高考化學模擬題匯編-19化學反應速率、化學反應進行的判據(jù)

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁高考化學模擬題匯編-19化學反應速率、化學反應進行的判據(jù)一、單選題1．（2023·廣東·統(tǒng)考一模）汽車尾氣的排放會對環(huán)境造成污染。利用高效催化劑處理汽車尾氣中的NO與CO的反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H＜0。一定溫度下，在恒容密閉容器中加入1molCO和1molNO發(fā)生上述反應，部分物質的體積分數(shù)(φ)隨時間(t)的變化如圖所示。下列說法正確的是A．上述反應的正反應在高溫下才能自發(fā)進行B．曲線b表示的是φ(N2)隨時間的變化C．2v正(NO)=v逆(N2)時，反應達平衡狀態(tài)D．氣體的平均相對分子質量：M(t1)＞M(t3)＞M(t5)2．（2023·廣東江門·校聯(lián)考模擬預測）氫還原輝鉬礦并用碳酸鈉作固硫劑的原理為MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)△H。平衡時的有關變化曲線如圖。下列說法正確的是A．該反應在低溫下可以自發(fā)進行B．粉碎礦物和增大壓強都有利于輝鉬礦的還原C．圖2中T1對應圖1中的溫度為1300℃D．若圖1中A點對應溫度下體系壓強為10MPa，則H2O(g)的分壓為5MPa3．（2023·廣東廣州·廣東實驗中學?？寄M預測）常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：。230℃時，該反應的平衡常數(shù)。已知：的沸點為42.2℃，固體雜質不參與反應。第一階段：將粗鎳與反應轉化成氣態(tài)；第二階段：將第一階段反應后的氣體分離出來，加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是A．升高溫度，該反應的平衡常數(shù)減小B．該反應達到平衡時，C．第一階段，在30℃和50℃兩者之間選擇反應溫度，選30℃D．第二階段，分解率較低4．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考模擬預測）在恒容密閉容器中，分別在、溫度下，發(fā)生反應

，反應體系中各物質的濃度c隨時間t的部分變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．向密閉容器內(nèi)充入He，平衡逆向移動B．a(chǎn)曲線條件下，10～30min內(nèi)C．曲線b表示溫度下，反應過程中物質A的濃度變化D．在工業(yè)實際生產(chǎn)中，溫度越低，越有利于提高生產(chǎn)效率5．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考一模）向1L的恒容密閉容器中加入1molX和3molY，發(fā)生反應X(g)+3Y(g)2Z(g)，X的轉化率隨溫度t的變化如圖所示(不同溫度下的轉化率均為反應第10min數(shù)據(jù))。下列說法正確的是A．a(chǎn)點的反應速率B．a(chǎn)、b、c點對應的大小關系為：C．c點時，每消耗的同時，消耗D．若將容器體積擴大為2倍，則c點對應溫度下的增大6．（2023·廣東·校聯(lián)考一模）一定溫度下，向2L恒溫密閉容器中加入足量活性炭和2molNO2，發(fā)生反應，部分物質的物質的量隨反應時間t的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是A．曲線Ⅱ表示c(CO2)隨t的變化B．0~2min內(nèi)，C．3min時，加入催化劑可同時增大NO2的生成速率和消耗速率D．3min時。充入N2增大壓強，該容器的氣體顏色不變7．（2023·廣東廣州·廣州市第二中學?？寄M預測）一定條件下，在容積為10L的固定容器中發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，反應過程如下圖。下列說法正確的是A．t1min時，正、逆反應速率相等B．曲線X表示NH3的物質的量隨時間變化的關系C．0~8min，H2的化學反應速率v(H2)=0.75mol·L-1·min-1D．10~12min，N2的化學反應速率v(N2)=0.25mol·L-1·min-1二、原理綜合題8．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考一模）碳中和是我國的重要戰(zhàn)略目標，以和為原料合成受到廣泛關注。該過程主要涉及以下反應：反應I

反應II

回答下列問題：(1)已知：，反應I的_______0(填“>”、“<”或“=”)，反應I和II的吉布斯自由能與熱力學溫度(T)之間的關系如圖所示，_______。(2)向密閉容器中充入、反應合成，平衡時各組分的體積分數(shù)隨溫度變化如圖所示。①在工業(yè)上，常選用作為合成溫度，原因是_______。②時對甲烷的選擇性=_______(保留2位有效數(shù)字，已知：選擇性=生成的物質的量/參與反應的的物質的量)，該溫度下反應II的_______。(保留2位有效數(shù)字，已知：分壓=組分物質的量分數(shù)×總壓)(3)光催化劑在光能作用下，電子發(fā)生躍遷，形成類似于電解池的陰陽極，將轉變?yōu)椤Ｋ嵝原h(huán)境下該過程的電極反應式為_______。9．（2023·廣東深圳·統(tǒng)考一模）苯乙烯是生產(chǎn)塑料與合成橡膠的重要原料。氧化乙苯脫氫制苯乙烯的反應為：反應I：

已知：反應II：

反應III：

回答下列問題：(1)反應I的__________。(2)下列關于反應I～III的說法正確的是______(填標號)。A．及時分離出水蒸氣，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量B．保持恒定時，說明反應I達到化學平衡狀態(tài)C．其他條件相同，反應II分別在恒容和恒壓條件下進行，前者乙苯的平衡轉化率更高D．反應III正反應的活化能小于逆反應的活化能(3)在催化劑作用下，氧化乙苯脫氫制苯乙烯可能存在如下圖所示反應機理：該機理可表示為以下兩個基元反應，請補充反應ⅱ：?。海虎ⅲ篲_________.(4)常壓下，乙苯和經(jīng)催化劑吸附后才能發(fā)生上述反應I?？刂仆读媳萚∶n(乙苯)]分別為1∶1、5∶1和10∶1，并在催化劑作用下發(fā)生反應，乙苯平衡轉化率與反應溫度的關系如圖所示：①乙苯平衡轉化率相同時，投料比越高，對應的反應溫度越______(填“高”或“低”)。②相同溫度下，投料比遠大于10∶1時，乙苯的消耗速率明顯下降，可能的原因是：?。冶降臐舛冗^低；ⅱ．__________。③850K時，反應經(jīng)tmin達到圖中P點所示狀態(tài)，若初始時乙苯的物質的量為nmol，則v(苯乙烯)＝______。(5)700K時，向恒容密閉容器中加入過量和一定量乙苯，初始和平衡時容器內(nèi)壓強分別為和，則平衡時苯乙烯的分壓為______kPa(以含有、、p的代數(shù)式表示)。[已知：①混合氣體中某組分的分壓等于總壓與該氣體物質的量分數(shù)之積；以平衡分壓代替平衡濃度進行計算，可得反應的分壓平衡常數(shù)。②

]答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．B【詳解】A．反應為放熱的熵減反應，則上述反應的正反應在低溫下才能自發(fā)進行，A錯誤；B．由化學方程式可知，一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳的系數(shù)相同，且為氮氣系數(shù)的2倍，結合圖像比較物質的體積分數(shù)的變化量可知，曲線b表示物質的變化量較小，故b表示的是φ(N2)隨時間的變化，B正確；C．2v正(NO)=v逆(N2)時，此時正逆反應速率不相等，反應沒有達平衡狀態(tài)，C錯誤；D．混合氣體的平均摩爾質量為M=m/n，氣體質量不變，但是氣體的總物質的量隨反應進行而減小，故氣體平均相對分子質量逐漸變大，故氣體的平均相對分子質量：M(t1)<M(t3)<M(t5)，D錯誤；故選B。2．C【詳解】A．由方程式聚集狀態(tài)知ΔS＞0，由圖1可知正反應是吸熱反應ΔH＞0，則根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS＜0知，該反應為高溫下的自發(fā)反應，故A錯誤；B．該反應是氣體分子數(shù)增大的反應，增大壓強平衡向逆反應方向進行，不利于反應向右進行，故B錯誤；C．根據(jù)圖像1，1300℃時該反應的平衡常數(shù)K==1，根據(jù)圖2可知，T1℃是正逆化學平衡常數(shù)相等，即此時平衡常數(shù)為1，故C正確；D．A點各組分的濃度之和為5mol/L，在同一容器中，壓強之比等于物質的量之比，也等于濃度之比，所以A點對應溫度下體系壓強為10MPa時，H2O(g)的分壓為4MPa，故D錯誤；答案為C。3．A【詳解】A．由反應Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)正反應是一個熵減的自發(fā)反應，故可判斷Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)是放熱反應，所以升高溫度，該反應的平衡常數(shù)減小，A正確；B．該反應達到平衡時，正逆反應速率相等，4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，B錯誤；C．Ni(CO)4的沸點為42.2℃，將粗鎳與CO反應轉化成氣態(tài)Ni(CO)4，選擇反應溫度應選50℃，C錯誤；D．Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常數(shù)K==2×10-5，第二階段反應為Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)，該反應的平衡常數(shù)K===5×104，故Ni(CO)4分解率較高，D錯誤；故答案為：A。4．C【分析】曲線a、b都在下降，說明a、b都是A物質的濃度變化情況，且b先達到平衡，反應速率更快，故b對應的是T2溫度。根據(jù)物質的量濃度的變化量，結合反應比例可知曲線c為T1溫度下的B的濃度隨時間的變化曲線。【詳解】A．恒容條件下充入He，各物質的分壓沒有發(fā)生改變，平衡不移動，A錯誤；B．a(chǎn)曲線條件下，10～30min內(nèi)，反應速率比等于化學計量數(shù)之比，則，B錯誤；C．結合分析可知，a、b都是A物質的濃度變化情況，b對應的是T2溫度，C正確；D．降低溫度，平衡正向移動，反應物的轉化率提升，但溫度過低會導致反應速率過慢，不利于提高生產(chǎn)效率，D錯誤；答案選C。5．C【詳解】A．由題干圖像信息可知，a點X的轉化率為30%，故a點X的反應速率為：=0.03，根據(jù)反應速率之比等于化學計量系數(shù)之比，故a點的反應速率，A錯誤；B．由題干圖像信息可知，a、b兩點10min時未達到平衡，而c點10min時達到平衡，溫度越高正、逆反應速率越快，故a、b、c點對應的大小關系為：，B錯誤；C．由題干圖像信息可知，c點時反應達到化學平衡，故有每消耗的同時消耗即正、逆反應速率相等，C正確；D．由反應方程式可知X(g)+3Y(g)2Z(g)正反應是一個氣體體積減小的方向，若將容器體積擴大為2倍，即減小容器壓強，平衡逆向移動，則c點對應溫度下的減小，D錯誤；故答案為：C。6．C【詳解】A．投入活性炭和NO2，隨著反應時間的推移，NO2的物質的量減少，CO2和N2的物質的量增加，相同反應時間內(nèi)CO2增加的量是N2的兩倍，因此曲線I表示n(CO2)隨t的變化，曲線Ⅱ表示n(N2)隨t的變化，曲線Ⅲ表示n(NO2)隨t的變化，A項錯誤；B．碳是固體，濃度不隨著反應時間推移而變化，不能用于表示反應速率，B項錯誤；C．反應在此條件下2min后已經(jīng)達到平衡，3min時加入催化劑可以同時且同等程度加快正、逆反應的速率，C項正確；D．3min時向恒溫恒容密閉容器中充入N2，平衡向逆反應方向移動，c(NO2)增大，容器中氣體的顏色加深，D項錯誤；故選C。7．B【詳解】根據(jù)圖知，隨著反應的進行，X的物質的量增大、Y的物質的量減少，反應達到平衡狀態(tài)時，X、Y的物質的量變化量分別為△n(X)=(0.6?0)mol=0.6mol，△n(Y)=(1.2?0.3)mol=0.9mol，X、Y的物質的量變化量之比等于其計量數(shù)之比=0.6mol:0.9mol=2:3，則X是NH3、Y是H2。A.可逆反應達到平衡狀態(tài)時正逆反應速率相等，沒有達到平衡狀態(tài)時正逆反應速率不等，根據(jù)圖知，t1min時，NH3和H2的物質的量仍然在變化，沒有保持不變，則該反應沒有達到平衡狀態(tài)，所以正逆反應速率不等，A項錯誤；B.根據(jù)以上分析知，X曲線表示NH3的物質的量隨時間變化的關系，B項正確；C.0～8min，H2的平均反應速率為，C項錯誤；D.10～12min，NH3的平均反應速，，再根據(jù)同一可逆反應中同一時間段內(nèi)各物質的反應速率之比等于其計量數(shù)之比計算氮氣反應速率為0.0025mol?L?1?min?1，D項錯誤；答案選B?！军c睛】本題A項是學生們的易錯點，學生們錯誤認為兩曲線相交就達到了平衡狀態(tài)，實際上是沒有真正理解t1時曲線相交的含義僅是X和Y的物質的量相同，不能表示平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)時應是各物質的量保持不變，不一定相等，比如該題中第7min—10min物質的量保持不變，反應處于平衡狀態(tài)，第10min時改變條件使反應正向移動，第12min時再次達到平衡狀態(tài)，物質的量保持不變。8．(1)

＜

-165(2)

350℃下CH4的體積分數(shù)很大，而CO的體積分數(shù)幾乎為0，即此溫度下CH4的選擇性較大，制得的CH4純度較高

93.75%

0.22(3)CO2+8H++8e-=CH4+2H2O【詳解】（1）由題干信息可知，反應I即，正反應是一個氣體體積減小的方向，則該反應的＜0，反應I和II的吉布斯自由能與熱力學溫度(T)之間的關系圖所示信息可知，曲線2代表反應I的變化關系，故-165，故答案為：＜；-165；（2）①由題干圖像可知，350℃下CH4的體積分數(shù)很大，而CO的體積分數(shù)幾乎為0，即此溫度下CH4的選擇性較大，制得的CH4純度較高，故在工業(yè)上，常選用350℃作為合成溫度，故答案為：350℃下CH4的體積分數(shù)很大，而CO的體積分數(shù)幾乎為0，即此溫度下CH4的選擇性較大，制得的CH4純度較高；②由題干圖像可知，450℃時，CH4的體積分數(shù)為37.5%，CO的體積分數(shù)為2.5%，根據(jù)碳原子守恒可知，CO2對甲烷的選擇性=×100%=93.75%，假設CO2總共轉化量為xmol，則0.9375x轉化為CH4,0.0625x轉化為CO，根據(jù)三段式分析可得：，，該溫度下達到平衡時，CH4的物質的量為：0.9375xmol，H2O的物質的量為：1.875x+0.0625x=1.9375xmol，H2的物質的量為：3-3.75x-0.0625x=(3-3.8125x)mol，CO的物質的量為0.0625xmol，CO2的物質的量為1-0.9375x-0.0625x=(1-x)mol，根據(jù)CO2的體積分數(shù)和H2的體積分數(shù)相等有：3-3.8125x=0.9375x，解得x=0.63mol，平衡時體系氣體總的物質的量為：0.9375xmol+1.9375xmol+(3-3.8125x)mol+0.0625xmol+(1-x)=4-1.875x=4-1.875×0.63=2.81875mol，H2的分壓為：=0.212p總，CO2的平衡分壓為：=0.131p總，CO的平衡分壓為：=0.014p總，H2O的平衡分壓為：=0.433p總，反應II的Kp===0.22，故答案為：93.75%；0.22；（3）光催化劑在光能作用下，電子發(fā)生躍遷，形成類似于電解池的陰陽極，將CO2轉變?yōu)镃H4，該過程發(fā)生還原反應，故酸性環(huán)境下該過程的電極反應式為：CO2+8H++8e-=CH4+2H2O，故答案為：CO2+8H++8e-=CH4+2H2O。9．(1)(2)AB(3)(4)

低

過多地占據(jù)催化劑表面，導致催化劑對乙苯的吸附率降低

(5)【詳解】（1）根據(jù)蓋斯定律反應I=反應II+反應I