2023年新高考化学反应速率与化学平衡复习

2023年新高考化学反应速率与化学平衡

1.（2023•山东淄博・统考一模）两个均充有H2s的刚性密闭容器，起始压强均为pkPa,以温

度、AbCh催化剂为条件变量，进行实验：2H2s（g）簿珍2H2（g）+S2（g）,反应相同时间，结果

如图所示。下列说法错误的是

)

7C60

5

CQ

树4

o

群3

o

42

Ho

1

O

6O

0070800900100011001200

温度/℃

A.温度升高，H2s分解的正，逆反应速率均增大

B.900℃,ts后达平衡，山的平均生成速率为［pkPa-sT

c.A12O3催化剂使得正反应的活化能小于逆反应的活化能

D.noo℃,曲线n、ni重合，说明AbCh催化剂失去活性

【答案】C

【详解】A.温度升高，反应速率均增大即H2s分解的正，逆反应速率均增大，故A正确；

B.900℃,ts后达平衡，硫化氢的转化率为50%,则氢气的压强为0.5pkPa,则H2的平均

生成速率为"四包=RkPa-s\故B正确；

ts2t

C.根据图中曲线分析，升高温度，硫化氢的转化率增大，因此该反应是吸热反应，则正反

应的活化能大于逆反应的活化能，而加入AI2O3催化剂使正反应和逆反应活化能都降低，但

正反应的活化能仍大于逆反应的活化能，故c错误；

D.催化剂需要适宜温度，在1100℃,曲线n、III重合，说明ALO3催化剂可能几乎失去活

性，故D正确。

综上所述，答案为C。

2.（2023春•湖北武汉・高三华中师大一附中校联考阶段练习）某实验小组为模拟汽车尾气（含

煌类、CO、NO等物质）无毒化处理，在绝热的刚性容器中充入ImolCO和ImolNO发生反

应2co（g）+2NO（g）.¥^N2（g）+2CO2（g）AH<0,已知容器内起始压强为pkPa,一

段时间后达到平衡测得容器内压强为0.8pkPa,下列说法正确的是

A.向容器内再充入ImolCO和ImolNO,该反应的平衡常数不变

B.向容器内充入He,使容器内压强增大，可提高该反应的速率

C.若用C^O参加反应，一段时间后I'。可能存在于CO、NO、CO?中

D.平衡时，NO的转化率为80%

【答案】C

【详解】A.向容器内再充入ImolCO和ImolNO,平衡向正向移动，容器内温度升高，该

反应正向放热，平衡常数随温度升高而减小，A错误；

B.向容器内充He,使容器内压强增大，反应物和生成物的浓度不变，不影响该反应的反

应速率，B错误；

c.CC>2中两条C=o双键完全相同，逆向反应提供。原子机会相同，NO和CO中也可能存

在18。,C正确;

D.反应过程中温度不断变化，压强之比不等于物质的量之比，无法求得NO具体的转化率，

D错误；

故答案为：Co

3.（2023秋・辽宁葫芦岛•高三统考期末）在容积均为1L的密闭容器M（500℃,恒温）、N（起

始500℃,绝热）中分别加入ImolNq、4moicO和相同催化剂，发生反应：

N2O（g）+CO（g）CO2（g）+N2（g）AHO实验测得M、N容器中N?。的转化率随时间

的变化关系如图。下列说法错误的是

0100200300400t/s

A.该反应的AH>0

B.500C该反应的化学平衡常数K约为0.022

C.M容器中N。的转化率随时间的变化关系是图中的曲线b

D.反应平衡后，向N容器中再加入ImolN?。、4molCO,N?。的平衡转化率减小

【答案】A

【详解】A.两容器的起始温度相同，如图所示，0~100s内，曲线a的N?O的平衡转化率

较高，则曲线a的反应速率较快，说明曲线a的温度较高，则该反应是放热反应，AH<0,

A错误；

B.根据曲线b,达到平衡时N2O的转化率为25%,则

N2O(g)+co(g).CO2(g)+N2(g)

起始浓度mol/L14°,500℃该反应的化学平衡常数

变化浓度mol/L0.250.250.250.25

平衡浓度mol/L0.753.750.250.25

0.25mol/Lx0.25mol/L

K约为=0.022,B正确;

0.75mol/Lx3.75mol/L

c.反应为放热反应，则N(起始500℃,绝热)容器的温度会升高，反应速率加快，故N容

器中N2o的转化率随时间的变化关系是图中的曲线a,M(500容器。C,恒温)容器中N2O的

转化率随时间的变化关系是图中的曲线b,且温度升高，N2O的平衡转化率降低，C正确；

D.反应为气体分子数不变的反应，若为恒温容器，平衡不移动，但N容器为绝热容器，再

加入ImolN?。、4molCO,反应放热，平衡逆向移动，N?。的平衡转化率减小，D正确；

答案选A。

4.(2023・广东深圳•高三统考专题练习)某固定容积的密闭容器中发生反应

C(s)+CO2(g)2CO(g)o现向该容器内充入LOmoLP的CO2，反应过程中气体体积分

数随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是

faMlAWrya/%。

］00.牛一_,--«

叫、/co

$叫八e

20.0f-X

0Ji---------------------*，-

，的I)“nun

A.Omin时，CO2的转化率为25.0%

B.tzmin时，该反应体系未处于平衡状态

C.tsmin时，向该容器中再充入CO?和CO各LOmobLT,平衡正向移动

D.t3min时，该反应的Kp=24.0p总［气体分压(p分尸气体总压(pQx体积分数］

【答案】D

【详解】A.设容器体积为VL,则反应初期n(CO2)=Vmol,timin时参加反应的CO2为nmol,

V-n

根据反应方程式可知生成的CO为2nmol,CO2体积分数60%,则一二xl00%=60%解得

v-n+2n

n=0.25V,则82的转化率为"也叫xl00%=25%,A正确;

Vmol

B.平衡时各组分的体积分数保持不变，故tzmin时，该反应体系未处于平衡状态，B正确;

C.t3min时参加反应的CO2为bmol/L,根据反应方程式可知生成的CO为2bmol/L,CO

体积分数96%,则欠*100%=96%解得b"0.9moi/L,则c(CC>2)=0.1mol/L,c(CO)=1.8mol/L,

1-b

平衡常数K=笔秒=至=32.4,加入CO2和CO各lOmoLL〕Q=^®7.1<K,平衡向

eg)0.11.1

正反应方向进行，C正确;

K-96Pj=23.op

D.13min时，该反应的Kp=总，D错误;

P(CO2)0.04%

故答案为：D»

5.（2023•广东湛江•统考一模）氨气在工业上应用广泛，已知反应

N2（g）+3H2（g）.-2NH3（g）AH<0,反应相同时间，NH3的体积百分数随温度的变化

情况如图所示，下列相关描述正确的是

A.线上的点均代表平衡时刻的点B.逆反应速率：va>vd

C.b点时vjv逆D.平衡常数值：Kc>Kd

【答案】D

【分析】由图可知，c点氨气的体积百分数最大，说明反应达到平衡，则c点以前为平衡的

形成过程，c点以后为平衡的移动过程。

【详解】A.由分析可知，c点以前均未达到平衡，故A错误；

B.温度越高，反应速率越快，则d点逆反应速率大于a点，故B错误；

C.由分析可知，b点反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，故C错误；

D.该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，由分析可知，

c点以后为平衡的移动过程，则c点平衡常数大于d点，故D正确；

故选D。

6.（2023春•湖北武汉•高三华中师大一附中校联考阶段练习）一定温度下，向容器相同的恒

容密闭容器中充入ImolM和W的混合物气体和4molN,发生如下反应

反应I.M（g）+N（g）.P（g）+Q（g）AHt<0

反应H.M（g）+3N（g）+W（g）tP（g）+Q（g）AH2<0

实验测得起始充入的噗?与M和W的平衡转化率的关系如图所示。下列说法正确的是

n（W）

n(M)

A.曲线L1表示起始充入的一悬与M的平衡转化率的关系

n(W)

B.x>l

C.若M和W的转化率均处于b点状态时，反应I和II均存在V正〉V逆

D.若缩小容器的容积，达到新平衡后P的体积分数与原平衡相等

【答案】B

“(M)

［详解］A.W只是n的反应物，木J增大,W的平衡转化率增大，LI表示起始充入的木J

与W的平衡转化率的关系，A项错误；

B.根据2个反应方程式可知，当x=l时，即M和W等物质的量，M的平衡转化率大于W,

当x>l时，M的平衡转化率才可能等于W,B项正确；

C.对于反应1:VjE<%,对于反应II:匕£>V逆，C项错误；

D.缩小容器体积，反应II正向进行，M减小，Q增多，反应I逆向进行，P的体积分数改

变，D项错误；

故选B。

7.(2023・湖南衡阳•校联考二模)为探究温度、浓度对铝和碳酸钠溶液反应的影响，某兴趣

小组查询了相关资料，并进行了实验探究。以下三组实验均采用了相同形状且等质量的打磨

后的铝片。

【文献资料】

(I)铝和碱液的反应实质是铝先和水反应生成A1(OH)3和Hz,生成的A1(OH)3和OH-反应生

成网(OH)J而溶解。

(n)碳酸氢钠溶液常温下就能缓慢分解，温度越高分解速率越大。

温

实c(Na2co3)/V(Na2c。3)溶

度/实验现象

验(mol/L)液/mL

℃

©250.55有细小的气泡

有较多气泡，气体不能使澄清石灰水变浑

②25a5

浊：用试管收集的气体靠近火焰有爆鸣声

有大量白色絮状沉淀和气泡，气体可使澄清

③802.05石灰水变浑浊；气体通过NaOH溶液除杂后

用试管收集，靠近火焰有爆鸣声

下列说法错误的是A.a=2.0

B.实验①②中未见白色絮状沉淀可能是因为铝与水反应生成的氢氧化铝附着在铝表面，阻

止了反应的进一步进行

C.实验③的反应速率比实验②更大的原因之一是实验③中OH浓度更大

D.实验③中的气体为CO?、比混合气体，白色沉淀的产生可能是由于CO2往溶液上方移动

时与［A1(OH)4］反应生成

【答案】B

【详解】A.实验需控制单一变量，②和③温度不同，因此a=2.0,故A正确；

B.实验①②中未见白色絮状沉淀的原因是铝与水反应生成AKOH%,碳酸根离子水解产生

OH-,A1(OH)3和OH-反应生成［A1(OH)4『溶解，故B错误；

C.实验③的反应速率比实验②更大的原因有两点：温度升高，温度升高促进平衡

CO^+H2OHCO；+OH-正向移动导致0H-浓度增大，故C正确；

D.由实验现象可知实验③中的气体为CO?、凡混合气体，80℃时碳酸氢钠溶液分解产生

C02,CO?往溶液上方移动时与［A1(OH)4「反应生成白色絮状沉淀A1(OH)3,故D正确；

故答案为B。

8.(2023•河北衡水•河北衡水中学校考一模)NO与02混合后可发生反应①2N0(g)+Ch

(g)=2NO2(g)和②2NCh(g)--N2O4(g)AH<0,现使一定量的NO与足量O2在恒容密闭容器

中充分反应，测得含氮的物质的量浓度c随时间t的变化曲线如图所示。已知t4时刻某一外

界条件发生改变。下列说法中错误的是

A.曲线b为c(NC)2)随t的变化曲线

B.时间段，反应①用NO表示的化学反应速率为¥010111111亩」

C.4时刻NO、NCh、N2O4的消耗速率大于生成速率

D.反应②的平衡常数g>4

【答案】C

【分析】反应①迅速反应，反应②为可逆反应，则反应①生成的NC>2部分转化为N2O4,所

以反应过程中NO逐渐减少，N02的量先增加后减少，N2O4的量逐渐增加，即图中曲线a、

b、c分别代表的物质是NO、NO2>N2O4O

【详解】A.据分析，曲线b为c(NC>2)随t的变化曲线，A正确；

B.根据原子守恒知，任何时刻都有c(NO)+c(NO2)+2c(N2C>4)=2.0mol/L,由于h时c(NC)2)

=1.1mol/L,C(NOO4)=C(NO)=Xmol/L,又2NC>2(g).-N2O4,则x+2x=2-l.1,故c(N2()4)=c(NO)

2—Q3i7

=0.3mol/L,所以。~4时间内，反应①用NO表示的化学反应速率为一-一=~—

4h

(mol-L'-min1),B正确；

C.由图可知，t2时刻NO完全消耗，不再生成，c(NCh)仍在减小，其消耗速率大于生成速

率，C(N2C)4)在增加，其消耗速率小于生成速率，C错误；

D.t4瞬间，C(N2C)4)和C(NCh)均不变，然后C(N2O4)增大，C(NCh)减小，可知改变的条件为

降温，降低温度，平衡正向移动，所以平衡常数增大，即K(t5)>K(t4)=K(ti),D正确；

答案选C。

9.(2022秋・山东青岛・高三青岛二中校考期中)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

-1

反应II：CH3COOCH3(g)+2H2(g)=CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)AH2=bkJ-mol

反应I、II的平衡常数的对数IgKi、lgK2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、II,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

6

%5

、

龄

求4

酮

«3

眼2

聚

3004005006007008009001000

团c温度/K

A.a>0

B.600K后升局温度，CH3coOC%的物质的量分数降低原因是反应H平衡右移

C.测得X点CH3cH20H的物质的量分数是10%,则X点反应II有：vQv逆

D.曲线B表示H2的物质的量分数随温度的变化

【答案】C

【详解】A.由图可知：温度升高，坨冷减小，则平衡常数Ki减小，说明温度升高，化学

平衡逆向移动，逆向是吸热反应，则该反应的正反应是放热反应，所以a<0,A错误；

B.由图1可知，反应I、II均为放热反应，升高温度，化学平衡均逆向移动，由图2可知

升高温度后乙酸乙酯的降低速率大于甲醇的降低速率，600K后升高温度对反应I的影响程

度大于反应II,B错误;

C.X点对应反应温度为400K,由图可知：X点乙醇物质的量分数小于平衡时乙醇的物质

的量分数，说明此时反应未达平衡状态，反应正向进行，逆，C正确；

D.B曲线随温度升高，物质的量分数升高，当温度高于600K时，反应II几乎不发生，只

考虑反应I的情况下，温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳或甲醛物质的量分数升高，故曲

线B表示一氧化碳或甲醛的物质的量分数随温度的变化，D错误；

故合理选项是C。

10.(2023春・北京海淀•高三北京二十中校考开学考试)中国科学家在淀粉人工光合成方面

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).CH30H(g)+H2O(g)NHi=-49.4kJ/mol

②CO2(g)+H2(g)a-CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ/mol

其他条件不变时，在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正理的是

%

—CO1的转化率

*

¥—O—CHQH的选界性二<

“

“u

3

««t

期£

£=

30JMO

020o

1H

U

n(生成CH30H消耗的CO?)

【注】CH30H的选择性=xlOO%

n(反应消耗的C02)

A.CO(g)+2H2(g)CH30H(g)AH=-90.6kJ/mol

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CH30H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

【详解】A.根据盖斯定律，反应CO(g)+2H?(g).CH30H(g)可由反应①-反应②得到，则

该反应AH=A//,-A//2=-49.4kJ/mol-41.2kJ/mol=-90.6kJ/mol,反应的热化学方程式：CO(g)

+2H2(g)CH30H(g)AH=-90.6kJ/mol,故A正确；

B.催化剂能降低反应所需活化能，同时提高活化分子百分数，从而加快反应速率，故B正

确；

C.增大压强使反应①平衡正向移动，有利于反应向生成CH30H的方向进行，故C正确；

D.反应②吸热，反应①放热，温度较高时对吸热反应的影响大于对放热反应的影响，故D

错误；

故选：D。

11.(2023・广东佛山・统考一模)向1L的恒容密闭容器中加入ImolX和3moiY,发生反应

X(g)+3Y(g)2Z(g),X的转化率a随温度t的变化如图所示(不同温度下的转化率均为反应

第lOmin数据)。下列说法正确的是

A.a点的反应速率u(Z)=0.03mol-LT-minT

B.a、b、c点对应的。(Y)逆大小关系为：b>c>a

C.c点时，每消耗3moiY的同时，消耗2molZ

D.若将容器体积扩大为2倍，则c点对应温度下的a(X)增大

【答案】C

【详解】A.由题干图像信息可知，a点X的转化率为30%,故a点X的反应速率为：

u(X)=器当=0.03moi1,min1根据反应速率之比等于化学计量系数之比，故a点的

反应速率u(Z)=2u(X)=2x0.03molL^min1=0.06mol-U1.min1,A错误；

B.由题干图像信息可知，a、b两点lOmin时未达到平衡，而c点lOmin时达到平衡，温度

越高正、逆反应速率越快，故a、b、c点对应的。(Y)逆大小关系为：c>b>a,B错误；

C.由题干图像信息可知，c点时反应达到化学平衡，故有每消耗3molY的同时消耗2molZ即

正、逆反应速率相等，C正确；

D.由反应方程式可知X(g)+3Y(g).，2Z(g)正反应是一个气体体积减小的方向，若将容器体

积扩大为2倍，即减小容器压强，平衡逆向移动，则c点对应温度下的a(X)减小，D错误；

故答案为：Co

12.(2023.重庆沙坪坝.高三重庆南开中学校考阶段练习)恒压条件下，将A、B按一定比例

和流速通过装有催化剂的反应管只发生以下两个反应：

反应I：A(g)+2B(g),C(g)+D(g)<0

反应II：A（g）+4B（g）.E（g）+2D（g）AH,<0

相同时间内测得A的转化率及C、E的选择性瞰1?但）生成Xi。。%与反应温度的关系如

LMA）转化」

图所示。下列说法正确的是

9960

反应温度AC

A.194℃时，保持其他条件不变，增大气体流速，E的产率增大

B.190〜198℃范围内，升高温度，物质A的平衡转化率一定增大

C.X点可推断此时n（A）剩余:n（E）生成=6:97

D.Z点对应的所有生成物中，D的体积分数最小

【答案】C

【详解】A.194℃时，保持其他条件不变，增大气体流速，反应物与催化剂接触时间少，E

的产率减小，故A错误；

B.两个反应均为放热反应，190〜198℃范围内，升高温度，平衡逆向移动，平衡转化率随

温度的升高而降低，故B错误；

C.由图可知X点时，A的转化率为97%,物质C的选择性为50%,则物质E的选择性也

为50%,设A的起始物质的量为lOOmol,两反应消耗的A为97mo1,剩余A为3mol,则

反应n中消耗的A为48.5mol,生成E的物质的量为48.5mol,n（A）剩余:n（E）生成=6:97,

故C正确；

D.Z点对应的所有生成物中，由于两反应均生成D,则D的物质的量最大，又因为此时C

的选择性大于50%,可知C的物质的量大于E的物质的量，则E的体积分数最小，故D错

误；

故选：Co

13.（2023・重庆渝中•高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）已知CH4（g）+CC）2（g）灌诊

2CO（g）+2H2（g）AH>0„在密闭容器中充入等体积的反应物，测得平衡时CO2、H2的气体压

强对数有如图所示关系，压强的单位为MPa。下列说法错误的是

(

X

K

&

2

A.a点时对应的Kp=2(MPa)

64

B.TI>T2

C.c点对应的p(CC)2)=1000MPa

D.当容器中CH4与CO的压强比为1：2时，不能说明该反应达平衡状态

【答案】A

【详解】A.由a点对应坐标可知，平衡时，0(国)=09。)=&6MPa,

^2(CO)-P2(H)

MCHj=y?(C0)=100MPa,2=0.01(MPa)2故A错误;

2MCOJMCHJ

B.取相同IgMCO?),该反应是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，炮可风)增大，则

有工>工，故B正确；

C.在与条件下达平衡时，由(2,0)可得，p(H2)=jp(CO)=lMPa,p(CH4)=p(CO2)=100

p-(CO)-P2(HJ.

MPa,则4=/，「J:<-10-(MPa)c,温度相同，/相同，则由c点对应的

p(CO2)-^(CH4)

p(H2)=p(CO)=屈MPa,可得p(CH4)=p(C02)=1000MPa,故C正确；

D.由CH,与CO的压强比为1：2不能得出此时/与v逆相等，故D正确；

故选Ao

14.(2023・河北衡水・河北衡水中学校考一模)一定温度下，向四个容积不等的恒容密闭容器

中分别通入2moiNOCl(g),发生反应2NOCl(g).2NO(g)+Cb(g)otrain后，四个容器中

NOC1的转化率如图所示。下列叙述正确的是

fNOCl的转化率

0.7

0.6

0.5»a

容器体积/L

A.Vi：V2=27：10

B.b、d两点的压强相等

C.c点对应容器中，v正=丫逆

D.t〜(t+2)min内，a点的净反应速率小于d点

【答案】D

【详解】A.根据已知条件列出Vi时“三段式

2NOCl(g)^2NO(g)+Cl2(g)

起始(mol)200

转化(mol)110.5

平衡(mol)11

0.5

2

C(C12)C(NO)__Q,5

平衡常数K=

C2(NOCI)pj-V

V2时“三段式

2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)

起始(mol)200

转化(mol)1.21.20.6

平衡(mol)0.81.2

0.6

"x|‘1.2、

C(C1)C2(NO)_V

221।272705

-。日声木亦求面在粉木亦[rill..............—^―

2。八，血皮小戈，1侠T吊双戈，火」-

一因c2(NOCl)2U\*2*1

Vi：V2=10：27,故A错误；

B.b、d两点NOCI的转化率相等，则tmin后气体总物质的量相等，由于V»V2,则b点

的压强大于d点，故B错误；

C.c点NOC1的转化率转化率最高，但不能确认tmin后转化率是否会再升高，不能说明该

点是平衡点，丫正=丫逆，故C错误；

D.体积越大反应速率越小，a点体积小于d点，tmin后a点的转化率小于d点，说明a点

达到平衡状态，t〜(t+2)min内，a点的净反应速率为。小于d点，故D正确；

故选D。

15.(2023・湖南•校联考模拟预测)向2L容器中充入ImolCOz和2molH?,发生反应

CO式g)+3H式g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,测得反应在不同压强、不同温度下，平衡

混合物中CH30H体积分数如图I所示，测得反应时逆反应速率与容器中qCHjOH)关系如

图II所示。下列说法正确的是

A.AH>0

B.p,<p2

C.K(C)>K(A)=K(B)

D.图H中当x点平衡体系升高至某一温度时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可能是d

【答案】D

【详解】A.根据图1可知升高温度甲醇的含量降低，说明温度升高平衡逆向进行，反应为

放热反应，AH<0,A错误；

B.正反应体积减小，温度不变时增大压强平衡正向进行，甲醇含量增大，所以Pi>Pz，B

错误；

C.升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，由图可知，反应温度：B>A

>C,则A、B、C三点对应的平衡常数K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序排列为K

(C)>K(A)>K(B),C错误；

D.升高温度，正、逆反均应速率增大，反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，甲醇的

浓度减小，则新平衡点可能是图中d点，D正确；

故答案为D。

16.(20