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（6）反应速率、化学平衡与能量变化——2024年高考化学真题模拟试题专项汇编
1．[2024年北京高考真题]苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B.X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物
C.由苯得到M时，苯中的大键没有变化
D.对于生成Y的反应，浓作催化剂
2．[2024届·重庆·二模]一定温度下，在恒容密闭容器中充入1mol(g)、2mol(g)发生反应，下列说法中不能确定反应达到平衡状态的是( )
A.混合气体的颜色不再改变
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.有1molI—I键形成，同时有2molH—I键形成
D.混合气体中与的物质的量之比保持恒定
3．[2024届·重庆·二模]在一定条件下，和燃烧的热化学方程式分别为，。若某和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9kJ，生成的用过量的饱和石灰水完全吸收，得到50g白色沉淀。则混合气体中和的体积比为( )
A.1：2 B.1：3 C.2：1 D.2：3
4．[2024届·重庆·二模]下列说法正确的是( )
A.甲烷的摩尔燃烧焓为=-890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： =-890.3kJ/mol
B.500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为=-38.6kJ/mol
C.中和反应的反应热实验中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D.已知=- a kJ/mol， =- b kJ/mol，则
5．[2024年甘肃高考真题]下列措施能降低化学反应速率的是( )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时，边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
6．[2024届·辽宁·一模]联合和制取时，发生的主要反应如下：
①
②
将、和按一定比例通入填充有催化剂的恒容反应器，在不同温度下，反应相同时间内(反应均未达到化学平衡状态)测得的值如图所示。下列说法正确的是( )
A.由①②可知，
B.反应条件不变，若反应足够长时间，①比②先达到化学平衡状态
C.其他条件不变时，升高温度，①②反应的、、均增大
D.其他条件不变时，增大原料中的浓度可以提高产物中的值
7．[2024年甘肃高考真题]甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是( )
A.
B.步骤2逆向反应的
C.步骤1的反应比步骤2快
D.该过程实现了甲烷的氧化
8．[2024年湖南高考真题]恒压下，向某密闭容器中充入一定量的（g）和CO（g），发生如下反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x（物质的量定比）的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.
D.L、M、N三点的平衡常数：
9．[2024年浙江高考真题]二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时（反应均未平衡）的相关数据见下表，下列说法不正确的是( )
温度（） 400 500 600
乙烷转化率（） 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性（） 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性
A.反应活化能：
B.时，反应I的平均速率为：
C.其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率
D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率
10．[2024届·河北沧州·模拟考试校考]某密闭容器中发生反应，维持总压为，当时的平衡转化率—的关系、时的平衡转化率—的关系分别如下图所示，下列说法错误的是( )
A. 金刚石中，一个键连接6个六元环
B. 图中；不再变化，能说明该反应达到平衡状态
C. 点时，按照初始投料比向容器中又充入和，达到平衡时和的转化率均增大
D. 时，该反应的平衡常数
11．[2024年江苏高考真题]二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应（忽略其他副反应）为：
①
②
、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及…位点处（相邻位点距离相同）的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.处与处反应①的平衡常数K相等
B.反应②的焓变
C.处的的体积分数大于处
D.混合气从起始到通过处，CO的生成速率小于的生成速率
12．[2024届·河北邯郸·模拟考试]向恒容密闭容器中充入1 mol和3 mol混合气体，分别在不同的温度和催化剂下进行反应：，保持其他初始实验条件不变，经10min测得N2转化率如下图所示。温度下两曲线相交，下列说法正确的是( )
A.A点时反应达到平衡状态
B.C点时
C.相同条件下，催化剂2比催化剂1效率高
D.C点时反应放出热量
13．[2024届·江苏·一模]对于反应，下列有关说法正确的是( )
A.该反应的
B.该反应平衡常数的表达式为
C.反应中每消耗22.4L（标准状况），转移电子数约为
D.温度不变，提高或增大反应压强，均能提高反应速率和的转化率
14．[2024届·江苏·一模]采用热分解法脱除沼气中的过程中涉及的主要反应为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
保持100kPa不变，将与按2∶1体积比投料，并用稀释，在不同温度下反应达到平衡时，所得、与的体积分数如题13图所示。下列说法正确的是( )
A.反应的
B.曲线Y代表的是的平衡体积分数
C.高于1050℃时，平衡转化率与平衡转化率的差值随温度升高减小
D.1050℃下反应，增大体系的压强，平衡后的体积分数可能达到0.07
15．[2024年辽宁高考真题]异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A.时，反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数：①>②
C.平均速率（异山梨醇）
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
16．[2024年安徽高考真题]室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因索，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是( )
A.实验①中，0~2小时内平均反应速率
B.实验③中，反应的离子方程式为：
C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好
17．[2024届·天津南开区·一模]已知反应 ，将和按一定比例通入恒温恒压的密闭容器中，反应相同时间后，的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.b点 B.逆反应速率：
C.平衡常数值： D.反应在a、c、d点均达到平衡状态
18．[2024届·天津南开区·一模]工业合成尿素以和作为原料，其能量转化关系如下图：
已知 。下列有关说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.过程③反应速率慢，使用合适的催化剂可减小而加快反应
19．[2024届·黑龙江齐齐哈尔·一模]教授研究了铑配合物催化醛酮氢化反应，提出的反应机理如图所示，1、2、3、4四种反应的反应热分别为，下列说法错误的是( )
A.在氢化反应中作催化剂
B.该机理的总反应的反应热
C.若步骤②为决速步骤，则其活化能最大
D.与发生上述反应可生成
20．[2024届·安徽芜湖·二模]向某恒温恒压的密闭容器中加入等物质的量的和，发生反应：。下列说法错误的是( )
A.体系中的体积分数始终是50％
B.体系达到平衡时，断裂3mol键的同时断裂2mol键
C.通过及时分离出，可促进平衡右移，提高反应限度
D.体系达平衡后，恒温下恢复至初始体积并恒容，达新平衡时反应速率比原平衡慢
参考答案
1．答案：C
解析：生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度均有利于产物Ⅱ，A正确；根据前后结构对照，X为米的加成产物，Y为苯的取代产物，B正确；M的六元环中与相连的C为杂化，苯中大键发生改变，C错误；苯的硝化反应中浓作催化剂，D正确。
2．答案：B
3．答案：C
解析：设混合气体中和CO的物质的量分别为，
，根据C元素守恒可知：；根据能量守恒可得，两式联立，解得，，根据，可知，一定条件下，气体的物质的量之比等于气体的体积之比，则混合气体中和CO的体积比为0.2mol：0.3mol=2：3，故合理选项是C。
4．答案：D
解析：A.甲烷的燃烧热中对应生成液态水，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为，A错误；
B.合成氨为可逆反应，和置于密闭容器中充分反应生成，放热，根据等效平衡，则氮气和完全反应放热大于，B错误；
C.中和反应的反应热实验中将环形玻璃搅拌棒改为铁质捝搅拌器，铁质搅拌器是热的良导体，使热量散失，使结果偏低，C错误；
D.燃烧为放热反应，完全燃烧生成二氧化碳的反应放热多，焓变为负，则；D正确;
5．答案：C
解析：A.催化剂可以改变化学反应速率，一般来说，催化剂可以用来加快化学反应速率，故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率，A项不符合题意；B.中和滴定时，边滴边摇锥形瓶，可以让反应物快速接触，可以加快化学反应速率，B项不符合题意；C.锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度，会降低化学反应速率，C项符合题意；D.石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不会改变化学反应速率，D项不符合题意；故选C。
6．答案：D
解析：
7．答案：C
解析：A.由能量变化图可知，，A项正确；B.由能量变化图可知，步骤2逆向反应的，B项正确；C.由能量变化图可知，步骤1的活化能，步骤2的活化能，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C项错误；D.该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实现了甲烷的氧化，D项正确；故选C。
8．答案：D
解析：A.根据分析可知，投料比代表，故A错误；B.根据分析可知，曲线c表示分布分数，故B错误；C.根据分析可知，曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知时大于时，而可知，温度越高则越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，；曲线c或曲线d表示，当同一投料比时，观察可知时大于时，而可知，温度越高则越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，，故C错误；D.L、M、N三点对应副反应，且，升高温度平衡逆向移动，，故D正确；故答案选D。
9．答案：D
解析：A.由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；
B.由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144mol，则反应I的平均速率为：，B正确；
C.其他条件不变，平衡后及时移除，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；
D.其他条件不变，增大投料比投料，平衡后转化率提高，转化率降低，D错误；
答案选D。
10．答案：C
解析：A.金刚石中，一个连接12个六元环，1个键连接6个六元环，A正确；
B.相同温度下，越大，的平衡转化率越小，则曲线Ⅱ表示时的平衡转化率—关系，曲线Ⅰ表示时的平衡转化率—关系，正反应放热，温度升高，的平衡转化率降低，因此图中；不再变化，能说明该反应达到平衡状态，B正确；
C.点时为平衡状态，题干为恒压条件，按照初始投料比向容器中又充入和，重新达到平衡时和的转化率均不变，错误；
D.由图可知，、时，的平衡转化率为，，，D正确。
故答案选C。
11．答案：C
解析：A.处与处的温度不同，故反应①的平衡常数不相等，A错误；B.由图像可知，温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，，B错误；C.从到，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有的消耗与生成，故总减小而增加，即的体积分数会增大，故处的H2O的体积分数大于处，C正确；D.处CO的体积分数大于，说明生成的CO的物质的量大于，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于的生成速率，D错误；故选C。
12．答案：B
13．答案：D
解析：A.该反应前后气体分子数减少，则，故A错误；
B.该反应平衡常数的表达式为，故B错误；
C.每消耗22.4L（标准状况），即1mol氧气时，转移4mol电子，转移电子数为，故C错误；
D.增大浓度或增大压强均能提高化学反应速率，增大氧气的浓度或增大压强均有利于该反应正向移动，从而提高二氧化硫的转化率，故D正确；
故选：D。
14．答案：C
解析：A.根据反应Ⅰ和反应Ⅱ，利用盖斯定律可得：，A错误；
B.由分析可知曲线Y代表的是的平衡体积分数，B错误；
C.1050℃-1150℃之间，与的体积分数差值越来越小，所以平衡转化率与平衡转化率的差值随温度升高减小，C正确；
D.1050℃下反应，反应Ⅰ和反应Ⅱ都是气体体积增大的反应，增大体系的压强，平衡会逆向移动，平衡后的体积分数小于0.07，D错误；
故选C。
15．答案：A
16．答案：C
17．答案：C
解析：A.正反应放热，降低温度平衡正向移动，b对应温度下氨气的平衡百分含量大于c点，则b点反应没有达到平衡状态，反应正向进行，，故A错误；
B.a点温度低、氨气的浓度小，d点温度高、氨气的浓度大，所以逆反应速率：，故B错误；
C.正反应放热，温度越高，平衡常数越小，平衡常数值：，故C正确；
D.正反应放热，降低温度平衡正向移动，a对应温度下氨气的平衡百分含量大于c点，所以反应在a点未达到平衡状态，故D错误；
选C。
18．答案：C
解析：A.二氧化碳气体转化为液态二氧化碳是一个熵减的过程，A错误；
B.液态水变成气态水要吸热，，B错误；
C.由盖斯定律可知，① +② +③得反应，则，则，C正确；
D.过程③使用合适催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应热的大小，D错误；
故选C。
19．答案：D
解析：A.在步骤1中参加反应，在步骤4中又生成，故为反应的催化剂，A正确；
B.总反应为，总反应的反应热，B正确；
C.决速步骤为最慢的反应，其活化能最大，C正确；
D.根据反应机理，可知产物应为，D错误；
故选D。
20．答案：C
解析：A.反应过程中，气态的物质的量不断减小，但是反应物和生成物的物质的量之比始终是2∶1，则体系中的体积分数始终是50％，A正确；
B.断裂3molN-H键表示消耗1mol，断裂2molO-H键表示消耗1mol，则体系达到平衡时，消耗1mol的同时消耗1mol，B正确；
C.温度不变，化学平衡常数K不变，化学反应限度不变，C错误；
D.体系达平衡后，恒温下恢复至初始体积并恒容，相当于减小压强，则达新平衡时反应速率比原平衡慢，D正确；
故选C。

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