1、专题09 化学反应速率与化学平衡1（2022广东卷）恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是A该反应的Ba为随温度的变化曲线C向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D向平衡体系中加入，H2的平衡转化率增大【答案】C【解析】A从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即H0，故A错误； B从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；C容器体积固定，向容器中充入惰性气
2、体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；DBaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；故选C。2（2022广东卷）在相同条件下研究催化剂I、对反应的影响，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与催化剂相比，使反应活化能更低Ca曲线表示使用催化剂时X的浓度随t的变化D使用催化剂时，内，【答案】D【解析】A由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；B由图可知，催化剂I比催化剂II催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误；C由图可知，使
3、用催化剂II时，在02min 内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂II时X浓度随时间t的变化，故C错误；D使用催化剂I时，在02min 内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则(Y) =2.0，(X) =(Y) =2.0=1.0，故D正确；答案选D。3（2022浙江卷）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：，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，B实验，时处于平衡状态，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
4、，增加催化剂的表面积，反应速率增大【答案】C【解析】A实验中，020min，氨气浓度变化量为2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L，v(NH3)=2.0010-5mol/(Lmin)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(Lmin)，A正确；B催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验中氨气初始浓度与实验中一样，实验达到平衡时氨气浓度为4.0010-4mol/L，则实验达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L，而恒温恒容条件下，实验相对于实验为减小压强，平衡正向移动，因此实验60min时处于平
5、衡状态，x0.4，即x0.4，B正确；C实验、实验中020min、20min40min氨气浓度变化量都是4.0010-4mol/L，实验中60min时反应达到平衡状态，实验和实验催化剂表面积相同，实验中氨气初始浓度是实验中氨气初始浓度的两倍，实验60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；D对比实验和实验，氨气浓度相同，实验中催化剂表面积是实验中催化剂表面积的2倍，实验先达到平衡状态，实验的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；答案选C。4（2022浙江卷）关于反应，达到平衡后，下列说法不正确的是A升高温度，氯水中的减小
6、B氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，增大C取氯水稀释，增大D取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度【答案】D【解析】AHClO受热易分解，升高温度，HClO分解，平衡正向移动，c(HClO)减小，A正确；B氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，c(HClO)增大，B正确；C氯水稀释，平衡正向移动，而c(HClO)和c(Cl-)均减小，但HClO本身也存在电离平衡HClOH+ClO-，稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)减少更多，因此增大，C正确；D氯水中加硝酸银产生
7、白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误；答案选D。5（2022湖南卷）向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是AB气体的总物质的量：Ca点平衡常数：D反应速率：【答案】B【解析】A甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即0，
8、故A错误；B根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：nanc，故B正确；Ca点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量（物质的量浓度）之比，所以可设Y转化的物质的量浓度为xmolL1，则列出三段式如下：，则有，计算得到x=0.75，那么化学平衡常数K=，又甲容器为绝热条件，等效为恒温条件下升温，平衡逆向移动，则平衡常数减小即平衡常数K12，故C错误；D根
9、据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即Va正Vb正，故D错误。综上所述，答案为B。1（2022安徽芜湖一中一模）北京时间10月6日晚，2021年诺贝尔化学奖授予 Benjamin List和David W.CMacMillan，以奖励他们“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”。不对称催化剂具有选择性。下列说法错误的是A催化剂不仅可以是金属催化剂和酶，也可以是有机小分子B不对称催化剂可以提高目标产物在最终产物中的比率C催化剂在反应前后的质量和性质不变D“不对称有机催化”对医药研究和绿色化学有极为重要的意义【答案】C【解析】A催化剂种类很多，题干说奖励他们
10、“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”，催化剂不仅可以是金属催化剂和酶，也可以是有机小分子，故A正确；B不对称催化剂可以提高目标产物在最终产物中的比率是不对称催化剂具有选择性的应用，故B正确；C催化剂在反应前后的质量和化学性质不变，物理性质有可能改变，故C错误；D“不对称有机催化”对医药研究和绿色化学有极为重要的意义，故D正确；故答案为C2（2022安徽淮北市教育科学研究所一模）向30mL1.0molL-1的H2SO4和3mL30%的H2O2的混合溶液中加入经处理过的铁丝，铁丝表面产生气泡，随后消失，再产生气泡，再消失，周而往复，振荡周期为20s左右，可维持数小时。一种可能的反应机理为：(a)
11、Fe+2H+=Fe2+H2(b)2Fe2+H2O2+H2O=Fe2O3+4H+(c)Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O(d)2Fe3+H2=2Fe2+2H+下列说法错误的是A该振荡反应与H+浓度的变化有关BFe2O3、Fe3+为中间产物C冰水浴比室温条件下的振荡周期要短D由该机理可知：产生的气体是H2【答案】C【解析】A联立四步反应得到总反应：Fe+H2O2+2H+=Fe2+2H2O，反应物的浓度可影响反应速率，则振荡反应与H+浓度的变化有关，A正确；BFe2O3、Fe3+产生后又被消耗，是中间产物，B正确；C温度越高反应速率越快，则冰水浴比室温条件下的振荡周期要长，C错误；D由该机理可知
12、生成气体只有H2，D正确；故选：C。3（2022内蒙古包钢一中一模）一定温度下，在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是A该反应的正反应为吸热反应B达到平衡时，容器中的CH3OH体积分数比容器中的小C若容器中反应达到平衡时增大压强，则各物质浓度保持增大D若起始向容器中充入CH3OH 0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O
13、0.10mol，则反应将向逆反应方向进行【答案】C【解析】A根据表格数据和，容器、起始量相同，降低温度，平衡向放热方向移动，CH3OCH3平衡物质的量增大，说明平衡正向移动。说明正反应是放热反应，A错误；B恒容条件下，容器相当于在容器的基础上加压，由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，因此平衡不移动，所以容器中的CH3OH体积分数和容器中的相等，B错误；C若容器中反应达到平衡时增大压强，平衡不移动，但各物质浓度会增大，C正确；D容器平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L、c(CH3OCH3)=0.08mol/L、c(H2O)=0.08mol/L，平衡常数K=4，若起始向容器中充入CH
14、3OH0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O0.10mol，则浓度熵Qc=14，反应向正反应方向移动，D错误；答案选C。4（2021河南信阳模拟预测）常压下羰基化法精炼镍的原理为。时，该反应的平衡常数。已知：的沸点为，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与反应转化成气态；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至制得高纯镍。下列判断正确的是A是离子化合物B第一阶段，反应体系的温度应控制在以上，以达到气化分离的目的C反应达到平衡状态以后，保持体积不变通入，平衡正向移动，反应的平衡常数增大D第二阶段，可以通过增大压强来提高分解率【答案】B【解析】A的沸点为，沸点较低是共价化合物
15、，A错误；B的沸点为，温度应控制在以上，可以达到气化分离的目的，B正确；C保持体积不变通入，平衡正向移动，温度不变平衡常数不变，C错误；D第二阶段的目的是平衡向左移动提高分解率，增大压强平衡右移，D错误；故选B。5（2022新疆乌鲁木齐一模）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时改变的条件可能是升温B平衡常数C时反应向正反应方向移动D平衡时A的体积分数【答案】D【解析】A若时升温，瞬间正反应速率增大，与图像不符，由正反应速率逐渐增大，可知t2时改变的条件：向容器中加入C，故
16、A错误；B温度不变，则平衡常数不变，即，故B错误；C正反应速率逐渐增大，t2时加入物质C，逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，反应向逆反应方向移动，故C错误；D起始充入和，投料比为1:3，达平衡后加入物质C，相当于按1:2的投料比投入A和B，则加入C后相当于总体系中A和B的投料比大于1:3，平衡状态II相当于平衡状态I再充入A所达到的平衡，则平衡时A的体积分数，故D正确；故选：D。6（2022江苏苏州模拟预测）SO2、NOx是重要化工原料，可用于硫酸、硝酸的生产。工业制硫酸时，接触室中主要反应为：2SO2(g)O2(g) =2SO3(g)H=-196.6 kJmol-1,SO2、NOx也是
17、大气主要污染物，NOx可与NH3混合，通过选择性催化剂高温脱除，SO2可通过碱液吸收去除。对于反应 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，下列说法正确的是A该反应H0S0B2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所含键能总和比2 mol SO3(g)所含键能小C反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率D该反应中每生成22.4 L SO3转移电子的数目约等于26.021023【答案】B【解析】A该反应是气体计量系数减小的反应，故SK2，Fe3+是滴定终点的指示剂C若不过滤，直接用浊液做滴定实验测定c(Ag+)，则所测K值偏大D若改为测定滤液中c(Fe3+)，选择合适的滴定
18、方法直接滴定滤液，也能达到目的【答案】B【解析】Ag+Fe2+Fe3+Ag为可逆反应，要计算平衡常数，需要知道平衡时各离子的浓度。反应完全时，过滤，滤液用KSCN溶液滴定，可计算出平衡时的银离子浓度，从而可知平衡时各离子浓度，K值也可计算。A由于硝酸根在酸性环境下具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，会干扰实验，故不可用AgNO3溶液和Fe(NO3)2溶液(pH=1) 替换原试剂，A错误；B用标准KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时实验达到终点，说明SCN-先与Ag+反应完全后再与Fe3+反应，故K1K2；出现稳定的浅红色时实验达到终点，说明Fe3+是滴定终点的指示剂，B正确；C
19、若不过滤，直接用浊液做滴定实验测定c(Ag+)，滴入KSCN溶液时发生反应Ag+SCN-AgSCN，使Ag+Fe2+Fe3+Ag逆向移动，使银离子浓度增大，K值偏小，C错误；D若改为测定滤液中c(Fe3+)，Fe2+容易被空气中的氧气氧化为Fe3+，滴定结果不准确，D错误；故选B。8（2022河南信阳二模）在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g)2C(g)H0，t1时达到平衡后，在t2时改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是AI、II两过程达到平衡时，A的体积分数：IIIBt2时改变的条件是向密闭容器中加入物质CC0t2时，v正v逆DI、II两过程达到平衡时
20、，平衡常数：K(I)K(II)【答案】B【解析】A反应速率与其物质的量浓度成正比，I、II达到平衡状态时逆反应速率相等，说明I、II达到平衡状态时各物质的物质的量浓度不变，则A的体积分数为I=II，故A错误；B向密闭容器中加物质C，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，说明和原平衡相同，符合图象，故正确；C由题中图示可知，t0t1时，逆反应速率增大，说明平衡正向移动，平衡正向移动时，正反应速率大于逆反应速率，即v(正)v(逆)，t1t2时，逆反应速率不变，说明处于平衡状态，平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，即v(正)=v(逆)，故C错误；D化学平衡常数只与温度有关，I、II温度相
21、同其平衡常数相同，故D错误；答案为B。9（2022陕西渭南一模）羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为：COS(g)H2O(g)CO2(g)H2S(g)H0，在相同投料比、相同气流速度、相同时间内，测得不同温度及不同催化剂下COS水解反应的转化率如下图所示：下列说法正确的是AN点为该反应达到平衡状态的点B正反应的平均反应速率：PNMC任何温度下，Al2O3的催化效果都比TiO2好D150时，用Al2O3做催化剂，达到平衡时CO2的体积分数最大【答案】B【解析】A由图可知，相同温度下由TiO2做催化剂时转化率更高，可知N点并未达到平衡
22、状态，A项错误；B相同时间内COS的转化率越大催化效率越高，正反应的平均反应速率：PNM，B项正确；C低温时Al2O3对COS水解反应的催化效果好，C项错误；D在相同温度下，无论用哪种催化剂，达到平衡时CO2的体积分数都一样，D项错误；答案选B。10（2022重庆八中模拟预测）氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷、水蒸气催化重整制氢工艺，第I、II步反应原理及反应的lgKp-T关系如图所示。下列有关说法正确的是ACH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H0BNiFe2O4改变反应历程，降低了反应活化能，提升了反应物的平衡转化率C1000时，反应CH4(g)+H2O(g)C
23、O(g)+3H2(g)平衡常数Kp=4D某温度下，向反应体系中通入等体积的CH4(g)和H2O(g)，达到平衡时CH4的转化率为60%、则此时混合气体中H2的体积分数为56.25%【答案】D【解析】A由图可知，第一步反应的平衡常数随温度的升高而增大，属于吸热反应，第二步反应的平衡常数随温度的升高而降低，属于放热反应，且I升高的幅度大于II降低的幅度，则总反应为吸热反应，A错误；B甲烷、水蒸气催化重整的过程中，NiFe2O4(s)作为催化剂，NiO(s)和FeO(s)可视作中间产物，改变了反应的历程，降低了活化能，加快了反应速率，但是不改变平衡转化率，B错误；C1000C时， 第I步反应、II步
24、反应的lgKp分别为3、1，则Kp1=1000， Kp2=10 按定义Kp=Kp1 Kp2 =100010=104.，C错误；D设投入的CH4(g)和H2O(g)的量为1，平衡时CH4的转化率为60%，则平衡时，CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、3H2的量分别为0.4、0.4、0.6、1.8，此时氢气的体积分数 100% = 56.25%，D正确；故选D。11（2022北京北师大实验中学三模）在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应如下：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) H1，研究发现，反应过程中会有副反应：CO2(g) + H2(g) CO(g)+
25、H2O(g) H2，温度对CH3OH、CO的平衡产率影响如图所示。下列说法中，不正确的是AH10，H20B增大压强有利于加快合成反应的速率C实际生产过程中，升高温度一定降低CH3OH的产率D实际生产过程中，可以通过使用合适的催化剂提高CH3OH的选择性【答案】C【解析】A由题干图像信可知，升高温度CO的产率增大，即副反应正向移动，则H20，CH3OH的产率减小，即合成反应逆向移动，则H10，A正确；B增大压强即压缩体积，反应物浓度增大，故有利于加快合成反应的速率，B正确；C实际生产过程中，往往保持一定流速通入气体反应物，故在反应未达到平衡之前，温度越高反应速率越快，则CH3OH的产率越大，升高
26、一定温度时，反应达到平衡后再升高温度平衡逆向移动，则CH3OH的产率反而降低，故升高温度不一定降低CH3OH的产率，C错误；D实际生产过程中，可以通过使用合适的催化剂提高CH3OH的选择性，减少副反应的发生而提高原料的利用率和CH3OH的产率，D正确；故答案为：C。12（2022重庆一中模拟预测）已知：的反应历程分两步：第1步：(快)第2步：(慢)在固定容积的容器中充入一定量NO和发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。下列说法错误的是A第1步、第2步正反应活化能分别为、，则Ba点后，迅速减小的原因是第1步平衡逆向移动，第2步速率加快Cb点后，增加的原因是第
27、2步平衡逆向移动的程度比第1步的大D若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，则体系建立平衡的时间不变【答案】D【解析】A第2步是慢反应，由活化能越大反应速率越慢，可知第2步正反应活化能较大，则，A正确；B总反应速率由慢反应即第2步反应决定，a点后，迅速减小说明第2步速率加快，且第1步平衡逆向移动，B正确；Cb点后，增加说明第2步平衡逆向移动，生成的比第1步平衡逆向移动消耗的速率快，则原因是第2步平衡逆向移动的程度比第1步的大，C正确；D若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，由于反应前后气体分子数不相等，恒压下会导致容器体积变化，进而导致物质的浓度发生变化，反应速率发生变化，则体系建立平衡的时间改
28、变，D错误；故选：D。13（2022江苏苏州模拟预测）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应I：CO2(g)+H2(g) =CO(g)+H2O(g) H=+41.2 kJmol1反应II：2CO2(g)+6H2(g) =CH3OCH3(g)+3H2O(g) H=122.5 kJmol1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。 (CH3OCH3的选择性=100)下列说法不正确的是ACO的选择性随温度的升高逐渐增大B反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) H=20
29、4.9 kJmol1C在240320范围内，温度升高，平衡时CH3OCH3的物质的量先增大后减小D反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)，增大压强可能将CH3OCH3的选择性提升到B点【答案】C【解析】A由图可知，升高温度，二甲醚的选择性减小，由碳原子个数守恒可知，一氧化碳的选择性增大，故A正确；B由盖斯定律可知，反应II2反应I得到反应，则2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)H=(122.5 kJmol1)2(+41.2 kJmol1)=204.9 kJmol1，故B正确；C反应II是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二甲醚的物质的量
30、减小，故C错误；D反应II是气体体积减小的反应，在温度不变的条件下，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醚的物质的量增大，二甲醚的选择性增大，则增大压强可能将二甲醚的选择性由A点提升到B点，故D正确；故选C。14（2022江苏扬州中学三模）液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NH和NH。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4(联氨)，若被-OH取代可形成NH2OH(羟胺)。在有NH存在时，Cu(OH)2能溶于氨水形成Cu(NH3)42+。NH3经过一定的转化可以形成N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。对于反应2NO2(g) N2O4(g)，下列说法正确的是A该反应的DH 0B该反应的平衡常数表达式为K=C升高温度，该反应的正反应速率减小，逆反应速率增大D将反应器容积压缩为原来的一半，气体颜色比压缩前深【答案】D【解析】A二氧化氮的二聚为放热反应，DHK=，反应继续逆向进行，所以平衡时，PCl5的物质的量小于0.2mol，D正确；故选CD。