考点10 化学反应速率与化学平衡-五年（2020-2024）高考化学真题专项分类汇编

五年（2020-2024）高考真题专项分类汇编PAGEPAGE2考点10化学反应速率与化学平衡—五年（2020-2024）高考化学真题专项分类汇编单选题1．[2024年安徽高考真题]室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因索，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2．[2024年江苏高考真题]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：①②225℃、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…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.处与处反应①的平衡常数K相等B.反应②的焓变C.处的的体积分数大于处D.混合气从起始到通过处，CO的生成速率小于的生成速率3．[2024年湖南高考真题]恒压下，向某密闭容器中充入一定量的(g)和CO(g)，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（物质的量定比）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：4．[2023年北京高考真题]下列事实能用平衡移动原理解释的是()A.溶液中加入少量固体，促进分解B.密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深C.铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体D.锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生5．[2023年江苏高考真题]二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是()A.反应的焓变B.的平衡选择性随着温度的升高而增加C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃D.450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值6．[2022年浙江高考真题]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应：，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()编号020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A.实验①，0~20min，B.实验②，60min时处于平衡状态，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7．[2022年辽宁高考真题]某温度下，在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应，有关数据如下：时间段/min产物Z的平均生成速率0~20.200~40.150~60.10下列说法错误的是()A.1min时Z的浓度大于B.2min时，加入，此时C.3min时，Y的体积分数约为33.3%D.5min时，X的物质的量为1.4mol8．[2022年广东高考真题]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则()A.无催化剂时，反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，9．[2022年广东高考真题]恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量（n）如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的B.a为随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D.向平衡体系中加入，的平衡转化率增大10．[2021年辽宁高考真题]某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是()A.升高温度，若增大，则B.加入一定量Z，达新平衡后减小C.加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后增大D.加入一定量氩气，平衡不移动11．[2020年全国高考真题]NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应：，反应速率较小。有关该反应的说法正确的是()A.K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全B.增大压强，平衡将向右移动，C.升高温度，既增大反应速率又增大KD.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准二、多选题12．[2024年山东高考真题]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13．[2023年海南高考真题]工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.曲线①表示的是逆反应的关系 B.时刻体系处于平衡状态C.反应进行到时，(Q为浓度商) D.催化剂存在时，、都增大14．[2023年山东高考真题]一定条件下，化合物E和合成H的反应路径如下：已知反应初始E的浓度为，的浓度为，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是()A.时刻，体系中有E存在B.时刻，体系中无F存在C.E和反应生成F的活化能很小D.反应达平衡后，的浓度为三、填空题15．[2022年福建高考真题]异丙醇可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题：（1）已知，则燃烧生成和的热化学方程式为_____________。（2）在下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：反应时间04812t20浓度024403200360040004100①内，_______；②t_______16（填“>”“<”或“=”）。（3）在恒温刚性密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_______（填标号）。a.的分压不变 b.混合气体密度不变c. d.（4）在一定条件下，若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为和，则丙烯的产率为_______。（5）下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时与温度的关系曲线。（已知：对于可逆反应，任意时刻，式中表示物质的分压）①在恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应Ⅰ的状态最有可能对应图中的_______点（填“甲”“乙”或“丙”），判断依据是___________。②时，在密闭容器中加入一定量的，体系达到平衡后，测得的分压为，则水蒸气的分压为_______（用含x的代数式表示）。16.[2021年天津高考真题]是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫（

）与

为原料制备

，

受热分解成气态

，发生反应

，回答下列问题：（1）的电子式为________，分子的立体构型为_______。（2）某温度下，若完全分解成气态。在恒温密闭容器中，与物质的量比为2∶1时开始反应。①当的体积分数为10%时，的转化率为________。②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是________（填序号）。a.气体密度b.气体总压c.与体积比d.的体积分数（3）一定条件下，与反应中的平衡转化率、分解产生的体积分数随温度的变化曲线如下图所示。据图分析，生成的反应为_________（填“放热”或“吸热”）反应。工业上通常采用在的条件下进行此反应，不采用低于的原因是_________________________________。（4）用燃煤废气（含、、、、、等）使尾气中的转化为单向硫S），可实现废物利用，保护环境，写出其中一个反应的化学方程式_____________。17．[2020年浙江高考真题]研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有：已知：298K时，相关物质的相对能量（如图1）

可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的(随温度变化可忽略）。例如：

。请回答：

（1）①根据相关物质的相对能量计算。②下列描述正确韵是

。

A.升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大B.加压有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动C.反应Ⅲ有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成D.恒温恒压下通水蒸气，反应Ⅳ的平衡逆向移动③有研究表明，在催化剂存在下，反应Ⅱ分两步进行，过程如下:【】→【】→【】，且第二步速率较慢（反应活化能为210)。根据相关物质的相对能量，画出反应Ⅱ分两步进行的“能量-反应过程图”，起点从【】的能量-477开始（如图2.）（2）①和按物质的量1:1投料，在923K和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对“氧化制”的影响，所得实验数据如表：催化剂转化率%转化率%产率%催化剂X19.037.63.3结合具体反应分析，在催化剂X作用下，氧化的主要产物是，判断依据是。

②采用选择性膜技术（可选择性地让某气体通过而离开体系）可提高的选择性（生成的物质的量与消耗的物质的量之比）。在773K，乙烷平衡转化率为9.1%，保持温度和其他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到11.0%。结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因是。——★参考答案★——1．答案：C解析：实验①中，0~2小时内平均反应速率，A错误；实验③中水样初始，溶液呈弱碱性，结合氧化还原反应规律可得离子方程式为，B错误；由实验①、②可知，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量，反应速率加快，C正确；由实验②、③可知，其他条件相同时，适当减小水样初始pH，的去除效果更好，但若水样初始pH太小，与反应的纳米铁的量增多，从而影响的去除效果，D错误。2．答案：C解析：图中白圈标记的曲线代表气体温度，处与处对应的温度不同，平衡常数只与温度有关，故处与处的平衡常数不同，A错误；由图可知，随着气体在绝热反应管中前进，气体温度不断升高，说明有热量放出，而反应①，故反应②，B错误；从到，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，增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有的消耗与生成，故减小而增加，即的体积分数会增大，故处的的体积分数大于处，C正确；处，CO的体积分数大于，说明生成的CO的物质的量大于，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于的生成速率，D错误。3．答案：D解析：主反应的产物为，所以曲线a、b代表的分布系数，曲线c、d代表的分布系数。含量越高，副反应进行程度越大，副产物越多，与题图所示副产物曲线变化情况不符，所以投料比x代表，A错误；根据分析可知，曲线c表示分布分数，B错误；根据分析可知，曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知时大于时，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，观察可知时大于时，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。4．答案：B解析：是分解的催化剂，与平衡移动无关，A错误；转化为的反应是放热的可逆反应，升温平衡向生成的方向移动，浓度增大，混合气体颜色加深，B正确；铁遇浓硝酸发生钝化，加热会使其表面的致密氧化膜溶解，铁与浓硝酸发生氧化还原反应生成大量，与平衡移动无关，C错误；锌片与稀硫酸反应的过程中加入硫酸铜，锌置换出铜，进而构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D错误。5．答案：D解析：将题给反应依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①-②×2可得，A错误；生成的反应为放热反应，随温度升高，该反应平衡左移，的平衡选择性降低，B错误；由图像可以看出，当温度在350℃~400℃时，的实际转化率较高，故该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350℃~400℃，C错误；提高的值，反应①、②平衡均正向移动，平衡转化率增大，增大压强，反应①平衡正向移动，反应②平衡不移动，平衡转化率增大，D正确；故选D6．答案：C解析：由表格中数据可知，0~20min，平均反应速率，A正确；催化剂表面积的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，则实验①达平衡时氨气浓度也为，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②60mim平衡时，B正确；对比实验①、②可知，增加氨气的浓度，反应速率不变，C错误；对比实验①、③可知，催化剂表面积增大，反应速率增大，D正确。7．答案：B解析：反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则内Z的平均生成速率大于内的，故1min时，Z的浓度大于，A正确；4min时生成的Z的物质的量为，时生成的Z的物质的量为0.6mol，故反应在4min时已达到平衡，设达到平衡时生成了，列三段式：根据，得，则Y的平衡浓度为，Z的平衡浓度为，平衡常数时Y的浓度为，Z的浓度为，加入0.2molZ后，Z的浓度变为，，反应正向进行，故，B错误；反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1：2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，，故Y的体积分数始终约为，C正确；由B项分析可知5min时反应处于平衡状态，此时生成Z为0.6mol，则X的转化量为0.6mol，初始X的物质的量为2mol，剩余X的物质的量为1.4mol，D正确。8．答案：D解析：催化剂只能决定化学反应快慢，不能决定反应是否发生，A错误；由图象曲线变化规律可知，相同时间内，催化剂导致的浓度变化更大，则催化剂Ⅰ使反应活化能更低，B错误；2min时，a曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等，与反应中X、Y的化学计量数矛盾，a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化，C错误；使用催化剂Ⅰ时，0～2min内，，D正确。9．答案：C解析：温度越高，达到平衡时，的物质的量越少，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的，A错误；结合热化学方程式中各物质的状态，由图象曲线变化趋势可知a上面的曲线为随温度的变化曲线，B错误；化学方程式中反应前后气体分子数相等，故向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动，C正确；为固态，向平衡体系中加入，的平衡转化率不变，D错误。10．答案：C解析：A升高温度，若c（Z）增大，可知升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，即△H>0，故A正确；B加入一定量Z，生成物浓度增大，平衡逆向移动，则m（Y）减小，故B正确；C达到新平衡时K=c（Z）不变，则入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c（2）不变，故C错误；D体积不变，加入一定量氩气，Z的浓度不变，则平衡不移动，故D正确；故选：C11．答案：D解析：平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，在排入大气之前没有反应完全，故A错误；平衡常数只与温度有关，塇大压强，K不变，故B错误；正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误；选用适宜催化剂可加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾气排放标，故D正确。12．答案：CD解析：由题图可知，比反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知，A正确；反应的速率方程为，则，温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于温度下平衡时，则，B正确；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错误；温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时和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温度时相同，D错误。13．答案：BD解析：反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应的关系，曲线表示的是逆反应的关系，A错误；时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态，B正确；反应进行到时，反应正向进行，故，C错误；催化剂能降低反应的活化能，使反应的都增大，D正确。14．答案：AC解析：由题意知，体系中存在①E+TFAA→F、②F→G、③，由E和TFAA的初始浓度及反应过程知，要使E完全反应，还需要③生成，由题图知，时刻H浓度小于，故体系中有E存在，A正确；由题给反应路径和N元素守恒知，体系中H、G、F的总浓度应为，由题图知，时刻H和G的浓度之和小于，则体系中一定存在F，B错误；由图可知，反应刚开始TFAA的浓度就迅速减小为0，则E和TFAA的反应速率非常快，该反应的活化能很小，C正确；反应为可逆反应，则反应达平衡后TFAA的浓度小于，D错误。15．答案：（1）（2）190；>（3）ad（4）58.8%（5）甲；反应Ⅰ平衡曲线为N，恒压时充入水蒸气，；解析：（1）设Ⅲ，根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得。（2）①内，，则；②、、，逐渐减小，说明反应速率减小，内，400ppm，内，400ppm，则，即。（3）的分压不变，则的分压也不变，反应Ⅰ、Ⅱ各组分分压不变，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡，a正确；反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，不能作为反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据，b错误；当时，反应不一定达到平衡，不能作为反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据，c错误；，说明正逆反应速率相等，反应Ⅰ达平衡，各组分分压不变，的分压不变，说明反应Ⅱ也达平衡，d正确。（4）设的物质的量为1mol，若1mol完全反应，理论上生成1mol，因为反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，反应Ⅰ生成1mol×98%=0.98mol，反应Ⅱ消耗了40%，则达平衡时的物质的量为，所以丙烯的产率为。（5）①反应Ⅰ为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应Ⅰ正向移动，逐渐增大，反应Ⅱ逆向移动，逐渐减小，即反应Ⅰ为平衡曲线为N，反应Ⅱ平衡曲线为M；在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应Ⅰ而言，相当于增大生成物浓度，使得>，即lg增大，反应Ⅰ的状态最有可能对应图中的甲；②由图可知，350℃时达平衡后，=0，则350℃时==1，设水蒸气的平衡分压为，则反应Ⅱ的起始分压为，对反应Ⅱ列三段式有，解得。

16、（1）答案：；直线形解析：的电子式为；的结构类似于，