考点巩固卷10 化学反应速率与化学平衡（二）（原卷版）

第页考点巩固卷10化学反应速率与化学平衡（二）考点04化学反应的方向、化学反应的调控（限时：25min）考法01化学反应的方向考法02化学反应的调控考法03等效平衡考点05化学反应速率与化学平衡图像（限时：25min）考法01化学反应速率相关图像考法02化学平衡相关图像考法03多重平衡图像分析考点04化学反应的方向、化学反应的调控考法01化学反应的方向1．下列过程是非自发的是（）A.水由高处向低处流 B.氯气和溴化钾溶液的反应C.铁在潮湿空气中生锈 D.室温下水结成冰2．反应进行的方向是化学反应原理的三个重要组成部分之一。下列说法中正确的是（）A.ΔH>0B.根据反应的自发性可以预测该反应发生的快慢C.可逆反应正向进行时，正反应具有自发性，ΔHD.常温下，反应Cs+3．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。一定条件下，下列反应不能自发进行的是()A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0B．2CO(g)=2C(s)＋O2(g)ΔH>0C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0D．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH>04．硅是大数据时代的关键材料。工业上常在1800～2000℃时，用碳单质还原的方法制取单质硅。涉及反应的相关数据如表所示。下列说法正确的是()反应ΔH/(kJ·mol－1)ΔS/(J·K－1mol－1)反应(1)：SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)＋687.27359.04反应(2)：SiO2(s)＋C(s)=Si(s)＋CO2(g)＋514.85183.35A.反应(1)可证明Si的还原性大于CB．生活中利用单晶硅良好的导光性能作光导纤维C．工业生产条件下反应(2)无法自发进行D．C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝－172.42kJ·mol－15．已知合成氨反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，ΔS＝－200J·K－1·mol－1。(1)合成氨反应在常温下(填“能”或“不能”)自发。(2)温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500℃。考法02化学反应的调控6．工业合成氨的流程图如图所示。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是（）A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒B.步骤②“加压”可以加快反应速率，但压强过高，氨的产率会降低C.步骤③中一般选择控制反应温度为400∼D.步骤④、⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本7．乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，也是一种重要的化工原料，而且是绿色能源之一。据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)，下列叙述错误的是()A．使用Cu­Zn­Fe催化剂可大大提高生产效率B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率8．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197.8kJ·mol－1。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是()温度/K压强/(105Pa)1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0A.一定压强下降低温度，SO2的转化率增大B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高9．“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法，在生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下：主反应：3C4H8(g)4C3H6(g)；副反应：C4H8(g)2C2H4(g)。测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图甲和图乙所示：(1)平衡体系中的C3H6(g)和C2H4(g)的质量比是工业生产C3H6(g)时选择反应条件的重要依据之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，据图甲和图乙判断，反应条件应选择________(填字母)。A．300℃、0.1MPa B．700℃、0.1MPaC．300℃、0.5MPa D．700℃、0.5MPa(2)有研究者结合图甲数据并综合考虑各种因素，认为450℃的反应温度比300℃或700℃更合适，从反应原理角度分析其理由可能是_________________________________________________________________________________________________________________。10．工业上利用CO2可以制备甲醇，某一刚性容器中充入1molCO2和3molH2，在催化剂存在的条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。反应1：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1反应2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2已知：CH3OH选择性＝eq\f(n(CH3OH),n(CH3OH)＋n(CO))，反应1、2分别为，(填“放热”或“吸热”)反应，有研究表明，在原料气中掺入适量的CO有利于提高CH3OH选择性，说明其可能的原因是，有利于提高CH3OH选择性反应条件还可以是(填序号)。A．高温高压 B．高温低压C．低温高压 D．低温低压考法03等效平衡11．在相同温度下，分别将1molSO2和0.5molO2充入a、b两容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0，a容器保持容积不变，b容器保持压强不变，分别达到平衡状态。下列在平衡状态的比较中正确的是()A．SO2的转化率：a>bB．SO2的体积分数：a>bC．反应速率：a>bD．能量变化：a>b12．一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)，现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，均在700℃条件下开始反应。达到平衡时，上述三个过程对应的能量变化值分别为Q1、Q2、Q3，下列说法正确的是()A．2Q1＝2Q2<Q3B．容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量高C．容器Ⅰ中反应的平衡常数比容器Ⅱ中反应的平衡常数小D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于113．某温度下，在一容积可变的密闭容器里，反应2A(g)B(g)＋2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是()A.充入1mol稀有气体氦(He)，平衡将不发生移动B.充入A、B、C各1mol，平衡将向正反应方向移动C.将A、B、C各物质的物质的量都减半，C的百分含量不变D.加入正催化剂，正、逆反应速率均加快，平衡向逆反应方向移动14．(2024·湖南衡阳一中模拟)100℃时，向某恒容密闭容器加入1.6mol·L－1的Q后会发生如下反应：2Q(g)M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是()A．从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)＝0.02mol·L－1·s－1B．a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b)C．用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率：v(ab)>v(bc)＝0D．其他条件相同，起始时将0.2mol·L－1氦气与Q混合，则反应达到平衡所需时间少于60s15．一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCH3OHCH3OCH3H2OⅠ3870.200.0800.080Ⅱ3870.40Ⅲ2070.200.0900.090下列说法正确的是()A．该反应的正反应为吸热反应B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C．容器Ⅰ中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D．若起始时向容器Ⅰ中充入0.15molCH3OH、0.15molCH3OCH3和0.10molH2O，则反应将向正反应方向进行考点05化学反应速率与化学平衡图像考法01化学反应速率相关图像1．在某一恒温容积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＜0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。下列说法不正确的是()A．t0～t1时，反应速率：v(正)>v(逆)B．Ⅰ、Ⅱ两过程分别达到平衡时，A的体积分数：φ(Ⅰ)＝φ(Ⅱ)C．t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加入A物质D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：KⅠ＝KⅡ2．反应N2g+3HA.t0～t1 B.t2～3．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝eq\f(a－b,t1)mol·L－1·min－1C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小4．在一定温度下，在容积固定的密闭容器中充入一定量M发生反应：Mg⇌Qg+Es，测得M、Q的浓度与时间关系如图所示。已知：生成QA.净反应速率：c>a>bB.0～10minC.M的平衡转化率为16.7D.在上述温度下，该反应k5．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是()A．反应在c点达到平衡状态B．反应物浓度：a点小于b点C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段考法02化学平衡相关图像6．有Ⅰ～Ⅳ四个体积均为0.5L的恒容密闭容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如表)，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH，HCl的平衡转化率(α)与Z和温度(T)的关系如图所示。下列说法正确的是()容器起始时T/℃n(HCl)/molZⅠ3000.25aⅡ3000.25bⅢ3000.254A．ΔH<0，a>4>bB．容器Ⅲ某时刻处在R点，则R点的v正<v逆，压强：p(R)>p(Q)C．300℃该反应的平衡常数的值为640D．若起始时，在容器Ⅳ中充入0.25molCl2和0.25molH2O(g)，300℃达平衡时容器中c(HCl)>0.2mol·L－17．工业上，利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，为了寻找合适的温度，研究者进行了多次实验，每次实验保持原料气组成(3molCO、3molH2)、体积(10L)、反应时间等因素不变，实验结果如图所示。下列说法正确的是()A．X、Y两点对应的正反应速率相等B．合成二甲醚反应的ΔH>0C．反应温度应控制在240～260℃D．选择合适催化剂，可以提高CO的转化率8．恒容绝热的密闭容器中充入反应物，在一定条件下分别发生四个不同的反应，平衡常数与压强随反应进行变化情况合理，且在高温下能自发进行的是()9．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是()A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应10．如图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡时混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是()A．上述可逆反应的正反应为放热反应B．X、Y、Z均为气态C．X和Y中最多只有一种为气态，Z为气态D．上述反应的逆反应的ΔH＞0考法03多重平衡图像分析11．CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2资源化利用的方法，其过程中主要发生如下两个反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH1反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH2＝－122.5kJ·mol－1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。已知：CH3OCH3的选择性＝eq\f(2×CH3OCH3的物质的量,反应的CO2的物质的量)×100%下列说法不正确的是()A．反应2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)的焓变为ΔH2－2ΔH1B．根据图像推测ΔH1>0C．其他条件不变时，温度越高，CO2主要还原产物中碳元素的价态越低D．其他条件不变时，增大体系压强可以提高A点CH3OCH3的选择性12．一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化生成S。催化剂不同，其他条件相同(浓度、温度、压强)情况下，相同时间内SO2的转化率随反应温度的变化如图，下列说法不正确的是()A．不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂可以节约能源B．选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340℃左右C．a点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低D．其他条件相同的情况下，选择Cr2O3作催化剂，SO2的平衡转化率最小13．（2024·浙江高三5月适应性考试）中国科学家首次用改性铜基催化剂，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有：反应Ⅰ：反应Ⅱ：反应Ⅲ：其他条件相同时，相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。(已知：ⅰ.物质B的选择性(生成B所用的草酸二甲酯)/n(转化的草酸二甲酯)×100%；ⅱ.450～500K，反应Ⅲ的平衡常数远大于反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数)下列说法不正确的是A．制乙二醇适宜的温度范围是470～480KB．减压可提高乙二醇的平衡产率C．实验条件下反应Ⅲ的活化能最高，升温更有利于反应ⅢD．铜基催化剂用改性后反应速率增大，可以降低反应所需的压强14．（2024·江苏泰州调研）二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源，发生的主要反应如下：反应ⅠCH3