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高中化学《速率与平衡》高考复习 真题汇编

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，只有一项符合题 目要求。
1．（2022·辽宁）甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时，、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是（　　）
A．甘氨酸具有两性
B．曲线c代表
C．的平衡常数
D．
2．（2022·江苏）乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为，，在、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 CO的选择性，下列说法正确的是（　　）
A．图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化
B．升高温度，平衡时CO的选择性增大
C．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率
3．（2022·山东）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成的反应历程有2种
C．增大NO的量，的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
4．（2022·潍坊模拟）常温时，向10.00mL二元酸溶液中滴入一定浓度的NaOH溶液，混合液的pH随NaOH溶液体积变化的曲线如下图所示，P点恰好完全反应。若忽略溶液密度变化导致的体积变化，则下列说法正确的是（　　）
A．NaOH溶液的浓度为
B．常温时，的第一步电离常数
C．酸式盐NaHX的水溶液显酸性
D．P点溶液中：
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
5．（2022·湖南）反应物（S）转化为产物（P或 ）的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（　　）
A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
6．（2022·湖南）向体积均为 的两恒容容器中分别充入 和 发生反应： ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．
B．气体的总物质的量：
C．a点平衡常数：
D．反应速率：
7．（2022·潍坊模拟）2-甲基丙烯与HCl的加成反应有两种产物，这两种加成反应过程与其相应的能量变化曲线关系如下图所示。在恒容绝热密闭容器中通入一定量的2-甲基丙烯与HCl的混合物进行有关反应。下列说法正确的是（　　）
A．产物稳定性的强弱：产物1<产物2
B．反应的活化能大小：反应Ⅰ>反应Ⅱ
C．升高温度，反应Ⅰ的逆反应速率变化值小于反应Ⅱ的逆反应速率变化值
D．2-甲基丙烯与的加成反应产物中， 更稳定
8．（2021·山东）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为： +OH- +CH3O-能量变化如图所示。已知 为快速平衡，下列说法正确的是（　　）
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
9．（2021·山东）赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-，用HR表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡：H3R2+ H2R+ HR R-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液，溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)= ，下列表述正确的是（　　）
A． >
B．M点，c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C．O点，pH=
D．P点，c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
10．（2020 山东）25℃时，某混合溶液中 ，1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和1gc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数，下列说法正确的是（　　）
A．O点时，
B．N点时，
C．该体系中，
D．pH由7到14的变化过程中， CH3COO-的水解程度始终增大
11．（2022·潍坊模拟）一种通过电化学催化的方式，处理温室气体CO2的同时获得燃料H2或CO或者工业原料(甲酸)的部分催化历程如图所示(*表示吸附在Sb表面上的物种)。下列说法错误的是（　　）
A．CO2催化生成CO的活化能为1.10ev
B．生成HCOOH的过程中有C-H的生成和断裂
C．Sb表面生成HCOOH的反应为：*CO2+2e-+2*H+=HCOOH
D．Sb催化剂对三种竞争反应的选择效果为HCOOH＞H2＞CO
12．（2022·潍坊模拟）CH3NH2·H2O为一元弱碱，常温下，将HCl气体通入0.1mol/LCH3NH2·H2O水溶液中，混合溶液中pH与微粒浓度的对数值(lgc)的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法正确的是（　　）
A．Kb(CH3NH2·H2O)的数量级为10-4
B．该体系中，c(OH-)= mol/L
C．P点，c(Cl-)+c(CH3NH )+c(CH3NH2·H2O)=0.2mol/L
D．P点之后，溶液中可能存在c(Cl-)+c(OH-)=2c(CH3NH )
三、非选择题
13．（2022·山东）利用丁内酯(BL)制备1，4-丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：
已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题：
（1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变　 　。
（2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是　 　；反应Ⅰ平衡常数　 　(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻　 　，BD产率=　 　(保留两位有效数字)。
为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是　 　(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是
14．（2021·山东）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ： +CH3OH
△H1
反应Ⅱ： +CH3OH
△H2
反应Ⅲ： △H3
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是　 　 (用系统命名法命名)；
的数值范围是　 　(填标号)。
A．<-1 B．-1～0 C.0～1 D．>1
（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为　 　mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=　 　。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将　 　 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=　 　。
（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为　 　 (填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正　 　逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。
15．（2020 新高考I）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）　 　 。
（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。
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
16．（2022·潍坊模拟）二氧化碳是一种温室气体，随着人类对化石燃料的使用量增大，温室效应加剧，威胁着人们的生存环境。利用工业生产的废气可制备二甲醚(，简称DME)。以、为原料合成DME涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
（1）反应Ⅲ的　 　，提高该反应中的平衡转化率的方法有　 　(写出2条)。
（2）一定条件下，按不同的氢碳比向某恒压密闭容器中投料，发生反应，测得的平衡转化率随温度的变化如图所示：
已知：T℃时，反应Ⅱ的平衡常数；P点的选择性。
①则　 　2(填“>”“=”或“<”)；降低温度，的选择性降低，原因是　 　。
②氢碳比为时，起始加入的物质的量为2mol，P点时容器容积为1.0L，此时的转化率为　 　，容器中的浓度为　 　。
③温度为T℃时反应Ⅰ的平衡常数　 　(写计算式)。
17．（2022·辽宁）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：。回答下列问题：
（1）合成氨反应在常温下　 　(填“能”或“不能”)自发。
（2）　 　温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，　 　温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用。
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。
（3）方案一：双温-双控-双催化剂。使用双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为时，的温度为，而的温度为)。
下列说法正确的是　 　。
a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
b．在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率
c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率
d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率
（4）方案二：复合催化剂。
下列说法正确的是　 　。
a．时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c．温度越高，复合催化剂活性一定越高
（5）某合成氨速率方程为：，根据表中数据，　 　；
实验
1 m n p q
2 2m n p 2q
3 m n 0.1p 10q
4 m 2n p 2.828q
在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为　 　。
a．有利于平衡正向移动 b．防止催化剂中毒 c．提高正反应速率
18．（2022·广东）食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸（用 表示）。 的应用与其电离平衡密切相关。25℃时， 的 。
某小组研究25℃下 电离平衡的影响因素。
提出假设 稀释 溶液或改变 浓度， 电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为 的 和 溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定 ，记录数据。
序号
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
… 　 　 　 　 　
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
①根据表中信息，补充数据： 　 　， 　 　。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释 溶液，电离平衡　 　（填”正”或”逆”）向移动；结合表中数据，给出判断理由：　 　。
③由实验Ⅱ~VIII可知，增大 浓度， 电离平衡逆向移动。
实验结论 假设成立。
小组分析上表数据发现：随着 的增加， 的值逐渐接近 的 。
查阅资料获悉：一定条件下，按 配制的溶液中， 的值等于 的 。
对比数据发现，实验VIII中 与资料数据 存在一定差异；推测可能由物质浓度准确程度不够引起，故先准确测定 溶液的浓度再验证。
（ⅰ）移取 溶液，加入2滴酚酞溶液，用 溶液滴定至终点，消耗体积为 ，则该 溶液的浓度为　 　 。在答题卡虚线框中，画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点　 　。
（ⅱ）用上述 溶液和 溶液，配制等物质的量的 与 混合溶液，测定pH，结果与资料数据相符。
小组进一步提出：如果只有浓度均约为 的 和 溶液，如何准确测定 的 ？小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ 移取 溶液，用 溶液滴定至终点，消耗 溶液
Ⅱ 　 　，测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符，方案可行。
根据 可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途　 。
19．（2022·广东）铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
（1）催化剂 可由 加热分解制备，反应同时生成无污染气体。
①完成化学方程式： 　 　　 　。
② 催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图1， 过程的焓变为　 　（列式表示）。
③ 可用于 的催化氧化。设计从 出发经过3步反应制备 的路线　 　（用“→”表示含氮物质间的转化）；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为　 　。
（2） 溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：
（ⅰ）
（ⅱ）
①下列有关 溶液的说法正确的有　 　。
A．加入少量硫酸，溶液的pH不变
B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．加入少量 溶液，反应（ⅰ）的平衡逆向移动
D．加入少量 固体，平衡时 与 的比值保持不变
② 时， 溶液中 随pH的变化关系如图2。当 时，设 、 与 的平衡浓度分别为x、y、z ，则x、y、z之间的关系式为　 　 ；计算溶液中 的平衡浓度　 　（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
③在稀溶液中，一种物质对光的吸收程度（A）与其所吸收光的波长（ ）有关；在一定波长范围内，最大A对应的波长（ ）取决于物质的结构特征；浓度越高，A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究pH对反应（ⅰ）和（ⅱ）平衡的影响，配制浓度相同、 不同的 稀溶液，测得其A随 的变化曲线如图3。波长 、 和 中，与 的 最接近的是　 　；溶液 从a变到b的过程中， 的值　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。
20．（2022·潍坊模拟）晶体硅材料是最主要的光伏材料，随当前信息工程的发展，硅主要用于微电子技术。工业上将粗硅氯化、精馏后得到SiCl4和SiHCl3的混合物然后用H2还原得到高纯硅。还原过程中发生的主要反应为：
i.SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g) △H1=akJ/mol
ii.SiHCl3(g)+H2(g) Si(s)+3HCl(g) △H2=bkJ/mol
回答下列问题：
（1）已知：2SiHCl3(g) SiCl4(g)+SiH2Cl2(g) △H3=48kJ/mol
H2(g)还原SiCl4(g)生成SiH2Cl2(g)的热化学方程式为　 　。
（2）在T1、T2温度下，将1molSiCl4(g)、1molSiHCl3(g)和3molH2(g)加入体积固定的密团容器中，在催化条件下发生反应i、ii。测得H2的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示。
①T2温度下，反应达到平衡时SiHCl3(g)的转化率　 　。
②T2温度下，反应i的标准平衡常数Kθ的计算式为　 　。
(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g)的Kθ= ，其中pθ=106Pa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。
③△H2　 　0(填“＞”或“＜”)，写出推理过程　 　。
④要增大SiCl4(g)的转化率可以采取的措施有　 　(写其中的一条即可)。
（3）研究发现，反应SiCl4(g)+SiH2Cl2(g) 2SiHCl3(g)的活化能Ea=100kJ/mol。反应的活化能Ea、速率常数k、温度T满足关系：ln = =- 。
已知：R=8.3×10-3kJ/(mol·K)；ln10=2.3
①若T1=300K，通过升高温度到595K，才能满足 =108以加快反应速率；
②若T=300K，使用催化剂使活化能降低，满足 =108以加快反应速率，Ea应减小。
上述②中Ea应减小　 　kJ/mol(保留1位小数)；对比①和②你得到的结论是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D 2．【答案】B 3．【答案】D 4．【答案】B
5．【答案】A,D 6．【答案】B 7．【答案】A,B 8．【答案】B
9．【答案】C,D 10．【答案】B,C 11．【答案】A,B 12．【答案】B,D
13．【答案】（1）-200(X+Y)
（2）a或c；8.3×10-8；0.08；39%
（3）c；由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动，增大，故=1.0所需时间更长
14．【答案】（1）2-甲基-2-丁烯；D
（2）0.9α；；逆向移动；1：10
（3）X；＜
15．【答案】（1）+40.9
（2）；
（3）乙；p1、p2、p3；T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响
（4）A
16．【答案】（1）-123.9；增大压强；增大氢气浓度；分离出生成物
（2）>；反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应，降低温度，平衡均正向移动，反应吸热，降低温度，平衡逆向移动，甲醇浓度增大，使反应Ⅰ的选择性降低；75%；0.25mol/L；
17．【答案】（1）能
（2）高；低
（3）ab
（4）a
（5）-1；a
（6）Fe；3d6
18．【答案】（1）5.0
（2）C
（3）3.00；33.00；正；实验II相较于实验I，醋酸溶液稀释了10倍，而实验II的pH增大值小于1
（4）0.1104；
（5）向滴定后的混合液中加入20mL HAc溶液
（6）HClO：漂白剂和消毒液(或H2SO3：还原剂、防腐剂或H3PO4：食品添加剂、制药、生产肥料)
19．【答案】（1）N2↑；4H2O；(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)；；2NO+O2=2NO2
（2）BD；；当溶液pH=9时， ，因此可忽略溶液中 即 =0.20 反应(ii)的平衡常数K2= = =3.3×10-7 联立两个方程可得 =6.0×10-4mol/L；λ3；增大
20．【答案】（1）SiCl4(g)+2H2(g) SiH2Cl2(g)+2HCl(g) △H=(2a-2b+48)kJ·mol-1
（2）80%；；＜；T2＞T1，T2时SiHCl3(g)的转化率为80%，T1温度下SiHCl3(g)的转化率是90%，降低温度，SiHCl3(g)转化率升高，反应ⅱ是放热反应，△H2＜0；升高温度，减小压强，及时移走产物等
（3）45.8；生产中提高反应速率，研制催化剂比提高反应温度更有意义

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