高考二輪復(fù)習化學(xué)課件（新高考新教材）專題7化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡專題突破練

專題七化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2023·北京西城區(qū)一模)探究影響H2O2分解速率的因素,實驗方案如圖所示。下列說法不正確的是(

)A.對比①②,可探究FeCl3溶液對H2O2分解速率的影響B(tài).對比②③④,可探究溫度對H2O2分解速率的影響C.若用MnO2固體代替FeCl3溶液,反應(yīng)速率不變D.H2O2易溶于水,主要是由于H2O2與H2O分子之間能形成氫鍵C解析

MnO2和Fe3+都能催化H2O2的分解反應(yīng),但不同催化劑的催化效果不同,故反應(yīng)速率不同,C錯誤。2.(2023·福建省名校聯(lián)盟聯(lián)考)研究CH3I與自由基Cl原子(用Cl*表示)的反應(yīng)有助于保護臭氧層。已知:Cl*+CH3I反應(yīng)有4條反應(yīng)路徑(TS表示過渡態(tài),IM表示中間物)如圖所示?；磻?yīng)指反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,下列說法錯誤的是(

)A.路徑①的ΔH>0B.路徑②是基元反應(yīng)C.路徑③的速率最快D.路徑④的逆反應(yīng)的活化能最大B解析

路徑②所示反應(yīng)中有中間產(chǎn)物生成,沒有一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,不是基元反應(yīng),B錯誤。3.(2023·安徽淮北一模)一定溫度下,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)

ΔH>0。下列說法正確的是(

)A.在恒容條件下,向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動B.在恒壓條件下,向平衡體系中加入H2,BaSO4的轉(zhuǎn)化率不變C.混合氣體的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化可說明反應(yīng)達到平衡D.該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進行A解析

在恒容條件下,向平衡體系中充入惰性氣體,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變,平衡不移動,A正確;在恒壓條件下,向平衡體系中加入H2,平衡正向移動,BaSO4的轉(zhuǎn)化率變大,B錯誤;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的反應(yīng),故混合氣體的物質(zhì)的量不變不能說明反應(yīng)達到平衡,C錯誤;該反應(yīng)的ΔH>0、ΔS=0,由于反應(yīng)吸熱,并非在任何溫度下都能自發(fā)進行,D錯誤。4.(2023·遼寧葫蘆島一模)活性炭基材料煙氣脫硝技術(shù)備受當前研究者關(guān)注,其反應(yīng)原理為C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)

ΔH>0。下列說法不正確的是(

)A.增大壓強,平衡向脫硝方向移動B.上述脫硝反應(yīng)平衡常數(shù)C.若恒容體系內(nèi)密度恒定不變,反應(yīng)達到了平衡D.每處理標準狀況下2.24LNO,轉(zhuǎn)移電子0.2molA解析

該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變,改變壓強,不影響平衡狀態(tài),A錯誤。

5.(2023·遼寧鞍山一模)T0時,向容積為5L的恒容密閉容器中充入一定量的A(g)和B(g),發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)

ΔH<0。測得反應(yīng)過程中的部分數(shù)據(jù)如表所示,下列說法錯誤的是(

)t/minn(A)/moln(B)/mol04.02.052.01.0102.01.0A.其他條件不變,溫度變?yōu)門1時,平衡時測得C的濃度為0.8mol·L-1,則T1>T0B.8min時,該反應(yīng)的v(正)=v(逆)C.5min時,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),且A、B的轉(zhuǎn)化率相等D.平衡時,C的體積分數(shù)約為42.9%A解析

升高溫度,平衡逆向移動,根據(jù)圖表數(shù)據(jù),T0時達到平衡,消耗1

mol

B,則生成3

mol

C,C的濃度為0.6

mol·L-1,其他條件不變,溫度變?yōu)門1時,平衡時測得C的濃度為0.8

mol·L-1,說明平衡正向移動,則T1<T0,A錯誤;5

min后氣體物質(zhì)的量不再改變,說明5

min后反應(yīng)達到平衡狀態(tài),則8

min時,該反應(yīng)的v(正)=v(逆),投料比等于化學(xué)計量數(shù)比,故A、B的轉(zhuǎn)化率相等,B、C正確;列出“三段式”:

2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)初始/mol

4

2

0

0轉(zhuǎn)化/mol

2

1

3

1平衡/mol

2

1

3

1則平衡時,C的體積分數(shù)約為

×100%≈42.9%,D正確。6.(2023·吉林通化模擬)在10L密閉容器中,A、B、C三種氣態(tài)物質(zhì)構(gòu)成了可逆反應(yīng)的體系;當在某一溫度時,A、B、C物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖甲,經(jīng)過相同時間C的百分含量與溫度的關(guān)系如圖乙。下列分析正確的是(

)A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)2C(g)B.0~4min內(nèi),B的平均反應(yīng)速率為0.05mol·L-1·min-1C.由T1向T2變化時,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D.該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C解析

由題圖可知,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),A、B、C的物質(zhì)的量變化量之比=(2.4-1.6)∶(1.6-1.2)∶(0.4-0)=2∶1∶1,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)C(g),A錯誤;0~4

min時,A減少(2.4-2.0)

mol,則有v(B)==0.005

mol·L-1·min-1,B錯誤;由T1向T2變化時,C的百分含量增大,平衡正向進行,故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,C正確;T3時反應(yīng)達到平衡,T3之后,升高溫度,平衡逆向移動,逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),D錯誤。7.(2023·安徽省鼎尖名校聯(lián)考)CO2的有效利用對發(fā)展碳循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)生了巨大的影響。其中利用CO2和H2,在一定條件下合成乙醇的反應(yīng)為2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)

ΔH。向2L剛性不可變?nèi)萜髦谐淙?molCO2和3molH2,單位時間內(nèi)測得CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

)A.上述反應(yīng)的ΔH>0B.混合氣體的密度保持不變時,說明該反應(yīng)達平衡狀態(tài)C.c點平衡后,向容器中再充入等量原反應(yīng)氣體,達新平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率增大D.反應(yīng)從開始到a點需時5min,5min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L-1·min-1C解析

根據(jù)題圖知,b點之前,單位時間內(nèi),隨著溫度的升高,速率加快,所以二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,但b點之后,溫度升高,不利于平衡正向移動,導(dǎo)致二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,A錯誤;2

L剛性不可變?nèi)萜髦邪l(fā)生反應(yīng),氣體的總質(zhì)量不變,容器的容積不變,氣體的密度始終不變,不能判斷是否達到平衡狀態(tài),B錯誤;c點平衡后,向容器中再充入等量原反應(yīng)氣體,等效于增大壓強,則會使平衡正向移動,達新平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率增大,C正確;a點時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則轉(zhuǎn)化的CO2為0.5

mol,轉(zhuǎn)化的H2為0.5

mol×3=1.5

mol,則有v(H2)=0.15

mol·L-1·min-1,D錯誤。8.(2023·河南省豫南地區(qū)聯(lián)考)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料,在催化劑作用下可發(fā)生反應(yīng):2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),在50℃和70℃時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是(

)A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.反應(yīng)速率大小:v(a)>v(b)C.70℃時,平衡常數(shù)K≈0.02D.增大壓強,可以提高SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率,縮短達平衡的時間D解析

升高溫度,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A正確;a、b兩點的濃度相同,a點的溫度大于b點,則反應(yīng)速率大小:v(a)>v(b),B正確;70

℃時,達到平衡SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率為22%,設(shè)起始c(SiHCl3)=1

mol·L-1,利用“三段式”計算:

2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)起始濃度/(mol·L-1)

1

0

0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1)

0.22

0.11

0.11平衡濃度/(mol·L-1)

0.78

0.11

0.11則平衡常數(shù)

,C正確;增大壓強,平衡不移動,不能提高SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率,D錯誤。9.(2023·廣東廣州一模)向密閉容器中充入S2Cl2、Cl2和SCl2,發(fā)生反應(yīng)S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g),S2Cl2與SCl2的初始消耗速率(v)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(圖中A、B點處于平衡狀態(tài)),下列說法不正確的是(

)A.a為v(SCl2)隨溫度的變化曲線B.該反應(yīng)的ΔH<0C.200℃下反應(yīng)一段時間,S2Cl2的物質(zhì)的量增多D.反應(yīng)達到平衡后向體系中充入氮氣,平衡不移動C解析

化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)的系數(shù)成正比,由化學(xué)方程式可知,平衡時S2Cl2與SCl2的反應(yīng)速率為1∶2,結(jié)合圖像可知,圖中A、B點處于平衡狀態(tài),則正逆反應(yīng)速率相等,a為v(SCl2)隨溫度的變化曲線,A正確;隨著溫度升高,SCl2的消耗速率更大,反應(yīng)逆向進行,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,B正確;題圖中A、B點處于平衡狀態(tài),200

℃下反應(yīng)沒有達到平衡,此時逆反應(yīng)速率小于正反應(yīng)速率,反應(yīng)正向進行,故反應(yīng)一段時間,S2Cl2的物質(zhì)的量減小,C錯誤;反應(yīng)達到平衡后向體系中充入氮氣,不影響反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度,平衡不移動,D正確。10.(2023·河北省名校聯(lián)盟聯(lián)考)T

℃時,將2.0molA(g)和2.0molB(g)充入容積為1L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)2C(g)+D(s)

ΔH<0;t時刻反應(yīng)達到平衡時,C(g)為2.0mol。下列說法正確的是(

)A.t時刻反應(yīng)達到平衡時,A(g)的體積分數(shù)為20%B.T

℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=8.0C.t時刻反應(yīng)達到平衡后,縮小容器的容積,平衡逆向移動D.T

℃時,若將A(g)、B(g)各1.0mol充入同樣容器,平衡后,A的轉(zhuǎn)化率α(A)為50%DA.m點:v(正)>v(逆)B.活化能:過程Ⅱ>過程ⅠC.n點時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=50D.過程Ⅰ,t2時刻改變的反應(yīng)條件可能是升高溫度C解析

m點CO2的轉(zhuǎn)化率不是最大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,則有v(正)>v(逆),A正確;過程Ⅰ先達到平衡狀態(tài),說明反應(yīng)速率快,因此活化能:過程Ⅱ>過程Ⅰ,B正確;n點時CO2的轉(zhuǎn)化率為80%,列出“三段式”:

CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)則該反應(yīng)的平衡常數(shù)

,C錯誤;過程Ⅰ,t2時刻轉(zhuǎn)化率降低,說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,由于正反應(yīng)放熱,改變的反應(yīng)條件可能是升高溫度,D正確。12.(2023·湖北襄陽一模)在160℃、200℃條件下,分別向兩個容積為2L的剛性容器中充入2molCO和2molN2O,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)

ΔH<0。實驗測得兩容器中CO或N2的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

)A.當容器中混合氣體的密度不隨時間變化時,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)B.ac段N2的平均反應(yīng)速率為0.10mol·L-1·min-1C.逆反應(yīng)速率:c>b>dD.160℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=9D解析

該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,恒溫恒容時,容器的壓強保持不變,故當容器中混合氣體的密度不隨時間變化時,不能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A錯誤;ac段N2的平均反應(yīng)速率為=0.05

mol·L-1·min-1,B錯誤;隨著反應(yīng)的進行,N2的物質(zhì)的量增大,CO的物質(zhì)的量減小,故ac曲線表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,bd曲線表示CO的物質(zhì)的量隨時間的變化,由圖中可知ac先達到平衡,說明ac對應(yīng)的溫度更高,故逆反應(yīng)速率c>d,由d點生成物濃度高于b點,故逆反應(yīng)速率d>b,因此逆反應(yīng)速率:c>d>b,C錯誤;bd曲線對應(yīng)溫度為160

℃,由題圖中數(shù)據(jù)可知160

℃時,d點達到平衡,平衡時CO的物質(zhì)的量為0.5

mol,列出“三段式”分析:

CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g)起始量/mol

2

2

0

0轉(zhuǎn)化量/mol

1.5

1.5

1.5

1.5平衡量/mol

0.5

0.5

1.5

1.513.(2023·福建師大附中一模)工業(yè)上,裂解正丁烷可以獲得乙烯、丙烯等化工原料。反應(yīng)1:C4H10(g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g)

ΔH1反應(yīng)2:C4H10(g,正丁烷)C2H6(g)+C2H4(g)

ΔH2已知幾種共價鍵的鍵能如下表:共價鍵C—HC=CC—C鍵能/(kJ·mol-1)413614347(1)根據(jù)上述數(shù)據(jù)估算,ΔH1=

kJ·mol-1。

+80(2)正丁烷和異丁烷之間轉(zhuǎn)化的能量變化如圖所示。

圖1①正丁烷氣體轉(zhuǎn)化成異丁烷氣體的熱化學(xué)方程式為

。

②下列有關(guān)催化劑的敘述錯誤的是

(填字母)。

A.能改變反應(yīng)途徑B.能降低反應(yīng)焓變C.能加快反應(yīng)速率D.能增大平衡常數(shù)C4H10(g,正丁烷)C4H10(g,異丁烷)

ΔH=-7kJ·mol-1

BD(3)向密閉容器中投入一定量的正丁烷,發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,測得正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與壓強(p)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示。圖2①p1、p2、p3由小到大的順序為

。

②隨著溫度升高,三種不同壓強下正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率趨向相等,原因是______________________

。

p1<p2<p3

隨著溫度升高,壓強對平衡的影響逐漸減小,平衡轉(zhuǎn)化率主要由溫度決定(4)在一定溫度下,向恒容密閉容器中投入正丁烷,同時發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,測得部分物質(zhì)的濃度與時間的關(guān)系如圖,平衡時壓強為17akPa。圖3①7min時改變的條件可能是

(填字母)。

A.增大壓強B.增大正丁烷的濃度C.加入催化劑②該溫度下,反應(yīng)1的平衡常數(shù)Kp=

kPa。(提示:組分分壓=總壓×體積分數(shù))

B3a解析

(1)根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱,ΔH1=(347×2-614)

kJ·mol-1=+80

kJ·mol-1。(2)②催化劑參與化學(xué)反應(yīng),改變了反應(yīng)途徑,A正確;反應(yīng)熱與產(chǎn)物、反應(yīng)物的相對能量有關(guān),催化劑同等程度降低正、逆反應(yīng)活化能,不改變反應(yīng)熱,B錯誤;催化劑能夠加快反應(yīng)速率,C正確;催化劑同倍數(shù)改變正、逆反應(yīng)速率,平衡不移動,平衡常數(shù)不變,D錯誤。(3)①正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),減小壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則p1<p2<p3。②壓強與溫度對正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率都有影響,且結(jié)果相反,隨著溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率最終相同,說明壓強對平衡的影響逐漸減小,平衡轉(zhuǎn)化率主要由溫度決定。(4)①增大壓強,即縮小容器容積,瞬時CH4濃度增大,隨后CH4濃度減小,A錯誤;增大正丁烷的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,CH4濃度增大,B正確;加入催化劑,平衡不移動,甲烷的濃度不變,C錯誤。②根據(jù)題圖3,同時發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,平衡時生成了0.3

mol·L-1的CH4,消耗了0.7

mol·L-1的C4H10,說明反應(yīng)2生成了0.4

mol·L-1的C2H6,平衡體系中各組分的濃度分別是c(CH4)=c(C3H6)=0.3

mol·L-1,c(C2H6)=c(C2H4)=0.4

mol·L-1,B組能力提升練A解析

該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH<0,要使反應(yīng)自發(fā)進行,要滿足ΔH-TΔS<0,則該反應(yīng)的ΔS>0,A正確;升高溫度,使反應(yīng)物活化分子數(shù)增多,能提高反應(yīng)速率,但由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡會向逆反應(yīng)方向移動,導(dǎo)致CO平衡轉(zhuǎn)化率降低,B錯誤;增加煉鐵爐高度,延長CO和鐵礦石接觸時間,不改變其他外界條件,化學(xué)平衡不移動,故不能改變平衡時混合氣體中CO的體積分數(shù),C錯誤;制備生鐵中若含少量FexC,Fe、FexC及酸溶液構(gòu)成原電池,使Fe與酸反應(yīng)放出氫氣的速率比純鐵快,D錯誤。2.(2023·河南省名校聯(lián)盟聯(lián)考)常溫常壓下,在3種不同碳負載的銅微粒(a、b和c)上,選擇性電催化乙炔加氫制乙烯(H+電還原為H2的反應(yīng)可同時發(fā)生),相對能量變化如圖,下列說法錯誤的是(

)A.析氫反應(yīng)是電催化乙炔加氫制乙烯的競爭反應(yīng)B.析氫反應(yīng)的能力:a>c>bC.吸附C2H2的能力:a<b<cD.ⅰ生成ⅱ是乙炔加氫制乙烯反應(yīng)歷程中的決速步驟答案

B

解析

選擇性電催化乙炔加氫制乙烯和H+電還原為H2的反應(yīng)可同時發(fā)生,均為得到電子被還原的過程,故析氫反應(yīng)是電催化乙炔加氫制乙烯的競爭反應(yīng),A正確;a對應(yīng)的活化能最大,b對應(yīng)的活化能最小,活化能越大反應(yīng)越難進行,即析氫反應(yīng)的能力:a<c<b,B錯誤;吸附C2H2過程中放出的熱量a最少,c最多,相同物質(zhì)進行不同過程放出的熱量越多說明該過程越容易進行,即說明吸附C2H2的能力:a<b<c,C正確;各種催化劑進行反應(yīng)時ⅰ生成ⅱ的活化能均最大,活化能越大反應(yīng)速率越慢,是整個反應(yīng)的決速步驟,則ⅰ生成ⅱ是乙炔加氫制乙烯反應(yīng)歷程中的決速步驟,D正確。3.(2023·山東煙臺診斷)某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g)2C(g),達到平衡后,在不同的時間段內(nèi)反應(yīng)物的濃度隨時間的變化如甲圖所示,正、逆反應(yīng)速率隨時間的變化如乙圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.前20minB的平均反應(yīng)速率為0.05mol·L-1·min-1B.30~40min間該反應(yīng)使用了催化劑C.化學(xué)方程式中的x=1,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.30min、40min時分別改變的條件是減小壓強、升高溫度答案

B

解析

前20

min

B的平均反應(yīng)速率為=0.05

mol·L-1·min-1,A正確;30

min時,C和A、B的濃度都下降,而催化劑只會改變反應(yīng)速率,不會瞬間改變反應(yīng)物的濃度,B錯誤;A、B的濃度變化相同,故A、B的化學(xué)計量數(shù)相同,則x=1,40

min時正逆反應(yīng)速率都增大,則改變的條件為升高溫度,而條件改變后C濃度減小,A、B濃度增大,說明平衡發(fā)生了逆向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),C正確;30

min時,C和A、B的濃度都下降了,反應(yīng)速率也減小,但是平衡不移動,經(jīng)分析x=1,該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變,則改變的條件為減小壓強,D正確。4.(2023·天津十二區(qū)重點校聯(lián)考)某溫度下,在2L的密閉容器中,加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應(yīng):X(g)+mY(g)3Z(g),平衡時,X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是(

)A.m=2B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4mol·L-1D解析

向平衡體系中加入1

mol

Z(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變,說明兩種平衡相同,該反應(yīng)前后氣體的總體積不變,則有m+1=3,m=2,A正確;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),兩次平衡溫度不變,故兩次平衡的平衡常數(shù)相同,B正確;起始量X與Y之比為1∶2,等于其化學(xué)計量數(shù)之比,故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1,C正確;該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體總量不變的反應(yīng),故第二次平衡時Z的物質(zhì)的量為4

mol×10%=0.4

mol,c(Z)==0.2

mol·L-1,D錯誤。5.(2023·北京東城區(qū)一模)某溫度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K=4。該溫度下,在甲、乙、丙、丁4個相同的恒容密閉容器中進行該反應(yīng),起始濃度如下表所示。編號甲乙丙丁c(H2)/(mol·L-1)0.010.020.010.02c(I2)/(mol·L-1)0.010.010.010.01c(HI)/(mol·L-1)000.020.02下列判斷不正確的是(

)A.化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲 B.平衡時,甲中I2的轉(zhuǎn)化率為50%C.平衡時,丙中c(I2)=0.01mol·L-1 D.平衡時,乙和丁中

相等D解析

據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知,其他條件相同,乙中c(H2)為甲中的2倍,乙中反應(yīng)速率較大,A正確;設(shè)甲中I2的轉(zhuǎn)化率為x,根據(jù)“三段式”有:

H2(g)

+

I2(g)

2HI(g)起始/(mol·L-1)

0.01

0.01

0變化/(mol·L-1)

0.01x

0.01x

0.02x平衡/(mol·L-1)

0.01(1-x)

0.01(1-x)

0.02x6.(2023·遼寧葫蘆島協(xié)作校聯(lián)考)某溫度下,在1L恒容密閉容器中投入10molN2O5發(fā)生反應(yīng)N2O5(g)N2O(g)+2O2(g),有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。下列說法正確的是(

)時間/s0~1010~2020~3030~40產(chǎn)物O2的平均生成速率/(mol·L-1·s-1)0.200.160.100.00A.O2的平均生成速率越來越小是因為容器的壓強越來越小B.15s若向體系中充入N2O,平衡一定逆向移動C.20s時N2O5的轉(zhuǎn)化率為8%D.35s時,向體系中又充入N2O5,再次平衡時,其體積分數(shù)將增大D解析

O2的平均生成速率越來越小,主要是N2O5的濃度減小,A錯誤;15

s時,該體系還沒有達到平衡狀態(tài),如果N2O的量很少,在一定溫度下,若Q<K,平衡依然正向移動,B錯誤;在0~10

s時O2的生成量為2

mol,在10~20

s時生成O2為1.6

mol,即20

s時,生成3.6

mol氧氣,同時有1.8

mol

N2O5發(fā)生轉(zhuǎn)化,故轉(zhuǎn)化率為18%,C錯誤;35

s時,向體系中又充入N2O5,則反應(yīng)達到新的平衡時N2O5的體積分數(shù)必將增大,D正確。7.(2023·湖北省部分重點校聯(lián)考)恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應(yīng):Z(?)+W(?)X(g)+Y(?)

ΔH,在t1時刻反應(yīng)達到平衡,在t2時刻縮小容器體積,t3時刻再次達到平衡狀態(tài)后不再改變條件。下列有關(guān)說法中,正確的是(

)A.該條件下,Z和W中的一種可能為氣態(tài)B.t1~t2時間段與t3時刻后,兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不相等C.若在該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=c(X),則t1~t2時間段與t3時刻后的X濃度不相等D.若該反應(yīng)ΔH>0,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大D解析

根據(jù)題圖可知,正反應(yīng)速率不隨反應(yīng)時間和壓強的改變而改變,故Z和W都不是氣體,A錯誤;結(jié)合題圖可知,X是氣體,Y可能不是氣體,也可能是氣體,若Y不是氣體,產(chǎn)物只有X,反應(yīng)過程中氣體的摩爾質(zhì)量始終不變,若Y是氣體,由于生成的X和Y是按照比例生成的,氣體平均摩爾質(zhì)量不會改變,所以兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量一定相等,B錯誤;由于化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),該溫度下平衡常數(shù)的表達式K=c(X)是定值,則t1~t2時間段與t3時刻后的c(X)相等,C錯誤;該反應(yīng)ΔH>0則該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,D正確。8.(2023·廣東東莞一模)恒溫恒容條件下,向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng):①X(g)Y(g);②Y(g)Z(g)。已知v=kc(反應(yīng)物),k為速率常數(shù),如圖表明三種物質(zhì)濃度隨時間的變化以及k受溫度的影響。下列說法不正確的是(

)A.反應(yīng)過程體系的壓強始終不變B.c(Y)隨時間先增大后減小C.隨c(X)的減小,反應(yīng)①、②的速率均逐漸降低D.溫度對反應(yīng)②的k影響更大C解析

由題圖1中信息可知,濃度隨時間變化逐漸減小的曲線為X,濃度隨時間變化逐漸增大的曲線為Z,濃度隨時間變化先增大后減小的曲線為Y。由題圖2中信息可知,反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②。兩反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物都只有一種,且化學(xué)計量數(shù)都為1,故反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量始終不變,壓強始終不變,A正確;c(Y)隨時間先增大后減小,B正確;隨c(X)的減小,c(Y)先增大后減小,c(Z)不斷增大,則反應(yīng)①的速率逐漸降低,但反應(yīng)②的速率先升高后降低,C錯誤;隨著溫度的升高,反應(yīng)②的速率常數(shù)增大的幅度更大,故溫度對反應(yīng)②的k影響更大,D正確。9.(2023·湖南郴州一模)T0時,在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g)Z(g)(未配平),各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同,溫度分別為T1、T2時發(fā)生反應(yīng),X的物質(zhì)的量隨時間變化的關(guān)系如圖b所示。下列敘述中正確的是(

)A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.T0時,從反應(yīng)開始到平衡時:v(X)=0.083mol·L-1·min-1C.圖a中反應(yīng)達到平衡時,Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%D.T1時,若該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為50,則T1<T0D10.(2023·北京延慶區(qū)一模)在一定溫度下,將1molCO2和3molH2充入容積為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)并達到平衡:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH<0,測得平衡混合氣體中CH3OH的物質(zhì)的量分數(shù)為25%。下列說法不正確的是(

)A.平衡混合氣體中C原子的物質(zhì)的量是1molB.該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量C.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=D.其他條件相同時,若起始充入2molCO2和6molH2,達到平衡時CH3OH的物質(zhì)的量分數(shù)大于25%C解析

根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,1

mol

CO2參與反應(yīng),平衡時混合氣體中C原子的物質(zhì)的量仍為1

mol,A正確;該反應(yīng)的ΔH<0,則該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,B正確;設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化濃度為x

mol·L-1,利用“三段式”計算:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)11.(2023·河南洛陽六校聯(lián)考)氫氣是一種清潔能源,工業(yè)上用水煤氣兩步法制氫氣,第①、②步的反應(yīng)原理及反應(yīng)的lgKp-T關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(

)A.反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

ΔH1<0B.NiFe2O4能降低反應(yīng)的活化能,提高平衡轉(zhuǎn)化率C.某溫度下,將CO和H2O(g)各1mol通入容積為1L的密閉容器中反應(yīng),達到平衡狀態(tài),若該反應(yīng)的平衡常數(shù)是9,則CO的轉(zhuǎn)化率為75%D.1300℃時,反應(yīng)C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)的平衡常數(shù)Kp=8答案

C

解析

對于反應(yīng)①,升高溫度,lg

Kp增大,說明升高溫度,該反應(yīng)正向移動,則該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),ΔH1>0,A錯誤;NiFe2O4是反應(yīng)的催化劑,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,但不能改變轉(zhuǎn)化率,B錯誤;設(shè)CO的轉(zhuǎn)化量為x

mol,根據(jù)已知條件列出“三段式”:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始/mol

1

1

0

0 轉(zhuǎn)化/mol

x

x

x

x平衡/mol

1-x

1-x

x

x12.(2023·湖南省名校聯(lián)合體聯(lián)考)一定條件下,分別向容積為1L的密閉容器中充入氣體,發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g)Z(g),測得實驗①、②、③反應(yīng)過程中體系壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(

)實驗充入氣體量反應(yīng)過程條件①2molX+1molY恒溫②1molZ恒溫③1molZ絕熱A.曲線Ⅰ對應(yīng)實驗②

B.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.氣體的總物質(zhì)的量:n(c)<n(d) D.b點平衡常數(shù)比c點平衡常數(shù)小D解析

恒溫恒容條件下,氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比,故起始時實驗②與③的壓強相等,實驗①的壓強是實驗②、③的3倍,則曲線Ⅰ對應(yīng)實驗①,且m=3p,A錯誤;若實驗②與③的溫度相等,最終會達到相同的平衡狀態(tài),氣體壓強應(yīng)相同,實際上曲線Ⅱ的壓強大于曲線Ⅲ,說明Ⅱ?qū)?yīng)反應(yīng)氣體的總物質(zhì)的量大,絕熱體系不利于Z的分解反應(yīng),故該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),B錯誤;c、d兩點的壓強相同,體積相同,由于反應(yīng)吸熱,體系③溫度低,c點的溫度比d點低,則c點的氣體物質(zhì)的量更多,故氣體的總物質(zhì)的量:n(c)>n(d),C錯誤;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越低,平衡常數(shù)越大,故b點平衡常數(shù)小于c點,D正確。13.(2023·山西忻州一模)為了實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標,二氧化碳的高效利用成為研究的熱點。某研究小組采用雙合金團簇催化甲烷干法重整法(DRM)取得了良好的效果。已知:CH4、H2、CO的燃燒熱分別為-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283kJ·mol-1。(1)甲烷干法重整法(DRM)反應(yīng)為CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

ΔH,則ΔH=

。

+247.3kJ·mol-1(2)通過大量的研究Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三種雙合金團簇可用于催化DRM反應(yīng),在催化劑表面涉及多個基元反應(yīng),分別為過程1:甲烷逐步脫氫,過程2:CO2的活化(包括直接活化和氫誘導(dǎo)活化),過程3:C*和CH*的氧化,過程4:擴散吸附反應(yīng)。其反應(yīng)機理如圖1所示。則CO2的氫誘導(dǎo)活化反應(yīng)方程式圖1為

,過程3的最終產(chǎn)物為

,過程4發(fā)生擴散吸附的微粒為

。

CO2*+H*══CO*+OH*CO*H*和OH*(3)三種催化劑催化甲烷脫氯過程的能量變化如圖2所示:圖2①甲烷脫氫過程中最大活化能步驟為

(用反應(yīng)方程式表示)。

②Sn12Ni、Pt12Ni、Cu12Ni三種催化劑催化甲烷脫氫過程的脫氫速率分別為v1、v2、v3,則脫氫速率由大到小的順序為

。

③Sn12Ni雙合金團簇具有良好的抗積碳作用,有效