2021年高考化學(xué)真題和模擬題分類(lèi)匯編 專題06 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 （含解析）

2021高考真題和模擬題分類(lèi)匯編化學(xué)

專題06化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

2021年化學(xué)高考題

L(2021?浙江)一定溫度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中發(fā)生分解反應(yīng)：

2N2O5^-4NO2+O2o在不同時(shí)刻測(cè)量放出的。2體積，換算成N?。,濃度如下表:

t/s06001200171022202820X

(,

cN2O5)/(molLJ)1.400.960.660.480.350.240.12

下列說(shuō)法正確的是

A.600-1200s,生成NO2的平均速率為5.0x10TOILLS?

B.反應(yīng)2220s時(shí)，放出的體積為11.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

C.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v正('()5)=2丫逆(NO?)

D.推測(cè)上表中的x為3930

【答案】D

【詳解】

A.600?1200s,N2O5的變化量為(0.96-0.66)mol.L"==0.3mol-L"，在此時(shí)間段內(nèi)NO?

的變化量為其2倍，即0.6mol?L“，因此，生成NO2的平均速率為

1

0.6molL_i0xl()Tmoi.LT.,A說(shuō)法不正確；

600s

B.由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)2220s時(shí)，N2O5的變化量為(140-0.35)mol七1二L05mol七1

其物質(zhì)的量的變化量為I.05mol-l；ix0.1L=0.105mol,02的變化量是其即0.0525moL

因此，放出的。2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.0525molx22.4L/mol=1.176L,B說(shuō)法不正確；

C.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，用不同物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值

之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，2viE(N2O5)=^(NO2),C說(shuō)法不正確；

D.分析表中數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)經(jīng)過(guò)1110s(600-1710,1710-2820)后N2O5的濃度會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)

的因此，N2O5的濃度由0.2乙mol?匚?變?yōu)?.12mol時(shí)，可以推測(cè)上表中的x為

(2820+1110)=3930,D說(shuō)法正確。

綜上所述，本題選D。

2.(2021?浙江)相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于物質(zhì)煙的大小比較，合理的是

A.ImolCH4(g)<lmolH2(g)B.ImolH2O(g)<2molH2O(g)

C.Imol凡0⑸>lmol氏0(1)D.ImolC(s,金剛石)>ImolC(s,石墨)

【答案】B

【詳解】

A.CHJg)和H2(g)物質(zhì)的量相同，且均為氣態(tài)，CHJg)含有的原子總數(shù)多，CH,(g)的

摩爾質(zhì)量大，所以烯值ImolCH^gAlmolHz(g),A錯(cuò)誤；

B.相同狀態(tài)的相同物質(zhì)，物質(zhì)的量越大，焙值越大，所以炳值lmolH2O(g)〈2molH2O(g),

B正確；

C.等量的同物質(zhì)，牖值關(guān)系為：S(^)>S(l)>S(s),所以燧值Imol^OGklmolH?。⑴,

C錯(cuò)誤；

D.從金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)組成上來(lái)看，金剛石的微觀結(jié)構(gòu)更有序，燧值更低，所以端值

ImolC(s,金剛石)vlmolC(s,石墨),D錯(cuò)誤；

答案為:Bo

3.(2021?廣東高考真題)反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①XfY：②Y-2Z。反應(yīng)體系中X、

Y、Z的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A.a為c(X)隨［的變化曲線

B.1時(shí),C(X)=C(Y)=C(Z)

C.L時(shí)，Y的消耗速率大于生成速率

D.L后，c(Z)=2c0-c{Y)

【答案】D

【分析】

由題中信息可知，反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①XfY；②Y—2Z。因此，圖中呈不斷減小

趨勢(shì)的a線為X的濃度c隨時(shí)間f的變化曲線，呈不斷增加趨勢(shì)的線為Z的濃度c隨時(shí)間f的

變化曲線，先增加后減小的線為Y的濃度c隨時(shí)間，的變化曲線。

【詳解】

A.X是唯一的反應(yīng)物，隨著反應(yīng)的發(fā)生，其濃度不斷減小，因此，由圖可知，a為c(X)隨，

的變化曲線，A正確：

B.由圖可知，分別代表3種不同物質(zhì)的曲線相交于4時(shí)刻,因此，％時(shí)C(X)=C(Y)=C(Z),

B正確；

C.由圖中信息可知，時(shí)刻以后，Y的濃度仍在不斷減小，說(shuō)明時(shí)刻反應(yīng)兩步仍在向正反

應(yīng)方向發(fā)生，而且反應(yīng)①生成Y的速率小于反應(yīng)②消耗Y的速率，即時(shí)Y的消耗速率大于

生成速率，C正確；

D.由圖可知，與時(shí)刻反應(yīng)①完成，X完全轉(zhuǎn)化為Y,若無(wú)反應(yīng)②發(fā)生，則c(Y)=c0,由于

反應(yīng)②Yf2Z的發(fā)生，g時(shí)刻丫濃度的變化量為q一。(丫)，變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之

比，所以Z的濃度的變化量為2[c0-c(Y)],這種關(guān)系在與后仍成立，因此，D不正確。

綜上所述，本題選D。

4.(2021?河北高考真題)室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩

個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)+N=X+Y；?M+N=X+Z,反應(yīng)①的速率可表示為反應(yīng)②的速率可

表示為V2=k2c2(M)(k]、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖，

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.0?30mhi時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為6.67xlO，mol?L」?miiri

B.反應(yīng)開(kāi)始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變

C.如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為Z

D.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大

【答案】A

【詳解】

A.由圖中數(shù)據(jù)可知，30加加時(shí)，M、Z的濃度分別為0.300molC和0.125mol-U1，則M

的變化量為0.5mol-L7L0.300mol-L-'=0.200molU1，其中轉(zhuǎn)化為Y的變化量為

0.200molU'-0.125mol-L_1=0.075mold因此，0~30min時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)

速率為0.075mol.LJ=o0025-01口而二,A說(shuō)法不正確：

30min

B.由題中信息可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②的速率之比為4，Y和Z分別為反應(yīng)①和反應(yīng)②的產(chǎn)

k2

物，且兩者與M的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同（化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1）,因此反應(yīng)開(kāi)始后，體系中Y和Z的

k,

濃度之比等于U，由于ki、k2為速率常數(shù)，故該比值保持不變，B說(shuō)法正確；

C.結(jié)合A、B的分析可知因此反應(yīng)開(kāi)始后，在相同的時(shí)間內(nèi)體系中Y和Z的濃度之比等于

^,=0.075mol?'3^因此，如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)有I的M轉(zhuǎn)化為Z,即

右0.125mol?J58

62.5%的M轉(zhuǎn)化為Z,C說(shuō)法正確；

D.由以上分析可知，在相同的時(shí)間內(nèi)生成Z較多、生成Y較少，因此，反應(yīng)①的化學(xué)反應(yīng)速

率較小，在同一體系中，活化能較小的化學(xué)反應(yīng)速率較快，故反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活

化能大，D說(shuō)法正確.

綜上所述，相關(guān)說(shuō)法不正確的只有A,故本題選A。

5.(2021?浙江高考真題)取50mL過(guò)氧化氫水溶液，在少量I存在下分解：2H202=2^0+023

在一定溫度下，測(cè)得的放出量，轉(zhuǎn)換成H2O2濃度(c)如下表：

t/min020406080

c/CmobL'1)0.800.400.200.100.050

下列說(shuō)法不正確的是

A.反應(yīng)20min時(shí)，測(cè)得。2體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

B.20?40min,消耗H2O2的平均速率為0.010mH?Llmiiri

C.第30min時(shí)的瞬時(shí)速率小于第50mhi時(shí)的瞬時(shí)速率

D.出。2分解酶或Fe2()3代替I?也可以催化分解

【答案】c

【詳解】

A.反應(yīng)20min時(shí)，過(guò)氧化氫的濃度變?yōu)?.4mol/L,說(shuō)明分解的過(guò)氧化氫的物質(zhì)的量

?(H202)=(0.80-0.40)mol/Lx0.05L=0.02mol,過(guò)氧化氫分解生成的氧氣的物質(zhì)的量

zz(02)=0.01mol,標(biāo)況下的體積V=n-Vm=0.01molx22.4L/mol=0.224L=224mL,A正確；

B.20-40min,消耗過(guò)氧化氫的濃度為。40-0.20)mol/L=0.20mol/L,則這段時(shí)間內(nèi)的平均速率

Ac0.20mol/L十.

v=—=---------------=0.01Omol/(L-min),B正確；

t20min

C.隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，過(guò)氧化氫的濃度不斷減小，某一時(shí)刻分解的過(guò)氧化氫的量也不斷減

小，故第30min時(shí)的瞬時(shí)速率大于第50min時(shí)的瞬時(shí)速率，C錯(cuò)誤；

D.「在反應(yīng)中起到催化的作用，故也可以利用過(guò)氧化氫分解酶或FezCh代替，D正確；

故答案選C。

二、多選題

6.(2021?湖南高考真題)鐵的配合物離子(用[L-Fe-H]'表示)催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理

和相對(duì)能量的變化情況如圖所示:

HCOOH

45.343.5

:一\過(guò)渡態(tài)1'i1~\過(guò)渡態(tài)2

€

0.-0

。I

目+,L-2-2

H7-

3OHI+

)On42-.6

、+O

國(guó)DUIVI

HH++

假O+

+HOZ

餐—OO0O

OU+U

年O

OH+

UO

UHX

HO+

U

H—O

O

U

H

反應(yīng)進(jìn)程

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

催化劑

A.該過(guò)程的總反應(yīng)為HC00H^=C（）2t+H2t

B.H?濃度過(guò)大或者過(guò)小，均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低

C.該催化循環(huán)中Fe元素的化合價(jià)發(fā)生了變化

D.該過(guò)程的總反應(yīng)速率由n-in步驟決定

【答案】CD

【詳解】

A.由反應(yīng)機(jī)理可知，HCOOH電離出氫離子后，HCOO與催化劑結(jié)合，放出二氧化碳，然后

催化劑

又結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣，所以化學(xué)方程式為HCOOHCO2T+H2T，故A正確；

B.若氫離子濃度過(guò)低，則反應(yīng)HITIV的反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢，若氫離子濃度過(guò)高,

則會(huì)抑制加酸的電離，使甲酸根濃度降低，反應(yīng)ITH速率減慢，所以氫離子濃度過(guò)高或過(guò)

低，均導(dǎo)致反應(yīng)速率減慢，故B正確；

C.由反應(yīng)機(jī)理可知，F(xiàn)e在反應(yīng)過(guò)程中，做催化劑，化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；

D.由反應(yīng)進(jìn)程可知，反應(yīng)IV-I能壘最大，反應(yīng)速率最慢，對(duì)該過(guò)程的總反應(yīng)起決定作用，

故D錯(cuò)誤；

故選CD。

7.（2021?湖南高考真題）已知：A（g）+2B（g）^3C（g）AH<0,向一恒溫恒容的密閉容

器中充入ImolA和3molB發(fā)生反應(yīng)，人時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)I,在f?時(shí)改變某一條件，，3時(shí)重新

達(dá)到平衡狀態(tài)U,正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡

B.J時(shí)改變的條件：向容器中加入C

C.平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)。⑴)>。⑴

D.平衡常數(shù)K：K(U)<K(I)

【答案】BC

【分析】

根據(jù)圖像可知，向恒溫恒容密閉容器中充入ImolA和3molB發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間從開(kāi)始到U

階段，正反應(yīng)速率不斷減小，匕七時(shí)間段，正反應(yīng)速率不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，t2-t3時(shí)間段,

改變條件使正反應(yīng)速率逐漸增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，t3以后反應(yīng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)，據(jù)

此結(jié)合圖像分析解答。

【詳解】

A.容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為A(g)+2B(g)U3c(g),該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，所以在

恒溫恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)始終保持不變，則容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀

態(tài)，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)圖像變化曲線可知，t2~t3過(guò)程中，12時(shí)也.瞬間不變，平衡過(guò)程中不斷增大，則說(shuō)明反

應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，且不是“突變”圖像，屬于“漸變”過(guò)程，所以排除溫度與催化劑等影響因

素，改變的條件為：向容器中加入C,B正確；

C.最初加入體系中的A和B的物質(zhì)的量的比值為1：3,當(dāng)向體系中加入C時(shí)，平衡逆向移動(dòng),

最終A和B各自物質(zhì)的量增加的比例為1：2,因此平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)。(n)>/(I),C正確;

D.平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，因該反應(yīng)在恒溫條件下進(jìn)行，所以K保持不變，D錯(cuò)誤。

故選BCO

三、原理綜合題

8.（2021?山東高考真題）2-甲氧基2甲基丁烷（TAME）常用作汽油原添加劑。在催化劑作用下,

可通過(guò)甲醇與烯點(diǎn)的液相反應(yīng)制得，體系中同時(shí)存在如圖反應(yīng):

反應(yīng)心。

ATAME

回答下列問(wèn)題：

⑴反應(yīng)I、n、m以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)a與溫度T變化關(guān)系如圖所示。據(jù)圖判斷,

A和B中相對(duì)穩(wěn)定的是一（用系統(tǒng)命名法命名）；魯?shù)臄?shù)值范圍是_（填標(biāo)號(hào)）。

⑵為研究上述反應(yīng)體系的平衡關(guān)系，向某反應(yīng)容器中加入LOmolTAME,控制溫度為353K,

測(cè)得TAME的平衡轉(zhuǎn)化率為a。已知反應(yīng)ID的平衡常數(shù)KX3=9.0,則平衡體系中B的物質(zhì)的量

為_(kāi)mol,反應(yīng)I的平衡常數(shù)及產(chǎn)一。同溫同壓下，再向該容器中注入惰性溶劑四氫吠喃稀

釋，反應(yīng)I的化學(xué)平衡將一(填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)平衡時(shí)，A與CH30H物質(zhì)

的量濃度之比c(A)：C(CH3OH)=—o

⑶為研究反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)行為，向盛有四氫吹喃的另一容器中加入一定量A、B和CH30Ho

控制溫度為353K,A、B物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線

為一(填“X”或"Y，>t=100s時(shí)，反應(yīng)m的正反應(yīng)速率丫正一逆反應(yīng)速率v逆(填“>”“V”或"=)。

0.16-\

(100,0.112)

曲線X

【答案】2-甲基-2-丁烯D0.9a10(1-電(1+4)逆向移動(dòng)1：10X

a~

<

【詳解】

(1)由平衡常數(shù)K,與溫度T變化關(guān)系曲線可知，反應(yīng)I、n、in的平衡常數(shù)的自然對(duì)數(shù)隨溫度

升高(要注意橫坐標(biāo)為溫度的倒數(shù))而減小，說(shuō)明3個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，即△"1VO、AH2

VO、AH3<0,因此，A的總能量高于B的總能量，能量越低越穩(wěn)定，A和B中相對(duì)穩(wěn)定的

是B,其用系統(tǒng)命名法命名為2-甲基-2-丁烯；由蓋斯定律可知，則

△H.

<0,因此由于放熱反應(yīng)的△”越小，其絕對(duì)值越大，則號(hào)的數(shù)值范圍是大

AH2

于1,選D。

(2)向某反應(yīng)容器中加入LOmolTAME,控制溫度為353K,測(cè)得TAME的平衡轉(zhuǎn)化率為a,則平

衡時(shí)n(TAME)=(l-a)mol,n(A)+n(B)=n(CH?OH)=amolo已知反應(yīng)HI的平衡常數(shù)&3=9.0,則

/A\=9.0,將該式代入上式可以求出平衡體系中B的物質(zhì)的量為0.9amol,n(A)=0.1amol,

\—(X

IZZ10(l-a)(l+6Z)

反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kx尸-7----v=-------7------。同溫同壓下，再向該容器中注入惰

八」a1a

性溶劑四氫吠喃稀釋，反應(yīng)I的化學(xué)平衡將向著分子數(shù)增大的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)。平衡

時(shí)，TAME的轉(zhuǎn)化率變大，但是平衡常數(shù)不變，A與CH30H物質(zhì)的量濃度之比不變，c(A)：

c(CH3OH)=0.1a：a=l:10?

(3)溫度為353K,反應(yīng)HI的平衡常數(shù)KX3=9.0,/得=9.0。由A、B物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時(shí)

間t的變化曲線可知，X代表的平衡濃度高于Y,則代表B的變化曲線為X；由母線的變化趨

H(B)0.112

勢(shì)可知，100s以后各組分的濃度仍在變化，因此，反

n(A)0.011

應(yīng)川正在向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故其正反應(yīng)速率v正小于逆反應(yīng)速率v逆，填V。

9.(2021?浙江)含硫化合物是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上的常用化學(xué)品。請(qǐng)回答：

⑴實(shí)驗(yàn)室可用銅與濃硫酸反應(yīng)制備少量SO?：

1

Cu(s)+2H2so式1)=CuSO4(s)+SO2(g)+2H2O(1)AH=-11.9kJ-moPo判斷該反應(yīng)

的自發(fā)性并說(shuō)明理由______。

(2)已知2sO2(g)+C>2(g)一^2S0a(g)AH=-198kJmo『。850K時(shí)，在一恒容密閉反

應(yīng)器中充入一定量的SO?和當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測(cè)得SO?、O?和SO?的濃度分別為

6.0x10-3mol?I/、8.0x10-3mol-I71?4.4x10-2mol-V1。

①該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為O

②平衡時(shí)so2的轉(zhuǎn)化率為。

⑶工業(yè)上主要采用接觸法由含硫礦石制備硫酸。

①下列說(shuō)法正確的是O

A.須采用高溫高壓的反應(yīng)條件使SO2氧化為SO?

B.進(jìn)入接觸室之前的氣流無(wú)需凈化處理

C.通入過(guò)量的空氣可以提高含硫礦石和SO?的轉(zhuǎn)化率

D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO］以提高吸收速率

②接觸室結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中1~4表示催化劑層。圖2所示進(jìn)程中表示熱交換過(guò)程的是

O

A.匕B.匕―a2C.a2->b2D.b2^a3E.a3->b3F.b3^a4

Ga4-^b4

100

轉(zhuǎn)

化

率

%

IIIIIIIIIIIIII；

溫度

圖2

③對(duì)于放熱的可逆反應(yīng)，某一給定轉(zhuǎn)化率下，最大反應(yīng)速率對(duì)應(yīng)的溫度稱為最適宜溫度。在

圖3中畫(huà)出反應(yīng)2sCMg）+02（g）U2so3（g）的轉(zhuǎn)化率與最適宜溫度（曲線I）、平衡轉(zhuǎn)化率

與溫度（曲線H）的關(guān)系曲線示意圖（標(biāo)明曲線I、ID。

（4）一定條件下，在NazS-H?SO’-HQ?溶液體系中，檢測(cè)得到pH時(shí)間振蕩曲線如圖4,

同時(shí)觀察到體系由澄清一渾濁一澄清的周期性變化。可用一組離子方程式表示每一個(gè)周期內(nèi)

的反應(yīng)進(jìn)程，請(qǐng)補(bǔ)充其中的2個(gè)離子方程式。

I.S2+H+=HS'

II.?；

+

m.HS-+H2O2+H=SJ+2H2O；

IV.?o

【答案】不同溫度下都能自發(fā)，是因?yàn)锳Hv0,AS>06.7'10%】0「188%C

100

轉(zhuǎn)

BDF化

；+

率HS-+4H2O2=SO+4HQ+H

%

溫度

+

S+3H2O2=SO：+2H2O+2H

【詳解】

（1）實(shí)驗(yàn)室可用銅與濃硫酸反應(yīng)制備少量SC）2的反應(yīng)為

1

Cu(s)+2H2SO4(l)=CuSO4(s)+SO2(g)+2H2O(l)A//=-11.9kJmol,由于該反應(yīng)

△“<0、AS>0,因此該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。

（2）①根據(jù)題中所給的數(shù)據(jù)可以求出該溫度下2SO2（g）+O2（g）=?O3（g）的平衡常數(shù)為

_C2(SO)(4.4x10"mol廠產(chǎn)

K331

23123=6.7xl0morL.

"C(SO2)C(O2)(6.0x1()mol-L7)x8.()x1(fmol-L7,

②平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為

C(SQJ4.4xIOrmo].匚|

xl00%=xl00%=88%；

3121

c(SO2)+c(SO3)6.0x10mol-L+4.4x10-mol-L7

（3）①A.在常壓下SO?催化氧化為SO3的反應(yīng)中，SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，工業(yè)上有采用高

壓的反應(yīng)條件，A說(shuō)法不正確；

B.進(jìn)入接觸室之前的氣流中含有會(huì)使催化劑中毒的物質(zhì)，需經(jīng)凈化處理以防止催化劑中毒，

B說(shuō)法不正確：

C.通入過(guò)量的空氣可以增大氧氣的濃度，可以使含硫礦石充分反應(yīng)，并使化學(xué)平衡

2SO2（g）+O2（g）^2SO3（^）向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此可以提高含硫礦石和SO2的轉(zhuǎn)化率;

D.SO、與水反應(yīng)放出大量的熱，在吸收塔中若采用水或稀硫酸吸收5。3,反應(yīng)放出的熱量會(huì)

使硫酸形成酸霧從而影響SO3被水吸收導(dǎo)致SO3的吸收速率減小，因此，在吸收塔中不宜采

用水或稀硫酸吸收so3,D說(shuō)法不正確。

綜上所述，相關(guān)說(shuō)法正確的是C；

②反應(yīng)混合物在熱交換氣中與原料氣進(jìn)行熱交換，在熱交換過(guò)程中，反應(yīng)混合物不與催化劑

接觸，化學(xué)反應(yīng)速率大幅度減小，故雖然反應(yīng)混合物的溫度降低，SO2的轉(zhuǎn)化率基本不變，

因此，圖2所示進(jìn)程中表示熱交換過(guò)程的是4一小、瓦―4、打一包，因此選BDF；

③對(duì)于放熱的可逆反應(yīng)2so2（g）+O2（g）=2SC>3（g），該反應(yīng)的最適宜溫度為催化劑的催化

活性最好時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，在該溫度下化學(xué)反應(yīng)速率最大，SO2的轉(zhuǎn)化率也最大；當(dāng)溫度高

于最適宜溫度后，催化劑的催化活性逐漸減小，催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響超過(guò)了溫度升

高對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，因此化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小，SO2的轉(zhuǎn)化率也逐漸減??；由于該

反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著溫度的升高，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率減?。挥捎诜磻?yīng)混合物與催化劑層的

接觸時(shí)間較少，在實(shí)際的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)反應(yīng)還沒(méi)有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故在相應(yīng)溫度下SO2的

轉(zhuǎn)化率低于其平衡轉(zhuǎn)化率。因此，反應(yīng)2so2（g）+O2（g）=2SC>3（g）的轉(zhuǎn)化率與最適宜溫度

（曲線I）、平衡轉(zhuǎn)化率與溫度（曲線II）的關(guān)系曲線示意圖可表示如下:

(4)由pH-時(shí)間振蕩曲線可知，在Na?S—H2s。4一>^02溶液體系中，溶液的pH呈先增大

后減小的周期性變化，同時(shí)觀察到體系由澄清一渾濁一澄清的周期性變化，硫化鈉與硫酸反

應(yīng)生成HS-，S2-+H+=HS-，然后發(fā)生HS-+4H2O=SO：+4凡0+T，該過(guò)程溶液的pH

基本不變，溶液保持澄清；溶液變渾濁時(shí)HS-被H2。？氧化為S,即發(fā)生

+

HS+H2O2+H=S4<+2H2O,該過(guò)程溶液的pH增大；溶液又變澄清時(shí)S又被H?。？氧化

為SO；,發(fā)生S+3H2()2=SO；-+2H2O+2H+,該過(guò)程溶液的pH在減小。因此可以推測(cè)該

過(guò)程中每一個(gè)周期內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中依次發(fā)生了如下離子反應(yīng)：S2-+H+=HS-、

_-

HS+4H2O2=SO；+4H2O+H\HS+H2O2+H+=SJ+2H2O、

-+

S+3H2O2=S04+2H2O+2Ho

10.(2021?廣東高考真題)我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前做到碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CW與

CO2重整是CO2利用的研究熱點(diǎn)之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：

a)CH4(g)+CO2(g)U2co(g)+2H2(g)

b)CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)Mh

c)CH4(g)UC(s)+2H2(g)AH3

d)2co(g)UCO2(g)+C(s)

e)CO(g)+H2(g)UH2O(g)+C(s)AH5

⑴根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)a的△"產(chǎn)(寫(xiě)出一個(gè)代數(shù)式即可)。

(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列說(shuō)法正確的有o

A.增大CO2與CH』的濃度，反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加

B.移去部分C(s),反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動(dòng)

C.加入反應(yīng)a的催化劑，可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率

D.降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)a~e的正、逆反應(yīng)速率都減小

(3)一定條件下，CH,分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分步進(jìn)行，其中，第

_______步的正反應(yīng)活化能最大。

⑷設(shè)為相對(duì)壓力平衡常數(shù)，其表達(dá)式寫(xiě)法：在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中，用相對(duì)分壓代替濃

度。氣體的相對(duì)分壓等于其分壓(單位為kPa)除以內(nèi)(p°=100kPa)。反應(yīng)a、c、e的EK；

yXlO3/^1

①反應(yīng)a、c、e中，屬于吸熱反應(yīng)的有(填字母)。

②反應(yīng)c的相對(duì)壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為K；=o

③在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下、原料組成為/i(CO2):/i(CH4)=l:K初始總壓為lOOkPa的恒容密閉

容器中進(jìn)行反應(yīng)，體系達(dá)到平衡時(shí)的分壓為40kPa。計(jì)算CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，寫(xiě)出計(jì)算過(guò)

程C

(5)COz用途廣泛，寫(xiě)出基于其物理性質(zhì)的一種用途，?

（四）

【答案】?jī)?十AH3-或-AD44ac

冷凍劑

【分析】

根據(jù)蓋斯定律計(jì)算未知反應(yīng)的反應(yīng)熱；根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)立衡的因素判斷反應(yīng)速

率的變化及轉(zhuǎn)化率的變化；根據(jù)圖像及曲線高低判斷反應(yīng)進(jìn)程和活化能的相對(duì)大小；根據(jù)平

衡時(shí)反應(yīng)物的分壓計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率；根據(jù)CO2的物理性質(zhì)推測(cè)CO2的用途。

【詳解】

(I)根據(jù)題目所給出的反應(yīng)方程式關(guān)系可知，a=b+c-e=c-d,根據(jù)蓋斯定律則有

AHi=A〃2+A也尸:

(2)A.增大CO2和CH4的濃度，對(duì)于反應(yīng)a、b、c來(lái)說(shuō)，均增大了反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)的正反

應(yīng)速率增大，A正確；

B.移去部分C(s),沒(méi)有改變反應(yīng)體系中的壓強(qiáng)，反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率均不變，平衡不移動(dòng)，

B錯(cuò)誤；

C.催化劑可以同等條件下增大正逆反應(yīng)速率，只能加快反應(yīng)進(jìn)程，不改變反應(yīng)的平衡狀態(tài)，

平衡轉(zhuǎn)化率不變，c錯(cuò)誤；

D.降低溫度，體系的總能量降低，正、逆反應(yīng)速率均減小，D正確：

故答案選AD：

(3)由圖可知，反應(yīng)過(guò)程中能量變化出現(xiàn)了4個(gè)峰，即吸收了4次活化能，經(jīng)歷了4步反應(yīng)；

且從左往右看4次活化能吸收中，第4次對(duì)應(yīng)的峰最高，即正反應(yīng)方向第4步吸收的能量最多,

對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)活化能最大。

(4)①隨著溫度的升高，反應(yīng)a和c的InK；增大，說(shuō)明K；的數(shù)值增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)

行，反應(yīng)a和c為吸熱反應(yīng)，同理反應(yīng)e的InK；減小，說(shuō)明K；的減小，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)

行，反應(yīng)e為放熱反應(yīng)，故答案為ac；

（P（H2）

②用相對(duì)分壓代替濃度，則反應(yīng)c的平衡常數(shù)表達(dá)式K；Po

p。

H

(P(2))2

③由圖可知,A處對(duì)應(yīng)反應(yīng)c的InK；=0,=1?解方程的p2(H2)=p(CH),

即AS=4

P(P(CH4))

P。

已知反應(yīng)平衡時(shí)p(H2)=40kPa,則有p(CH4)=16kPa,且初始狀態(tài)時(shí)p(CH)=—x100kPa=50kPa,

41+1

SOkP*!16kP*i

故CH的平衡轉(zhuǎn)化率為X1OO%=68%；

450kPa

(5)固態(tài)CO?即為干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性質(zhì).

【點(diǎn)睛】

本題難點(diǎn)在于K；與，關(guān)系曲線的判斷,在曲線中斜率為正為放熱反應(yīng),斜率為負(fù)為吸熱反應(yīng)。

VT

11.(2021?全國(guó)高考真題)一氯化碘(IC1)是一種鹵素互化物，具有強(qiáng)氧化性，可與金屬直接反

應(yīng)，也可用作有機(jī)合成中的硬化劑C同答下列問(wèn)題：

(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體，由于性質(zhì)相似，Liebig誤認(rèn)為是ICL從而錯(cuò)過(guò)了

一種新元素的發(fā)現(xiàn)，該元素是0

⑵氯伯酸領(lǐng)(BaPtCj固體加熱時(shí)部分分解為BaCl?、Pt和。？，376.8C時(shí)平衡常數(shù)

42

Kp=1.0xl0Pa,在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過(guò)量BaPtCL，抽真空后，通過(guò)一支管通入碘

蒸氣(然后將支管封閉)，在376.8七，碘蒸氣初始?jí)簭?qiáng)為20.0kPa。376.8C平衡時(shí)，測(cè)得燒瓶

中壓強(qiáng)為32.5kPa,則p?=kPa,反應(yīng)2ICl(g)=C"g)+l2(g)的平衡常數(shù)

K=例出計(jì)算式即可)。

(3)McMorris測(cè)定和計(jì)算了在136~180'C范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)。

2NO(g)+2ICl(g)U2NOCl(g)+I2(g)Kpl

2NOCl(g)^2NO(g)+Cl2(g)Kp2

得到lgKpl~*和IgK^~均為線性關(guān)系，如下圖所示:

Z4名工2

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