2023届高考化学总复习七化学反应速率和化学平衡（老高考新教材）

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Omin20min40min60min80min

编号

积/cm-31

C(NH3)/(10-mol-L)

①a2.402.001.601.200.80

②a1.200.800.40X

③2a2.401.600.800.400.40

A.实验①,0~20min,v(N2)=1.00xl0-5mol-L'-min1

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.(2022湖南永州二模，改编)335℃时,在恒容密闭反应器中GoHi8⑴催化脱氢的反应过

程如下：

反应l:CioHi8(l)^CioHi2(l)+3H2(g)AHi

反应2:CioH12(1)ioH8(l)+2H2(g)Aft

测得CI0H12和C10H8的产率汨和九2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AHi、△也可能减小

C.8h时，反应1、2都未处于平衡状态

D.xi显著低于必说明反应2的活化能比反应1的小

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。

(1汨2还原CO2制CH4的部分反应如下：

1

@CO2(g)+H2(g)^^CO(g)+H2O(g)AHi=+41kJ-mol-

1

②COg+SHzg—^CHUg^HzCKg)AH2=-246kJ-mol-

@CO(g)+H2(g)-C(s)+H2O(g)

A//s=-131kJmor1

反应2c(s)+2H2O(g)-CH4(g)+CCh(g)的△"=kJmol'o

(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）4F+和[CuCL产同时存在

B升高温度，溶液变为黄绿色平衡正移JCuCL户的浓度增大

C加儿滴AgNO,溶液，静置，上层清液为蓝色平衡逆移,[CuCk产的浓度减小

D加少量Zn片，静置，上层清液为浅黄绿色平衡正移,[CuC14p-的浓度增大

2.某小组同学设计实验探究镁与筱盐溶液的反应，记录如下:

实验编号①②③④

111

溶液种类1mol-L-NHJCI0.5mol-L-(NH4)2SO40.1mol-L-NH4CIH2O

m(Mg)/g0.480.480.480.48

M溶液)/mL100100100100

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+NH*+2H20—Mg2++2NH3-H2O+H2T

B.由实验①、③可得，溶液中c（NHt）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H2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.（2022广东茂名五校联盟第三次联考）一定条件下，丙烯（CH2=CHCH3）和HBr发生的两

个可逆反应的能量变化如图所示,已知第H阶段中两个可逆反应最终均达到平衡状态，下

列说法正确的是（）

+

CH2cH2cH,+Br-

用3cHe凡+Br、

混BrCH2cH2cH3

CH2=CHCH3:、0;澳丙烷)

+HBriX,CH,CHBrCH3

第i阶段|第n阶段一—（2-溟丙烷）

反二历程

A.稳定性:1-滨丙烷＞2-7臭丙烷

B.平衡后产物的质量:1-澳丙烷＜2-澳丙烷

C.平衡后降低温度,2-滨丙烷的产率降低

D.第II阶段的速率决定着生成1-澳丙烷反应的速率快慢

4.（2022河北邯郸六校联考）已知:N2（g）+3H2（g）=^2NH3（g）\H=-mkJmol^o在2L密

闭容器中通入3molH2和1molN2,测得不同温度下,NH3的产率随时间变化如图所示。

下列有关说法正确的是（）

0O

9O

8O

ae/7O

C6O

H5O

N

B4O

3O

2O

1O

10152025303540

时间/min

A.A//>0,72>TI

B.达到平衡时,TI温度对应反应放出热量为mkJ

C.平衡时，通入氤气平衡正向移动

D.平衡常数:Ka<K

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［端］之间的关系如下图。下列说法正确的是（）

咿2）

箜

京

50

士30

r

w3®420℃,40MPa

名（）℃

姻2350,20MPa

③350°C,10MPa

详

④To,40MPa

〃（乩）

n（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广东六校第四次联考）已知（HF）2（g）=^2HF（g）△”>（）,平衡体系的气体总质量

0”总）与总物质的量（〃总）之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确

的是（）

A.温度:力〈乃

B.平衡常数:K(a)=K(b)<K(c)

C.反应速率:v正(a)>uMb)

m产,

D.当一^=30gmoH时,〃(HF)：/?[(HF)]=1：1

71总2

7.恒温密闭容器发生可逆反应:Z(?)+W(?)==X(g)+Y(?)在n时刻反应达到平衡，在

£2时刻缩小容器容积J3时刻再次达到平衡状态后不再改变条件。下列有关说法正确的

是()

A.该条件下,Z和W中的一种可能为气态

B.Aw2时间段与△时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不相等

C.若在该温度此反应平衡常数表达式为K=c(X),则九72时间段与△时刻后的X浓度不

相等

D.若该反应AH〉。,则该反应的平衡常数K随温度升高而增大

8.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)『^

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()

100

近90

斌80

冬70

需60

及50

S40

§30

£20

010

o250300350400450500550

温度GC

图1

A.该反应的AH<0;pi>p2>p3

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）=2以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我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）

A/7i=+57kJmol-1

11.203（g）—302（g）

△氏=-242.6kJ-mol-1

III.2N2O5（s）^4NO2（g）+O2（g）

△为=+56.8kJ-mol-1

IV.N2O4（g）+O3（g）^^N2O5（S）+O2（g）AH40

（I）则反应W的

（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网2。4）随温度变化的曲线如图甲所示［考虑

N2O4（g）'---12NO2（g）］:

(

dW

zX

)O

sB

姆B

中

中

。

①反应IV中,a点的v（正）（填“>”“〈”或"="）贝逆）。

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p\MPa的过程中研。3）逐渐增大的原因:o

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IV以压强表

示的平衡常数K,,=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(Agf十)ec：(?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.B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正确。

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.B解析1-澳丙烷具有的总能量高于2-；臭丙烷，能量越高物质越不稳定，故稳定性:1-澳丙烷＜2-

澳丙烷,A错误;生成1-；臭丙烷的活化能高于生成2-澳丙烷的活化能，活化能越大该反应越难进

行，故平衡后产物的质量:1-漠丙烷＜2-澳丙烷,B正确;生成2-澳丙烷的正反应是一个放热反应，故

平衡后降低温度,2-；臭丙烷的产率升高,C错误;生成1-澳丙烷的第I阶段的活化能高于第II阶段,

活化能越大反应速率越慢,慢反应才是决定一个多步反应总反应速率的关键，故第I阶段的速率

决定着生成1-;臭丙烷反应的速率快慢,D错误。

4.D解析根据“先拐先平数值大”知,TI<T2,升高温度平衡逆向移动,A”<O,A错误;该反应是可逆

反应,转化率达不到100%,达到平衡时,温度对应反应放出热量少于mkJ,B错误;平衡时，通入

鼠气容器压强增大，但是反应物和生成物的分压不变，平衡不移动,C错误;化学平衡常数只与温度

有关,温度不变化学平衡常数不变，由A项分析可知TI<T2,AH<0,则平衡常数:Ka<K,D正确。

5.C解析合成氨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分析可知为>420℃,故a、b、c、d

四点对应的平衡常数由大到小的顺序为Kb=K>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,400~50()°C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.D解析b、c两个点的压强相同，石温度下c点对应的平均摩尔质量大于「温度下b点对应

的平均摩尔质量，反应前后气体总质量保持不变，平均摩尔质量大说明气体总物质的量小，即一温

度时，平衡向逆反应方向移动，不<力,A错误;由于温度72<，,该反应的正反应为吸热反应，温度越

高，平衡常数K越大，则平衡常数K(a)=K(c)<K(b),B错误;b点对应的温度力和压强大于a点对应

的温度石和压强，温度越高、压强越大，反应速率越快,所以反应速率vMa)<i，，Kb),C错误;当

—=30gmol-1时，设HF物质的量为xmol,(HF)2的物质的量为y

n&

mol,xm°lx20gmol：+)，mo,40gmo「i=30-，解得天；]：1,”(HF)：M[(HF)，]=1：1,D正确。

xmol+ymol

7.D解析根据题图可知，正反应速率不随反应时间和压强的改变而改变，故Z和W都不是气

体,Y的状态不确定,A错误。结合题图可知，若Y不是气体，产物只有X,反应过程中气体的摩尔

质量始终不变，若Y是气体，由于生成的X和Y之比为1：1,气体平均摩尔质量不会改变，所以两

时间段反应体系中气体的平均摩尔质量一定相等,B错误。由于化学平衡常数只与温度有关，该

温度下平衡常数K=c(X)是定值，则KF时间段与“时刻后的c(X)相等,C错误。若该反应AH>0,

则升高温度平衡正向移动，平衡常数增大,D正确。

8.D