2020年高考化学真题模拟题专项汇编__09反应速率化学平衡（原卷版）

2020年高考化学真题模拟题专项汇编__09反应速率化学平衡（原卷版）

专题09 反应速率、化学平衡 ‎2020年高考真题 ‎1．（2020年浙江卷）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是( )‎ A．加入苯，振荡，平衡正向移动 B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度 C．加入固体，平衡逆向移动 D．该反应的平衡常数 ‎2．（2020年浙江卷）一定条件下： 。在测定的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( )‎ A．温度、压强 B．温度、压强 C．温度、压强 D．温度、压强 ‎3．（2020年江苏卷）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应 在恒压、反应物起始物质的量比条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是 17‎ ‎ A．升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率 B．曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化 C．相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠 D．恒压、800K、n(CH4)：n(CO2)=1:1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值 ‎4．（2020年天津卷）已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：‎ 以下结论和解释正确的是 A．等物质的量的和中σ键数之比为3:2‎ B．由实验①可推知△H<0‎ C．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 D．由实验③可知配离子的稳定性：‎ ‎5．（2020年新课标Ⅲ）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：‎ ‎(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=__________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)___________(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ ‎(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶‎ 17‎ ‎3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。‎ 图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是______、______。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。‎ ‎(3)根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp=_________(MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。‎ ‎(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当___________________。 ‎ ‎6．（2020年山东新高考）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：‎ Ⅰ． ‎ Ⅱ． ‎ Ⅲ． ‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)_________kJ∙mol−1。‎ ‎(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H2O(g)的浓度为__________mol﹒L−1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。‎ ‎(3)不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。‎ 17‎ 已知：CO2的平衡转化率=‎ CH3OH的平衡产率=‎ 其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。‎ ‎(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。‎ A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压 ‎7．（2020年浙江卷）研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有：‎ Ⅰ． ‎ Ⅱ． ‎ Ⅲ． ‎ Ⅳ． ‎ 已知：时，相关物质的相对能量(如图1)。‎ 17‎ 可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的(随温度变化可忽略)。例如： 。‎ 请回答：‎ ‎(1)①根据相关物质的相对能量计算_____。‎ ‎②下列描述正确的是_____‎ A．升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大 B．加压有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动 C．反应Ⅲ有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成 D．恒温恒压下通水蒸气，反应Ⅳ的平衡逆向移动 ‎③有研究表明，在催化剂存在下，反应Ⅱ分两步进行，过程如下：，且第二步速率较慢(反应活化能为)。根据相关物质的相对能量，画出反应Ⅱ分两步进行的“能量−反应过程图”，起点从的能量，开始(如图2)。‎ 17‎ ‎(2)①和按物质的量1:1投料，在和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对“氧化制”的影响，所得实验数据如下表：‎ 催化剂 转化率 转化率 产率 催化剂X ‎19.0‎ ‎37.6‎ ‎3.3‎ 结合具体反应分析，在催化剂X作用下，氧化的主要产物是______，判断依据是_______。‎ ‎②采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高的选择性(生成的物质的量与消耗的物质的量之比)。在，乙烷平衡转化率为，保持温度和其他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到。结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因是_____。‎ ‎2020届高考模拟试题 ‎8．（2020年北京市东城区第二学期高三4月新高考适应试卷）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 B．由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 17‎ D．石灰岩受地下水长期溶蚀形成溶洞 ‎9．（天津市和平区2020届高三一模）在300mL的密闭固定容器中，一定条件下发生Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)的反应，该反应平衡常数（K）与温度（T）的关系如下表所示：‎ T/℃‎ ‎25‎ ‎80‎ ‎230‎ K ‎5×104‎ ‎2‎ ‎1.9×10﹣5‎ 下列说法不正确的是（ ）‎ A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B．230℃时，该反应的正反应为不自发的反应 C．80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L−1‎ D．25℃时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10−5‎ ‎10．（成都七中2020届高三考前热身考试）某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下：‎ 编号 温度 H2SO4溶液 KI溶液 ‎1%淀粉溶液体积 出现蓝色时间 ‎①‎ ‎20℃‎ ‎0.10 mol·L−110 mL ‎0.40 mol·L−1 5 mL ‎1mL ‎40 s ‎②‎ ‎20℃‎ ‎0.10 mol·L−110 mL ‎0.80 mol·L−1 5 mL ‎1mL ‎21 s ‎③‎ ‎50℃‎ ‎0.10 mol·L−110 mL ‎0.40 mol·L−1 5 mL ‎1mL ‎5s ‎④‎ ‎80℃‎ ‎0.10 mol·L−110 mL ‎0.40 mol·L−1 5 mL ‎1mL 未见蓝色 下列说法正确的是 A．由实验①②可知，反应速率v与c(I−)成正比 B．实验①−④中，应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合 C．在I−被O2氧化过程中，H+只是降低活化能 D．由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢 ‎11．（杭州高级中学2020届高三仿真模拟）在容积为2L的刚性密闭容器中加入1molCO2‎ 17‎ 和3molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注：T1、T2均大于300℃)。下列说法正确的是（ ）‎ A．该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小 B．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时减小 C．T2时，反应达到平衡时生成甲醇的反应速率v(CH3OH)=mol·L−1·min−1‎ D．T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为x，则容器内的压强与起始压强之比为(2−x)∶2‎ ‎12．（杭州高级中学2020届高三仿真模拟）25℃，向40mL0.05mol/L的FeCl3溶液中加入10mL0.15mol/L的KSCN溶液，发生反应：Fe3++3SCN−Fe(SCN)3，混合溶液中c(Fe3+)与反应时间(t)的变化如图所示。（盐类的水解影响忽略不计）下列说法正确的是（ ）‎ A．在该反应过程中，A点的正反应速率小于B点的逆反应速率 B．E点对应的坐标为(0，0.05)‎ C．该反应的平衡常数K=‎ D．t4时向溶液中加入50mL0.1mol/LKCl溶液，平衡不移动 ‎13．（浙江省宁波市五校2020届高三适应性考试）1 L恒容密闭容器中充入2molNO和1molCl2反应：2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)，在温度分别为T1、T2时测得NO的物质的量与时间的关系如表所示，正确的是 17‎ t/min 温度/℃‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎8‎ ‎13‎ T1‎ ‎2‎ ‎1.5‎ ‎1.3‎ ‎1.0‎ T2‎ ‎2‎ ‎1.15‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ A．T1>T2‎ B．T1时，反应前5min的平均速率为v(Cl2)=0.5mol·L−1·min−1‎ C．反应达平衡时，升高温度促进反应向正反应方向进行 D．T2时，向反应后的容器中充入2molNOCl(g)，再次平衡时，c(NOCl)>2mol·L−1‎ ‎14．（北京大学附中2020届高三化学阶段性测试）反应 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g) + SiCl4(g)在催化剂作用下，于323 K 和 343 K 时充分反应，SiHCl3 的转化率随时间变化的结果如图所示：‎ 下列说法不正确的是 A．343 K 时反应物的平衡转化率为 22%‎ B．a、b 处反应速率大小：va＞vb C．要提高 SiHCl3 转化率，可采取的措施是降温和及时移去反应产物 D．已知反应速率 ，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，则 343 K 时 ‎ ‎15．（江苏省七市2020届高三第二次调研）温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol NO2，发生反应：2C(s)+2NO2(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应相同时间，测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是 17‎ A．T℃时，该反应的化学平衡常数为 B．图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆)‎ C．向a点平衡体系中充入一定量的NO2，达到平衡时，NO2的转化率比原平衡大 D．容器内的压强：Pa:Pb＞6:7‎ ‎16．（泰安市肥城市2020届高三适应性训练一）利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100kPa条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A．B点处NO2的转化率为3%‎ B．E点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小 C．E、H两点对应的正反应速率大小为vH＞vE D．B、E两点气体的平均相对分子质量大小为MB＞ME ‎17．（宁夏大学附属中学2020届高三第五次模拟）“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。‎ ‎(I)汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：‎ ‎(1)已知： ‎ 17‎ 若某反应的平衡常数表达式为，则此反应的热化学方程式为_______。‎ ‎(2)在一定条件下可发生分解：，一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_____(填字母)。‎ A．和的浓度比保持不变 B．容器中压强不再变化 C． D．气体的密度保持不变 ‎(Ⅱ)甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。 CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ‎ ‎(3)将和按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应生成，如图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下转化率随温度的变化关系。‎ ‎①a、b两点化学反应速率分别用，表示，则_____(填“大于”、“小于”或“等于”)‎ ‎②列出a点对应的平衡常数表达式K= ____________________。‎ ‎(4)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol 和2.75 mol 发生反应：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是________。‎ A．该反应的正反应为放热反应 ‎ B．压强大小关系为P1＜P2＜P3‎ C．M点对应的平衡常数K的值约为 ‎ 17‎ D．在及512 K时，图中N点 ‎(5)催化加氢合成乙醇的反应为：2CO2(g) + 6H2(g) C2H5OH(g) + 3H2O(g) ；m代表起始时的投料比，即。‎ ‎①图3中投料比相同，温度，则该反应的焓变_______0(填)。‎ ‎②m=3时，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为_________(填化学式)。‎ ‎(6)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。离子交换膜a为 ______(填“阳膜”、“阴膜”)，阳极的电极反应式为_______________________________________‎ ‎18．（江西省2020届高三毕业班新课程教学质量监测）（1）①已知反应A(g)+B(g)2D(g)，若在起始时c(A)＝a mol• L−1， c(B)＝2amol• L−1，则该反应中各物质浓度随时间变化的曲线是_______（选填字母序号）。‎ 17‎ ‎②在298K时，反应A(g)2B(g)的 KP＝0.1132kPa，当分压为 p(A)＝p(B)＝1kPa时，反应速率υ正______υ逆（填 “ ＜” “ ＝” 或 “ ＞” ）。‎ ‎③温度为 T时，某理想气体反应 A(g)＋B(g)C(g)＋M(g)，其平衡常数 K为0.25，若以 A∶B ＝1∶1发生反应，则 A的理论转化率为_____％（结果保留3位有效数字）。‎ ‎（2）富勒烯 C60和 C180可近似看作“ 完美的” 球体，富勒烯的生成时间很快，典型的是毫秒级，在所有的合成技术中得到的 C60的量比 C180的量大得多。已知两个转化反应：反应物3C60 ，反应物C180，则势能（活化能）与反应进程的关系正确的是______（选填字母序号）。‎ ‎（3）甲醇脱氢和甲醇氧化都可以制取甲醛，但是O2氧化法不可避免地会深度氧化成CO。脱氢法和氧化法涉及的三个化学反应的 lgK随温度 T的变化曲线如图所示。写出图中曲线①的化学反应方程式________；曲线③的化学反应方程式为________；曲线②对应的化学反应是____（填“ 放热” 或“ 吸热” ）反应。‎ ‎19．（合肥七中等五校联考2020届高三冲刺高考“最后一卷”）热化学碘硫循环可用于大规模制氢气，SO2水溶液还原I2和HI分解均是其中的主要反应。回答下列问题：‎ 17‎ ‎（1）以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示。 ‎ 反应II包含两步反应：‎ ‎①H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g） △H1=+177kJ/mol ‎②2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g） △H2=+196kJ/mol ‎①写出反应①自发进行的条件是：________。‎ ‎②写出反应Ⅱ的热化学方程式：________。‎ ‎（2）起始时 HI的物质的量为1mo1，总压强为0.1MPa下，发生反应HI（g）H2（g）+I2（g） 平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示：‎ ‎①该反应的△H ________ （“＞”或“＜”）0。‎ ‎②600℃时，平衡分压p（I2）=___MPa，反应的平衡常数Kp=______（Kp为以分压表示的平衡常数）。‎ ‎（3）反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）的反应机理如下：‎ 第一步：I22I（快速平衡） ‎ 第二步：I＋H2H2I（快速平衡）‎ 第三步：H2I＋I 2HI （慢反应）‎ ‎①第一步反应_____（填“放出”或“吸收”）能量。‎ ‎②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dD = gG＋hH 的速率方程，v= kca（A）•cd（D），k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2（g）与I2（g）反应生成 HI（g）的速率方程为v= ____（用含k1、k−1‎ 17‎ ‎、k2…的代数式表示）。‎ ‎20．（沈阳市2020届高三教学质量监测三）丙烯(C2H6)是石油化工行业重要的有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等产品。‎ ‎(1)丙烷脱氢制备丙烯。由图可得C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g) ∆H=____________kJ/mol ‎ ‎ ‎①为了同时提高反应速率和反应物的平衡转化率，可采取的措施是________。‎ ‎②目前在丙烷脱氢制丙烯时常通入适量的O2，让其同时发生下列反应：2C3H8(g) +O2(g)⇌2C3H6(g)+2H2O(g) ∆H=−235kJ/mol，通入O2的目的是_______。‎ ‎(2)以C4H8和C2H4为原料发生烯烃歧化反应C4H8(g)+C2H4(g)⇌2C3H6(g) ∆H>0‎ ‎①某温度下，上述反应中，正反应速率为v正=K正c(C4H8)∙c(C2H4)、逆反应速率为v逆=K逆c2(C3H6)，其中K正、K逆为速率常数，该反应使用WO3/SiO2为催化剂，下列说法中正确的是_____________‎ A．催化剂参与了歧化反应，但不改变反应历程 B．催化剂使K正和K逆增大相同的倍数 C．催化剂降低了烯烃歧化反应的活化能，增大了活化分子百分数 D．速率常数的大小与反应程度无关系 ‎②已知t1min时达到平衡状态，测得此时容器中n(C4H8)=amol，n(C2H4)=2amol，n(C3H6)=bmol，且平衡时C3H6的体积分数为25%。再往容器内通入等物质的量的C4H8和C2H4，在新平衡中C3H6的体积分数___________25%(填“>”、“<”、“=”)。‎ ‎(3)工业上可用丙烯加成法制备1,2−二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)，主要副产物为3−氯丙烯(CH2=CHCH2Cl)，反应原理为：‎ Ⅰ. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)⇌CH2ClCHClCH3(g)‎ II. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)⇌CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) ‎ 一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)。在催化剂作用下发生反应Ⅰ，容器内气体的压强随时间的变化如表所示。‎ 17‎ 时间/min ‎0‎ ‎60‎ ‎120‎ ‎180‎ ‎240‎ ‎300‎ ‎360‎ 压强/kPa ‎80‎ ‎74.2‎ ‎69.2‎ ‎65.2‎ ‎61.6‎ ‎57.6‎ ‎57.6‎ ‎①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即，则前120min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=____________kPa∙min−1。‎ ‎②该温度下，若平衡时HCl的体积分数为12.5%，反应Ⅰ的平衡常数Kp=__________kPa−1(Kp为以分压表示的平衡常数，保留小数点后2位)。‎ ‎21．（陕西省安康市2020届高三第四次联考）乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂，而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。已知：乙酸甲酯可由乙酸和甲醇进行酯化反应得到。请回答下列问题：‎ ‎(1)①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ∆H1=−874.5kJ/mol ‎②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ∆H2=−1453kJ/mol ‎③2CH3COOCH3(l)+7O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H3=−3189.8kJ/mol 由上述反应，可求出CH3COOH(l)+CH3OH(l)=CH3COOCH3(l)+H2O(l)的∆H=________。‎ ‎(2)对于反应CH3COOH(l)+CH3OH(l)⇌CH3COOCH3(l)+H2O(l)，判断下列选项可以提高乙酸平衡转化率的是______‎ A．加入催化剂，增快反应速率 ‎ B．加入过量的甲醇 C．加入过量的乙酸 ‎ D．将乙酸甲酯从体系中分离 E．适当地提高反应温度 ‎ F．适当地降低反应温度 ‎(3)在刚性容器压强为1.01MPa时，乙酸甲酯与氢气制备乙醇发生了两个反应：‎ 主反应：CH3COOCH3(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g)+CH3CH2OH(g) ∆H<0，‎ 副反应：CH3COOCH3(g)+H2(g) ⇌ CH3OH(g)+CH3CHO(g) ∆H>0，实验测得，在相同时间内，反应温度与CH3CH2OH和CH3CHO的产率之间的关系如图所示：‎ 17‎ ‎①在540℃之前CH3CHO的产率远低于CH3CH2OH产率的原因是________。‎ ‎②在470℃之后CH3CHO与CH3CH2OH产率变化趋势可能的原因是________。‎ ‎(4)若在470℃时，以n(CH3COOCH3):n(H2)=1:10的投料比只进行主反应(不考虑副反应)，乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示：‎ ‎①A点时，CH3COOCH3(g)的平衡分压为________MPa，CH3CH2OH(g)的体积分数________%(保留一位小数)。‎ ‎②470℃时，该反应的化学平衡常数Kp=________(MPa)−1(Kp为以分压表示的平衡常数，列出计算式，不要求计算结果)。‎ 17‎