备考2021年高考化学二轮专题第6讲化学反应速率和化学平...

更新时间：2021-01-31 浏览次数：155 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2020高二上·安徽期中) 被称为人体冷冻学之父的罗伯特·埃廷格在1962年写出《不朽的前景》一书。他在书中列举了大量事实，证明了冷冻复活的可能。比如，许多昆虫和低等生物冬天都冻僵起来，春天又自动复活。下列结论中与上述信息相关的是（）

A . 化学反应前后质量守恒 B . 低温下分子无法运动 C . 温度降低，化学反应停止 D . 温度越低，化学反应越慢

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2. (2020高二上·哈尔滨期中) 下列关于化学反应速率的说法正确的是（）

A . 升高温度可降低化学反应的活化能，加快化学反应速率 B . 反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，有效碰撞的几率增加，反应速率增大 C . 在相同温度下，两个相同的容器中分别充入相同物质的量的Br₂和Cl₂ ，让它们与等量的氢气反应，反应速率相同 D . 有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的容积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快

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3. (2020高三上·浙江月考) 在一密闭容器中，反应 aA（气） $\text{[math]}$ bB（气）达平衡后，保持温度不变，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，A的浓度是原来的1.5倍，则下列说法错误的是（）

A . 平衡向正反应方向移动 B . 物质A的转化率变小 C . 物质B的质量分数增加了 D . a＞b

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4. (2020高二上·广州月考) 在密闭容器中发生如下反应： $\text{[math]}$ 达到平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小到原来的1/2，当达到新平衡时，C的浓度为原来的1.6倍.下列说法中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . A的转化率降低 C . 平衡向正反应方向移动 D . C的体积分数增加

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5. (2020高二上·辽源期中) 在一定条件下，反应A(g)+2B(g) $\text{[math]}$ 3C(g)达到平衡的标志是（）

A . 容器内压强不再变化 B . 单位时间内生成nmolA同时生成2nmolB C . A，B，C浓度不再变化 D . A，B，C的分子数之比为1：2：3

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6. (2020高三上·浙江月考) 一定条件下发生：2CrO $\text{[math]}$ (aq)+2H⁺(aq) $\text{[math]}$ Cr₂O $\text{[math]}$ (aq)+H₂O(l)，下列说法错误的是（）

A . 向铬酸钾溶液中，滴入稀硫酸，溶液变为橙红色 B . 向重铬酸钾溶液中，滴入氢氧化钠溶液，溶液变为黄色 C . 乙醇加入重铬酸钾溶液中，溶液颜色由橙红色变为绿色 D . 铬酸根和重铬酸根的平衡体系中，加入水稀释，平衡向生成重铬酸根的方向移动

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7. (2020高二上·长春期中) 在Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂反应中，2分钟内硫酸浓度由1.5mol·L^-¹降至1.1mol·L^-¹ ，则2分钟内用硫酸表示的平均反应速率为（）

A . 0.1mol·L^-¹·min^-¹ B . 0.2mo1·L^-¹·min^-¹ C . 0.3mol·L^-¹·min^-¹ D . 0.4mo1·L^-¹·min^-¹

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8. (2020高三上·浙江月考) 在平衡体系：CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)中仅含有CaCO₃、CaO及CO₂气体。原压强为P，体积为V，在t₀时刻，将容器体积缩小为原来的一半并保持不变。若固体所占体积可忽略，且温度维持不变，测得此体系中压强(P 纵坐标)跟时间(t 横坐标)的关系如图所示，下列说法错误的是（）

A . 该反应的平衡常数Kp=p(CO₂) B . 容器体积缩小，CO₂浓度增大，平衡向左移动 C . t₁时，CaO几乎反应完 D . t₁时，若再加入足量的CaO，达到新平衡时体系的压强大于P

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9. (2020高二上·天津月考) 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）

A . 常温下将pH＝4的醋酸溶液稀释10倍，pH<5 B . H₂、I₂(g)、HI平衡体系加压后颜色变深 C . 利用TiCl₄水解制备TiO₂时，需加入大量水并加热 D . 向Mg(OH)₂悬浊液中滴加FeCl₃溶液，有红褐色沉淀生成

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10. (2020高二上·哈尔滨期中) 温度为T时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g) $\text{[math]}$ C(s)＋xD(g) △H＞0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。下列说法中错误的是（）

A . 反应在前10min以B物质表示的平均反应速率v(B)＝0.15 mol·L^－¹·min^－¹ B . 该反应方程式中的x＝2 C . 若平衡时保持温度不变，压缩容器容积，平衡向逆反应方向移动 D . 反应至15min时，改变的条件是降低温度

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11. (2020高二上·哈尔滨期中) 根据相应的图象(图象编号与选项一一对应)，判断下列相关说法正确的是（）

A . t₀时改变某一条件后如图所示，则改变的条件一定是加入催化剂 B . 反应达到平衡时，外界条件对平衡的影响如图所示，则正反应为放热反应 C . 从加入反应物开始，物质的百分含量与温度的关系如图所示，则该反应的正反应为吸热反应 D . 反应速率随反应条件的变化如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A，B，C一定均为气体，D为固体或液体

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12. (2020高三上·哈尔滨期中) 可逆反应mA(g)＋nB(g) $\text{[math]}$ pC(g)+qD(g)的v-t图象如下图，如若其它条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图象如下图：

①a₁>a₂ ②a₁<a₂ ③b₁>b₂ ④b₁<b₂ ⑤t₁>t₂ ⑥t₁=t₂ ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧右图中阴影部分面积更大，以上说法中正确的是（）

A . ②④⑤⑦ B . ①④⑥⑧ C . ②③⑤⑧ D . ①③⑥⑦

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二、综合题

13. (2020高二上·广州月考) 甲醇是一种重要的有机原料，在催化剂的作用下， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应可生成甲醇 $\text{[math]}$ 和副产物 $\text{[math]}$ ，反应如下：

反应① $\text{[math]}$

反应② $\text{[math]}$

反应③ $\text{[math]}$

反应④ $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别表示反应①、②、③、④的平衡常数.

回答下列问题：

（1）反应②的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的关系为 $\text{[math]}$ .
（2）图1中能正确表示反应①的平衡常数 $\text{[math]}$ 随温度变化的曲线为（填曲线字母），其判断理由为.

（3）为探究不同催化剂对 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$ 的选择性效果，某实验室控制 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的初始投料比为 $\text{[math]}$ 进行实验，得到如下表1数据：

$\text{[math]}$	时间/ $\text{[math]}$	催化剂种类	甲醇的含量（%）
450	10	$\text{[math]}$	78
450	10	$\text{[math]}$	88
450	10	$\text{[math]}$	46

①由表1可知，反应Ⅰ的最佳催化剂为.

②图2中， $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 转化率最大的原因是.

③有利于提高 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 的平衡转化率的措施有.

A．使用催化剂 $\text{[math]}$

B．适当降低反应温度

C．增大 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的初始投料比

D．恒容下，再充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$

（4）已知 $\text{[math]}$ ，反应 $\text{[math]}$ .该温度下，在某时刻体系中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的浓度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则此时上述反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“>”、“<”或“=”）达到平衡时 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ .

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14. (2020高二上·天津月考) 研究一个化学反应往往需要关注反应的快慢和历程，请利用相关理论答题。
1. （1） Ⅰ.T℃时，反应①CO₂(g)+Fe(s) $\text{[math]}$ CO(g)+FeO(s)的化学平衡常数为K₁ ， ②H₂O(g)+Fe(s) $\text{[math]}$ H₂(g)+FeO(s)的化学平衡常数为K₂。回答下列问题：
  反应①的化学平衡常数表达式为K₁=。
2. （2） T℃时，若反应CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)的平衡常数为K ，则K=(用K₁、K₂表示)
3. （3） Ⅱ.在一容积为2L的密闭容器中充入4molCO₂和6molH₂ ，进行如下化学反应：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
  
  t/℃
  
  700
  
  800
  
  830
  
  1000
  
  1200
  
  K
  
  0.6
  
  0.9
  
  1.0
  
  1.7
  
  2.6
  
  回答下列问题：
  
  ①该反应为反应(选填吸热、放热)。
  
  ②830℃、保持容器容积不变，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是。
  
  A．c(CO)=c(CO₂)
  
  B．容器内CO₂的体积分数保持不变
  
  C．容器内气体密度保持不变
  
  D．容器中压强保持不变
  
  E.单位时间内有amolH-H形成同时有amolH-O形成
  
  ③830℃时，向②平衡体系中再充入1.2molH₂和1.2molCO，则平衡移动(选填正向、逆向或不移动)。
4. （4） III.亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。可由NO与Cl₂在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl₂ $\text{[math]}$ 2ClNO(g)。
  已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O)：
  
  化学键
  
  N≡O
  
  Cl-Cl
  
  Cl-N
  
  N=O
  
  键能/kJ·mol^-1
  
  a
  
  b
  
  c
  
  d
  
  则2NO(g)+Cl₂ $\text{[math]}$ 2ClNO(g)反应，ΔH=kJ/mol。(用字母表示)
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15. (2020高二上·嘉兴期中) 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。
1. （1）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH₃(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+3H₂(g) ΔH
  若：N≡N键、H－H键和N－H键的键能分别记作a、b和c(单位：kJ·mol⁻¹)，则上述反应的ΔH=kJ·mol^-1。
2. （2）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率（mmol·min⁻¹）。
  
  催化剂
  
  Ru
  
  Rh
  
  Ni
  
  Pt
  
  Pd
  
  Fe
  
  初始速率
  
  7.9
  
  4.0
  
  3.0
  
  2.2
  
  1.8
  
  0.5
  
  ①不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是(填写催化剂的化学式)。
  
  ②温度为T，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol NH₃ ，此时压强为P₀ ，用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气分解的转化率为50%，则该温度下反应2NH₃(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+3H₂(g)用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p=。[已知：气体分压(p_分)＝气体总压(p_总)×该气体的物质的量分数]
3. （3）关于合成氨工艺的理解，下列正确的是________。
  
  A . 合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右，可用勒夏特列原理解释 B . 使用初始反应速率更快的催化剂Ru，能提高平衡时NH₃的产量 C . 合成氨工业采用10 MPa～30 MPa，是因常压下N₂和H₂的转化率不高 D . 分离空气可得N₂ ，通过天然气和水蒸气转化可得H₂ ，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生
4. （4）恒温条件下，在一体积固定的密闭容器中加入1mol N₂和3mol H₂ ，用Ru催化合成NH₃ ， NH₃的体积分数随时间变化如图所示。保持其它条件不变，在t₁时刻，再加入一定量物质的量之比为1∶3的N₂和H₂ ， t₂时刻重新达到平衡。画出t₁～t₃时刻NH₃体积分数的变化趋势。
5. （5）电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质，用Pt−C₃N₄作阴极催化剂电解H₂(g)和N₂(g)合成NH₃的原理示意图，Pt−C₃N₄电极反应产生NH₃的电极反应式。
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16. (2020高二上·哈尔滨期中) 已知反应①：Fe(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ FeO(s)+CO(g)，其化学平衡常数为K₁；反应②：Fe(s)+H₂O(g) $\text{[math]}$ FeO(s)+H₂(g)，其化学平衡常数为K₂ ，在温度973K和1173K的情况下，K₁、K₂的值分别如下：

温度

K₁

K₂

973K

1.47

2.38

1173K

2.15

1.67

请填空：
1. （1）反应①的K₁表达式是。
2. （2）现有反应③：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)，该反应的平衡常数K₃ ，根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式为K₃=，据此关系式及上表数据，能推断出反应③是(填“吸热”或“放热”)反应。
3. （3）恒温，恒容时，能判断反应③一定处于化学平衡状态的依据是_____________(填写字母序号)。
  
  A . 压强不随时间改变 B . 气体密度不随时间改变 C . H₂的体积分数不随时间改变 D . 单位时间内生成H₂和H₂O(g)的物质的量相等
4. （4）图甲、乙分别表示反应③在t₁时刻达到平衡，在t₂时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
  
  图甲中t₂时刻发生改变的条件是。图乙中t₂时刻发生改变的条件是。
5. （5）一定条件下处于化学平衡状态的反应③当使CO₂和CO的浓度同时增大为原来的两倍时，该反应的化学平衡移动(填“不”、“向逆反应方向”或“向正反应方向”)
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17. (2020高三上·哈尔滨期中) “绿水青山就是金山银山”，因此研究NO_x、SO₂等大气污染物的妥善处理具有重要意义。

（1） SO₂的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO₂。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：

①SO₂(g)＋NH₃·H₂O(aq) ＝ NH₄HSO₃(aq) ΔH₁＝a kJ·mol^-1；

②NH₃·H₂O(aq)＋NH₄HSO₃(aq) ＝ (NH₄)₂SO₃(aq)＋H₂O(l) ΔH₂＝b kJ·mol^-1；

③2(NH₄)₂SO₃(aq)＋O₂(g) ＝ 2(NH₄)₂SO₄(aq) ΔH₃＝c kJ·kJ·mol^-1。

则反应2SO₂(g)＋4NH₃·H₂O(aq)＋O₂(g)＝2(NH₄)₂SO₄(aq)＋2H₂O(l) 的ΔH＝kJ·mol^-1

（2）燃煤发电厂常利用反应：2CaCO₃(s)＋2SO₂(g)＋O₂(g) ＝ 2CaSO₄(s)＋2CO₂(g) ΔH＝－681.8 kJ·mol^-1对煤进行脱硫处理来减少SO₂的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

	0	10	20	30	40	50
O₂	1.00	0.79	0.60	0.60	0.64	0.64
CO₂	0	0.42	0.80	0.80	0.88	0.88

①0～10min内，平均反应速率v(O₂)＝mol·L^－¹·min^－¹；当升高温度，该反应的平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是(填字母)。

A．加入一定量的粉状碳酸钙 B．通入一定量的O₂

C．适当缩小容器的体积 D．加入合适的催化剂

（3） NO_x的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)＋2NO(g)⇌N₂(g)＋CO₂(g) ΔH＝－34.0 kJ·mol^-1 ，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压，测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为；在1100K时，CO₂的体积分数为。
（4）用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K_p)。在1050K、1.1×10⁶Pa时，该反应的化学平衡常数K_p＝[已知：气体分压(P_分)＝气体总压(P_总)×体积分数]。
（5）工业上常用高浓度的 K₂CO₃溶液吸收CO₂ ，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃溶液再生，其装置示意图如图：

①在阳极区发生的反应包括和H⁺+HCO₃^- =CO₂↑+H₂O

②简述CO₃^2-在阴极区再生的原理：。

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