2023届高考化学总复习七化学反应速率和化学平衡（适用湖南、河北）

专题七化学反应速率和化学平衡

A组基础巩固练

1.(2022北京丰台区一模)下列事实不能用C12+H20=qHCl+HC10平衡移动加以解释的

是()

A.实验室用NaOH溶液吸收Cb尾气

B.用饱和食盐水除去Cb中的HC1杂质

C.NaClO与浓盐酸混合产生氯气

D.漂白粉中加入适量醋酸可增强漂白性

2.(2022湖南邵阳一模)科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的热

化学方程式为2NO(g)+2CO(g)一N2(g)+2CO2(g)△”<(),若反应在恒容密闭容器中进

行，由该反应相关图像作出的判断正确的是()

O0

时间温度

丙丁

A.甲图中改变的反应条件为升温

B.乙图中温度T2〉"纵坐标可代表NO的百分含量

C.丙图中压强0<〃2,纵坐标可代表NO的百分含量

D.丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态

3.(2022福建南平二模谋小组实验验证“Ag+(aq)+Fe2+(aq)riFe3+(aq)+Ag(s)”为可逆反

应。实验I：将0.0100mol-L-1Ag2s04溶液与0.0400mol-L1FeSCh溶液(pH=l)等体积

混合发生反应，产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。实验II:向少量Ag粉中加入0.0100mol-L

।Fe2(SO4)3溶液(pH=l),固体完全溶解。下列说法错误的是()

A.I中加入NaCl固体,平衡逆向移动

B.I中不能用Fe(NO3)3溶液代替Fe2(SO4)3溶液

C.该反应平衡常数后谭餐

D.n中加入KSCN溶液，溶液呈红色，表明该化学反应为可逆反应

4.（2022浙江6月选考）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

催化剂、

应:2NH3（g）"^—N2（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（）

表面0min20min40min60min80min

编号

积/cm?3

C(NH3)/(10'molL')

①a2.402.001.601.200.80

②a1.200.800.40V

③2a2.401.600.800.400.40

A.实验①,0~20min,v（N2）=l.00x1O_5molL'min-1

B.实验②,60min时处于平衡状态》0.40

C.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

5.（双选）（2022湖南永州二模）335C时,在恒容密闭反应器中CioHi8⑴催化脱氢的反应过

程如下：

反应l:CioHi8（l）^^CioHi2（l）+3H2（g）AHi

反应2:CioHi2（l）^^CioH8（l）+2H2（g）

测得C10H12和Cl（）H8的产率如和X2随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是

（）

A.使用催化剂能改变反应历程

B.更换催化剂，反应1、2的△%、可能减小

C.8h时，反应1、2都未处于平衡状态

D.xi显著低于孙说明反应2的活化能比反应1的大

6.（2022辽宁大连一模）空间站处理CO2的一种重要方法是CO2的收集、浓缩与还原。

⑴H2还原CO2制CH4的部分反应如下：

1

©CO2（g）+H2（g）^^CO（g）+H2O（g）AHi=+41kJmor

②△”2=-246kJ-mol-1

③CO（g）+H2（g）-C（s）+H2O（g）

△“3=-131kJ-mol-1

反应2c（s）+2H2O（g）-CH4（g）+CO2（g）的△"=kJ-mol^

（2）在催化剂作用下CO2加氢可制得甲醇，该反应历程如下图所示（吸附在催化剂表面的

物质用*标注，如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面;图中*H已省略）。

>4130

3

/5

«

0

M.O6

5

f:I0

i:X.36

195

反应历程

上述合成甲醇的反应速率较慢，该反应过程中决定反应速率的步骤是

（用方程式表示）。

（3）在一定条件下，向某0.5L恒容密闭容器中充入xmolCO2和,ymolH2,发生反应

CO2（g）+3H2（g）^CH30H（g）+H20（g）

△”=-50kJmor'o

__________E、

0*K“）

图3

①图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线

（填“加”或“〃”），判断依据是__________________________

②若x=2、产3,测得在相同时间内，不同温度下比的转化率如图2所示,v（a）逆.

（填或“="＞（c）逆;及时，起始压强为2.5MPa,吊产MP/（保留2位小数;凝

为以分压表示的平衡常数，分压=总压x物质的量分数）。

③已知速率方程成正）=《正）《€：02）-（112）,火逆）=网逆）-c（CH3OH＞c（H2O）,网正）、G逆）是

速率常数，只受温度影响。图3表示速率常数的对数lg%与温度的倒数器之间的关系,A、

B、D、E分别代表图2中a点、c点的速率常数，点表示c点的1g

W逆）。

B组能力提升练

1.（2022北京房山区一模）以[Cu（H2O）4]2+（蓝黄）+4比0△”＞（）为例，

探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的CUC12溶液，分别进行下列实验，对实验现象的

分析不正确的是（）

选项操作和现象分析

A观察溶液为绿色[Cu(H2O)4p+和[CuCUp同时存在

B升高温度，溶液变为黄绿色平衡正移JCuCLF的浓度增大

C加儿滴AgNO溶液，静置，上层清液为蓝色平衡逆移,[CuCLF的浓度减小

D加少量Zn片，静置，上层清液为浅黄绿色平衡正移,[CuCbF的浓度增大

2.(2022辽宁东北育才学校六模)某小组同学设计实验探究镁与镂盐溶液的反应,记录如

下：

实验编号①②③④

111

溶液种类1mol-L-NH4CI0.5mol-L-(NH4)2SO40.1mol-L-NH4CIH2O

"?(Mg)/gO.4S(US0.480.48

V(溶

100100100100

液)/mL

有气体产生,并产生白色沉有气体产生,并产生白色沉有气体产生,并产生白色沉几乎看不到现

实验现象

淀淀淀象

6h时

43325534712

V(H2)/mL

根据上述实验所得结论正确的是()

A.实验②中发生的反应为Mg+NH1+2H2O-=Mg2++2NH3-H2O+H2T

B.由实验①、③可得，溶液中c(NHj)越大,反应速率越快

C.由实验①、②可得，溶液中阴离子的种类和浓度对产生出的速率有影响

D.由实验①〜④可得，溶液的pH越小，产生H2的速率越快

3.(双选)(2022湖南卷,14)向容积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY

发生反应:2X(g)+Y(g)1Z(g)△从其中甲为绝热过程,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.A/7>0

B.气体的总物质的量:〃a<%

C.a点平衡常数:K>12

D.反应速率:Va(正)<Vb(正)

4.(2022湖南长沙长郡中学一模)一定温度下，在密闭容器中可能发生如下两个反应，反应

l:2A(g)+B(g)=3c(g)+D(s);反应2:C(g)=^2E(g)。若反应开始时充入2molA和2

molB,在下列不同条件下达到平衡时，下列说法不正确的是()

A.恒温恒压下，当气体的密度不再变化时，反应一定达到平衡

B.恒温恒压下，通入氮气，达新平衡后B的转化率增大

C.恒温恒容下(容积为1L),10分钟后达到平衡时,A的转化率为25%,则10分钟内C的

平均速率为0.075molL'min1

D.恒温恒容下,若只发生反应1,达到平衡后,再充入2molC和过量的D,达新平衡后气体

中A的体积分数增大

5.(2022辽宁铁岭六校联考)某实验团队研究合成氨在不同条件下进行反应，平衡时氨气

的含量与起始氢氮比［嘿］之间的关系如下图。下列说法正确的是()

决

南50

r30

0)420℃,40MPa

女②350°C,20Mpa

姻③350°C,10MPa

中④To,40MPa

”(HJ

«(N2)

A.7b<420℃

B.b点时的转化率:a(N2)>a(H2)

C.a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为Kb=Kc>Ka>Kd

D.工业合成氨一般以a-铁触媒为催化剂,400~500°C下反应，选取该温度的主要原因是氨

的平衡产率更高

6.(2022湖南长沙明德中学二模)常压下臻基化法精炼镁的原理Ni(s)+4C0(g)一

Ni(C0)4(g)AH<0o230℃时，该反应的平衡常数K=2xl(y5。已知:Ni(CO)4的沸点为

42.2C,固体杂质不参与反应。

第一阶段:将粗锲与CO反应转化成气态Ni(CO)4；

第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230C制得高纯锲。

下列判断正确的是()

A.升高温度，该反应的平衡常数减小

B.该反应达到平衡时,v生成［Ni(CO)4］=4V生成(CO)

C.第一阶段，在30C和50℃两者之间选择反应温度，选30℃

D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低

7.(2022湖南长沙雅礼中学二模)一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器(a4<c)中

分别投入2molNOC1,发生反应:2NOCl(g)i2NO(g)+C12(g)。tmin后，三个容器中

NOC1的转化率如图中A、B、C三点。下列叙述正确的是()

%8o

/

»

35o华50)：

解

一:C(c,50)

。

O2o

N

O

bc

容器容积/L

A.A点延长反应时间，可以提高N0C1的转化率

B.A、B两点的压强之比为25:28

C.容积为cL的容器中N0C1的平衡转化率小于80%

D.容积为aL的容器达到平衡后再投入1molNOCK1molNO,平衡不移动

8.（双选）利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应:CO（g）+2H2（g）一

CH30H（g）。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和H2,测得平衡混

合物中CH30H的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个容积

相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1molCO和2molH2,向乙中加入2molCO和

4molH2,测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。下列说法不正确的是（）

A.该反应的△H>O;pi>p2>23

B.反应速率B点大于D点

C.A、B、D三点的平衡常数关系为:KA>KB=KD

D.由图综合判断:M、L两点中,CH30H的体积分数相同,且压强关系为p（M）=2p（L）

9.（2022湖南长沙一模）硝化反应是最普遍和最早发现的有机反应之一，以N2O5为新型硝

化剂的反应具有反应条件温和、反应速度快、选择性高、过程无污染等优点。可通过

下面两种方法制备N2O5：

方法I小2。4臭氧化法

已知:在298K,101kPa时发生以下反应的热化学方程式为：

I.N2O4（g）^^2NO2（g）

△Hi=+57kJ-rnol-1

II.203（g）—302（g）

△“2=242.6kJmol1

IIL2N2O5（s）^4NO2（g）+O2（g）

△“3=+56.8kJmol1

IV.N2O4（g）+O3（g）^^N2O5（S）+O2（g）A”4。

（1）则反应W的AW4=o

（2）在恒温恒容条件下，下列说法能够说明反应IV已经达到平衡的是（填字

母）。

a.混合气体密度不再改变

b.消耗nmolN2O4的同时，消耗了nmolO3

C.O2浓度不再改变

d.混合气体的平均相对分子质量不再改变

⑶在2L密闭容器中充入1molN2O4和1molO3,在不同温度下发生反应IV,平衡时

N2O4在容器内气体中的物质的量分数8（N2O4）随温度变化的曲线如图甲所示［考虑

N2O4（g）=^2NO2（g）］:

次

6(/

V

圈

中

..。A

77。cp/MPa

甲乙

①反应IV中,a点的V（正）（填“或"="）v（逆）。

②对反应体系加压，得平衡时03的转化率a（03）与压强的关系如图乙所示。请解释压强

增大至piMPa的过程中a（03）逐渐增大的原因:。

③图甲中，小℃时，平衡后总压为0」MPa,02和N02的平衡分压相同,则反应W以压强表

示的平衡常数KP=MPa”（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质

的量分数）。

参考答案

专题七化学反应速率和化学平衡

A组基础巩固练

1.D解析NaOH溶液与氯水中的HC1和HC10反应，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移

动,A不符合题意;饱和食盐水能增大氯水中的c(cr),生成物的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，

有利于氯气的溶解度减小,B不符合题意;NaClO与浓盐酸反应生成HClQc(HClO)增大,平衡向

逆反应方向移动，有利于氯气的生成，则NaClO与浓盐酸混合产生氯气能用平衡移动加以解释,C

不符合题意;漂白粉中的Ca(C10)2与加入的适量醋酸反应生成HC10,c(HC10)增大，漂白性增强，

则漂白粉中加入适量醋酸可增强漂白性不能用平衡移动加以解释,D符合题意。

2.A解析升高温度，正、逆反应速率都加快，化学平衡逆向移动，即逆反应速率增大的幅度大于

正反应，故甲图中改变的反应条件为升温,A正确油乙图所示信息可知，不时反应速率更快，故温

度温度升高,平衡逆向移动，而纵坐标所示的数值越小，则纵坐标不可能代表NO的百分含

量,B错误;由丙图信息可知必时的反应速率更大,故压强“<P2,增大压强题述平衡正向移动，而纵

坐标所示的数值越大，故纵坐标不可能代表NO的百分含量,C错误;丁图曲线表示平衡常数与温

度的关系，曲线上各点都是平衡点，升高温度平衡逆向移动，正反应的平衡常数减小,逆反应的平衡

常数增大,D错误。

3.D解析I中加入NaCl固体,CT与Ag+反应产生AgCl沉淀,c(Ag+)降低，平衡逆向移动,A正确；

I中不能用Fe(NO3)3溶液代替Fe2(SO,3溶液，否则酸性条件下N0&会将Fe?+氧化生成Fe，使

Fe，+浓度增大，引起干扰,B正确;根据反应平衡常数的含义可知，该反应平衡常数©

c(Ag十)c(Fe/十)

正确；H中向少量Ag粉中加入0.010OmolL」Fe2(SC)4)3溶液(pH=l),固体完全溶解，硫酸铁过量，

则加入KSCN溶液，溶液呈红色，不能表明该化学反应为可逆反应,D错误。

4.C解析实验①中,0~20min,氨气浓度变化量为2.40x1O-3mol-L'^.OOxlO-3molL'M.OOxW4

l4QOX101L5

mol-L-,v(NH3)=,^rn,^-=2.00x1O_mol-L"-min",反应速率之比等于化学计量数之

比J(N2)=?(NH3)=l.OOx1O-5molLimin।,A正确;催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平

衡，实验③中氨,气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00x10-4molL",则

实验①达平衡时氨气浓度也为4.00x10-4molL」,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小

压强,平衡正向移动，因此实验②60min时处于平衡状态,x<0.4,即#0.4,B正确;实验①、实验②

中0~20min、20~4()min氨气浓度变化量都是4.00x1O-4molL」,实验②中60min时反应达到平

衡状态，实验①和实脸②催化剂表面积相同，实验①中氯气初始浓度是实验②中氯气初始浓度的

2倍,实验①60min时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;对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,

实验③先达到平衡状态,实验③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。

5.BD解析催化剂参与反应降低活化能，能改变反应历程,A正确;催化剂不影响化学平衡，不能

改变反应物和生成物，故不能影响蛤变,B错误;8h时，根据图像判断反应1、2的产率没有达到最

大，没有保持不变,故未达到平衡状态,C正确力显著低于初,说明在相同的条件下，反应1的反应

速率比反应2慢，反应1的活化能大于反应2的活化能,D错误。

6.答案(1)-25(2)*HCOO+*H-**CO+*H2O

(3)①相该反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动,平衡常数减小②<9.88

③A

解析⑴根据目标反应方程式，由盖斯定律可知,目标反应=②-①-2x③，得出A”=A"2-AHI-2A43=-

25kJmol-1o

(2)该反应过程中反应速率是由慢反应决定，活化能越大，反应速率越慢,根据图像可知，活化能最

大的步骤的方程式为*HCOO+*H►,C0+*H20O

(3)①该反应为放热反应，升高温度，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小，根

据图像可知，曲线〃?表示平衡常数与温度T之间的变化关系。

②根据图2可知,c点的温度高于a点,温度高，反应速率快，即y(a)迄<U(C)*T2时，起始压强2.5MPa,

则CO2的分压为2.5MPax|=lMPa,H2的分压为2.5MPax|=1.5MPa/时,比的转化率为80%,则

出变化分压为1.51\^2、80%=1.21^«^,则达到平衡时^€«、比0也)分压均为0.4MPa,CC)2的

分压为0.6MPa,H，的分压为0.3MPa,4产吗翌吗普=0Ax0AMPa-^9.88MPa2»③达到平

衡时M正户v(逆),K=也?，该反应为放热反应，升高温度火(逆)增大的幅度大于左(正)，平衡向逆反应

k(逆)

方向进行,平衡常数减小，即/越小,1g网逆)越大且增长得快，即点A表示c点的1g网逆)。

B组能力提升练

1.D解析［Cu(H2O)4产呈现蓝色,［CuClF呈现黄色，溶液为绿色是因为［Cu(H2O)4产和［CuCL/同

时存在,A正确;该反应是一个吸热反应，升高温度,平衡正向移动JCuCLf-的浓度增大，溶液变为

黄绿色,B正确;加几滴AgNCh溶液,cr与Ag+反应,cr浓度减小，平衡向逆反应方向移动,［CuC14『-

的浓度减小,［Cu(H2O)4产浓度增大，上层清液为蓝色,C正确;在CU02溶液中加入少量Zn片,Zn

会置换出Cu,Cu2+浓度减小，则［Cu(H2(D)4产、［CuCL/浓度均减小,D错误。

2.C解析离子方程式电荷不守恒且无白色沉淀生成,A错误;实验①、③中cr浓度不同,无法得

出c(NHj)越大，反应速率越快的结论,B错误;实验①、②,溶液中c(NHt)相同，故阴离子种类和浓

度对产生H2的速率有影响,C正确;实验②0.5mol-L-1(NH扪SCU溶液pH<实验③0.1mol-L-1

NH4CI溶液,但是产生氨气的速率更慢,D错误。

3.BC解析本题考查外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响及平衡常数等。

该反应是气体分子数减小的反应，绝热容器中气体压强先增大后减小,说明该反应是放热反

应,AH<0,A项错误;甲容器的温度较高,a、c点气压相等，则c点气体的物质的量较大,B项正确;依

据c点计算，温度不变平衡体系的浓度商不变。利用“三段式”计算，设生成Z的物质的量为］

mol©

2X(g)+Y(g)LZ(g)

起始/mol210

XX

转化/molX

22

XX

c点/mol2-x1I----

22

根据同温同压下气体物质的量之比等于压强比,1"=型，解得月1.5,则c点时X、Y、Z的物质的

3-xp

量分别为0.5mol、0.25mol和0.75molec点时浓度商Q=黑=12,因c点反应尚

未达到平衡,a点反应已达到平衡且a点与c点体系中的压强相等，但由于a点温度高于c点的温

度,a点气体总物质的量较c点小，故a点的平衡常数K大于c点浓度商。，即K>12,C项正确;a、b

均处于平衡状态,b点对应气体物质的量小,温度低，故反应速率a点较大,D项错误。

4.C解析在恒温恒压下，随着反应的进行，气体的物质的量逐渐增大，则容器的容积逐渐增大，起

始时刻和达平衡后容器容积不相等，由于固体物质D的生成，混合气体质量会变化,则当气体的密

度不再变化时，反应一定达到平衡，故A正确;在恒温恒压下，通入贰气压强增大，为了保持恒压，平

衡向气体体积增大的方向进行，则平衡正向移动，达新平衡后B的转化率增大，故B正确;反应开

始时充入2moiA,10分钟后达到平衡时,A的转化率为25%,反应速率为v(A)~=

累着;：=0.05molLlmin”,由速率之比等于化学计量数之比，不考虑反应2中MC)=|v(A)=0.075

molLlmin」,由于反应2:C(g)=2E(g),物质C会有消耗，则10分钟内C的平均速率不等于0.075

故C错误;恒温恒容下，如只发生反应1,达到平衡后,再充入2molC和过量的D,D

是固体，浓度视为常数，则充入2molC即增大生成物浓度,平衡逆向移动，达新平衡后气体中A的

体积分数增大，故D正确。

5.C解析合成氮的反应是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动,NH3的百分含量减小,由曲线

①④可知,々>420℃,A错误;b点时嘿=3.0,故平衡的转化率:a(N2)=a(H2),B错误;升高温度，平衡

逆向移动，化学平衡常数减小，温度不变,平衡常数不变，由A分析可知,公>420℃,故a、b、c、d

四点对应的平衡常数由大到小的顺序为Kb=Kc>Ka>Kd,C正确;催化剂不能使化学平衡发生移动，

故工业合成氨一般以a-铁触媒为催化剂,400~500℃下反应，选取该温度的主要原因不是氨的平

衡产率更高，而是该温度下催化剂的活性最强,D错误。

6.A解析Ni(s)+4CO(g)LNi(CO)Kg)是放热反应,所以升高温度，该反应的平衡常数减小,A正

确;该反应达到平衡时，正逆反应速率相等,4v-RNi(CO)4］=心MCO),B错误;Ni(C0)4的沸点为

42.2℃，将粗锲与CO反应转化成气态Ni(CO)%反应温度应选50℃,C错误;Ni(s)+4C0(g)—

Ni(C0)4(g)的平衡常数K="T：R4〕=2X10-5,第二阶段反应为Ni(C0)4(g)=Ni(s)+4C0(g),该反应

CgU)

的平衡常数KE，；黑［=反，=5xl0t故Ni(C0)4分解率较高,D错误。

7.D解析A点容器容积小，反应物浓度大，反应速率比B点快，平衡前单位时间内的转化率比B

点高，现B点的N0C1转化率比A点高,则表明A点已达到平衡，延长反应时间,N0C1的转化率不

变，故A错误;A点时转化率为5()%,消耗N0C1的物质的量是1mol,平衡时物质的量之和为1

mol+1mol+0.5mol=2.5mol,B点转化率为80%,消耗NOC1的物质的量是1.6mol,平衡时物质的

量之和为0.4m和+1.6mol+0.8moi=2.80101,容器容积:。<匕,则容器内压强4>8,则A、B两点的压

强之比大于25：28,故B错误;由B点转化率为80%,体积增大时压强减小，减小压强平衡正向移

动，转化率增大，则容积为cL的容器NOC1的平衡转化率大于80%,故C错误;A点对应

弋可-2-=；，容积为aL的容器达到平衡后再投入1molNOCK1molNO,^-3^-2-=：=K,

G)22a(£)22a

平衡不移动，故D正确。

8.AD解析由图1可知同一压强下升高温度,C