高考化学一轮复习-化学反应速率与化学平衡（综合训练）（全国通用）（解析版）

这是一份高考化学一轮复习-化学反应速率与化学平衡（综合训练）（全国通用）（解析版），共21页。试卷主要包含了10ml、CH3OCH3 0，27×10-15，1kJ，25 ml·L-1·s-1，9%，2kJ·ml−1等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 V-51 Mn—55 Fe—56 Cu—64 Ba-137
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2025·天津市南仓中学高三第二次月考)羰基硫是一种粮食熏蒸剂，其合成原理为CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) ΔH＜0，在恒容密闭容器中发生该反应并达到平衡状态。下列说法正确的是( )
A．催化剂能改变ΔH B．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
C．通入He(g)，压强增大，H2S的转化率增大 D．升温，平衡常数增大
【答案】B
【解析】A项，催化剂只能改变反应的途径，但不能改变反应的始态和终态，即不能改变反应的焓变△H，A错误；B项，根据反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能可知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，B正确；C项，在恒容密闭容器中，通入He(g)，容器压强虽然增大，但反应体系中各物质的浓度均不改变，平衡不移动，即H2S的转化率不变，C错误；D项，由题干信息可知，该反应是一个放热反应，则升温平衡逆向移动，导致平衡常数减小，D错误；故选B。
2．(2025•天津南开模拟)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是( )
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，NH3的转化率增大
C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为时，反应达到平衡状态
D．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
【答案】C
【解析】A项，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误；B项，平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，增加的NH3部分转化，转化率减小，B错误；C项，单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1：2时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C正确；D项，催化剂不能影响平衡移动，不影响物质转化率，D错误；故选C。
3．(2025·江苏二模)反应：4SO2(g)＋5O2(g)+8NH3(g) 4NH4HSO4C(s)＋2N2(g)＋2H2O(l)可用于氨气脱硫，下列说法正确的是( )
A．反应的ΔS＞0
B．上述反应平衡常数
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．该反应中每消耗1 mlSO2，转移电子的数目约为
【答案】D
【解析】A项，反应后气体的物质的量减少，是熵减反应，所以ΔS＜0，A错误；B项，平衡常数表达式中，固体和纯液体不写入表达式。NH4HSO4是固体，H2O是纯液体，不应出现在平衡常数表达式中，正确的平衡常数K = ，B错误；C项，催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的焓变，焓变由反应物和生成物的能量决定，C错误；D项，分析反应中元素化合价变化，S元素从SO2中的+4价升高到NH4HSO4中的+6价，O元素从O2中的0价降低到-2价，N元素从NH3中的-3升高到N2中的0价。根据化学方程式，4mlSO2参与反应时，转移20ml电子，则每消耗1 mlSO2，转移电子5ml，转移电子的数目约为，D正确；故选D。
4．一定温度下，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)
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①中的CH3OH体积分数比容器②中的小
C．若容器①中反应达到平衡时增大压强，则各物质浓度保持不变
D．若起始向容器①中充入CH3OH 0.10ml、CH3OCH3 0.10ml、H2O 0.10ml，则反应将向正反应方向进行
【答案】D
【解析】A项，对比①、③知，其它条件不变时，升高温度，平衡时生成物的量减少，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故A错误；B项，①、②温度相同，但由于反应前后体积不变，增大反应物浓度相当于是增大压强，平衡不移动。因此容器①中的CH3OH体积分数和容器②中的相同，故B错误；C项，若容器①中反应达到平衡时增大压强，平衡不移动，但容器容积减小，则各物质浓度均增大，故C错误；D项，387℃时，根据三段式可知：

容器容积为1L，化学平衡常数K==4，若起始时向容器①中充入CH3OH 0.10ml、CH3OCH3 0.10ml、H2O 0.10ml，浓度商Qc==10
B．55OC，从0~10min，以S2Cl2表示反应的平均速率为0.0050ml·L-1·min-1
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1ml，则此时v(逆)>v(正)
【答案】A
【解析】A项，由图可知，升高温度，SCl2的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，ΔH＞0，且正反应可自发进行，说明ΔG=ΔH-TΔS＜0 ，则ΔS＞0，A项正确；B项，55℃，从，以S2Cl2表示反应的平均速率为，B项错误；C项，反应过程中气体的总质量不变，该反应为气体分子数不变的反应，则该反应中混合气体的总物质的量不变，混合气体的摩尔质量始终不变，则平均相对分子质量恒定不变，故当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，不能说明反应达到平衡状态，C项错误；D项，82℃下，反应达平衡时，SCl2的转化率为90%，则达平衡时，c(SCl2)==，c(S2Cl2)=c(Cl2)==0.045ml/L，该反应的平衡常数K==20.25，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1 ml，则Qc==1＜K，则平衡正向移动，v(逆)＜v(正)，D项错误；故选A。
11．(2025·湖南省炎德英才名校联考联合体高三第四次联考)某温度下，向1L刚性密闭容器中充入1mlN2和适量H2合成氨，化学反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH0，反应Ⅱ为放热反应，ΔH2”、“=”或“”、“(1分)
(2)ΔH1-ΔH3(2分)
(3)AD(2分)
(4)S2(2分) 第2步(2分)
(5)< (2分) (2分)
【解析】(1)COS的结构式为O=C=S，为直线形分子，但由于C=O与C=S键键长不同，正负电中心不重合，故为极性分子；COS与CO2均为分子晶体，COS的相对分子质量更大，范德华力更大，沸点更高；
(2)根据盖斯定律，可知反应d=反应a-反应c，即ΔH4=ΔH1-ΔH3；
(3)A项，恒容条件下增大CO和H2S的浓度，对于反应a、b、c、d来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增大，A项正确；B项，升高温度，CO2的浓度增大，可能为反应c正向移动导致，也可能是反应d逆向移动导致，所以无法判断反应d吸热还是放热，B项错误；C项，催化剂可以同等程度增大正、逆反应速率，不能改变反应的焓变，C项错误；D项，降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D项正确；故选AD；
(4)由图可知，中间产物为S2，两步反应中，慢反应速率决定总反应速率，活化能越大，反应速率越慢，所以决定COS生成速率的步骤是第2步；
(5)①反应d中随温度的升高，生成物COS的物质的量分数减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，，则增大的倍数增大的倍数。②已知相同条件下，反应a速率比反应d快，从图像可以看出，反应时间和压强相同时，相同温度下，曲线3的生成物COS物质的量分数大，所以曲线3表示反应a，A点对应的平衡体系中，COS的物质的量分数为0.3%，假设容器体积为1L，起始时反应的总物质的量为100ml，则CO、H2S、N2的物质的量分别为1ml、1ml和98ml，该反应前后总物质的量不变，所以平衡时总物质的量也为100ml，则平衡时COS的物质的量为0.3ml，设H2S的转化量为x ml，列三段式：
则，平衡时CO、H2S、COS、H2的物质的量分别为0.7ml、0.7ml、0.3ml、0.3ml，物质的量浓度分别为0.7ml/L、0.7ml/L、0.3mL/L、0.3ml/L，该温度下反应的平衡常数。
19．(14分)(2025·吉林省长春市东北师范大学附属中学高三第三考试)环氧乙烷(简称EO)是高效消毒剂，可用于口罩等医用品消毒，工业常用乙烯氧化法生产。
主反应：2 (g)
副反应：
回答下列问题：
(1)C2H4的燃烧热ΔH＝-1411.0kJ·ml−1，则EO(g)的燃烧热ΔH＝ ΔH＝-57.3kJ·ml−1。
(2)以下既能加快反应速率又能提高EO产率的方法有_______(填标号)。
A．降低温度 B．向容器中充入N2使压强增大
C．采用改性的催化剂 D．用空气替代氧气
(3)已知：(g)＋HCl(g)(l)，合成过程中的温度与氯乙醇的平衡产率关系如图a，30℃下原料投料比与氯乙醇的平衡产率关系如图b。
反应随温度升高平衡产率降低的可能原因为 ；反应达到平衡时，系统总压为p，根据图b中A点数据计算该温度下的平衡常数Kp= (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)EO经水解可得到乙二醇。乙二醇易溶于水的原因为： ；写出乙二醇一氧气碱性燃料电池的负极电极反应式： 。
(5)以Ag为催化剂的反应机理如图所示。
加入1，2-二氯乙烷会发生2Cl(g)+2Ag+O-(s)= 2AgCl(s)+ O2(g)。一定条件下，反应经过一定时间后，EO产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系图所示。则随着1，2-二氨乙烷浓度增大，EO产率先增后减的原因是 。
【答案】(1) -1306.1(2分)
(2)C(2分)
(3)环氧乙烷分解或有副反应发生或升高温度平衡逆向进行(2分) (2分)
(4) 乙二醇与水均为极性分子相似相溶，且乙二醇与水分子间可形成氢键(2分)
HOCH2CH2OH－10e-+14OH-=2CO32-+10H2O(2分)
(5)加入少量1，2-二氯乙烷会消耗Ag+O-，促进反应Ⅱ，抑制反应Ⅱ，即增加主反应选择性；1，2-二氯乙烷浓度较高时则会使催化剂Ag转化为AgCl，使Ag不能再生，催化循环受阻，催化效果降低(2分)
【解析】(1)根据题意，可写出热化学方程式①2C2H4(g)+O2(g)=2 (g) ΔH1=－209.8kJ/ml，②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=－1411.0kJ/ml，③(g)+O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3，由盖斯定律得ΔH3=ΔH2－ΔH1=－1411.0kJ/ml－×(－209.8kJ/ml)=－1306.1kJ/ml；
(2)A项，降低温度会使得反应速率降低，A不选；B项，向容器中充入N2使压强增大，若该容器的体积恒定，则该反应的反应速率不变且环氧乙烷的产率不变，B不选；C项，采用改性催化剂可以增大反应速率，提高EO的选择性，可以提高EO的产率，C选；D项，用空气代替氧气，氧气的浓度降低，反应速率降低，D不选；故选C；
(3)温度升高氯乙醇的平衡产率，可能原因是该反应的△H＜0，升高温度，平衡逆向移动，氯乙醇的平衡产率降低，或者随着温度升高环氧乙烷发生分解等副反应导致氯乙醇的平衡产率下降；n(EO)：n(HCl)=1：1.1，设n(EO)=1ml，理论上得到氯乙醇1ml，实际上氯乙醇的平衡产率为90%，则生成了0.9ml氯乙醇，剩余0.1mlEO，以及0.2mlHCl，则p(EO)=、p(HCl)=、p(氯乙醇)=，则；
(4)乙二醇分子与水分子均为极性分子，且乙二醇中有2个—OH，可与水分子形成氢键，因此乙二醇易溶于水；在乙二醇—氧气的碱性染料电池中，乙二醇作负极失去电子发生氧化反应，在碱性条件下生成CO32-和H2O，则负极的电极反应式为：HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O。
(5)随着1，2-二氯乙烷浓度增大，EO产率先增后减的原因是：加入少量1，2-二氯乙烷会消耗Ag+O-，抑制副反应Ⅲ，即增加主反应选择性1，2-二氯乙烷浓度较高时则会使催化剂Ag转化为AgCl，使Ag不能再生，催化循环受阻，催化效果降低。
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(ml)
平衡物质的量(ml)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
①
387
0.20
0.080
0.080
②
387
0.40
③
207
0.20
0.090
0.090
X
Y
W
n(起始状态)/ml
2
1
0
n(平衡状态)/ml
1
0.5
1．5
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
反应序号
反应a
反应d
起始投料
CO
H2S
N2
CO2
H2S
N2
起始物质的量分数/%
1
1
98
1
1
98