章末综合测试(一) 化学反应速率和化学平衡（Word练习）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习下册·第1轮（浙江专用）

章末综合测试(一)　化学反应速率和化学平衡 一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题只有一个选项符合题意。 1．一定条件下发生反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，下列说法正确的是(　　) A．若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加单位体积内活化分子百分数，从而使反应速率增大 B．若其他条件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时NO2的浓度将升高 C．当反应达到平衡后保持容器温度和容积不变，再通入一定量NO2，则再次达到平衡时NO2的百分含量增大 D．当混合气体的压强不变时，不能作为反应达平衡的标志 答案：B 2．恒温时，向如图所示的密闭容器中(活栓已经固定住活塞)加入10 mol A(s)和1 mol B(g)，进行反应2A(s)＋3B(g)2C(g)＋3D(g)　ΔH<0。下列有关叙述正确的是(　　) A．其他条件不变，将图示容器换成绝热容器，B的平衡转化率会增大 B．混合气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态 C．若反应达到平衡后，拔去活栓，再充入适量He(不参与反应)，平衡逆向移动 D．若反应达到平衡后拔去活栓，再次达到平衡时，C的体积分数会减小 答案：B 3．(2025·浙江强基联盟联考)将气体H2S和CH4按体积之比[V(H2S)∶V(CH4)]＝2∶1导入管式反应器(如图1)热解制H2，高于T ℃下发生如下两个反应(反应过程用N2稀释)： Ⅰ：2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)　K1 Ⅱ：CH4(g)＋S2(g)CS2(g)＋2H2(g)　K2 在常压下反应相同时间后，不同温度下测得气体H2、S2及CS2体积分数随温度的变化(如图2)。下列说法错误的是(　　) A．高于T ℃，该体系总反应为：2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)　K3＝K1·K2 B．曲线b表示S2(g)的体积分数随温度的变化 C．1 000 ℃时，反应的活化能：反应 Ⅰ ＜反应 Ⅱ D．在1 000 ℃、常压下，通入H2S(g)的体积分数保持不变，提高投料比[V(H2S)∶V(CH4)]，H2S的转化率减小 D　解析：由图可知，温度低于T ℃，没有生成CS2，则只发生反应 Ⅰ 而没有发生反应 Ⅱ ，结合反应2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)中物质的量的关系，a、b曲线分别为H2、S2；温度高于T ℃，同时发生反应 Ⅱ ，消耗S2同时生成CS2，S2的含量减小b曲线下降。高于T ℃，由盖斯定律， Ⅰ ＋ Ⅱ 得总反应：2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)，则K3＝K1·K2，A正确； Ⅰ 生成S2(g)，随着反应 Ⅱ 进行，S2(g)的量又减小，结合图示，曲线b表示S2(g)的体积分数随温度的变化，B正确；由图可知，1 000 ℃时，只发生反应 Ⅰ 而没有发生反应 Ⅱ ，则说明反应的活化能：反应 Ⅰ ＜反应 Ⅱ ，C正确；1 000 ℃时，只发生反应 Ⅰ 而没有发生反应 Ⅱ ，即CH4不反应，而H2S的体积分数保持不变，则反应 Ⅰ 中H2S的转化率相同，D错误。 4．已知1，3­丁二烯与HBr加成的能量­反应进程图如图所示(图中ΔH1、ΔH2、ΔH3表示各步正向反应的焓变)。下列说法不正确的是(　　) A．选择相对较低的温度，并在较短时间及时分离可获得较高产率的1，2­加成产物 B．增大溴离子浓度可以提高整体反应的速率 C．根据该反应可推测，1，3，5­己三烯与HBr在高温下反应的主要产物应为CH3CH===CHCH===CHCH2Br D．1，3­丁二烯与HBr发生1，2­加成的反应热为ΔH1＋ΔH2，发生1，4­加成的反应热为ΔH1＋ΔH3 答案：B 5．氨的催化氧化原理为4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH<0。在体积为1 L的恒容密闭容器中通入4 mol NH3和5 mol O2，测定在T ℃下，不同时刻的容器中NH3的物质的量如表： 时间/min 0 10 20 30 40 n(NH3)/mol 4 3.2 2.6 2.2 2.2 下列判断正确的是(　　) A．当混合气体的密度不变时反应达到最大限度 B．0～30 min，v(H2O)＝0.06 mol/(L·min) C．其他条件相同，若起始加入反应物的量加倍，则反应进行到40 min时n(NH3)>4.4 mol D．平衡后向容器中再充入一定量O2，平衡右移，各反应物转化率都增大 答案：C 6．一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中进行反应：aN(g)bM(g)＋cP(g)，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．a∶b∶c＝6∶3∶1 B．反应达到平衡后，继续通入8 mol N(g)，再次达到平衡时，N的转化率比第一次平衡时低 C．3 min时，P(g)的体积分数约为31.4% D．反应达到平衡时，容器内的压强与初始压强的比值为11∶13 B　解析：根据图示可知，0～6 min内，N物质的量变化量为6 mol，M物质的量变化量为3 mol，P物质的量变化量为1 mol，三种物质的反应速率之比为6∶3∶1，则a∶b∶c＝6∶3∶1，A正确；反应达到平衡后，继续通入8 mol N(g)，可看成这8 mol N先单独达到化学平衡，后与原平衡体系整合到一个容器中，该反应为气体体积减小的反应，两个平衡体系整合到一个容器中，压强增大，化学平衡正向移动，则平衡时N的转化率高于第一次平衡时的转化率，B错误；3 min时消耗4 mol N，则生成2 mol M，生成 mol P，此时N、M、P三种物质的物质的量分别为4 mol、4 mol、 mol，P的体积分数为×100%≈31.4%，C正确；反应在恒容密闭容器中进行，初始时N、M、P三种物质的物质的量分别为8 mol、2 mol和3 mol，平衡时三种物质的物质的量分别为2 mol、5 mol和4 mol，平衡时与初始时物质的量总和之比为11∶13，则压强之比为11∶13，D正确。 7．在一定温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应并达到平衡：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0，测得平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为25%。下列说法不正确的是(　　) A．平衡混合气体中C原子的物质的量是1 mol B．达平衡后若升高温度，正反应速率增大的程度比逆反应速率增大的程度小 C．该反应的化学平衡常数K＝，达平衡时H2转化率为50% D．其他条件相同时，若起始充入2 mol CO2和6 mol H2，达到平衡时CH3OH的物质的量分数大于25% C　解析：根据原子守恒，平衡混合气体中C原子的物质的量是1 mol，A正确；该反应为放热反应，达平衡后若升高温度，平衡逆向移动，则正反应速率增大的程度比逆反应速率增大的程度小，B正确；平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为25%，列三段式： ， ×100%＝25%，解得x＝，达平衡时，氢气转化率为×100%≈66.7%，C错误；其他条件相同时，若起始充入2 mol CO2和6 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，达到平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%，D正确。 8．一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器(a<b<c)中分别投入2 mol SO3，发生反应：2SO3 (g)2SO2 (g)＋O2(g)。t min时，三个容器中 SO3 的转化率如图中 A、B、C三点。下列叙述错误的是(　　) A.A点延长反应时间，SO3的转化率不会改变 B．容积为c L的容器中 SO3的平衡转化率大于 80% C．容积为a L 的容器达到平衡后再投入 1 mol SO3和 1 mol SO2，平衡不移动 D．A、C两点的压强之比为1∶1 D　解析：因为a<b，a容器中SO3的浓度比b大，反应速率快，但相同时间，B转化率达到了80%，而A转化率只有50%，说明A点为平衡状态，延长反应时间，不能提高SO3的转化率，A正确；容积为c L的容器比容积为b L的容器中c(SO3)小，相当于减小压强，平衡正向移动，故平衡转化率大于80%，B正确；A点的SO3的转化率为50%，容器中SO3的物质的量为1 mol，生成的SO2为1 mol、O2为0.5 mol，计算K＝，再投入 1 mol SO3和 1 mol SO2，浓度商Q＝＝K，平衡不移动，C正确；A点与C点的转化率都为50%，反应后混合气体的物质的量相同，温度相同，但体积不相同，压强之比不是1∶1，D错误。 9．研究发现，一定条件下，Pt单原子催化反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)的历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”表示，“TS”表示过渡态。下列说法不正确的是(　　) A．该反应的ΔH<0 B．经历TS1，CO2共价键发生了断裂，且生成了羧基 C．六个过渡态中对反应速率影响最大的是TS3 D．要提高该反应的选择性，可以选择合适的催化剂 B　解析：通过反应历程可知反应能量降低，该反应的ΔH<0，A正确；经历TS1后CO2共价键发生了断裂，生成了HCOO*，经历TS2才生成羧基，B错误；六个过渡态中对反应速率影响最大的是TS3，因为活化能最大，C正确；不同催化剂能不同程度地改变反应历程，故提高该反应的选择性，可以选择合适的催化剂，D正确。 10．甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。已知直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢；当MO＋分别与CH4、CD4反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以CH4示例)。下列说法正确的是(　　) A．步骤 Ⅱ 中涉及氢原子成键变化 B．若MO＋与CHD3反应，生成的氘代甲醇有2种 C．c为MO＋与CH4反应的曲线，而d为MO＋与CD4反应的曲线 D．MO＋与CH2D2反应，相同时间内氘代甲醇的产量：CH2DOD>CHD2OH B　解析：由图可知，步骤 Ⅰ 涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤 Ⅱ 中涉及碳氧键形成，所以涉及氢原子成键变化的是步骤 Ⅰ ，A错误；根据反应机理可知，若MO＋与CHD3反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共2种，B正确；直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，说明正反应活化能会增大，则MO＋与CD4反应的能量变化应为图中曲线c，曲线d为MO＋与CH4反应的曲线，C错误；直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则O更容易和H而不是和D生成羟基，故相同时间内氘代甲醇的产量CH2DOD<CHD2OH，D错误。 11．一定条件下进行反应：COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)。向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol COCl2(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表： t/s 0 2 4 6 8 n(Cl2)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40 下列说法正确的是(　　) A．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(Cl2)＝0.22 mol/L，则反应的ΔH<0 B．若在2 L恒容绝热(与外界没有热量变换)密闭容器中进行该反应，化学平衡常数不变 C．保持其他条件不变，起始时向容器中充入1.20 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.60 mol CO，反应达到平衡前的速率：v正<v逆 D．2 s时，用CO表示的化学反应速率为0.75 mol/(L·s) C　解析：由表中数据可知，6 s、8 s时氯气的物质的量都是0.4 mol，说明6 s时反应已达到平衡，平衡时氯气的浓度为0.2 mol/L，升高温度，达到新平衡时，氯气的浓度变为0.22 mol/L，氯气浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即ΔH>0，A错误；正反应为吸热反应，在恒容绝热密闭容器中进行该反应，随反应进行温度变化，而平衡常数只受温度影响，故平衡常数一定发生变化，B错误；平衡时c(Cl2)＝0.2 mol/L，列三段式： ， 该温度下平衡常数K＝≈0.13，若起始时向容器中充入1.2 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.60 mol CO，此时Q＝＝0.15>0.13，则反应向逆反应方向进行，反应达到平衡前v正<v逆，C正确；化学反应速率只能计算某段时间内的平均速率，不能计算瞬时速率，D错误。 12．工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3)：CH3OH(g)＋CO(g) HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．增大压强甲醇转化率增大 B．b点反应速率v正>v逆 C．平衡常数K(75 ℃)<K(85 ℃)，反应速率vb<vd D．生产时反应温度控制在80～85 ℃为宜 C　解析：该反应是气体体积减小的反应，增大压强可以使平衡正向移动，即增大甲醇的转化率，A正确；平衡之前，温度升高，反应速率增大，一氧化碳转化率增大，平衡之后，温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳转化率减小，即b点还未平衡，反应正向进行，则此时正反应速率大于逆反应速率，B正确；温度超过约83 ℃时，随着温度的升高，CO的转化率降低，则说明该反应是放热反应；对于放热反应而言，温度越高，平衡常数K越小，故K(75 ℃)＞K(85 ℃)，b点的温度比d点的低，故vb<vd，C错误；温度在80～85 ℃的范围内，CO的转化率最高，超过该温度范围，随着温度的升高，CO的转化率降低，说明反应的最适温度在80～85 ℃之间，故生产时反应温度控制在80～85 ℃为宜，D正确。 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 13．(20分)(2025·浙江天域全国名校协作体联考)环氧乙烷(，简称EO)是有机合成中的常用试剂。EO常温下呈气态，易燃易爆，其爆炸极限为3%～100%。近年来，常用乙烯、氧气、氮气(不参与反应)投料氧化法制备EO。部分涉及反应为： 主反应：C2H4(g)＋O2(g)EO(g)　 ΔH＝－105 kJ/mol 副反应：C2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 323 kJ/mol (1)①主反应能自发进行的条件是____________。 ②已知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ/mol，则EO的燃烧热为ΔH＝____________kJ/mol。 (2)①实际生产中，在压强为p0的条件下，欲提高EO的产率可采取的措施有__________(填标号)。 A．低温 B．加入CaO固体 C．选择合适的催化剂 D．适当增加氮气分压 ②向温度为T，体积为V的容器中加入投料比为2∶3∶3的乙烯、氧气、氮气。已知平衡时：＝，＝(其中二碳化合物为分子中含两个碳原子的化合物)。 ⅰ.副反应的平衡常数K＝____________(列出算式，代入数据即可)。 ⅱ.恒容条件下，EO的产率与反应时间的关系如图1所示，请在图中画出恒压条件下，相同投料比时，EO的产率与反应时间的关系曲线。 (3)以Ag为催化剂的反应机理如图2所示： 加入1，2­二氯乙烷会发生2Cl(g)＋2Ag＋O－(s)===2AgCl(s)＋O2(g)。一定条件下，反应经过一定时间后，EO产率及选择性与1，2­二氯乙烷浓度关系如图3所示。则随着1，2­二氯乙烷浓度增大，EO产率先增后减的原因是_________________________________。 答案：(20分)(1)①低温　②－1 306 (2)①C　②ⅰ. ⅱ. (3)加入少量1，2­二氯乙烷会消耗Ag＋O－，抑制副反应 Ⅲ ，即增加主反应选择性，1，2­二氯乙烷浓度较高时则会使催化剂Ag转化为AgCl，使Ag不能再生，催化循环受阻，催化效果降低 解析：(1)①主反应：C2H4(g)＋O2(g)EO(g) ΔH＝－105 kJ/mol是气体体积减小的放热反应，ΔH<0、ΔS<0，ΔH－TΔS<0时反应能够自发进行，则该反应在低温时能够自发进行；②已知反应 Ⅲ H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ/mol，由盖斯定律可知，副反应－主反应－反应 Ⅲ ×2可得EO(g)＋O2(g)2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 323 kJ/mol＋105 kJ/mol－2×44 kJ/mol＝－1 306 kJ/mol，则EO的燃烧热为ΔH＝－1 306 kJ/mol。 (2)①主反应是气体体积减小的放热反应，副反应是气体体积不变的放热反应，选择合适的催化剂加快反应速率并且提高EO的选择性可以提高EO的产率，低温虽然可以提高主反应的平衡转化率，但会降低反应速率，加入CaO固体消耗H2O(g)有利于副反应正向进行，不利于提高EO的产率，适当增加氮气分压，相当于给反应体系减小压强，不利于主反应正向进行，不利于提高EO的产率；②设起始时，乙烯、氧气、氮气分别为2 mol、3 mol、3 mol，氮气不参与反应，设乙烯在主反应中的平衡转化量为x mol，在副反应中的平衡转化量为y mol，列出三段式： C2H4(g)＋O2(g) EO(g) 起始/mol　　　　　2　　　3　　　　　0 转化/mol　　　　　x　　　x　　　　x 平衡/mol　　　　2－x　3－x　　　 x C2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(g) 2－x　　3－x　　　0　　　　0 　y　　　 3y　　　　 2y　　　2y 2－x－y　3－x－3y 2y　　　 2y 已知平衡时：＝＝，＝＝，则x＝0.6，y＝0.4，则平衡时乙烯的物质的量为1 mol，氧气为1.5 mol，二氧化碳为0.8 mol，水为0.8 mol，EO为0.6 mol，副反应的平衡常数K＝＝；主反应是气体体积减小的放热反应，副反应是气体体积不变的放热反应，恒容条件下，EO的产率与反应时间的关系如图1所示，恒压条件下，相同投料比时，容器的容积减小，各物质浓度增大，反应速率增大，平衡正向移动，EO的平衡产率增大，则EO的产率与反应时间的关系曲线为。 (3)随着1，2­二氯乙烷浓度增大，EO产率先增后减的原因是：加入少量1，2­二氯乙烷会消耗Ag＋O－，抑制副反应 Ⅲ ，即增加主反应选择性，1，2­二氯乙烷浓度较高时则会使催化剂Ag转化为AgCl，使Ag不能再生，催化循环受阻，催化效果降低。 14．(20分)(2024·浙江强基联盟联考)甲烷催化重整是工业制氢的重要途径。涉及的主要反应如下： Ⅰ.甲烷部分氧化反应：CH4(g)＋O2(g)CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝－35.7 kJ/mol Ⅱ.甲烷水蒸气重整反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.2 kJ/mol Ⅲ.水气转换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ/mol 请回答： (1)甲烷水蒸气重整—水气转换耦合反应为CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，该反应的ΔH＝__________kJ/mol，该反应自发进行的条件是________。 (2)一定温度下，恒容反应器中注入初始浓度均为1 mol/L的原料气CH4(g)、O2(g)、H2O(g)，充分反应达到平衡状态，测得c[CH4(g)]＝c[CO2(g)]＝0.25 mol/L、c[O2(g)]＝0.75 mol/L。该条件下反应 Ⅲ 的平衡常数为________。 (3)下列说法正确的是________(填标号)。 A．通过控制氧气用量，有利于实现甲烷重整过程的热平衡 B．升高温度，水气转换反应速率降低，H2产率降低 C．恒压条件比恒容条件利于提高CH4平衡转化率 D．一定温度下，恒容反应器中c[CO(g)]∶c[CO2(g)]＝1，说明反应达到平衡状态 (4)在进气量为100 mL/min下，CH4(g)、O2(g)、H2O(g)以恒定比例通入催化反应器，研究温度对反应的影响。结果如图1所示。 ①在图2中画出CH4转化率与温度关系示意图。 ②近年来发展了钯膜催化甲烷重整制氢技术，反应器中H2选择性透过膜的机理如图3所示。说明该制备技术的优点：__________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(20分)(1)＋165　高温　(2)2.0　(3)AC (4)① ②生成的H2通过钯膜不断分离，生成物浓度降低，平衡右移，转化率(产率)提高；钯膜选择性透过H2，可直接分离获得高纯度H2 解析：(2)根据碳原子守恒，可知CO的物质的量浓度为1 mol/L－0.25 mol/L－0.25 mol/L＝0.5 mol/L，根据氧原子守恒可知H2O的物质的量浓度为0.5 mol/L，根据氢原子守恒，可知H2的物质的量浓度为2.0 mol/L，则KⅢ＝＝＝2.0。 (3)增大氧气的量，反应 Ⅰ 放出更多的热量，可以提供热量给反应Ⅱ，所以可以通过控制氧气用量，实现甲烷重整过程的热平衡，A正确；升高温度，反应速率增大，B错误；由于反应 Ⅰ 和 Ⅱ 均为气体体积增大的反应，故恒压条件比恒容条件利于提高 CH4平衡转化率，C正确；反应达到平衡状态和物质的量浓度之比无关，D错误。 (4)①从图1可以看出，温度较低时，H2和CO的收率都没有明显变化，而CO2的收率在增加，说明反应 Ⅰ 和 Ⅱ 速率较慢，反应 Ⅲ 速率较快，甲烷的转化率较小；温度达到650 ℃以上时，温度升高，CO2的收率降低，H2和CO的收率都增大，说明反应 Ⅲ 逆向移动，反应 Ⅰ 和 Ⅱ 速率加快，甲烷的转化率增大，三个反应都达到平衡后，甲烷的转化率不再明显变化，据此画出图像。 学科网（北京）股份有限公司 $$