新教材適用2025版高考化學(xué)二輪總復(fù)習(xí)專題能力提升訓(xùn)練七化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

專題實(shí)力提升訓(xùn)練(七)1.(2024·河北唐山統(tǒng)考一模)室溫下，氣體M、N、P、Q之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：①M(fèi)N＋P；②MN＋Q，反應(yīng)①的速率可表示為v1＝k1c(M)，反應(yīng)②的速率可表示為v2＝k2c(M)，(k1、k2為速率常數(shù))，在容積為10L的密閉容器中，反應(yīng)體系中組分M、P的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更如下表所示：01min2min3min4min5min6minM(mol)1.000.760.560.400.360.360.36P(mol)00.060.110.150.160.160.16下列說法正確的是(B)A．0～3min時(shí)間段內(nèi)，Q的平均反應(yīng)速率為0.15mol·L－1·min－1B．反應(yīng)起先后，體系中P和Q的濃度之比保持不變C．平衡時(shí)M生成Q的轉(zhuǎn)化率為36%D．反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能低【解析】由表格數(shù)據(jù)可知，0～3min時(shí)，M的物質(zhì)的量變更量為0.60mol、P的物質(zhì)的量變更量為0.15mol，則反應(yīng)生成的Q的物質(zhì)的量為0.60mol－0.15mol＝0.45mol，則Q的平均反應(yīng)速率為eq\f(0.45mol,10L×3min)＝0.015mol/(L·min)，故A錯(cuò)誤；由化學(xué)反應(yīng)速率定義可知，反應(yīng)起先后，體系中P和Q的濃度變更量之比Δc(P)∶Δc(Q)＝tv1∶tv2＝k1c(M)∶k2c(M)＝k1∶k2，k1、k2為定值，所以反應(yīng)起先后，體系中P和Q的濃度之比保持不變，故B正確；由表格數(shù)據(jù)可知，4min反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，M的物質(zhì)的量變更量為0.64mol、P的物質(zhì)的量變更量為0.16mol，則反應(yīng)生成的Q的物質(zhì)的量為0.64mol－0.16mol＝0.48mol，M生成Q的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.48mol,1mol)×100%＝48%，故C錯(cuò)誤；由表格數(shù)據(jù)可知，4min反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，M的物質(zhì)的量變更量為0.64mol、P的物質(zhì)的量變更量為0.16mol，則反應(yīng)生成的Q的物質(zhì)的量為0.64mol－0.16mol＝0.48mol，則反應(yīng)①的反應(yīng)速率慢于反應(yīng)②，反應(yīng)速率越快，活化能越小，則反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能高，故D錯(cuò)誤；故選B。2.(2024·廣東梅州二模)肯定溫度下，在2L的密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變更的曲線如圖所示。下列描述正確的是(A)A．X點(diǎn)的v(正)>Y點(diǎn)的v(正)B．Z點(diǎn)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．B的平衡轉(zhuǎn)化率為30%D．保持溫度、體積不變，5min時(shí)充入1molHe，正逆反應(yīng)速率均增大【解析】X、Y點(diǎn)后反應(yīng)仍正向進(jìn)行，且X點(diǎn)反應(yīng)物的濃度較大、生成物濃度較小，則X點(diǎn)正反應(yīng)速率更大，故X點(diǎn)的v(正)>Y點(diǎn)的v(正)，故A正確；Z點(diǎn)后反應(yīng)仍正向進(jìn)行，則Z點(diǎn)時(shí)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；B的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.1－0.04,0.1)×100%＝60%，故C錯(cuò)誤；持溫度、體積不變，5min時(shí)充入1molHe，不影響反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度，正逆反應(yīng)速率不變，故D錯(cuò)誤；故選A。3.(2024·河北邯鄲統(tǒng)考一模)肯定溫度下，向容積為2L的恒容密閉容器中通入肯定量N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，反應(yīng)起始時(shí)容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)為p，體系中各組分的物質(zhì)的量隨時(shí)間(t)的變更如表。t/s020406080n(N2O4)/mol0.1000.0620.0480.0400.040n(NO2)/mol00.0760.1040.1200.120下列說法正確的是(D)A．20～60s內(nèi)，NO2的平均反應(yīng)速率v＝1.1×10－3mol·L－1·s－1B．N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為40%C．該溫度下，反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝eq\f(9,4)pD．80s時(shí)，再充入0.03molNO2、0.01molN2O4，平衡逆向移動【解析】20～60s內(nèi)，NO2變更量為0.044mol，則NO2平均反應(yīng)速率v＝eq\f(0.044mol,2L×40s)＝5.5×10－4mol·L－1·s－1，故A錯(cuò)誤；平衡時(shí)N2O4物質(zhì)的量為0.040mol，則消耗N2O4物質(zhì)的量為0.06mol，則N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.06mol,0.1mol)×100%＝60%，故B錯(cuò)誤；依據(jù)B選項(xiàng)得到平衡時(shí)N2O4物質(zhì)的量為0.040mol，NO2物質(zhì)的量為0.12mol，總的氣體物質(zhì)的量為0.16mol，依據(jù)已知條件，得到平衡時(shí)氣體總壓強(qiáng)為1.6p，平衡時(shí)，p(NO2)＝1.2p，p(N2O4)＝0.4p，Kp＝eq\f(1.2p2,0.4p)＝3.6p，故C錯(cuò)誤；依據(jù)C選項(xiàng)分析得到平衡時(shí)平衡常數(shù)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.12,2)))2,\f(0.04,2))＝0.18,80s時(shí)，再充入0.03molNO2、0.01molN2O4，此時(shí)Q＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.15,2)))2,\f(0.05,2))＝0.225>K，則平衡逆向移動，故D正確；故選D。4.(2024·遼寧葫蘆島統(tǒng)考一模)活性炭基材料煙氣脫硝技術(shù)備受當(dāng)前探討者關(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)A．增大壓強(qiáng)，平衡向脫硝方向移動B．上述脫硝反應(yīng)平衡常數(shù)K＝eq\f(cCO2·cN2,c2NO)C．若恒容體系內(nèi)密度恒定不變，反應(yīng)達(dá)到了平衡D．每處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO，轉(zhuǎn)移電子0.2mol【解析】該反應(yīng)前后氣體體積不變，變更壓強(qiáng)，不影響平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；上述脫硝反應(yīng)平衡常數(shù)K＝eq\f(cCO2·cN2,c2NO)，B正確；因C(s)是固體，反應(yīng)未平衡時(shí)，氣體的總質(zhì)量會發(fā)生變更，達(dá)到平衡后，氣體總質(zhì)量保持不變，因此若恒容體系內(nèi)密度恒定不變，反應(yīng)達(dá)到了平衡，C正確；處理NO時(shí)，N元素從＋2價(jià)降至0價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO的物質(zhì)的量為0.1mol，因此每處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO，轉(zhuǎn)移電子0.2mol，D正確；故選A。5.(2024·北京豐臺統(tǒng)考一模)下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變、平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系分別如下表所示。下列說法正確的是(D)化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度973K1173K①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH1K11.472.15②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH2K22.381.67③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH3K3abA.1173K時(shí)，反應(yīng)①起始c(CO2)＝0.6mol·L－1，平衡時(shí)c(CO2)約為0.4mol·L－1B．反應(yīng)②是吸熱反應(yīng)，ΔH2>0C．反應(yīng)③達(dá)平衡后，上升溫度或縮小反應(yīng)容器的容積平衡逆向移動D．相同溫度下，K3＝eq\f(K2,K1)；ΔH3＝ΔH2－ΔH1【解析】1173K時(shí)，反應(yīng)①起始c(CO2)＝0.6mol·L－1，F(xiàn)e(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)起始0.60轉(zhuǎn)化xx平衡0.6－xxK1＝eq\f(cCO,cCO2)＝eq\f(x,0.6－x)＝2.15，x≈0.4，平衡時(shí)c(CO2)約為0.2mol·L－1，A錯(cuò)誤；升溫，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以②的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH2<0，B錯(cuò)誤；②－①可得③，故K3＝eq\f(K2,K1)，a＝1.62，b＝0.78，升溫，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以ΔH3<0，反應(yīng)③達(dá)平衡后，上升溫度平衡逆向移動，但是由于反應(yīng)兩端氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，縮小反應(yīng)容器的容積化學(xué)平衡不移動，C錯(cuò)誤；相同溫度下，依據(jù)蓋斯定律可知②－①可得③，故K3＝eq\f(K2,K1)；ΔH3＝ΔH2－ΔH1，D正確；故選D。6.(2024·河北石家莊一模)向起始溫度相同、體積相等的甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中分別充入1molNO(g)和1molCO(g)發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)=2CO2(g)＋N2(g)，ΔH<0；其中一個(gè)為絕熱容器，另一個(gè)為恒溫容器。若測得兩容器中除0時(shí)刻外，隨意時(shí)刻的正反應(yīng)速率始終滿意v甲>v乙，則下列說法錯(cuò)誤的是(B)A．甲為絕熱容器B．NO的平衡轉(zhuǎn)化率：甲>乙C．除0時(shí)刻外，隨意時(shí)刻的壓強(qiáng)始終滿意p甲>p乙D．該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能【解析】該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若容器為絕熱容器，則體系內(nèi)溫度上升，溫度越高反應(yīng)速率越快，隨意時(shí)刻的正反應(yīng)速率始終滿意v甲>v乙，可推斷甲中溫度高，為絕熱體系，故A正確；由以上分析可知甲為絕熱容器，甲中溫度高于乙，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度上升使平衡逆向移動，會降低NO的轉(zhuǎn)化率，因此乙中NO的平衡轉(zhuǎn)化率高于甲，故B錯(cuò)誤；除0時(shí)刻外，甲中溫度高于乙，且甲正向進(jìn)行程度小于乙，甲中氣體分子數(shù)大于乙，則甲中壓強(qiáng)始終大于乙，故C正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，故D正確；故選B。7.(2024·濰坊一模)含鈰(Ce)催化劑催化CO2與甲醇反應(yīng)是CO2資源化利用的有效途徑，該反應(yīng)的催化循環(huán)原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．物質(zhì)A為CH3OHB．反應(yīng)過程涉及的物質(zhì)中碳原子的雜化方式有3種C．反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵既有極性鍵又有非極性鍵D．反應(yīng)的總方程式為2CH3OH＋CO2【解析】結(jié)合反應(yīng)過程，A為CH3OH，B為CO2，據(jù)此解答。反應(yīng)①發(fā)生取代反應(yīng)，A為CH3OH，A正確；CO2中C為sp雜化，中C為sp2、sp3雜化，甲醇中C為sp3雜化，有3種雜化方式，B正確；反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵只有極性鍵，沒有非極性鍵，C錯(cuò)誤；由題圖分析可知，反應(yīng)物為CH3OH和CO2，生成物為和H2O，則反應(yīng)的總化學(xué)方程式為2CH3OH＋CO2＋H2O，D正確；故選C。8.(2024·湖南張家界統(tǒng)考二模)已知反應(yīng)：CH2=CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在肯定壓強(qiáng)下，按W＝eq\f(nCl2,nCH2=CHCH3)向密閉容器中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時(shí)，丙烯的體積分?jǐn)?shù)(φ)與溫度T、W的關(guān)系，圖乙表示正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。則下列說法中錯(cuò)誤的是(C)A．圖甲中W2＞1B．圖乙中，A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)C．溫度為T1，W＝2時(shí)，Cl2的轉(zhuǎn)化率為50%D．若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大【解析】在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物Cl2的濃度，化學(xué)平衡正向移動，可以使更多丙烯反應(yīng)變?yōu)樯晌?，最終達(dá)到平衡時(shí)丙烯的體積分?jǐn)?shù)減小，由于丙烯的含量：W2＜W1，W1＝1，所以W2＞1，A正確；依據(jù)圖甲可知：在W不變時(shí)，上升溫度，丙烯的平衡含量增大，說明上升溫度，化學(xué)平衡逆向移動，正反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0。化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。上升溫度，化學(xué)平衡逆向移動，正反應(yīng)平衡常數(shù)減小，正反應(yīng)平衡常數(shù)與逆反應(yīng)平衡常數(shù)互為倒數(shù)，則逆反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的上升而增大，所以在圖乙中A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)，B線表示正反應(yīng)的平衡常數(shù)，B正確；當(dāng)溫度為T1，W＝2時(shí)，K＝1，在反應(yīng)起先時(shí)n(丙烯)＝1mol，n(Cl2)＝2mol，假設(shè)反應(yīng)過程中丙烯反應(yīng)消耗量為x，則平衡時(shí)：n(丙烯)＝(1－x)mol，n(Cl2)＝(2－x)mol，n(CH2=CH—CH2Cl)＝n(HCl)＝xmol，假設(shè)容器的容積為V，則K＝eq\f(\f(x,V)×\f(x,V),\f(1－x,V)×\f(2－x,V))＝1，解得x＝eq\f(2,3)mol，所以氯氣的轉(zhuǎn)化率為eq\f(\f(2,3)mol,2mol)×100%＝33.3%，C錯(cuò)誤；在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng)，容器溫度上升，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則壓強(qiáng)增大，D正確；故選C。9.(2024·廣東佛山統(tǒng)考一模)向1L的恒容密閉容器中加入1molX和3molY，發(fā)生反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，X的轉(zhuǎn)化率α隨溫度t的變更如圖所示(不同溫度下的轉(zhuǎn)化率均為反應(yīng)第10min數(shù)據(jù))。下列說法正確的是(C)A．a(chǎn)點(diǎn)的反應(yīng)速率v(Z)＝0.03mol·L－1·min－1B．a(chǎn)、b、c點(diǎn)對應(yīng)的v(Y)逆大小關(guān)系為：b>c>aC．c點(diǎn)時(shí)，每消耗3molY的同時(shí)，消耗2molZD．若將容器體積擴(kuò)大為2倍，則c點(diǎn)對應(yīng)溫度下的α(X)增大【解析】由題干圖像信息可知，a點(diǎn)X的轉(zhuǎn)化率為30%，故a點(diǎn)X的反應(yīng)速率為v(X)＝eq\f(1mol×30%,1L×10min)＝0.03mol·L－1·min－1，依據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比，故a點(diǎn)的反應(yīng)速率v(Z)＝2v(X)＝2×0.03mol·L－1·min－1＝0.06mol·L－1·min－1，A錯(cuò)誤；由題干圖像信息可知，a、b兩點(diǎn)10min時(shí)未達(dá)到平衡，而c點(diǎn)10min時(shí)達(dá)到平衡，溫度越高正、逆反應(yīng)速率越快，故a、b、c點(diǎn)對應(yīng)的v(Y)逆大小關(guān)系為：c>b>a，B錯(cuò)誤；由題干圖像信息可知，c點(diǎn)時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，故有每消耗3molY的同時(shí)消耗2molZ即正、逆反應(yīng)速率相等，C正確；由反應(yīng)方程式可知X(g)＋3Y(g)2Z(g)正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的方向，若將容器體積擴(kuò)大為2倍，即減小容器壓強(qiáng)，平衡逆向移動，則c點(diǎn)對應(yīng)溫度下的α(X)減小，D錯(cuò)誤；故選C。10.(2024·廣東廣州統(tǒng)考一模)恒容密閉容器中，以硫(S8)與CH4為原料制備CS2，S8受熱分解成氣態(tài)S2，發(fā)生反應(yīng)2S2(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)ΔH。CH4的平衡轉(zhuǎn)化率、S2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變更曲線如圖所示。下列說法正確的是(B)A．ΔH>0B．溫度上升，S8分解率增大，S2體積分?jǐn)?shù)增大C．向平衡體系中充入惰性氣體，平衡向右移動D．其他條件相同，S2體積分?jǐn)?shù)越大，CH4平衡轉(zhuǎn)化率越小【解析】由圖像可看出，溫度上升，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率降低，S2的體積分?jǐn)?shù)上升說明升溫時(shí)，平衡2S2(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)向左移動，所以正反應(yīng)方向是放熱的，即ΔH<0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)镾8分解成S2須要汲取熱量，S8(g)4S2(g)ΔH>0，所以升溫時(shí)，平衡右移，S8分解率增大，S2體積分?jǐn)?shù)增大，選項(xiàng)B正確；向恒溫恒容的平衡體系中，通入惰性氣體，由于與反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均未變更，所以Q＝K，平衡不移動，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；其他條件不變時(shí)，S2體積分?jǐn)?shù)增大，即c(S2)越大，則平衡向右進(jìn)行的程度越大，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。11.(2024·山東青島一模)某溴丁烷與乙醇反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化如圖(“”表示過渡態(tài))。下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．總反應(yīng)為取代反應(yīng)B．該反應(yīng)過程中C原子雜化方式有變更C．加C2H5ONa可以加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率D．該過程正逆反應(yīng)的決速步驟不同【解析】該溴丁烷與乙醇反應(yīng)的總反應(yīng)為(CH3)3CBr＋CH3CH2OH→(CH3)3COCH2CH3＋HBr，此反應(yīng)類型為取代反應(yīng)，A正確；(CH3)3CBr、CH3CH2OH中C原子的雜化方式為sp3雜化，(CH3)3C＋中心碳原子雜化方式為sp2雜化，B正確；反應(yīng)物為(CH3)3CBr與CH3CH2OH，加入C2H5ONa，對反應(yīng)物濃度與反應(yīng)過程中的過渡態(tài)無任何影響，故不能影響反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤；正逆反應(yīng)的決速步驟由活化能最大的步驟確定，故該過程正逆反應(yīng)的決速步驟不同，D正確；故選C。12.(2024·湖南九校聯(lián)盟二模)利用γ-丁內(nèi)酯(BL)制備1,4-丁二醇(BD)，反應(yīng)過程中伴有生成四氫呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副