2021高考真题汇编——反应速率、化学平衡

2021高考真题汇编—反应速率、化学平衡
1.（2021·湖南）常温下，用0.1000mol⋅L−1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol⋅L−1三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。

下列判断错误的是（）
A.该NaX溶液中：c(Na+)>c(X−)>c(OH−)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数：K a(HX)>K a(HY)>K a(HZ)
C.当pH=7时，三种溶液中：c(X−)=c(Y−)=c(Z−)
D.分别滴加20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合：c(X−)+c(Y−)+c(Z−)=c(H+)−c(OH−)
2.（2021·湖南）铁的配合物离子(用[L−Fe−H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法错误的是（）
A.该过程的总反应为
B.H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化
D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
3.（2021·河北）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X +Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2
为速率常数)。

反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是（）
A.0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10−8mol•L−1•min−1
B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
4.（2021·浙江）实验测得10mL0.50mol·L−1NH4Cl溶液、10mL0.50mol·L−1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。

已知25℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10−5。

下
列说法错误的
．．．是（）
A.图中实线
．．表示pH随温度的变化
．．表示pH随加水量的变化，虚线
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度0.50x mol·L−1，溶液pH变化值小于lgx
C.随温度升高，K w增大，CH3COONa溶液中c(OH−)减小，c(H+)增大，pH减小
D.25℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中：c(Na+)−c(CH3COO−)=c(Cl−)−c(NH4+)
5.（2021·浙江）取50mL过氧化氢水溶液，在少量I−存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。

在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
t/min020406080
c/(mol·L−1)0.800.400.200.100.050
下列说法错误的是（）
A.反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)
B.20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L−1·min−1
C.第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I−也可以催化H2O2分解
6.（2021·浙江）在298.15K、100kPa条件下，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=−92.4kJ·mol−1，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K−1·mol−1。

一定压强下，1mol反应中，反应物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是（）
7.（2021·湖南，多选题）已知：A(g)+2B(g)⇌3C(g)ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol A和3mol B发生反应，t1时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是（）
A.容器内压强不变，表明反应达到平衡
B.t2时改变的条件：向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数φ：φ(II)>φ(I)
D.平衡常数K：K(II)<K(I)
8.（2021·湖南）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。

方法I：氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键N≡N H−H N−H
键能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8
一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。

回答下列问题：
（1）反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)ΔH=________kJ⋅mol−1；
（2）已知该反应的ΔS=198.9J⋅mol−1⋅K−1，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)
A.25℃
B.125℃
C.225℃
D.325℃
（3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。

在一定温度和催化剂的条件下，将0.1mol NH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。

①若保持容器体积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)= ___________mol⋅L−1⋅min−1(用含t1的代数式表示)
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示)，理由是____________________________________________；③在该温度下，反应的标准平衡常数KΘ=_________________。

(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)⇌gG(g)+hH(g)，KΘ=(p G pΘ)g⋅(p H pΘ)h
(p D pΘ)d⋅(p E pΘ)e，其中pΘ=100kPa，p G、p H、p D、p E为各组分的平衡分压)。

方法Ⅱ：氨电解法制氢气
利用电解原理，将氮转化为高纯氢气，其装置如图所示。

（4）电解过程中OH−的移动方向为_________________(填“从左往右”或“从右往左”)；
（5）阳极的电极反应式为____________________________________________。

9.（2021·全国乙卷）一氯化碘（ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。

回答下列问题：
（1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现。

该元素是_________________。

（2）氯铂酸钡（BaPtCl4)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃时平衡常数K‘p=1.0×104Pa2。

在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl4，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气（然后将支管封闭）。

在376.8℃，碘蒸气初始压强为20.0kPa.376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa，则P ICl=________________kPa，反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的平衡常数K=______________________（列出计算式即可）.
（3）McMorris测定和计算了在136−180℃范围内下列反应的平衡常数K P：
2NO(g)+2ICl(g)⇌2NOCl(g)+I2(g)K P1
2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g)K P2
得到lgK P1∼1T和lgK P2∼1T均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”）.
②反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的K=_________________（用K P1、K P2表示），该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程____________________________________.
（4）Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为：NOCl+hv→NOC*
NOCl+NOCl*→2NO+Cl2
其中hv表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。

可知，分解1mol的NOCl需要吸收______mol 的光子。

10.（2021·浙江）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品，氯气是实验室和工业上的常用气体。

请回答：
（1）电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是____________________________________________。

（2）下列说法错误的
．．．是_______________。

A.可采用碱石灰干燥氯气
B.可通过排饱和食盐水法收集氯气
C.常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中
D.工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸
（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：
Cl2(g)Cl2(aq)K1=c(Cl2)/p
Cl2(aq)+H2O(l)H+(aq)+Cl−(aq)+HClO(aq)K2
其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。

①Cl2(g)Cl2(aq)的焓变ΔH1________0。

(填”>”、“=”或“<”)
②平衡常数K2的表达式为K2=_______________________。

③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=___________________。

(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离)
（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为；
I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH I=181mol·L−1，K I=−3.4×10−29
II.2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH II=−221mol·L−1，K II=1.2×1048
结合数据说明氯化过程中加碳的理由____________________________________________。

（5）在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。

反应物起始浓度均为0.5mol·L−1，反应30min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。

保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是______。

A.适当提高反应温度
B.改变催化剂
C.适当降低反应温度
D.改变反应物浓度。