第2章 化学反应的方向、 限度与速率【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学单元速记•巧练（鲁科版2019选择性必修1）

第2章 化学反应的方向、 限度与速率 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共60分） 一、选择题（本大题共15个小题，每题4分，共60分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．（23-24高二上·河南信阳·期中）已知反应低温时不反应，高温时自发进行，则该反应的、为 A．， B．， C．， D．， 2．（23-24高二上·青海西宁·期中）已知  ，下列说法中正确的是 A．该反应任何温度下都不能自发进行 B．该反应能自发进行，由于该反应是一个熵增加的反应 C．其他条件不变，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应 3．（23-24高二上·天津河北·期中）下列关于合成氨工业说法不正确的是 A．根据勒夏特列原理，500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 B．合成氨厂一般采用10MPa~30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素 C．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 D．将原料气进行净化处理，是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒” 4．（23-24高二上·河南·期中）下列标志可表明反应达到平衡状态的是 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 混合气体的密度不变 B 恒温恒容 的压强不变 C 恒温恒压 D 恒温恒压 混合气体的平均相对分子质量不变 5．（23-24高二上·河南郑州·期中）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。工业合成氨的反应为：，能量转化关系如图所示。下列有关说法错误的是 A．低温、高压有利于提高合成氨平衡产率 B．选择铁做催化剂可以提高和的转化率 C．将液化分离有利于提高产率 D．合成氨采取循环操作，能提高和的利用率 6．（23-24高二上·河南焦作·期中）下列实验方案能达到相应目的的是 选项 实验方案 目的 A 常温下，将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应 比较浓度对化学反应速率的影响 B 常温下，向某密闭容器中充入气体，一段时间后压缩容器体积为原来的一半，观察气体颜色变化 探究压强对化学平衡的影响 C 向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液，观察产生气泡的速率 探究和的催化能力强弱 D 向溶液中滴加溶液5~6滴，充分反应，测得溶液中除含有外，还含有 判断该反应是可逆反应 7．（23-24高二上·江苏连云港·期中）金属硫化物催化反应，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2，反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．该反应的平衡常数 C．步骤Ⅰ可理解为中带部分正电荷的H与催化剂中的S之间发生作用 D．步骤Ⅱ可理解为中两个键断裂，同时形成键 8．（23-24高一下·河北沧州·阶段练习）T℃时，往2L的恒容密闭容器中充入，发生反应，7min时仅改变某一条件，的浓度随时间的变化曲线如图，下列说法正确的是 A．5min时，该反应的反应速率为零 B．7min时，改变的条件是再充入一部分 C．5min时，的体积分数约为28.6% D．7~10min内，的平均反应速率 9．（23-24高二上·山东德州·期中）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步进攻1，3-丁二烯生成碳正离子()；第二步进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定 B．与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率减小 C．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度 D．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小 10．（23-24高二下·广东东莞·期中）工业上用和合成：  。反应的平衡常数如下表： 温度/℃ 100 200 300 平衡常数 100 13 1 下列说法错误的是 A． B．T1时达到平衡，分离出，平衡正移，K不变，v正 逐渐变小 C．时，某时刻容器中含、和，此时 D．时，向密闭容器中投入和，平衡时转化率为50% 11．（23-24高二上·江西南昌·期中）在2L密闭容器中充入3molA气体和2molB气体，在一定条件下发生反应，达到平衡时，生成了1molC，经测定，D的浓度为，下列判断正确的是 A． B．B的转化率为30% C．平衡时A的浓度为 D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的60% 12．（23-24高二上·福建三明·期中）在容积为2L的密闭容器中通入一定量的O2、NH3，一定条件下发生反应：(忽略NO和O2的反应)，容器中各物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是 A．2min时改变的条件可能是升高温度 B．0―5min内的反应速率 C．6min时H2O的物质的量分数为19.63% D．4min时改变的条件可能是通入更多氧气 13．（23-24高二上·河南濮阳·期中）在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得X的浓度为，保持温度不变，将容器的容积扩大为原来的3倍，再次达平衡时，测得X的浓度为，下列有关判断正确的是 A． B．平衡向正反应方向移动 C．Y的转化率升高 D．Z的体积分数增大 14.（2024·吉林高考）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A．时，反应②正、逆反应速率相等 B．该温度下的平衡常数：①>② C．平均速率(异山梨醇) D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 15.（2024·广东·二模）甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇，反应如下：，恒容密闭容器中，a mol CO2和3a mol H2，反应达到平衡时，各组分的物质的量浓度（c）随温度（T）变化如图所示。下列说法正确的是 A．随温度升高该反应的平衡常数变大 B．加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率 C．℃时，恒容下充入Ar，压强增大，平衡正向移动，平衡时浓度变小 D．℃时，恒压下2a mol 与6a mol 反应达到平衡时 第II卷 非选择题（共40分） 16．（10分）（23-24高二上·广西钦州·期中）请按要求完成下列问题。 (1)某温度下在容积为密闭容器中，X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。 该反应的化学方程式是 。 (2)一定条件下，在密闭容器内，反应，的物质的量随时间变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用表示内该反应的平均速率为 ，在第时，转化率为 。在第时的体积分数为 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 （填字母序号）。 a．升高温度    b．恒容时充入 (3)反应，在一定温度下密闭容器内，在该反应已经达到平衡状态的是 （填字母序号）。 a． b．容器内压强保持不变 c． d．容器内的密度保持不变 e．容器内混合气体平均相对分子质量不变 f． g．容器内气体颜色不变 17．（10分）（23-24高二上·山东潍坊·期中）研究小组利用溶液和酸性溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下： 实验序号 实验 温度/K 参加反应的物质 溶液颜色褪至无色时所需时间/s 溶液(含硫酸) 溶液 V/mL c/mol·L V/mL c/mol·L V/mL ① 290 2 0.02 4 0.1 0 6 ② 2 0.02 3 0.1 8 ③ 315 2 0.02 0.1 1 回答下列问题： (1)通过实验①、②，可探究 的改变对反应速率的影响，其中 。 (2)通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响，由实验②中数据可知 。 (3)实验过程中，发现反应开始一段时间溶液褪色不明显，不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致，重做实验②，测定反应过程中不同时间的温度，结果如下： 时间/s 0 2 4 6 8 10 温度/K 290 291 291 291.5 292 292 ①结合实验目的与表中数据，得出的结论是 。 ②你猜想可能是 的影响。若证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的最佳试剂是 （填字母序号）。 A．硫酸钾        B．水        C．二氧化锰        D．硫酸锰 18．（10分）（23-24高二下·云南玉溪·期中）氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。 (1)氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是 （填字母序号）。 a．反应速率v(NO)=v(H2O)                       b．容器内压强不再变化 c．容器内N2的物质的量分数不再变化             d．混合气体的密度不变 e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键       f．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (2)肼(N2H4)是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键的键能如表： 化学键 O-H N-N N-H O=O N≡N 键能kJ·mol-1 467 160 391 498 945 则1molN2H4(g)在氧气中完全燃烧的热化学方程式 。 (3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应2NO2(g)N2O4(g)，NO2的物质的量随时间变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO2)/mol 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为 mol·L−1·s−1.达平衡时，该反应的平衡常数K= 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 （填字母序号）。 a．升高温度 b．恒容时充入He(g)    c．恒压时充入He(g)      d．恒容时充入NO2 (4)已知：2N2O=2N2+O2，不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，此时体系压强p= (用p0表示)。 19．（10分）（23-24高二上·山东威海·期中）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 Ⅰ．以和为原料合成尿素。 (1)有利于提高平衡转化率的措施是 （填字母序号）。 A．高温低压     B．低温高压     C．高温高压 (2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图甲所示： 第一步： 第二步： ①图中 。 ②反应速率较快的是 反应（填“第一步”或“第二步”）。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 (3)在密闭容器中通入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是 （填字母序号）。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： D．同时断裂键和键 ②由图乙可知，压强 （填“＞”“＜”或“＝”，下同）；Y点速率 。 ③已知气体分压＝气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的 （用含的代数式表示）。 (4)同温下，某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物，控制反应条件使其仅发生重整反应，获得如下效据： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 平衡转化率 达到平衡时体系的压强 达到平衡时体系能量的变化 i 1 2 0 0 吸收热量： ii 2 4 0 0 ①容器i中反应达到平衡时，生成的物质的量为 ，容器ii中反应达到平衡状态过程中吸收的热量 （填“＞”、“＜”或“＝”）。 ②容器i的容积变为原来的一半，则平衡转化率 （填“＞”“＜”或“＝”）。 试卷第14页，共14页 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13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 化学反应的方向、 限度与速率 测试卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共60分） 一、选择题（本大题共15个小题，每题4分，共60分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．（23-24高二上·河南信阳·期中）已知反应低温时不反应，高温时自发进行，则该反应的、为 A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【解析】反应是气体体积增大的反应，所以ΔS>0，当ΔH-TΔS<0时反应能够自发进行，而该反应低温时不反应，高温时自发进行，说明ΔH>0，故选A。 2．（23-24高二上·青海西宁·期中）已知  ，下列说法中正确的是 A．该反应任何温度下都不能自发进行 B．该反应能自发进行，由于该反应是一个熵增加的反应 C．其他条件不变，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应 【答案】B 【解析】反应自发进行的条件是ΔH-TΔS＜0，由于该反应的ΔH＞0且ΔS＞0，所以该反应在高温下能自发进行，故A错误；反应  ，一定条件下该反应能自发进行，则ΔH-TΔS＜0，即＞0，故B正确；在其他条件不变的情况下，催化剂只改变反应速率，不改变平衡移动，所以不可以改变化学反应进行的方向，故C错误；常温下，有些吸热反应也能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，某些高温下不能自发进行的反应可能是放热反应，故D错误；故选B。 3．（23-24高二上·天津河北·期中）下列关于合成氨工业说法不正确的是 A．根据勒夏特列原理，500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 B．合成氨厂一般采用10MPa~30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素 C．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 D．将原料气进行净化处理，是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒” 【答案】A 【解析】合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的浓度减小，所以室温比500℃左右更有利于合成氨的反应，故A错误；合成氨厂一般采用10MPa～30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素，因为压强大，反应速率快，有利于合成氨，但是压强太高，对仪器设备要求也高，压强过低，反应速率慢，不利于合成氨，故B正确；将混合气体中的氨液化，减小了生成物的浓度，合成氨反应的化学平衡正向移动，有利于合成氨，故C正确；将原料气进行净化处理，是为了防止其中混有的杂质，比如氧气，能和催化剂铁在高温下反应，使催化剂“中毒”，故D正确；故选A。 4．（23-24高二上·河南·期中）下列标志可表明反应达到平衡状态的是 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 混合气体的密度不变 B 恒温恒容 的压强不变 C 恒温恒压 D 恒温恒压 混合气体的平均相对分子质量不变 【答案】B 【解析】反应前后混合气体的质量和容器容积均是不变的，混合气体的密度一直不变，所以不一定是平衡状态，A错误；对于反应前后气体量发生变化的反应，在恒温恒容条件下，反应容器内的总压强不再随时间变化，可以作为一个判断反应达到平衡的标志，B正确；c(NO2)＝2c(N2O4)，只提供反应物与生成物的浓度关系，无法判断正逆反应速率是否相等，所以不能判断反应是否达平衡状态，C错误；反应物为固体时，‌反应进行时生成的气体永远是NH3和CO2物质的量之比为2：1的混合气体，‌那么平均相对分子质量恒定为，‌这也说明即使平均相对分子质量不变，‌反应也可能未达到平衡状态，D错误；故选B。 5．（23-24高二上·河南郑州·期中）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。工业合成氨的反应为：，能量转化关系如图所示。下列有关说法错误的是 A．低温、高压有利于提高合成氨平衡产率 B．选择铁做催化剂可以提高和的转化率 C．将液化分离有利于提高产率 D．合成氨采取循环操作，能提高和的利用率 【答案】B 【分析】由图可知，该反应是一个正向体积减小的放热反应。 【解析】反应正向是体积减小的放热反应，因此低温、高压有利于平衡正向移动提高合成氨平衡产率，故A正确；催化剂只能提高反应速率，不能使平衡发生移动，故B错误；将NH3液化分离使平衡正向移动有利于提高产率，故C正确；循环操作可以让未反应的N2和H2再次作为原料参与反应，能提高N2和H2的利用率，故D正确；故选B。 6．（23-24高二上·河南焦作·期中）下列实验方案能达到相应目的的是 选项 实验方案 目的 A 常温下，将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应 比较浓度对化学反应速率的影响 B 常温下，向某密闭容器中充入气体，一段时间后压缩容器体积为原来的一半，观察气体颜色变化 探究压强对化学平衡的影响 C 向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液，观察产生气泡的速率 探究和的催化能力强弱 D 向溶液中滴加溶液5~6滴，充分反应，测得溶液中除含有外，还含有 判断该反应是可逆反应 【答案】B 【解析】溶液为浓硫酸，铝在常温下与浓硫酸发生钝化，不继续反应，则不能比较浓度对化学反应速率的影响，A不符合题意；，压缩容器体积为原来的一半，物质浓度变大，颜色加深，反应为气体分子数减小的反应，平衡正向移动，颜色又会变浅，故能观察气体颜色变化来探究压强对化学平衡的影响，B符合题意；等浓度的和溶液中Fe3+和Cu2+的浓度不同，阴离子种类也不同，未控制单一变量，不能探究和的催化能力强弱，C不符合题意；溶液过量，反应后溶液中一定含有Fe3+，充分反应后，测得溶液中除含有外，还含有，不能判断该反应是可逆反应，D不符合题意；故选B。 7．（23-24高二上·江苏连云港·期中）金属硫化物催化反应，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2，反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．该反应的平衡常数 C．步骤Ⅰ可理解为中带部分正电荷的H与催化剂中的S之间发生作用 D．步骤Ⅱ可理解为中两个键断裂，同时形成键 【答案】D 【解析】反应为气体分子增加的反应，为熵增反应，A错误；平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；该反应的平衡常数；B错误；由题图知，经过步骤Ⅰ后，H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C错误；由题图可知，经过步骤Ⅱ中两个键断裂，同时形成键，D正确；故选D。 8．（23-24高一下·河北沧州·阶段练习）T℃时，往2L的恒容密闭容器中充入，发生反应，7min时仅改变某一条件，的浓度随时间的变化曲线如图，下列说法正确的是 A．5min时，该反应的反应速率为零 B．7min时，改变的条件是再充入一部分 C．5min时，的体积分数约为28.6% D．7~10min内，的平均反应速率 【答案】C 【解析】5min时，该反应达到平衡状态，反应并没有停止，正逆反应速率相等，且不为零，故A错误； 若7min时，改变的条件是再充入一部分，容器为恒容，则的浓度会瞬间变大，则曲线不会是连续变化，故B错误；0~5min时，，则，的体积分数约为，故C正确；7~10min内，，的平均反应速率，故D错误；故选C。 9．（23-24高二上·山东德州·期中）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步进攻1，3-丁二烯生成碳正离子()；第二步进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定 B．与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率减小 C．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度 D．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小 【答案】D 【分析】根据图像分析可知该加成反应为放热反应，且生成的1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低，结合题干信息及温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答。 【解析】能量越低越稳定，根据图像可看出，1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物的能量低，即1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物稳定，故A正确；该加成反应不管生成1，4-加成产物还是1，2-加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利用1，3-丁二烯的转化，即在40℃时其转化率会减小，故B正确；从0℃升至40℃，对于1，2—加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即1，2—加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，故C正确；从0℃升至40℃，正化学反应速率均增大，即1,4-加成和1,2-加成反应的正速率均会增大，D错误；故选D。 10．（23-24高二下·广东东莞·期中）工业上用和合成：  。反应的平衡常数如下表： 温度/℃ 100 200 300 平衡常数 100 13 1 下列说法错误的是 A． B．T1时达到平衡，分离出，平衡正移，K不变，v正 逐渐变小 C．时，某时刻容器中含、和，此时 D．时，向密闭容器中投入和，平衡时转化率为50% 【答案】C 【解析】反应的平衡常数随着温度的升高而减小，故，A正确；T1时达到平衡，分离出，平衡正移，反应物浓度减小，而温度不变，K不变，v正 逐渐变小，B正确；时，某时刻容器中含、和，此时，平衡逆向移动，，C错误；时，向密闭容器中投入和，列出三段式： ，解得x=0.05，平衡时转化率为50%，D正确；故选C。 11．（23-24高二上·江西南昌·期中）在2L密闭容器中充入3molA气体和2molB气体，在一定条件下发生反应，达到平衡时，生成了1molC，经测定，D的浓度为，下列判断正确的是 A． B．B的转化率为30% C．平衡时A的浓度为 D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的60% 【答案】C 【分析】由三段式分析：，根据转化量之比等于化学计量系数比可知，x=2，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，x=2，A错误； B．由分析可知，B的转化率为=25%，B错误； C．由分析可知，平衡时A的浓度为=，C正确； D．由分析并结合阿伏伽德罗定律可知，达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的=100%，即反应前后体系压强不变，D错误；故选C。 12．（23-24高二上·福建三明·期中）在容积为2L的密闭容器中通入一定量的O2、NH3，一定条件下发生反应：(忽略NO和O2的反应)，容器中各物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是 A．2min时改变的条件可能是升高温度 B．0―5min内的反应速率 C．6min时H2O的物质的量分数为19.63% D．4min时改变的条件可能是通入更多氧气 【答案】C 【解析】从图中可以看出，2~3min时间段反应物和生成物的物质的量的变化量大于1~2min时间段反应物和生成物的物质的量的变化量，也即反应速率加快，所以2min时改变的条件可能是升高温度，A正确；0―5min内NH3的物质的量的变化量为0.28mol，则NO的物质的量的变化量也为0.28mol，用NO表示的反应速率，B正确；6min时，O2、NH3、NO、H2O的物质的量分别为1.0mol、0.72mol、0.28mol、0.42mol，则H2O的物质的量分数为≈17. 36%，C错误；4min时，O2的物质的量突然增大，而其它物质的量不变，所以此时改变的条件可能是通入更多氧气，D正确；故选C。 13．（23-24高二上·河南濮阳·期中）在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得X的浓度为，保持温度不变，将容器的容积扩大为原来的3倍，再次达平衡时，测得X的浓度为，下列有关判断正确的是 A． B．平衡向正反应方向移动 C．Y的转化率升高 D．Z的体积分数增大 【答案】A 【解析】保持温度不变，将容器的容积扩大为原来的3倍，瞬时X的浓度变为0.40mol/L＜0.50mol/L，因此扩大容器体积(减小压强)平衡向逆反应方向移动，即a+b＞c，故A正确；根据A选项分析，扩大容器体积，平衡逆向进行，故B错误；因为扩大容器体积，平衡逆向进行，因此Y的转化率降低，故C错误；因为扩大容器体积，平衡逆向进行，因此Z的体积分数减小，故D错误；故选A。 14.（2024·吉林高考）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A．时，反应②正、逆反应速率相等 B．该温度下的平衡常数：①>② C．平均速率(异山梨醇) D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 【答案】A 【解析】由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；图像显示该温度下，后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，故C正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确；故答案为：A。 15.（2024·广东·二模）甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇，反应如下：，恒容密闭容器中，a mol CO2和3a mol H2，反应达到平衡时，各组分的物质的量浓度（c）随温度（T）变化如图所示。下列说法正确的是 A．随温度升高该反应的平衡常数变大 B．加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率 C．℃时，恒容下充入Ar，压强增大，平衡正向移动，平衡时浓度变小 D．℃时，恒压下2a mol 与6a mol 反应达到平衡时 【答案】D 【分析】由题干图像信息可知，随着温度的升高，平衡体系中H2的浓度增大，说明升高温度上述平衡逆向移动，则X代表CO2，Y代表CH3OH或者H2O，据此分析解题。 【解析】由题干图像信息可知，随着温度的升高，平衡体系中H2的浓度增大，说明升高温度上述平衡逆向移动，故随温度升高该反应的平衡常数变小，A错误；催化剂只能改变反应速率不能使化学平衡发生移动，故加入合适催化剂不能提高CO2的平衡转化率，B错误；℃时，恒容下充入Ar，压强增大，但反应体系中的CO2、H2、CH3OH和H2O的能读均不改变，正逆反应速率均不改变，即平衡不移动，平衡时浓度不变，C错误；℃时，恒压下2a mol 与6a mol 就保持CO２和H2的投料比相等为１：３，二者反应体系达到等效平衡，故反应达到平衡时，D正确；故选D。 第II卷 非选择题（共40分） 16．（10分）（23-24高二上·广西钦州·期中）请按要求完成下列问题。 (1)某温度下在容积为密闭容器中，X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。 该反应的化学方程式是 。 (2)一定条件下，在密闭容器内，反应，的物质的量随时间变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用表示内该反应的平均速率为 ，在第时，转化率为 。在第时的体积分数为 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 （填字母序号）。 a．升高温度    b．恒容时充入 (3)反应，在一定温度下密闭容器内，在该反应已经达到平衡状态的是 （填字母序号）。 a． b．容器内压强保持不变 c． d．容器内的密度保持不变 e．容器内混合气体平均相对分子质量不变 f． g．容器内气体颜色不变 【答案】(1)3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)（2分） (2) 0.0015 （2分） 87.5% （2分） 60% （2分） a（1分） (3)beg（1分） 【解析】（1）物质的反应速率之比等于化学计量数之比，从图中可知，相同时间内，X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6：0.2：0.4=3：1：2，且X、Y物质的量减少为反应物，Z物质的量增加为生成物，则化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)； （2）①0-2s内，NO2物质的量变化量为0.03mol，则v(NO2)= =0.003mol⋅L−1⋅s−1，物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则v(N2O4)=0.0015mol⋅L−1⋅s−1；在第5s时，参与反应的NO2为0.035mol，则NO2的转化率为=87.5%；第2s时反应掉的NO2为0.03mol，则生成N2O40.015mol，此时剩余NO20.01mol，则N2O4的体积分数为=60%； ②a．升高温度，反应速率增大，a正确；b．恒容时充入He(g)，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，b错误；故答案选a。 （3）a．2v逆(NO)=v正(O2)=v正(NO)，NO正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，a错误； b．该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行，随着反应进行容器压强不断变化，压强不变说明反应达到平衡，b正确； c．v(NO2)=2v(O2)该等式未说明是正反应还是逆反应，无法得知反应是否达到平衡，c错误； d．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物均为气体，容器内的密度始终不变，d错误； e．该反应不是等体积反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量不断变化，混合气体平均分子质量不变，说明反应达到平衡，e正确； f．与反应的初始投料比及反应进行程度有关，无法说明反应达到平衡，f错误； g．NO和O2为无色气体，NO2为红棕色气体，随着反应进行NO2浓度不断变化，气体颜色不断变化，气体颜色不变说明反应达到平衡，g正确； 故答案选beg。 17．（10分）（23-24高二上·山东潍坊·期中）研究小组利用溶液和酸性溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下： 实验序号 实验 温度/K 参加反应的物质 溶液颜色褪至无色时所需时间/s 溶液(含硫酸) 溶液 V/mL c/mol·L V/mL c/mol·L V/mL ① 290 2 0.02 4 0.1 0 6 ② 2 0.02 3 0.1 8 ③ 315 2 0.02 0.1 1 回答下列问题： (1)通过实验①、②，可探究 的改变对反应速率的影响，其中 。 (2)通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响，由实验②中数据可知 。 (3)实验过程中，发现反应开始一段时间溶液褪色不明显，不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致，重做实验②，测定反应过程中不同时间的温度，结果如下： 时间/s 0 2 4 6 8 10 温度/K 290 291 291 291.5 292 292 ①结合实验目的与表中数据，得出的结论是 。 ②你猜想可能是 的影响。若证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的最佳试剂是 （填字母序号）。 A．硫酸钾        B．水        C．二氧化锰        D．硫酸锰 【答案】(1) 反应物浓度 （1分） l（1分） (2)②、③ （2分） （2分） (3)温度不是反应速率突然加快的原因 （1分） 催化剂() （2分） D（1分） 【解析】（1）通过观察实验①、②的数据可知T1、V1未知，但实验①、②中所用的溶液的体积不同，根据控制变量法的原则，T1应为290K，变量为溶液的浓度，此外两组实验溶液的总体积应保持一致确两组实验中其他溶液的浓度相同，故V1=1，故答案为：反应物浓度；l； （2）根据控制变量法的原则，V1=1，所以可通过实验②、③探究温度变化对化学反应速率的影响，反应原理为，实验②中所用的溶液的物质的量为，溶液的物质的量为，溶液过量，8s内消耗的溶液的物质的量为，此时溶液的总体积为，所以8s 内，故答案为：②、③；； （3）不同时间下，温度升高的程度很小，所以温度不是反应速率突然加快的原因，随着反应的进行，锰离子的浓度逐渐增加，可催化该反应，为了验证锰离子的催化效果，但又不引进其他的杂质离子，可选择的最佳试剂是硫酸锰。 18．（10分）（23-24高二下·云南玉溪·期中）氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。 (1)氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是 （填字母序号）。 a．反应速率v(NO)=v(H2O)                       b．容器内压强不再变化 c．容器内N2的物质的量分数不再变化             d．混合气体的密度不变 e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键       f．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (2)肼(N2H4)是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键的键能如表： 化学键 O-H N-N N-H O=O N≡N 键能kJ·mol-1 467 160 391 498 945 则1molN2H4(g)在氧气中完全燃烧的热化学方程式 。 (3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应2NO2(g)N2O4(g)，NO2的物质的量随时间变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO2)/mol 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为 mol·L−1·s−1.达平衡时，该反应的平衡常数K= 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 （填字母序号）。 a．升高温度 b．恒容时充入He(g)    c．恒压时充入He(g)      d．恒容时充入NO2 (4)已知：2N2O=2N2+O2，不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，此时体系压强p= (用p0表示)。 【答案】(1)bcf（1分） (2)N2H4(g) + O2(g)N2(g)+2H2O(g)      ∆H= −591kJ/mol（2分） (3)0.0015 （2分） 3500 （1分） ad（1分） (4) > （1分） 1.25p0（2分） 【解析】（1）可逆反应达到平衡时，同物质的正逆反应速率相等，各组分的浓度，含量保持不变，由此衍生出其他的一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明达到平衡。 a．该反应达到平衡状态时，v(NO)正=v(H2O)逆，故a错误； b．该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，当反应达到平衡状态时，容器内压强不随时间的变化而变化，所以能判断反应是否达到平衡状态，故b正确； c．容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化说明浓度不在改变，故c正确； d．反应物和产物全部是气体，根据质量守恒定律，两边气体质量相等，并且容器恒容，其体积不变，所以平衡前后密度不变均没有变化，故d不一定平衡； e．12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键均表示正反应速率，故e错误； f．该反应混合气体的总质量不变，总物质的量在变化，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当不变时达到平衡状态，故f 正确； 故答案选bcf （2）N2H4在氧气中完全燃烧的反应方程式为： N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)，根据反应热=反应物的键能和-生成物的键能和，得：=E(N−N)+4E(N−H)+E(O=O)−E(N≡N)−4E(H−O)= (160+4×391+498−945−4×467)kJ/mol=−591kJ/mol，所以答案为：N2H4(g) + O2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ，∆H= −591kJ/mol （3）由表格数据可知2s 内，，则，故答案为：0.0015 根据表中数据，列出三段式， ，依据平衡常数计算公式，列出，故答案为：3500 a．升高温度可以提高活化分子百分数，增加有效碰撞次数，加快反应速率； b．恒容时充入 He(g)，对反应物和生成物的浓度无影响，对速率不影响； c．恒压时充入He(g)，容器体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小； d．恒容时充入NO2，增大了反应物的浓度，加快反应速率； 故答案为：ad； （4）由图像可知，当压强一定时，T1对应的半衰期比T2对应的半衰期要短，说明T1条件下反应速率快，而其他条件相同时温度越高反应速率越快，因此T1>T2； 设N2O起始物质的量2mol，设t1时，消耗1mol N2O, 产生1mol N2和0.5molO2，此时气体的总物质的量为：2.5mol，根据压强比=气体物质的量之比，可得，此时压强。 19．（10分）（23-24高二上·山东威海·期中）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 Ⅰ．以和为原料合成尿素。 (1)有利于提高平衡转化率的措施是 （填字母序号）。 A．高温低压     B．低温高压     C．高温高压 (2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图甲所示： 第一步： 第二步： ①图中 。 ②反应速率较快的是 反应（填“第一步”或“第二步”）。 Ⅱ．以和催化重整制备合成气：。 (3)在密闭容器中通入物质的量均为的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是 （填字母序号）。 A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： D．同时断裂键和键 ②由图乙可知，压强 （填“＞”“＜”或“＝”，下同）；Y点速率 。 ③已知气体分压＝气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数，则X点对应温度下的 （用含的代数式表示）。 (4)同温下，某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物，控制反应条件使其仅发生重整反应，获得如下效据： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 平衡转化率 达到平衡时体系的压强 达到平衡时体系能量的变化 i 1 2 0 0 吸收热量： ii 2 4 0 0 ①容器i中反应达到平衡时，生成的物质的量为 ，容器ii中反应达到平衡状态过程中吸收的热量 （填“＞”、“＜”或“＝”）。 ②容器i的容积变为原来的一半，则平衡转化率 （填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】(1)B （1分） (2) 72.5 （1分） 第一步（1分） (3) BD （1分） < （1分） > （1分） （1分） (4) 1mol （1分） ＜ （1分） =（1分） 【解析】（1）由可知，该正反应方向为气体体积减小的放热反应，因此低温高压有利于平衡正向移动，二氧化碳的转化率提高，故选B。 （2）①已知，由图可知，=72.5kJ/mol； ②由图可知，第一步的活化能比第二步小，活化能越小，反应速率越快，则反应速率较快的是第一步反应。 （3）①A．在恒温、恒容密闭容器中发生，参加反应的各组分都是气体，密度不变不能说明反应达到平衡，A错误； B．反应正向气体体积增大，恒容容器中，压强随着反应正向进行而增大，压强不变时说明各组分的含量不再变化反应达到平衡，B正确； C．和均表示正反应速率，化学反应速率之比等于化学计量数之比，任意时刻都有，不能说明反应达到平衡，C错误； D．断裂2molC-H键时生成1molH-H键，同时又断裂1molH-H键，正反应速率等于逆反应速，反应达到平衡，D正确； 故选BD； ②反应正向气体体积增大，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，结合图中信息可知，p1<p2；Y点甲烷转化率低于平衡时转化率，反应正向进行，v正>v逆； ③X点对应温度下甲烷的平衡转化率为50%，可列三段式： 平衡常数Kp=。 （4）①已知，即生成2molCO时放出247kJ热量，容器ⅰ放出热量123.5kJ，即生成的CO为1mol；容器ii的投料为容器ⅰ的2倍，在恒温恒容的容器中相当于增大压强，平衡会逆向移动，即生成CO小于2mol，所以放出的热量会小于247kJ； ②容器ⅰ的体积若变成原来的一半，则与容器ii的压强相等，二者为等效平衡，故转化率等于容器ii。 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13 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13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$