第七章 化学反应速率与化学平衡（综合训练）（山东专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第七章 化学反应速率与化学平衡 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．催化剂I和II均能催化反应。反应历程（如图）中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法正确的是 A．使用I和II，每一个基元反应均为放热反应 B．反应达平衡时，升高温度，的浓度减小 C．使用II时，反应体系更快达到平衡 D．使用I时，反应过程中所能达到的最高浓度更大 2．（2025·河南商丘·一模）在恒温恒容密闭容器中加入足量CaCO3和焦炭，发生反应①，同时充入一定量H2，在催化剂M的作用下也发生反应②，反应如下： ①；② 下列有关说法正确的是 A．其他条件不变，若升高温度，反应②的速率一定加快 B．随着反应进行，容器内的压强可能先增大后减小 C．当混合气体的密度不再改变，说明反应①达到平衡，反应②未达到平衡 D．体系平衡后，再充入一定量CO，达到新平衡时，CO分压比原平衡时大 3．高炉炼铁过程中发生反应：，该反应下列说法正确的是 A．恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，可以提高CO的转化率 B．恒温时，增大压强，体积减小，平衡时，c(CO)/c(CO2)增大 C．恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 D．1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，则1000℃时该反应的平衡常数是2/3 4．某温度下，在2L恒容密闭容器中4molNH2COONH4(s)，发生如下反应，在0-1min内，CO2的生成速率为0.4mol•L-1•min-1，0-2min内，CO2的生成速率为0.3mol•L-1•min-1，0-3min内，CO2的生成速率为0.2mol•L-1•min-1，下列说法错误的是 A．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 B．0-1min内，NH2COONH4(s)的反应速率为62.4g/min C．30秒时，CO2的浓度大于0.2mol/L D．2min时，再加入2molNH3，此时反应的V逆＞V正 5．对于反应   。下列说法错误的是 A．该反应在常温下能自发进行的主要原因是 B．反应的平衡常数可表示为 C．该反应正反应的活化能低于逆反应的活化能 D．反应达到平衡状态时， 6．向绝热恒容密闭容器中通入和，一定条件下使反应达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图所示。下列叙述正确的是 A．c点时：v(正)=v(逆) B．生成物的总能量高于反应物的总能量 C．浓度：a点<b点 D．体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态 7．（2025·北京昌平·二模）在KI溶液中存在下列平衡：。不同温度下该反应的平衡常数如下图所示，下列说法正确的是 A．反应的△H>0 B．在上述平衡体系中加入苯，平衡向右移动 C．25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡右移，平衡常数K大于680 D．25℃，3种微粒浓度均为0.01mol/L时，反应向生成方向进行 8．对于反应 )，△H<0. 下列说法正确的是 A．该反应△S<0 B．使用催化剂能降低反应的焓变 C．其他条件不变，增可提高NH3 的平衡转化率 D．1mol N-H断裂的同时有1 mol O-H断裂说明反应到达该条件下的平衡状态 9．已知甲烷分解反应 。其正反应速率方程为，逆反应速率方程为(和为速率常数，只受温度影响)，1000℃达平衡时，。下列说法不正确的是 A．为提高化学反应速率，应选择适合高温条件的催化剂 B．其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在 C．恒温恒压下通入气体，平衡正向移动，减小 D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应 10．丙烯与HCl一定条件下反应生成和的历程如图所示。下列说法错误的是 A．丙烯与的反应的主要产物是 B．合成的反应中，第一步为反应的决速步 C．生成的焓变大于生成的焓变 D．其他条件不变，反应相同时间，适当升高温度可提高加成产物中比例 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．反应经历两步：①X→Y；②Y→3Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．s时， B．a为随t的变化曲线 C．s时，Y的消耗速率小于生成速率 D．s后， 12．半衰期为反应物消耗一半所需的时间，某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化剂作用下发生聚合反应生成聚降冰片烯，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图所示，下列说法正确的是 A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 B．条件②，0～125min，降冰片烯反应的平均速率为 C．其他条件相同时，若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率 D．其他条件相同时，将条件①中降冰片烯起始浓度增加为，则半衰期为250min 13．二氧化碳可氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ．   Ⅱ．   向10L的恒容密闭容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同温度下，测得5min时(反应均未达到平衡)的相关数据如下表，下列说法错误的是 温度/K T1 T2 T3 乙烷转化率/% 2.0 12.0 20.0 乙烯选择性/% 95.0 75.0 60.0 注：乙烯选择性 A．反应Ⅰ的平衡常数： B．温度升高对反应Ⅱ更有利 C．其他条件不变，容器内改为恒压，乙烷平衡转化率增大 D．T2 K时，0~5min内， 14．三元催化转换器可除去汽车尾气中以上的污染物。在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO，发生反应，按不同投料比时，CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．该反应 C．a、b、c对应平衡常数 D．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，可实现由b到c的转化 15．（2025·湖南邵阳·三模）在恒容密闭容器中发生反应：  ，测得的平衡转化率与起始投料比[，分别为、、]、温度关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．曲线代表的投料比为1:2 C．若下，测得点对应的总压强为，则分压 D．保持不变，向点反应体系中再加入和，平衡后转化率小于 三、非选择题：本题共4小题，共60分。 16．（14分）某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。 【实验原理】 【实验内容及记录】 实验序号 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液紫色褪至无色时所需时间/min 溶液 0.36mol/L稀硫酸 溶液 ① 20 1.0 1.0 2.0 2.0 4.0 ② 20 1.0 1.0 3.0 3.6 ③ 40 1.0 1.0 2.0 2.0 0.92 （1）实验原理中，参加反应时，转移电子的物质的量为 mol。 （2）实验①、②探究的是 对反应速率的影响，表中 。 （3）由实验①、③可得出的结论是 。 （4）实验①中，4.0min内， (保留三位有效数字)。 （5）①反应过程中，反应速率随时间的变化趋势如图所示。其中，因反应放热导致温度升高对速率影响不大，试推测速率迅速增大的主要原因 。 ②若用实验证明你的推测，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体应为 (填标号)。 A．KCl　　　　B．　　　　　C． 17．（16分）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(和的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下三个反应： I： II： III： （1）当反应I达到平衡后，下列措施可提高正反应速率的是_______(填标号)。 A．加入焦炭 B．通入CO C．升高温度 D．分离出氢气 （2）若在恒温恒容容器中仅发生反应II，则下列能说明反应达到平衡状态的是_______。 A．容器内气体的压强不变 B．容器内气体的总质量不变 C．容器内气体的平均相对分子质量不变 D．单位时间内，每有2 mol 键断裂，同时有1 mol 键断裂 （3）向容积为的密闭容器中加入活性炭(足量)和，发生反应，和的物质的量变化如下表所示。 条件 保持温度为/℃ 时间 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min 物质的量 2.0 1.4 1.0 0.70 0.50 0.40 0.40 物质的量 0 0.3 0.50 0.65 0.75 0.80 0.80 ①内，以表示的该反应速率 ，最终达平衡时的转化率 ，该温度℃下的平衡常数 。 ②保持温度℃不变，向该密闭容器中加入该四种反应混合物各，该时刻，正、逆反应速率的大小关系为： (填“>”“<”或“=”)。 （4）已知4CO(g) +2NO2(g)4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 18．（15分）CO、、NO、等气体对大气环境有重要影响，一直是科学工作者研究的课题。 已知：反应1： 反应2： 反应3： 反应4： 回答下列问题： （1）计算 ，反应3可在 (填“温度较低”“温度较高”或“任何温度”)时自发进行。 （2）①下列关于反应4的说法正确的是 (填字母)。 A．其他条件不变，温度升高，平衡转化率增大 B．体系压强增大，反应速率不一定加快 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．更换优良催化剂，减小 ②向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4：。曲线和是下列条件变化所得：当时NO的平衡转化率随温度的变化或恒温下的平衡转化率随投料比的变化，关系如图所示： 恒温下的平衡转化率随投料比的变化曲线为 ，点时， 。 （3）还原为甲酸，通过控制光沉积的方法构建新型催化剂，其中和渗透Nafion膜，协同分别反应，构建了人工光合作用体系，同时产生甲酸，其反应机理如图： ①图中a代表 (填“”或“”)。 ②该人工光合作用体系总反应方程式为 。 19．（15分）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：          该反应分两步完成：                                          请回答： （1） 。 （2）恒定总压和水碳比[]投料，在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表： 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数 。 ②对比条件1，条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应，写出该反应方程式 。 （3）下列说法正确的是______。 A．通入反应器的原料气中应避免混入 B．恒定水碳比，增加体系总压可提高的平衡产率 C．通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为 D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 （4）水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。    ①在催化剂活性温度范围内，图2中b-c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是 。 A．按原水碳比通入冷的原料气    B．喷入冷水(蒸气)   C．通过热交换器换热 ②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线 。 （5）在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第七章 化学反应速率与化学平衡 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．催化剂I和II均能催化反应。反应历程（如图）中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法正确的是 A．使用I和II，每一个基元反应均为放热反应 B．反应达平衡时，升高温度，的浓度减小 C．使用II时，反应体系更快达到平衡 D．使用I时，反应过程中所能达到的最高浓度更大 【答案】D 【解析】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，第一、三个波峰为吸热反应，A错误； B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，的浓度增大，B错误； C．由图可知I的最高活化能小于II的最高活化能，所以使用I时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误； D．由图可知在前两个历程中使用I活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用I活化能较高反应速率较慢，所以使用I时，反应过程中所能达到的最高浓度更大，D正确； 故选D。 2．（2025·河南商丘·一模）在恒温恒容密闭容器中加入足量CaCO3和焦炭，发生反应①，同时充入一定量H2，在催化剂M的作用下也发生反应②，反应如下： ①；② 下列有关说法正确的是 A．其他条件不变，若升高温度，反应②的速率一定加快 B．随着反应进行，容器内的压强可能先增大后减小 C．当混合气体的密度不再改变，说明反应①达到平衡，反应②未达到平衡 D．体系平衡后，再充入一定量CO，达到新平衡时，CO分压比原平衡时大 【答案】B 【解析】A．升高温度，催化剂M的活性可能降低，反应②的速率有可能变慢，A项错误； B．反应①是气体体积增大的反应，反应②是气体体积减小的反应，随着反应进行，容器内的压强可能先增大后减小，B项正确； C．混合气体的密度，容器的体积V不变，反应①中有固体参与反应，m为变量，不再改变时，说明反应①达到平衡，此时CO含量不变，因此反应②也达到平衡，C项错误； D．新平衡时，由于反应①平衡常数不变，CO分压不变，D项错误； 答案选B。 3．高炉炼铁过程中发生反应：，该反应下列说法正确的是 A．恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，可以提高CO的转化率 B．恒温时，增大压强，体积减小，平衡时，c(CO)/c(CO2)增大 C．恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 D．1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，则1000℃时该反应的平衡常数是2/3 【答案】D 【解析】A．恒温恒容时，再充入一定量CO，平衡正向移动，平衡常数不变，平衡时，c(CO2)：c(CO)是定值，所以CO的转化率不变，故A错误； B．恒温时，增大压强，体积减小，平衡常数不变，平衡时，c(CO)/c(CO2)不变，故B错误； C．恒容时，升高温度，平衡逆向移动，混合气体中CO2含量降低，所以混合气体的平均相对分子质量减小，故C错误； D．1000℃下在密闭容器中1mol与1molCO反应，达到平衡时CO的转化率是40%，平衡时n(CO2)=0.4mol，n(CO)=0.6mol，则1000℃时该反应的平衡常数=，故D正确； 选D。 4．某温度下，在2L恒容密闭容器中4molNH2COONH4(s)，发生如下反应，在0-1min内，CO2的生成速率为0.4mol•L-1•min-1，0-2min内，CO2的生成速率为0.3mol•L-1•min-1，0-3min内，CO2的生成速率为0.2mol•L-1•min-1，下列说法错误的是 A．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 B．0-1min内，NH2COONH4(s)的反应速率为62.4g/min C．30秒时，CO2的浓度大于0.2mol/L D．2min时，再加入2molNH3，此时反应的V逆＞V正 【答案】A 【解析】A．此反应开始时只加入了，生成的和始终是2∶1，所以当混合气体的平均摩尔质量不变时，不可以标志此反应达到了平衡状态，A错误； 通过三段式计算， 1min内消耗0.8mol，质量为62.4g，故反应速率为62.4g/min，B正确； C．由于反应速率越来越慢，故30秒时，的浓度大于0.2mol/L，C正确； D．由于反应2min已经达到平衡，当再加入2mo时，平衡逆移，故，D正确； 故选A。 5．对于反应   。下列说法错误的是 A．该反应在常温下能自发进行的主要原因是 B．反应的平衡常数可表示为 C．该反应正反应的活化能低于逆反应的活化能 D．反应达到平衡状态时， 【答案】B 【解析】A．该反应为，，根据反应自发性判断依据，在常温下能自发进行的主要原因是，A项正确； B．平衡常数是生成物浓度的幂之积比反应物浓度的幂之积，即，B项错误； C．该反应，根据正反应的活化能-逆反应的活化能，可知该反应正反应的活化能低于逆反应的活化能，C项正确； D．反应达到平衡状态时，系数化为1后能说明正、逆反应速率相等，，D项正确 答案选B。 6．向绝热恒容密闭容器中通入和，一定条件下使反应达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图所示。下列叙述正确的是 A．c点时：v(正)=v(逆) B．生成物的总能量高于反应物的总能量 C．浓度：a点<b点 D．体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态 【答案】D 【分析】由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应，结合图可知反应速率先增大再减小，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，以此来解答。 【解析】A．化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故A错误； B．从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，故B错误； C．反应物浓度随时间不断减小，反应物浓度：a点大于b点，故C错误； D．绝热容器，温度不再变化，因此体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态，故D正确； 故选D。 7．（2025·北京昌平·二模）在KI溶液中存在下列平衡：。不同温度下该反应的平衡常数如下图所示，下列说法正确的是 A．反应的△H>0 B．在上述平衡体系中加入苯，平衡向右移动 C．25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡右移，平衡常数K大于680 D．25℃，3种微粒浓度均为0.01mol/L时，反应向生成方向进行 【答案】D 【解析】A．由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应方向为放热反应，即△H＜0 ，A错误； B．碘单质能溶于苯，加入苯，水中碘单质的浓度变小，平衡向左移动，B错误； C．加入KI固体，碘离子浓度增大，平衡向右移动，但平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，平衡常数K不变，C错误； D．25℃，3种微粒浓度均为0.01mol/L时，浓度商，反应向生成方向进行，D正确； 故选D。 8．对于反应 )，△H<0. 下列说法正确的是 A．该反应△S<0 B．使用催化剂能降低反应的焓变 C．其他条件不变，增可提高NH3 的平衡转化率 D．1mol N-H断裂的同时有1 mol O-H断裂说明反应到达该条件下的平衡状态 【答案】D 【解析】A．由反应方程式可知，反应后气体分子数增加，熵值增大，故A错误； B．使用催化剂可以降低反应所需的活化能，加快反应速率，但反应物和生成物的总能量不变，反应焓变不变，故B错误； C．其他条件不变，增大平衡正向移动，NH3的平衡转化率减小，故C错误； D．1molN-H断裂的同时有1molO-H断裂，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确； 故选：D。 9．已知甲烷分解反应 。其正反应速率方程为，逆反应速率方程为(和为速率常数，只受温度影响)，1000℃达平衡时，。下列说法不正确的是 A．为提高化学反应速率，应选择适合高温条件的催化剂 B．其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在 C．恒温恒压下通入气体，平衡正向移动，减小 D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应 【答案】B 【解析】A．温度升高可以提升化学反应速率，催化剂可以提高化学反应速率，但催化剂对温度有要求，故选择适合高温条件的催化剂，提高化学反应速率，A正确； B．1000℃达平衡时，，其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在，反应为吸热反应，温度降低，K值减小，B错误； C．恒温恒压下通入气体，增加容积减小，相当于减压，平衡正向移动， C正确； D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁（含碳量低于钢铁）作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应，产生杂质，D正确； 故选B。 10．丙烯与HCl一定条件下反应生成和的历程如图所示。下列说法错误的是 A．丙烯与的反应的主要产物是 B．合成的反应中，第一步为反应的决速步 C．生成的焓变大于生成的焓变 D．其他条件不变，反应相同时间，适当升高温度可提高加成产物中比例 【答案】C 【解析】A．丙烯与的反应中，生成的活化能小于生成的活化能，活化能小的反应速率快，产物多，丙烯与的反应的主要产物是，A正确； B．由图可知合成的反应中，第一步活化能大，反应速率慢，为决速步，B正确； C．由图可知，生成和的反应都是放热反应，焓变为负值，生成放热多，焓变小，C错误； D．其他条件不变，适当升高温度，活化能大的反应的速率常数变化的大，速率增加的更快，相同时间内可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例，D正确； 答案选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．反应经历两步：①X→Y；②Y→3Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．s时， B．a为随t的变化曲线 C．s时，Y的消耗速率小于生成速率 D．s后， 【答案】CD 【分析】由题中信息可知，反应经历两步：①X→Y；②Y→3Z。因此，图中呈不断减小趋势的ａ线为X的浓度随时间的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。 【解析】A．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻，因此，时，A错误； B．根据分析，ａ线为X的浓度随时间的变化曲线，B错误； C．s时，反应正向移动，Y的消耗速率小于生成速率，C正确； D．由图可知，时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应①发生，则，由于反应②Y→3Z的发生，时刻Y浓度的变化量为，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为，这种关系在后仍成立， 因此，D正确； 故选CD。 12．半衰期为反应物消耗一半所需的时间，某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化剂作用下发生聚合反应生成聚降冰片烯，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图所示，下列说法正确的是 A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 B．条件②，0～125min，降冰片烯反应的平均速率为 C．其他条件相同时，若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率 D．其他条件相同时，将条件①中降冰片烯起始浓度增加为，则半衰期为250min 【答案】D 【解析】A．根据①和③的曲线变化可知，降冰片烯的反应速率相等，则降冰片烯浓度与反应速率没有关系，A错误； B．0-125min，降冰片烯的浓度变化量为3mol/L，则平均反应速率为，B错误； C．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的平衡转化率，C错误； D．条件①中反应速率为，且根据A中分析可知，降冰片烯浓度对反应速率没有影响，则将条件①的降冰片烯起始浓度增加为6mol/L，其浓度降为3mol/L需要250min，半衰期为250min，D正确； 故答案选D。 13．二氧化碳可氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ．   Ⅱ．   向10L的恒容密闭容器中投入2mol C2H6和3mol CO2，不同温度下，测得5min时(反应均未达到平衡)的相关数据如下表，下列说法错误的是 温度/K T1 T2 T3 乙烷转化率/% 2.0 12.0 20.0 乙烯选择性/% 95.0 75.0 60.0 注：乙烯选择性 A．反应Ⅰ的平衡常数： B．温度升高对反应Ⅱ更有利 C．其他条件不变，容器内改为恒压，乙烷平衡转化率增大 D．T2 K时，0~5min内， 【答案】D 【解析】A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，乙烯的转化率升高，由表格数据可知T1＜T2＜T3，所以，故A正确； B．由表格数据可知，升高温度，乙烷转化率增大，但是乙烯选择性降低，说明升高温度对反应Ⅱ更有利，故B正确； C．其他条件不变，容器内改为恒压，相对于恒容容器，相当于减小压强，反应Ⅰ、反应Ⅱ平衡正向移动，乙烷的平衡转化率增大，故C正确； D．T2 K时，乙烷的转化率为12.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×12.0%=0.24mol，而此温度下乙烯的选择性为75%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.24mol×75%=0.18mol，故转化为CO的乙烷的物质的量为，根据反应方程式可得，生成CO的物质的量为0.24mol，则0~5min内，，故D错误； 故选D。 14．三元催化转换器可除去汽车尾气中以上的污染物。在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO，发生反应，按不同投料比时，CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．该反应 C．a、b、c对应平衡常数 D．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，可实现由b到c的转化 【答案】C 【解析】A．相同温度下，越大，越大，CO的平衡转化率越小，则，A错误；B．由图示可知，温度升高，CO的平衡转化率降低，即升高温度，平衡逆向进行，则该反应为放热反应，，B错误；C．升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆移，则K减小，K只与温度有关，则，C正确；D．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故不能实现由b到c的转化，D错误；故选C。 15．（2025·湖南邵阳·三模）在恒容密闭容器中发生反应：  ，测得的平衡转化率与起始投料比[，分别为、、]、温度关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．曲线代表的投料比为1:2 C．若下，测得点对应的总压强为，则分压 D．保持不变，向点反应体系中再加入和，平衡后转化率小于 【答案】BD 【分析】二氧化碳浓度不变时增大氨气的浓度，平衡正向移动二氧化碳转化率增大，则a、b、c分别代表的投料比为1：1、2：1、3：1，据此解答： 【解析】A．同一投料比下，升高温度，CO2转化率减小，平衡逆向移动，正反应放热，ΔH<0，故A正确； B．据分析，曲线a代表的投料比为1：1，故B错误； C．曲线c投料比为3：1，假设NH3和CO2初始物质的量分别为3mol和1mol，平衡时CO2转化率为x，则平衡时NH3的物质的量为(3-2x)mol，CO2的物质的量为(1-x)mol，T1℃下，M点总压强为，因此分压，故C正确； D．N点初始投料比为2：1，假设NH3和CO2初始物质的量分别为2mol和1mol，可计算，向点反应体系中再加入和，则，平衡不动，平衡后转化率等于y，故D错误； 故答案为BD。 三、非选择题：本题共4小题，共60分。 16．（14分）某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。 【实验原理】 【实验内容及记录】 实验序号 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液紫色褪至无色时所需时间/min 溶液 0.36mol/L稀硫酸 溶液 ① 20 1.0 1.0 2.0 2.0 4.0 ② 20 1.0 1.0 3.0 3.6 ③ 40 1.0 1.0 2.0 2.0 0.92 （1）实验原理中，参加反应时，转移电子的物质的量为 mol。 （2）实验①、②探究的是 对反应速率的影响，表中 。 （3）由实验①、③可得出的结论是 。 （4）实验①中，4.0min内， (保留三位有效数字)。 （5）①反应过程中，反应速率随时间的变化趋势如图所示。其中，因反应放热导致温度升高对速率影响不大，试推测速率迅速增大的主要原因 。 ②若用实验证明你的推测，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体应为 (填标号)。 A．KCl　　　　B．　　　　　C． 【答案】（1）5 （2）浓度 1.0 （3）其他条件不变，升高温度，化学反应速率加快 （4） （5）反应产生的Mn2+对化学反应起了催化作用 B 【分析】KMnO4具有强氧化性，H2C2O4具有还原性，二者发生氧化还原反应，根据元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数，可计算1mol KMnO4反应时电子转移的物质的量；在测定反应速率时，通常采用控制变量方法进行研究。根据单位时间内物质浓度改变值计算反应速率，且外界条件对化学反应速率的影响因素中，影响大小关系为：催化剂＞温度＞浓度，据此分析解答。 【解析】（1）根据反应方程式可知：KMnO4反应后变为Mn2+，Mn元素化合价从+7价变为+2价，降低了5价，则根据元素化合价改变数值等于反应过程中电子转移的物质的量，可知：1mol KMnO4参加反应时转移了5mol电子； （2）在进行实验时，要采用控制变量方法进行研究，根据表格实验1可知混合溶液总体积是6 mL，则Vx=1.0；结合实验1、2数据可知，只有H2C2O4溶液浓度不同，其它外界体积都相同，因此实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响； （3）结合实验1、3数据可知：二者不同之处是反应温度不同，因此是探究温度对化学反应速率的影响，可见：升高温度会使溶液褪色时间缩短，故其他条件不变，升高反应温度，会导致化学反应速率加快； （4）n(KMnO4)=0.04mol/L×10-3L=4.0×10-5mol，混合溶液总体积是V=6.0×10-3L，则c(KMnO4)===×10-2mol/L，则在实验①中，4.0 min内，()==1.67×10-3mol/(L•min)； （5）①影响化学反应速率的因素有催化剂、温度、浓度等，根据题意可知：因反应放热导致温度升高对速率影响不大，在时间t1-t2过程中，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，但反应速率缺逐渐增大，可推知速率迅速增大的主要原因是反应产生了Mn2+，Mn2+对化学反应起了催化作用； ②若用实验证明你的推测，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体中应该含有Mn2+，加入的固体物质应为MnSO4，故合理选项是B。 17．（16分）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(和的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下三个反应： I： II： III： （1）当反应I达到平衡后，下列措施可提高正反应速率的是_______(填标号)。 A．加入焦炭 B．通入CO C．升高温度 D．分离出氢气 （2）若在恒温恒容容器中仅发生反应II，则下列能说明反应达到平衡状态的是_______。 A．容器内气体的压强不变 B．容器内气体的总质量不变 C．容器内气体的平均相对分子质量不变 D．单位时间内，每有2 mol 键断裂，同时有1 mol 键断裂 （3）向容积为的密闭容器中加入活性炭(足量)和，发生反应，和的物质的量变化如下表所示。 条件 保持温度为/℃ 时间 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min 物质的量 2.0 1.4 1.0 0.70 0.50 0.40 0.40 物质的量 0 0.3 0.50 0.65 0.75 0.80 0.80 ①内，以表示的该反应速率 ，最终达平衡时的转化率 ，该温度℃下的平衡常数 。 ②保持温度℃不变，向该密闭容器中加入该四种反应混合物各，该时刻，正、逆反应速率的大小关系为： (填“>”“<”或“=”)。 （4）已知4CO(g) +2NO2(g)4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 【答案】（1）BC （2）D （3）0.03mol/(L•min) 80% 4 ＞ （4）低温 【解析】（1）A．焦炭是固体，加入焦炭，反应速率几乎不变，故不选A；B．通入CO，生成物浓度增大，平衡逆向移动，逆反应速率先增大后减小，正反应速率增大，故选B；C．升高温度，反应速率加快，故选C；D．分离出氢气，生成物浓度减小，平衡正向移动，逆反应速率先减小后增大，正反应速率减小，故不选D；选BC。 （2）A．反应前后气体系数和相同，压强是恒量，容器内气体的压强不变，反应不一定平衡，故不选A；B．根据质量守恒定律，气体总质量是恒量，容器内气体的总质量不变，反应不一定平衡，故不选B；C．气体总质量不变、气体总物质的量不变，平均相对分子质量是恒量，容器内气体的平均相对分子质量不变，反应不一定平衡，故不选C；D．单位时间内，每有2mol 键断裂，同时有1mol 键断裂，正、逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故选D；选D。 （3）①0～5min内，Δn(NO)=2.0mol-1.4mol=0.6mol，则Δn(CO2)=0.5×0.6mol=0.3mol，浓度变化量是0.15mol/L，则v(CO2)=0.15mol/L÷5min=0.03mol/(L•min)；根据表格数据，25min时，反应已达到平衡，列化学平衡三段式（单位是mol），则 最终达平衡时NO的转化率a=×100%=80%，K==4；②保持温度T℃不变，向该2L密闭容器中加入该四种反应混合物各2mol，浓度均是1mol/L，Qc=＝1＜4，所以反应正向进行，v正(NO)＞v逆(NO)。 （4）已知4CO(g) +2NO2(g)4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1，该反应为放热的，熵减的反应，根据ΔG=ΔH-TΔS＜0能自发进行分析，在低温下能自发进行。 18．（15分）CO、、NO、等气体对大气环境有重要影响，一直是科学工作者研究的课题。 已知：反应1： 反应2： 反应3： 反应4： 回答下列问题： （1）计算 ，反应3可在 (填“温度较低”“温度较高”或“任何温度”)时自发进行。 （2）①下列关于反应4的说法正确的是 (填字母)。 A．其他条件不变，温度升高，平衡转化率增大 B．体系压强增大，反应速率不一定加快 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．更换优良催化剂，减小 ②向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4：。曲线和是下列条件变化所得：当时NO的平衡转化率随温度的变化或恒温下的平衡转化率随投料比的变化，关系如图所示： 恒温下的平衡转化率随投料比的变化曲线为 ，点时， 。 （3）还原为甲酸，通过控制光沉积的方法构建新型催化剂，其中和渗透Nafion膜，协同分别反应，构建了人工光合作用体系，同时产生甲酸，其反应机理如图： ①图中a代表 (填“”或“”)。 ②该人工光合作用体系总反应方程式为 。 【答案】（1）+746 温度较高 （2）B L1 （3）Fe2+ 【解析】（1）反应3=反应1-2反应2，根据盖斯定律可知，= +566.0kJ·mol-1-2；依题，，反应3的、，故反应3在温度较高时自发进行； （2）①A．该反应放热，其他条件不变，温度升高反应逆向移动，H2的平衡转化率减小，A错误； B．通过改变压强来改变速率，本质上是改变体系物质的浓度，如恒容时，加入惰性气体，体系压强增大，但体系物质的浓度未变，反应速率不变，B正确； C．放热反应中正反应活化能小于逆反应的活化能，C错误； D．催化剂改变反应历程，但不改变平衡状态和焓变，D错误； 故答案选B； ②恒温下NO的平衡转化率随投料比的增大而减小，所以对应曲线L1；当=1时，温度升高反应逆向移动，反应的平衡转化率就减小，所以对应曲线L2；a点时，=1，NO平衡转化率为75%，体系的总压强为p0 kPa，设初始NO、H2的物质的量均为1mol，列三段式：，则平衡时n总=1.625 mol，则； （3）①由机理图可知，光照条件下，WO3产生光生电子和空穴，b在WO3表面结合电子生成a，故a、b分别为Fe2+和Fe3+；②由图可知该人工光合作用体系总反应方程式为。 19．（15分）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：          该反应分两步完成：                                          请回答： （1） 。 （2）恒定总压和水碳比[]投料，在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表： 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数 。 ②对比条件1，条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应，写出该反应方程式 。 （3）下列说法正确的是______。 A．通入反应器的原料气中应避免混入 B．恒定水碳比，增加体系总压可提高的平衡产率 C．通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为 D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 （4）水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。    ①在催化剂活性温度范围内，图2中b-c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是 。 A．按原水碳比通入冷的原料气    B．喷入冷水(蒸气)   C．通过热交换器换热 ②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线 。 （5）在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是 。 【答案】（1）6 （2）2 CO+3H2CH4+H2O （3）AC （4）A （5）随着温度的升高，反应物分子在催化剂表面的吸附降低，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小 【解析】（1）设方程式①          ②                    ③                     根据盖斯定律可知，③=①-②，则； （2）①条件1下没有甲烷生成，只发生了水煤气变换反应，该反应是一个气体分子数不变的反应。设在条件1下平衡时容器的总体积为V，水蒸气和一氧化碳的投料分别为12mol和5mol，参加反应的一氧化碳为xmol，根据已知信息可得以下三段式： ，解得x=4； 则平衡常数； ②根据表格中的数据可知，有甲烷生成，且该副反应没有二氧化碳参与，且氢气的产率降低，则该方程式为：CO+3H2CH4+H2O； （3）A．一氧化碳和氢气都可以和氧气反应，则通入反应器的原料气中应避免混入，A正确； B．该反应前后气体计量系数相同，则增加体系总压平衡不移动，不能提高平衡产率，B错误； C．通入过量的水蒸气可以促进四氧化三铁被氧化为氧化铁，水蒸气不能将铁的氧化物还原为单质铁，但过量的水蒸气可以降低体系中CO和H2的浓度，从而防止铁的氧化物被还原为单质铁，C正确； D．若保持容器的体积不变，通过充入惰性气体增加体系总压，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选AC； （4）①A．按原水碳比通入冷的原料气，可以降低温度，反应物浓度增大导致CO的转化率稍减小，之后再通过催化剂层后，CO的转化率又增大且高于原来的，与图中变化相符，A正确； B．喷入冷水(蒸气)，可以降低温度，但是同时水蒸气的浓度增大，会导致CO的转化率增大，与图中变化不符，B错误； C．换热的过程在催化剂层外，并不会反应，故只有温度降低而不会引起转化率变化，C不正确； 故选A； ②增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，则一氧化碳的平衡转化率增大，会高于原平衡线，故图像为：  ； （5）反应物分子在催化剂表面的吸附是一个放热的快速过程，随着温度的升高，反应物分子在催化剂表面的吸附降低，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小。 学科网（北京）股份有限公司1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$