2024届高考化学近10年真题模拟专题9——化学反应速率与化学平衡（附答案）

这是一份2024届高考化学近10年真题模拟专题9——化学反应速率与化学平衡（附答案），共80页。试卷主要包含了014 ml·kg-1·h-1等内容，欢迎下载使用。
1.(2024黑、吉、辽,10,3分)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A.3 h时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.0～3 h平均速率v(异山梨醇)=0.014 ml·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
答案 A
2.(2024安徽,12,3分)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42-的影响因素,测得不同条件下SeO42-浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是( )
A.实验①中,0～2小时内平均反应速率v(SeO42-)=2.0 ml·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+SeO42-+8H+ 2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO42-的去除效果越好
答案 C
3.(2024江苏,13,3分)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应):
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=41.2kJ·ml-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
225℃、8×106Pa下,将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.L4处与L8处反应①的平衡常数K相等
B.反应②的焓变ΔH2>0
C.L9处的H2O的体积分数大于L5处
D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
答案 C
4.(2022北京,14,3分)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,将恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上检测到有积炭。下列说法不正确的是( )

图1 图2
A.反应①为CaO+CO2 CaCO3;反应②为CaCO3+CH4 CaO+2CO+2H2
B.t1～t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2的速率不变,推测有副反应CH4 C+2H2
C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2的速率
D.t3之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生
答案 C
5.(2022广东,15,4分)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0～2 min内,v(X)=1.0 ml·L-1·min-1
答案 D
6.(2022河北,13,4分)(双选)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①X Y;②Y Z。反应①的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2为速率常数。图a为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图b为反应①和②的lnk～1T曲线。下列说法错误的是( )

A.随c(X)的减小,反应①、②的速率均降低
B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)
C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间
D.温度低于T1时,总反应速率由反应②决定
答案 AB
7.(2022湖南,6,3分)甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应:(CH3)2CO+HCN (CH3)2C(OH)CN
(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4 CH2 C(CH3)COOCH3+NH4HSO4
新法合成的反应:+CO+CH3OH CH2 C(CH3)COOCH3
下列说法错误的是(阿伏加德罗常数的值为NA) ( )
A.HCN的电子式为H∶C︙︙N∶
B.新法没有副产物产生,原子利用率高
C.1 L 0.05 ml·L-1的NH4HSO4溶液中NH4+的微粒数小于0.05NA
D.Pd的作用是降低反应的活化能,使活化分子数目增多,百分数不变
答案 D
8.(2022浙江1月选考,19,2分)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
答案 C
9.(2022浙江6月选考,20,2分)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g) N2(g)+3H2(g)。测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示。下列说法不正确的是( )
A.实验①,0～20 min,v(N2)=1.00×10-5 ml·L-1·min-1
B.实验②,60 min时处于平衡状态,x≠0.40
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
答案 C
10.(2019浙江4月选考,22,2分)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-),油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比,下列说法不正确的是( )
A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快
B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快
C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解
D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解
答案 D
11.(2018浙江4月选考,22,2分)某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如下表:
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1.0×105 Pa、90 ℃条件下,当转化率为98%时反应已达平衡
D.若进入反应塔的混合气体为a ml,反应速率以v=Δn/Δt表示,则在8.0×105 Pa、30 ℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370 ml·s-1
答案 D
12.(2015福建理综,12,6分)在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( )
A.a=6.00
B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变
C.b 反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向进行,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大
(3)SO2 SO42− 4H+
(4)①0.4
②I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率
③反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快
考点2 化学平衡 化学反应的方向
1.(2024浙江6月选考,11,3分)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
Ⅰ C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
Ⅱ C2H6(g)+2CO2(g) 4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 ml C2H6和3 ml CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是( )
注:乙烯选择性=转化为乙烯的乙烷的物质的量转化的乙烷的总物质的量×100%
A.反应活化能:Ⅰ0。一定压力下,按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,T1,T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是( )
A.k1>k2
B.T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值:v(T1)v(T2)ClCH2COOCH2CH3
D.与OH-反应、与18OH-反应,两者所得醇和羧酸盐均不同
答案 D
4.(2023山东,14,4分)(双选)一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:
已知反应初始E的浓度为0.10 ml·L-1,TFAA的浓度为0.08 ml·L-1,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )
A.t1时刻,体系中有E存在
B.t2时刻,体系中无F存在
C.E和TFAA反应生成F的活化能很小
D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08 ml·L-1
答案 AC
5.(2022北京,12,3分)某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”,能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3。原理示意图如下。
已知:2NO2(g) N2O4(g) ΔH3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3
D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小
答案 A
16.(2015安徽理综,11,6分)汽车尾气中NO产生的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A.温度T下,该反应的平衡常数K=4(c0-c1)2c12
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH0.060
答案 C
19.(2024北京,16,10分)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。
(1)方法一:早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3,反应的化学方程式为H2SO4(浓)+NaNO3 NaHSO4+HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和 。
(2)方法二:以NH3为氮源催化氧化制备HNO3,反应原理分三步进行。
①第Ⅰ步反应的化学方程式为 。
②针对第Ⅱ步反应进行研究:在容积可变的密闭容器中,充入2n ml NO和n ml O2进行反应。在不同压强下(p1、p2),反应达到平衡时,测得NO转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因 。
(3)方法三:研究表明可以用电解法以N2为氮源直接制备HNO3,其原理示意图如下。
①电极a表面生成NO3-的电极反应式: 。
②研究发现:N2转化可能的途径为N2 NO NO3-。电极a表面还发生ⅲ.H2O O2。ⅲ的存在,有利于途径ⅱ,原因是 。
(4)人工固氮是高能耗的过程,结合N2分子结构解释原因: 。方法三为N2的直接利用提供了一种新的思路。
答案 (1)难挥发性
(2)①4NH3+5O2 4NO+6H2O ②x点和y点的NO转化率相等即气体的总物质的量相等,y点压强大于x点且温度高于x点,压强增大使容器容积减小的程度大于温度升高使容器容积增大的程度
(3)①N2-10e-+6H2O 2NO3-+12H+ ②ⅲ生成的O2能将NO氧化为NO2,NO2易与H2O反应生成NO3-
(4)N2分子中的氮氮三键的键能较大
20.(2024黑、吉、辽,18,13分)为实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:
2HCl(g)+12O2(g) Cl2(g)+H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·ml-1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中,在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应,通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线,如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
图1
图2
回答下列问题:
(1)ΔS < 0(填“>”或“0
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) (Ⅱ) ΔH2