2024年高考化学一轮复习：专题11化学反应速率与化学平衡-组卷题库站

选择题

通过反应Ι：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)可以实现CO₂捕获并资源化利用。密闭容器中，反应物起始物质的量比 $\text{[math]}$ =3时，在不同条件下(分别在温度为250℃下压强变化和在压强为5×10⁵Pa下温度变化)达到平衡时CH₃OH物质的量分数变化如下图所示，主要反应如下：

反应II：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)ΔH₂=+42.5kJ·mol^-1

反应Ⅲ：CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)ΔH₃=—90.7kJ·mol^-1

下列说法正确的是（）

A、反应Ι的ΔH₁=+48.2kJ·mol^-1

B、曲线②表示CH₃OH的物质的量分数随压强的变化

C、一定温度下，增大 $\text{[math]}$ 的比值，可提高CO₂平衡转化率

D、在5×10⁵Pa、250℃、起始 $\text{[math]}$ =3条件下，使用高效催化剂，能使CH₃OH物质的量分数从X点达到Y点

向2L绝热(不与外界发生热交换)恒容密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H₂S(g)，发生反应CO(g) + H₂S(g) ⇌ COS(g) + H₂ (g)，反应5min达到平衡状态，测得平衡时COS(g)体积分数为20%。下列说法正确的是（）

A、 CO和H₂S的平衡转化率均为60%

B、 v(COS) = v(H₂S) = 0.12 mol·L^-1·min^-1

C、将绝热恒容容器改为恒温恒容容器，反应达平衡时间大于5min，则该反应为放热反应

D、由 $\text{[math]}$ 保持不变或容器压强不变，均可判断该反应已达到平衡状态

$\text{[math]}$ 时，向恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应 $\text{[math]}$ 。已知 $\text{[math]}$ 时反应的平衡常数是1.0。下列说法正确的是（）

A、 $\text{[math]}$ 的平衡转化率为 $\text{[math]}$

B、容器内的压强不变时，反应达到平衡状态

C、达到平衡后移走 $\text{[math]}$ ，平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快

D、其他条件不变，升高温度至 $\text{[math]}$ ，若某时刻各气体的浓度均为 $\text{[math]}$ ，则此时反应向正反应方向进行

在密闭容器中进行 $\text{[math]}$ 的反应，其中X₂、Y₂、Z₂、Q₂的起始浓度分别为：0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L，反应达到平衡，各物质的浓度不可能为（）

A、 c(X₂)=0.15mol/L

B、 c(Y₂)=0.7mol/L

C、 c(Z₂)=0.3mol/L

D、 c(Q₂)=0.6mol/L

催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应 $\text{[math]}$ 。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是（）

A、使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行

B、反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大

C、使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡

D、使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大

在容积固定的2L的密闭容器中，充入A和B各4mol，发生可逆反应A(g)+2B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)，并达到平衡，以B的浓度改变表示的反应速率V_正、V_逆与时间的关系如图。则B的平衡浓度的表示式正确的是(式中S指对应区域的面积)（）

A、 4-S(aob)

B、 2-S(aob)

C、 4-S(abdo)

D、 2-S(bod)

往一定容积的反应容器中充入2molNO和 $\text{[math]}$ ，发生化学反应 $\text{[math]}$ ，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：

压强 $\text{[math]}$	温度/℃	NO达到所列转化率需要时间/s
压强 $\text{[math]}$	温度/℃	50%	90%	98%
1.0	30	12	250	2830
1.0	90	25	510	5760
8.0	30	0.2	3.9	36
8.0	90	0.6	7.9	74

根据表中数据，下列说法正确的是（）

A、升高温度，反应速率加快

B、增大压强，反应速率变慢

C、在 $\text{[math]}$ 、90℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡

D、若反应速率以 $\text{[math]}$ 表示，在 $\text{[math]}$ 、30℃条件下，转化率0~50%时段NO的反应速率为5mol/s

在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入3molNH₃(g)和5molO₂(g)，发生反应：4NH₃(g)+5O₂(g) $\text{[math]}$ 4NO(g)+6H₂O(g)，5min时测得H₂O(g)的浓度变为1.5mol•L^-1 ，下列说法正确的是（）

A、 2v(NH₃)=3v(H₂O)

B、 NH₃(g)的转化率约为66.7%

C、该反应在这5min内的速率可表示为v(O₂)=0.5mol•L^-1•min^-1

D、此时容器中的压强和起始时压强的比值为16∶17

一定温度下，在 $\text{[math]}$ 的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是

A、 X点的 $\text{[math]}$ Y点的 $\text{[math]}$

B、 Z点时反应达到平衡状态

C、 B的平衡转化率为30%

D、保持温度、体积不变， $\text{[math]}$ 时充入 $\text{[math]}$ ，正逆反应速率均增大

在催化剂作用下，向容积为1L的容器中加入1molX和3molY，发生反应： $\text{[math]}$ ，平衡时和反应10min时X的转化率 $\text{[math]}$ (X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法错误的是

A、该反应 $\text{[math]}$

B、 200℃时，前10min的平均反应速率 $\text{[math]}$

C、 400℃时，反应的平衡常数K=2

D、 bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致

硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸的其中一步重要反应是 $\text{[math]}$ ，正反应放热。一定条件下，恒容密闭容器中发生该反应，各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示。

多选题

一定条件下铁可以和 $\text{[math]}$ 发生反应： $\text{[math]}$ 。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 $\text{[math]}$ 气体，反应过程中 $\text{[math]}$ 气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示下列说法正确的是（）

CO₂催化加氢制取甲醇的研究，对解决环境、能源问题都具有重要的意义。CO₂与H₂反应的热化学方程式表示如下：

反应ⅰ： $\text{[math]}$

反应ⅱ： $\text{[math]}$

在 $\text{[math]}$ 催化加氢制取甲醇的反应体系中，两个反应同时进行，则下列说法错误的是（）

二氧化氮是造成酸雨的罪魁祸首之一，经研究得知二氧化氮易发生自身二聚反应 $\text{[math]}$ (g，红棕色 $\text{[math]}$ (g，无色)，现研究小组向容积均为 $\text{[math]}$ 的甲、乙两恒温恒容容器中分别通入 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 随反应时间 $\text{[math]}$ 的变化情况如表。下列叙述正确的是（）

容器	T/℃	n/mol	t/min
容器	T/℃	n/mol	0	30	60	90	120	150	180
甲	T₁	n(NO₂)	2.00	1.50	1.10	0.85	a	0.80	0.80
乙	T₂	n(NO₂)	2.00	1.60	1.25	1.00	0.80	0.65	0.65

反应CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) ΔH<0，达到平衡后，在t₁、t₂、t₄时刻改变某一外界条件时，反应速率随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是（）

某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)+bB(g)⇌cC(g)+2D(s)，12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中错误的是（）

非选择题

一定条件下，将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) $\text{[math]}$ mC(g)＋2D(g)，经过5 min后，反应达到平衡。此时测得，D的浓度为0.5 mol/L，c(A)∶c(B)＝1∶3，C的反应速率是0.1 mol·L^－¹·min^－¹ ．求：

①m的值为多少？

②A在5 min末的浓度。

③B的平衡转化率。

④该反应的平衡常数。

二甲醚(CH₃OCH₃)，是一种易燃气体。主要作为甲基化试剂和各类气雾推进剂，在制药、染料、农药工业中有许多独特的用途。其制备方法之一可由H₂和CO合成：2CO(g)+ 4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ΔH<0

根据要求，回答下列问题：

平衡移动是化学平衡研究的重要方向。

不依赖植物，人工合成碳水化合物，一直是世界各国科学家的梦想。我国中科院天津工业生物技术研究所的科学家在国际上首次突破二氧化碳人工合成淀粉，研究碳的化合物对减少CO₂在大气中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。CO₂和H₂在一定条件下能发生反应CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)ΔH．回答下列问题：

工业上可利用CO或CO₂来生产燃料甲醇。某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K₁、K₂、K₃)如表所示：

化学反应	焓变	平衡常数	温度/℃
化学反应	焓变	平衡常数	500	700	800
①2H₂(g)+CO(g)⇌CH₃OH(g)	△H₁	K₁	2.5	0.34	0.15
②H₂(g)+CO₂(g) ⇌CO(g)+H₂O(g)	△H₂	K₂	1.0	1.70	2.52
③3H₂(g)+CO₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)	△H₃	K₃

含氮化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：

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