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2024年高考真题化学试题PAGEPAGE1专题07化学反应速率与化学平衡考点一化学反应速率及影响因素1.(2024·甘肃卷)下列措施能降低化学反应速率的是A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强〖答案〗C〖解析〗A.催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符合题意;B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B项不符合题意;C.锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C项符合题意;D.石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D项不符合题意;故选C。2.(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。实验序号水样体积/纳米铁质量/水样初始①5086②5026③5028下列说法正确的是A.实验①中,0~2小时内平均反应速率B.实验③中,反应的离子方程式为:C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D.其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好〖答案〗C〖解析〗A.实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;B.实验③中水样初始=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;C.综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D.综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;综上所述,本题选C。3.(2024·江苏卷)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是A.豆科植物固氮过程中,固氮酶能提高该反应的活化能B.与反应中,Ag催化能提高生成的选择性C.制反应中,能加快化学反应速率D.与反应中,能减小该反应的焓变〖答案〗C〖解析〗固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂,能降低该反应的活化能,A错误;B.根据题意,催化剂有选择性,如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO,则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性,B错误;C.MnO2是H2O2制O2反应的催化剂,能加快化学反应速率,C正确;D.V2O5是SO2与O2反应的催化剂,能加快反应速率,但不能改变该反应的焓变,D错误;故选C。考点二化学平衡及化学平衡常数4.(2024·山东卷)逆水气变换反应:。一定压力下,按,物质的量之比投料,,温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为,,温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是A.B.温度下达平衡时反应速率的比值:C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变D.温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同〖答案〗CD〖祥解〗由图可知,T1比T2反应速率速率快,则T1>T2;T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时;由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1,则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。〖解析〗A.根据分析,T1比T2反应速率速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知k1>k2,A项正确;B.反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),则,T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时,则,B项正确;C.温度不变,仅改变体系初始压力,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化,C项错误;D.T2温度下,改变初始投料比,相当于改变某一反应物的浓度,达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同,D项错误;〖答案〗选CD。5.(2024·河北卷)在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。下列说法正确的是A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率〖答案〗B〖解析〗A.的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,根据图像可知,纵坐标约为时,溶液中,则溶液中的平衡浓度:,A错误;B.Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会消耗形成Y配离子,使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动),与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确;C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:,C错误;D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误;本题选B。6.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A.时,反应②正、逆反应速率相等B.该温度下的平衡常数:①>②C.平均速率(异山梨醇)D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率〖答案〗A〖解析〗A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;B.图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;C.由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;故〖答案〗为:A。7.(2024·湖北卷)在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是A.和互为同素异形体 B.中存在不同的氧氧键C.转化为是熵减反应 D.常压低温下能稳定存在〖答案〗D〖解析〗O2和O8是O元素形成的不同单质,两者互为同素异形体,A项正确;O8分子为平行六面体,由其结构知,O8中存在两种氧氧键:上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键,B项正确;O2转化为O8可表示为4O2O8,气体分子数减少,故O2转化为O8是熵减反应,C项正确;O2在超高压下转化成O8,则在常压低温下O8会转化成O2,不能稳定存在,D项错误。考点三化学平衡的移动及图象分析8.(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:①
②
、下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B.反应②的焓变C.L6处的的体积分数大于L5处D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于的生成速率〖答案〗C〖解析〗L4处与L5处的温度不同,故反应①的平衡常数K不相等,A错误;由图像可知,L1-L3温度在升高,该装置为绝热装置,反应①为吸热反应,所以反应②为放热反应,ΔH2<0,B错误;从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O)
增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故n总减小而n(H₂O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L6处的H2O的体积分数大于L5处,C正确;L1处CO的体积分数大于CH3OH,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率,D错误。9.(2024·湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是A.投料比x代表B.曲线c代表乙酸的分布分数C.,D.L、M、N三点的平衡常数:〖答案〗D〖解析〗题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、,若投料比x代表,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示,曲线c或曲线d表示。根据分析可知,投料比x代表,A错误;曲线c表示CH3COOCH3分布分数,B错误;曲线a或曲线b表示,当同一投料比时,观察图像可知T2时大于T1时,而可知,温度越高则越大,说明温度升高主反应的平衡正向移动,;曲线c或曲线d表示,当同一投料比时,观察可知T1时大于T2时,而可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,,C错误;L、M、N三点对应副反应,且,升高温度平衡逆向移动,,D正确。10.(2024·浙江6月卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:I.II.向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是温度()400500600乙烷转化率()2.29.017.8乙烯选择性()92.680.061.8注:乙烯选择性A.反应活化能:B.时,反应I的平均速率为:C.其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率〖答案〗D〖解析〗由表可知,相同温度下,乙烷在发生转化时,反应Ⅰ更易发生,则反应活化能:Ⅰ<Ⅱ,A正确;由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则反应I的平均速率为:,B正确;其他条件不变,平衡后及时移除,反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;其他条件不变,增大投料比投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误。考点一化学反应速率及影响因素1.(2024·海南华侨中学仿真模拟)下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是A.牛奶放在冰箱里保存 B.向玻璃中加入C.高炉炼铁前先将铁矿石粉碎 D.在糕点包装内放置小包铁粉〖答案〗B〖解析〗A.降低温度,减缓食物变质的速率,故A不选;B.向玻璃中加入是为了使玻璃呈现颜色,与反应速率无关,故B选;C.高炉炼铁前先将铁矿石粉碎,增大接触面积加快化学反应速率,故C不选;D.在糕点包装内放置小包铁粉,有吸收氧气的作用,能减慢糕点变质的速率,故D不选。〖答案〗选B。2.(2024·北京海淀一模)工业上以1,4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL),其副反应产物为四氢呋喃(,THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时,不同温度下,向1L容器中通入4×10-2molBD反应2h,测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如下:温度/℃220240250255BL/%60.284.692.695.2THF/%1.21.81.92.1BuOH/%0.20.30.40.6已知:HO(CH2)4OH(g,BD)(g,BL)+2H2(g)ΔH>0下列说法不正确的是A.220℃,2h时n(BL)=9.03×10-3mol,则BD的总转化率为37.5%B.250℃,2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2molC.255℃,2h时n(BL)=1.5×10-2mol,则0~2h内υ(H2)主反应=1.5×10-2mol·L−1·h−1D.由表中数据可知,220~255℃,催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高〖答案〗D〖解析〗A.由表格数据可知,220℃,2h时n(BL)=9.03×10-3mol,含量为60.2%,则BD的总转化率为,A正确;;B.BD)制备BL,其副反应产物为THF、BuOH以及其他四碳有机物,则根据碳守恒,250℃,2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol,B正确;C.255℃,2h时n(BL)=1.5×10-2mol,则0~2h内,C正确;D.由表中数据可知,220~255℃,BL在四碳有机产物中的物质的量分数增大,但是不能体现220~255℃时催化剂活性随温度的升高而增大,D错误;故选D。3.(2024·浙江普通高校招生考试选考冲刺卷)丙酮与碘在盐酸催化下发生取代反应,碘水颜色逐渐褪去生成碘化丙酮(反应及机理如下):某研究小组按下表进行实验,得到浓度变化为平行直线(如下图)。组别标准盐酸溶液标准丙酮溶液碘水溶液蒸馏水0下列说法中不正确的是A.甲基上的能与碘发生取代的原因是其受到了羰基官能团的影响B.在反应过程中丙酮的浓度、盐酸的浓度可视为恒定C.两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等D.综合分析可知总反应速率由反应③决定的〖答案〗D〖解析〗A.由于甲基上的α−H受到了羰基官能团的影响,所以能与碘发生取代,A正确;B.根据A、B中的数据,溶液的总体积为25mL,盐酸溶液和碘溶液的起始浓度不变,可视为恒定,B正确;C.由不同浓度碘溶液反应过程浓度变化图可知,两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等,C正确;D.决速步骤为化学反应中的慢反应,根据反应历程,丙酮与氢离子是慢反应,则是该反应的决速步骤,D错误;故选D。4.(2024·山东淄博三模)某密闭容器中发生以下两个反应:①;②。反应①的正反应速率,反应②的正反应速率,其中、为速率常数。某温度下,体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是A.反应①的活化能大于反应②B.时,正反应速率C.内,X的平均反应速率D.该温度时,〖答案〗BD〖解析〗A.由图可知,初始生成M的速率大于N,则反应①的话化能小于反应②,A错误;B.由图可知,初始生成M的速率大于N,则>,10s时两个反应均达到平衡状态,由于、,则正反应速率,B正确;C.①②反应中XQ的系数均为1,则内,X的平均反应速率为,C错误;D.、,则,由图可知,平衡时刻M、N的浓度分别为2mol/L、5mol/L,则,D错误;故选A。5.(2024·江西吉安一中一模)在金表面分解的实验数据如下表。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期。下列说法错误的是020406080A.消耗一半时的反应速率为B.100min时消耗完全C.该反应的速率与的浓度有关D.该反应的半衰期与起始浓度的关系满足〖答案〗C〖解析〗A.从表中可知,20min时,浓度为,而在60min时,浓度变为原来的一半,因此消耗一半时的反应速率==,A正确;B.由表中数据可知,每20min浓度消耗0.020mol/L,因此当100min时消耗完全,B正确;C.由表中数据可知,该反应匀速进行,与起始浓度无关,C错误;D.结合选项A的〖解析〗,起始浓度为时,40分钟达到半衰期,代入关系式验证,可得:40min=500×0.080,D正确。因此,本题选C。考点二化学平衡及化学平衡常数6.(2024·江苏宿迁一模)以CuZnOAl2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g)
ΔH<0,下列说法正确的是A.该反应的平衡常数K=B.反应物的键能总和小于生成物的键能总和C.该反应中每消耗1molH2O(g),转移电子数约为6.02×1023D.将C2H5OH移出一段时间后,v正增大〖答案〗B〖解析〗A.气态水的浓度会发生变化,应写入表达式中,该反应的平衡常数K=,A错误;B.ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0,可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和,B正确;C.CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子,转移2个电子,该反应中每消耗1molH2O(g),转移2mol电子,转移电子数约为2×6.02×1023,C错误;D.将C2H5OH移出生成物浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,一段时间后,反应物浓度减小,则v正减小,D错误;故〖答案〗为:B。7.(2024·浙江五校联盟3月联考)醛酮在酸或碱的催化下生成偕二醇的反应历程如下:酸催化历程:碱催化历程:已知:部分羰基化合物的反应平衡常数羰基化合物平衡常数K下列说法不正确的是A.酸催化历程的步骤I中与羰基中的O结合,增大了碳氧双键的极性B.对比酸和碱的催化历程可知,与羰基反应的活性:C.无论酸或碱催化,生成偕二醇的平衡常数:D.催化下,的溶液中无法生成〖答案〗D〖解析〗A.酸催化历程的步骤I中H+与羰基中的O结合,降低了O吸引碳氧双键中共用电子对的能力,导致碳氧双键的极性增大,故A正确;B.H2O需要H+催化才能与羰基结合,OH-可直接与羰基结合,则与羰基反应的活性:OH->H2O,故B正确;C.根据表中数据知,羰基连接的碳原子上含有吸电子基团时,其反应平衡常数越大,Cl原子是吸电子基团,吸电子基团越多,其平衡常数越大,所以无论酸或碱催化,生成偕二醇的平衡常数:,故C正确;D.碱催化产物有,在继续催化下能够产生,故D错误;故选D。8.(2024·辽宁丹东总复习质量测试)三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物.在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO,发生反应,按不同投料比时,CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.B.a、b、c对应平衡常数C.反应温度为时,向平衡体系充入适量NO,可实现由c到b的转化D.使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率〖答案〗D〖解析〗A.相同温度下,越大,越大,CO的平衡转化率越小,则,A正确;B.升高温度,CO的平衡转化率减小,平衡逆移,则K减小,K只与温度有关,则,B正确;C.反应温度为时,向平衡体系充入适量NO,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,且减小,可实现由c到b的转化,C正确;D.使用三元催化转换器不会改变该反应的平衡转化率,D错误;故选D。9.(2024·江苏泰州中学模拟)利用反应制取苯乙烯的机理如下图,下列说法正确的是A.图示机理中有非极性键的断裂与形成B.该反应的平衡常数C.过程Ⅱ中,与位点上中带部分负电荷的作用生成D.该反应中每消耗,转移电子的数目约为〖答案〗C〖解析〗A.由图可知,图示机理中有碳碳非极性键的形成,没有碳碳非极性键的断裂,故A错误;B.由方程式可知,反应的平衡常数,故B错误;C.由图可知,过程Ⅱ中,乙苯产生的氢离子与B2位点上二氧化碳中带部分负电荷的氧原子作用生成,故C正确;D.由方程式可知,反应中消耗1mol二氧化碳,反应转移2mol电子,则转移电子的数目约为,故D错误;故选C。10.(2024·北京师范大学附属中学三模)CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:①②其他条件相同时,投料比为,不同温度下反应的结果如图。下列说法不正确的是A.由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡B.始终低于1.0,与反应②有关C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率D.若不考虑其他副反应,体系中存在:〖答案〗D〖解析〗A.图中横坐标为温度,与时间无关,仅从图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡,A正确;B.从反应①的方程式可知,生成的氢气和CO的物质的量之比为1:1,反应②中消耗氢气生成CO,使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0,与反应②有关,B正确;C.加压能增大反应速率,有利于增大CH4和CO2的反应速率,但是加压反应①化学平衡逆向移动,CH4和CO2的转化率减小,C正确;D.不妨令初始时CH4物质的量为1mol,CO2物质的量为1.3mol,设反应①消耗CO2amol,反应②消耗CO2bmol,则有,,则c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3mol,4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4,则有,D错误;故〖答案〗选D。11.(2024·湖南长沙雅礼中学模拟)醛、酮与可发生加成反应:,平衡常数为K。微量碱存在时的催化机理如下所示:已知不同基团(-R、-R′)对平衡常数的影响如下表所示:-R-R′平衡常数K①-H210②-H530③-CH3-CH2CH338④-C(CH3)3-C(CH3)3≪1下列说法不正确的是A.HCN中C是sp杂化B.若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢C.由①②可知推电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数D.④的平衡常数小于③,可能是因为④中受到的空间位阻更大〖答案〗C〖解析〗A.HCN中C和H形成一个单键和一个碳氮三键,是sp杂化,A正确;B.能与结合生成,降低浓度,所以若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢,B正确;C.由①②可知吸电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数,C错误;D.由于④中受到的空间位阻更大,不利于反应进行,所以④的平衡常数小于③,D正确;故选C。12.(2024·北京东城一模)t℃时,在恒温、恒容的密闭容器中发生反应:
(a>0)实验数据如下。容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系的能量变化/kJCO①14000.8a②1122b下列说法不正确的是A.①中的平衡转化率为20%B.t℃时,该反应的平衡常数为1C.当②中CO和浓度相等时,反应达到平衡D.达到平衡时②中能量变化:b=1.5a〖答案〗D〖解析〗A.由热化学方程式(a>0)可知,消耗1molH2O时释放akJ能量,①中平衡时释放0.8akJ能量,则消耗的H2O的物质的量为0.8mol,因此H2O的平衡转化率为,故A正确;B.①中平衡时释放0.8akJ能量,则消耗的H2O的物质的量为0.8mol,三段式,设容器容积为1L,t℃时,该反应的平衡常数为,故B正确;C.设当②中CO和CO2浓度相等时,消耗的CO2的物质的量为x,三段式,则有1+x=2-x,解得x=0.5mol,此时容器中各物质的量均为1.5mol,Q=,即反应达到了平衡状态,故C正确;D.由以上分析可知,达到平衡时②中一氧化碳的物质的量的变化量为0.5mol,当一氧化碳的物质的量的变化量为1mol时,能量变化为akJ,所以达到平衡时②中能量变化为b=0.5a,故D错误;故〖答案〗为:D。考点三化学平衡的移动及图象分析13.(2024·北京师范大学附属中学三模)下列事实能用平衡移动原理解释的是A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解B.制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出C.工业合成氨选择500℃左右的条件进行D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生〖答案〗B〖解析〗A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解,MnO2做催化剂只能加快反应速率,A不能用平衡移动原理解释;B.制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出,减小生成物浓度,平衡正向移动,可以提高乙酸乙酯的产率,B能用平衡移动原理解释;C.工业合成氨反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,从平衡角度分析低温有利于平衡正向有利于合成氨,选择500℃左右的条件进行不能用平衡移动原理解释,C不能用平衡移动原理解释;D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生,是因为锌置换出铜,形成铜锌原电池反应加快反应速率,D不能用平衡移动原理解释;故选B。14.(2024·辽宁名校联盟高考模拟)向体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和,发生反应:。分别在绝热、恒温条件下进行,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.正反应在较低温度下能自发进行B.乙在恒温条件下进行,C.a点的正反应速率大于c点的正反应速率D.甲条件下平衡常数K小于20.25〖答案〗D〖解析〗A.由图可知,正反应是放热反应,ΔH<0,气体分子数减小,ΔS<0,ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0反应自发,故该在较低温度下能自发进行,A项正确;B.曲线甲恒容密闭容器中压强增大,说明甲在绝热过程进行,乙在恒温过程进行,B项正确;C.平衡时,,a的反应物浓度大于c的反应物浓度,即a的正反应速率大于c的正反应速率,C项正确;D.在恒温恒容条件下,气体压强之比等于总物质的量之比,根据三段式,,解得,b点浓度商,a、b点总压强相等,容器体积相等,a点温度较高,故a点气体的物质的量小于b点,正反应是气体分子数减小的反应,说明a点的转化率大于b点,即a点平衡常数K大于b点Q,D项错误;本题选D。15.(2024·北京东城一模)某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。实验1:实验2:已知:ⅰ.。ⅱ.溶液为无色。下列说法正确的是A.结合实验1和2,推测ⅰ中反应是放热反应B.①中滴加浓盐酸,增大了,导致Q>K,ⅰ中平衡正向移动C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,的浓度增大D.③中加入,溶液变红,推测与形成了配合物〖答案〗D〖解析〗A.由实验1,降温平衡逆向移动,逆向为放热方向,正向为吸热反应,A错误;B.①中滴加浓盐酸,增大了,导致Q<K,ⅰ中平衡正向移动,B错误;C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,的浓度减小,C错误;D.③中加入,溶液变红,推测与形成了配合物,使Cl-浓度减小,平衡逆向移动,溶液变红,D正确;故选D。16.(2024·重庆第八中学一模)利用传感技术可探究压强对化学平衡的影响。往注射器中充入适量气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲);恒定温度下,分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变,测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是A.两点对应的反应速率:B.B点对应的分压平衡常数为C.C点到D点平衡逆向移动,针筒内气体颜色D点比B点深D.三点中,点的气体平均相对分子质量最大〖答案〗C〖解析〗A.压强越大、反应速率越快,则B、E两点对应的正反应速率:v(B)正>v(E)正,A正确;B.根据物质的量之比等于压强之比,解得x=3,二氧化氮的分压为94kPa,四氧化二氮的分压为3kPa,Kp=kPa-1,B正确;C.t1时快速拉动注射器活塞,针筒内气体体积增大,压强迅速减小,C点到D点平衡逆向移动,但是平衡移动的影响小于浓度减小的影响,所以针筒内气体颜色D比B点浅,C错误;D.t2时快速推动注射器活塞,针筒内气体体积减小,压强迅速增大,保持活塞位置不变后,平衡向着正向移动,混合气体的物质的量减小,故E、F、H三点中,H点的气体的物质的量最小,根据n=可知,H点的气体平均相对分子质量最大,D正确;〖答案〗选C。17.(2024·湖北武汉汉阳部分学校一模)空气中资源的利用具有重要意义。某小组通过电解吸收了的KOH溶液的实验,得到相应的有机产物的法拉第效率[法拉第效率]随电解电压的变化如图所示。下列说法错误的是A.适当地增大电解电压,可以增大甲烷的产量B.当电解电压为时,电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0,此时阴极主要的还原产物为C.阴极由生成的电极反应式为D.当电解电压为时,电解生成的和的物质的量之比为3:1〖答案〗D〖解析〗A.由图可知,适当地增大电解电压,可以增大甲烷的法拉第效率,即增大甲烷的产量,故A正确;B.当电解电压为时,电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0,此时溶液中的水电离产生的氢离子得到电子生成氢气,故B正确;C.阴极由生成的电极反应式为,故C正确;D.当电解电压为时,电解过程中还原产物的法拉第效率为24%,还原产物的法拉第效率为8%,电解过程中每生成转移12mol电子,每生成转移2mol电子,故电解生成的和的物质的量之比为,故D错误。〖答案〗选D。18.(2024·江苏宿迁一模)已知CO2催化加氢的主要反应有:反应Ⅰ
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1
ΔS1<0反应Ⅱ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
ΔH2>0
ΔS2在恒温恒压反应器中通入1molCO2、3molH2气体,CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如下图。已知:CH3OH产率=×100%;CH3OH的选择性=×100%。下列说法不正确的是A.ΔH1<0,ΔS2>0B.CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小C.525K后,升高温度对反应Ⅰ的影响大于对反应Ⅱ的影响D.525K时,增大的值或增大压强均能使CO2的平衡转化率达到b点的值〖答案〗C〖解析〗A.350K~500K,随温度升高,二氧化碳的平衡转化率减小,而反应Ⅱ为吸热反应,升温平衡正向移动,使二氧化碳平衡转化率有增大的趋势,故反应Ⅰ应为放热反应,升温平衡逆移,使二氧化碳平衡转化率有减小的趋势,故ΔH1<0;化合物的熵大于单质,故ΔS2>0,故A正确;B.随温度升高,甲醇的平衡产率减小,故CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小,故B正确;C.525K后,随温度升高,甲醇的平衡产率减小,说明反应Ⅰ平衡逆移,但二氧化碳的平衡转化率增大,使二氧化碳平衡转化率随温度升高而增大的反应为反应Ⅱ,说明525K后,升高温度对反应Ⅱ的影响大于对反应Ⅰ的影响,故C错误;D.525K时,增大的值,相当于二氧化碳的量不变,增大氢气的浓度,平衡正向移动,可以增大二氧化碳的平衡转化率,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,均可以达到b点的值,故D正确;故选C。19.(2024·河北邢台一模)的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和,发生反应:①,②。在相同时间内,的转化率、的选择性[的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是A.温度高于时,主要发生反应②B.温度低于时,的选择性随温度升高而增大C.平衡时,再充入和,再次达到平衡时,的物质的量增大D.下反应达到平衡时,、、的浓度之比为〖答案〗D〖解析〗A.根据图像可知,当温度高于673K时,CO2的转化率增加,但HCOOH的选择性降低,故以发生反应②为主,A正确;B.根据图像可知,当温度低于673K时,HCOOH的选择性随温度升高而增大,B正确;C.平衡时再通入0.1molCO2和0.1molH2,平衡一定正向移动,HCOOH的物质的量一定增大,C正确;D.根据题意,利用转化率和选择性表达式可知,673K时CO2的转化率为95%,其中HCOOH的选择性为30%,那么CO的选择性为70%,设起始时二氧化碳的物质的量为amol,根据化学方程式利用元素守恒,平衡时二氧化碳0.05amol,HCOOH和CO物质的量之和为0.95amol,那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%=0.285amol,CO的物质的量为0.95a×70%=0.665amol,容密闭容器中CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10:57:133,故D错误;故选D。20.(2024·河北保定一模)碘甲烷(CH3I)可裂解制取低碳烯烃。碘甲烷裂解时可发生如下反应:反应1:2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g)ΔH=+80.2kJ·mol-1反应2:3C2H4(g)2C3H6(g)
ΔH=−108.1kJ·mol-1反应3:2C2H4(g)C4H8(g)
ΔH=−120.6kJ·mol-1向密闭容器中充入一定量的碘甲烷,维持容器内p=0.1MPa,平衡时C2H4、C3H6和C4H8的占容器内所有气体的物质的量分数与温度的关系如下图所示。已知容器中某气体的分压p=φ(物质的量分数)×p总,用气体物质的分压替换浓度计算得到的平衡常数称为分压平衡常数(Kp)。下列说法正确的是A.图中物质X表示的是C2H4B.700K时,反应2的分压平衡常数Kp=3C.700K时,从反应开始至恰好平衡,反应2的速率大于反应3的速率D.700K时,其他条件不变,将容器内p增大为0.2MPa,C2H4的体积分数将减小〖答案〗D〖祥解〗根据反应1、2、3的焓变利用平衡移动原理可知,升温平衡向吸热方向移动,则反应1正向移动,反应2、3逆向移动,C2H4含量会随着温度升高而不断增大,即可判断Y为C2H4,X为C3H6,根据化学平衡原理进行选项计算与分析。〖解析〗A.由分析可以得到X表示的是C3H6,Y为C2H4,A错误;B.由图可以得知700K时,C3H6的物质的量分数为7.5%,所以P(C3H6)=0.0075MPa,C2H4的物质的量分数为2.5%,所以P(C2H4)=0.0025MPa,根据分压平衡常数公式计算可以得到,B错误;C.反应2和反应3的反应物相同,达到平衡时反应2和反应3所用的时间相同,反应2的产物C3H6的含量低于反应3的产物C4H8的含量,再乘上各自反应的计量数的比例可以得到反应2的速率明显小于反应3的速率,C错误;D.增大压强,反应1逆向移动,反应2和反应3均正向移动,C2H4的含量会减少,体积分数会减小,D正确;故选D。专题07化学反应速率与化学平衡考点一化学反应速率及影响因素1.(2024·甘肃卷)下列措施能降低化学反应速率的是A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强〖答案〗C〖解析〗A.催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符合题意;B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B项不符合题意;C.锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C项符合题意;D.石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D项不符合题意;故选C。2.(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。实验序号水样体积/纳米铁质量/水样初始①5086②5026③5028下列说法正确的是A.实验①中,0~2小时内平均反应速率B.实验③中,反应的离子方程式为:C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D.其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好〖答案〗C〖解析〗A.实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;B.实验③中水样初始=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;C.综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D.综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;综上所述,本题选C。3.(2024·江苏卷)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是A.豆科植物固氮过程中,固氮酶能提高该反应的活化能B.与反应中,Ag催化能提高生成的选择性C.制反应中,能加快化学反应速率D.与反应中,能减小该反应的焓变〖答案〗C〖解析〗固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂,能降低该反应的活化能,A错误;B.根据题意,催化剂有选择性,如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO,则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性,B错误;C.MnO2是H2O2制O2反应的催化剂,能加快化学反应速率,C正确;D.V2O5是SO2与O2反应的催化剂,能加快反应速率,但不能改变该反应的焓变,D错误;故选C。考点二化学平衡及化学平衡常数4.(2024·山东卷)逆水气变换反应:。一定压力下,按,物质的量之比投料,,温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为,,温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是A.B.温度下达平衡时反应速率的比值:C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变D.温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同〖答案〗CD〖祥解〗由图可知,T1比T2反应速率速率快,则T1>T2;T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时;由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1,则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。〖解析〗A.根据分析,T1比T2反应速率速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知k1>k2,A项正确;B.反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),则,T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时,则,B项正确;C.温度不变,仅改变体系初始压力,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化,C项错误;D.T2温度下,改变初始投料比,相当于改变某一反应物的浓度,达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同,D项错误;〖答案〗选CD。5.(2024·河北卷)在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。下列说法正确的是A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率〖答案〗B〖解析〗A.的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,根据图像可知,纵坐标约为时,溶液中,则溶液中的平衡浓度:,A错误;B.Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会消耗形成Y配离子,使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动),与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确;C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:,C错误;D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误;本题选B。6.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A.时,反应②正、逆反应速率相等B.该温度下的平衡常数:①>②C.平均速率(异山梨醇)D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率〖答案〗A〖解析〗A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;B.图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;C.由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;故〖答案〗为:A。7.(2024·湖北卷)在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是A.和互为同素异形体 B.中存在不同的氧氧键C.转化为是熵减反应 D.常压低温下能稳定存在〖答案〗D〖解析〗O2和O8是O元素形成的不同单质,两者互为同素异形体,A项正确;O8分子为平行六面体,由其结构知,O8中存在两种氧氧键:上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键,B项正确;O2转化为O8可表示为4O2O8,气体分子数减少,故O2转化为O8是熵减反应,C项正确;O2在超高压下转化成O8,则在常压低温下O8会转化成O2,不能稳定存在,D项错误。考点三化学平衡的移动及图象分析8.(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:①
②
、下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B.反应②的焓变C.L6处的的体积分数大于L5处D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于的生成速率〖答案〗C〖解析〗L4处与L5处的温度不同,故反应①的平衡常数K不相等,A错误;由图像可知,L1-L3温度在升高,该装置为绝热装置,反应①为吸热反应,所以反应②为放热反应,ΔH2<0,B错误;从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O)
增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故n总减小而n(H₂O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L6处的H2O的体积分数大于L5处,C正确;L1处CO的体积分数大于CH3OH,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率,D错误。9.(2024·湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是A.投料比x代表B.曲线c代表乙酸的分布分数C.,D.L、M、N三点的平衡常数:〖答案〗D〖解析〗题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、,若投料比x代表,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示,曲线c或曲线d表示。根据分析可知,投料比x代表,A错误;曲线c表示CH3COOCH3分布分数,B错误;曲线a或曲线b表示,当同一投料比时,观察图像可知T2时大于T1时,而可知,温度越高则越大,说明温度升高主反应的平衡正向移动,;曲线c或曲线d表示,当同一投料比时,观察可知T1时大于T2时,而可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,,C错误;L、M、N三点对应副反应,且,升高温度平衡逆向移动,,D正确。10.(2024·浙江6月卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:I.II.向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是温度()400500600乙烷转化率()2.29.017.8乙烯选择性()92.680.061.8注:乙烯选择性A.反应活化能:B.时,反应I的平均速率为:C.其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率〖答案〗D〖解析〗由表可知,相同温度下,乙烷在发生转化时,反应Ⅰ更易发生,则反应活化能:Ⅰ<Ⅱ,A正确;由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则反应I的平均速率为:,B正确;其他条件不变,平衡后及时移除,反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;其他条件不变,增大投料比投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误。考点一化学反应速率及影响因素1.(2024·海南华侨中学仿真模拟)下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是A.牛奶放在冰箱里保存 B.向玻璃中加入C.高炉炼铁前先将铁矿石粉碎 D.在糕点包装内放置小包铁粉〖答案〗B〖解析〗A.降低温度,减缓食物变质的速率,故A不选;B.向玻璃中加入是为了使玻璃呈现颜色,与反应速率无关,故B选;C.高炉炼铁前先将铁矿石粉碎,增大接触面积加快化学反应速率,故C不选;D.在糕点包装内放置小包铁粉,有吸收氧气的作用,能减慢糕点变质的速率,故D不选。〖答案〗选B。2.(2024·北京海淀一模)工业上以1,4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL),其副反应产物为四氢呋喃(,THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时,不同温度下,向1L容器中通入4×10-2molBD反应2h,测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如下:温度/℃220240250255BL/%60.284.692.695.2THF/%1.21.81.92.1BuOH/%0.20.30.40.6已知:HO(CH2)4OH(g,BD)(g,BL)+2H2(g)ΔH>0下列说法不正确的是A.220℃,2h时n(BL)=9.03×10-3mol,则BD的总转化率为37.5%B.250℃,2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2molC.255℃,2h时n(BL)=1.5×10-2mol,则0~2h内υ(H2)主反应=1.5×10-2mol·L−1·h−1D.由表中数据可知,220~255℃,催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高〖答案〗D〖解析〗A.由表格数据可知,220℃,2h时n(BL)=9.03×10-3mol,含量为60.2%,则BD的总转化率为,A正确;;B.BD)制备BL,其副反应产物为THF、BuOH以及其他四碳有机物,则根据碳守恒,250℃,2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol,B正确;C.255℃,2h时n(BL)=1.5×10-2mol,则0~2h内,C正确;D.由表中数据可知,220~255℃,BL在四碳有机产物中的物质的量分数增大,但是不能体现220~255℃时催化剂活性随温度的升高而增大,D错误;故选D。3.(2024·浙江普通高校招生考试选考冲刺卷)丙酮与碘在盐酸催化下发生取代反应,碘水颜色逐渐褪去生成碘化丙酮(反应及机理如下):某研究小组按下表进行实验,得到浓度变化为平行直线(如下图)。组别标准盐酸溶液标准丙酮溶液碘水溶液蒸馏水0下列说法中不正确的是A.甲基上的能与碘发生取代的原因是其受到了羰基官能团的影响B.在反应过程中丙酮的浓度、盐酸的浓度可视为恒定C.两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等D.综合分析可知总反应速率由反应③决定的〖答案〗D〖解析〗A.由于甲基上的α−H受到了羰基官能团的影响,所以能与碘发生取代,A正确;B.根据A、B中的数据,溶液的总体积为25mL,盐酸溶液和碘溶液的起始浓度不变,可视为恒定,B正确;C.由不同浓度碘溶液反应过程浓度变化图可知,两组实验的碘水取代反应都是匀速反应且两组速率相等,C正确;D.决速步骤为化学反应中的慢反应,根据反应历程,丙酮与氢离子是慢反应,则是该反应的决速步骤,D错误;故选D。4.(2024·山东淄博三模)某密闭容器中发生以下两个反应:①;②。反应①的正反应速率,反应②的正反应速率,其中、为速率常数。某温度下,体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是A.反应①的活化能大于反应②B.时,正反应速率C.内,X的平均反应速率D.该温度时,〖答案〗BD〖解析〗A.由图可知,初始生成M的速率大于N,则反应①的话化能小于反应②,A错误;B.由图可知,初始生成M的速率大于N,则>,10s时两个反应均达到平衡状态,由于、,则正反应速率,B正确;C.①②反应中XQ的系数均为1,则内,X的平均反应速率为,C错误;D.、,则,由图可知,平衡时刻M、N的浓度分别为2mol/L、5mol/L,则,D错误;故选A。5.(2024·江西吉安一中一模)在金表面分解的实验数据如下表。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期。下列说法错误的是020406080A.消耗一半时的反应速率为B.100min时消耗完全C.该反应的速率与的浓度有关D.该反应的半衰期与起始浓度的关系满足〖答案〗C〖解析〗A.从表中可知,20min时,浓度为,而在60min时,浓度变为原来的一半,因此消耗一半时的反应速率==,A正确;B.由表中数据可知,每20min浓度消耗0.020mol/L,因此当100min时消耗完全,B正确;C.由表中数据可知,该反应匀速进行,与起始浓度无关,C错误;D.结合选项A的〖解析〗,起始浓度为时,40分钟达到半衰期,代入关系式验证,可得:40min=500×0.080,D正确。因此,本题选C。考点二化学平衡及化学平衡常数6.(2024·江苏宿迁一模)以CuZnOAl2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g)
ΔH<0,下列说法正确的是A.该反应的平衡常数K=B.反应物的键能总和小于生成物的键能总和C.该反应中每消耗1molH2O(g),转移电子数约为6.02×1023D.将C2H5OH移出一段时间后,v正增大〖答案〗B〖解析〗A.气态水的浓度会发生变化,应写入表达式中,该反应的平衡常数K=,A错误;B.ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0,可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和,B正确;C.CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子,转移2个电子,该反应中每消耗1molH2O(g),转移2mol电子,转移电子数约为2×6.02×1023,C错误;D.将C2H5OH移出生成物浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,一段时间后,反应物浓度减小,则v正减小,D错误;故〖答案〗为:B。7.(2024·浙江五校联盟3月联考)醛酮在酸或碱的催化下生成偕二醇的反应历程如下:酸催化历程:碱催化历程:已知:部分羰基化合物的反应平衡常数羰基化合物平衡常数K下列说法不正确的是A.酸催化历程的步骤I中与羰基中的O结合,增大了碳氧双键的极性B.对比酸和碱的催化历程可知,与羰基反应的活性:C.无论酸或碱催化,生成偕二醇的平衡常数:D.催化下,的溶液中无法生成〖答案〗D〖解析〗A.酸催化历程的步骤I中H+与羰基中的O结合,降低了O吸引碳氧双键中共用电子对的能力,导致碳氧双键的极性增大,故A正确;B.H2O需要H+催化才能与羰基结合,OH-可直接与羰基结合,则与羰基反应的活性:OH->H2O,故B正确;C.根据表中数据知,羰基连接的碳原子上含有吸电子基团时,其反应平衡常数越大,Cl原子是吸电子基团,吸电子基团越多,其平衡常数越大,所以无论酸或碱催化,生成偕二醇的平衡常数:,故C正确;D.碱催化产物有,在继续催化下能够产生,故D错误;故选D。8.(2024·辽宁丹东总复习质量测试)三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物.在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO,发生反应,按不同投料比时,CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.B.a、b、c对应平衡常数C.反应温度为时,向平衡体系充入适量NO,可实现由c到b的转化D.使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率〖答案〗D〖解析〗A.相同温度下,越大,越大,CO的平衡转化率越小,则,A正确;B.升高温度,CO的平衡转化率减小,平衡逆移,则K减小,K只与温度有关,则,B正确;C.反应温度为时,向平衡体系充入适量NO,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,且减小,可实现由c到b的转化,C正确;D.使用三元催化转换器不会改变该反应的平衡转化率,D错误;故选D。9.(2024·江苏泰州中学模拟)利用反应制取苯乙烯的机理如下图,下列说法正确的是A.图示机理中有非极性键的断裂与形成B.该反应的平衡常数C.过程Ⅱ中,与位点上中带部分负电荷的作用生成D.该反应中每消耗,转移电子的数目约为〖答案〗C〖解析〗A.由图可知,图示机理中有碳碳非极性键的形成,没有碳碳非极性键的断裂,故A错误;B.由方程式可知,反应的平衡常数,故B错误;C.由图可知,过程Ⅱ中,乙苯产生的氢离子与B2位点上二氧化碳中带部分负电荷的氧原子作用生成,故C正确;D.由方程式可知,反应中消耗1mol二氧化碳,反应转移2mol电子,则转移电子的数目约为,故D错误;故选C。10.(2024·北京师范大学附属中学三模)CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:①②其他条件相同时,投料比为,不同温度下反应的结果如图。下列说法不正确的是A.由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡B.始终低于1.0,与反应②有关C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率D.若不考虑其他副反应,体系中存在:〖答案〗D〖解析〗A.图中横坐标为温度,与时间无关,仅从图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡,A正确;B.从反应①的方程式可知,生成的氢气和CO的物质的量之比为1:1,反应②中消耗氢气生成CO,使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0,与反应②有关,B正确;C.加压能增大反应速率,有利于增大CH4和CO2的反应速率,但是加压反应①化学平衡逆向移动,CH4和CO2的转化率减小,C正确;D.不妨令初始时CH4物质的量为1mol,CO2物质的量为1.3mol,设反应①消耗CO2amol,反应②消耗CO2bmol,则有,,则c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3mol,4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4,则有,D错误;故〖答案〗选D。11.(2024·湖南长沙雅礼中学模拟)醛、酮与可发生加成反应:,平衡常数为K。微量碱存在时的催化机理如下所示:已知不同基团(-R、-R′)对平衡常数的影响如下表所示:-R-R′平衡常数K①-H210②-H530③-CH3-CH2CH338④-C(CH3)3-C(CH3)3≪1下列说法不正确的是A.HCN中C是sp杂化B.若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢C.由①②可知推电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数D.④的平衡常数小于③,可能是因为④中受到的空间位阻更大〖答案〗C〖解析〗A.HCN中C和H形成一个单键和一个碳氮三键,是sp杂化,A正确;B.能与结合生成,降低浓度,所以若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢,B正确;C.由①②可知吸电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数,C错误;D.由于④中受到的空间位阻更大,不利于反应进行,所以④的平衡常数小于③,D正确;故选C。12.(2024·北京东城一模)t℃时,在恒温、恒容的密闭容器中发生反应:
(a>0)实验数据如下。容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系的能量变化/kJCO①14000.8a②1122b下列说法不正确的是A.①中的平衡转化率为20%B.t℃时,该反应的平衡常数为1C.当②中CO和浓度相等时,反应达到平衡D.达到平衡时②中能量变化:b=1.5a〖答案〗D〖解析〗A.由热化学方程式(a>0)可知,消耗1molH2O时释放akJ能量,①中平衡时释放0.8akJ能量,则消耗的H2O的物质的量为0.8mol,因此H2O的平衡转化率为,故A正确;B.①中平衡时释放0.8akJ能量,则消耗的H2O的物质的量为0.8mol,三段式,设容器容积为1L,t℃时,该反应的平衡常数为,故B正确;C.设当②中CO和CO2浓度相等时,消耗的CO2的物质的量为x,三段式,则有1+x=2-x,解得x=0.5mol,此时容器中各物质的量均为1.5mol,Q=,即反应达到了平衡状态,故C正确;D.由以上分析可知,达到平衡时②中一氧化碳的物质的量的变化量为0.5mol,当一氧化碳的物质的量的变化量为1mol时,能量变化为akJ,所以达到平衡时②中能量变化为b=0.5a,故D错误;故〖答案〗为:D。考点三化学平衡的移动及图象分析13.(2024·北京师范大学附属中学三模)下列事实能用平衡移动原理解释的是A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解B.制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出C.工业合成氨选择500℃左右的条件进行D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生〖答案〗B〖解析〗A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解,MnO2做催化剂只能加快反应速率,A不能用平衡移动原理解释;B.制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出,减小生成物浓度,平衡正向移动,可以提高乙酸乙酯的产率,B能用平衡移动原理解释;C.工业合成氨反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,从平衡角度分析低温有利于平衡正向有利于合成氨,选择500℃左右的条件进行不能用平衡移动原理解释,C不能用平衡移动原理解释;D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生,是因为锌置换出铜,形成铜锌原电池反应加快反应速率,D不能用平衡移动原理解释;故选B。14.(2024·辽宁名校联盟高考模拟)向体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和,发生反应:。分别在绝热、恒温条件下进行,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.正反应在较低温度下能自发进行B.乙在恒温条件下进行,C.a点的正反应速率大于c点的正反应速率D.甲条件下平衡常数K小于20.25〖答案〗D〖解析〗A.由图可知,正反应是放热反应,ΔH<0,气体分子数减小,ΔS<0,ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0反应自发,故该在较低温度下能自发进行,A项正确;B.曲线甲恒容密闭容器中压强增大,说明甲在绝热过程进行,乙在恒温过程进行,B项正确;C.平衡时,,a的反应物浓度大于c的反应物浓度,即a的正反应速率大于c的正反应速率,C项正确;D.在恒温恒容条件下,气体压强之比等于总物质的量之比,根据三段式,,解得,b点浓度商,a、b点总压强相等,容器体积相等,a点温度较高,故a点气体的物质的量小于b点,正反应是气体分子数减小的反应,说明a点的转化率大于b点,即a点平衡常数K大于b点Q,D项错误;本题选D。15.(2024·北京东城一模)某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。实验1:实验2:已知:ⅰ.。ⅱ.溶液为无色。下列说法正确的是A.结合实验1和2,推测ⅰ中反应是放热反应B.①中滴加浓盐酸,增大了,导致Q>K,ⅰ中平衡正向移动C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,的浓度增大D.③中加入,溶液变红,推测与形成了配合物〖答案〗D〖解析〗A.由实验1,降温平衡逆向移动,逆向为放热方向,正向为吸热反应,A错误;B.①中滴加浓盐酸,增大了,导致Q<K,ⅰ中平衡正向移动,B错误;C.②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,的浓度减小,C错误;D.③中加入,溶液变红,推测与形成了配合物,使Cl-浓度减小,平衡逆向移动,溶液变红,D正确;故选D。16.(2024·重庆第八中学一模)利用传感技术可探究压强对化学平衡的影响。往注射器中充入适量气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲);恒定温度下,分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变,测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是A.两点对应的反应速率:B.B点对应的分压平衡常数为C.C点到D点平衡逆向移动,针筒内气体颜色D点比B点深D.三点中,点的气体平均相对分子质量最大〖答案〗C〖解析〗A.压强越大、反应速率越快,则B、E两点对应的正反应速率:v(B)正>v(E)正,A正确;B.根据物质的量之比等于压强之比,解得x=3,二氧化氮的分压为94kPa,四氧化二氮的分压为3kPa
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