第二章 化学反应速率与化学平衡（单元测试提升卷）-2024-2025学年高二化学同步教学知识解读与分层特训（人教版2019选择性必修1）

第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试提升卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：人教版2019选择性必修1第二章。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（23-24高一下·河南郑州·期末）扎染是中国传统的手工染色技术，染色的核心工艺流程如下，依据流程下列推论错误的是 A．制备环节：改变还原剂可调控化学反应速率 B．退浆环节：加入催化剂能大幅度加快化学反应速率 C．染色环节：升高体系温度化学反应速率加快 D．上述流程涵盖了影响化学反应速率的所有因素 2．（23-24高二上·北京海淀·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨反应在高压条件下进行 B．工业合成氨反应采用铁基催化剂 C．工业合成氨反应中，将氨气液化分离 D．新制氯水经光照后，溶液颜色变浅 3．（23-24高二上·上海·期中）向平衡体系中，通入一定量由18O组成的氧气，经过一段时间后，18O存在于 A．只存在于多余O2中 B．只存在于生成的SO3中 C．存在于O2、SO2及SO3中 D．只存在于O2和SO3中 4．（23-24高二下·山西运城·开学考试）下列说法正确的是 A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行 B．NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ•mol-1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 5．（23-24高二下·广东揭阳·期末）反应的能量变化与反应历程关系如图所示，其中曲线①和②分别为无催化剂和有催化剂时的情况。下列说法错误的是 A．相同条件下，稳定性： B．使用催化剂减小了该反应的焓变 C．使用催化剂可以改变该过程的反应速率 D．使用催化剂后，反应历程中的决速步为 6．（22-23高二下·广东东莞·期末）已知和混合后可发生反应：①，②。在一固定容积的密闭容器中充入一定量和，含氮物质浓度随时间的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A．b为随t的变化曲线 B．t2时， C．t2时，的消耗速率大于生成速率 D．t3时， 7．（23-24高二下·浙江温州·期末）Ni可活化制得，其反应历程如图所示： 下列关于活化历程的说法正确的是 A．总反应的 B．总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定 C．该反应过程中有碳氢键、碳碳键的断裂和形成 D．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和焓变 8．（23-24高二下·浙江温州·期末）下列实验装置或操作合理且能达到实验目的的是 A．图1制取乙酸乙酯 B．图2测量的分解速率 C．图3用于测定中和反应的反应热 D．图4用于研究不同催化剂对反应速率的影响 9．（23-24高二下·广东揭阳·期末）恒容密闭容器中，反应在不同温度下达到平衡时，各组分的物质的量如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B．为随温度的变化曲线 C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D．向平衡体系中加入的平衡转化率减小 10．（23-24高二下·安徽马鞍山·期末）向一恒容密闭容器加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．a点和c点对应的的物质的量分数相等 11．（23-24高二下·湖南长沙·期末）探究汽车尾气中的无害化处理，催化剂作用下在容积为的容器中发生反应。向容器中充入和，经过的转化率随温度变化如图所示（不考虑温度对催化剂活性的影响）。下列说法不正确的是 A． B．温度下，容器中产生氨气的速率为 C．温度下，反应的平衡常数 D．温度下，可以通过更换高效催化剂提高的转化率 12．（23-24高二下·广西桂林·期中）某恒容密闭容器中，发生反应　，下列说法正确的是 A．仅加入合适的催化剂，有利于提高的平衡转化率 B．仅增大的物质的量浓度，该反应的平衡常数也增大 C．断裂键的同时断裂键，则该反应达到平衡 D．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 13．（23-24高二下·湖南长沙·阶段练习）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、生成的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B．其他条件不变，在范围，随温度的升高，出口处浓度不断增大 C．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于 D．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和生成选择性高的催化剂 14．（23-24高二下·北京·期中）一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中的部分数据如下表所示： 时间（t/min） 物质的量（n/mol） 0 2.0 2.4 0 5 0.8 10 1.6 15 1.6 下列说法不正确的是 A．0～5 min用A表示的平均反应速率为 B．此温度下，反应的平衡常数K为1.6 C．物质B的平衡转化率约为33% D．15 min后，再加入A、B、C各1.6 mol，平衡不移动 第II卷（非选择题 共58分） 二、非选择题：本题共4个小题，共58分。 15．（22-23高二上·北京·阶段练习）我国力争于 2030 年前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和。CO2 资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义。在二氧化碳催化加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为： 反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4 (g)+2H2O(g)  ΔH1=-164.7kJ·mol-1 反应Ⅱ：2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)  ΔH2=-247.1kJ·mol-1 向恒压、密闭容器中通入 1molCO2 和 4molH2，平衡时体系内 CH4、CO、CO2 的物质的量 (n)与温度(T)的变化关系如图所示。 （1）反应I的平衡常数表达式为 。 （2）盖斯定律的重要价值是可以利用已知反应的反应热求得未知反应的反应热，利用上述反应计算 CH4 (g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 的ΔH。 （3）结合上述反应，解释图中 CO 的物质的量随温度的变化的原因： 。 （4）在实际生产中为了提高甲烷的产量，选择的反应条件为较低温度和使用合适的催化剂，从反应原理角度说明选择该反应条件的理由： 。 16．（23-24高二上·北京西城·期中）研究的综合利用、实现资源化，是能源领域的重要发展方向。催化重整反应Ⅰ为：  ；在此过程中还发生反应Ⅱ：  。 （1）在恒压、起始投料条件下，和平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①曲线 (填“A”或“B”)表示平衡转化率随温度的变化。 ②在恒压、800K条件下，若要使转化率能达到Y点，则改变的条件可以是 (任写一条)。 ③在800K条件下，达平衡时，体系内CO的体积百分含量为 。 （2）在高温下，催化重整过程中还存在积碳反应  。 ①适当通入过量可以有效缓解积碳，结合方程式解释其原因： 。 ②当选用固体催化剂时，相同时间内测得的转化率随反应温度的变化如下图所示。的转化率：，原因是 。 17．（23-24高二上·福建莆田·阶段练习）某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”，进行了如下实验： 实验编号 0.01mol•L﹣1 酸性KMnO4溶液 0.1mol•L﹣1 H2C2O4溶液 水 某种物质 反应温度/℃ 反应时间(min) Ⅰ 2ml 2ml 0 0 20 2.1 Ⅱ V1ml 2ml 1ml 0 20 5.5 Ⅲ V2 ml 2ml 0 0 50 0.5 Ⅳ 2ml 2ml 0 少量 20 0.2 请回答： （1）实验计时方法是从溶液混合开始记时，至 时记时结束。 （2）V1= ，V2= ；设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究 对反应速率的影响。 （3）利用实验Ⅲ中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= 。 （4）有同学在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做Ⅰ号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果温度没有明显变化。由此你得出的结论是： ① 不是反应速率突然加快的原因； ②可能是反应产物有催化作用。Ⅳ号实验是为验证你的猜测，实验中要加入的少量某种物质是 。 18．（23-24高二下·安徽马鞍山·期末）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 I．铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应为： 、 其中氧化反应分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图。 ① ② （1）决定氧化反应速率的步骤是 (填“①”或“②”)。 （2）   (用、、、表示)。 II．接触法制硫酸的关键反应为的催化氧化：  将一定量和气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为。 （3）下列可以作为反应达到平衡的判据是 。 a．气体的压强不变　　　　　　　　　　b． c．的百分含量不变　　　　　　　　d．容器内气体的密度不变 （4）为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是 (填标号)。 （5）下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。在实际生产中，选定的温度为和常压，原因是 。 温度 平衡时的转化率 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 （6）温度为T时，在容积为的恒容密闭容器中充入和，仅发生反应：，平衡时的物质的量为，则达平衡时二氧化硫的转化率 ，反应的平衡常数 。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试提升卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：人教版2019选择性必修1第二章。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（23-24高一下·河南郑州·期末）扎染是中国传统的手工染色技术，染色的核心工艺流程如下，依据流程下列推论错误的是 A．制备环节：改变还原剂可调控化学反应速率 B．退浆环节：加入催化剂能大幅度加快化学反应速率 C．染色环节：升高体系温度化学反应速率加快 D．上述流程涵盖了影响化学反应速率的所有因素 【答案】D 【解析】A．改变还原剂，反应物不同，反应速率不同，故A正确； B．加入淀粉酶，淀粉酶作催化剂，能大幅度加快化学反应速率，故B正确； C．升高体系温度，活化分子百分数增大，化学反应速率加快，故C正确； D．上述流程涵盖了影响化学反应速率的温度、催化剂等，但未涉及浓度、压强等，故D错误； 故选D。 2．（23-24高二上·北京海淀·期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨反应在高压条件下进行 B．工业合成氨反应采用铁基催化剂 C．工业合成氨反应中，将氨气液化分离 D．新制氯水经光照后，溶液颜色变浅 【答案】B 【解析】A．由反应可知，选择高压可以促使平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，A不选； B．催化剂不改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，故B选； C．工业合成氨反应中，将氨气液化分离，平衡正向移动，可以提高反应物的转化率，用勒夏特列原理解释，故C不选； D．新制氯水光照后次氯酸分解浓度减小，促进氯气和水反应正向进行，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故D不选； 故选B。 3．（23-24高二上·上海·期中）向平衡体系中，通入一定量由18O组成的氧气，经过一段时间后，18O存在于 A．只存在于多余O2中 B．只存在于生成的SO3中 C．存在于O2、SO2及SO3中 D．只存在于O2和SO3中 【答案】C 【解析】2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可建立平衡体系可知该反应是可逆反应，SO2与18O2反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫还会分解，故平衡时，容器中的SO3、SO2和O2中都含有18O，故答案选C。 4．（23-24高二下·山西运城·开学考试）下列说法正确的是 A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行 B．NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ•mol-1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 【答案】B 【解析】 A．某些吸热反应也可以自发进行，依据△H-T△S<0分析，△H>0，△S>0，常温下可以△H-T△S<0，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应，是吸热反应，常温下可以自发进行，故A错误； B．反应焓变大于0，熵变大于0，反应向熵变增大的方向进行，NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ/mol，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，故B正确； C．依据反应自发进行的判断依据△H-T△S<0分析，反应自发进行需要焓变、熵变和温度共同决定，故C错误； D．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向，故D错误； 故选：B。 5．（23-24高二下·广东揭阳·期末）反应的能量变化与反应历程关系如图所示，其中曲线①和②分别为无催化剂和有催化剂时的情况。下列说法错误的是 A．相同条件下，稳定性： B．使用催化剂减小了该反应的焓变 C．使用催化剂可以改变该过程的反应速率 D．使用催化剂后，反应历程中的决速步为 【答案】B 【解析】A．X转化为产物Y时放出热量，Y的能量低，更稳定，相同条件下稳定性：X＜Y，A项正确； B．催化剂只改变反应历程，催化剂不会改变反应的焓变，B项错误； C．由曲线②可知，使用催化剂后，降低反应的活化能，可以改变该过程的反应速率，C项正确； D．活化能高的步骤为慢反应，为决速步骤，由曲线②可知，决速步骤为，D项正确； 故选B。 6．（22-23高二下·广东东莞·期末）已知和混合后可发生反应：①，②。在一固定容积的密闭容器中充入一定量和，含氮物质浓度随时间的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A．b为随t的变化曲线 B．t2时， C．t2时，的消耗速率大于生成速率 D．t3时， 【答案】C 【分析】NO和混合后可发生反应：①、②，反应过程中NO浓度减小，N2O4浓度一直增大，a、b分别代表NO、N2O4的浓度随t的变化曲线，以此解答。 【解析】A．根据题给反应，结合题图中各物质浓度变化情况可知，a、b分别代表NO、N2O4的浓度随t的变化曲线，故A项错误； B．根据物料守恒可知，任意时刻c(NO) +c(NO2) +2c(N2O4)=c0，故B项错误； C．由题图可知，t2时刻以后，NO2的浓度在减小，故此时NO2的消耗速率大于生成速率，故C项正确； D．结合题图中各物质浓度变化情况可知，t3时，NO2的浓度小于N2O4的浓度，故D项错误； 故本题选C。 7．（23-24高二下·浙江温州·期末）Ni可活化制得，其反应历程如图所示： 下列关于活化历程的说法正确的是 A．总反应的 B．总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定 C．该反应过程中有碳氢键、碳碳键的断裂和形成 D．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和焓变 【答案】B 【解析】A．由图可知，总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应，反应的焓变小于0，，故A错误； B．反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应取决于慢反应，根据图像可知，中间体2→中间体3的活化能最大，反应速率最慢，则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定，故B正确； C．由图可知，中间体1生成过渡态1的过程中有碳碳键的断裂，但没有碳碳键的形成，故C错误； D．催化剂可降低反应所需的活化能但不变改变焓变，故D错误； 故选B。 8．（23-24高二下·浙江温州·期末）下列实验装置或操作合理且能达到实验目的的是 A．图1制取乙酸乙酯 B．图2测量的分解速率 C．图3用于测定中和反应的反应热 D．图4用于研究不同催化剂对反应速率的影响 【答案】C 【解析】A．导管应该在饱和Na2CO3的液面上，A错误； B．长颈漏斗应液封，否则产彺的氧气会通过长颈漏斗逸出，B错误； C．中和反应反应热能达到实验目的，C正确； D．双氧水的浓度不同，不能用于研究不同催化剂对反应速率的影响，D错误； 故选C。 9．（23-24高二下·广东揭阳·期末）恒容密闭容器中，反应在不同温度下达到平衡时，各组分的物质的量如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的 B．为随温度的变化曲线 C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D．向平衡体系中加入的平衡转化率减小 【答案】D 【解析】A．由图可知，随温度升高，氢气的物质的量减小，平衡正向移动，正向为吸热反应，ΔH＞0，A正确； B．由图可知，随温度升高，氢气的物质的量减小，则H2O(g)的物质的量增加，BaS的物质的量也增加，但总体增大量为H2O(g)改变量的，则为随温度的变化曲线，B正确； C．恒容密闭容器中，向平衡体系中充入惰性气体，不改变各物质的浓度，即正逆反应速率均不变，平衡不移动，C正确； D．恒容密闭容器中，向平衡体系中加入固体BaS，不改变各物质的浓度，即正逆反应速率均不变，平衡不移动，因此H2的平衡转化率不变，D错误； 故答案为：D。 10．（23-24高二下·安徽马鞍山·期末）向一恒容密闭容器加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．a点和c点对应的的物质的量分数相等 【答案】B 【解析】A． 加入的水蒸气的量越大，投料比x越小，CH4平衡转化率就越大，所以x1<x2，故A错误； B． b 点和 c点温度相同，CH4都是 l mol，b点 x值小，则 b点加水蒸气多，反应物浓度大，反应速率大，所以：，故B正确； C． 温度升高平衡向吸热方向移动，CH4平衡转化率增大，平衡正向移动，所以正向为吸热方向，升高温度平衡常数增大；b点和c点温度相同，所以对应的平衡常数相同，点a、b、c对应的平衡常数：，故C错误； D． a点和c点温度不同，且投料比也不相同，所以对应的的物质的量分数不相等，故D错误； 故选B。 11．（23-24高二下·湖南长沙·期末）探究汽车尾气中的无害化处理，催化剂作用下在容积为的容器中发生反应。向容器中充入和，经过的转化率随温度变化如图所示（不考虑温度对催化剂活性的影响）。下列说法不正确的是 A． B．温度下，容器中产生氨气的速率为 C．温度下，反应的平衡常数 D．温度下，可以通过更换高效催化剂提高的转化率 【答案】B 【解析】A．由图像可知，转化率达到最大，继续升高温度，NO转化率减小，则温度升高平衡逆向移动，该反应是放热反应，故，A正确； B．温度下NO的转化率为20%，消耗的，反应速率为，由反应速率之比等于系数比，则容器中产生氨气的速率为，B错误； C．温度下，NO的转化率为80%，消耗的，列三段式：，容器体积是1L，反应的平衡常数，C正确； D．催化剂具有选择性，所以温度下，可以通过更换高效催化剂提高NO的转化率，D正确； 故选B。 12．（23-24高二下·广西桂林·期中）某恒容密闭容器中，发生反应　，下列说法正确的是 A．仅加入合适的催化剂，有利于提高的平衡转化率 B．仅增大的物质的量浓度，该反应的平衡常数也增大 C．断裂键的同时断裂键，则该反应达到平衡 D．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 【答案】C 【解析】A．催化剂不会改变平衡移动，不会提高的平衡转化率，A错误； B．平衡常数只与温度有关，仅增大的物质的量浓度，该反应的平衡常数不会增大，B错误； C．断裂键的同时断裂键，说明消耗氢气的同时消耗，即正反应速率等于逆反应速率，则该反应达到平衡，C正确； D．该反应，反应吸热，则该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和，D错误； 故选C。 13．（23-24高二下·湖南长沙·阶段练习）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、生成的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B．其他条件不变，在范围，随温度的升高，出口处浓度不断增大 C．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于 D．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和生成选择性高的催化剂 【答案】D 【解析】A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，升高温度，平衡都逆向移动，NH3的平衡转化率减小，A项错误； B．由图可知，225~300℃范围内NH3的转化率基本不变，而生成N2的选择性明显减小，则出口处N2的浓度减小，B项错误； C．催化氧化除去尾气中的NH3转化为N2，由图可知应选择的温度为225℃左右，此时NH3的转化率大、N2的选择性大，C项错误； D．高效除去尾气中的NH3，即将NH3多而快的转化成N2，需研发低温下NH3转化率高和生成N2选择性高的催化剂，D项正确； 答案选D。 14．（23-24高二下·北京·期中）一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中的部分数据如下表所示： 时间（t/min） 物质的量（n/mol） 0 2.0 2.4 0 5 0.8 10 1.6 15 1.6 下列说法不正确的是 A．0～5 min用A表示的平均反应速率为 B．此温度下，反应的平衡常数K为1.6 C．物质B的平衡转化率约为33% D．15 min后，再加入A、B、C各1.6 mol，平衡不移动 【答案】D 【解析】A．0~5 min内C的物质的量增加了0.8 mol，由于容器的容积是1 L，则用A物质浓度变化表示的反应速率v(A)==0.04mol/(L/min)，A正确； B．反应进行到10 min时，A物质的物质的量减少0.4 mol，根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol，B的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol，B的物质的量等于15 min时B的物质的量，则反应此时已达到平衡，此时C物质的量为1.6mol，可得，B正确； C．根据选项B分析可知：反应在进行到10 min时，A物质的物质的量减少0.4 mol，根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol，B的平衡转化率约为 ，C正确； D．15 min后，再加入A、B、C各1.6 mol，等效于压缩体积，该反应为体积增大的反应，压强增大，反应逆向移动，D错误； 故选D。 第II卷（非选择题 共58分） 二、非选择题：本题共4个小题，共58分。 15．（22-23高二上·北京·阶段练习）我国力争于 2030 年前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和。CO2 资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义。在二氧化碳催化加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为： 反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4 (g)+2H2O(g)  ΔH1=-164.7kJ·mol-1 反应Ⅱ：2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)  ΔH2=-247.1kJ·mol-1 向恒压、密闭容器中通入 1molCO2 和 4molH2，平衡时体系内 CH4、CO、CO2 的物质的量 (n)与温度(T)的变化关系如图所示。 （1）反应I的平衡常数表达式为 。 （2）盖斯定律的重要价值是可以利用已知反应的反应热求得未知反应的反应热，利用上述反应计算 CH4 (g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 的ΔH。 （3）结合上述反应，解释图中 CO 的物质的量随温度的变化的原因： 。 （4）在实际生产中为了提高甲烷的产量，选择的反应条件为较低温度和使用合适的催化剂，从反应原理角度说明选择该反应条件的理由： 。 【答案】（1） （2） （3）温度升高，平衡Ⅱ逆向移动，因此CO物质的量升高 （4）低温使平衡I、Ⅱ均正向移动，使用合适的催化剂可以加快反应速率 【解析】（1）反应I的平衡常数表达式为，故答案为； （2）CH4 (g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)可由得到，则，故答案为： （3）反应Ⅱ的逆反应为吸热反应，则升高温度，平衡II逆向移动，因此CO物质的量升高，故答案为：温度升高，平衡II逆向移动，因此CO物质的量升高； （4）较低温度有利于反应Ⅰ和反应Ⅱ平衡正向移动，提高反应物的转化率，选择合适的催化剂可以加快反应速率，故答案为：低温使平衡I、II均正向移动，使用合适的催化剂可以加快反应速率； 16．（23-24高二上·北京西城·期中）研究的综合利用、实现资源化，是能源领域的重要发展方向。催化重整反应Ⅰ为：  ；在此过程中还发生反应Ⅱ：  。 （1）在恒压、起始投料条件下，和平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①曲线 (填“A”或“B”)表示平衡转化率随温度的变化。 ②在恒压、800K条件下，若要使转化率能达到Y点，则改变的条件可以是 (任写一条)。 ③在800K条件下，达平衡时，体系内CO的体积百分含量为 。 （2）在高温下，催化重整过程中还存在积碳反应  。 ①适当通入过量可以有效缓解积碳，结合方程式解释其原因： 。 ②当选用固体催化剂时，相同时间内测得的转化率随反应温度的变化如下图所示。的转化率：，原因是 。 【答案】（1）A 增大二氧化碳的量或分离出产物 25% （2）C+CO22CO，二氧化碳与C反应生成CO，可以减少积碳 催化剂活性降低，反应速率减小 【解析】（1）①CO2参与两个反应，且第一个反应中甲烷和二氧化碳的化学计量数相等，因此当起始时甲烷和二氧化碳的物质的量之比为时，同温度下CO2的转化率大于甲烷的转化率，即曲线A表示CO2的平衡转化率随温度的变化。②恒压、800K温度下，增大二氧化碳的量或分离出产物平衡可向右移动，甲烷的转化率增大，可能达到Y点的值。③800K条件下，达平衡时CO2的转化率为40%，CH4的转化率为20%，设起始投料n(CH4)=1mol，n(CO2)=1mol，反应I的三段式为 反应II中CO2转化的物质的量为1×40%-0.2=0.2mol，可列三段式 平衡时体系内各气体的物质的量为n(CH4)=0.8mol，n(CO2)=0.6mol，n(CO)=0.6mol，n(H2)=0.2mol，n(H2O)=0.2mol，恒温恒压下，CO的体积百分含量等于物质的量百分含量，即=25%。 （2）①CO2与C反应生成CO，适当通入过量CO2可以有效缓解积碳。②随着温度升高，反应速率加快，相同时间内CH4的转化率逐渐增大，850℃之后，虽然温度在增大，但催化剂活性降低，反应速率减小得多，CH4的转化率降低。 17．（23-24高二上·福建莆田·阶段练习）某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”，进行了如下实验： 实验编号 0.01mol•L﹣1 酸性KMnO4溶液 0.1mol•L﹣1 H2C2O4溶液 水 某种物质 反应温度/℃ 反应时间(min) Ⅰ 2ml 2ml 0 0 20 2.1 Ⅱ V1ml 2ml 1ml 0 20 5.5 Ⅲ V2 ml 2ml 0 0 50 0.5 Ⅳ 2ml 2ml 0 少量 20 0.2 请回答： （1）实验计时方法是从溶液混合开始记时，至 时记时结束。 （2）V1= ，V2= ；设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究 对反应速率的影响。 （3）利用实验Ⅲ中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= 。 （4）有同学在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做Ⅰ号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果温度没有明显变化。由此你得出的结论是： ① 不是反应速率突然加快的原因； ②可能是反应产物有催化作用。Ⅳ号实验是为验证你的猜测，实验中要加入的少量某种物质是 。 【答案】（1）紫红色刚好褪去或混合溶液刚好褪色 （2）1 2 温度 （3）0.01 mol/(L·min) （4）温度 MnSO4固体 【解析】（1）实验结束时，紫红色刚好褪去或混合溶液刚好褪色，故答案为紫红色刚好褪去或混合溶液刚好褪色； （2）四组实验中草酸溶液的浓度、体积均相等，为了探究高锰酸钾酸性溶液浓度对反应速率的影响，可以加蒸馏水来控制溶液总体积不变，由实验Ⅰ数据可知，总体积为4mL，所以V1=1mL，V2=2mL；对比实验Ⅰ和实验Ⅲ，其他条件都相同，只是温度不同，所以设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响； （3）实验Ⅲ中，2mL 0.01mol•L﹣1酸性KMnO4溶液与2mL 0.1mol•L﹣1H2C2O4溶液反应，草酸过量，用KMnO4溶液表示的平均反应速率为：v(KMnO4)==0.01 mol/(L·min)； （4）①重做Ⅰ号实验，结果温度没有明显变化，则说明温度不是反应速率突然加快的原因；②KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以实验中要加入的少量某种物质是MnSO4固体。 18．（23-24高二下·安徽马鞍山·期末）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 I．铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应为： 、 其中氧化反应分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图。 ① ② （1）决定氧化反应速率的步骤是 (填“①”或“②”)。 （2）   (用、、、表示)。 II．接触法制硫酸的关键反应为的催化氧化：  将一定量和气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为。 （3）下列可以作为反应达到平衡的判据是 。 a．气体的压强不变　　　　　　　　　　b． c．的百分含量不变　　　　　　　　d．容器内气体的密度不变 （4）为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是 (填标号)。 （5）下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。在实际生产中，选定的温度为和常压，原因是 。 温度 平衡时的转化率 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 （6）温度为T时，在容积为的恒容密闭容器中充入和，仅发生反应：，平衡时的物质的量为，则达平衡时二氧化硫的转化率 ，反应的平衡常数 。 【答案】（1）② （2）E1 + E3-E2-E4 （3）abc （4）d （5）450℃、0.1Mpa，平衡时SO2的转化率已经较大，温度过高平衡逆向移动，平衡转化率降低；压强增大，SO2转化率变化不大；但压强越大，对材料的强度和设备要求越高，陈本较高，故选常压 （6）90 2700 【解析】（1）能量壁垒，E3大于E1，则反应②为决定氧化反应速率的步骤； （2）①，②，反应①+②得反应，E1 -E2+ E3-E4； （3）a．反应正方向是一个气体减小的反应，气体的压强不变，可以确定达到平衡状态，a正确； b．正逆反应速率相等，且不同物质代表的速率与化学计量数成正比，故可以确定达到平衡状态，b正确； c．的百分含量不变，则说明各组分百分含量不变，可以确定达到平衡状态，c正确；　　　　　　　　 d．恒容容器且反应前后均为气体，气体的质量保持不变，则气体的密度恒定，不能确定达到平衡状态，d正确； 故选abc； （4）相同条件下， 转化率最高的为V-K-Cs-Ce做催化剂，故选d； （5）根据化学平衡移动原理，450℃、0.1Mpa，平衡时SO2的转化率已经较大，温度过高平衡逆向移动，平衡转化率降低；压强增大，SO2转化率变化不大；但压强越大，对材料的强度和设备要求越高，成本较高，故选常压； （6）起始时二氧化硫和氧气分别为0.6mol和0.3mol，列三段式，则平衡时二氧化硫、氧气、三氧化硫的物质的量分数分别为，此时二氧化硫的平衡转化率为，。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$