冲刺2021高考化学押题训练（八）化学反应速率与化学平衡

冲刺2021高考化学押题训练（八）化学反应速率与化学平衡
教材科目：化学
试卷分类：高考
文件类型：.doc
发布时间：2026-04-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 综合题

详细信息

碳及其化合物在有机合成、溶液分析、电化学等方面，都有着重要应用。结合下列提供素材回答相关问题：

（1） Ⅰ.天然气催化制备二甲醚( $\text{[math]}$ ，熔点： $\text{[math]}$ ，沸点： $\text{[math]}$ )的反应如下：
① $\text{[math]}$

由合成气——水煤气也可以分两步制备二甲醚

② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$

已知：

物质

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

燃烧热 $\text{[math]}$

890.3

1453

并且 $\text{[math]}$ 液态水变成气态水吸收 $\text{[math]}$ 的热量。则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2）若在恒温恒容的密闭容器中，按 $\text{[math]}$ 的起始量进行反应①，下列能说明反应①达到化学平衡状态的是(填字母序号)。
a．反应容器中二甲醚的百分含量不变      b．混合气体的密度不变

c． $\text{[math]}$ 不变      d．分压平衡常数 $\text{[math]}$ 不变

e． $\text{[math]}$       f．混合气体的压强不变
（3）采用一种新型的催化剂(主要成分是 $\text{[math]}$ 的合金)，利用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 制备二甲醚。观察图1回答问题。催化剂中 $\text{[math]}$ 约为时最有利于二甲醚的合成。
（4）图2为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为。
（5） Ⅱ．以合成气为原料可以合成甲醇。
在体积可变的密闭容器中投入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在不同条件下发生反应： $\text{[math]}$ 。实验测得 $\text{[math]}$ 的物质的量随温度、压强的变化如图3所示。

①该反应自发进行的条件是(填“低温”、“高温”或“任意温度”)。

② $\text{[math]}$ 时，压强为 $\text{[math]}$ 反应平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率为；压强： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“＞”、“＜”或“=”)。

③反应速率：N点 $\text{[math]}$ M点 $\text{[math]}$ (填“＞”、“＜”或“=”)。

④若压强为 $\text{[math]}$ 、在 $\text{[math]}$ 恒容密闭容器中进行上述反应(起始投料不变)，在不同温度下上述反应的平衡常数的对数 $\text{[math]}$ 如图4所示。则温度为 $\text{[math]}$ 时，平衡常数 $\text{[math]}$ (保留三位小数)，B、C、D、E四点中能正确表示该反应的 $\text{[math]}$ 与T的关系的点为。

2. 综合题

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明代《天工开物》记载了“火法”炼锌方法：“炉甘石(碳酸锌)十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，…，发火煅红，…，毁罐取出，即倭铅也”。现代工业开发了用NH₃—NH₄Cl水溶液浸出氧化锌烟灰(主要成分为ZnO 、Pb、CuO和As₂O₃)制取高纯锌的工艺流程如图所示。

已知浸出液含[Zn(NH₃)₄]²⁺、[Cu(NH₃)₄]²⁺、AsCl $\text{[math]}$ 。

（1）《天工开物》记载的炼锌方法要求罐体用泥封严，目的是。
（2）滤渣1的主要成分是(填化学式)。一段时间内锌浸出率与温度的关系如图所示，分析出现该现象的原因。
（3） “氧化除杂”的目的是将AsCl $\text{[math]}$ 转化为As₂O₅胶体，再经吸附聚沉除去，溶液始终接近中性，该反应的离子方程式是。
（4） “电解”含[Zn(NH₃)₄]²⁺的溶液，阴极电极反应式是。阳极区产生一种无色无味的气体，将其通入滴有KSCN的FeCl₂溶液中，无明显现象，该气体是(填化学式)。
（5） ZnCl₂溶液在T₁℃水解可得某碱式盐，取11.38g该碱式盐，T₂℃完全水解后并煅烧，可得纯氧化锌8.1g。则该碱式盐的化学式为。

3. 综合题

详细信息

据统计，约有90%以上的工业过程中需要使用催化剂，因此，对催化剂的研究已成为重要课题。

（1） I.结合实验与计算机模拟结果，研究了N₂与H₂在固体催化剂表面合成NH₃的反应历程。图示为反应历程中的势能面图(部分数据省略)，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

氨气的脱附是(填“吸热”或“放热”)过程，合成氨的热化学方程式为。
（2）当使用铁催化剂时，合成氨的速率方程式为w = k₁•p(N₂) $\text{[math]}$ -k₂ $\text{[math]}$ ，其中w为反应的瞬时总速率，等于正反应速率和逆反应速率之差，k₁、k₂是正、逆反应速率常数，则合成氨反应N₂＋3H₂ $\text{[math]}$ 2NH₃的平衡常数K_p=(用k₁、k₂表示)。
（3）在使用同一催化剂时，将2.0molN₂和6.0molH₂通入体积为1L的密闭容器中，分别在T₁和T₂温度下进行反应。曲线A表示T₂时n(H₂)的变化，曲线B表示T₁时n(NH₃)的变化，T₂时反应到a点恰好达到平衡。

①T₂温度下反应进行到某时刻，测得容器内气体的压强为起始时的80%，则此时v(正)v(逆)(填“>”、“＜”或“=”)。

②能否由图中数据得出温度T₁>T₂ ，试说明理由。

（4） Ⅱ.用催化剂Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5催化CO₂加氢合成乙烯的过程中，还会生成CH₄、C₃H₆、C₄H₈等副产物，若在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性(选择性指的是转化的CO₂中生成C₂H₄的百分比)。在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO₂转化率和各产物的物质的量分数如下表：

助剂	CO₂转化率(%)	各产物在所有产物中的占比(%)
助剂	CO₂转化率(%)	C₂H₄	C₃H₆	其他
Na	42.5	35.9	39.6	24.5
K	27.2	75.6	22.8	1.6
Cu	9.8	80.7	12.5	6.8

欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5中添加助剂效果最好；加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是。

4. 单选题

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蓝天保卫战—持续三年的大气治理之战，其中低成本、高效率处理SO₂、NO₂等大气污染物一直是化学研究的重点课题，研究它们的性质、制备在工业生产和环境保护中有着重要意义。一种处理SO₂、NO₂的研究成果，其反应原理为（）SO₂(g)+NO₂(g)=SO₃(g)+NO(g) ΔH₁=-41.8kJ·mol^-1 ，标准状况下，SO₂(g)+NO₂(g)=SO₃(s)+NO(g) ΔH_2.下列有关说法错误的是

A . 该反应的ΔS>0 B . ΔH₂<-41.8kJ·mol^-1 C . SO₂的生成速率和NO₂的消耗速率相等说明该反应达到平衡状态 D . 标准状况下，该反应中每生成22.4L NO转移电子的数目约等于2×6.02×10²³

5. 综合题

详细信息

汽车尾气中NOx(NO、NO₂等)是形成雾霾及硝酸型酸雨的大气污染物之一、

（1） ①尿素［CO(NH₂)₂]在一定条件下可以直接还原NO生成N₂ ，发生反应的化学方程式为。
②尿素水溶液高于160℃时水解生成NH₃和CO₂ ，可作为处理NO反应的氨源。通过调整尿素喷入量与汽车尾气流速，得到相同时间内不同投料比［n(尿素)/n(NO)]时NO的转化率随温度变化的a、b的两条曲线如图1所示。

i.曲线a和曲线b，投料比较大的曲线是。(选填“a”或“b”)

ii.当200℃<T<450℃时，NO的转化率随温度升高而增大，原因时温度升高，，反应速率加快。
（2）在催化剂Rh表面CO还原NO基元反应机理路径如图2表示，两个N(s)结合生成的N₂称为β-N₂ ， N₂O(s)解离生成的N₂称为δ-N₂ ，基元反应速率随温度的变化关系如图3所示。

下列说法正确的是_______(填写字母序号)

A . 在催化剂表面NO的吸附并解离是反应发生的先决条件 B . 在催化剂表面CO₂的及时脱附有利于反应的进行 C . 当温度超过625K时，生成的N₂主要是由CO还原N₂O生成的 D . 当温度低于530K时，发生的主要反应为2NO+CO=N₂O+CO₂ E . 寻找低温下高效的催化剂控制汽车尾气的污染是未来研究的方向
（3）利用汽车燃油不完全燃烧产物中的CO、HC(还原性的碳氢化合物)作还原剂，在三元催化器作用下可高效去除汽车尾气中的NO_x。已知：可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比。CO、HC及NO_x转化效率随空燃比的变化关系如图4表示。当空燃比>15时，NO_x转化率降低，其可能原因是。

6. 多选题

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在恒容密闭容器中发生反应：4HCl(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2Cl₂(g)+2H₂O(g)。下列有关说法正确的是（）

体积

投料

200℃时

HCl平衡转化率

400℃时

HCl平衡转化率

容器I

4mol HCl(g)、1mol O₂(g)

90%

75%

容器II

Xmol HCl(g)、2mol O₂(g)

α₁

α₂

A . 该反应的ΔH>0 B . 400℃时，该反应的平衡常数的值为 $\text{[math]}$ C . 400℃时，若X >8，则α₂>75% D . 400℃时，向容器I平衡体系中再加入1molO₂(g)和1molCl₂(g)，此时v (正)> v (逆)

7. 综合题

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实验室以天青石精矿(主要含SrSO₄ ，还含有少量SiO₂、CaSO₄、BaSO₄)为原料制取SrSO₄ ，其实验流程如下：

（1）室温下，反应SrSO₄(s)＋CO $\text{[math]}$ (aq) $\text{[math]}$ SrCO₃(s)＋SO $\text{[math]}$ (aq)达到平衡，则反应的平衡常数为[K_sp(SrSO₄)＝3.2×10⁻⁷ ， K_sp(SrCO₃)＝5.6×10⁻¹⁰]。
（2）浸取天青石精矿时，向NH₄HCO₃溶液中加入适量浓氨水的目的是。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时，温度过高将会导致SrSO₄的转化率下降，其原因是。
（3） “焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)₂溶液。判断SrO粗品已经浸取完全的方法：。
（4） “沉淀”过程中除得到SrSO₄外，还得到一种可循环利用的物质，该物质为。
（5）将SrSO₄与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰(SrS)。
①写出生成SrS的化学反应方程式：。

②设计以黑灰为原料，制取SrSO₄的实验方案：。

(已知：SrS易溶于水，易水解。水浸时的浸取率随温度变化如下图。实验中锶元素需充分转化SrSO₄ ，必须使用的试剂：蒸馏水、3mol·L^－¹H₂SO₄和NaOH溶液)。

8. 多选题

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丙酮是重要的有机合成原料，可以由过氧化氢异丙苯合成。其反应为：

，为了提高过氧化氢异丙苯的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的初始浓度为x mol·L^-1 ，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法正确的是（）

A . a、c 两点丙酮的物质的量浓度相等 B . b、c两点的逆反应速率：v(b)<v(c) C . 100 ℃时，0～5 h 之间丙酮的平均反应速率为 0.14x mol·L^-1·h^-1 D . 若b点处于化学平衡，则120℃时反应的平衡常数 $\text{[math]}$

9. 综合题

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一种从阳极泥(主要成分为 Cu、Ag、Pt、Au、Ag₂Se和Cu₂S等)中回收 Se和贵重金属的工艺流程如下图所示。

已知：①该工艺中萃取与反萃取原理为： $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$ 易与 Ag⁺形成配离子： $\text{[math]}$ ，常温下该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

（1） “焙烧”产生的SO₂与 SeO₂的混合烟气可用水吸收制得单质 Se，该反应的化学方程式为。
（2） “滤渣Ⅰ”的主要成分是；“酸浸氧化”中通入氧气的目的是。
（3） “反萃取剂”最好选用(填化学式)溶液。
（4） “溶浸”中发生的反应为 $\text{[math]}$ ，该反应的平衡常数K'=。[已知 $\text{[math]}$ ]
（5） “滤液IV”中含有 Na₂SO₃ ，则“还原”中发生反应的离子方程式为；“滤液 IV”可返回“溶浸”工序循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低，原因是(试用平衡原理解释)。

10. 综合题

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二甲醚(CH₃OCH₃)被称为“21世纪的清洁燃料”。以 CO₂、H₂为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下：

I. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

Ⅱ. $\text{[math]}$

回答下列问题：

（1）反应 $\text{[math]}$ 的△H=。
（2）在压强、CO₂和H₂的起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ，实验测得 CO₂平衡转化率和平衡时 CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如图所示。

已知： $\text{[math]}$ 的选择性= $\text{[math]}$ ×100%。其中表示平衡时 $\text{[math]}$ 的选择性的是曲线(填"①"或"②")；温度高于 300℃时，曲线②随温度升高而升高的原因是；为同时提高 CO₂的平衡转化率和平衡时 $\text{[math]}$ 的选择性，应选择的反应条件为(填标号)。

a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
（3）也可以利用甲醇脱水制备二甲醚： $\text{[math]}$ 。已知： $\text{[math]}$ ，其中 K_p为以分压表示的平衡常数，T 为热力学温度。
①为提高 CH₃OCH₃的平衡产率，可以采取的措施有(任写一条)。

②473 K时，在密闭容器中加入一定量 CH₃OH(g)，采用合适的催化剂进行反应，达到平衡时体系中 CH₃OCH₃(g)的物质的量分数为(填标号)。

a.＜ $\text{[math]}$ b. $\text{[math]}$ c. $\text{[math]}$ ~ $\text{[math]}$ d. ＞ $\text{[math]}$
（4）对于反应 $\text{[math]}$ ，反应速率v=v_正-v_逆=k_正p(CO₂)·p(H₂)-k_逆p(CO)·p(H₂O)，其中k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①降低温度，k_正-k_逆(填"增大"、"减小"或"不变")；

②在TK、101kPa下，按照 $\text{[math]}$ 投料，CO₂转化率为50%时， $\text{[math]}$ ，用气体分压表示的平衡常数 K_p=。

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