2021届高考化学二轮备考专题训练： 化学反应速率和化学平衡选择题（原卷+解析卷）

1 化学反应速率和化学平衡【原卷】 1.（2021·河北高三其他模拟）如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现 分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反 应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡，下列说法不正确的是( ) A．第一次平衡时， SO2 的物质的量左室更多 B．气体未反应前，左室压强和右室一样大 C．第一次平衡时，左室内压强一定大于右室 D．第二次平衡时，SO2 的总物质的量比第一次平衡时左室 SO2 的物质的量的 2 倍多 2.（2021·河北高三其他模拟）温度为 T1 时，在容积为 10 L 的恒容密闭容器充入 一定量的 M (g)和 N (g)，发生反应 M(g)+N(g) 2P(g)+Q(g) △ H﹥0，反应过程中的部分数据如表所示，下列说 法正确的是 t/min 0 5 10 n(M)/ mol 6.0 4.0 n(N)/ mol 3.0 1.0 A．T2 时该反应的化学平衡常数为 0.64，则 T1＞T2 B．0-5 min 内，用 M 表示的平均反应速率为 0.04 mol∙L-1∙min-1 2 C．该反应在第 8 min 时 v 逆＞v 正 D．当 M、N 的转化率之比保持不变时，可判断该反应达到平衡状态 3.（2021·河北高三其他模拟）已知气相直接水合法制取乙醇的反应为 H2O(g)+C2H4(g) CH3CH2OH(g)。在容积为 3L 的密闭容器中，当 n(H2O):n(C2H4)=1:1 时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示: 下列说法正确的是 A．a、b 两点平衡常数:b=a B．压强大小顺序: P1>P2>P3 C．当混合气的密度不变时反应达到了平衡 D．其他条件不变，增大起始投料     2 2 4 n H O n C H ，可提高乙烯转化率 4.（2021·河北高三其他模拟）将一定量的氨基甲酸铵置于 2L 恒容真空密闭容器 中，在一定温度下达到分解平衡：NH2COONH4(s) ⇌ 2NH3(g)+CO2(g)。不同温度 下的平衡数据如下表： 温度(℃) 15 20 25 30 35 平衡时气体总浓度 2.40 3.40 4.80 6.80 9.40 3 (×10-3mol·L－1) 下列说法正确的是（ ） A．该反应在高温条件下自发 B．氨气的体积分数不变，可以判断反应达到了平衡状态 C．其他条件不变时将容器体积变为 1L，NH3 平衡浓度不变 D．若 25℃时达到平衡所需时间为 2min，则 0～2min 用 CO2 表示的平均反应速 率为 4×10－4mol·L-1·min-1 5.（2021·河北高三其他模拟）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 C．a 容器前 4min 用 CH4 表示的平均反应速率为 0.125mol/(L∙min) D．a 容器达到平衡后，再充入 1.1mol CH4(g)和 1molCO(g)，此时 v 正＞v 逆 4 6.（2021·河北高三其他模拟）在恒压、NO 和 O2 的起始浓度一定的条件下，催 化反应相同时间，测得不同温度下 NO 转化为 NO2 的转化率如图中实线所示(图 中虚线表示相同条件下 NO 的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 （ ） A．反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的ΔH＞0 B．图中 X 点所示条件下，延长反应时间能提高 NO 转化率 C．图中 Y 点所示条件下，增加 O2 的浓度能提高 NO 转化率 D．380℃下，c 起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1，NO 平衡转化率为 50%，则平衡常数 K=2000 7．（2021·山东德州市·高三一模）在体积为 1L 的恒容密闭容器中充人一定量的 H2S 气体，平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示，下列说法正确的 是( ) A．反应 在温度 T1 时的平衡常数小于温度为 T2 时的平衡 常数 5 B．X 点和 Y 点的压强之比为 15：16 C．T1 时，若起始时向容器中充入 5mol H2S 气体，则平衡时 H2S 的转化率小于 50% D．T2 时，向 Y 点容器中再充入与 mol H2S 和与 mol H2，重新平衡前 v(正)0 B．5min 时测得①中  n C =0.05mol ，则0 5min 内   -1 -1v D =0.01mol L min  C．500℃时，该反应的平衡常数 K=0.16 D．实验③中反应达到平衡时， A 的转化率小于 20％ 19.（2021·河北高三其他模拟）科研工作者利用生物无水乙醇催化脱水制备乙烯， 有关反应在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是 温度 （K） 化学平衡常数 Ⅰ.       催化剂 2 5 2 4 2C H OH g C H g +H O g Ⅱ.       催化剂 2 5 2 5 2 5 22C H OH g C H OC H g +H O g 500 3.2 0.80 700 7.7 0.14 900 12.3 0.12 13 A．升高温度，反应Ⅰ的速率加快，反应Ⅱ的速率减慢 B．通过改变温度和压强均能促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ C．降低温度使       催化剂 2 5 2 5 2 4 2C H OC H g 2C H g +H O g 平衡逆向移动 D．500K，       催化剂 2 5 2 5 2 4 2C H OC H g 2C H g +H O g 的化学平衡常数为 12.8 20.（2021·河北高三其他模拟）根据下列各图曲线表征的信息，得出的结论错误 的是 A．图 1 表示常温下向体积为 10 mL 0.1 mol·L-1 的 NaOH 溶液中逐滴加入 0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液后溶液的 pH 变化曲线，则 c 点处有：c(CH3COOH)＋ 2c(H＋)=2c(OH-)＋c(CH3COO-) B．图 2 表示用水稀释 pH 相同的盐酸和醋酸时溶液的 pH 变化曲线，其中Ⅰ表 示醋酸，Ⅱ表示盐酸，且溶液导电性：c＞b＞a C．图 3 表示 H2 与 O2 发生反应过程中的能量变化，表示 H2 燃烧热的ΔH=-285.8 kJ·mol-1 D．图 4 表示反应 A2(g)＋3B2(g)  2AB3(g)，达到平衡时 A2 的转化率大小为：a ＜b＜c 21．（2021·石家庄市第二十七中学高三一模）氨催化氧化时会发生如下两个竞争 反应。 14        3 2 24NH g +5O g 4NO g +6H O g ΔHp D．若30min 时，保持 2T ℃不变，再加入三种气体物质各2mol，再次达到平衡时 NO 17 的体积分数为 20% 26．（2021·河北高三其他模拟）在容积不变的密闭容器中加入一定量的 A 和 B ， 发生反应： A(g) B(g) C(g)  ，在相同时间内，测得不同温度下A 的转化率如表 所示。下列说法正确的是( ) 温度/℃ 100 200 300 400 500 A 的转化 率/% 30 75 75 50 18 A．该反应的正反应是吸热反应 B．200℃、 A 的转化率为 75%时，反应达到平衡状态 C．300℃时，若继续加入一定量的 A ，该反应正向进行，平衡常数 K 值增大 D．400℃时，若 B 的平衡浓度为 10.25mol L ，则该反应的平衡常数K=4 化学反应速率和化学平衡 1.（2021·河北高三其他模拟）如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现 分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反 应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡，下列说法不正确的是( ) 18 A．第一次平衡时， SO2 的物质的量左室更多 B．气体未反应前，左室压强和右室一样大 C．第一次平衡时，左室内压强一定大于右室 D．第二次平衡时，SO2 的总物质的量比第一次平衡时左室 SO2 的物质的量的 2 倍多 【答案】CD 【详解】 若右室的容积与左室相等，左室和右室在相同条件下达到的平衡状态相同，含 有的 SO2 物质的量相等，右室在此平衡状态时将体积缩小为原来的 1 2 ，压强增大， 平衡向正反应方向移动，SO2 物质的量减少，则第一次平衡时，SO2 物质的量左 室更多，故 A 正确；通入气体未反应前，左室气体总物质的量为 2mol+1mol+1mol=4mol，右室气体总物质的量为 2mol，左室容积为右室的两倍， 温度相同，则左室压强和右室一样大，B 项正确；左室从正反应开始建立平衡， 左室平衡时压强小于左室起始压强，右室从逆反应开始建立平衡，右室平衡时压 强大于右室起始时压强，左室与右室起始压强相等，则第一次平衡时左室内压强 一定小于右室，故C项错误；若在容积为2倍左室容积的容器中起始充4 mol SO2、 2molO2，相同条件下达到平衡时 SO2 物质的量为左室 SO2 物质的量的 2 倍，打 开活塞相当于在容积为 1.5 倍左室容积的容器中起始充入 2 mol SO2、1molO2、2 mol SO3(g)、1 mol Ar，等效于在容积为 1.5 倍左室容积的容器中起始充入 4 mol SO2、2molO2、1 mol Ar，相对于 2 倍左室容积的容器缩小了体积，压强增大， 19 平衡向正反应方向移动，SO2 物质的量减小，即第二次平衡时，SO2 的总物质的 量比第一次平衡时左室 SO2 物质的量的 2 倍要少，D 项错误。 2.（2021·河北高三其他模拟）温度为 T1 时，在容积为 10 L 的恒容密闭容器充入 一定量的 M (g)和 N (g)，发生反应 M(g)+N(g) 2P(g)+Q(g) △ H﹥0，反应过程中的部分数据如表所示，下列说 法正确的是 t/min 0 5 10 n(M)/ mol 6.0 4.0 n(N)/ mol 3.0 1.0 A．T2 时该反应的化学平衡常数为 0.64，则 T1＞T2 B．0-5 min 内，用 M 表示的平均反应速率为 0.04 mol∙L-1∙min-1 C．该反应在第 8 min 时 v 逆＞v 正 D．当 M、N 的转化率之比保持不变时，可判断该反应达到平衡状态 【答案】AB 【详解】 根据表格信息，可列三段式：               M g +N g 2P g +Q g mol/L 0.6 0.3 0 0 mol/L 0.2 0.2 0.4 0.2 5min mol/L 0.4 0.1 0.4 0.2  起 转 ，再结 合 10min 时的数据可知温度为 T1 时，反应在 5min 时已达到平衡，在该温度下 的平衡常数为：          22c c P 0.2 0.4K= = =0.8c M c N 0.4 0.1 Q   ，由此解答。该反应为吸热反应，升 高温度，平衡正向进行，平衡常数增大，已知 T1 时该反应的化学平衡常数为 0.8， 20 T2 时该反应的化学平衡常数为 0.64，故 T1＞T2，A 正确； 根据三段式可知，0-5 min 内，用 M 表示的平均反应速率为 -1 -1 -1Δc 0.2mol Lv= = =0.04 mol L minΔt 5min    ，B 正确；反应在 5min 时达到平衡状态，故在 第 8 min 时 v 逆＝v 正，C 错误；根据反应方程式 M、N 的化学计量数之比可知， 二者的转化率之比始终保持不变，是个定值，故 D 错误。 3.（2021·河北高三其他模拟）已知气相直接水合法制取乙醇的反应为 H2O(g)+C2H4(g) CH3CH2OH(g)。在容积为 3L 的密闭容器中，当 n(H2O):n(C2H4)=1:1 时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示: 下列说法正确的是 A．a、b 两点平衡常数:b=a B．压强大小顺序: P1>P2>P3 C．当混合气的密度不变时反应达到了平衡 D．其他条件不变，增大起始投料     2 2 4 n H O n C H ，可提高乙烯转化率 【答案】AD 【详解】 a、b 点温度相同,则 a、b 两点平衡常数相等即 b=a,故 A 正确；该反应为气体体 积减小的反应,增大压强乙烯的转化率增大,则压强大小顺序:P10， △ H−T △ Sb>c，溶液的导电性：a>b>c，B 错误；根据图 3 可写出热化学方程 式为 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=-571.6kJ/mol，则 1molH2(g)完全燃烧生成 H2O(l) 放出 285.8kJ 的热量，表示 H2 燃烧热的ΔH=-285.8 kJ·mol-1，C 正确；图 4 中 n(B2) 起始 a＜b＜c，其他条件相同（都在 T2 条件）时，增大 B2 的浓度，平衡正向移 43 动，达到平衡时 A2 的转化率增大，则达到平衡时 A2 的转化率大小为：a＜b＜c， D 正确；答案选 B。 21．（2021·石家庄市第二十七中学高三一模）氨催化氧化时会发生如下两个竞争 反应。        3 2 24NH g +5O g 4NO g +6H O g ΔH T1，A 正确； B．把  2Hc ＝0.1mol/L， ( )NOc =0.1mol/L 代入速率公式  α β 2v kc H c (NO) ，再把  2Hc ＝0.2mol/L, ( )NOc =0.2mol/L 代入速率公式  α β 2v kc H c (NO) ，得          α β α β α+β 3 α β K 0.1 0.1v 1 1 1 1 8v 2 2 2 2K 0.2 0.2                            ，α+β=3，把 T1 时  2Hc ＝0.2mol/L, ( )NOc =0.2mol/L 代入速率公式  α β 2v kc H c (NO) ，再把 T1 时  2Hc ＝0.3mol/L， ( )NOc =0.2mol/L 代入速率公式  α β 2v kc H c (NO) ，得 47           α β α α β α β K 0.2 0.28v 2 2 2112v 3 3 3K 0.3 0.2                ，α=1，α+β=3，β=2，B 错误； C．其他条件不变时，因为β=2，反应体系中四种物质浓度的改变，只有反应物 浓度改变对v 有影响，且 ( )NOc 影响较大，C 正确； D． -1 2T (NO)=0.1moc l L、 条件下，反应速率为8v ，则   1 2c H 0.6mol L  ，D 错误； 故选 AC。 24．（2021·河北张家口市·高三一模）相同温度下，甲、乙两个恒容密闭容器均进 行反应：X(g)+Y(g)  W(?)+2Z(g) △ H0 ，NO 和 2N 的物质的量变 化如表所示， 1T ℃、 2T ℃下分别达到平衡时容器的总压强分别为 1p kPa 、 2p kPa 。 说法错误的是( ) 1T 2T 49 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40 2N 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80 A． 1T ℃时，0 10min 内，以 NO 表示的反应速率   -1 1NO =0.06p kPa min  B． 1T ℃下，反应的平衡常数为 9 16 C．第15min 后，温度调整到 2T ℃，数据变化如表所示，则 1 2p >p D．若30min 时，保持 2T ℃不变，再加入三种气体物质各2mol，再次达到平衡时 NO 的体积分数为 20% 【答案】C 【详解】 A．该反应是等体积反应， 1T ℃时，根据压强之比等于物质的量之比，因此0 10min 内，以 NO 表示的反应速率   1 1 1 1.2mol p kPa2molNO = =0.06p kPa min10min   ，故 A 正确； B． 1T ℃下，反应的平衡常数为 2 0.6 0.6 92 2 0.8 16( )2 K    ，故 B 正确； C．第15min 后，温度调整到 2T ℃，NO 物质的量减少，说明平衡正向移动，正向 是吸热反应，说明是升温，温度越高，压强越大，因此得到 2 1p >p ，故 C 错误； D．若 30min 时，NO 物质的量为 0.4 mol，N2、CO2 物质的量为 0.8 mol，NO 的 体积分数为 0.4mol 100% 20%2mol   ，保持 2T ℃不变，再加入三种气体物质各2mol，相 等于加入 4molNO，0mol N2，0mol CO2，可以理解将加入的物质先放在 2 个 2L 容器中各放 2molNO，达到平衡与原容器中是等效的，再压缩到一起，加压，平 50 衡不移动，因此再次达到平衡时 NO 的体积分数为 20%，故 D 正确。 综上所述，答案为 C。 26．（2021·河北高三其他模拟）在容积不变的密闭容器中加入一定量的 A 和 B ， 发生反应： A(g) B(g) C(g)  ，在相同时间内，测得不同温度下A 的转化率如表 所示。下列说法正确的是( ) 温度/℃ 100 200 300 400 500 A 的转化 率/% 30 75 75 50 18 A．该反应的正反应是吸热反应 B．200℃、 A 的转化率为 75%时，反应达到平衡状态 C．300℃时，若继续加入一定量的 A ，该反应正向进行，平衡常数 K 值增大 D．400℃时，若 B 的平衡浓度为 10.25mol L ，则该反应的平衡常数K=4 【答案】D 【详解】 A．温度升高，化学反应速率加快，在相同时间内，反应物的转化率应增大，但 由表中数据可知，从 300℃升至 400℃、500℃时，A 的转化率反而降低，说明温 度升高，该平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应，A 项错误； B．该反应的正反应是放热反应，若 200℃已达到平衡状态，则 A 的转化率大于 300℃时 A 的转化率，但表中数据显示这两个温度时 A 的转化率相等，说明 200℃ 时，反应没有达到平衡状态，B 项错误； C．分析可知，300℃时，反应达到平衡，容器容积不变，若增加 A 的量，该平 衡正向移动，但 K 值只与温度和具体反应有关，300℃时，该反应的 K 值不变，C 51 项错误； D．400℃时，反应达到平衡，A 的平衡转化率为 50%，根据反应A(g) B(g) C(g)  可知，平衡时 (A) (C)c c ，B 的平衡浓度为 10.25mol L ，则该反应的平衡常数 (C) 1 1 4( A) ( B) ( B) 0.25 cK c c c     ，D 项正确； 故答案选 D。