高三化學(xué)《速率與平衡》習(xí)題

高三化學(xué)《速率平衡》習(xí)題

1.利用有機分子模擬生物體內(nèi)“醛縮酶”催化Diels-Alder反應(yīng)取得重要進(jìn)展，榮獲

2021年諾貝爾化學(xué)獎。某Diels-Alder反應(yīng)催化機理如圖，下列說法錯誤的是

()

A.總反應(yīng)為加成反應(yīng)B.I和V互為同系物

C.VI是反應(yīng)的催化劑D.化合物X為H2O

2.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進(jìn)H+和e-的轉(zhuǎn)移(如a、b和c),

能將海洋中的NO-轉(zhuǎn)化為N2進(jìn)入大氣層，反應(yīng)過程如圖所示。下列說法正確的是

2

A.過程I中NO)發(fā)生氧化反應(yīng)

B.a和b中轉(zhuǎn)移的e-數(shù)目相等

C.過程H中參與反應(yīng)的n(NO)：/KNH+)=1:4

4

D.過程I—HI的總反應(yīng)為NO-+NH+=N2t+2H2O

第1頁共13頁

（多選）3.一定條件下，丙烯與HC1反應(yīng)生成CH3cHe1CH3和CH3cH2cH2cl的反

A.丙烯與HC1的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B.合成CH3cHe憶出的反應(yīng)中，第I步為反應(yīng)的決速步

C.其他條件不變，適當(dāng)升高溫度可以提高加成產(chǎn)物中CH3cH2cH2cl的比例

D.CH2=CH-CH3（g）+HCl（g）3l3CH2cH2Cl（g）的焰變等于第一步與第二步正反應(yīng)活

化能的差值

（多選）4.反應(yīng)CO2（g）+3H2（g）0i3OH（g）+H2O（g）是我國科學(xué)家2021年發(fā)布的由

CO2人工合成淀粉中的重要反應(yīng)之一。CO2與H2制備甲醇在有、無催化劑條件下的

反應(yīng)機理和相對能量的變化如圖所示（吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注，TS為過

渡態(tài)），下列說法正確的是（）

2.00

1.SO

AI.OO

s

*0.50

0.00

望-0.50

-1.00

A.升高溫度，C02與H2制備甲醇的反應(yīng)v（正）比丫（逆）增大的更快

B.催化劑可使反應(yīng)歷程中決速步驟活化能降低0.20eV

C.加壓、降溫對制備甲醇有利，因此應(yīng)該在高壓、低溫下進(jìn)行上述反應(yīng)

D.CO2與H2制備甲醇反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng)，選擇合適的催化劑可提高甲醇反應(yīng)的選

擇性

第2頁共13頁

5.常溫常壓下，在3種不同碳負(fù)載的銅微粒（a、b和c）上，選擇性電催化乙快加

氫制乙烯（H+電還原為H2的反應(yīng)可同時發(fā)生），相對能量變化如圖，下列說法錯誤

的是（）

tfl對能破（eV）

S

S

3

第

&

晝

電還原為

CiH.（2）H,電還原為H：

A.析氫反應(yīng)是電催化乙煥加氫制乙烯的競爭反應(yīng)

B.析氫反應(yīng)的能力：a>c>b

C.吸附C2H2的能力：a<b<c

D.i生成ii是乙煥加氫制乙烯反應(yīng)歷程中的決速步驟

6.竣酸與醇發(fā)生酯化反應(yīng)的機理如圖，下列說法錯誤的是（)

OH

EClm

H3C-C-OH2

C2H.;

A.該反應(yīng)歷程包括質(zhì)子化、加成、消去和去質(zhì)子化

B.同一個碳原子上連接兩個羥基是不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)

C.物質(zhì)a中所有中心原子雜化方式相同

D.可以用同位素標(biāo)記的CH3col80H來研究酯化反應(yīng)斷鍵的規(guī)律

第3頁共13頁

7.據(jù)文獻(xiàn)報道，某反應(yīng)的反應(yīng)歷程如圖所示。下列有關(guān)該歷程的說法錯誤的是

（）

A.總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+3O2傕化劑2沖十6比0

B.…NH2—N=0是中間產(chǎn)物

C.IT卡是催化劑

4+4+

D.Ti...NH2—N=O-^Ti+N2+H20屬于分解反應(yīng)

8.均相芬頓反應(yīng)原理是高級氧化技術(shù)的經(jīng)典工藝之一，如圖所示（k|和k2為速率常

數(shù)）。下列說法錯誤的是（）

A.相同條件下，基元反應(yīng)I比U的活化能低

B.基元反應(yīng)I中氧元素的化合價沒有發(fā)生變化

C.基元反應(yīng)II的化學(xué)方程式為H2O2+Fe3+=HO2.+Fe2++H+

D.芬頓反應(yīng)進(jìn)行的過程中，整個體系的pH幾乎不變（忽略體積變化）

第4頁共13頁

9.最新文獻(xiàn)報道，有機小分子可催化多氟芳煌的取代反應(yīng)，機理如圖所示。下列說

法錯誤的是()

A.2是催化劑

B.4和7都是反應(yīng)中間體

C.2向4的轉(zhuǎn)化過程中有非極性鍵與極性健的斷裂與形成

10.叔丁基濱(CH3)3CBr在乙醇中除了發(fā)生取代反應(yīng)生成取代產(chǎn)物外，還可以發(fā)生消

去反應(yīng)生成消去產(chǎn)物，這兩個反應(yīng)是競爭反應(yīng)，其反應(yīng)的能線圖如圖所示。下列說

A.(CH3)3CBr轉(zhuǎn)化為(CH3)3C+BF是反應(yīng)的決速步驟

B.相同條件下，過渡態(tài)②與過渡態(tài)③能量的高低決定了取代產(chǎn)物和消去產(chǎn)物的相對

比例大小

C.(CH3)3COC2H5可以逆向轉(zhuǎn)化為(CH3)3CBr,但不會轉(zhuǎn)化為(CH3)2C=CH2

D.向(CH3)3CBr的乙醇溶液中加入NaOH并適當(dāng)升溫，可以得到較多的(CH3)2C=CH2

第5頁共13頁

11.最近科學(xué)家在發(fā)展非金屬催化劑實現(xiàn)CO2電催化還原制備甲醇（CH3OH）方向

取得重要進(jìn)展，反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物質(zhì)用“*”標(biāo)注。下

列說法錯誤的是（）

反應(yīng)歷程

A.得到的副產(chǎn)物有CO和CH2O（甲醛），其中相對較多的副產(chǎn)物為CO

B.生成副產(chǎn)物CH2O時，反應(yīng)的活化能較大

C.制備甲醇的主反應(yīng)速率主要由過程*C0+*0HT*C0+*H20決定

D.電催化還原制備甲醇過程中，陽極的電勢比陰極電勢低

（多選）12.用CO還原N2O可減輕汽車尾氣對空氣的污染，該

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2O（g）+CO（g）Ct）2（g）+N2（g）AH.在體積為1L的密閉容器

A（500℃,恒溫）、B（起始500℃,絕熱）中分別加入0.1molN2O和0.4molCO,

測得容器中N2O轉(zhuǎn)化率隨時間變化關(guān)系如圖。下列說法正確的是（）

30

求25

、

平

與20

痹IS

O

Z10

5

0100200300400t/s

A.A容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系是圖中的曲線a

B.可通過縮小容器體積來縮短b曲線對應(yīng)容器達(dá)到平衡的時間，同時不改變N2O的

平衡轉(zhuǎn)化率

C.500℃該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=4

45

D.在平衡后向A容器中加入0.075molN2。與0.025molC02,則平衡正向移動

第6頁共13頁

13.在相同條件下研究催化劑I、U對反應(yīng)X—2Y的影響，各物質(zhì)濃度c隨反應(yīng)時

間，的部分變化曲線如圖，則()

?傕化劑I

4

少

一

024

t/min

A.無催化劑時，反應(yīng)不能進(jìn)行

B.與催化劑I相比，n使反應(yīng)活化能更低

C.a曲線表示使用催化劑n時X的濃度隨r的變化

D.使用催化劑I時，0?2min內(nèi)，v(X)=1.0mol,E',min'1

14.甲基丙烯酸甲酯是合成有機玻璃的單體。

舊法合成的反應(yīng)：

(CH3)2C=O+HCN一(CH3)2C(OH)CN

(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2sO4TCH2=C(CH3)COOCH3+NH4HSO4

新法合成的反應(yīng)：

CH3c三CH+CO+CH3O嗎CH2=C(CH3)COOCH3

下列說法錯誤的是(阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)()

A.HCN的電子式為

B.新法沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，原子利用率高

C.1L0.05mol*E1的NH4HSO4溶液中NH4+的微粒數(shù)小于0.05NA

D.Pd的作用是降低反應(yīng)的活化能，使活化分子數(shù)目增多，百分?jǐn)?shù)不變

第7頁共13頁

（多選）15.甲醇燃料是一種新的替代燃料，它和普通的汽油、柴油比較，優(yōu)勢十

傕化劑

分明顯。目前正在開發(fā)用甲烷和氧氣合成甲醇：2CH4（g）+O2（g）

曷品曷壓

2cH30H（g）,已知：RlnKp=母旦+C（R、C均為常數(shù)）。

下列說法錯誤的是（）

A.恒壓條件下，溫度升高，Kp減小

B.恒溫條件下，壓強增大，△1€減小

C.向恒壓容器中加入2moicH4和ImolCh,達(dá)到平衡，放出0.251kJ熱量

D.催化劑可以提高該反應(yīng)的生產(chǎn)效率

（多選）16.（2022臨沂二模）在2L恒容密閉容器中，充入2.0molNO和2.0molSO2,

在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2NO（g）+2SO2（g）=N2（g）+2SCh（g）,測得平衡體系中NO、SO3

的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（x）與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）

A.該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能

B.「時，當(dāng)丫正（SO2）=2丫逆（N2）時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.時，若反應(yīng)經(jīng)fs達(dá)到平衡，則q2）=與moH/'s-i

D.b點時，往容器中再充入NO、SO2、N2、SO3各LOmoL再次平衡時MN2）增大

第8頁共13頁

17.在1L恒容密閉容器中充入體積比為3：1的H2和C02,二者

在催化劑、加熱條件下反應(yīng)可以合成乙烯：6H2+2CO2墨雪CH2=CH2+4H2。(g),

A

不同溫度對C02的平衡轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率的影響如圖所示。下列有關(guān)說法錯

誤的是()

百分比/%

"?(X)150200250300350溫度/℃

A.該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)

B.M點時，產(chǎn)物乙烯的體積分?jǐn)?shù)約為7.7%

C.其他條件相同時，M點的反應(yīng)速率一定比N點的反應(yīng)速率大

D.溫度高于250℃,催化劑催化效率降低可能是因為高溫使催化劑失活

18某反應(yīng)A(g)+B(g)-C(g)+D(g)的速率方程為v=kd"(A>d，(B),

其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時所需的時間)為冬。在其他條件相同

時，改變反應(yīng)物濃度，反應(yīng)的瞬時速率如下表所示:

c(A)/mol,L1c(B)/molI1i/103mol,LLmin1

0.250.0501.4

0.500.0502.8

1.000.0505.6

0.500.1002.8

下列說法正確的是()

A.該反應(yīng)的速率方程d"(A>用B)中m=l、n=\

B.該反應(yīng)的速率常數(shù)為￡=2.8xl(y3min?

C.增大反應(yīng)物濃度，4增大導(dǎo)致反應(yīng)的瞬時速率加快

D.存在過量B,反應(yīng)掉87.5%的A所需時間是375min

第9頁共13頁

19.含氮化合物在生活、生產(chǎn)、研究領(lǐng)域至關(guān)重要。我國學(xué)者在容積不變的剛性容器

n(H2)

中按投料比=l發(fā)生反應(yīng)2H2(g)+2NO(g)由(g)+2H2O(g)

AH2=-664.1kJ/mol,不同催化劑條件下，反應(yīng)相同時間測得NO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)

系如圖所示。且研究表明該反應(yīng)片h5H2)/(NO),其中〃為速率常數(shù)。下列說法錯

誤的是()

A.當(dāng)使用催化劑乙時，溫度高于350℃NO轉(zhuǎn)換率下降是由于反應(yīng)放熱，達(dá)到平衡后,

升高溫度使平衡逆向移動

B.使用催化劑甲比使用催化劑乙正反應(yīng)的活化能更低

C.對于反應(yīng)2H2(g)+2NO(g)臉(g)+2H2O(g),其他條件不變，加壓使平衡正向移動

D.7/C的初始速率為％,當(dāng)H2轉(zhuǎn)化率為60%時，反應(yīng)速率為0.064%,由此可知切

=1

20.5-羥甲基糠醛(5-HMF,)脫氫可制2,5-吠喃二甲醛(DFF),

原理如下：

曲

/100

反應(yīng)①:5-HMF(g)=DFF(g)+H2(g)；380

海60

圖40

反應(yīng)②:5-HMF(g)+CO2(g)^DFF(g)+CO(g)+H2O(g)o20—771=0

IWH-—，〃=I

J

N70

H

改變起始投料比黑小5-HMF的平衡轉(zhuǎn)化-

S

率隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()

A.反應(yīng)②為放熱反應(yīng)

B.l>a>b

C.x點CO2的轉(zhuǎn)化率大于80%

D.700—1300K,反應(yīng)①基本不發(fā)生

第10頁共13頁

21.丙烯在有機化工中用途廣泛，除了制備聚丙烯，還可制備1,2-二氯丙烷、丙

烯醛、丙烯酸等。回答下列問題：

（1）用加成法制備1,2-二氯丙烷，主、副反應(yīng)依次為：

CH2=CHCH3（g）+C12（g）=CH2ClCHClCH3（g）；AH=-134kJ*mol'

1

CH2=CHCH3（g）+Cl2（g）=CH2=CHCH2Cl（g）+HCl（g）；-102kJ?mol

已知CH2=CHCH2Cl（g）+HCl（g）312cleHClCH3（g）中逆反應(yīng)的活化能為164kJ-mol1,

則正反應(yīng)的活化能為kJ?mol

（2）丙烷無氧脫氫法制備丙烯反應(yīng)如下：C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）/〃=+124kJ?molL

①某溫度下，在剛性密閉容器中充入C3H8（g）,起始壓強為10kPa,平衡時總壓為14

kPa,則C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率為,該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)&）=kPa。

②分別在總壓為100kPa、10kPa時發(fā)生該反應(yīng)，平衡體系中C3H8（g）和C3H6（g）的物

質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示，其中代表壓強為lOOkPa時C3H8的曲線是

（填曲線標(biāo)號）。

30

“

、25

巖

K20

刪.?RO15

S

10

膽

彝

U)

—O!

550560570溫度y

（3）丙烷氧化脫氫制備丙烯，還發(fā)生副反應(yīng)生成CO、CO2等，其主反應(yīng)如下：

C3H8（g）+教2（g）=C3H6（g）+H2O（g）；AH=-118kJ-mol1

相同時間內(nèi)，在某催化劑作用下C3H8（g）的轉(zhuǎn)化率和C3H6（g）的產(chǎn)率隨溫度的變

化關(guān)系如圖所示。①圖2中C3H8的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是

n（C3H6）3

②575℃時，C3H6的選擇性為［C3H6的選擇性=消耗的n（C3H口」,能提高其選擇性的

措施為

第11頁共13頁

22.石油工業(yè)的副產(chǎn)物正丁烷能發(fā)生催化脫氫和催化裂解生成烯燒，其反應(yīng)如下:

催化脫氫：I.C4H|0-C4H8+H2

催化裂解：II.C4H10-C3H6+CH4

IILC4H10-C2H4+C2H6

已知：C4H8和C3H6均為重要的中間產(chǎn)物，可以進(jìn)一步發(fā)生催化裂解

（1）下表為各物質(zhì)在25℃,lOlkPa下的燃燒熱：

物質(zhì)C4H10C3H8C3H6CH4

AH(kJ,mol1)-2878.5-2219.9-2058.5-890.3

則在該溫度和壓強下反應(yīng)II的47=kJ-mol'?

（2）在Ni催化劑上催化脫氫的反應(yīng)歷程如圖1所示（*表示吸附態(tài)，TS為過渡態(tài),

部分物質(zhì)省略）。

.

一

工

期

理