化学反应速率与化学平衡的综合应用习题/试题/练习题/测试题及答案-高中化学-组卷网

2024·山东济南·一模

多选题 | 适中(0.65) |

化学平衡常数的有关计算化学平衡题中基于图表数据的相关计算化学反应速率与化学平衡的综合应用

解题方法

化学平衡常数的计算

1 . 苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用如下反应来制备：

。在T₁℃、10MPa反应条件下，向甲、乙、丙三个容器中分别通入n(乙苯)：n(N₂)为1∶1、1∶4、1∶9的混合气体，发生上述反应，测得乙苯转化率随时间变化如表所示。

	10min	20min	30min	40min	50min
甲	20.5%	39.0%	54.5%	60.0%	60.0%
乙	23.5%	44.5%	61.0%	66.8%	x
丙	25.0%	45.5%	63.8%	74.0%	80.0%

下列说法正确的是

A．20min内，乙苯的平均反应速率

从大到小的顺序是丙>乙>甲

B．若其他条件不变，把容器甲改为恒容容器，则平衡转化率变小

C．T₁℃时，该反应的

D．50min时，容器丙中的反应已达到平衡状态

2024-04-08更新 | 283次组卷 | 1卷引用：山东省济南市2023-2024学年高三下学期3月模拟（一模)考试化学试题

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23-24高二上·广东惠州·期中

解答题-原理综合题 | 较易(0.85) |

化学反应速率计算化学平衡常数的有关计算化学反应速率与化学平衡的综合应用

解题方法

热化学与化学平衡

2 . Ⅰ.在密闭容器中充入2molN₂和6molH₂，容器体积为5L，在一定温度下催化反应N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g)，NH₃的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

(1)①前3min内平均反应速率：v(H₂)=______；
②平衡时，N₂的转化率为_______；反应前后压强之比P_前：P_后=______。
③在此温度下，上述反应平衡常数K=______。
Ⅱ.工业上可利用CO或CO₂来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K₁、K₂、K₃)如下表所示：

化学反应	平衡常数符号	平衡常数值
化学反应	平衡常数符号	500℃	700℃	800℃
①2H₂(g)+CO(g)=CH₃OH(g) △H₁	K₁	2.5	0.34	0.15
②CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) △H₂	K₂	1.0	1.70	2.52
③CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g)△H₃	K₃

请回答下列问题：
(2)根据反应①与②可推导出K₃=________(用K₁、K₂表示)；△H₃_____0(用“>”或“<”表示)；
(3)下列图像符合反应③的是_______。

A．	B．
C．	D．

2024-04-08更新 | 27次组卷 | 1卷引用：广东省惠州一中实验学校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题

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23-24高二上·浙江·阶段练习

解答题-原理综合题 | 适中(0.65) |

活化能及其对反应速率的影响化学平衡常数的有关计算化学反应速率与化学平衡的综合应用反应进行方向判据的应用

解题方法

热化学与化学平衡

3 .

的资源化利用对碳循环经济技术的发展具有重要意义。
Ⅰ．利用

和

制备合成气(CO、

)，反应分两步进行：
反应①

反应②

有关物质的相对能量与反应历程的变化如图所示[

为吸附性活性炭]：

(1)总反应

能自发进行的条件为_______。
(2)总反应速率由反应_______(填“①”或“②”)决定，增加

的浓度，_______(填“能”或“不能”)显著提升总反应的速率。
Ⅱ．工业上可利用

生产燃料甲醇。该过程发生下列反应：
反应③

反应④

在5MPa的恒压反应器中，按照

投料，测得体系中平衡时

和CO的选择性及

的平衡转化率随温度的变化如图所示(选择性：转化的

中生成

或CO的百分比)。

(3)在425℃~675℃范围内(其他条件不变)，

的平衡转化率随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因：_______，_______。
(4)下列说法正确的是_______(填字母)。

A．曲线Ⅱ代表CO的选择性随温度的变化

B．温度越低，越有利于工业生产

C．上述反应条件下，

的平衡转化率等于

的平衡转化率

D．原料气中掺入适量CO能提高

的产率

(5)反应④在545K时的平衡常数

_______。
(6)结合上图，在下图中画出

的平衡产率随温度的变化曲线_______(标出B点坐标)。

2024-04-03更新 | 26次组卷 | 1卷引用：浙江省强基联盟2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题

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23-24高三上·四川绵阳·阶段练习

解答题-原理综合题 | 适中(0.65) |

催化剂对化学反应速率的影响化学平衡常数的有关计算化学反应速率与化学平衡的综合应用电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断

解题方法

热化学与电化学热化学与化学平衡

4 .

的资源化利用是实现碳中和的重要途径。
Ⅰ．热化学法处理

。

加氢制

的反应为：

(1)该反应能自发进行的主要原因是___________。
(2)该反应的正逆反应速率可分别表示为

，

，其中

、

为速率常数。如图所示能够代表

的曲线为___________(填“

”“

”或“

”)；若该反应的化学平衡常数

，那么发生该反应的温度___________

(填“>”、“<”或“=”)。

(3)在

下，将

按物质的量之比为

充入密闭容器，

的平衡转化率为

，此时平衡常数

___________

。
(4)实际合成反应时，也会有

等生成。在恒压条件下

的体积比为

反应时，在催化剂作用下反应相同时间所测得的

选择性和产率随温度的变化如图所示：

①合成

最适宜的温度为___________
②在

范围内随着温度的升高，

的产率迅速升高的原因是___________。
Ⅱ．回收利用工业废气中的

和

，实验原理示意图如下。

(5)反应后装置b中溶液

___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，装置b中的总反应的离子方程式为___________。

2024-03-17更新 | 50次组卷 | 1卷引用：四川省绵阳东辰高级中学2023-2024学年高三上学期第4学月考试理科综合试题

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23-24高二上·浙江杭州·期末

解答题-原理综合题 | 较易(0.85) |

热化学方程式书写及正误判断化学反应速率与化学平衡的综合应用盐的水解常数

名校

解题方法

热化学与化学平衡化学平衡与电解质溶液

5 . 完成下列问题
(1)已知

和

反应过程中能量变化如图所示：

写出此反应的热化学方程式_____。
(2)已知

时，

的电离平衡常数为：

，用离子方程式解释

溶液呈碱性的原因_____，计算

时

溶液中

的水解平衡常数

_____。
(3)氢气用于工业合成氨

，一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的

和

反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示。

下列说法正确的是_____。

A．

时刻改变的条件是增加反应物浓度，增加活化分子百分数，加快了反应速率

B．

时刻改变的条件是加入催化剂，催化剂可降低活化能，加快了反应速率

C．

时刻改变条件可能为降压

D．

时刻

的转化率最大

2024-03-15更新 | 60次组卷 | 1卷引用：浙江省杭州市浙江大学附属中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题

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23-24高三上·上海金山·期中

解答题-原理综合题 | 困难(0.15) |

反应速率的调控作用化学平衡常数的有关计算化学反应速率与化学平衡的综合应用反应进行方向判据的应用

名校

解题方法

化学反应进行方向的判定化学平衡常数的计算

6 . 工业合成氨对粮食增产、增加人口具重要价值。1913年，Haber－Bosch发明的催化合成氨技术实现了工业化生产：N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g)，298K时反应相关数据如表所示：

ΔH(kJ·mol^－¹)	－92.2
ΔS(J·K^－¹·mol^－¹)	－198.2

已知：化学反应吉布斯自由能变化量ΔG=ΔH －TΔS (通常温度区间，ΔH和ΔS可视为常量)，ΔG与压力平衡常数K_p的关系为：lgK_p =

,Kp为压力平衡常数；R为气体摩尔常数8.314 J·K^－¹· mol^－¹；T为热力学温度，单位：K。
(1)298K时，合成氨反应______(选填“能”或“不能”)自发进行，理由是___________。
(2)实验研究表明，特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为： ν=kc(N₂)·c^1.5(H₂)·c^－¹(NH₃)，下列措施不能提高反应速率的是______。
A．适度增加氮气的浓度                                                          B．适度增加氢气的浓度
C．及时将产物氨气分离出反应体系                                          D．适度提高反应温度
E．在低压下进行反应                                                              F．加入铁催化剂
(3)T℃下，设反应N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g)的平衡常数为K，反应NH₃(g)

N₂(g)+

H₂(g)的平衡常数为

，则K与

之间的关系是________。298K时，合成氨反应的压力平衡常数K_p(298K )=______(保留2位有效数字)；向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1：1的N₂和H₂混合气体，初始压强为30MPa，在不同催化剂作用下反应，相同时间内H₂的转化率随温度的变化如图所示，b点v_正_____v_逆(填“>”、“<”或“=”)。图中a点混合气体平均相对分子质量为18.75，a点对应温度(T₄)下反应的平衡常数K_p=______(保留两位有效数字，K_p为以分压表示的平衡常数，分压=总压

物质的量分数)，由此知T₄______298K，(选填“>”、“<”或“=”)。

(4)格哈德·埃特尔证实氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

下列关于合成氨反应的叙述中错误的是________。

A．过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成

B．催化剂能改变化学反应的历程，使反应物化学键更易断裂，活化分子百分比增多

C．过程①③④会放出能量，过程②需吸收能量

D．常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成

(5)合成氨工业中，原料气(N₂、H₂及少量CO、NH₃的混合气)在进入合成塔前要经过铜氨溶液处理以除去 CO，反应为：[Cu(NH₃)₂]²⁺+CO+NH₃

[Cu(NH₃)₃CO]²⁺ ΔH<0。
①铜氨溶液吸收CO的适宜生产条件是_________。
②吸收CO后的铜氨溶液经过适当处理再生，恢复其吸收 CO的能力，可循环使用，铜氨溶液再生的适宜条件是_________。

2024-03-09更新 | 229次组卷 | 1卷引用：上海市金山中学2023-2024学年高三上学期期中化学试题

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2024·河北·一模

单选题 | 较易(0.85) |

化学反应速率计算活化能及其对反应速率的影响化学反应速率与化学平衡的综合应用

名校

解题方法

考查图像分析与文字表述根据化学平衡图像进行相关计算

7 . 某密闭容器中含有X和Y，同时发生以下两个反应：①

；②

。反应①的正反应速率

，反应②的正反应速率

，其中

为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度

随时间

变化的曲线如图所示。下列说法正确的是

A．

时，正反应速率

B．

内，X的平均反应速率

C．若升高温度，

时容器中

的比值减小

D．反应①的活化能大于反应②

2024-03-08更新 | 358次组卷 | 3卷引用：2024届河北省各市高三下学期一模联考化学试题

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23-24高二上·湖南邵阳·期末

单选题 | 适中(0.65) |

与物质百分含量变化有关图像的分析化学反应速率与化学平衡的综合应用

名校

解题方法

考查图像分析与文字表述

8 . 图像对应的叙述正确的是

A．图甲：A的平衡转化率为

B．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数减小

C．图乙：

时刻改变的条件只能是加入催化剂

D．图丁：该正向反应在任何温度下都能自发进行

2024-02-25更新 | 96次组卷 | 1卷引用：湖南省邵东市第三中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试化学试卷

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23-24高二上·江苏连云港·阶段练习

填空题 | 较易(0.85) |

化学反应速率计算化学平衡的移动化学反应速率与化学平衡的综合应用

解题方法

热化学与化学平衡

9 . 向一个固定体积的密闭容器充入2molA和1molB，发生如下反应：2A(g)+B(g)

3C(g)+D(g)，2分钟后，反应达到平衡，C的浓度为1.2mol/L。
(1)用A表示2分钟内平均反应速率为_______。
(2)容器温度升高，平衡时混合气体的平均相对分子质量减小，则正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)增大B的转化率，可采取的措施是_______(用序号填空)
① 加入A ② 升高温度 ③ 加压 ④ 再加入1.6molA+0.8molB ⑤ 将C分离出容器
(4)若在一体积可变的容器中，该反应达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如下图，a点改变的条件可能是_______；若升高温度时，请将反应速率变化情况画在c-d处_______。