必刷题08 化学反应的速率与限度——【高考三轮冲刺】2023年高考化学考前20天冲刺必刷题（全国卷）（原卷版+解析版）

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2023高考化学考前名校必杀题（全国卷）
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必杀08 化学反应的速率与限度（20题）

1．（2023秋·江苏南京·高三南京师范大学附属中学江宁分校校考期末）将金红石(TiO2)转化为TiCl4是生产金属钛的关键步骤。在1.0×105Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1：2：2进行反应，平衡体系中主要物质的物质的量分数(x)随温度变化理论计算结果如图所示。

下列说法不正确的是
A．200~1600℃反应达到平衡时，TiO2的转化率均已接近100%
B．将400℃时的平衡体系加热至800℃，平衡C(s)+CO2(g)2CO(g)向正反应方向移动
C．1000℃时，测得某时刻x(TiCl4)=0.2.其他条件不变，延长反应时间能使x(TiCl4)超过该温度下平衡时的x(TiCl4)
D．实际生产时反应温度选择900℃而不选择200℃，其主要原因是：900℃比200℃时化学反应速率更快，生产效益更高
【答案】C
【分析】在1.0×105Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1：2：2进行反应，反应为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；
【详解】A．由分析可知，三者完全反应时，生成TiCl4、CO 的物质的量之比为1:2，此时TiCl4的物质的量分数约为33.3%，结合图象可知，200~1600℃反应达到平衡时，TiCl4的物质的量分数约为33.3%，则TiO2转化率均已接近100%，A正确；
B．结合图象可知，将400℃时的平衡体系加热至800℃，二氧化碳含量减小、一氧化碳含量增加，则平衡C(s)+CO2(g)2CO(g)向正反应方向移动，B正确；
C．延长时间不能改变平衡时物质的转化率和产率，C错误；
D．温度越高反应速率越快，单位时间产率越高，实际生产时反应温度选择900℃而不选择200℃，其主要原因是：900℃比200℃时化学反应速率更快，生产效益更高，D正确；
故选C。
2．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）已知：。实验测得速率方程为，(、为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入和发生上述反应，测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是

A．正逆反应活化能的大小关系为
B．a点NO的转化率为80%
C．温度下的温度下的
D．化学反应速率：c点的点的点的
【答案】D
【详解】根据先拐先平数值大可知，>，温度高的时大，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H0)。某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始时氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示：(图中T表示温度，n表示起始时H2物质的量)。下列说法错误的是

A．由图可知，T1＞T2
B．a、b、c三点中，b点时H2的转化率最大
C．a、b、c三点的平衡常数K值相等，c点化学反应速率最快
D．若容器容积为2 L，b点对应的n＝0.15 mol，测得平衡时H2、N2的转化率均为60%，则平衡时N2的物质的量浓度为0.01mol·L－1
【答案】B
【详解】A．由图可知，n（H2）相同时，温度T2对应氨气含量高，反应为放热反应，降低温度有利于生成氨气，则T1＞T2，A正确；
B．a、b、c三点，n（H2）越大，平衡正向移动的程度越大，N2的转化率越大，H2的转化率却越小，a点时氢气的物质的量最小，a点H2的转化率最高，B错误；
C．温度不变化学平衡常数不变，故a、b、c三点的平衡常数K值相等，c点时H2起始的物质的量浓度最大，化学反应速率最快，C正确；
D．b点时，初始加入n（H2）=0.15mol，n（N2）为xmol，平衡时H2和N2的转化率均为60%，则转化的氢气为0.09mol，则：，则×100%=60%，则x=0.05mol，则平衡时N2的物质的量浓度为=0.01 mol•L-1，D正确；
故答案为：B。
4．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考一模）NO与O2混合后可发生反应①2NO(g)+ O2 (g)=2NO2 (g)和②2NO2 (g)N2O4 (g) △HK(t4)=K(t1)， D正确；
答案选C。
5．（2023秋·辽宁丹东·高三统考期末）一定温度下，在两个容积均为1L的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应：  。相关反应数据如下表所示：
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
10s时物质的量/mol
NO
CO

Ⅰ

0.2
0.2
0.05
Ⅱ

0.2
0.2
0.05

下列说法正确的是A．前10s，容器Ⅰ中的化学反应速率
B．该反应在任何温度下均能自发进行
C．10s时，容器Ⅰ中的反应一定处于平衡状态
D．若向容器Ⅱ中再充入0.08mol NO和，反应将向正反应方向进行
【答案】D
【详解】A．根据反应方程式，该时间段内，生成二氧化碳物质的量为2×0.05mol=0.1mol，依据反应速率，v(CO2)==0.01mol/(L·s)，故A错误；
B．该反应为放热反应，根据反应方程式，该反应为气体物质的量减少的反应，即ΔS＜0，根据ΔG=ΔH－TΔS，自发进行，需要ΔG＜0，即低温下能自发进行，故B错误；
C．假设容器Ⅰ达到平衡，因为容器Ⅱ的温度高于容器Ⅰ，因此升高温度，平衡向逆反应方向进行，氮气物质的量小于0.05mol，现在是等于0.05mol，说明容器Ⅰ没有达到平衡，故C错误；
D．容器Ⅱ中平衡时氮气的物质的量为0.05mol，则二氧化碳的生成量为0.1mol，CO、NO的物质的量均为0.2mol-0.05mol×2=0.1mol，容积为1L，则平衡常数K=，若起始时，向容器Ⅱ中充入0.08mol NO、0.04molN2，2.8＜5=K，反应将向正反应方向进行，故D正确；
故答案为D。
6．（2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）如图所示实验操作不能达到实验目的的是

A．用装置甲将氨气通入FeSO4和H2SO4的混合溶液制备少量摩尔盐[(NH4)2Fe2(SO4)2•6H2O]
B．用图乙装置探究硫酸浓度对化学反应速率的影响
C．用图丙装置探究KCl浓度是否对FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3平衡移动有影响
D．用图丁装置制备Fe(OH)2沉淀
【答案】A
【详解】A．氨气极易溶于水，容易引发倒吸，应用防倒吸装置，故A错误；
B．两组实验中硫酸浓度不同，实验室产生沉淀所需的时间不同，可以探究硫酸浓度对化学反应速率的影响，故B正确；
C．KCl浓度增大不会引起该平衡移动，通过观察加入前后溶液颜色可判断其对平衡的影响，故C正确；
D．Fe作阳极失电子生成，阴极上放电使溶液pH升高，与结合生成沉淀，故D正确；
故选：A。
7．（2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考一模）氨气去除NO的反应原理为：  ，反应速率与浓度之间存在如下关系：，，、为速率常数，只受温度影响。350℃时，在2L恒容密闭容器中，通入和发生反应，保持温度不变，5min后反应达平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是
A．用表示的化学反应速率为
B．350℃时，该反应的平衡常数为0.5
C．其他条件不变，往反应后的容器中再通入和，重新达平衡时NO的体积分数减小
D．当温度改变为T℃时，若，则
【答案】D
【分析】由题意可列如下三段式：

【详解】A．由三段式数据可知，用氨气表示的化学反应速率为=0.02mol·L-1·min-1，故A错误；
B．由三段式数据可知，350℃时，反应的平衡常数为K==0.125，故B错误；
C．其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.45mol氨气和0.6mol一氧化氮，相当于增大压强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的体积分数增大，故C错误；
D．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，则反应速率k正·c4(NH3)·c6(NO) =k逆·c5(N2)·c6(H2O)，==K，当k正=k逆时，平衡常数K=1>0.125，说明平衡向正反应方向移动，该反应为放热反应，则反应温度小于350℃，故D正确；
故选D。
8．（2023春·湖南长沙·高三长沙一中校考阶段练习）某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是

A．提高反应温度，反应物转化率增加
B．使用催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，提高反应物的转化率
C．该化学反应的速率主要由反应③决定
D．
【答案】D
【详解】A．由图可知，该过程的总反应为2CO+2NO＝N2+2CO2，根据盖斯定律可知，反应①+反应②+反应③＝总反应，因此∆H＝+298.4kJ/mol+(-513.5kJ/mol)+(-306.6kJ/mol)=-620.9kJ/mol，即总反应的热化学方程式为：2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g) ∆H＝-620.9kJ/mol，总反应为放热反应，提高反应温度，平衡逆移，反应物转化率降低，A错误；
B．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，部分活化分子变为活化分子，则增大活化分子百分数，增大活化分子有效碰撞几率，加快化学反应速率，但不影响平衡移动，所以不能提高反应物的平衡转化率，B错误；
C．由图可知，正反应活化能最大的是①，活化能越大，反应速率越慢，整个反应是由最慢的一步决定的，则该化学反应的速率主要由反应①决定，C错误；
D．由图可知，该过程的总反应为2CO+2NO＝N2+2CO2，根据盖斯定律可知，反应①+反应②+反应③＝总反应，因此∆H＝+298.4kJ/mol+(-513.5kJ/mol)+(-306.6kJ/mol)=-620.9kJ/mol，即总反应的热化学方程式为：2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g) ∆H＝-620.9kJ/mol，因此，D正确；
故选D。
9．（2023秋·湖南湘潭·高三湘潭一中校考阶段练习）CH4联合H2O和CO2制取H2时，发生的主要反应如下：
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H2=+247kJ·mol-1
将CH4、H2O和CO2按一定比例通入填充有催化剂的恒容反应器，在不同温度下，反应相同时间内(反应均未达到化学平衡状态)测得的值如图所示。

下列说法正确的是
A．由①②可知，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=+41kJ·mol-1
B．反应条件不变，若反应足够长时间，①比②先达到化学平衡状态
C．其他条件不变时，升高温度，①的化学反应速率减小，②的化学反应速率增大
D．其他条件不变时，增大原料中H2O的浓度可以提高产物中的值
【答案】D
【分析】由图可得，在不同温度下，反应相同时间内(反应均未达到化学平衡状态)测得的值，随温度升高而减小。
【详解】A. ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)     △H1=+206kJ·mol-1，②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)     △H2=+247kJ·mol-1，由①-②可知，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)    △H=206kJ·mol-1-247kJ·mol-1= -41kJ·mol-1，故A错误；
B. 反应条件不变，若反应足够长时间，无法确定2个反应的速率，无法确定谁先达到化学平衡状态，故B错误；
C. 其他条件不变时，升高温度，增大活化分子百分数，化学反应速率增大，①的化学反应速率增大，②的化学反应速率增大，故C错误；
D. 其他条件不变时，增大原料中H2O的浓度，①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)平衡正向移动，氢气增大的幅度大于CO，可以提高产物中的值，故D正确；
故选D。
10．（2023秋·江苏常州·高二常州市第一中学校考期末）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数
【答案】D
【详解】A.加入苯振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c（I2）减小，平衡正向移动，A正确；
B.将5mL0.1mol/LKI溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1，反应后I-一定过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，即Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B正确；
C.加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+，c（Fe2+）增大，平衡逆向移动，C正确；
D.该反应的平衡常数K=，D错误；
答案选D。
11．（2023·北京海淀·北理工附中校考模拟预测）工业上消除氮氧化物的污染，可用如下反应： 在温度和时，分别将和充入体积为1L的密闭容器中，测得随时间变化数据如下表：下列说法错误的是
温度
时间/min
n/mol
0min
10min
20min
40min
50min
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
…
0.15

A．10min内，时的化学反应速率比时小 B．温度：
C．平衡常数： D．
【答案】C
【详解】A．10min内，时的化学反应速率为，时的化学反应速率，故A正确；
B．温度越高反应速率越快，时的化学反应速率小于，所以温度：，故B正确；
C．时的化学反应速率小于，时，40min反应达到平衡，时，40min反应一定达到平衡，时甲烷的平衡浓度小于，平衡常数：，故C错误；
D. 时的化学反应速率小于，所以，时甲烷的平衡浓度小于，可知升高温度，平衡逆向移动，正反应放热，，故D正确；
选C。
12．（2023春·湖南长沙·高二长沙一中校考阶段练习）体积为1L的恒温恒容密闭容器中发生反应：，A、B浓度随时间变化关系如下图所示。下列说法不正确的是

A．曲线X表示A的浓度随时间的变化
B．25~30min内用A表示的平均化学反应速率是
C．气体总压不随时间变化可以说明该反应达到平衡状态
D．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是增加A的浓度
【答案】B
【分析】10min内X变化量为0.6-0.2=0.4mol/L，Y的变化量为0.6-0.4=0.2mol/L，根据反应方程式可知X为A，Y为B；
【详解】A．根据分析可知曲线X表示A的浓度随时间的变化，故A正确；
B．25~30min内，，A表示的平均化学反应速率是，故B错误；
C．该反应是前后气体分子数变化的反应，当压强不变了可以说明该反应达到平衡状态，故C正确；
D．反应进行至25min时，曲线A瞬间增大，B是连续的点，所以发生变化的原因是增加A的浓度，故D正确；
故答案为B。
13．（2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考开学考试）一种研究酸雨中水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如图所示，下列说法错误的是

A．图中有关含硫和含氮化合物的化学反应均为氧化还原反应
B．“水分子桥”，可以加快或将电子转移给分子的速率
C．空气中浓度大时，能加快硫酸盐的形成速率
D．与反应的总离子方程式为
【答案】A
【详解】A．图中与的反应未发生元素化合价的变化，为非氧化还原反应，故A错误；
B．由题意可知，水为催化剂，“水分子桥”可以加快或将电子转移给分子的速率，故B正确；
C．为反应物，反应物浓度增大时，反应速率加快，所以空气中浓度大时，能加快硫酸盐的形成速率，故C正确；
D．根据图示，与反应分为三步进行，第一步：，第二步：，第三步：。三步反应加和得到总反应离子方程式：，故D正确；
选A。
14．（2023秋·江苏盐城·高三校联考期末） 炼钢厂排放的烟气中主要含SO2、NO、N2等。臭氧(O3)具有强氧化性，可用于烟气的脱硫脱硝，其空间构型与SO2相同。向含NO的模拟烟气中通入足量O3，发生的反应为2NO(g)＋3O3(g)=N2O5(g)＋3O2(g)  ΔH0，由自发进行的判据∆G=∆H-T∆S