1、化学反应速率与化学平衡、反应热 1（福建省宁德市2021届第一次质量检查）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在不同温度下，向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1mol CH4(g)和1.1mol H2O(g)，测得容器a中CO物质的量、容器b中H2物质的量随时间的变化曲线如图所示(已知容器a、b的体积为2L)。下列说法正确的是( )A该反应为放热反应B两容器达到平衡时，b容器中CO的体积分数大于a容器Ca容器前4min用CH4表示的平均反应速率为0.125mol/(Lmin)Da容器达到平衡后，再充入1.1mol CH4(
2、g)和1molCO(g)，此时v正v逆【答案】C【解析】已知在a、b两个恒温、恒容的密闭容器中，充入相同量的甲烷和水，生成氢气的计量数是CO的3倍，结合图像可知，b为H2(g)的图像，其转化为CO(g)时，物质的量为0.6mol；a为CO(g)的图像，a达到平衡所用的时间比b段，则a的温度高于b，升高温度，CO的物质的量增大，即平衡正向移动，故正反应为吸热反应。分析可知，该反应为吸热反应，A说法错误；分析可知，b表示H2(g)的图像，其转化为CO(g)时，达到平衡时，物质的量为0.6mol，a容器中两容器达到平衡时，b容器中CO的体积分数小于a容器，B说法错误；根据图像，a容器前4min CO
3、的物质的量为1.0mol，用CH4表示的平均反应速率为=0.125mol/(Lmin)，C说法正确；Da容器达到平衡时，再充入1.1mol CH4(g)和1molCO(g)，K=Qc=，平衡正向移动，v正v逆，D说法错误；答案为C。2（福建省福州市三中2021届高三质量检测）自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是AN2NH3，NH3NO均属于氮的固定B在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应C催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量【
4、答案】D【解析】N2转化为NH3属于氮的固定，而NH3转化为NO是氮元素化合物之间的转化，不属于氮的固定，A叙述错误；在催化剂a的作用下，氮原子由0价变为-3价，化合价降低，获得电子，发生了还原反应，B叙述错误；在催化剂a表面发生了非极性共价键（氮氮键）的断裂，在b表面NH3NO，断裂极性共价键NH键，发生了极性共价键的断裂，C叙述错误；催化剂可以提高化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，D叙述正确；答案为D。3（广东实验中学2021届高三阶段测试）下列叙述不正确的是( )A已知P(白磷，s)=P(红磷，s) =-17.6kJmol-1，由此推知红磷更稳定B常温下反应2Na2SO3(s
5、)+O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，则0C用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) -57.3kJmol-1D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g) =a，2C(s)O2(g)=2CO(g) =b，则ab【答案】D【解析】已知P(白磷，s)=P(红磷，s) =-17.6kJmol-1，说明等质量的白磷所具有的总能量比红磷的高，故由此推知红磷更稳定，A正确；常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)，该反应正反应是一个气体体积减小的方向，即0，故该反应要能自发进行，必须
6、0，B正确；CH3COOH是弱酸，在溶液中存在电离平衡，而弱电解质的电离是一个吸热过程，故用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) -57.3kJmol-1，C正确；已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g) =a，2C(s)O2(g)=2CO(g) =b，前者是碳完全燃烧，后者为不完全燃烧，故前者放出的热量更多，故ab，D错误；故答案为D。4（河北省衡水中学2021届高三期中）我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是反应：C(s)+O2(g)CO(g) H1反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H
7、2(g) H2反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3-90.1 kJmol-1反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4，能量变化如下图所示反应：3CH3OH(g)CH3CHCH2(g)+3H2O(g) H5-31.0 kJmol-1下列说法正确的是A反应使用催化剂，H3减小BH1-H20C反应中正反应的活化能大于逆反应的活化能D3CO(g)+6H2(g)CH3CHCH2(g)+3H2O(g) H-301.3 kJmol-1【答案】D【解析】催化剂不改变反应的始终态，则反应使用催化剂，H3不变，故A错误；-得到H2(g)+O2(g)H2O(g)，氢气燃烧放出
8、热量，则H1-H20)反应的能量变化B乙图表示碳的燃烧热C丙图表示实验的环境温度20，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，测量混合液温度，结果如图(已知Vl+V2=60mL)D由丁图可知A、B、C的稳定性顺序为：BA0为吸热反应，选项A错误；碳的燃烧热是指1molC完全燃烧放出的热量，选项B错误；酸碱中和反应为放热反应，物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，V1+V2=60mL，则V1=20mL，V2=40mL时硫酸与氢氧化钠恰好完全反应，放出的热量最多，温度最高，与图象不符，选项C错误；D物质的总能量越低，越稳定，所以三种化
9、合物的稳定性顺序：BAC，选项D正确；故选D。11（重庆市西南大学附属中学校2021届月考）在3个初始温度均为T 的密闭容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) H 3.2C平衡时v正(SO2)：v(I) 3.2mol，B正确；II为绝热容器，随着反应的进行容器内气体的温度升高，温度升高反应速率加快，则平衡时的正反应速率：平衡时v正(SO2)：v(I)v(II)，C正确；对于反应I，由于容器的容积是1 L，则开始时c(SO2)=2 mol1 L=2 mol/L，c(O2)=1 mol1 L=1 mol/L，平衡时c(SO3)=1.6 mol1 L=1.6 mol/L，根据物
10、质反应转化关系可知平衡时，c(SO2)=2 mol/L-1.6 mol/L=0.4 mol/L，c(O2)=1 mol/L-0.51.6 mol/L=0.2 mol/L，该反应的化学平衡常数K=，若开始时向I中加入1.0 mol SO2(g)、0.20 mol O2(g)和4.0 mol SO3(g)，由于容器的容积是1 L，则c(SO2)=1.0 mol/L，c(O2)=0.20 mol/L，c(SO3)= 4.0 mol/L，则Qc=K，因此反应恰好处于平衡状态，既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，D错误；答案选D。12（重庆市第八中学校2021届高三月考卷）PbSO4在催化剂作用
11、下，隔绝空气加强热，发生如下反应：PbSO4(s)PbO(s)+SO3(g) 2SO3(g)2SO2(g) +O2(g)；一定温度下，在一恒容真空容器中加入一定量的PbSO4和催化剂反应，30min后反应达到平衡，测得c(SO3)=0.20mol/L，c(SO2)=0.10mol/L。下列说法不正确的是( )A从开始到平衡，以氧气表示平均反应速率为0.10molL-1h-1B30min时，反应也达到了平衡，其平衡常数为0.0125molL-1C平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量约为68.6D若平衡时，体系压强为P1；现压缩体积为一半，建立新平衡时体系压强为P2，则P2P1【答案】D【解析
12、】， 故A正确；30min时，反应也达到了平衡，设反应生成SO3的物质的量浓度为x，列三段式求解：平衡时，测得c(SO3)=0.20mol/L，有，解得x=0.30，反应平衡常数为 ，故B正确；设容器体积10L，则平衡时SO3、SO2、O2物质的量分别为2mol、1mol、0.5mol，平衡分子量，故C正确；反应一侧无气体参与反应，勒夏特列原理分析平衡结果不可用，需用K分析；由于T一定，恒定，新旧平衡相等，又因为反应中SO2和O2始终是21的，恒定，故新旧平衡时各物质浓度相同，压强也相同，故D错误；故选D。13（重庆市西南大学附属中学校2021届月考）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O
13、+ 表面转化为无害气体，其反应原理为N2O(g) + CO(g)CO2(g) + N2(g) H，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法不正确的是AH = H1 + H2BH = 226 kJ/molC该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D为了实现转化需不断向反应器中补充 Pt2O+ 和 Pt2O2+【答案】D【解析】N2O+Pt2O=Pt2O2+N2 H1，Pt2O2+CO=Pt2O+CO2 H2，结合盖斯定律计算+得到N2O（g）+CO（g）=CO2（g）+N2（g）H=H1H2，故A正确；图示分析可知，反应物能量高于生成物，反应为放热反应，反应焓变H=生成物总焓-反应物
14、总焓=134KJmol1-360KJmol1=-226KJmol1，故B正确；正反应反应活化能E1=134KJmol1小于逆反应活化能E2=360KJmol1，故C正确；N2O+Pt2O=Pt2O2+N2 H1，Pt2O2+CO=Pt2O+CO2 H2，反应过程中Pt2O和Pt2O2 参与反应后又生成不需要补充，故D错误；故选D。14（辽宁省辽阳市2021届高三期末）实现温和条件下氨的高效合成一直是催化领域的重要研究课题，硼簇修饰碳纳米管原位负载的纳米金表面电催化合成氨的反应机理如图。下列说法不正确的是A上述转化过程中涉及非极性键的断裂和极性键的生成B生成的电极总反应式为C使用纳米金作催化剂可
15、以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率D当标准状况下22.4L发生反应时，可得到2mol【答案】D【解析】由机理图可知，反应过程中分子内的非极性键断裂，生成NH3和N2H4分子的极性键，A正确；通过机理图可知，1个分子转化为2个NH3的过程中得到6个电子，根据质量守恒定律可得出其电极反应式为：，B正确；催化剂可降低反应的活化能，从而提高反应速率，C正确；标准状况下22.4L的物质的量为=1mol，由机理图可知，转化为NH3的过程中，有副产物N2H4生成，根据N元素守恒可知，反应中消耗1mol时，不能完全得到2mol NH3，D错误；故选D。15（辽宁省丹东市五校2021届高三联考）在恒温条件
16、下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2、0.2moI NO 和0.1mol Cl2，发生如下两个反应：2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) H10平衡常数 K12NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H20平衡常数 K210 分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少 20%，10 分钟内用ClNO(g)表示 的平均反应速率v(ClNO)=7.510-3mol/(Lmin)。下列说法正确的是A平衡时 NO2的转化率为50%B平衡后 c(NO)=2.510-2molL-1C其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大D反应 4N
17、O2 (g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常数为K22-K1【答案】A【解析】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)mol(1-20%)=0.4mol，10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.510-3mol/(Lmin)，则平衡时n(ClNO)=7.510-3mol/(Lmin)10min2L=0.15mol，设中反应的NO2为x mol，中反应的Cl2为ymol，则：， 则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x
18、+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡时NO2的转化率为，故A正确；由A项分析，平衡后c(NO)= ，故B错误；平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，则其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，故C错误；2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) H10平衡常数K1；2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H20平衡常数K2；由盖斯定律可知，由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
19、，故D错误；故选A。16（辽宁省丹东市五校2021届高三联考）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图，我国学者发现T时，甲醇(CH3OH)在铜基催化剂上的反应机理如下(该反应为可逆反应)：下列有关说法正确的是A反应I和反应相比，反应I更容易发生B反应I为CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) H0C通过控制催化剂的用量可以控制反应的速率和反应进行的程度DCH3OH(g)与H2O(g)在高温条件下更容易反应【答案】D【解析】有图可知，反应的活化能低于反应I的活化能，则反应更容易发生，故A错误；有图可知，反应I的生成物能量比反应物的能量高，所以反应I是吸热反应 ，故B错误；催
20、化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，但是催化剂不能时化学平衡发生移动 ，因此不能控制反应进行的程度，故C错误；有图可知，CH3OH(g)与H2O(g)反应是吸热反应，并且生成二氧化碳和氢气后熵增加，则反应在高温下可以自发进行，故D正确；故选D。17（辽宁省丹东市五校2021届高三联考）以反应 5H2C2O42MnO46H=10CO22Mn8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度/浓度/(mol/L)体积/mL浓度/(mol/L
21、)体积/mL0.102.00.0104.0250.202.00.0104.0250.202.00.0104.050下列说法不正确的是A实验和实验是探究温度对化学反应速率的影响，实验和实验是探究浓度对化学反应速率的影响B实验所加的H2C2O4溶液均要过量C若实验测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s，则这段时间内平均反应速率 (KMnO4)=1.710-4mol/(Ls)D实验和实验起初反应均很慢，过一会儿反应速率突然增大，可能是生成的Mn2对反应起催化作用【答案】A【解析】探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是和；探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了
22、温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：和，故A错误； 实验均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断，需要保证高锰酸钾完全反应，因此所加的H2C2O4溶液均要过量，故B正确；草酸的物质的量为：0.10molL-10.002L=0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为：0.010molL-10.004L=0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002mol：0.00004mol=5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=0.010mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=1.710-4mol/(Ls)，故C正确；实验和起初反
23、应均很慢，过了一会儿，Mn2+对反应起催化作用，因此速率突然增大，故D正确；故选A。18（广东实验中学2021届高三阶段测试）下列说法正确的是( )A对于2A(s)B(g)2C(g)的反应，加入A，反应速率加快B2NO2N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小C100mL2mol/L稀盐酸与足量的锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快D一定温度下，反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压，充入He反应速率不变【答案】C【解析】A是固体，A的质量多少不影响化学反应速率，所以加入A化学反应速率不变，A错误；升高温度正逆反应速率都增大，只是逆反应速
24、率增大倍数大于正反应速率，B错误；加入硫酸铜，Zn和铜离子反应生成Cu,Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，原电池加快化学反应速率，C正确；恒压条件下，充入He，导致反应体系分压减小，所以正逆反应速率都减小，D错误；故选C。19（江苏省启东中学2021届高三模拟）已知A转化为C和D分步进行：A(g)B(g)+2D(g)B(g)C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是（ ）A1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量BB(g)C(g)+D(g) H=Ea4-Ea3C断裂1molA(g)化学键吸收的热量小于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量D反应过程中，由
25、于Ea30，故H=Ea3-Ea4，B错误；从图中可知，A转化为C和D为吸热反应，断裂1molA(g)化学键吸收的热量应大于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量，C错误；从反应过程的图像中可知， Ea30)，5min末测得Z的物质的量为1.2mol。则下列说法正确的是A若反应体系中气体的压强保持不变，说明反应达到了平衡状态B05min，X的平均反应速率为0.04mol L-1min-1C达到平衡时，反应放出的热量为a kJD达到平衡时，Y和Z的浓度之比一定为23【答案】A【解析】正反应为气体物质的量增大的反应，恒温恒容条件下，随反应进行压强增大，反应体系中气体的压强保持不变，
26、说明反应达到了平衡状态，故A正确；X为固体，不能用单位时间内浓度变化量表示反应速率，故B错误；该反应属于可逆反应，X、Y不能完全转化为生成物，达到平衡状态时X消耗的物质的量小于1mol，所以放出的热量小于a kJ，故C错误；当体系达平衡状态时，Y、Z 的浓度之比可能为 23，也可能不是23，与各物质的初始浓度及转化率等有关，故D错误；故选A。21（广东实验中学2021届高三阶段测试）向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生化学反应aX(g)2Y(s)bZ(g) H0.图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。根据以上信息，下列说法正确的是A根据上图可求得方程式中ab=1：3B推
27、测在第7min时曲线变化的原因可能是升温C推测在第13min时曲线变化的原因可能是降温D用X表示010min内该反应的平均速率为v(X)=0.045mol/(Lmin)【答案】B【解析】010min内X的变化量是0.25mol/L，Z的变化量是0.5mol/L，所以a：b=1：2，故A错误；7min时从图中可以看出速率加快，但浓度没有改变，所以有可能是升高温度，故B正确；13min时从图中可以看出X浓度增加，Z的浓度减小，说明平衡逆向移动，不可能是降温，故C错误；010min内该反应的平均速率为v(X)=，故D错误；答案选B。22（广东省2021届高三“六校联盟”联考）溶液与溶液发生反应：达到平衡。下列说法不正确的是( )A加入一定量的铁粉，平衡逆向移动B向该溶液中加入，振荡，平衡正向移动C已知该反应为放热反应，则升高温度，平衡常数减小D经过多次萃取分离后，向水溶液中加入溶液，若溶液出现血红色，证明该化学反应存在限度【答案】D【解析】加入一定量的铁粉，降低三价铁离子浓度，平衡逆向移动，故A正确；向该溶液中加入，振荡，导致溶液中碘的浓度减小，平衡正向移动，故B正确；已知该反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，故C正确；溶液与溶液发生反应，氯化铁是过量的，所以经过多次萃取分离后，溶液中仍然有过量的铁离子剩余，故不能证明该化学反应存在限度，故D错误；故选D。
