人教【新课标】高中化学一轮复习：专题10化学反应速率与化学平衡

试卷更新日期：2022-06-24 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 反应A(g)＋3B(g) $\overset{}{⇌}$ 2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（）

A、v(D)＝0.45mol·L^－¹·min^－¹ B、v(B)＝0.01mol·L^－¹·s^－¹ C、v(C)＝0.40mol·L^－¹·min^－¹ D、v(A)＝0.15mol·L^－¹·min^－¹

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2. 下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是（）

A、2SO₂＋O₂ $\overset{}{⇌}$ 2SO₃ B、CO＋H₂O(g) $\overset{}{⇌}$ CO₂＋H₂ C、CO₂＋H₂O $\overset{}{⇌}$ H₂CO₃ D、OH^－＋H^＋＝H₂O

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3. 某温度时，反应SO₂(g)＋1/2O₂(g) $\overset{}{⇌}$ SO₃(g)的平衡常数K＝50。在同一温度下，反应2SO₃(g) $\overset{}{⇌}$ 2SO₂ (g)＋O₂(g)的平衡常数K₁应为（）

A、2 500 B、100 C、4×10^－4 D、2×10^－2

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4. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率但不影响生成H₂的总量，可向盐酸中加入适量的（）

A、CaCO₃(s) B、Na₂SO₄溶液 C、KNO₃溶液 D、CuSO₄(s)

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5. 在一定温度下，将气体X和Y各3 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：3X(g)+Y(g) $\overset{}{⇌}$ 2Z(g)+ W(g)。经过8min，反应达到平衡状态，此时Z的物质的量为1.6 mol。下列关于反应开始至第8 min时的平均反应速率的计算正确的是（）

A、v(X)=0.30 mol/(L·min) B、v(Y)=0.02 mol/(L·min) C、v(Z)=0.02 mol/(L·min) D、v(W)=0.10 mol/(L·min)

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6. 下列措施对增大反应速率明显有效的是（）

A、Al在氧气中燃烧生成Al₂O₃ ，将Al片改成Al粉 B、Fe与稀硫酸反应制取H₂时，改用浓硫酸 C、在K₂SO₄与BaCl₂两溶液反应时，增大压强 D、Na与水反应时增大水的用量

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7. 在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H₂O(g) $\underset{}{⇌}$ CO₂(g)+H₂(g) ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，下列说法正确的是（）

A、容器内的压强不变时，说明反应达到平衡状态 B、若平衡时移走CO₂ ，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快 C、830℃时，充入0.1molCO和0.3molH₂O保持温度不变，CO平衡转化率为75% D、1000℃时，某时刻CO₂、H₂、CO和H₂O的浓度均为0.05mol/L，此时平衡向正反应方向移动

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8. 碳是生命的核心元素，碳及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。工业上用CO₂生产CH₃OH燃料，其热化学方程式为CO₂(g)+3H₂(g) $⇌$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H=-49.0kJ·mol^-1。燃煤燃烧时生成的CO₂用氨的饱和NaCl溶液吸收，可得到NaHCO₃等化工产品。CO₂会引起温室效应，我国力争在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的排放量，CO₂实现“零排放”。对于反应CO₂(g)+3H₂(g) $⇌$ CH₃OH(g)+H₂O(g)，下列有关说法正确的是（）

A、增大 $\frac{n (C O_{2})}{n (H_{2})}$ 的值，可提高H₂的转化率 B、升高温度能提高CO₂的反应速率和转化率 C、达平衡时缩小容器体积， $υ$ (正)增大， $υ$ (逆)减小 D、1molCO₂和3molH₂充分反应时放出的热量为49.0kJ

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9. 已知： $A (g) + 2 B (g) ⇌ 3 C (g)$ $△ H < 0$ ，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应，t₁时达到平衡状态I，在t₂时改变某一条件，t₃时重新达到平衡状态II，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（）

A、t₂时改变的条件：向容器中加入C B、平衡常数K：K(II)＜K(I) C、平衡时A的体积分数 $φ$ ： $φ$ (II)＜ $φ$ (I) D、容器内压强不变，表明反应达到平衡

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10. 在某一恒温容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g) $\overset{}{⇌}$ 2C(g)。反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（）

A、0~t₂时，v_正>v_逆 B、t₂时刻改变的条件是向密闭容器中加入C C、Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ D、Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数K_Ⅰ_Ⅱ

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11. 在一定条件下的1L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是（）

A、0～15min，消耗C的平均速率约为0.033mol•L^-1•min^-1 B、X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为：Y(g)+3X(g) $⇌_{}^{}$ 2C(g) C、反应开始到25min，X的转化率为25% D、25min时改变的一个条件可能是缩小容器体积

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12. 在金催化剂表面上进行某反应历程如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是（）

A、该反应的热效应 $ΔH$ ＞0 B、反应过程中发生非极性键的断裂与生成 C、其他条件不变，使用另一高效催化剂可使CO的平衡转化率增大 D、该历程中最大能垒(活化能)步骤的反应式为 $H_{2} O \cdot =H \cdot +OH \cdot$

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13. CO甲烷化反应为： $CO (g) + 3 H_{2} (g) {=CH}_{4} (g) + H_{2} O (l)$ 。如图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)，其中步骤②反应速率最慢。

CO(g)+H₂(g) $\overset{①}{\to}$ CO(g)+·H $\overset{②}{\to}$ ·CHO $\overset{③}{\to}$ ·CH+H₂O(l)→CH₄(g)

下列说法错误的是（）

A、步骤①只有非极性键断裂 B、步骤②速率最慢的原因可能是其活化能最高 C、步骤③需要吸收热量 D、使用该催化剂不能有效提高CO平衡转化率

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14. 中科院化学研究所最新报道了化合物1催化CO₂的氢化机理。其中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如图所示。下列有关该过程的说法正确的是（）

A、过程中共经历三个过渡态TS1_1-2、I_1-2、TS2_1-2 B、该过程的总反应速率主要由过程②决定 C、升高温度，有利于提高I_1-2的平衡转化率 D、过程①的热化学方程式为I(s)+CO₂(g)=I_1-2(s) ∆H=-2.08 kJ·mol^-1

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15. 在刚性密闭容器中充入CO₂和H₂发生反应：CO₂(g)+3H₂(g) $⇌_{Δ}^{催化剂}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H，测得反应过程如图所示。下列说法正确的是（）

A、平衡常数：K₁＞K₂ B、反应温度：T₂＞T₁ C、加催化剂，△H不变 D、平衡后再通入CO₂ ，其转化率增大

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16. 在体积均为1.0L的恒容密闭容器甲、乙中，起始投料量如表，在不同温度下发生反应：CO₂(g)+C(s) $⇌_{}^{}$ 2CO(g)。CO的平衡浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（）
容器
n(CO₂)/mol
n(C)/mol
n(CO)/mol
甲
0.1
0.3
0
乙
0
0
0.4

A、曲线Ⅰ对应的是甲容器 B、a、b两点所处状态的压强大小关系：9p_a＞14p_b C、c点：CO的体积分数＞ $\frac{4}{7}$ D、900K时，若起始向容器乙中加入CO、CO₂、C各1mol，则v(正)＞v(逆)

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17. 甲醛中木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇利用脱氢法可制备甲醛，主要反应为：CH₃OH(g) $⇌$ HCHO(g)+H₂(g) $Δ H = + 85.2$ $KJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。Na₂CO₃是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：

历程ⅰ： ${CH}_{3} OH \to H + \cdot {CH}_{2} OH$

历程ⅱ： $\cdot {CH}_{2} OH \to \cdot H + HCHO$

历程ⅲ： $\cdot {CH}_{2} OH \to 3 \cdot H + CO$

历程ⅳ： $\cdot H + \cdot H \to H_{2}$

如图所示为在体积2L的恒容容器中，投入1molCH₃OH，在碳酸钠催化剂作用下，经过

5min反应，测得甲醇转化率与甲醛的选择性与温度的关系(甲醛的选择性：转化的CH₃OH中生成HCHO的百分比)，下列有关说法正确的是（）

A、600℃时，前5min内生成甲醛的平均速率v(HCHO)=0.055 $mol \cdot L^{- 1} \cdot \min^{- 1}$ B、700℃时，反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率 C、脱氢法制甲醛中，在高温高压条件下更有利于提高平衡产率 D、反应历程ⅰ的活化能大于CH₃OH(g) $⇌$ HCHO(g)+H₂(g)的活化能

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18. 已知反应原理 $2 C (s) + 2 {NO}_{2} (g) ⇌ N_{2} (g) + 2 {CO}_{2} (g)$ ，在密闭容器中1mol ${NO}_{2}$ 和足量C发生反应，相同时间内测得 ${NO}_{2}$ 的生成速率与 $N_{2}$ 的生成速率随温度变化的关系如图1；维持温度不变，反应相同时间内测得 ${NO}_{2}$ 的转化率随压强的变化如图2。

下列说法错误的是（）

A、图1中的A，B，C三个点中只有C点是平衡点 B、图2中平衡常数K（F）=K（G） C、图2中E点的 $v_{正}$ 小于F点的 $v_{逆}$ D、图2中 ${NO}_{2}$ 的浓度 $c (E) = c (G)$

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19. 在一定温度下，将1molCO₂和3molH₂充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应并达到平衡：CO₂(g)+3H₂(g) $⇌$ CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH＜0，测得平衡混合气体中CH₃OH的物质的量分数为25%。下列说法不正确的是（）

A、平衡混合气体中C原子的物质的量是1mol B、该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量 C、该反应的化学平衡常数K= $\frac{2}{3}$ D、其他条件相同时，若起始充入2molCO₂和6molH₂ ，达到平衡时CH₃OH的物质的量分数大于25%

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20. T₁℃时，向1L密闭容器中充入10molH₂和3molSO₂发生反应：3H₂(g)+SO₂(g) $\underset{}{⇌}$ H₂S(g)+2H₂O(g) △H<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是（）

A、实线a代表n(H₂O)随时间变化的曲线 B、t₁min时，v_正(SO₂)<v_逆(H₂S) C、该反应的平衡常数K= $\frac{2.7 \times 5 . 4^{2}}{1 . 9^{3} \times 0.3}$ L•mol^-1 D、若该反应在T₂℃(T₂<T₁)时进行，则虚线b可表示n(SO₂)的变化

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21. 利用工业废气中的CO₂制备甲醇。该过程发生的主要反应如下：
反应I： CO₂(g)+ 3H₂(g)= CH₃OH(g)+ H₂O(g) △H₁= - 49.4 kJ·mol^-1
反应II： CO₂(g)+ H₂(g)= CO(g)+H₂O(g)△H₂=+41.1 kJ·mol^-1
反应III： CO(g)+ 2H₂(g)= CH₃OH(g) △H₃= -90.5 kJ·mol^-1
恒压条件下，将n(CO₂)：n(H₂)为1 ：3的混合气体以-定流速通过装有催化剂的反应管，在出口处测得CO₂转化率、CH₃OH产率[ $\frac{n_{生成} (C H_{3} O H)}{n_{起始} (C O_{2})}$ × 100%与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是（）

A、反应I的平衡常数可表示为K= $\frac{c (C H_{3} O H)}{c (C O_{2}) \times c^{3} (H_{2})}$ B、反应3CO(g)+ 2H₂O(g)= 2CO₂(g)+ CH₃OH(g)的△H= +172.7 kJ·mol^-1 C、240℃时，CH₃OH产率最大，说明反应I、反应III已达到平衡状态 D、提高CO₂转化为CH₃OH的转化率，可以研发在低温区高效的催化剂

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二、综合题

22.

(1)、（Ι）300 ℃时，将2mol A和2mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，
发生如下反应：3A(g)＋B(g) $\overset{}{⇌}$ 2 C(g)＋2D(g) ΔH，2min末达到平衡，生成0.8mol D。

300℃时，该反应的平衡常数表达式为K＝，已知K_300℃<K_350℃ ，则ΔH0(填“>”或“<”)。

(2)、在2min末时，B的平衡浓度为。

(3)、若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)、（Ⅱ）硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。而在硫酸的生产中，最关键的一步反应为：2SO₂(g)+O₂(g) $⇌_{△}^{催化剂}$ 2SO₃(g)。
一定条件下，SO₂与O₂反应10min后，若SO₂和SO₃物质的量浓度分别为1mol/L和3mol/L，则10min生成SO₃的化学反应速率为。

(5)、下列关于该反应的说法正确的是______。

A、增加O₂的浓度能加快反应速率 B、降低体系温度能加快反应速率 C、使用催化剂能加快反应速率 D、一定条件下达到反应限度时SO₂全部转化为SO₃

(6)、工业制硫酸，用过量的氨水对SO₂尾气处理，请写出相关的离子方程式：。

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23. 工业合成氨技术反应原理为：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH=-92.4 kJ·mol^-1

(1)、T ℃ 时，反应达到平衡，测得 υ(NH₃)＝0.12 mol·L^-1·min^-1
① υ(N₂)＝mol·L^-1·min^-1

② 化学平衡常数表达式 K＝

(2)、在其他条件相同时，图为分别测定不同压强、不同温度下，N₂ 的平衡转化率。

L 表示，其中 X₁ X₂(填“>”或“<)

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24. 随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO₂的捕集利用技术成为研究的重点．
完成下列填空：

(1)、目前国际空间站处理CO₂的一个重要方法是将CO₂还原，所涉及的反应方程式为：
CO₂（g）+4H₂（g）⇌CH₄（g）+2H₂O（g）
已知H₂的体积分数随温度的升高而增加．
若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
v_正
v_逆
平衡常数K
转化率α

(2)、相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：

[CO₂]/mol•L^﹣¹
[H₂]/mol•L^﹣¹
[CH₄]/mol•L^﹣¹
[H₂O]/mol•L^﹣¹
平衡Ⅰ
a
b
c
d
平衡Ⅱ
m
n
x
y
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为．

(3)、碳酸：H₂CO₃ ， K_i1=4.3×10^﹣⁷ ， K_i2=5.6×10^﹣¹¹
草酸：H₂C₂O₄ ， K_i1=5.9×10^﹣² ， K_i2=6.4×10^﹣⁵
0.1mol/LNa₂CO₃溶液的pH0.1mol/LNa₂C₂O₄溶液的pH．（选填“大于”“小于”或“等于”）
等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是．若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是．（选填编号）
a．[H⁺]＞[HC₂O₄^﹣]＞[HCO₃^﹣]＞[CO₃²^﹣] b．[HCO₃^﹣]＞[HC₂O₄^﹣]＞[C₂O₄²^﹣]＞[CO₃²^﹣]
c．[H⁺]＞[HC₂O₄^﹣]＞[C₂O₄²^﹣]＞[CO₃²^﹣] d．[H₂CO₃]＞[HCO₃^﹣]＞[HC₂O₄^﹣]＞[CO₃²^﹣]

(4)、人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H⁺+HCO₃^﹣⇌H₂CO₃ ，当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象．

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25. 回答下列问题：

(1)、I.如表是该小组研究影响过氧化氢H₂O₂分解速率的因素时采集的一组数据：用10mLH₂O₂制取150mLO₂所需的时间(秒)。

30%H₂O₂
15%H₂O₂
10%H₂O₂
5%H₂O₂
无催化剂、不加热
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
无催化剂、加热
360s
480s
540s
720s
MnO₂催化剂、加热
10s
25s
60s
120s
该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、、等因素对过氧化氢分解速率的影响。

(2)、II.100mL1mol·L^-1稀硫酸与过量锌粒反应，一定温度下，为了减缓反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采取的措施是____。

A、加入少量碳酸钠粉末 B、加入少量硫酸铜溶液 C、加入适量Na₂SO₄溶液 D、加热 E、加水

(3)、III.一定温度下某反应在体积为5L的恒容密闭的容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
该反应的化学方程式为。

(4)、反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为。

(5)、由图求得平衡时A的转化率为。

(6)、平衡时体系内的压强与初始时压强之比为。

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	[CO₂]/mol•L^﹣¹	[H₂]/mol•L^﹣¹	[CH₄]/mol•L^﹣¹	[H₂O]/mol•L^﹣¹
平衡Ⅰ	a	b	c	d
平衡Ⅱ	m	n	x	y

	30%H₂O₂	15%H₂O₂	10%H₂O₂	5%H₂O₂
无催化剂、不加热	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应
无催化剂、加热	360s	480s	540s	720s
MnO₂催化剂、加热	10s	25s	60s	120s

容器	n(CO₂)/mol	n(C)/mol	n(CO)/mol
甲	0.1	0.3	0
乙	0	0	0.4

v_正	v_逆	平衡常数K	转化率α