1、1专题 09 化学反应速率与化学平衡总分 100 分 时间 45 分钟 班级 _ 学号 _ 得分_一、选择题（本题包括 10 小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题 5 分，共 50 分）1 【唐山一中 2019 届高三上学期期中】对于 300 mL 1 mol/L 盐酸与金属铁制氢气的反应，下列措施能提高反应速率的是 ( )升温 改用 100 mL 3 mol/L 盐酸 改用铁粉替代铁片 加入一定量浓硝酸 再加入 300 mL 1 mol/L盐酸 将盐酸改用浓硫酸 加入少量 CuSO4溶液A B C D【答案】C【解析】适当升高温度，增大活化分子百分数，反应速率加快，正确；改用 100mL
2、3.0mol/L 盐酸，2 【哈尔滨六中 2019 届高三上学期期中】在一定温度下的恒压容器中，进行可逆反应 A（g）+B（g）C（g）+2D（g） ；下列能说明该反应达到平衡状态的是 ( )反应混合物的密度不再改变 混合气体的平均相对分子质量不再改变 C 和 D 的物质的量之比为 1：2 体系压强不再改变 C 的质量分数不再改变 v（A）：v（C）=1：1A B C D【答案】B 【解析】一定温度下的恒压容器中，反应混合物的密度不再改变，说明气体的物质的量不变，故能确定该反应达到平衡状态；因为 A（g）+B（g）C（g）+2D（g）反应前后计量数不等，所以混合气体的平均相对分子质量不再改变，
3、说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，达平衡状态；C 和D 的物质的量之比为 1：2，平衡时可能是，也可能不，与始起投料方式有关，故不选；体系压强不再改变，因为在一定温度下的恒压容器中，压强一直不变，故不选；C 的质量分数不再改变，说明2气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，达平衡状态，故选；v（A）：v（C）=1：1，未体现正逆的关系，故不选，所以能说明该反应达到平衡状态的是；A. 不符合题意，B. 符合题意；C. 不符合题意；D. 不符合题意；答案：B。3 【长春实验中学 2019 届高三上学期期中】已知合成氨的热化学方程式为：N 2（g）+ 3H 2（g） 2NH3（g）H=92kJ
4、/mol,下列说法中正确的是 ( )A当 1molN2与 3molH2充分反应，可放出 92kJ 热量B恒容恒温发生该反应时，向容器中充入少量 He，反应速率加快且平衡正向移动C恒压恒温发生该反应时，向容器中充入少量 He，反应速率不变且平衡不移动D升高温度时，正、逆反应速率都加快，而逆反应速率增加更多【答案】D【解析】A、该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物，所以当 1molN2与 3molH2充分反应，放出4 【河北武邑中学 2019 届高三上学期第三次调研】在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生反应（起始温度和起始体积相同）：N 2(g) + 3H2(g)
5、2NH3(g) H0，相关数据如下表所示：容器 甲 乙 丙相关条件 恒温恒容 绝热恒容 恒温恒压反应物投料 1mol N2、3mol H 2 2mol NH3 2mol NH3平衡时容器体积 V(甲) V(乙) V(丙)反应的平衡常数 K K(甲) K(乙) K(丙)平衡时 NH3的浓度 c/molL1 c(甲) c(乙) c(丙)平衡时 NH3的反应速率 v(甲) v(乙) v(丙)3v/molL1 min1下列说法正确的是 （ ）AV(甲) V(丙) BK(乙)K(丙) Cc(乙)c(甲) Dv(甲)v(丙)【答案】C【解析】根据方程式可知，1mol N 2、3mol H 2与 2mol
6、NH3在相同条件下等效。A、丙为氨的分解是气体体5 【西安长安区五中 2019 届高三上学期期中】在容积为 2.0 L 的密闭容器内，物质 D 在 T 时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间 t 的变化关系如图，下列叙述不正确的是 （ ）A从反应开始到第一次达到平衡时， A 物质的平均反应速率为 0.0667 mol/(Lmin)B该反应的化学方程式为 2D(s) 2A(g)+B(g)，该反应的平衡常数表达式为 K=c(A)2c(B)C已知：反应的 H0，则第 5 分钟时图象呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度D若在第 7 分钟时增加 D 的物质的量，则表示 A 的物质的量变化正确的是
7、 a 曲线【答案】D【解析】A.根据 v=c/t 计算得 A 物质的平均反应速率为 0.4/(23)= 0.0667 mol/(Lmin),A 正确；B.根据图46 【山东临沂十九中 2019 届高三上学期第六次调研】恒温条件下，在体积不变的 5L 密闭容器中，充入2molCO、3molH 2发生反应：CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)，平衡后 CH3OH 的物质的量为 1mol。下列叙述正确的是 （ ）A随反应的进行，气体的平均相对分子质量逐渐减小BH 2的平衡转化率为 50%C该温度反应的平衡常数 K25L 2mol2D平衡后再往容器中通入 3mol CO，平衡不 移动【答案】C
8、【解析】 CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)起始量(mol) 2 3 0转化量(mol) 1 2 1平衡量(mol) 1 1 1A、因为 M=m/n，随反应的进行，混合气体的总质量不变，但是总的物质的量减小，故混合气体的平均相对分子质量逐渐增大，故 A 错误；B、氢气的平衡转化率为 2/3100%66.7%，故 B 错误；C、该温度反应的平衡常数 K= 25，故 C 正确；D、平衡后再往容器中通入 3molCO，反应物浓度增大，平衡正向移动，故 D 错误。答案选 C。 7 【天津静海区 2019 届高三上学期 12 月四校联考】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 （ ）A加入催化剂，
9、有利于氮气和氢气合成氨气B高压比常压有利于由 SO2和氧气合成 SO3的反应5C红棕色的 NO2，加压后颜色先变深后变浅D黄绿色的氯水光照后颜色变浅【答案】A【解析】A.催化剂的作用是降低反应所需活化能，同等程度的加快正逆反应速率，对平衡无影响，不能用8 【泉州泉港区一中 2019 届高三上学期第二次月考】 T 时，在 2 L 密闭容器中使 X(g)与 Y(g)发生反应生成 Z(g)。反应过程中 X、Y、Z 的物质的量的变化如图 1 所示；若保持其他条件不变，温度分别为 T1和 T2时，Z 的百分含量与时间的关系如图 2 所示。则下列结论正确的是 （ ）A容器中发生的反应可表示为 3X(g)Y
10、(g) =2Z(g)B反应进行的前 3 min 内，用 X 表示的反应速率 v(X)0.2 molL 1 min1C若改变反应条件，使反应进程如图 3 所示，则改变的条件是增大压强D保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数 K 减小【答案】D 【解析】A由图 1 知，X 的物质的量减少量为（2.0-1.4）mol=0.6mol，Y 的物质的量减少量为（1.6-1.4）mol=0.2mol，X、Y 为反应物；Z 的物质的量增加量为（0.8-0.4）mol=0.4mol，Z 为生成物，同一化学反应同一时间段内，反应物减少的物质的量和生成物增加的物质的量之比等于其计量数之比，所以 X、Y、Z
11、的计量数之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，该反应为可逆反应，所以反应可表示为：3X（g）+Y（g）2Z（g），故 A 错误；Bv(X)= = = =0.1mol/（L min），6故 B 错误； C图 3 与图 1 比较，图 3 到达平衡所用的时间较短，说明反应速率增大，但平衡状态没有发生改变，应是加入催化剂所致，故 C 错误；D由图 2 知， “先拐平数值大” ，所以 T 2 T 1 ，升高温度 Z 的百分含量减少，平衡向逆反应方向移动，即生成物的浓度减小反应物的浓度增大，所以平衡常数减小，故 D 正确。故答案选 D。9 【北京海淀区 2019 届高三上学期期中】将
12、 5 mL 0.005 molL1 FeCl3溶液和 5 mL 0.015 molL1 KSCN 溶液混合。达到平衡后溶液呈红色。再将混合液等分为 5 份，分别进行如下实验：实验：滴加 4 滴水，振荡实验：滴加 4 滴饱和 FeCl3溶液，振荡实验：滴加 4 滴 1 molL1 KCl 溶液，振荡实验：滴加 4 滴 1 molL1 KSCN 溶液，振荡实验：滴加 4 滴 6 molL1 NaOH 溶液，振荡下列说法不正确的是 （ ）A对比实验和，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动B对比实验和，为了证明增加生成物浓度，平衡发生逆向移动C对比实验和，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动D
13、对比实验 和，为了证明减少反应物浓度，平衡发生逆向移动【答案】B【解析】实验为对照组，控制反应溶液的总体积相同，在其它条件不变时，只改变影响平衡的一个条件，10 【西安长安区一中 2019 届高三上学期第二次检测】某温度下，在一个 2L 的密闭容器中，加人 4molA和 2molB 进行如下反应：3A(g)+2B(g) 4C(？)+2D(？)反应一段时间后达到平衡，测得生成71.6molC，且反应的前后压强之比为 5:4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是 （ ）A该反应的化学平衡常数表达式是 K=c4(C)c2(D)/c3(A)c2(B)B此时，B 的平衡转化率是 40C加压，平衡右移，
14、化学平衡常数增大D增加 C，B 的平衡转化率变小【答案】B【解析】 3A(g)+2B(g) 4C(？)+2D(？)二、填空题（共 50 分）11 （12 分） 【福建东山县二中 2019 届高三上学期第三次月考】甲醇被称为 2l 世纪的新型燃料，工业上通过下列反应和，用 CH4和 H2O 为原料来制备甲醇。 将 1.0 mol CH4和 2.0 mol H2O(g)通入容积 100L 的反应室，一定条件下发生反应：CH 4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，CH 4的转化率与温度、压强的关系如图。已知 100时达到平衡所需的时间为 5min，则用 H2表示 的平均反应速率为
15、：_；8 图中的压强 P1_P2(填“大于” 、 “小于”或“等于”)，100时的平衡常数为：_； 在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。 在压强为 0.1 MPa 条件下, 将 a mol CO 与 3a mol H 2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 。 若容器容积不变，下列措施可提高甲醇产率的是：_；A升高温度 B将 CH3OH(g)从体系中分离C充入 He，使体系总压强增大 D加入更高效的催化剂 为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设
16、计的表中，请帮他完成该表。实验编号 T() n (CO)/n(H2) P(MPa)A 150 1/3 0.1B 5C 350 1/3 表中、分别为：_、_、_。【答案】 （1） 0.0030 molL -1min-1 （2 分） 小于（2 分） 2.2510 -4 （2 分） 减小（1 分） （2）B（2 分） 150（1 分） 1/3（1 分） 5（1 分） 【解析】 （1）v(H 2)=3v(CH4)=3(1mol0.5/100L/5min)= 0.0030 molL-1min-1，故答案为：0.0030 molL-1min-1。9从体系中分离，会促使平衡正向移动，提高甲醇的产率，故 B
17、正确；C.充入 He，使体系总压强增大，体积不变，各组分浓度不变，所以平衡不会移动，不会改变甲醇产率，故 C 错误；D.催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，故 D 错误。故选 B。为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，只能改变一个条件且其它条件都相同才能作出判断，A 和 B中压强不同，则 其温度和 n (CO)/n(H2)必须相等，故为 150，为 1/3，B 和 C 中温度不同，n (CO)/n(H2)相等，则压强必须相等，故为 5，故答案为：150 ；1/3 ；5。 12 （14 分） 【江西赣州南康中学 2019 届高三上学期第五次月考】丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯
18、腈、环氧丙烷等 （1）以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,反应为:C 4H8（g）+C 2H4（g） 2C3H6（g） 。已知：C 2H4（g）+3O 2（g）2CO 2（g）+2H 2O（l）H 1=1411KJmol 1C 3H6（g）+ O2（g）3CO 2（g）+3H 2O（l）H 2=2049KJmol 1C 4H8（g）+6O 2（g）4CO 2（g）+4H 2O（l）H 3=2539KJmol 1“烯烃歧化法”的反应的热化学方程式为_。（2）一定温度下，在一体积恒为 V 升的密闭容器中充入一定量的 C 4H8 和 C 2H4，发生烯烃歧化法的 主要反应。 t
19、 1 时刻达到平衡状态，此时容器中 n(C 4H8)=amol，n(C 2H4)=2amol，n(C 3H6)=b mol， 且 C 3H6 占平衡总体积的 1/4。 求该时间段内的反应速率 v（C 4H8）=_。 (用只含 a、V、t 1 的式子表示)判断该反应达到平衡的标志是_10A2v (C 4H8) 生成 =v (C3H6) 消耗 BC 4H8、C 2H4、C 3H6 的物质的量之比为 1:1:2C混合气体的平均相对分子质量不再改变 DC 4H8、C 2H4、C 3H6 的浓度均不再变化（3）Kp 是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将 K 表达式中平衡浓度用平衡分压代替。
20、已知反应C 4H8（g）+C 2H4（g） 2C3H6（g）,该反应中正反应速率 v 正 =k 正 p(C4H8)p(C2H4),逆反应速率 v 逆 =k 逆 p2(C3H6),其中 k 正 、k 逆 为速率常数,则 Kp 为_(用 k 正 、k 逆 表示)。 “丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法，但生产过程中会有生成乙烯的副反应发生.反应如下主反应：3C 4H8 4C3H6；副反应：C 4H8 2C2H4测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数（w%）随温度（T）和压强（P）变化的趋 势分别如图 1 和图 2 所示：（1）平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要
21、指标之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，从图 1 和图 2 中表现的趋势来看，下列反应条件最适宜的是_（填字母序号） A300 oC 0.1MPa B700 oC 0.1MPa C300 oC 0.5MPa D700 oC 0.5MPa（2）有研究者结合图 1 数据并综合考虑各种因素，认为 450的反应温度比 300或 700更合适， 从反应原理角度分析其理由可能是_（3）图 2 中，随压强增大平衡体系中丙烯的百分含量呈上升趋势，从平衡角度解释其原因是_。【答案】 （14 分，每空 2 分） （1）C 4H8(g) + C2H4(g)= 2C3H6(g) H= +148 kJmol 1 （
22、2） a/（2Vt 1）molL 1 min1 D （3）k 正 /k 逆 （1）C （2）450 oC 比 300 oC 的反应速率快；比 700 oC 的副反应程度小；丁烯转化成丙烯的转化率高；该温度下催化剂的选择性最高；该温度是催化剂的活性温度 （3） 压强增大，生成乙烯11的副反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大。 【解析】 （1）已知C 2H4（g）+3O 2（g）2CO 2（g）+2H 2O（l）H 1=1411KJmol 1 ；C 3H6（g）达到平衡状态，C 3H6占平衡总体积的 1/4，则 b/a+2a+b=1/4，解得：a=b该时间段内的反
23、应速率 v（C 4H8）=1/2v（C 3H6）=1/2c（C 3H6）/t=1/2bmol/VLt 1min=b/（2Vt 1）molL 1 min1 =a/（2Vt 1）molL 1 min1 ，故答案为：a/（2Vt 1）molL 1 min1 。12（3）由主反应：3C 4H8 4C3H6；副反应：C 4H8 2C2H4可知，压强越大，生成乙烯的副反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大，故答案为：生成乙烯的副反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大。13 （12 分） 【成都外国语学校 2019 届高三一诊】丙烯是重要的有机
24、化工原料，丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义。反应原理如下：C 3H8(g) C3H6(g)+H2(g) H 1（1）一定温度下，向 10 L 恒容密闭容器中充入 2 mol C 3H8 发生反应，经过 10 min 达到平衡状态，测得平衡时气体压强是开始的 1.75 倍。0 10 min 内丙烯的生成速率 (C 3H6) =_，C 3H8 的平衡转化率为_。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_。A气体密度保持不变 Bc(C 3H6)c(H2)/c(C3H8)保持不变CH 1 保持不变 DC 3H8 分解速率与 C 3H6 消耗速率相等（2）总压强分别为 p1 和 p2 时，上述反应
25、在不同温度下达到平衡，测得丙烷及丙烯的物质的量分数如下图所示：压强： p1_(填“”或“ （1 分） 升高温度（1 分） 0.0125MPa （2 分） 该反应是气体分子数增加的反应，随着稀有气体比例的增加，降低了反应体系各气体的分压，相当于减压，从而促进反应向正13反应方向进行，提高了丙烷脱氢的转化率 （2 分） 【解析】 （1） 根据方程式可知：0 10 min 内丙烯的生成速率 (C 3H6) = = 0.015molL-1min-1，C3H8 的平衡转化率为= 100%=75%，假设起始时丙烷的物质的量为 1mol，根据方程式可知：C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) 起始量（m
26、ol） 1 0 0变化量（mol） y y y平衡量 （mol） 1-y y yQ 点：丙烷的物质的量分数为 50%，则 1-y=0.5(1+y)，解得 y= ，则 C3H8(g)、C 3H6(g)、H 2(g) 平衡时的物质的量分数分别为： 、 、 ，14则 Q 点对应温度下该反应的平衡常数 Kp = = =0.0125MPa，由反应方程式 C3H8(g) C3H6(g)+H2(g)可知，该反应是气体分子数增加的反应，随着稀有气体比例的增加，降低了反应体系各气体的分压，相当于减压，从而促进反应向正反应方向进行，提高了丙烷脱氢的转化率，因此，本题正确答案为： ；升高温度；0.0125MPa；该
27、反应是气体分子数增加的反应，随着稀有气体比例的增加，降低了反应体系各气体的分压，相当于减压，从而促进反应向正反应方向进行，提高了丙烷脱氢的转化率。14 （12 分） 【北京海淀区 2019 届高三上学期期中】将甘油（C 3H8O3）转化为高附值产品是当前热点研究方向，如甘油和水蒸气、氧气经催化重整或部分催化氧化可制得氢气，反应主要过程如下：（1）下列说法正确的是_（填字母序号） 。a.消耗等量的甘油，反应 I 的产氢率最高b.消耗等量的甘油，反应 II 的放热最显著c.经过计算得到反应 III 的H 3=-237.5 kJ/mol，d.理论上，通过调控甘油、水蒸气、氧气的用量比例可以实现自热重
28、整反应，即焓变约为 0，这体现了科研工作者对吸热和放热反应的联合应用（2）研究人员经过反复试验，实际生产中将反应 III 设定在较高温度（600700C）进行，选择该温度范围的原因有：催化剂活性和选择性高、_。（3）研究人员发现，反应 I 的副产物很多，主要含有：CH 4、C 2H4、CO、CO 2、CH 3CHO、CH 3COOH 等，为了显著提高氢气的产率，采取以下两个措施。首要抑制产生甲烷的副反应。从原子利用率角度分析其原因：_。用 CaO 吸附增强制氢。如图 1 所示，请解释加入 CaO 的原因：_。15（4）制备高效的催化剂是这种制氢方法能大规模应用于工业的重要因素。通常将 Ni 分
29、散在高比表面的载体（SiC、Al 2O3、CeO 2）上以提高催化效率。分别用三种催化剂进行实验，持续通入原料气，在一段时间内多次取样，绘制甘油转化率与时间的关系如图 2 所示。结合图 2 分析 Ni/SiC 催化剂具有的优点是_。研究发现造成催化效率随时间下降的主要原因是副反应产生的大量碳粉（积碳）包裹催化剂，通过加入微量的、可循环利用的氧化镧（La 2O3）可有效减少积碳。其反应机理包括两步：第一步为：La 2O3+CO2 La2O2CO3第二步为：_（写出化学反应方程式） 。【答案】 （12 分，每空 2 分）（1）abcd （2） 产氢率高，化学反应速率快 （3）CH 4中氢元素的质量分数最高，抑制产生甲烷的副反应与抑制其它副反应相比，更有利于提高氢原子的利用率 加入 CaO 可降低二氧化碳的浓度，促进反应 I 平衡正向移动，提高氢气的产率 （4） 催化效率高，稳定性好 La 2O2CO3+C= La2O3+2CO 【解析】 （1）a.由反应 I、反应 II、反应 III 对比可知，消耗等量的甘油，反应 I 的产氢率最高，故 a 正确； 16
