第七章 化学反应速率与化学平衡（综合训练）（四川专用）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） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3分) 1．（2025·四川巴中市·模拟）乙醛在少量I2存在下发生的分解反应为CH3CHO(g)→CH4(g)＋CO(g)。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表： t/s 42 105 242 384 665 1 070 c(CH3CHO)/mol·L－1 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01 下列说法不正确的是 A．42～242 s，消耗CH3CHO的平均反应速率为1.02×10－2 mol·L－1·s－1 B．第384 s时的瞬时速率大于第665 s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响 C．反应至105 s时，测得混合气体的体积为168.224 L(标准状况) D．I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多 2．（原创题）下表中内容与结论相对应的是 选项 内容 结论 A N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 在高温条件下该反应有利于自发进行 B 反应N2＋O22NO达到平衡时，恒压充入He 平衡逆向移动，且正、逆反应的速率均减小 C 向反应体系中加入相同浓度的反应物，化学反应速率增大 活化分子百分数增大 D 反应NaCl(aq)＋NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)＝NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq)常温下能自发进行 ΔH > 0 3．（2025·四川雅安市·联考）某温度下2 L密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列说法正确的是 X Y W n(起始状态)/mol 2 1 0 n(平衡状态)/mol 1 0.5 1．5 A．该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝ B．其他条件不变，升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH<0 C．其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动 D．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡 4．(2025•黑龙江牡丹江期中)工业制硫酸时，在接触室中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是 A．反应为放热反应，温度升高不利于提高产率，故应控制温度为较低温度 B．选择合适催化剂可以有效降低反应活化能，同时提高SO2平衡转化率 C．反应为气体分子数减少的反应，工业生产中应选择较大压强 D．接触室中热交换器起到加快反应速率，同时促使反应平衡正向移动的作用 5．温度为时，在容积为的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0。实验测得：，为速率常数，受温度影响。不同时刻测得容器中如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.20 0.10 0.08 0.065 0.06 0.06 0.10 0.05 0.04 0.0325 0.03 0.03 下列说法正确的是 A．内，该反应的平均速率 B．其他条件不变，往原容器中再通入和，则达到新的平衡时NO2体积分数减小 C．其他条件不变，移走部分NO2，则平衡正向移动，平衡常数增大 D．当温度改变为时，若k正=k逆，则T2<T1 6．（2025·重庆·模拟预测）向温度不同的3个体积均为2L的恒容密闭容器中均充入和，保持其它条件相同，发生反应A(g)+2B(g)C(g)+D(s)，测得时A的物质的量如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．c点一定满足： C．b点处于平衡状态，A的平衡转化率为65% D．向c点容器中充入和，B的转化率增大 7．（2025·全国·模拟预测）的速率方程为，其中为净反应速率；为速率常数，只与温度、催化剂、固体接触面积有关，与浓度无关；为该反应的反应级数，可以为正数、0、负数。已知反应物起始浓度消耗一半的时间叫半衰期，在某催化剂表面上反应得到的数据如表。下列说法正确的是 0 10 20 30 40 50 60 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0 A．该反应的速率常数为 B．其他条件不变，压缩体积增大压强后，净反应速率无明显变化 C．若起始反应物浓度为，半衰期不变 D．使用Mg粉吸收O2，可使平衡正移，提高H2O(g)的平衡转化率 8．（2025·四川达州·一模）工业上利用CO2和H2合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H。其它条件不变时，相同时间内CO2的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A. M点， B. 反应温度应控制在250℃左右 C. M点和N点的化学平衡常数相等 D. 选择合适催化剂，可以提高CO2的平衡转化率 9．（2025·河南·模拟预测）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， 10．（2025·四川成都实验中学·月考）一定条件下，向容积均为2L的两个恒温密闭容器中通入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H = -42kJ/mol  ，达平衡后获得数据如下表。下列说法错误的是 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化 CO ① 1 4 0 0 放出热量 ② 2 8 0 0 放出热量 A．①中反应达平衡时，CO的转化率为80％ B．平衡时：①＝② C．达到平衡的时间：①＞② D．反应②中， 11．（2025·四川资阳中学·月考）N2O5是一种新型硝化剂，在温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) △H>0  。T1温度下的平衡常数为K1=125。下列说法错误的是 A．反应的△S>0 B．该反应在高温下可自发进行 C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若K1<K2，则T1>T2 D．T1温度下，在体积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol，4 mol ，1 mol，此时反应将向正反应方向进行 12．(2025·浙江省9+1高中联盟高三联考)NO的氧化反应：2NO+O22NO2分两步进行：Ⅰ．2NON2O2；Ⅱ．N2O2+O22NO2，其能量变化示意图如下图l。恒容密闭容器中充入一定量的NO和O2，控制反应温度为T3和T4，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如下图2。下列说法不正确的是 A．升温，NO的平衡转化率降低 B．氧化反应的决速步骤为过程Ⅱ C．结合图2信息可知：转化相同量的NO，T4耗时更长 D．引起图2变化的可能原因：升温过程Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)减小，对过程Ⅱ速率的影响小于温度 13．(2025·黑龙江省龙东联盟高三联考)某温度下，在刚性密闭容器中充入一定量的T(g)，发生反应：①T(g)W(g)；②W(g)P(g)。测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列说法错误的是 A．Ⅱ曲线代表W的浓度与时间的变化关系 B．反应①加入合适的催化剂可以改变单位时间内T的转化率 C．反应②达到M点时，正反应速率小于逆反应速率 D．0~6 min内W的平均化学反应速率为 14．(2025·重庆市西南大学附属中学校高三阶段性监测)碘甲烷(CH3I)在一定条件下可裂解制取低碳烯烃，发生如下反应： 反应1：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g) ΔH＝+80.2kJ·mol−1 反应2：3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH＝-108.1kJ·mol−1 反应3：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH＝-120.6kJ·mol−1 向密闭容器中充入一定量的碘甲烷，维持容器内P0=0.1MPa，平衡时C2H4、C3H6和C4H8的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 A．图中物质表示的是C2H4 B．T1K时，碘甲烷的平衡转化率为 C．T1K时，容器中 D．随着温度升高，反应2的选择性先增大后减小 15．(2025·山西省部分学校高三模拟预测)在刚性容器中，充入0.5mol/L的CH3OH，发生如下反应 主反应：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g) ΔH＞0 副反应：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g) 催化反应相同时间，测得CH3OH的转化率和的选择性[选择性]随温度变化如图所示(温度为700°C时，反应恰好达到首次平衡)。下列说法错误的是 A．主反应：正反应活化能>逆反应活化能 B．点对应条件下，甲醛速率：v正＞v逆 C．高于600℃，催化剂对副反应的选择性可能提高 D．700℃，H2的平衡浓度为0.4mol/L (甲醛选择性值近似取1/3) 二、非选择题(共4小题，共55分) 16．（2025学年·四川自贡一模）(14分)随着我国2060年实现碳中和目标的提出，的资源化利用对于碳中和目标的实现具有非常重要的现实意义。回答下列问题： Ⅰ．将CO2和H2在催化剂作用下实现二氧化碳甲烷化是有效利用CO2资源的途径之一： ①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1= -164.9kJ/mol ② CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2= +41.2kJ/mol ③ CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H3 （1）经计算，反应③在 （填“高温”、“低温”、“任何条件”）下可自发进行。 （2）一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图，则有利于获得甲烷的催化剂是 。 （3）在某温度下，向恒容密闭容器中充入和，初始压强为，上述反应达平衡时，，，则的选择性= [的选择性，用含、a、b的代数式表示，下同]，该温度下反应②的化学平衡常数 。 Ⅱ．光催化CO2也可以制备甲醇、甲烷等燃料，反应原理示意图如下图所示： （4）下列描述正确的是__________。 A．由a区向b区移动 B．b区电极反应为 C．是氧化产物 D．该装置实现了电能转化为化学能 （5）写出a区的电极反应式 。 （6）以催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)。该反应经验公式的实验数据如图中自线a所示，已知经验公式，（为活化能，k为速率常数。R和C为常数）。当改变外界条件时，实验数据如图②中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是 。 17．（2025学年·四川眉山东坡区一模）（15分）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CO2和NH3为原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H= -87 kJ/mol。 （1）有利于提高CO2平衡转化率的措施是_______(填序号)。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 （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： 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1 第二步：NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2 ①图中ΔE= kJ/mol。 ②反应速率较快的是 反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是 。 II.以CO2和CH4催化重整制备合成气： CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+ 2H2(g)。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g) +CO2 (g) 2CO (g)+2H2(g)，CH4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： 2v正(CO2)=v正 (H2) D．同时断裂2molC- H键和1 molH-H键 ②由图乙可知，压强P1 P2 (填“>”“<”或“=”，下同)； Y点速率v正 v逆。 ③已知气体分压=气体总压x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Kp，则X点对应温度下的Kp= (用含P2的代数式表示)。 III. 电化学法还原二氧化碳制乙烯 在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图丙所示： （4）阴极电极反应式为 ，该装置中使用的是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 18．（2025·四川成都外国语实验学校·模拟预测）（13分）随着煤和石油等不可再生能源的日益枯竭，同时在“碳达峰”与“碳中和”可持续发展的目标下，作为清洁能源的天然气受到了广泛的关注。 （1）目前正在开发用甲烷和氧气合成甲醇：2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)，已知：(C为常数)。根据图中信息，恒压条件下，温度升高，Kp___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；该反应的热化学方程式为___________。 （2）甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(CH4和CO2)直接转化为合成气(主要成分为CO和H2)，兼具环境效益和经济效益。甲烷干重整过程中可能存在反应： R1：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)(主反应) R2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) R3：CH4(g)C(s)+2H2(g) R4：2 CO(g)CO2(g)+C(s) R5：CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) 在、进料配比、温度为500~1000℃的条件下，甲烷干重整过程中甲烷的转化率、CO2的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图所示。 ①甲烷干重整的最佳温度为___________℃。 ②恒容绝热条件下仅发生主反应时，下列情况能说明该反应达到平衡状态的有___________(填标号)。 A．CH4和CO2的转化率相等　　　　　　　B．正逆 C．容器内气体密度不变　　　　　　　　　D．平衡常数不变 ③在最佳温度、初始压强p条件下，向某2L的恒容密闭容器中加入2molCO2和2molCH4，设只发生R1、R2两个反应。达平衡后，测得容器中CO的浓度为，CO2的转化率为80%，则此时R1反应的压强平衡常数Kp =___________(列出计算表达式，压强平衡常数用各组分的平衡分压代替物质的量浓度进行计算，平衡分压=物质的量分数×平衡总压强)。 （3）利用甲烷干重整反应中的气体CO2和H2在某催化剂表面制备甲醇的反应机理如图所示。 ①催化循环中产生的中间体微粒共___________种。 ②CO2催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为___________。 19．(2025·广东省部分学校高三联考)（13分）羰基硫(COS)常用于合成杀草丹、燕麦敌、杀虫剂巴丹等农药。工业上通过CO与H2S反应制取COS，反应体系中主要涉及以下反应： a．CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) ΔH1； b．CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH2； c．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3； d．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH4。 （1）与CO2相同，COS中所有原子最外层也都满足8电子结构，COS属于 分子(填“极性”或“非极性”)，COS的沸点 CO2的沸点(填“>”、“=”或“<”)。 （2）根据盖斯定律，反应d的ΔH4= (用含的代数式表示)。 （3）以CO和H2S反应制取COS的反应(a、b、c、d)体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是_______(填选项字母)。 A．恒容条件下增大CO与H2S的浓度，反应a、b、c、d的正反应速率都增加 B．升高温度，CO2的浓度增大，表明反应d为吸热反应 C．加入作用于反应a的催化剂，可增大ΔH1的值 D．降低反应温度，反应a~d的正、逆反应速率都减小 （4）反应a分两步进行，其反应过程中的能量变化如图1所示。 中间产物为 ，决定COS生成速率的步骤是 (填“第1步”或“第2步”)。 （5）在密闭容器中按下表投料，分别发生反应a和反应d(N2不参与反应)，反应时间和压强相同时，测得两个反应中COS的物质的量分数随温度变化的关系如图2实线所示(虚线表示平衡曲线)。 反应序号 反应a 反应d 起始投料 CO H2S N2 CO2 H2S N2 起始物质的量分数/% 1 1 98 1 1 98 ①实验测得反应d的速率方程为，，k为速率常数，则反应d达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数 (填“>”、“<”或“=”)增大的倍数。 ②已知相同条件下，反应a速率比反应d快，1000℃时，反应a的平衡常数。 (用分数表示，写出分析与计算过程)。 1 / 14 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） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3分) 1．（2025·四川巴中市·模拟）乙醛在少量I2存在下发生的分解反应为CH3CHO(g)→CH4(g)＋CO(g)。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表： t/s 42 105 242 384 665 1 070 c(CH3CHO)/mol·L－1 6.68 5.85 4.64 3.83 2.81 2.01 下列说法不正确的是 A．42～242 s，消耗CH3CHO的平均反应速率为1.02×10－2 mol·L－1·s－1 B．第384 s时的瞬时速率大于第665 s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响 C．反应至105 s时，测得混合气体的体积为168.224 L(标准状况) D．I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多 【答案】C 【解析】A项，由表中数据可计算，42～242 s，消耗CH3CHO的平均反应速率为＝1.02×10－2 mol·L－1·s－1，正确；B项，随着反应的进行，c(CH3CHO)减小，反应速率减慢，所以第384 s时的瞬时速率大于第665 s时的瞬时速率，正确；C项，由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应至105 s时，混合气体的体积，错误；D项，I2为催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，提高反应速率，正确。 2．（原创题）下表中内容与结论相对应的是 选项 内容 结论 A N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 在高温条件下该反应有利于自发进行 B 反应N2＋O22NO达到平衡时，恒压充入He 平衡逆向移动，且正、逆反应的速率均减小 C 向反应体系中加入相同浓度的反应物，化学反应速率增大 活化分子百分数增大 D 反应NaCl(aq)＋NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)＝NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq)常温下能自发进行 ΔH > 0 【答案】B 【解析】反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0、ΔS＜0，由ΔG=ΔH-TΔS＜0可知，在低温下有利于自发进行，A项错误。在恒压容器中充入不参加反应的气体，导致容器的体积增大，相当于减小压强，平衡逆向移动，反应物和生成物的浓度均减小，正、逆反应的速率均减小，B项正确；向反应体系中加入相同浓度的反应物，活化分子百分数不改变，C项错误；反应NaCl(aq)＋NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)＝NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq)为熵减的反应，该反应常温下能自发进行，反应∆H＜0，D项错误；故选B。 3．（2025·四川雅安市·联考）某温度下2 L密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列说法正确的是 X Y W n(起始状态)/mol 2 1 0 n(平衡状态)/mol 1 0.5 1．5 A．该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝ B．其他条件不变，升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH<0 C．其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动 D．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡 【答案】B 【解析】由表知，X、Y是反应物，W是生成物，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(W)＝2∶1∶3，化学方程式为2X＋Y3W，反应的平衡常数表达式是K＝，A项错误；升高温度，若W的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则此反应的ΔH<0，B项正确；使用催化剂，平衡常数不变，C项错误；混合气体密度一直不变，因此混合气体密度不变，不能说明反应已达到平衡，D项错误。 4．(2025•黑龙江牡丹江期中)工业制硫酸时，在接触室中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是 A．反应为放热反应，温度升高不利于提高产率，故应控制温度为较低温度 B．选择合适催化剂可以有效降低反应活化能，同时提高SO2平衡转化率 C．反应为气体分子数减少的反应，工业生产中应选择较大压强 D．接触室中热交换器起到加快反应速率，同时促使反应平衡正向移动的作用 【答案】D 【解析】A项，温度太低不利于催化剂活性的提高，反应速率慢，A错误；B项，选择合适的催化剂可以降低反应活化能，但不能改变平衡状态，不能提高SO2平衡转化率，B错误；C项，工业生产中，在常压条件下SO2转化率已相当高，不必加压，C错误；D项，接触室中物料通过热交换器加热，使原料气温度升高，加快反应速率，同时使反应后气体降温，促使平衡正向移动，以提高SO2转化率，D正确；故选D。 5．温度为时，在容积为的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0。实验测得：，为速率常数，受温度影响。不同时刻测得容器中如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.20 0.10 0.08 0.065 0.06 0.06 0.10 0.05 0.04 0.0325 0.03 0.03 下列说法正确的是 A．内，该反应的平均速率 B．其他条件不变，往原容器中再通入和，则达到新的平衡时NO2体积分数减小 C．其他条件不变，移走部分NO2，则平衡正向移动，平衡常数增大 D．当温度改变为时，若k正=k逆，则T2<T1 【答案】A 【解析】A．根据表格数据可知：在0~2 s内，NO的物质的量由0.20 mol变为0.08 mol，△n(NO)= 0.20mol-0.08mol=0.12mol，则该反应的平均速率，，A正确； B．其他条件不变，往原容器中再通入0.20 mol NO和0.10 mol O2，相当于增大体系的压强，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，所以达平衡时NO2体积分数增大，B错误； C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变。其他条件不变，移走部分NO2，化学平衡正向移动，平衡常数不变，C错误；D．k正、k逆为速率常数，只受温度影响，在温度为T1时，根据表格数据，容器容积是2 L，结合物质反应关系可知平衡时各种物质的浓度c(NO)=0.03mol/L，c(O2)=0.015mol/L，c(NO2)=0.07mol/L，化学平衡常数，说明k正>k逆，若k正=k逆，则K减小，化学平衡逆向移动，由于该反应的正反应为放热反应，则改变条件是升高温度，所以温度T2>T1，D错误；故答案为：A。 6．（2025·重庆·模拟预测）向温度不同的3个体积均为2L的恒容密闭容器中均充入和，保持其它条件相同，发生反应A(g)+2B(g)C(g)+D(s)，测得时A的物质的量如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．c点一定满足： C．b点处于平衡状态，A的平衡转化率为65% D．向c点容器中充入和，B的转化率增大 【答案】B 【解析】横坐标：表示温度（T/℃），数值从左到右依次为200、300、400 ，体现了不同的反应温度条件。纵坐标：表示A的物质的量（n(A)/mol）数值从下到上有相应刻度，反映了在不同温度下10min时A的物质的量的多少。a点：对应温度为200℃，10min时n(A)=0.50mol。b点：对应温度为300℃，10min时n(A)=0.35mol。c点：对应温度为400℃，10min时n(A)=0.75mol；200~300℃，升高温度，A的物质的量减小，说明升高温度反应速率加快；300~400℃，升高温度后，A的物质的量增大，说明升高温度，平衡逆向移动。A．由图可知，300~400℃，温度升高，10min时n(A)增大，说明升高温度平衡逆向移动。根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热反应方向移动，逆向是吸热方向，则正向为放热反应，△H<0，A项错误；B．ｃ点反应达到平衡，。对于反应A(g)+2B(g)C(g)+D(s)，化学计量数之比v(A):v(B)=1:2，所以，B项正确；C．仅根据图像无法确定b点一定处于平衡状态。虽然已知b点n(A)=0.35mol ，若处于平衡状态，A的转化率，但不能确定就是平衡状态，C项错误；D．容器体积为2L，c点n(A)=0.75mol，n(Ｃ)为0.25mol，K=，此时再向容器Ⅲ中充入充入0.6mol A和0.2mol C，Q=，Q=K，平衡不移动，B的转化率不变，D项错误；综上，答案是B。 7．（2025·全国·模拟预测）的速率方程为，其中为净反应速率；为速率常数，只与温度、催化剂、固体接触面积有关，与浓度无关；为该反应的反应级数，可以为正数、0、负数。已知反应物起始浓度消耗一半的时间叫半衰期，在某催化剂表面上反应得到的数据如表。下列说法正确的是 0 10 20 30 40 50 60 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0 A．该反应的速率常数为 B．其他条件不变，压缩体积增大压强后，净反应速率无明显变化 C．若起始反应物浓度为，半衰期不变 D．使用Mg粉吸收O2，可使平衡正移，提高H2O(g)的平衡转化率 【答案】B 【解析】A．分析表格中数据可以知道，反应速率与水蒸气浓度无关，是一个恒速反应，所以n=0,v=k，计算可得，A错误；B．压缩体积增大压强，虽然水蒸气浓度增大，但是净反应速率与水蒸气浓度无关，故净反应速率无明显变化，B正确；C．设起始反应物浓度为cmol/L，半衰期，可知半衰期与起始浓度成正比，表中起始反应物浓度为0.30mol/L，半衰期为30min，若起始反应物浓度为0.60mol/L，则半衰期为60min，C错误；D．根据最后一组数据可知，该反应可以进行到底，因此不存在化学平衡，D错误；故选B。 8．（2025·四川达州·一模）工业上利用CO2和H2合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H。其它条件不变时，相同时间内CO2的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A. M点， B. 反应温度应控制在250℃左右 C. M点和N点的化学平衡常数相等 D. 选择合适催化剂，可以提高CO2的平衡转化率 【答案】B 【解析】最高点以前，反应未达平衡，随着温度的升高CO2的转化率升高，最高点以后随着温度升高，CO2的转化率降低，该反应为放热反应。A．M点后CO2的转化率升高，故M点未达到平衡，，A错误；B．在250℃左右，CO2的转化率最高，故反应温度应控制在250℃左右，B正确；C．该反应为放热反应，升高温度，K减小，M点和N点的化学平衡常数不相等，C错误；D．催化剂不影响反应限度，故CO2的转化率不变，D错误；故选B。 9．（2025·河南·模拟预测）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△H1>0，反应Ⅱ的△H2>0，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；选D。10．（2025·四川成都实验中学·月考）一定条件下，向容积均为2L的两个恒温密闭容器中通入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H = -42kJ/mol  ，达平衡后获得数据如下表。下列说法错误的是 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化 CO ① 1 4 0 0 放出热量 ② 2 8 0 0 放出热量 A．①中反应达平衡时，CO的转化率为80％ B．平衡时：①＝② C．达到平衡的时间：①＞② D．反应②中， 【答案】B 【详解】A．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H = -42kJ/mol  ，说明消耗1molCO，反应放出41kJ热量，容器①达到平衡时放出32.8kJ热量，则消耗CO物质的量为32.8/41mol=0.8mol，CO的转化率为0.8mol/1mol×100%=80%，A正确；B．反应前后气体体积不变，反应①②是等效平衡，则容器②消耗CO物质的量为1.6mol，平衡时：c(CO)②==0.2mol/L，c(CO)①==0.1mol/L，即平衡时c(CO)：②>①，B错误；C．反应①②是等效平衡，容器②中反应物浓度大，反应速率快，达到平衡所需时间短，达到平衡的时间：①＞②，C正确；D．反应前后气体体积不变，反应①②是等效平衡，则容器②消耗CO物质的量为1.6mol，放出的热量Q=1.6mol×41kJ/mol=65.6kJ，D正确；故选B。 11．（2025·四川资阳中学·月考）N2O5是一种新型硝化剂，在温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) △H>0  。T1温度下的平衡常数为K1=125。下列说法错误的是 A．反应的△S>0 B．该反应在高温下可自发进行 C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若K1<K2，则T1>T2 D．T1温度下，在体积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol，4 mol ，1 mol，此时反应将向正反应方向进行 【答案】C 【解析】A．由热化学方程式可知，该反应为气体分子数增加的反应即熵增，则ΔS＞0，故A项正确；B．ΔH>0，ΔS＞0，该反应若可以自发进行，需ΔG=ΔH-TΔS<0，则该反应在高温下可自发进行，故B项正确；C．该反应为吸热反应，温度越高平衡常数越大，若K1<K2，则T1<T2，故C项错误；D．，Qc<K1，则此时反应将向正反应方向进行，故D项正确；答案选C。 12．(2025·浙江省9+1高中联盟高三联考)NO的氧化反应：2NO+O22NO2分两步进行：Ⅰ．2NON2O2；Ⅱ．N2O2+O22NO2，其能量变化示意图如下图l。恒容密闭容器中充入一定量的NO和O2，控制反应温度为T3和T4，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如下图2。下列说法不正确的是 A．升温，NO的平衡转化率降低 B．氧化反应的决速步骤为过程Ⅱ C．结合图2信息可知：转化相同量的NO，T4耗时更长 D．引起图2变化的可能原因：升温过程Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)减小，对过程Ⅱ速率的影响小于温度 【答案】D 【解析】A项，根据能量图可知过程I，ΔH<0，升温平衡逆移，平衡转化率降低，A正确；B项，活化能Ea1<Ea2，过程II为慢反应，为决速步骤，B正确；C项，结合图2信息可知：Δc(NO)相同时，T4耗时更长，C正确；D项，过程I为快反应先达到平衡，升温后逆移，N2O2浓度减小引起决速过程II速率减小，影响大于升温，D错误；故选D。 13．(2025·黑龙江省龙东联盟高三联考)某温度下，在刚性密闭容器中充入一定量的T(g)，发生反应：①T(g)W(g)；②W(g)P(g)。测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列说法错误的是 A．Ⅱ曲线代表W的浓度与时间的变化关系 B．反应①加入合适的催化剂可以改变单位时间内T的转化率 C．反应②达到M点时，正反应速率小于逆反应速率 D．0~6 min内W的平均化学反应速率为 【答案】C 【解析】A项，初始时，充入一定量的T(g)，随着反应进行，T逐渐减少，曲线Ⅲ代表T；W转化为P，W减少的同时P增加，则曲线Ⅰ代表P，曲线Ⅱ代表W。A项，Ⅱ曲线代表W的浓度与时间的变化关系，故A正确；B项，反应①加入合适的催化剂，反应①速率加快，可以改变单位时间内T的转化率，故B正确；C项，反应②达到M点时，W浓度减小，P浓度增加，则反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，故C错误；D项，0~6 min内W的平均化学反应速率为，故D正确；故选C。 14．(2025·重庆市西南大学附属中学校高三阶段性监测)碘甲烷(CH3I)在一定条件下可裂解制取低碳烯烃，发生如下反应： 反应1：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g) ΔH＝+80.2kJ·mol−1 反应2：3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH＝-108.1kJ·mol−1 反应3：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH＝-120.6kJ·mol−1 向密闭容器中充入一定量的碘甲烷，维持容器内P0=0.1MPa，平衡时C2H4、C3H6和C4H8的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 A．图中物质表示的是C2H4 B．T1K时，碘甲烷的平衡转化率为 C．T1K时，容器中 D．随着温度升高，反应2的选择性先增大后减小 【答案】B 【解析】A项，反应1吸热，反应2放热，升温反应1正向移动，反应2逆向移动，故随温度升高φ(C2H4)增加，物质Y表示的是C2H4，物质X表示的是C3H6，A正确；B项，由图可知，T1K，平衡时n(C2H4)= 4%n总，n(C3H6)=n(C4H8)= 8%n总，故反应2，3消耗n(C2H4)耗=8%×3/2 n总+8%×2n总= 28%n总，故容器中n(HI)= 2×(4%n总+28%n总)= 64%n总，n(CH3I)剩余=(1-4%-8%×2-64%)n总=16% n总，因为n(CH3I)消耗=n(HI)=64%n总，所以CH3I转化率为，B错误；C项，由图可知，T1K时，，由选项B分析知，，则， C正确；D项，由图可知，随着温度升高，φ(C3H6)先增大后减小，故可说明反应2的选择性先增大后减小，D正确；故选B。 15．(2025·山西省部分学校高三模拟预测)在刚性容器中，充入0.5mol/L的CH3OH，发生如下反应 主反应：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g) ΔH＞0 副反应：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g) 催化反应相同时间，测得CH3OH的转化率和的选择性[选择性]随温度变化如图所示(温度为700°C时，反应恰好达到首次平衡)。下列说法错误的是 A．主反应：正反应活化能>逆反应活化能 B．点对应条件下，甲醛速率：v正＞v逆 C．高于600℃，催化剂对副反应的选择性可能提高 D．700℃，H2的平衡浓度为0.4mol/L (甲醛选择性值近似取1/3) 【答案】D 【解析】A项，主反应为吸热反应，吸热反应正反应的活化能较大，A项正确；B项，根据题意可知，温度为700°C时，反应恰好达到首次平衡，则X 点还未达到平衡，因此甲醛的正反应速率较大，B项正确；C项，温度高于600°C，甲醛的选择性降低，故推测高于600°C，催化剂对副反应 的选择性可能提高，C 项正确；D项，根据题中数据可知，主反应消耗的甲醇为0.5mol/L×60%×1/3=0.1mol/L， 副反应消耗的甲醇为0.5mol/L×60%－0.1mol/L=0.2mol/L，据此列出各物质浓度的变化量如下： ，平衡时，c(H2)=0.1mol/L+0.4mol/L=0.5mol/L，D项错误；故选D。 二、非选择题(共4小题，共55分) 16．（2025学年·四川自贡一模）(14分)随着我国2060年实现碳中和目标的提出，的资源化利用对于碳中和目标的实现具有非常重要的现实意义。回答下列问题： Ⅰ．将CO2和H2在催化剂作用下实现二氧化碳甲烷化是有效利用CO2资源的途径之一： ①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1= -164.9kJ/mol ② CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2= +41.2kJ/mol ③ CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H3 （1）经计算，反应③在 （填“高温”、“低温”、“任何条件”）下可自发进行。 （2）一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图，则有利于获得甲烷的催化剂是 。 （3）在某温度下，向恒容密闭容器中充入和，初始压强为，上述反应达平衡时，，，则的选择性= [的选择性，用含、a、b的代数式表示，下同]，该温度下反应②的化学平衡常数 。 Ⅱ．光催化CO2也可以制备甲醇、甲烷等燃料，反应原理示意图如下图所示： （4）下列描述正确的是__________。 A．由a区向b区移动 B．b区电极反应为 C．是氧化产物 D．该装置实现了电能转化为化学能 （5）写出a区的电极反应式 。 （6）以催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)。该反应经验公式的实验数据如图中自线a所示，已知经验公式，（为活化能，k为速率常数。R和C为常数）。当改变外界条件时，实验数据如图②中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是 。 【答案】（1）低温（2分） （2）Cat4（2分） （3） （2分） （2分） （4）B（2分） （5）（2分） （6）使用更高效的催化剂（2分） 【解析】（1）由盖斯定律可知反应③=反应①-反应②，则△H3=△H1-△H2=-164.9kJ/mol-(+41.2kJ/mol)= -260.1kJ/mol，反应③，则反应在低温下可自发进行； （2）由图可知使用催化剂Cat4时，生成甲烷的速率最大，其生成CO的速率最小，则催化剂Cat4有利于获得甲烷； （3）初始时充入和，初始压强为，即初始分压为p0kPa，初始分压4p0kPa，反应达平衡时：，，的转化量为：(p0-b) kPa，根据碳原子守恒，p(CH4)= (p0-b-a) kPa，则CH4的选择性：=；根据氧原子守恒，平衡时p(H2O)= (2p0-2b-a) kPa，根据氢原子守恒，平衡时p(H2)=[4 p0- (2p0-2b-a) -2(p0-b-a)]kPa=(3a+4b) kPa，则该温度下反应②的化学平衡常数Kp=； （4）根据装置可知，二氧化碳在a区电极得电子被还原为甲烷，酸性环境下，阴电极反应：，b区发生反应：；A．向阴极移动，即从b区向a区移动，故A错误；B．由以上分析可知，b区电极反应为，故B正确；C．二氧化碳在a区电极得电子被还原为甲烷，则甲烷是还原产物，故C错误；D．该装置实现了光能转化为化学能，故D错误；故选：B。 （5）二氧化碳在a区电极得电子被还原为甲烷，酸性环境下，阴电极反应：； （6）从该公式可以看到，活化能Ea就是直线斜率的相反数；直线b相比直线a，斜率的相反数减小，也就是活化能降低，所以改变的外界条件是使用更高效的催化剂。 17．（2025学年·四川眉山东坡区一模）（15分）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CO2和NH3为原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H= -87 kJ/mol。 （1）有利于提高CO2平衡转化率的措施是_______(填序号)。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 （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： 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1 第二步：NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2 ①图中ΔE= kJ/mol。 ②反应速率较快的是 反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是 。 II.以CO2和CH4催化重整制备合成气： CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+ 2H2(g)。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g) +CO2 (g) 2CO (g)+2H2(g)，CH4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： 2v正(CO2)=v正 (H2) D．同时断裂2molC- H键和1 molH-H键 ②由图乙可知，压强P1 P2 (填“>”“<”或“=”，下同)； Y点速率v正 v逆。 ③已知气体分压=气体总压x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Kp，则X点对应温度下的Kp= (用含P2的代数式表示)。 III. 电化学法还原二氧化碳制乙烯 在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图丙所示： （4）阴极电极反应式为 ，该装置中使用的是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 【答案（1）B（2分） （2）+72.5 （2分） 第一步（1分） 第一步的活化能小（1分） （3）BD（2分） < （1分） > （1分） （2分） （4）2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O（2分） 阳（1分） 【解析】（1）A. 高温低压，平衡逆向移动，不能提高二氧化碳平衡转化率，错误；B. 低温高压，平衡正向移动，能提高二氧化碳的平衡转化率，正确；C. 高温高压平衡不能确定移动方向，错误；D. 低温低压不能确定移动方向，错误。故选B （2）①图中ΔE为第二步反应的反应热，故ΔE=∆H2=∆H-∆H1=（-87+159.5）kJ/mol=+72.5kJ/mol。 ②反应速率较快的是第一步，理由是第一步反应的活化能小。 （3）①A.反应中全为气体物质，容器中混合气体的密度始终保持不变，故不能说明反应到平衡，错误；B. 反应前后气体的总物质的量不同，故容器内混合气体的压强保持不变能说明反应到平衡，正确；C.反应速率： 2v正(CO2)=v正 (H2)不能说明正逆反应速率相等，不能说明到平衡；D.同时断裂2molC- H键和1 molH-H键能说明正逆反应速率相等，说明反应到平衡。故选BD。 ②结合反应，压强增大，平衡逆向移动，甲烷的转化率降低，故图乙可知，压强P1<P2； Y点甲烷的转化率低于平衡时，故速率v正> v逆。 ③ 平衡时总物质的量为0.1+0.1+0.2+0.2=0.6，则平衡时甲烷的平衡分压为 ，二氧化碳的平衡分压为，一氧化碳的平衡分压为，氢气的平衡分压为，则X点对应温度下的Kp= = （4）连接电源负极的一极为阴极，阴极电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O ，因为阳极室中的氢离子需要进入阴极室，故该装置中使用的是阳离子交换膜。 18．（2025·四川成都外国语实验学校·模拟预测）（13分）随着煤和石油等不可再生能源的日益枯竭，同时在“碳达峰”与“碳中和”可持续发展的目标下，作为清洁能源的天然气受到了广泛的关注。 （1）目前正在开发用甲烷和氧气合成甲醇：2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)，已知：(C为常数)。根据图中信息，恒压条件下，温度升高，Kp___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；该反应的热化学方程式为___________。 （2）甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(CH4和CO2)直接转化为合成气(主要成分为CO和H2)，兼具环境效益和经济效益。甲烷干重整过程中可能存在反应： R1：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)(主反应) R2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) R3：CH4(g)C(s)+2H2(g) R4：2 CO(g)CO2(g)+C(s) R5：CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) 在、进料配比、温度为500~1000℃的条件下，甲烷干重整过程中甲烷的转化率、CO2的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图所示。 ①甲烷干重整的最佳温度为___________℃。 ②恒容绝热条件下仅发生主反应时，下列情况能说明该反应达到平衡状态的有___________(填标号)。 A．CH4和CO2的转化率相等　　　　　　　B．正逆 C．容器内气体密度不变　　　　　　　　　D．平衡常数不变 ③在最佳温度、初始压强p条件下，向某2L的恒容密闭容器中加入2molCO2和2molCH4，设只发生R1、R2两个反应。达平衡后，测得容器中CO的浓度为，CO2的转化率为80%，则此时R1反应的压强平衡常数Kp =___________(列出计算表达式，压强平衡常数用各组分的平衡分压代替物质的量浓度进行计算，平衡分压=物质的量分数×平衡总压强)。 （3）利用甲烷干重整反应中的气体CO2和H2在某催化剂表面制备甲醇的反应机理如图所示。 ①催化循环中产生的中间体微粒共___________种。 ②CO2催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为___________。 【答案】（1）①减小（1分） ② 2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH △H=-251kJ/mol（2分） （2）① 900℃(850-950℃之间都可以)（2分） ② D（2分） ③（2分） （3）① 6 （2分） ② CO2+3H2H2O+CH3OH（2分） 【解析】（1）根据图中信息，恒压条件下，温度升高，1/T减小，Kp减小；根据坐标值，可得：0.055kJ/mol/K=-1.5×10-3/K△H+C，0.4315kJ/mol/K=-3×10-33/K△H+C，求得△H=-251kJ/mol，该反应的热化学方程式为2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH △H=-251kJ/mol； （2）①从图中可看出，随温度升高，甲烷干重整过程中甲烷的转化率增大、CO2的转化率增大和积碳率减小，温度升高到900℃后CH4的转化率与CO2的转化率几乎相等，且达到97%以上，900℃后积碳率很低，说明几乎只发生甲烷干重整主反应R1，故甲烷干重整的最佳温度为900℃(850-950℃之间都可以)； ②A．仅发生主反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)，进料配比n(CH4):n(CO2)=1:1，CH4和CO2的转化率一直相等，不能说明该反应达到平衡状态，A错误；B．2v正(CH4)=v逆(CO)表明正逆反应速率相等，v正(CH4)=2v逆(CO)不能说明该反应达到平衡状态，B错误；C．恒容条件下，容器内气体密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，C错误；D．平衡常数K只与温度相关，K不变说明温度不变，恒容绝热条件下，温度不变能说明该反应达到平衡状态，D正确；故选D； ③在最佳温度、初始压强p条件下，向某2L的恒容密闭容器中加入2molCO2和2molCH4，设只发生R1：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)、R2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)两个反应，平衡后，测得容器中CO的浓度为1.2mol/L，CO的物质的量为2.4mol，CO2的转化率为80%，CO2的物质的量为=，根据碳原子守恒，CH4的物质的量为(4-2.4-0.4)=1.2mol，根据氧原子守恒，H2O的物质的量为(2×2-2.4-0.4×2)=0.8mol，根据氢原子守恒，H2的物质的量为1/2(2×4-1.2×4-0.8×2)=0.8mol，平衡时气体总的物质的量为 (2.4+0.4+1.2+0.8+0.8)mol=5.6mol，恒温恒容，压强之比等于气体物质的量之比，平衡时压强为，则CO2、CH4、CO、H2的分压分别为、、、，则此时R1反应的压强平衡常数； （3）①根据图示，催化循环中产生的中间体微粒共6种； ②CO2催化加氢生成甲醇和水，总反应的化学方程式为CO2+3H2H2O+CH3OH。 19．(2025·广东省部分学校高三联考)（13分）羰基硫(COS)常用于合成杀草丹、燕麦敌、杀虫剂巴丹等农药。工业上通过CO与H2S反应制取COS，反应体系中主要涉及以下反应： a．CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) ΔH1； b．CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH2； c．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3； d．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH4。 （1）与CO2相同，COS中所有原子最外层也都满足8电子结构，COS属于 分子(填“极性”或“非极性”)，COS的沸点 CO2的沸点(填“>”、“=”或“<”)。 （2）根据盖斯定律，反应d的ΔH4= (用含的代数式表示)。 （3）以CO和H2S反应制取COS的反应(a、b、c、d)体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是_______(填选项字母)。 A．恒容条件下增大CO与H2S的浓度，反应a、b、c、d的正反应速率都增加 B．升高温度，CO2的浓度增大，表明反应d为吸热反应 C．加入作用于反应a的催化剂，可增大ΔH1的值 D．降低反应温度，反应a~d的正、逆反应速率都减小 （4）反应a分两步进行，其反应过程中的能量变化如图1所示。 中间产物为 ，决定COS生成速率的步骤是 (填“第1步”或“第2步”)。 （5）在密闭容器中按下表投料，分别发生反应a和反应d(N2不参与反应)，反应时间和压强相同时，测得两个反应中COS的物质的量分数随温度变化的关系如图2实线所示(虚线表示平衡曲线)。 反应序号 反应a 反应d 起始投料 CO H2S N2 CO2 H2S N2 起始物质的量分数/% 1 1 98 1 1 98 ①实验测得反应d的速率方程为，，k为速率常数，则反应d达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数 (填“>”、“<”或“=”)增大的倍数。 ②已知相同条件下，反应a速率比反应d快，1000℃时，反应a的平衡常数。 (用分数表示，写出分析与计算过程)。 【答案】（1）极性(1分) >(1分) （2）ΔH1-ΔH3(2分) （3）AD(2分) （4）S2(2分) 第2步(1分) （5）< (2分) 9/49(2分) 【解析】（1）COS的结构式为O=C=S，为直线形分子，但由于C=O与C=S键键长不同，正负电中心不重合，故为极性分子；COS与CO2均为分子晶体，COS的相对分子质量更大，范德华力更大，沸点更高； （2）根据盖斯定律，可知反应d=反应a-反应c，即ΔH4=ΔH1-ΔH3； （3）A项，恒容条件下增大CO和H2S的浓度，对于反应a、b、c、d来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增大，A项正确；B项，升高温度，CO2的浓度增大，可能为反应c正向移动导致，也可能是反应d逆向移动导致，所以无法判断反应d吸热还是放热，B项错误；C项，催化剂可以同等程度增大正、逆反应速率，不能改变反应的焓变，C项错误；D项，降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D项正确；故选AD； （4）由图可知，中间产物为S2，两步反应中，慢反应速率决定总反应速率，活化能越大，反应速率越慢，所以决定COS生成速率的步骤是第2步； （5）①反应d中随温度的升高，生成物COS的物质的量分数减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，，则k正增大的倍数<k逆增大的倍数。②已知相同条件下，反应a速率比反应d快，从图像可以看出，反应时间和压强相同时，相同温度下，曲线3的生成物COS物质的量分数大，所以曲线3表示反应a，A点对应的平衡体系中，COS的物质的量分数为0.3%，假设容器体积为1L，起始时反应的总物质的量为100mol，则CO、H2S、N2的物质的量分别为1mol、1mol和98mol，该反应前后总物质的量不变，所以平衡时总物质的量也为100mol，则平衡时COS的物质的量为0.3mol，设H2S的转化量为x mol，列三段式： 则，平衡时CO、H2S、COS、H2的物质的量分别为0.7mol、0.7mol、0.3mol、0.3mol，物质的量浓度分别为0.7mol/L、0.7mol/L、0.3moL/L、0.3mol/L，该温度下反应的平衡常数。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $