2021年新高考化学试题分项9 反应速率、化学平衡

专题09反应速率、化学平衡

1.(2021.广东高考真题)反应X=2Z经历两步：①XfY；②Y-2Z。反应体系中X、Y、Z的浓

度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是

3

K

U

B.L时,c(X)=c(Y)=c(Z)

C.t?时，Y的消耗速率大于生成速率

D.t?后,c(Z)=2c0-c(Y)

2.(2021•河北高考真题)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①

M+N=X+Y；②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为v尸kd(M),反应②的速率可表示为V2=k2c2(M)(ki、k2

为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是

A.0〜30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67xl(y8mo].LLminT

B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变

C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z

D.反应①的活化能比反应②的活化能大

3.（2021.浙江高考真题）相同温度和压强下，关于物质端的大小比较，合理的是

A.1molCH4(g)<lmolH2(g)

B.ImolH2O(g)<2molH2O(g)

C.ImolH2O(S)>1molH2O(1)

D.lmolC(s,金刚句>lmolC(s,石墨)

4.（2021•浙江高考真题）一定温度下：在N?O5的四氯化碳溶液（100mL）中发生分解反应:

220,一4NO2+O2O在不同时刻测量放出的。2体积，换算成NQS浓度如下表:

t/s06001200171022202820X

c(N2O5)/(mol-r')1.400.960.660.480.350.240.12

下列说法正确的是

A.6(X)~1200s,生成NO2的平均速率为5.0x107mol-匚|

B.反应2220s时，放出的体积为1L8L（标准状况）

C.反应达到平衡时，v正他。5）=2丫逆（电）

D.推测上表中的x为3930

5.（2021•浙江高考真题）取50mL过氧化氢水溶液，在少量1-存在下分解：2H2。2=2比0+021。在一定温

度下，测得02的放出量，转换成H2O2浓度（c）如下表：

t/min020406080

c/(molL-,)0.800.400.200.100.050

下列说法不正确的是

A.反应20min时,测得0?体积为224mL（标准状况）

B.20~40min,消耗H2O2的平均速率为O.OlOmoLLlminT

C.第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率

D.H2O2分解酶或FezCh代替r也可以催化H2O2分解

6.（2021•浙江高考真题）在298.15K、100kPa条件下，N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）AH=-92.4kJ-rnol-',N2（g）、

H2（g）和NH3（g）的比热容分别为29.1、28.9和35.6JK】molL一定压强下，1mol反应中，反应物［N?（g）

+3H2（g）］、生成物［2NH3（g）］的能量随温度T的变化示意图合理的是

7.（2021.湖南高考真题）已知:A（g）+2B（g）.-3c（g）AH＜（）,向一恒温恒容的密闭容器中充入ImolA

和3molB发生反应，4时达到平衡状态I,在弓时改变某一条件，匕时重新达到平衡状态H,正反应速率随

时间的变化如图所示。下列说法正确的是

fmin

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡

B.时改变的条件：向容器中加入C

C.平衡时A的体积分数。（11）＞。（1）

D.平衡常数K：K(U)<K(I)

1.（2021•阜新市第二高级中学高三其他模拟）CCh是廉价的碳资源，将其甲烷化具有重要意义。其原理是

CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（g）AH<0.在某密闭容器中，充入ImolCCh和4moi比发生上述反应，下列叙述

正确的是

A.反应物的总能量小于生成物的总能量

B.升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷

C.恒温、恒压条件下，充入He,平衡向正反应方向移动

D.在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变，说明已达到平衡

2.（2021.天津高三一模）正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下,

正戊烷的平衡转化率（a）随温度变化如图所示。

名称熔点/℃沸点/℃燃烧热△”/kJ-moH

正戊烷-13036-3506.1

异戊烷-159.427.8-3504.1

下列说法不正确的是

A.正戊烷异构化为异戊烷反应的△“<（）

B.28~36℃时，随温度升高，正戊烷的平衡转化率增大，原因是异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，平

衡正向移动

C.寻找更好的催化剂可使正戊烷异构化为异戊烷的转化率大大提升

D.150℃时，体系压强从lOOkPa升高到500kPa,正戊烷的平衡转化率基本不变

3.（2021•江苏扬州市•高三其他模拟）Ch可用于生产漂白粉等化工产品。Cb的制备方法有：

方法INaC10+2HCl（浓）=NaCl+CLT+H20；

l

方法II4HCl（g）+O2（g）=2H2O（g）+2C12（g）AH=akJmor

上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行。一定条件下，在密闭容器中利用方法II制备Cb,下

列有关说法正确的是

A.升高温度，可以提高HC1的平衡转化率

n(HCl)

B.提高二木，该反应的平衡常数增大

n(0,)

C.若断开ImolH-Cl键的同时有ImolH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态

D.该反应的平衡常数表达式K=

4

C(HC1)-C(02)

4.(2021.浙江高三三模)某化学反应2A(g).B(g)+C(?)在三种不同条件下进行，B、C起始的物质

的量为0。反应物A的浓度(mol-匚i)随反应时间的变化情况见下表，下列说法不正确的是

时间

实验序号浓度010min20min30min40min50min

温度

1800℃1.00.800.670.570.500.50

2800℃1.00.600.500.500.500.50

3820℃1.00.400.250.200.200.20

A.实验1中，前20min中A的平均反应速率为0.0165mol・17,•min”

B.实验1、2中，实验2可能使用了催化剂也可能压缩了体积

C.该反应的AHX)

D.实验3中，在40min时加入一定量的C物质，平衡可能不移动

5.(2021・天津南开中学高三二模)利用传感技术可以探究压强对2NO2(g).、N2O4(g)化学平衡移动的

影响。在室温、lOOkPa条件下，往针中筒充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在U、

t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是

A.B点处NO2的转化率为3%

B.E点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小

C.E、H两点对应的正反应速率大小为VH=VE

D.B、H两点气体的平均相对分子质量大小为MB=MH

6.(2021•重庆高三三模)在甲、乙两个体积固定且相等的容器中发生反应：X(g)+

Y(g)海珍2Z(g)A//=-akJ-mor'(a>0)o在相同温度的条件下，甲、乙两个容器中充入的反应物及c(X)随时间

t的变化分别如表和图所示。下列说法不正确的是

c(X)/(mol*L*)

2.0

一甲

■0

b__________,

0txt,th

容器甲乙

反应物起始量ImolXsImolYImolZ

放出或吸收的热量/kJQiQ2

A.图中b=0.5

B.甲容器平衡后，若再加入l.OmolX、l.OmolY,达到平衡时X的转化率大于50%

C.若甲、乙两容器均在绝热条件下进行，达到平衡后，c,“(X)>1.0mol.LLc乙(X)V0.5moi

D.放出或吸收的热量关系为Qi=2Q2=0.5a

7.(2021•河北唐山市•高三三模)工业上利用NH3对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、

性能可靠的优势。SCR技术的原理为NH3和NO在催化齐iJ(MnO2)表面转化为N2和H2O,反应进程中

的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是

>

这O

喇

混

玄-1

密-T2

-4

-5

-6

反应进程

MnO?

A.总反应方程式为6NO+4NH3^=^5N2+6H2O(AH<0)

B.NaNO是脱硝反应的催化剂

C.升高温度，脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度

D.决定反应速率的步骤是“NH2NO的转化”

8.(2021•江苏盐城市•高三三模)在常压、Ru/TQ催化下，CO2和H2混和气体(体积比1：4)进行反应，测

得CO2转化率、CH4和CO的选择性(即CO2转化生成CH4或CO的百分比)随温度变化如图所示。

ISO2002bO34X)3bO4004b0M«X)oS/6r0

反应I：CO2(g)+4H2(g)<?>CH4(g)+2H2O(g)AWi

反应】I：CCh(g)+H2(g)降？CO(g)+H2O(g)A//2

下列说法正确的是

A.△&、都小于零

B.改变压强，对CO产量没有影响

C(CH4)

C.反应I的平衡常数可表示为K=、如、

c(CO2)c(H2)

D.为提高CH,选择性，可采用控制反应温度、调节压强等措施

9.(2021•辽宁沈阳市•高三三模)乙基叔丁基酸(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂，用

乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE，反应为

C2H5OH(g)+lB(g)/ETBE(g)o向刚性恒容容器中按物质的量之比1：1充入乙醇和异丁烯，在温度

为378K与388K时异丁烯的转化率随时间变化如图所示。下列说法中正确的是

00

80

60

解40

£20

领

一

跺

60120180240f/min

A.正反应为吸热反应

B.A、M、B三点，逆反应速率最大的点A

24

c.388K时，容器内起始总压为PoPa,则Kp=——Pa"

Po

D.容器内起始总压为PoPa,M点时v（IB）=O.OlpoPa/min

10.（2021•辽宁沈阳市•高三三模）我国科学家用S-In催化剂电催化还原CO2制甲酸的机理如图1所示，反

应历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的原子用*标注。下列说法中错误的是

图1图2

A.使用S-In催化剂能够降低反应的活化能

B.制甲酸的决速步骤为HCOO*+H2O+e——>HCOOH*+OH

C.电催化还原CO?制甲酸的副反应AG<0

D.催化剂S?一活性位点在催化过程中的作用是活化水分子

11.（2021•河北唐山市•高三三模）温度工。C,反应CO2+3H2LCH3OH+H2OAW<0中所有物质

均为气态。在起始温度、体积相同（TJC、2L密闭容器）时，发生反应的部分数据见下表：

反应条件反应时间C02/molH2/molCHQH/molH2O/mol

反应I:Omin2600

恒温恒容10min4.5

20min1

30min1

反应n：

Omin0022

绝热恒容

下列说法正确的是

A.对反应I,前lOmin内的平均反应速率v（CH30H）=0.05mol-L?•min」

B.在其他条件不变的情况下，若30min时只向容器中再充入1molCC）2（g）和1molH?O（g）,则平衡正

向移动

C.对于反应I,进行30min时，兄所占的体积分数为30%

D.达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K（I）<K（II）

12.（2021•浙江高三二模）利用催化剂将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,是尾气处理的一种方法，方

程式为：为测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测

2NO+2CO=2CO2+N2O

得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间（S）012345

c(NO)mol-L-1.00x10-34.50xlO-42.50xlO-41.50x10-41.00x1041.00x104

c(CO)molL-13.60x10-33.05x10-32.85x10-32.75x10-32.70x10-32.70x1O-3

下列说法不正确的是；

A.该反应能自发进行，则反应的AH<0

-41-1

B.前2s内的平均反应速率v（N2）=1.875xlOmol-U-s

C.在该温度下，反应的平衡常数K=500

D.在密闭容器中发生上述反应，缩小容积能提高NO转化率

13.（2021•江苏南京市•高三三模）二氧化碳加氢合成二甲醛（CH30cH3）具有重要的现实意义和广阔的应用前

景。该方法主要涉及下列反应：

1

反应I：CO2(g)4-3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH,=-49.OkJ•mol

1

反应II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ.mor

反应HI：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H,O(g)AH3=-24.5kJ»mor'

向恒压密闭容器中按n(CC)2):n(H?)=l:3通入CO2和H2,平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如

图所示。下列有关说法正确的是

20

16

12

8

4

0

450480510540570

温度/K

C(CH3OH)

A.反应I的平衡常数可表示为K=3

C(CO2).C(H2)

B.图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化

C.510K时，反应至CH30cH3的体积分数达到X点的值,延长反应时间不能提高CH30cH3的体积分数

D.增大压强有利于提高平衡时CH30cH3的选择性（CH3OCH3的选择性

0里℃也的物质的量一］0

反应的C0?的物质的量

14.（202L江苏高三二模）CO、CO2分别与H2s反应均能制得粮食熏蒸剂COS,反应如下:

反应I：CO（g）+H2S（g）.-COS（g）+H2（g）AH,平衡常数R

U

反应n：CO2（g）+H2S（g）,-COS（g）+H2O（g）AW2平衡常数K

已知：在相同条件下，口（LHzS）〉喔（ILH2S）。

向两个容积相同的密闭容器中按下表投料（N2不参与反应），在催化剂作用下分别发生上述反应，在相同的

时间内COS的物质的量随温度的变化关系如下图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。

HJL/C

反应I反应II

起始投料COHSNHS

22co22N2

起始物质的量(mol)113113

下列有关说法正确的是

A.曲线d为反应]I的平衡曲线

B.900℃时，平衡常数K]>K”

C.相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到W点

D.恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大N2的物质的量，能提高H2s的转化率

15.(2021.江苏高三三模)二甲醛催化制备乙醇主要涉及以下两个反应：

1

反应I：CO(g)+CH3OCH3(g)=CH3COOCH3(g)；AH^akJ-mol-

反应H：CH3COOCH3(g)+2H2(g)=CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)；AH2=bkJmor'

反应I、n的平衡常数的对数lg&、lg(与温度的关系如图-1所示；固定CO、CH30cH3、H2的原料比、

体系压强不变的条件下，同时发生反应I、H,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图-2所示。

下列说法正确的是

60

50

£40

良30

春20

10

o

30040050060070080090010003004005006007008009001000

温堆/K温度/K

图-1A9-2

A.a>0

B.测得X点CH3cH20H的物质的量分数是10%,则X点反应H有：v正<v逆

C.由CII3COOCH3的曲线知，600K后升高温度对反应I的影响程度大于反应H

D.曲线B表示H2的物质的量分数随温度的变化

16.(2021.吉林松原市实验高级中学高三月考)H2s分解反应：2H2s(g)U2H2(g)+S2(g)在无催化剂及AI2O3

催化下，恒容密闭容器中只充入H2S,在反应器中不同温度时反应，每间隔相同时间测定一次H2s的转化率,

其转化率与温度的关系如图所示：

7o

6o

5o

4o

3o

2O

600700800900100011001200

温度尸C

下列说法正确的是

A.该反应的AH<0

B.由图可知，1100℃时AI2O3几乎失去催化活性

C.不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短

D.A点达到平衡时，若此时气体总压强为p,则平衡常数Kp=0.25p

17.(2021.河北邯郸市•高三三模)已知反应：H2(g)+CO2(g)F±H2O(g)+CO(g)AH>0,时，该反

9

应的平衡常数K='。在工℃、时，分别在四个相同体积的恒容密闭容器中投料，起始浓度如下表所

不：

起始浓度/mokL1

温度/℃容器

H2CO2H2Oco

10.10.100

TiII0.20.100

III0.10.20.10.1

72IV0.040.040.060.06

下列判断正确的是

A.若容器I5min达到平衡，则()~5min内，v(CO)=0.012mol«Ll-min-1

B.CO2的平衡转化率：容器I>容器H

C.容器HI