2026苏教版高考化学一轮复习配套热练大单元6高考特训15化学反应速率与化学平衡综合word版含答案解析

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高考特训15　化学反应速率与化学平衡综合

1. 某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡状态：

①2X(g)＋Y(g)Z(s)＋2Q(g)　   ΔH1＜0；

②M(g)＋N(g)R(g)＋Q(g)　   ΔH2＞0。

下列叙述错误的是(B)

A. 加入适量Z，①②平衡均不移动

B. 通入稀有气体Ar，①平衡正向移动

C. 降温时无法判断Q浓度的增减

D. 通入Y，N的浓度增大

【解析】 Z是固体，对平衡移动无影响，A正确；恒容通入Ar，参与反应的各物质浓度不变，平衡不移动，B错误；反应①是放热反应，反应②是吸热反应，降低温度，两个反应的移动方向不同，反应物的起始浓度未知，无法判断Q的浓度增减，C正确；通入Y，反应①正向移动，Q的浓度增大，导致反应②逆向移动，则N的浓度增大，D正确。

2. (2024·泰州一模)二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源，发生的主要反应如下：

反应Ⅰ. CH3OCH3(g)＋H2O(g)===2CH3OH(g)

ΔH1>0

反应Ⅱ. CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)

ΔH2>0

反应Ⅲ. CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)

ΔH3>0

在恒压下，将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后，以一定流速通过装有催化剂的反应器，反应相同时间测得的CH3OCH3实际转化率、CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化如图所示。CO2的选择性＝()()2n反应CH3OCH3(n生成CO2)×100%。下列说法不正确的是(D)

A. 曲线a表示CH3OCH3实际转化率随温度的变化

B. 200 ℃时，反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率

C. 适当增加()()n起始CH3OCH3(n起始H2O)，有利于提高H2的产率

D. 一定温度下，若增大压强，CO的平衡产量不变

【解析】 CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化的走势变化应该相同，故曲线b为CO2实际选择性，则曲线a为CH3OCH3实际转化率，A正确；在200 ℃时，CO2实际选择性大于平衡选择性，可知此温度下，反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ，B正确；适当增加()()n起始CH3OCH3(n起始H2O)，CH3OCH3的转化率增大，促进反应Ⅱ平衡正向进行、反应Ⅲ平衡逆向进行，从而提高氢气的产率，C正确；增大压强会导致反应Ⅱ平衡逆向移动，从而导致反应Ⅲ平衡逆向移动，CO的平衡产量会减小，D错误。

3. (2024·苏锡常镇一模)采用热分解法脱除沼气中的H2S过程中涉及的主要反应如下：

反应Ⅰ. 2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)

ΔH1＝＋169.8 kJ/mol

反应Ⅱ. CH4(g)＋S2(g)CS2(g)＋2H2(g)

ΔH2＝＋63.7 kJ/mol

保持100 kPa不变，将H2S与CH4按2∶1体积比投料，并用N2稀释，在不同温度下反应达到平衡时，所得H2、S2与CS2的体积分数如图所示。下列说法正确的是(C)

A. 反应2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)的ΔH＝＋106.1 kJ/mol

B. 曲线Y代表的是CS2的平衡体积分数

C. 高于1 050 ℃时，H2S平衡转化率与CH4平衡转化率的差值随温度升高减小

D. 1 050 ℃下反应，增大体系的压强，平衡后H2的体积分数可能达到0.07

【解析】 根据盖斯定律，反应Ⅰ＋反应Ⅱ可得：2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋233.5 kJ/mol，A错误；升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ平衡均正向移动，H2和CS2体积分数增大，根据数量关系，曲线Z代表H2，曲线X代表CS2，S2是反应Ⅰ的生成物同时又是反应Ⅱ的反应物，因此曲线Y代表S2，B错误；1 050～1 150 ℃之间，S2与CS2的体积分数差值越来越小，所以H2S平衡转化率与CH4平衡转化率的差值随温度升高减小，C正确；1 050 ℃下反应，反应Ⅰ和反应Ⅱ都是气体体积增大的反应，增大体系的压强，平衡会逆向移动，平衡后H2的体积分数小于0.07，D错误。

4. (2024·南通二模)逆水煤气变换反应是一种CO2转化和利用的重要途径，发生的反应有

反应Ⅰ. H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋41.1 kJ/mol

反应Ⅱ. 4H2(g)＋CO2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－165.0 kJ/mol

反应Ⅲ. 3H2(g)＋CO(g)===CH4(g)＋H2O(g)ΔH3

常压下，向密闭容器中投入1 mol CO2和2 mol H2，达到平衡时H2和含碳物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(D)

A. ΔH3＝＋206.1 kJ/mol

B. 649 ℃时，反应Ⅰ的平衡常数K>1

C. 其他条件不变，在250～900 ℃范围内，随着温度的升高，平衡时n(H2O)不断增大

D. 800 ℃时，适当增大体系压强，n(CO)保持不变

【解析】 根据盖斯定律，反应Ⅲ＝反应Ⅱ－反应Ⅰ，故ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝[－165.0 －(＋41.1)] kJ/mol＝－206.1 kJ/mol，A错误；随着温度的升高，反应Ⅰ平衡右移，反应Ⅱ、Ⅲ平衡左移，故n(CO)逐渐升高、n(CH4)逐渐降低，则曲线c代表n(CO)，a、b代表n(CH4)和n(CO2)，随着温度升高，n(H2)逐渐升高，而n(CO2)逐渐减小，则温度对反应Ⅱ、Ⅲ的影响程度大于对反应Ⅰ的影响程度，故n(CH4)降低的程度大于n(CO2)降低的程度，即曲线a表示n(CO2)、曲线b表示n(CH4)；由图可知，649 ℃时n(CO)＝n(CO2)，此时n(H2)≈1.2 mol，n(CH4)≈0.1 mol，反应消耗的n(H2)＝0.8 mol，根据H元素守恒可知n(H2O)＝0.6 mol，反应Ⅰ的平衡常数K＝()()()()cCO2·cH2(cCO·cH2O)<1，B错误；在250～700 ℃范围内，随着温度的升高，n(H2)增大，温度对反应Ⅱ、Ⅲ的影响程度大于对反应Ⅰ的影响程度，则n(H2O)减小，C错误；在800 ℃时的平衡体系中几乎没有CH4，则体系中只进行反应Ⅰ，适当增大体系压强，反应Ⅰ平衡不移动，则n(CO)保持不变，D正确。