第二单元 化学反应的方向、限度和速率 【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学单元速记·巧练（沪科版2020选择性必修1）

第二单元 化学反应的方向、限度和速率 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共40分） 一、单选题（共20题，每题2分） 1．可用作有机合成的氯化剂。在体积为2L的密闭容器中充入0.2mol ，发生反应：，图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时的转化率（）与温度（T）的关系。下列说法正确的是 A．的 B．55℃，从0~10min，以表示反应的平均速率为0.0025 C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态 D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入、和各0.1mol，则此时 2．引起化学平衡移动的根本原因是 A．浓度的改变 B．压强的改变 C．反应历程的改变 D．正、逆反应速率相对大小的改变 3．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，向容器中通入1 mol N2和3 mol H2，当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是 ①降低温度 ②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2 ③增加NH3的物质的量 ④维持恒压条件，通入一定量惰性气体 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 4．乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下和合成乙烯的反应为。向恒容密闭容器中充入和，测得不同温度下的平衡转化率及催化剂的催化效率如题图所示。下列说法正确的是 A．点的平衡常数比点的大 B．250℃时，当的转化率位于点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间不可能使转化率达到 C．250℃~350℃时，催化效率降低的主要原因是的平衡浓度减小 D．250℃时，平衡体系中乙烯的体积分数为 5．下列关于图像的描述错误的是 A．由图1可知为强酸，为弱酸 B．由图2可知：，且 C．由图3可表示使用催化剂后能量的变化情况 D．由图4可知，反应过程中的点是C点且该反应 6．某温度下，在2 L恒容密闭容器中加入4 mol NH2COONH4(s)，发生如下反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)在0-1 min内，CO2的生成速率为0.4 mol/(L·min)，0-2 min内，CO2的生成速率为0.3 mol/(L·min)，0-3 min内，CO2的生成速率为0.2 mol/(L·min)，下列说法错误的是 A．30秒时，CO2的浓度大于0.2 mol/L B．0-1 min内，NH2COONH4(s)的反应速率为62.4 g/min C．当混合气体的平均摩尔质量不变时，标志此反应达到了平衡状态 D．当容器内压强不再改变时，再加入2 mol NH3，反应的v逆＞v正 7．下列说法正确的是 A．已知：，所以该反应任何条件都可自发进行 B．已知，则比稳定 C．已知稀溶液中，则 D．燃烧热的热化学方程式 8．某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 9．关工业合成氨的说法错误的是 A．及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动 B．使用铁触媒能降低反应的活化能，使反应物能较快地发生反应 C．工业合成氨温度为，此时原料的平衡转化率最大 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒 10．在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应，图I表示200 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化关系，图Ⅱ表示不同温度下达到平衡时C的体积分数随起始的变化关系，则下列结论正确的是 A．由图Ⅱ可知反应的 B．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率 C．200 ℃时，向容器中充入和，达到平衡时，A的体积分数大于0.5 D．若在图I所示的平衡状态下，再向体系中充入Kr，重新达到平衡前 11．催化剂X和Y均能催化反应，其反应历程如图所示，“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法不正确的是 A．使用催化剂X、催化剂Y的反应都是分3步进行 B．催化剂X的催化效果催化剂Y的催化效果好 C．反应达到平衡后，降低温度，A的浓度减小 D．反应过程中A·Y所能达到的最高浓度小于A·X 12．燃煤电厂锅炉尾气中含有 NO，可通过以下反应除去： 主反应：  ； 副反应：  (300℃ 以上发生)。 在其他条件一定时，反应相同时间内NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．升高温度可提高主反应中NO的平衡转化率 B．X点条件下，延长反应时间，NO的转化率能达到Y点的值 C．关于 X、Y、Z 三点，主反应平衡常数： D．W 点对应反应达到平衡状态 13．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业制取金属钾：，选取适宜的温度，使成蒸汽从反应混合物中分离出来 B．开启啤酒瓶时，有大量泡沫状气泡涌出瓶口 C．工业合成氨气，采用铁触媒，并在进行反应 D．对于，升高温度可使颜色变深 14．汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生放热反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。向2L恒温恒容密闭容器中充入10 molCO和10 molNO，测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。 下列说法错误的是 A．断键吸收的能量比成键放出的能量少 B．压缩体积，增大容器内压强，反应速率加快 C．容器中气体的平均相对分子质量不变，则该反应达到化学平衡 D．反应开始至5 min，氮气的平均反应速率为0.8 mol/(L·min) 15．恒容密闭容器中，反应  在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量分数的变化如图所示，原料起始组成。下列说法正确的是 A．曲线b表示的物质的量分数 B．其他条件不变，充入He平衡不移动 C． D．其他条件不变，增大原料起始组成比，的平衡转化率增大 16．合成氨的热化学方程式为   。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是 A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂 B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小 C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关 D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率 17．工业合成氨时，既要使原料的转化率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是 ①减压   ②加压   ③升温   ④降温   ⑤及时从平衡混合气体中分离出 A．③④⑤ B．②⑤ C．② D．②③ 18．与二元弱酸溶液反应，开始时速率较慢，溶液褪色不明显，不久后速率急剧加快，溶液突然褪色。反应过程中溶液不同时间的温度如下表，下列说法正确的是 时间/s 0 5 10 15 20 25 30 温度/℃ 25 26 26 26 26.5 27 27 A．反应的离子方程式为： B．反应速率急剧加快是因为温度升高对反应速率的影响超过反应物浓度下降的影响 C．可能是该反应的催化剂 D．反应速率急剧加快的原因是生成的气体使体系的压强增大 19．保持温度和容器容积不变，下列不能判断可逆反应达到平衡状态的是 A． B．容器内压强恒定不变 C．体系的密度保持不变 D．当 20．下列依据相关数据作出的推断中，不正确的是 A．依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向 B．依据一元弱酸的，可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小 C．依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大 D．依据的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱 四、解答题 21．（16分）氢能是极具发展潜力的清洁能源。请回答： (1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种重要的储氢材料，已知： 则 = 。 (2)NaBH4是一种重要的储氢载体， NaBH4溶液与FeCl2溶液反应制备制 的化学方程式： 反应消耗 时转移的电子数目为 。 (3)工业上， 常用CH4 (g)与H2O(g)重整制备H2 (g)。500℃时， 主要发生下列反应： I．CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) II． ①已知： 向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是 。 ②下列操作中，能提高 CH4 (g)平衡转化率的是 (填标号)。 A．加催化剂 　　　B． 增加 CH4 (g)用量　　　C． 移除 H₂(g) 　　　D．恒温恒压，通入惰性气体 (4)我国科研人员研究出在 催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应历程如图所示。反应②的化学方程式为 。分析在反应气中加入少量的水蒸气能够提高甲醇产率的可能原因是 。 (5)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2 水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。放电时，电池的正极反应方程式为： ；充电时，电池的总反应用离子反应方程式表示为： 。 22．（18分）合成氨及氮氧化物的有效去除、资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。 (1)已知合成氨反应中每生成，放出热量，请写出合成氨的热化学方程式 ，已知合成氨反应的逆反应活化能为，则其正反应活化能为 (用含的代数式表示)。 (2)已知：① ② ③ 若向恒容密闭容器中加和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 ，反应①的平衡常数为 。 (3)某化工厂排出的尾气(含、)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：，、在表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示： 则在表面上的反应可用化学方程式为 。 (4)已知  ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中点对应的速率(对应温度400℃) (填“>”“<”或“=”)，温度高于400℃，产率降低的原因可能是 。 (5)一种以熔融(添加)为电解质，以多孔镍为电极材料，在常压下电化学合成氨的原理如图所示。写出阳极发生的电极反应式： 。 23．（14分）用乙苯为原料，通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下： 反应①(直接脱氢)： 反应②(氧化脱氢) 已知： (1)写出表示氢气燃烧热的热化学方程式： 。 关于反应①，中国化学家提出了在某催化剂表面反应①的机理(代表苯基，代表吸附态)： (2)虚线框内反应历程共包含 步反应，其中化学反应速率最慢的一步活化能的值为 。 (3)关于上述反应历程说法不正确的是___________。 A．状态ⅱ状态ⅲ过程吸收热量 B．使用催化剂后，有效提升了乙苯的平衡转化率 C．状态ⅲ状态ⅳ的能量变化说明形成键是吸热过程 D．物质吸附在催化剂表面时通常比其形成的过渡态稳定 (4)判断反应②能否自发进行： ，说明理由 。 某温度下，向容器中通入气态乙苯与发生反应②，后反应达到平衡，此时混合气体中乙苯和苯乙烯的物质的量相等。 (5)可以判断反应②达到化学平衡状态的标志是___________。 A．气体密度不再改变 B．与之和保持不变 C． D．气体平均摩尔质量不再改变 24．（12分）二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。金刚石和石墨燃烧，氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 (1)通常状况下，金刚石和石墨中 (填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热ΔH为 kJ·mol-1。 一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量CO2和CH4，发生反应：  。 (2)上述反应的熵变ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)， 条件下能够⾃发进⾏(填“低温”、“高温”或“任意温度”)。 (3)下列说法正确的是_______。 A．当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态 B．升高温度，加快反应速率，CO2的转化率降低 C．增大CO2的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 D．平衡时CO2、CH4的体积分数一定相等 (4)下列说法不正确的是_______。 A．再充入少量CO2，单位体积内反应物活化分子总数增多，反应速率加快 B．升高温度，反应活化分子百分数增多，反应速率加快 C．充入惰性气体，压强增大，反应速率加快 D．加入催化剂，降低活化能，活化分子百分数增多，反应速率加快 (5)新的研究表明，利用太阳能可以将CO2分解制取炭黑，其原理如下图所示。该过程中 能(填能量形式，下同)转化为 能，在整个过程中，FeO的作用是 。 已知： ①   ②   试卷第12页，共23页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二单元 化学反应的方向、限度和速率 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共40分） 一、单选题（共20题，每题2分） 1．可用作有机合成的氯化剂。在体积为2L的密闭容器中充入0.2mol ，发生反应：，图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时的转化率（）与温度（T）的关系。下列说法正确的是 A．的 B．55℃，从0~10min，以表示反应的平均速率为0.0025 C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态 D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入、和各0.1mol，则此时 【答案】B 【解析】A．由图可知，升高温度，的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，，A项错误； B．55℃，从0~10min，以表示反应的平均速率==，B项正确； C．反应过程中气体的总质量不变，该反应为气体分子数不变的反应，则混合气体的摩尔质量始终不变，平均相对分子质量恒定不变，不能说明反应达到平衡状态，C项错误； D．若起始时在该密闭容器中充入、和各0.1mol，则，则平衡正向移动，，D项错误； 故选B。 2．引起化学平衡移动的根本原因是 A．浓度的改变 B．压强的改变 C．反应历程的改变 D．正、逆反应速率相对大小的改变 【答案】D 【解析】A．浓度改变，可改变反应速率，但不一定使平衡发生移动，A错误； B．压强改变，反应物和生成物的浓度不一定改变，速率不一定改变，平衡不一定发生移动，B错误； C．使用了催化剂，可同等程度改变反应速率，平衡不受影响，C错误； D．改变条件时，引起正、逆反应速率关系改变，从而使平衡发生移动，D正确； 故选D。 3．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，向容器中通入1 mol N2和3 mol H2，当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是 ①降低温度 ②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2 ③增加NH3的物质的量 ④维持恒压条件，通入一定量惰性气体 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 【答案】B 【分析】①合成氨反应的正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，氮气的平衡转化率增大；②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2，压强增大，平衡正向移动，氮气的平衡转化率增大；③增加NH3的物质的量，平衡逆向移动，氮气的平衡转化率降低；④维持恒压条件，通入一定量惰性气体，相当于减小压强，平衡逆向移动，氮气的平衡转化率降低； 【解析】①②氮气的平衡转化率升高，选B； 故选B。 4．乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下和合成乙烯的反应为。向恒容密闭容器中充入和，测得不同温度下的平衡转化率及催化剂的催化效率如题图所示。下列说法正确的是 A．点的平衡常数比点的大 B．250℃时，当的转化率位于点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间不可能使转化率达到 C．250℃~350℃时，催化效率降低的主要原因是的平衡浓度减小 D．250℃时，平衡体系中乙烯的体积分数为 【答案】D 【分析】由图可知，温度升高，CO2的平衡转化率减小，合成乙烯的反应为放热反应；催化剂的催化效率随温度升高先增大后减小。 【解析】A．由图可知，N点CO2的平衡转化率更小，平衡常数更小，故A错误； B．250℃时，CO2的平衡转化率为50%，其他条件不变，当CO2的转化率位于M1点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间可以使转化率达到50%，故B错误； C．250℃~350℃时，催化效率降低的主要原因是温度升高，故C错误； D．根据已知条件列出“三段式” ，平衡体系中乙烯的体积分数为=，故D正确； 故选D。 5．下列关于图像的描述错误的是 A．由图1可知为强酸，为弱酸 B．由图2可知：，且 C．由图3可表示使用催化剂后能量的变化情况 D．由图4可知，反应过程中的点是C点且该反应 【答案】A 【解析】A．同的和，弱电解质在稀释过程中，弱酸电离平衡正移，图中，的变化幅度大，而的变化幅度小，则说明是一种弱酸，但是并不能说明一定是强酸，故A错误； B．根据图2中的p1和p2压强曲线分析，p1压强下A物质最先出现拐点（平衡点），说明在p1压强下和p2压强下，p1＞p2。同时，在p2压强下，反应物A的体积分数增大，若p2压强增大至p1压强，A的含量减小，说明平衡正向移动，导致A的量减小，则x+y>z，B正确； C．催化剂改变反应机理，降低反应的活化能，但是不改变反应热，则图3可以表示使用催化剂的能量变化情况，同时，氨气分解反应的正反应属于吸热反应，产物总能量高于反应物总能量，C正确； D．C点的转化率小于平衡转化率，则C点正向进行建立平衡，则V正>V逆，随着温度升高，X的转化率升高，平衡正向移动，说明正反应是吸热反应，，D正确； 6．某温度下，在2 L恒容密闭容器中加入4 mol NH2COONH4(s)，发生如下反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)在0-1 min内，CO2的生成速率为0.4 mol/(L·min)，0-2 min内，CO2的生成速率为0.3 mol/(L·min)，0-3 min内，CO2的生成速率为0.2 mol/(L·min)，下列说法错误的是 A．30秒时，CO2的浓度大于0.2 mol/L B．0-1 min内，NH2COONH4(s)的反应速率为62.4 g/min C．当混合气体的平均摩尔质量不变时，标志此反应达到了平衡状态 D．当容器内压强不再改变时，再加入2 mol NH3，反应的v逆＞v正 【答案】C 【解析】A．根据已知条件可知：随着反应的进行，反应速率逐渐减少，反应越来越慢，结合反应速率变化规律可知：反应0-1 min内，CO2的生成速率为0.4 mol/(L·min)，则反应进行30秒时，CO2的浓度大于0.2 mol/L，A正确； B．根据题意：l min内反应产生CO2的物质的量是n(CO2)=0.4 mol/(L·min)×1 min×2 L=0.8 mol，根据物质反应转化关系可知会消耗0.8 molNH2COONH4(s)，其质量为62.4 g，故反应速率为62.4 g/ min，B正确； C．此反应开始时只加入了固体反应物NH2COONH4(s)，反应生成的气体物质NH3、CO2的物质的量的比是2：1，无论反应是否达到平衡，混合气体的平均摩尔质量始终不变，因此不能据此作为判断反应是否达到了平衡状态的标志，C错误； D．当容器内压强不再改变时，反应达到了平衡状态，此时若再加入2 mol NH3，增大了体系压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，故反应速率大小关系为：v逆＞v正，D正确； 故合理选项是C。 7．下列说法正确的是 A．已知：，所以该反应任何条件都可自发进行 B．已知，则比稳定 C．已知稀溶液中，则 D．燃烧热的热化学方程式 【答案】B 【解析】A．该反应为放热反应，正向气体分子数减少，为熵减的反应，在低温下自发进行，A错误； B．石墨的总能量低于金刚石，故石墨更稳定，B正确； C．醋酸为弱酸，电离吸热，故测得的反应热，C错误； D．表示乙醇燃烧热的热化学方程式中水应为液态水，D错误； 故选B。 8．某温度下，若反应的化学平衡常数K，则该温度下的化学平衡常数为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】反应平衡常数为K，则的平衡常数为，则的平衡常数为； 故答案选B。 9．关工业合成氨的说法错误的是 A．及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动 B．使用铁触媒能降低反应的活化能，使反应物能较快地发生反应 C．工业合成氨温度为，此时原料的平衡转化率最大 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒 【答案】C 【解析】A．及时从反应体系中分离出氨气，降低生成物浓度，有利于平衡向正反应方向移动，A正确； B．使用铁触媒能降低反应的活化能，增大单位体积内活化分子数，使反应物能较快地发生反应，B正确； C．合成氨反应是放热反应，工业合成氨温度为时原料的平衡转化率不是最大，C错误； D．原料气需要经过净化处理，目的是防止催化剂中毒，D正确； 答案选C。 10．在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应，图I表示200 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化关系，图Ⅱ表示不同温度下达到平衡时C的体积分数随起始的变化关系，则下列结论正确的是 A．由图Ⅱ可知反应的 B．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率 C．200 ℃时，向容器中充入和，达到平衡时，A的体积分数大于0.5 D．若在图I所示的平衡状态下，再向体系中充入Kr，重新达到平衡前 【答案】A 【分析】由图Ⅰ可知，200℃时，5min反应达到平衡，A的物质的量变化量为，B的物质的量变化量为，C的物质的量变化量为，故x：y：z=：：=2：1：1，则反应方程式为：，据此作答。 【解析】A. 由图Ⅱ可知，当n(A)：n(B)一定时，温度越高，平衡时C的体积分数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，而升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为吸热反应，即，故A正确； B．由图Ⅰ可知，200℃时，5min反应达到平衡，平衡时A的物质的量变化量为0.4mol，故，故B错误； C．由图Ⅰ可知，200℃时，当充入0.8mol A和0.4mol B达到平衡时，A的体积分数为：；200℃时，向该容器中充入2molA和1molB，达到的平衡等效为原平衡增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故达到平衡时，A的体积分数小于0.5，故C错误； D．恒温恒容条件下，在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入Kr，由于容器容积不变，则混合物中各物质的浓度不变，正逆反应速率不变，平衡不移动，故v(正)=v(逆)，故D错误； 故答案选A。 11．催化剂X和Y均能催化反应，其反应历程如图所示，“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法不正确的是 A．使用催化剂X、催化剂Y的反应都是分3步进行 B．催化剂X的催化效果催化剂Y的催化效果好 C．反应达到平衡后，降低温度，A的浓度减小 D．反应过程中A·Y所能达到的最高浓度小于A·X 【答案】D 【解析】A．由图可知两种催化剂均出现3个波峰，所以使用催化剂X和Y，反应历程都分3步进行，A正确； B．由图可知，X的最高活化能小于Y的最高活化能，所以使用X时反应速率更快，催化剂X的催化效果更好，B正确； C．由图可知，该反应是放热反应，所以达平衡时，降低温度平衡正向移动，A的浓度减小，C正确； D．由图可知，A·X生成B·X的活化能小于A·Y生成B·Y的活化能，则A·Y更难转化为B·Y，故反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X，D错误； 故答案选D。 12．燃煤电厂锅炉尾气中含有 NO，可通过以下反应除去： 主反应：  ； 副反应：  (300℃ 以上发生)。 在其他条件一定时，反应相同时间内NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．升高温度可提高主反应中NO的平衡转化率 B．X点条件下，延长反应时间，NO的转化率能达到Y点的值 C．关于 X、Y、Z 三点，主反应平衡常数： D．W 点对应反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．主反应的焓变均小于0，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO的平衡转化率减小，A项错误； B．据图可知X点的转化率低于相同温度下的Y点，说明测定转化率时X点还未达到平衡，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值，B项正确； C．主反应为放热反应，升高温度、平衡逆移，平衡常数减小，TY=TX<TZ，故KY=KX=>KZ，C项错误； D．据图可知W点的转化率低于相同温度下最大转化率，说明测定转化率时W点未达到平衡状态，D项错误； 答案选B。 13．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业制取金属钾：，选取适宜的温度，使成蒸汽从反应混合物中分离出来 B．开启啤酒瓶时，有大量泡沫状气泡涌出瓶口 C．工业合成氨气，采用铁触媒，并在进行反应 D．对于，升高温度可使颜色变深 【答案】C 【解析】A．使K变成蒸气从反应混合物中分离出来，即减少生成物，平衡会向生成生成物的方向移动，有利于反应向右进行，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．夏天温度较高，的平衡逆向移动，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出泡沫，可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．工业合成氨是可逆反应，该反应为放热反应，选择500℃左右的较高温度能使平衡逆向移动，不利于氨的合成，使用500℃左右的高温主要是考虑催化剂的催化效率以及反应速率，不能用化学平衡移动原理解释，C符合题意； D．对于反应，升高温度，平衡正向移动，浓度增大，颜色变深，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 14．汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生放热反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。向2L恒温恒容密闭容器中充入10 molCO和10 molNO，测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。 下列说法错误的是 A．断键吸收的能量比成键放出的能量少 B．压缩体积，增大容器内压强，反应速率加快 C．容器中气体的平均相对分子质量不变，则该反应达到化学平衡 D．反应开始至5 min，氮气的平均反应速率为0.8 mol/(L·min) 【答案】D 【解析】A．反应为放热反应，故断键吸收的能量比成键放出的能量少，故A正确； B．该反应为气体参与的化学变化，增大压强，反应速率加快，故B正确； C．气体的质量不变，气体的物质的量变化，故根据M=可知平均相对分子质量为变量，故容器中气体的平均相对分子质量不变，则该反应达到化学平衡，故C正确； D．根据方程式可知，图像中物质Ⅱ为氮气，故平均反应速率为 mol/(L·min)，故D错误； 故选D。 15．恒容密闭容器中，反应  在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量分数的变化如图所示，原料起始组成。下列说法正确的是 A．曲线b表示的物质的量分数 B．其他条件不变，充入He平衡不移动 C． D．其他条件不变，增大原料起始组成比，的平衡转化率增大 【答案】B 【分析】根据反应方程式可知，当原料初始组成时，任何温度下达到平衡时，CO2和H2的物质的量分数之比均为1:3，C2H4和H2O的物质的量分数之比为1:4，且CO2和H2，C2H4和H2O同时减小或同时增大，故图中a曲线代表H2，b曲线代表H2O，c曲线代表CO2，d曲线代表C2H4，温度升高，H2、CO2的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，据此解答。 【解析】A．由分析可知，b曲线代表H2O物质的量分数，故A错误； B．他条件不变，恒容条件下充入He，各物质的浓度不变，平衡不移动，故B正确； C．由分析可知，正反应为放热反应，则，故C错误； D．其他条件不变，增大原料起始组成比，的平衡转化率下降，的平衡转化率上升，故D错误； 故选B。 16．合成氨的热化学方程式为   。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是 A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂 B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小 C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关 D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率 【答案】C 【解析】A．由循环图看出，铁是合成氨的催化剂，但催化剂不影响平衡移动，A错误； B．使用催化剂能降低活化能，但不改变反应的，B错误； C．合成氨是放热反应，较低的反应温度有利于提高氮气的转化率及氨气的产率，C正确； D．合成氨是放热反应，温度过高会影响氨气的产率，D错误； 故选C。 17．工业合成氨时，既要使原料的转化率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是 ①减压   ②加压   ③升温   ④降温   ⑤及时从平衡混合气体中分离出 A．③④⑤ B．②⑤ C．② D．②③ 【答案】C 【解析】合成氨的方程式为 ，在反应后气体体积减小，压强减小，该反应是放热反应，据此回答； ①减压使平衡逆反应方向移动，且反应速率减慢，故①错误； ②加压使平衡正反应方向移动，且反应速率加快，故②正确； ③升温虽然可以加快反应速率，但是使平衡向逆反应方向移动，故③错误； ④降温虽然平衡向合成氨方向移动，但是减少单位体积内的活化分子数，有效碰撞减少，反应速率减慢，故④错误； ⑤及时从平衡混合气体中分离出 NH3，虽然生成物的浓度减小，反应向正反应方向移动，但是达到新平衡后，气体浓度都比原来平衡小，所以速率慢，故⑤错误； 故选C。 18．与二元弱酸溶液反应，开始时速率较慢，溶液褪色不明显，不久后速率急剧加快，溶液突然褪色。反应过程中溶液不同时间的温度如下表，下列说法正确的是 时间/s 0 5 10 15 20 25 30 温度/℃ 25 26 26 26 26.5 27 27 A．反应的离子方程式为： B．反应速率急剧加快是因为温度升高对反应速率的影响超过反应物浓度下降的影响 C．可能是该反应的催化剂 D．反应速率急剧加快的原因是生成的气体使体系的压强增大 【答案】C 【解析】A．高锰酸根离子和草酸发生氧化还原反应生成锰离子和二氧化碳，草酸为弱酸不能拆，，A错误； B．反应过程中温度变化不是很大，反应速率急剧加快是因为生成锰离子对反应起催化作用，加快了反应速率，B错误； C．催化剂可以明显加快反应的速率，反应生成的可能是该反应的催化剂，C正确；   D．压强对溶液中反应速率的影响不是很大，D错误； 故选C。 19．保持温度和容器容积不变，下列不能判断可逆反应达到平衡状态的是 A． B．容器内压强恒定不变 C．体系的密度保持不变 D．当 【答案】D 【解析】A．根据同一可逆反应用不同物质表示的反应速率数值之比=化学计量数之比，可得：，可判断平衡，A不选； B．由化学方程式可得，该反应正向气体分子数增加，所以容器内压强保持不变，可判断平衡，B不选； C．，密闭容器的容积恒定，所以体积不变，C为固体，所以气体的总质量随着平衡发生移动而发生变化，只有平衡不发生移动时，气体的总质量才不变，此时密度不变，所以当混合气体的密度不变时，表明该反应已达到平衡状态， C不选； D．，无法确定投放量，且反应中物质的量改变量恒定相同，无法确定为平衡状态，D选； 故选D。 20．下列依据相关数据作出的推断中，不正确的是 A．依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向 B．依据一元弱酸的，可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小 C．依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大 D．依据的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱 【答案】C 【解析】A．对于可逆反应的Q与K的关系：Q>K，反应向逆反应方向进行；Q<K，反应向正反应方向进行；Q=K，反应处于平衡状态，故依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向，A正确； B．一元弱酸的越大，同温度同浓度稀溶液的酸性越强，电离出的越多，越小，B正确； C．同一周期从左到右，第一电离能是增大的趋势，但是ⅡA大于ⅢA，VA大于VIA，C不正确； D．的氢化物分子中氢卤键的键能越大，氢化物的热稳定性越强，D正确； 故选C。 第Ⅱ卷 选择题（共60分） 二、解答题 21．（16分）氢能是极具发展潜力的清洁能源。请回答： (1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种重要的储氢材料，已知： 则 = 。 (2)NaBH4是一种重要的储氢载体， NaBH4溶液与FeCl2溶液反应制备制 的化学方程式： 反应消耗 时转移的电子数目为 。 (3)工业上， 常用CH4 (g)与H2O(g)重整制备H2 (g)。500℃时， 主要发生下列反应： I．CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) II． ①已知： 向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是 。 ②下列操作中，能提高 CH4 (g)平衡转化率的是 (填标号)。 A．加催化剂 　　　B． 增加 CH4 (g)用量　　　C． 移除 H₂(g) 　　　D．恒温恒压，通入惰性气体 (4)我国科研人员研究出在 催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应历程如图所示。反应②的化学方程式为 。分析在反应气中加入少量的水蒸气能够提高甲醇产率的可能原因是 。 (5)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2 水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。放电时，电池的正极反应方程式为： ；充电时，电池的总反应用离子反应方程式表示为： 。 【答案】(1)（2分） (2)4mol（2分） (3) 吸收二氧化碳有利于平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率（2分） CD（2分） (4) （2分） )为反应③的反应物，适当加入少量的水蒸气能够促进平衡正移，提升甲醇产率（2分） (5) CO₂+2e⁻+2H⁺=HCOOH （2分） （2分） 【解析】（1）已知： ①NaAlH4(s)=Na3AlH6(s)+Al(s)+H2(g)，△H=+37kJ•mol-1②Na3AlH6(s)=3NaH(s)+Al(s)+H2(g)，△H=+70.5kJ•mol-1根据盖斯定律可知，①+②，NaAlH4(s)=NaH(s)+Al(s)+H2(g)，△H=+60.5kJ•mol-1； （2）在NaBH4中，Na为+1价，H为-1价，B为+3价，方程式中含8个-1价H，转移8个电子，时转移的电子数目为4mol； （3）①加入多孔CaO，可以吸收反应Ⅱ生成的二氧化碳，从而降低CO的浓度，有利于反应Ⅰ的平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率，故答案为：吸收二氧化碳有利于平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率； ②A．加催化剂只能加快反应速率，对平衡无影响，不能提高甲烷转化率，故不选； B．增加用量，使甲烷的转化率降低，故不选； C．移除 ，可使反应正向移动，从而提高甲烷的转化率，故选； D．恒温恒压，通入惰性气体，容器体积增大，平衡向气体分子数增大的方向移动，有利于反应I正向进行，从而提高甲烷的转化率，故选； 故选CD； （4）反应②为*HCOO和*H发生反应生成*H3CO和H2O，化学方程式为；在反应气中加入少量的水能够提升甲醇产率的可能原因是：反应③的化学方程式为*H3CO+H2O=CH3OH+*HO，适当加入少量的水，反应物浓度增大，向正反应方向移动，甲醇产率升高； （5）由图可知，放电时，CO2转化为HCOOH，即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，正极上CO2得电子生成HCOOH，反应的电极方程式为；充电时，阳极上水转化为O2，负极上 转化为Zn，电池的总反应用离子反应方程式表示为： 22．（18分）合成氨及氮氧化物的有效去除、资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。 (1)已知合成氨反应中每生成，放出热量，请写出合成氨的热化学方程式 ，已知合成氨反应的逆反应活化能为，则其正反应活化能为 (用含的代数式表示)。 (2)已知：① ② ③ 若向恒容密闭容器中加和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为 ，反应①的平衡常数为 。 (3)某化工厂排出的尾气(含、)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：，、在表面进行反应转化为无毒气体，其相对能量与反应历程的关系如下图所示： 则在表面上的反应可用化学方程式为 。 (4)已知  ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中点对应的速率(对应温度400℃) (填“>”“<”或“=”)，温度高于400℃，产率降低的原因可能是 。 (5)一种以熔融(添加)为电解质，以多孔镍为电极材料，在常压下电化学合成氨的原理如图所示。写出阳极发生的电极反应式： 。 【答案】(1) ； （2分） （2分） (2) 0.8 （2分） 5（2分） (3)（2分） (4) 低温（2分） > （2分） 温度升高催化剂活性降低（2分） (5)（2分） 【解析】（1）已知合成氨反应中每生成，放出热量，故合成氨的热化学反应方程式为：；；该反应的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1，即E正-E逆=-92.2 kJ•mol-1，则正反应的活化能为E正=（E逆-92.2）kJ•mol-1； （2）向1L恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应，根据碘元素守恒：，根据氮元素守恒：，根据氯元素守恒：，已知达到平衡时，为，为,可计算出碘单质的物质的量为0.8mol，碘单质的浓度为0.8mol/L；氯气的浓度为0.3mol/L，氯化碘的浓度为0.4mol/L，可计算出； （3）N2O在Pt2O+表面上的反应为：； （4）已知 ，该反应为放热的，熵减的反应，根据能自发进行分析，故在低温下能自发进行；在催化剂乙作用下，图中M点氮气的产率较低，说明反应速率较慢，还没有达到平衡，即对应的速率(对应温度400℃) ＞；温度高于400℃，根据另一种催化剂催化下氮气的产率随温度的变化曲线可知，该反应仍未达到平衡状态，故N2产率降低的原因一定是因为反应速率减小，故可能是温度升高导致催化剂活性降低； （5）据分析可知该电池为电解池，阳极为氢气放电产生氨气，据此书写阳极反应方程式为：。 23．（14分）用乙苯为原料，通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下： 反应①(直接脱氢)： 反应②(氧化脱氢) 已知： (1)写出表示氢气燃烧热的热化学方程式： 。 关于反应①，中国化学家提出了在某催化剂表面反应①的机理(代表苯基，代表吸附态)： (2)虚线框内反应历程共包含 步反应，其中化学反应速率最慢的一步活化能的值为 。 (3)关于上述反应历程说法不正确的是___________。 A．状态ⅱ状态ⅲ过程吸收热量 B．使用催化剂后，有效提升了乙苯的平衡转化率 C．状态ⅲ状态ⅳ的能量变化说明形成键是吸热过程 D．物质吸附在催化剂表面时通常比其形成的过渡态稳定 (4)判断反应②能否自发进行： ，说明理由 。 某温度下，向容器中通入气态乙苯与发生反应②，后反应达到平衡，此时混合气体中乙苯和苯乙烯的物质的量相等。 (5)可以判断反应②达到化学平衡状态的标志是___________。 A．气体密度不再改变 B．与之和保持不变 C． D．气体平均摩尔质量不再改变 【答案】(1)（2分） (2) 2 （2分） 63.5 （2分） (3)AB（2分） (4) 能 （2分） 反应②为熵增的放热反应，任何条件下都可自发（2分） (5)D（2分） 【解析】（1）反应②×+③-①得到反应，-285.8kJ/mol； （2）由图可知，该反应为：i→ii→iii，共2步反应，活化能越大，反应速率越慢，则虚线框内化学反应速率最慢的一步为i变为过渡态1，其活化能为(86.6-23.1) kJ·mol-1=63.5 kJ·mol-1； （3）A．由图可知，状态ⅱ→状态ⅲ过程放出热量，A错误； B．使用催化剂，化学平衡不移动，不能改变乙苯的平衡转化率，B错误； C．由图可知，状态ⅲ→状态ⅳ形成H-H键，物质总能量升高，说明形成H-H键是吸热过程，C正确； D．由图可知，物质吸附在催化剂表面时通常比其形成的过渡态稳定，能量更低，D正确； 故选AB。 （4）反应②为熵增的放热反应，任何条件下都可自发； （5）A．反应前后都为气体且容器体积不变，所以气体密度不再改变不能说明达到平衡状态，A错误； B．根据碳原子守恒，n(C8H10)与n(C8H8)之和为定值，保持不变不能说明达到平衡状态，B错误； C．v正(O2)=2v逆(C8H8)，正逆反应速率之比不等于化学计量数之比，不能说明达到平衡状态，C错误； D．反应前后都为气体，但是气体的物质的量增大，当气体平均摩尔质量不再改变可以说明达到化学平衡状态，D正确； 故选D。 24．（12分）二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。金刚石和石墨燃烧，氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 (1)通常状况下，金刚石和石墨中 (填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热ΔH为 kJ·mol-1。 一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量CO2和CH4，发生反应：  。 (2)上述反应的熵变ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)， 条件下能够⾃发进⾏(填“低温”、“高温”或“任意温度”)。 (3)下列说法正确的是_______。 A．当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态 B．升高温度，加快反应速率，CO2的转化率降低 C．增大CO2的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 D．平衡时CO2、CH4的体积分数一定相等 (4)下列说法不正确的是_______。 A．再充入少量CO2，单位体积内反应物活化分子总数增多，反应速率加快 B．升高温度，反应活化分子百分数增多，反应速率加快 C．充入惰性气体，压强增大，反应速率加快 D．加入催化剂，降低活化能，活化分子百分数增多，反应速率加快 (5)新的研究表明，利用太阳能可以将CO2分解制取炭黑，其原理如下图所示。该过程中 能(填能量形式，下同)转化为 能，在整个过程中，FeO的作用是 。 已知： ①   ②   【答案】(1) 石墨 （2分） -393.5kJ·mol-1（2分） (2) > （2分） 高温（2分） (3)A（2分） (4)C（2分） 【解析】（1）能量越低，物质越稳定，石墨的能量低于金刚石，则石墨更稳定；石墨的燃烧热是1mol石墨完全燃烧生成二氧化碳时所放出的热量，则石墨的燃烧热为：故答案为：石墨；； （2）正反应的气体体积增大，则，依据，反应能自发进行，该反应，，则在高温能自发进行，故答案为：＞；高温； （3）A．混合气体的平均相对质分子质量为，反应前后质量守恒，即m不变，气体分子数改变，所以随着反应进行混合气体的平均相对分子质量改变，当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态，故A正确； B．正反应吸热，升高温度有利于反应正向进行，加快反应速率，CO2的转化率提高，故B错误； C．增大CO2的浓度，平衡向正反应方向移动，但不改变化学平衡常数，化学平衡常数只随温度改变而改变，反应是在定温下进行的，故C错误； D．若CO2与CH4的起始加入物质的量不同，达到化学平衡时二者消耗量相等，平衡时CO2、CH4的体积分数不相等，故D错误； 故选A； （4）A．再充入少量二氧化碳，单位体积内反应物活化分子百分数不变、但活化分子总数增多，反应速率加快，A正确； B．升高温度，反应活化分子百分数增多，活化分子总数增多，反应速率加快，B正确； C．充入惰性气体，单位体积内反应物活化分子百分数不变、活化分子总数不变，反应速率不变，C不正确； D．加入催化剂，降低活化能，单位体积内反应物活化分子百分数增多，活化分子总数增多，反应速率加快，D正确； 故选C； 试卷第14页，共23页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$