4moi，由方程式可知,反应消耗二氧化氮为8mol,8起始二氧化氮为(8+l)mol=9mol,则二氧化氮的转化率为之故A正确;平衡时，正逆反应速率相等，由方程式可知,NO2的消耗速率为N2O4消耗速率的2倍，故B正确;二氧 化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧 化氮浓度减小，气体颜色变浅，故C正确;化学平衡常数是温度的函数，温度不变，化学 平衡常数不变，故D错误。3 .A ft?析各质质反应白捻率之比等于相应的计量数之比，该反应达到平衡时，应满 足外分解Ni(CO)4=%耗(<20)人错误;第一阶段应选择稍高于42.2的反应温度,有利 于N

17、i(CO)4的生成,B正确;230时Ni(CO)4分解反应的平衡常数较大,分解率较高,C 正确;平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变,D正确。4 .D 解析根据示意图可知反应中没有OH键的断裂,A错误;中有水分子生 成，生成DMC总反应的原子利用率小于100%,B错误;催化剂不影响化学反应平衡, 不能提高反应物的平衡转化率,C错误;DMC的结构中有酯基，能与过量NaOH溶液Of发生水解反应生成C 和甲醇,D正确。5.B解析用KMnd溶液变化表示的反应速率0.01molL-iO.OlSmolL"vi(KMnO4)=0.0025molL-,-s-,V2(KMn04)=0.0031

18、11。11、厂,则实验反应速率快，选项B正确;选项A、C错误;由于实验中c(KMnO4)较实验 中c(KMnCh)大，故T2K不一定高于AK,选项D错误。0.08moll56.B 解析反应在050s的平均速率i，(C)=苏一=1.6x10-3molL-L,A正确;该温 度下，平衡时,c(C)=0.1 OmolL1,则c(B)=0.10molL/,c(A)=0.50molLL。20moiL"=0.30molLL 反应的平衡常数0.10x0.10K= 0 302 如1,B不正确;升高温度,平衡时c(B)=0.09moH/v0.10molL-1,则平衡逆向移动，该反应的<(),C正确

19、;反应达平衡后，再向容器中充入ImolA,相当于加 压,但平衡不发生移动,A的转化率不变,D正确。7.C解析活性炭具有许多细小的微孔,且表面积巨大，具有很强的吸附能力,由图像 可知,Cu2+在纯活性炭中浓度减小,表明活性炭对C/+具有一定的吸附作用，故不选 A项;铁屑和活性炭在溶液中形成微电池，其中铁具有较强的还原性，易失去电子形 成Fe2+,发生氧化反应，因此铁作负极,故不选B项;由图像可知,随着铁碳混合物中铁 含量增加至x=2 ： l,Cu2+的去除速率逐渐增加;但当铁碳混合物变为纯铁屑时,Cr+ 的去除速率又降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳在废 液中形成的微电池

20、数量减少,Cu2+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比 ,不一定会提高废水中C/+的去除速率，故选C项;在铁碳微电池中,碳所在电极发 生还原反应,C/+得到电子生成铜单质;因此该微电池的总反应方程式为 Fe+Cu2+一Fe2+Cu,故不选 D 项。8.C解析由气体的化学计量数增大可知»(),由图可知温度越高,平衡时c(CO2)越 小，则升高温度时平衡正向移动,则题给反应的A">。,故A错误;分别加入O.lmolCO? 和(UmolCCh,点I所在曲线为加入O.lmolCOz,点1【所在曲线为加入0.2molCO2,# 点I【所在曲线代表的反应看作两个LOL恒容

21、容器分别加入了 O.lmolCCh,平衡后将 两容器压缩为一个容器,若平衡不移动，体系的总压强为式点U)=2pM点I )，但加 压CCh(g)+C(s)-2co(g)平衡逆向移动，体系压强减小,c(CCh)增尢为使c(CCh)相同, 则加热使平衡正向移动,则体系的总压强又增大油于前面压强减小和后面压强增 大的程度未知，因此无法判断总(点H)和2P M点I )的相对大小，故B错误;点II、点 HI的温度相同，点II看作先加入O.lmolCCh,与点【II平衡时CO的浓度相同,再加入 O.lmolCCh,若平衡不移动，点HCO的浓度等于点山的2倍，但再充入CO2,相当于增大压强，平衡左移，消耗CO

22、,则c（CO,点H）V2c（CO,点HI）,故C正确;点I、点III的温度 不同，温度越高,反应速率越快，则逆反应速率为人（点I点III）,故D错误。9.C解析由图可知，随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度，平衡逆向移 动,则正反应为放热反应，故”<（）,反应的炳变ASvO,则反应在低温下可自发进行，故胆）A错误,D错误;氢碳比悭82）越大，二氧化碳的转化率越大，根据图像分析可知x>2。故B错误;由图可知、P点平衡时二氧化碳转化率为05氢碳比的值为2,起始时氢气为lmol-L 二氧化碳为OSmolH,则二氧化碳的浓度变化量为0.25mol.L",则:2CO2（g

23、）+6H2（g）=<2H4（g）+4H2O（g）起始/(molL)转化/(mol L")平衡/(mol L")0.50.250.2510.750.2500.1250.12500.50.5则P点对应温度的平衡常数"cC2H4)次/。)_ 0.54x0.125e2(C02)c6(H2) = 0.252x0.256=512,故 C 正确。10.AD 解析根据图示可知/=400s时,CH30cH3的分压（CH3OCH3）=35.0kPa,容器内初始压强为4L6kPa,初始投料只有CH30cH3,恒容密闭容器中压强比等于物质的44.6kPa-35.0kPa量之比，所以

24、此时CH30cH3的转化率为-41-6kPa=0.16,故A正确;该温度下，要缩短达到平衡所需的时间，除使用催化剂外，还可以增大反应物的压强或增大反应 物的浓度，故B错误;达到平衡时，测得体系的总压强p w=121.6kPa,设起始时甲醛物 质的量为Imol,达到平衡时反应消耗甲醛物质的量为xmol,列三段式有：CH30cH3(g) = CO(g)+H2(g)+CH4(g)起始/mol转化/mol平衡/mol1 x 1-X压强之比等于气体物质的量之比,所以有 总物质的量为1 mol+2x0.96mol=2.92mol,所以1-戈+3H1121 6国及解得40.96,气体121.6x®

25、44x 121.6x°4tx121-6xtlu7121.6x1H38000,故C错误;反应速率满足Earlybird<CH30CH3)WCH3OCH3)=k(CH3OCH3)«=双印3。仃3）,将点（10 044）代入可得女=4.4、10七”, 则 400s 时 u(CH30cH3)=4.4xl04s/x35kPa=L54xl0 2kpas1,故 D 正确。11.答案 I .be (2)dII(2)ce (3)4.8x10-3 <解析I.(1)根据反应过程中的能量变化图可知，该反应过程的三步中，第i步吸收能 量，第ii、iii步均释放能量,a错误;第i步反应的活

26、化能最大，决定总反应速率,b正确;从题中三步反应可知,CH3c 和CH3cH2O 是反应的中间产物,c正确。(2)若其他条件不变时，降低温度，正、逆反应速率均减小，而浓度在降温瞬间是不 变的，所以左正、的均减小,再根据能量图C2H4(g)+H2O(g)T：2HsOH(g)反应物总能 量大于生成物，该反应为放热反应，降低温度时平衡正移，逆反应速率减小的更多，即 %正减小的倍数小于 Ed合理。现H2)11.(1)投料比向"(82斤越大，根据反应2co2(g)+6H2(g)-C2H50H(g)+3H2O(g)可知，在相同温度时，相当于增大H2的浓 度,CCh的平衡转化率更高,则73>

27、?2>次1；(2)若投料比?=1, 一定温度下发生反应2co2(g)+6H2(g)-C2H50H(g)+3H2O(g),a.反应体系中各物质均为气体，保持压强为 5MPa,随反应正向进行,容器体积减小，密度增大,密度不变可说明该反应达到平衡;b. 平均相对分子质量等于气体总质量与气体总物质的量的比值，随反应正向进行，气 体总质量不变，总物质的量减小，平均相对分子质量增大，当平均相对分子质量不再 变化时，可说明反应达到平衡;C.CO2的体积分数即物质的量分数，反应前CO?的体积 分数为50%,根据极值法可以求出当氢气完全消耗之后，二氧化碳的体积分数仍为 50%,故反应中CO?的体积分数始终

28、保持为50%不变，故不能据此判断该反应是否达”出2)到平衡;d.容器内反应前为1 ： 1,而反应过程中不是按1 ： 1反应，当容器内ME).储°2)不再变化时，说明该反应达到平衡;e.断裂HH键和生成水分子表示正反 应,故断裂3Na个HH键的同时生成1.5Na个水分子不能说明正反应速率等于逆 反应速率。(3)若3=3,则A点温度下,CO2的平衡转化率为50%,根据“三段式”分析如下：2co2(g) +6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)起始/mol1300转化/mol1x50%1.50.250.75平衡/mol0.51.50.250.75平衡时气体的总物质的量=(0.5+

29、L5+0.25+0.75)mol=3mol,则CO2、Hz、C2H50H、H?O的物质的量分数分别为O.SmoI _ 1 1.5mol _ 1 025moi _ 10.75m.ol _ 1节而-一 6' 3mol 罚1 一一12' 3moi 该反应的平衡常数伽忠哦C导承3 _ 口喂x(5x?3KP=港”护伽总多6不萨而群=4.8x10-3；现为刚性密闭容器,题给正反应是 气体的物质的量减小的反应，相当于在原平衡的基础上减压,平衡向气体分子数增 大的方向移动，即向逆反应方向移动，则CO2的转化率小于50%。12.答案(1)©CuSO4-5H2O 3Cu+2HNO3(浓)

30、+3H2sCh3CuSO4+2NOT+4H2O(2)CO(NH2)2 或 H2O 0.008 80%向逆反应方向移动不移动(3)6Fe2+2N2+8H+6Fe3+N2T+4H2O解析蓝矶是硫酸铜的结晶水合物，其化学式为CuSO4-5H2O;由流程图可知,Cu与浓硝酸、稀硫酸反应生成CuSO4,没有生成CU(NC)3)2,说03明硝酸中的N3完全转化为NO,则化学方程式为 3Cu+2HNC>3(浓)+3H2so4-3CuS04+2NOf+4H2Oo(2)曲线甲的特点是逐渐升高，则代表生成物，而化学方程式中两种生成物的 化学计量数相等,故甲为CO(NH2)2或HzO。由图像中曲线的变化特点可

31、知曲线丙为2x(1.0mol-0.2mol)5.0LCO2,则 v(NH3)=2v(CO2)=0.008molLs。起始/mol1200转化/mol0.81.60.80.8平衡/mol0.20.40.80.81.6mol则NH3的平衡转化率为2mo! xl00%=80%;根据“三段式”进行分析：CO2(g)+2NH3(g)-=CO(NH2)2(l)+H2O(g)由化学方程式 CO2(g)+2NH3(g)-CO(NH2)2(l)+H2O(g) A/7<0 可知,该反应 为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动;生成物CO(NH2)2为液体，及时从容器 中分离出尿素，不会导致平衡的移动。(3)阳极为Fe,失电子生成FC?:该离子具有还原性堆酸性条件下能够将02N 2还原为无害的N2,该反应的离子方程式为6Fe2+2N2+8H+-6Fe3+N2T+4H2O。13.答案(1)-127.5 kJ.mo- 催化剂(或提高催化剂的选择性)2(2)0.12 mobL1-min1不能确定 &或22.22%)减小 该反应正反应为放热反应,当温度升高时平衡逆向移动，平衡常数(勺或In Kp)减小3解析根据题意可得:CFhOH +2ch(g)CCh(g)+2H2O(l) AH=-