2021年高考真题和模拟题化学分项汇编-专题09 反应速率、化学平衡

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1．（2021·广东高考真题）反应经历两步：①；②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．a为随t的变化曲线
B．时，
C．时，的消耗速率大于生成速率
D．后，
【答案】D
【分析】由题中信息可知，反应经历两步：①；②。因此，图中呈不断减小趋势的ａ线为X的浓度随时间的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。
【解析】A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，为随的变化曲线，A正确；
B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻，因此，时，B正确；
C．由图中信息可知，时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即时的消耗速率大于生成速率，C正确；
D．由图可知，时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则，由于反应②的发生，时刻Y浓度的变化量为，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为，这种关系在后仍成立， 因此，D不正确。
综上所述，本题选D。
2．（2021·河北高考真题）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是
A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8ml•L-1•min-1
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】A．由图中数据可知，时，M、Z的浓度分别为0.300和0.125 ，则M的变化量为0.5-0.300 =0.200 ，其中转化为Y的变化量为0.200-0.125 =0.075 。因此，时间段内，Y的平均反应速率为 ，A说法不正确；
B．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与M的化学计量数相同（化学计量数均为1），因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于 ，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，B说法正确；
C．结合A、B的分析可知因此反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=，因此，如果反应能进行到底，反应结束时有 的M转化为Z，即的M转化为Z，C说法正确；
D．由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。
综上所述，相关说法不正确的只有A，故本题选A。
3．（2021·浙江高考真题）相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】A．和物质的量相同，且均为气态，含有的原子总数多，的摩尔质量大，所以熵值，A错误；
B．相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值，B正确；
C．等量的同物质，熵值关系为：，所以熵值，C错误；
D．从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值，D错误；
答案为：B。
4．（2021·浙江高考真题）一定温度下：在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表：
下列说法正确的是
A．，生成的平均速率为
B．反应时，放出的体积为(标准状况)
C．反应达到平衡时，
D．推测上表中的x为3930
【答案】D
【解析】A．，的变化量为(0.96-0.66)==0.3，在此时间段内的变化量为其2倍，即0.6，因此，生成的平均速率为，A说法不正确；
B．由表中数据可知，反应时，的变化量为(1.40-0.35)==1.05，其物质的量的变化量为1.050.1L=0.105ml，的变化量是其，即0.0525ml，因此，放出的在标准状况下的体积为0.0525ml 22.4L/ml=，B说法不正确；
C．反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，，C说法不正确；
D．分析表中数据可知，该反应经过1110s（600-1710,1710-2820）后的浓度会变为原来的，因此，的浓度由0.24变为0.12时，可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930，D说法正确。
综上所述，本题选D。
5．（2021·浙江高考真题）取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
下列说法不正确的是
A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)
B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010ml·L-1·min-1
C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
【答案】C
【解析】A．反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4ml/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)ml/L×0.05L=0.02ml，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01ml，标况下的体积V=n·Vm=0.01ml×22.4L/ml=0.224L=224mL，A正确；
B．20~40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)ml/L=0.20ml/L，则这段时间内的平均速率v===0.010ml/(L·min)，B正确；
C．随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C错误；
D．I-在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确；
故答案选C。
6．（2021·浙江高考真题）在298.15 K、100 kPa条件下，N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·ml-1，N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·ml-1。一定压强下，1 ml反应中，反应物[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图像B符合题意，故答案选B。
7．（2021·湖南高考真题）已知：，向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应，时达到平衡状态I，在时改变某一条件，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．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．时改变的条件：向容器中加入C
C．平衡时A的体积分数：
D．平衡常数K：
【答案】BC
【分析】根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入1mlA和3mlB发生反应，反应时间从开始到t1阶段，正反应速率不断减小，所以平衡向正反应方向移动，t1-t2时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t2-t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t3以后反应达到新的平衡状态，据此结合图像分析解答。
【解析】A．容器内发生的反应为A(g)+2B(g)3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．根据图像变化曲线可知，t2t3过程中，t2时,瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入C，B正确；
C．根据上述分析可知，t2-t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，达到新的平衡状态后，生成A的量增大，总的物质的量不变，所以A的体积分数增大，即A的体积分数：(II)＞(I)，C正确；
D．平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。
故选BC。
1．（2021·阜新市第二高级中学高三其他模拟）CO2是廉价的碳资源，将其甲烷化具有重要意义。其原理是CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH<0.在某密闭容器中，充入1mlCO2和4mlH2发生上述反应，下列叙述正确的是
A．反应物的总能量小于生成物的总能量
B．升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷
C．恒温、恒压条件下，充入He，平衡向正反应方向移动
D．在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变，说明已达到平衡
【答案】D
【解析】
A．该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故A错误；
B．该反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，则温度越高越不利于获得甲烷，故B错误；
C．恒温、恒压条件下充入惰性气体氦气，容器的容积增大，相当于减小压强，该反应为气体体积减小的反应，减小压强，平衡向逆反应方向移动，故C错误；
D．该反应是放热反应，在绝热密闭容器中进行时，反应温度会增大，则当容器中温度不再改变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故D正确；
故选D。
2．（2021·天津高三一模）正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下，正戊烷的平衡转化率(a)随温度变化如图所示。
下列说法不正确的是
A．正戊烷异构化为异戊烷反应的ΔH<0
B．28~36℃时，随溫度升高，正戊烷的平衡转化率增大，原因是异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，平衡正向移动
C．寻找更好的催化剂可使正戊烷异构化为异戊烷的转化率大大提升
D．150℃时，体系压强从100kPa升高到500kPa，正戊烷的平衡转化率基本不变
【答案】C
【解析】
A．根据正戊烷和异戊烷的燃烧热，① ， ，根据盖斯定律①−②得正戊烷异构化为异戊烷反应，故A正确；
B．根据表中沸点数值，在28～36℃时，随温度升高，异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，导致平衡正向移动，正戊烷的平衡转化率增大，故B正确；
C．催化剂不影响平衡，不能提高平衡转化率，故C错误；
D． 150℃时，正戊烷和异戊烷都是气态，此时反应前后气体体积不变，增大压强，平衡不移动，正戊烷的平衡转化率不变，故D正确；
答案选C。
3．（2021·江苏扬州市·高三其他模拟）Cl2可用于生产漂白粉等化工产品。Cl2的制备方法有：
方法ⅠNaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2↑+H2O；
方法Ⅱ4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g)ΔH=akJ·ml−1
上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行。一定条件下，在密闭容器中利用方法Ⅱ制备Cl2，下列有关说法正确的是
A．升高温度，可以提高HCl的平衡转化率
B．提高，该反应的平衡常数增大
C．若断开1mlH-Cl键的同时有1mlH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态
D．该反应的平衡常数表达式K=
【答案】C
【解析】
A．该反应一定条件下能自发，即可以满足ΔG=ΔH-TΔS＜0，反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，则只有ΔH＜0才可能满足ΔG＜0，所以该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，HCl的转化率减小，A错误；
B．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B错误；
C．若断开1mlH-Cl键的同时有1mlH-O键断开，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，C正确；
D．该反应中水为气态，平衡常数表达式为K=，D错误；
综上所述答案为C。
4．（2021·浙江高三三模）某化学反应在三种不同条件下进行，、起始的物质的量为。反应物的浓度()随反应时间的变化情况见下表，下列说法不正确的是
A．实验1中，前中A的平均反应速率为
B．实验1、2中，实验2可能使用了催化剂也可能压缩了体积
C．该反应的
D．实验3中，在时加入一定量的C物质，平衡可能不移动
【答案】B
【解析】
A．实验1中，前中A的平均反应速率为，故A正确；
B．实验1、2中，A的最终浓度相同，实验2相同时间改变量增多，说明反应速率加快，因此实验2可能使用了催化剂，但由于该反应C的状态不清楚，若C为气态，该反应是等体积反应，则可能压缩了体积，若C不是气体，则不可能是压缩了体积，故B错误；
C．实验3温度比实验2温度高，温度升高，A的浓度减小，说明平衡正向移动，则正向是吸热反应，因此该反应的，故C正确；
D．实验3中，若C为非气体，在时加入一定量的C物质，平衡不移动，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．（2021·天津南开中学高三二模）利用传感技术可以探究压强对2NO2(g) N2O4(g)化学 平衡移动的影响。在室温、100kPa条件下，往针中筒充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、 t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是
A．B点处NO2的转化率为3%
B．E点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小
C．E、H两点对应的正反应速率大小为vH=vE
D．B、H两点气体的平均相对分子质量大小为MB=MH
【答案】D
【解析】
A．B点处NO2的转化率为2×3%=6% ，故A错误；
B．E点到H点的过程中，压强先增大后减少，增大压强平衡正向移动，则NO2的物质的量先减少后增大，故B错误；
C．E、H两点压强不同，H点压强大，则E、H对应的正反应速率大小为vH>vE ，故C错误；
D．气体的质量不变时，B、H两点气体的压强相等，气体的物质的量相等，则平均相对分子质量大小为MB=MH，故D正确；
故选：D。
6．（2021·重庆高三三模）在甲、乙两个体积固定且相等的容器中发生反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH=-akJ·ml-1(a＞0)。在相同温度的条件下，甲、乙两个容器中充入的反应物及c(X)随时间t的变化分别如表和图所示。下列说法不正确的是
A．图中b=0.5
B．甲容器平衡后，若再加入1.0mlX、1.0mlY，达到平衡时X的转化率大于50%
C．若甲、乙两容器均在绝热条件下进行，达到平衡后，c甲(X)＞1.0ml·L-1，c乙(X)＜0.5ml·L-1
D．放出或吸收的热量关系为Q1=2Q2=0.5a
【答案】B
【解析】A．由图知，起点甲的浓度是2.0ml/L，则容器体积为V=n/c=1ml/2ml/L=0.5L，平衡时甲容器X的平衡浓度为1.0ml/L，则Y的为1.0ml/L，Z为2.0ml/L，X的转化率为50%，反应前后化学计量数相等，乙容器加入1mlZ(‘一边倒’后相当于加入0.5mlX、0.5mlY)，达平衡后与甲容器等效，则乙容器平衡时X、Y、Z的平衡浓度为0.5ml/L、0.5ml/L、1.0ml/L，图中b=0.5，A正确；
B．甲容器平衡后，若再加入1.0mlX、1.0mlY，满足等效平衡，体积固定，相当于增大压强，平衡不移动，则X的转化率等于50%，B错误；
C．若甲、乙两容器均在绝热条件下进行，甲容器中反应在开始时是正向进行的，正反应放热，容器温度升高，导致平衡后平衡逆向移动，则c甲(X)＞1.0ml·L-1，而乙容器开始时是逆向进行，是吸热反应，容器温度降低，导致平衡后正向移动，则c乙(X)＜0.5ml·L-1，B错误；
D．甲放出热量Q1=0.5akJ，乙吸收热量Q2=0.25akJ，则有Q1=2Q2=0.5a，D正确；
故选：B。
7．（2021·河北唐山市·高三三模）工业上利用对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的技术具有效率高、性能可靠的优势。技术的原理为和在催化剂()表面转化为和，反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．总反应方程式为
B．是脱硝反应的催化剂
C．升高温度，脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度
D．决定反应速率的步骤是“的转化”
【答案】A
【解析】
A．由已知SCR技术的原理为NH3和NO在催化剂(MnO2)表面转化为N2和H2O，可知总反应的方程式为6NO+4NH35N2+6H2O，A正确；
B．观察相对能量-反应进程曲线知，NH3吸附在催化剂表面后，经过一定的反应形成了NH2NO，NH2NO又经过反应得到N2和H2O，所以NH2NO是脱硝反应的活性中间体，B错误；
C．起始相对能量高于终态，说明这是一个放热反应，升高温度平衡会逆向移动，所以升高温度后，脱硝反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，C错误；
D．相对能量-反应进程曲线表明，全过程只有H的移除过程势能升高，这是一个需要吸收能量越过能垒的反应，其速率是全过程几个反应中最慢的，决定了反应的速率，是总反应的速控步骤，D错误；
故答案为：D。
8．（2021·江苏盐城市·高三三模）在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混和气体(体积比1：4)进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO的选择性(即CO2转化生成CH4或CO的百分比)随温度变化如图所示。
反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2
下列说法正确的是
A．△H1、△H2都小于零
B．改变压强，对CO产量没有影响
C．反应I的平衡常数可表示为K=
D．为提高CH4选择性，可采用控制反应温度、调节压强等措施
【答案】D
【解析】
A．由图知升高温度，CH4的选择性减小，即反应I的CO2转化率下降，平衡逆向移动，所以反应I的△H1小于零，升高温度，CO的选择性增加，即反应II的CO2转化率上升，平衡正向移动，所以反应II的△H2大于零，故A错误；
B．若增大压强，反应I正向移动，CO2的浓度减小，对反应II而言，反应物浓度减小，平衡逆向移动，则CO产量减小，故B错误；
C．水是气态的，有浓度变化，反应I的平衡常数可表示为K=，故C错误；
D．温度高于400℃时CH4的选择性降低，反应I是气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，则降低温度、增大压强可提高CH4选择性，故D正确；
故选：D。
9．（2021·辽宁沈阳市·高三三模）乙基叔丁基酸(以表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂，用乙醇与异丁烯(以表示)在催化剂催化下合成，反应为。向刚性恒容容器中按物质的量之比1：1充入乙醇和异丁烯，在温度为378 K与388 K时异丁烯的转化率随时间变化如图所示。下列说法中正确的是
A．正反应为吸热反应
B．A、M、B三点，逆反应速率最大的点A
C．388 K时，容器内起始总压为，则
D．容器内起始总压为，M点时
【答案】B
【解析】
A．温度越高，反应速率越快，反应越先达到平衡状态，则T1＞T2，由图可知，温度由T2升高到T1，异丁烯的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故A错误；
B．A、B、M三点中A点温度高于B点，A点生成物浓度大于M、B点，所以A点的逆反应速率最大，故B正确；
C．设甲醇和异丁烯起始物质的量均为1ml，T1时，反应达到平衡时，异丁烯的转化率为80%，，平衡时混合气体总物质的量为0.2ml+0.2ml+0.8ml=1.2ml，压强之比等于物质的量之比，则平衡时压强为1.2/2×p0Pa=0.6 p0Pa，，故C错误；
D．M点的异丁烯的转化率为60%，根据C选项分析，结束时总物质的量为0.4+0.4+0.6=1.4ml，压强之比等于物质的量之比，则结束时压强为1.4/2×p0Pa=0.7 p0Pa，IB的分压为0.4/1.4×0.7 p0Pa=0.2 p0Pa，则M点时，故D错误；
故选：B。
10．（2021·辽宁沈阳市·高三三模）我国科学家用催化剂电催化还原制甲酸的机理如图1所示，反应历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的原子用*标注。下列说法中错误的是
A．使用催化剂能够降低反应的活化能
B．制甲酸的决速步骤为
C．电催化还原制甲酸的副反应
D．催化剂活性位点在催化过程中的作用是活化水分子
【答案】C
【解析】
A．催化剂降低反应的活化能，故A不选；
B．由于反应 最大，是影响制甲酸的决速步骤，故B不选；
C．该催化反应的副反应为上面的一条曲线，则 ，故C选；
D．有图可知，催化剂活性位点在催化过程中的作用是活化水分子，故D不选；
故选：C。
11．（2021·河北唐山市·高三三模）温度°C，反应中所有物质均为气态。在起始温度、体积相同(°C、2L密闭容器)时，发生反应的部分数据见下表：
下列说法正确的是
A．对反应I，前10内的平均反应速率
B．在其他条件不变的情况下，若30时只向容器中再充入1和1，则平衡正向移动
C．对于反应I，进行30时，所占的体积分数为30%
D．达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数
【答案】D
【分析】
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H＜0，反应Ⅰ是恒温恒容容器，反应是放热反应，Ⅱ为逆向恒容绝热，温度降低，平衡正向进行。列出反应的三段式进行计算。
【解析】
A． 对反应I，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=v(H2)=× =0.025ml•L-1•min-1，故A错误；
B． 在其他条件不变的情况下，若30时只向容器中再充入1和1，Qc= ，则平衡不移动，故B错误；
C． 对于反应I，进行30时，所占的体积分数为= =50%，故C错误；
D． 达到平衡时，反应I、II对比：Ⅱ为逆向恒容绝热，温度降低，平衡正向进行，平衡常数，故D正确；故选D。
12．（2021·浙江高三二模）利用催化剂将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，是尾气处理的一种方法，方程式为：。为测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
下列说法不正确的是；
A．该反应能自发进行，则反应的
B．前2s内的平均反应速率
C．在该温度下，反应的平衡常数K=500
D．在密闭容器中发生上述反应，缩小容积能提高NO转化率
【答案】C
【解析】
A．当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应可以自发，该反应为气体系数减小的反应，ΔS＜0，则只有ΔH也小于0时才可能满足ΔG＜0，A正确；
B．前2s内Δc(NO)=(1.00×10−3−2.5×10−4)ml/L=7.5×10−4ml/L，根据反应方程式可知相同时间内Δc(N2)=3.75×10−4ml/L，v(N2)==1.875×10-4ml/(L•s)，B正确；
C．根据表格数据可知4s后CO和NO的浓度不再改变，反应达到平衡，此时c(NO)= 1.00×10−4ml/L、c(NO)=2.70×10−3ml/L，Δc(NO)=9×10−4ml/L，则c(CO2)=9×10−4ml/L，c(N2)=4.5×10−4ml/L，平衡常数K==5000，C错误；
D．该反应为气体系数之和减小的反应，缩小容器体积压强增大平衡正向移动，NO的转化率增大，D正确；
综上所述答案为C。
13．（2021·江苏南京市·高三三模）二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应：
反应I：
反应II：
反应III：
向恒压密闭容器中按通入CO2和H2，平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A．反应I的平衡常数可表示为
B．图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化
C．510 K时，反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数
D．增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性)
【答案】D
【解析】
A．反应Ⅰ中H2O也是气态，所以平衡常数为，A错误；
B．只有反应Ⅲ涉及CH3OCH3，反应Ⅲ焓变小于0，升高温度平衡逆向移动，所以CH3OCH3的体积分数会随温度升高而降低，则b代表的应该是CH3OCH3，a代表CO2，B错误；
C．b代表的应该是CH3OCH3，X点位于曲线下方，所以延长反应时间可以提高CH3OCH3的体积分数，C错误；
D．反应Ⅰ为气体系数之和减小的反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为气体系数之和不变的反应，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CH3OH的浓度增大，虽然H2O的浓度也增大，但CH3OH的系数为2，所以反应Ⅲ平衡正向移动，CH3OCH3的选择性增大，D正确；
综上所述答案为D。
14．（2021·江苏高三二模）CO、分别与反应均能制得粮食熏蒸剂COS，反应如下：
反应Ⅰ： 平衡常数
反应Ⅱ： 平衡常数
已知：在相同条件下，。
向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(不参与反应)，在催化剂作用下分别发生上述反应，在相同的时间内COS的物质的量随温度的变化关系如下图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。
下列有关说法正确的是
A．，曲线d为反应Ⅱ的平衡曲线
B．900℃时，平衡常数
C．相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到W点
D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大的物质的量，能提高的转化率
【答案】B
【分析】
已知相同条件下，反应I速率比反应II快，c、d表示两反应的平衡曲线，从图像可知，曲线d的生成物COS的物质的量大，则曲线b、d表示反应I，曲线a、c表示为反应II，c、d均随温度的升高，生成物COS的物质的量减小，则反应I、II均为放热反应。
【解析】
A．分析可知，∆H1＜0，曲线c为反应Ⅱ的平衡曲线，A说法错误；
B．900℃时，反应I、II的初始量相同，反应I的生成物COS的物质的量大，容器的体积相同，则反应I中生成物的浓度大于反应II，则平衡常数KI＞KII，B说法正确；
C．曲线a反应未达到平衡状态，相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到X点，C说法错误；
D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大N2的物质的量，对反应体系中各物质的浓度无影响，则不能提高H2S的转化率，D说法错误；
答案为B。
15．（2021·江苏高三三模）二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应：
反应Ⅰ：；
反应Ⅱ：；
反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数、与温度的关系如图-1所示；固定CO、、的原料比、体系压强不变的条件下，同时发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图-2所示。下列说法正确的是
A．
B．测得X点的物质的量分数是10%，则X点反应Ⅱ有：v正＜v逆
C．由的曲线知，600K后升高温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ
D．曲线B表示的物质的量分数随温度的变化
【答案】C
【分析】
图-1可知，升高温度，lgK1减小，则K1减小，说明温度升高平衡逆向移动，逆向是吸热反应；300～400K时，由图1知，此温度范围内反应Ⅰ较完全，温度升高，反应Ⅱ平衡左移，导致CH3CH2OH物质的量分数降低；600～700K时，CH3COOCH3物质的量分数随温度升高而降低，反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度。A为H2，B为CO或CH3OH。
【解析】
A． 结合图-1可知，升高温度，lgK1减小，则K1减小，说明温度升高平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向放热反应，所以a＜0，故A错误；
B． 测得X点的物质的量分数是10%，要达到平衡，乙醇的物质的量分数要增大，平衡正向进行，则X点反应Ⅱ有：v正＞ v逆，故B错误；
C． 由图-1当温度相同时，K1大于K2，温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动程度大，由图-2的曲线知，600K后升高温度反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度，对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ，故C正确；
D． 温度低时，反应Ⅰ较完全，反应反应Ⅱ进行得少，CO含量低，600K后，反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度，CO含量增大，曲线B表示表示CO的物质的量分数随温度的变化，曲线A表示的物质的量分数随温度的变化，故D错误；
故选C。
16．（2021·吉林松原市实验高级中学高三月考）H2S分解反应：2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)在无催化剂及Al2O3催化下，恒容密闭容器中只充入H2S，在反应器中不同温度时反应，每间隔相同时间测定一次H2S的转化率，其转化率与温度的关系如图所示：
下列说法正确的是
A．该反应的ΔH<0
B．由图可知，1100℃时Al2O3几乎失去催化活性
C．不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短
D．A点达到平衡时，若此时气体总压强为p，则平衡常数Kp=0.25p
【答案】BC
【解析】
A．由图可知，升高温度，H2S的转化率增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，ΔH＞0，A错误；
B．催化剂需要适宜温度，根据图像，约1100℃，曲线II、III几乎重合，由于每间隔相同时间测定一次H2S的转化率，故该现象说明不论有无催化剂，反应速率相同，则Al2O3几乎失去催化活性，B正确；
C．不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，C正确；
D．A点达到平衡时，H2S的转化率为50%，设加入的H2S的物质的量为x ml，列出三段式：

达平衡时总物质的量为1.25x，，D错误；
答案选BC。
17．（2021·河北邯郸市·高三三模）已知反应：时，该反应的平衡常数。在时，分别在四个相同体积的恒容密闭容器中投料，起始浓度如下表所示：
下列判断正确的是
A．若容器Ⅰ达到平衡，则内，v(CO)=0.012ml•L-1•min-1
B． CO2的平衡转化率：容器Ⅰ＞容器Ⅱ
C．容器Ⅲ中反应向正反应方向进行
D．若容器Ⅳ中反应向正反应方向进行，则T2＜T1
【答案】AC
【解析】
A．容器①中：
平衡常数 K===，解得：x=0.06，故用CO表示的化学反应速率为v(CO)= ==0.012ml•L-1•min-1，故A正确；
B．根据表中数据可知，容器Ⅱ比容器Ⅰ多加了的H2，所以容器Ⅱ中CO2的转化率比容器Ⅰ中的高，故B错误；
C．容器③中反应的浓度商Qc==0.5＜K=，容器③中反应向正反应方向进行，故C正确；
D．容器④中Qc==，反应向正反应方向进行，说明Qc＜K，已知：H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)△H＞0，说明温度升高，所以T2＞T1，故D错误；
故选AC。
18．（2021·天津高三二模）CH4—CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2)，有利于减小温室效应，其主要反应为CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ·ml-1，同时存在以下反应：
积碳反应：CH4(g) ⇌C(s)+2H2(g)△H1>0
消碳反应：CO2(g)+C(s) ⇌2CO(g)△H2>0
积碳会影响催化剂的活性，一定时间内积碳量和反应温度的关系如图。一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入2mlCH4、1mlCO2以及催化剂进行该反应，达平衡时CO2的转化率为50%，下列说法正确的是
A．该温度下催化重整反应的平衡常数为
B．高压利于提高CH4的平衡转化率并减少积碳
C．增大CH4与CO2的物质的量之比有助于减少积碳
D．温度高于600℃，积碳反应的速率减慢，消碳反应的速率加快，积碳量减少
【答案】AC
【解析】
A．催化重整的反应为CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g)，一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入2mlCH4、1mlCO2以及催化剂进行该反应，达平衡时CO2的转化率为50%，即平衡时CH4、CO2、CO、H2的物质的量分别为1.5ml、0.5ml、1ml、1ml，则该温度下催化重整反应的平衡常数==，故A正确；
B．反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)，正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，可减少积碳，但CH4的平衡转化率降低，故B错误；
C．假设CH4的物质的量不变，增大CO2的物质的量，CO2与CH4的物质的量之比增大，对于反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)平衡正向移动，CH4的浓度减小，对于积碳反应：CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)，由于甲烷浓度减小，平衡逆向移动，碳含量减少；增大CO2的物质的量，对于消碳反应：CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)，平衡正向移动，碳含量也减少，综上分析，增大CO2与CH4的物质的量之比，有助于减少积碳，故C正确；
D．根据图象，温度高于600℃，积碳量减少，但温度升高，存在的反应体系中反应速率都加快，故D错误；
故选AC。
19．（2021·山东烟台市·高三二模）在体积相同的密闭容器中分别加入一定量的催化剂、1 mlC2H5OH(g)和不同量的H2O(g)，发生反应C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) △H，测得相同时间内不同水醇比下乙醇转化率随温度变化的关系如图所示。
已知：①水醇比为2：1时，各点均已达到平衡状态
②不同的水醇比会影响催化剂的催化效果
下列说法正确的是
A．△H>0
B．该时间段内用乙醇浓度变化表示的平均化学反应速率：vAC．C、E两点对应的化学平衡常数相同
D．A、B、C三点中C点的催化剂催化效果最低
【答案】AD
【解析】
A．根据图中信息可知其他条件相同时，温度升高，乙醇转化率上升，所以该反应为吸热反应，△H>0，A正确；
B．A点水醇比为4：1，E点水醇比为2：1，A点乙醇浓度更大，但是E点温度更高，从而导致vA和vE大小不可判断，B错误；
C．C、E两点温度不同，对应的化学平衡常数不相同，C错误；
D．A、B、C三点温度相同，C点水醇比最大，若其他条件相同时，C点乙醇转化率应为最大，但是根据图中信息可知C点乙醇转化率最低，所以C点的催化剂催化效果最低，D正确；
答案选AD。
20．（2021·山东德州市·高三二模）在恒温条件下，向盛有足量NaCl(s)的2L恒容密闭容器中加入0.2mlNO2、0.2mlNO和0.1mlCl2，发生如下两个反应：
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) △H1<0 K1
②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H2<0 K2
10分钟时反应达到平衡，测得体系的压强减少20%，10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3ml·L-1·min-1。下列说法正确的是
A．平衡后c(NO)=2.5×10-2ml·L-1
B．平衡时NO2的转化率为50%
C．其它条件保持不变，反应在绝热条件下进行，则平衡常数K2增大
D．反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数为
【答案】BD
【解析】
A．10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)ml×(1-20%)=0.4ml，10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3ml/(L·min)，则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3ml/(L•min)×10min×2L=0.15ml，设①中反应的NO2为x ml，②中反应的Cl2为yml，则：
，，
则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡后c(NO)= ，A错误；
B．由A项分析，平衡时NO2的转化率为，故B正确；
C．平衡常数只受温度影响，反应在绝热条件下进行，反应②放热，使温度升高，平衡常数K2减小，故C错误；
D．①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) △H1＜0平衡常数K1；②2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) △H2＜0平衡常数K2；由盖斯定律可知，由①×2-②可得
反应4NO2(g)+2NaC1(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，则4NO2(g)+2NaC1(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数，故D正确；
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
t/min
0
20
40
60
80
c/(ml·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
名称
熔点/℃
沸点/℃
燃烧热ΔH/kJ·ml-1
正戊烷
-130
36
-3506.1
异戊烷
-159.4
27.8
-3504.1
实验序号
容器
甲
乙
反应物起始量
1mlX、1mlY
1mlZ
放出或吸收的热量/kJ
Q1
Q2
反应条件
反应时间
反应Ⅰ：
恒温恒容
0
2
6
0
0
10
4.5
20
1
30
1
反应Ⅱ：
绝热恒容
0
0
0
2
2
时间(s)
0
1
2
3
4
5
反应Ⅰ
反应Ⅱ
起始投料
CO
起始物质的量(ml)
1
1
3
1
1
3
温度/
容器
起始浓度/ ml•L-1
H2
CO2
H2O
CO
T1
Ⅰ
0.1
0.1
0
0
Ⅱ
0.2
0.1
0
0
Ⅲ
0.1
0.2
0.1
0.1
T2
Ⅳ
0.04
0.04
0.06
0.06