单元过关(十)化学反应速率与化学平衡-【衡水真题密卷】2026年高考化学单元过关检测(辽吉黑鄂蒙川专版)

与其美慕别人，不心加快自己的肿步 2025一2026学年度单元过关检测（十） 4.以物质的量之比为1：2向恒压密闭容器中充入X,Y,发生10m 平产 班级 反应X(g)十Y(g)2Z(g)△H,相同时间内测得Z的产 卺题 化学·化学反应速率与化学平衡 率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所 示。下列说法正确的是 50 姓名 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 A.△H>0 可能用到的相对原子质量：C一12O一16Ca一40 B.N点时X、Y的转化率均为50% 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 C.M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 度 得分 是符合题目要求的。 D,Q、N点状态均为平衡状态 5.煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加人足量 题号12345678 9101112131415 的C(s)和1molH,O(g),起始压强为0.2MPa时，发生下列反应生成水煤气： 答案 I.C(s)+HO(g)CO(g)+H,(g)AH,=+131.4 kJ.mol; 1.980℃时，在恒容密闭容器中发生反应：Fc0(s)+C(s)=一Fc(s)+C0(g)△H>0. Ⅱ.CO(g)+HO(g)C02(g)+H2(g)△H2=-41.1k·mol1. 下列叙述正确的是 ( 反应平衡时，HzO(g)的转化率为50%，C0的物质的量为0.1mol。下列说法错误的是 A.正反应是嫡减和焓增的反应，在任何温度下都能自发进行 () B.升高温度，正反应速率大于逆反应速率，平衡常数增大 A,混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 B.平衡时整个体系吸收热量31.2kJ C.当气体摩尔质量或气体压强不变时一定达到平衡 C.平衡时H2的体积分数为50% D.达到平衡时再充人CO,重新达到平衡时CO浓度增大 D.平衡时反应I的平衡常数K。=0.02MPa 2.某研究团队利用浸渍法将锰钻复合氧化物负载在二氧化钛表面，制备出了一种高效的 6.已知：反应①SO,(g)十H01)一HSO,(I)△H1,平衡常数K1: 脱硝催化剂，如图所示： 15 低温 高温 N.+HO ②S0,(g)+20,(g)一S0,(g）△H:,平衡常数K2 N2+H.O 00 D ③S02(g)十CO2(g)一S0(g)+C0(g)△H,平衡常 N040以g NO.gHNH N N0+0NO49 000 +NH, 数Ka。 Co-Mn/TiO Co-Mn/TiO. 上述反应的平衡常数gK随温度的变化如图所示。下列说 -10 反应历程1 反应历程2 法错误的是 () 1 下列叙述错误的是 A.反应①的△S<0:反应③的△H,>0 温度水 A,两种条件下反应历程不同 B.反应2SO2(g)+O2(g)+2H2O(1)→2H2SO,(1D的1gK=21gK1+21gKg B.催化剂可通过降低上述反应的活化能从而提高反应速率和平衡转化率 C.tK时，反应2S0,(g)+O,(g)一2S0,(g)的平衡常数为1 C.生成相同的N(g)和H,O(g)时放出热量相同 D.在恒容密闭容器中充入1molS0,和1molC02进行反应③，三点处的压强：p(z)> p(y)>p(z) D.总反应的最佳投料n(NO)tn(O2):n(NHa)=6；3:8 7.氨氧化法制硝酸中发生主反应：NH(g)+1.25O2(g)-NO(g)+1.5HO(g)△H,= 3.在密闭容器中充人乙烯发生反应CH(g)一C2H(g)+H(g) -226.1kJ·mol-1和副反应：NH,(g)+O2(g)0.5N2O(g)+1.5HO(g)△H,= △H=+193.8k·mol1,测得乙烯平衡转化率与温度，压强的关 一276.3kJ·mol1两个竞争反应（忽略其他副反应），反应每生成1,5molH,0(g)的 系如图所示。下列叙述错误的是 ( 相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 ( 已知：相关键能如表所示： A,推测反应0.5N20(g)十0.2502(g)=NO(g) △H.=+50.2kJ·mol1 化 化学提 C-H H-H C=C C-C B.加入催化剂I更有利于NO的生成 键能/(k·mo)413.4 436 b C.其他条件相同时，升高温度，平衡时体系内HO NHAgH+O.(g) N.OlgH+HO(g) NOIgHH.Og A.a-b=197 B.X代表的物理量为温度 的浓度降低 反应历程 C.Y代表的物理量为压强且Y,>Y, D.化学平衡常数K(p)>K(m)=K(n) D.平衡后增大压强，物质NO的浓度不变 单元过关检测（十）化学第1页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十）化学第2页（共8页） 8.在无氧环境下，CH,经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳经产品。一定温 40 度下，CH芳构化时同时存在如下反应： 3.05 三30 2.7 1.CH(g)→C(s)+2H2(g)△H1=+74.6kJ·mol-1△S=+80.84J·mol1·K1: 285 27 i.6CH(g)→C,H.(1)+9H2(g)△H2. 10 已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表： 物质 CH,(g) C.H.(D H:(g) 0 2 △H/(k·mol-) a 时间 下列说法错误的是 A.该反应是嫡减小的反应，低温有利于自发进行 A.受反应「影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低 B.a点理论上化学反应释放的能量约为4.1kJ C.b点N2的体积分数约为8.9% B.反应的△H,=(6a-b-9c)kJ·mol-1 D.0~4s,N2的反应速率v(N2)-2.25×10-4mol·L1·s1 C.反应1在1000K时能自发进行 12.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应 100E D.分离产物CH。,可提高H2在混合气体中的体积分数 为N(g)+3H2(g)、一2NH(g)。在不同温度、压强 h6.7 250.66.7 9.已知CO(g)+2H2(g)=CHOH(g)是煤液化的一个反应，在温度T,和T。时将 和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、 50 1 mol CO和3molH2充人1L密闭容器中测得n(CO)随时间(s)的变化如表所示。下 0.3mol,反应达到平衡后混合物中氨的体积分数 列说法错误的是 () (9)如图所示。下列说法正确的是 ( A.该反应的△H<0,△S>0 200250300350400450500 时间 B.图中1、p:和p:由大到小的顺序是>p (CO) 0 10 20 40 50 >p1 画度 C.高效催化剂会减小反应的△H T 1.0 0.7 0.5 0.25 0.25 D.图中B点时气体总物质的量约为0.24mol 13.异山梨醇广泛应用于医药、食品化妆品等领域。在温度为T、催化剂条件下，山梨醇 下 1.00.650.4 有g8n市e 0.28 0.28 制备异山梨醇的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示，山梨醇的初始浓 A.温度T1<Tg,且反应△H<0 度为0.10mol·kg,gh后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 ) B.T2温度下，0~20sH2的反应速率为0.03mol·L-1·s 山梨酸盈品1小脱水山梨酵点。异山梨酵 0.10 C.T1温度下，反应进行到50s时再充入CO、CHOH各0.25mol,此时平衡正向移动 A.曲线c表示异山梨醇的浓度，该反应存在副产物 D.Tz温度下，平衡后再充人0.5 mol CO,重新平衡后CO的转化率与H2的转化率 K∠ B.该温度下的平衡常数： /i,00459 0.04 相等 是002 10,三氯氢硅(SiHC)是制备多晶硅的重要原料。SiHC,(g)在 催化剂作用下发生反应：2 SiHCl,(g)一SiH.Cl2(g)+SiCL,三100 C.0~th内，（异山梨醇）=0.045 mol·kg1·h- t D.加入催化剂对反应①②的平衡转化率均无影响 时间 (g)。向容积为1L的恒容密闭容器中充人2 mol SiHCl,三5 0 14,利用管状透氧膜反应器实现乙醇-水重整制氢，具有无需额外热源、氧气可协助消除积 (g),测得反应体系中SiHCI(g)的物质的量分数随温度变化 85 碳等优点。其主要反应： 的曲线如图所示。下列说法错误的是 ( 反应I:CHOH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g)△H,=+256kJ·mol1: A.a点SiHCI2的转化率为7.5% T/K 反应Ⅱ：2CHOH(g)+3O(g)4CO:(g)+6H2(g)△Hg=-1107kJ·mol, B若达到6点所用时间为t1mim,则(SiH,C,)=0,22 反应Ⅲ：C0(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2=一41kJ·mol1, t mol·L1·min1 反应IN:2H(g)十O2(g)=2H:O(g)△H C.a点SiCl的物质的量浓度为0.15mol·L 一定温度下，将一定比例的C2HOH,HO、Ar气体通过装有催化剂的管状透氧膜反应器 D.c点的逆反应速率大于a点的正反应速率 经计算机仿真模拟，控制m#(C,H,OD=1mol,平衡时氢醇比厂生H,）一 11.恒温20L密闭容器内发生2CO(g)+2NO(g)一N2(g)十2CO2(g)△H=-746.8 n料(CH,OH随水 kJ·ol1,一开始投入一定量的CO和NO,测得NO、CO的物质的量浓度随时间变 醇比「”餐(H,O) n授料(C2H,OH) 、膜管长度的变化如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法错误 化的关系如图所示。下列说法错误的是 的是 () 单元过关检测{十)化学第3页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十）化学第4页（共8页） A.△H,=3△H:-2△H:-4AH,) 水醇配 17.(14分)丙烯(CH2一CHCH)是世界上产量最大的化工品之一。 (1)PDH反应是工业生产丙烯的重要途径，其原理为CH,(g)C,H。(g)十H:(g) B.水醇比为0时，膜管长度超过10cm后氢醇比下降的 0-5 △H=+124kJ·mol1. 原因可能为O2氧化H2 ①若PDH反应的正反应活化能为akJ·mol1,则逆反应活化能为 C.水醇比为1、膜管长度为2cm,若CH,OHO转化率为 10152025 kJ·mol1(用含a的代数式表示)。 100%且”4度(C0) C0,)=9,则管状透氧膜透过氧气0,3m 膜管长度m ②已知C,H(g)的燃烧热△H为一1927.3kJ·mol',C,H(g)的燃烧热的热化 学方程式为 D.实际生产中，水醇比越大、膜管长度越短，氢气产率越高 (2)以ImF-Mo,P为催化剂，利用太阳能电池将CO2转化为CO、C,H(丙烯)等有机化 15.逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 工原料，其工作原理如图所示(M、N电极均为惰性电极)。 反应I:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H1； 太阳能 反应Ⅱ：CO2(g)十4H(g)CH(g)+2HO(g)△Hg. 在恒压条件下，按0-投料比选行反应， 500 触化剂、 40 含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所 C02-+ 示。下列说法正确的是 ( 质子交换膜 A.反应CO(g)+3H(g)=CH(g)+H,O(g ①M电极上生成丙稀的电极反应式为 的△H>0 ②若M极收集到的气体体积与N极收集到的气体体积相等（同温同压下），则M B.M点反应I的平衡常数K=1 300405006007008M0900 极所得气体中V(CO):V(C,H)= C.加入合适的催化剂，可由N点上升到P点 温度 (3)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下制备丙烯腈(C,HN)的化学方程式为 D.500~600℃，COg的平衡转化率明显增大是因为反应I的改变程度小于反应Ⅱ的 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 2CH(g)+2NH,(g)+3O2(g)2C,H,N(g)+6H,O(g)。向2L恒温恒容真 空反应器中加入2 mol C:H,2 mol NH3、2molO2,生成CHN的物质的量与时 16.(13分)研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题： 间的关系如表所示（假设无副反应发生）： (1)研究发现2NO(g)十O:(g)一2NO2(g)的速率随温度的升高而诚小，该反应由如 下两个基元反应构成(k为相应的正、逆反应速率常数，只与温度有关)： 反应时间/min 05101520 i:2NO(g)=N2O2(g)(快)，U1正=k1Ec(NO)、1速=k1送c(N2O2)△H1<0: CH,N的物质的量/mol00.60.91.21.2 f:(慢)，0E=k证c(N,0,)c(O2)、提=k22c2(NO:)△H,<0. ①若容器初始压强为p。kP,则平衡压强= kPa。 ①写出基元反应的方程式： 。两个基元反应的 ②0~l0min内的平均反应速率v(HO)= 活化能相对大小关系为E()E(目)（填“>”“<”或“=”）。 ③该条件下，能说明上述反应达到化学平衡状态的证据是 (填标号)， ②基元反应「的平衡常数K,=(用含速率常数的代数式表示)。 a.气体密度保持不变 (2)工业上利用反应2NO(g)+2C0(g)N(g)+2C0,(g)△H= /MPa c(C:H) 20.0.3 一747kJ·mol1可将氮的氧化物转化为无害气体，向某密闭02 (NH)保持不变 6 容器中通人6 mol CO、6 mol NO,测得在其他条件相同时，平 c,tE(CsH。)=3v2(H2O) 衡体系中N2的物质的量分数x(N)与压强(p)、温度T之间 d单位时间内断裂1molN一H键，同时断裂2molH一O键 的关系如图所示： 18.(13分)二氧化碳加氢制甲烷有利于实现“碳达峰、碳中和”，该过程中的主要反应为 ①图中曲线Ⅱ表示 过程（填“等温”或“等压”），判断的依据是 ①CO2(g)+4H2(g)CH,(g)+2H2O(g)△H=-165.0kJ·mol3; ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+HO(g)△H=+41.2kJ·mol'. ②若a点对应的压强恒为20MPa,反应开始到达到平衡所用时间为10min,则此 回答下列问题： 时间段内v(CO)= MPa·min-1,平衡常数Kp= (1)写出甲烷与CO2反应制取水煤气(CO、H)的热化学方程式： 单元过关检测（十）化学第5页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十）化学第6页（共8页） (2)已知部分化学键的健能数据如表所示： (3)反应③过程的能量变化如图1所示（图中各物质均为气态），下列说法正确的是 化学醒 C-H H-H O-H C-0 (填标号) 键能(kJ/mol) 414 436 463 其中x= (3)恒温恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CO2和H2,司时发生反应①和②，下列 41100+H02i 事实能说明反应②达到化学平衡状态的是 (填标号)。 C0+3H CHOH+H.O A.容器内气体密度不再变化 B.(CO2)=v(H2) C,气体的平均相对分子质量不再变化D.混合气体的总质量不变 反应进程 图1 (4)向若干个体积均为2L的恒容密闭容器中均充人 100 A.反应③的△H=-49kJ·mol1 1 mol CO2、3.6molH2,若只发生反应①，在不同 B.反应达到平衡后，升温，再次平衡时(C0:》, c(CO,) 温度下经过10min测得各容器中CO2的转化率 2CO诚小：(CHOH增大 如图所示。 C.加入催化剂，主要降低反应CO(g)+2H2(g)CH,OH(g)的活化能 ①X点对应的坐标为(400,80)，X点对应H,的兰0 D.增大压强，反应3H2(g)+CO(g)一H2O(g)+CO(g)+2H2(g)的vx诚小， 转化率为 (保留三位有效数字)：X点 40 地增大 对应的容器中起始时压强为460kPa,则X点对 (4)研究反应③的催化剂选择时，其他条件不变， C0 ■CHOH 应的平衡常数K。 (kPa)-2(K。为 20L 仅改变催化剂的种类，对反应器出口产品进行 300400500 600 用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该 温度/℃ 成分分析，结果如图2所示。在图示催化剂 气体的物质的量分数，保留两位小数)。 中，反应③应选择的最佳催化剂及选择理由是 03 ②X、Y两点对应的平衡常数K (填“大于”“等于”或“小于”)Ky ■ Ca ZrO,Zro,/Cu Cw/ZnOZno/ZrO. (5)碳酸钙高温分解会产生大量二氧化碳气体，是“碳排放”的主要来源：CCO(s)一 催化剂种类 CaO(s)十CO2(g)。某温度下，向恒容容器中加入m g CaCO,设平衡压强为pe, (5)在不同压强下，按照n(C02)1n(H)=1:3 图2 分解过程中u(C0,)与压强力的关系为v(C0,)=k1-卫)，k为速率常数（定温下 投料，实验测定CO,的平衡转化率和CH2OH的平衡产率随温度变化的关系如图 甲、乙所示： 为常数)，当固体质量减少33%时，逆反应速率最大。若转化率为20%，则(C02) (用含k的代数式表示)。 19.(15分)我国力争于2060年前实现碳中和。将CO:转化为甲醇是实现碳中和的重要 手段，涉及的主要反应以及反应在不同温度下的化学平衡常数如表所示： 温度/℃ ·升温 温度 升混 T盟度 化学反应 平衡常数 500 800 c ①2H(g)+CO(g)CH,OH(g） K 2.5 0.15 已知：C0,的平衡转化率=”C0)C0,)×100%,CH,OH的平衡产率 n制始(CO2) 2H (g)+CO,(g)=H2O(g)+CO(g) K: -平(CH,OH) 3H:(g)+CO:(g)-CH,OH(g)+H:O(g) 2.50.375 ”物始(C02)X100%。 回答下列问题： 其中纵坐标表示CO,的平衡转化率的是图（填“甲”或“乙”）。 (1)基态0原子价层电子的轨道表示式为 (6)一定条件下(T,p:),向体积为1L的恒容密闭容器中通人1 mol CO:和3molH (2)反应①的△H0(填“>”或“<")：表中a=。 发生上述反应，测得CO2的平衡转化率和CH,OH的平衡产率如(5)图甲、乙所示， 反应③的平衡常数为 L3·mol-2。 单元过关检测（十）化学第7页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十）化学第8页（共8页）·化学· 参考答案及解析 子，离子交换膜为阳离子交换膜，左室中的钠离 Mg2+会转化为Mg,故电池中Mg2+从右向左移 子通过离子交换膜进入右室，溶液丙为NaOH 动，电路中转移的电子所带电量与通过阳离子交 溶液。 换膜的Mg2+所带电量相等，因此透过膜的Mg+ ②充分反应（还原产物为CI)后加入适量KOH将 物质的量为1mol. 酸性溶液调至中性，防止硫代硫酸根在酸性条件下 ②由工作原理图可知，CO2在多孔碳纳米管电极 发生歧化反应：SO号+2H一S￥+SO2个十 上得电子转化为MgC2O4,故有Mg2+参与电极 H,O,2ClO2~512~10S,O,c (ClO2)= 反应，相应电极反应式为Mg2++2C02+2e 2.0×103X25×103× 亏×67.5X102 —MgC2O4。 mg·L1= (2)①CO,转化为有机物时碳元素化合价降低， 0.5 因此CO2发生了还原反应，是阴极，Pt极是阳 1.35mg·L1。 极，a是电源的正极；CO2转化为有机物时，需要 19.(1)①负(1分)有1 mol Mg2+自右向左通过阳 氢元素，阳极上水失去电子得到O2、H,因此 离子交换膜(2分) H+需要通过X膜进入阴极区，因此交换膜X最 ②Mg2++2CO2+2e—MgC2O4(2分) 好是阳离子交换膜；若将Pt电极换为Cu电极， (2)①正(2分)阳(2分)左端铜电极会被腐 则该Cu电极会失去电子，导致该Cu电极被腐 蚀直至消失(1分) 蚀，直至消失。 ②2CO2+10e+10H+-CH,CH0+3H2O(2 ②电解时阴极的电极反应式为2C02十10e+ 分)基本不变(2分) 10H+-CHCHO+3H2O,CO2+2e+2H+ 【解析】(1)①放电时CO2转化为MgC2O4,碳元 素化合价由十4价降低为十3价，发生还原反应， —HCOOH、2CO2+12e+12H+C2H4+ 所以多孔碳纳米管电极为正极、Mg电极为负极， 4H2O,阳极电极反应式为2H20-4e一4H+ 则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、Mg电极为 十O2个，由两个电极反应式可知，电解过程中溶 阴极。充电时原电池的负极与电源的负极相连， 液中H的数量基本不变。 2025一2026学年度单元过关检测（十） 化学·化学反应速率与化学平衡 一、选择题 12H2O,则总反应的最佳投料n(NO):n(O2): 1.B【解析】正反应为气体分子数增大的反应，它 n(NH3)=6:3:8,D正确。 是熵增、焓增的反应，高温下能自发进行，A错误； 3.C【解析】化学反应中，反应物断键吸热和生成 升高温度，平衡向吸热方向移动，正反应速率大于 物成键放热，反应热等于反应物的键能减去生成 逆反应速率，平衡常数增大，B正确；反应物为固 物的键能，即△H=[413.4×4+b-(413.4×2+ 体，产物只有一种气体，气体摩尔质量恒定，不能 a+436)]kJ·mol-1=+193.8kJ·mol-1,则 根据气体摩尔质量判断平衡状态；恒温恒容条件 a一b=l97,A正确；在密闭容器中充入乙烯发生 下，对于气体分子数增大的反应，压强不变时能判 反应C2H4(g)=C,H2(g)+H2(g)△H= 断达到平衡状态，C错误；达到平衡时，再充入 +193.8kJ·mol1,该反应气体体积系数增大， CO,平衡向左移动，达到新平衡时，温度不变， 反应吸热，升高温度，反应平衡向正向进行，乙烯 K=c(CO)不变，故CO浓度不变，D错误。 的平衡转化率增大，若增大压强，平衡逆向移动， 2.B【解析】由图可知，温度不同，反应历程不同，A 乙烯的平衡转化率减小，故题给图像中横坐标X 正确；催化剂不能使化学平衡发生移动，则不能提 表示温度，Y表示压强，B正确；该反应气体体积系 高反应的平衡转化率，B错误；催化剂加快反应速 数增大，若增大压强，平衡逆向移动，乙烯的平衡 率但不改变反应焓变，始态和终态相同时放出热 转化率减小，Y代表的物理量为压强且Y1<Y2,C 量相同，C正确；上述反应分为两步：2NO十O2 错误；化学平衡常数的大小只受温度影响。该反 =2NO2,6NO2+8NH3=7N2+12H2O,最 应放热，温度越高，化学平衡常数越大，m、n在同 佳投料含义是反应物恰好完全转化成N2和 一温度，p点温度较高，故化学平衡常数K()> H2O,总反应为6NO+3O2+8NH3一7N2+ K(m)=K(n),D正确。 ·37· 2 真题密卷 单元过关检测 4.C【解析】根据图像中Z在不同温度下的平衡产 6.D【解析】反应①的气体分子数减少，△S<0,反 率随温度的变化关系可知，随着温度升高，平衡产 应③的平衡常数随温度升高而增大，温度升高，平 率逐渐降低，说明升温平衡逆向移动，得到△H< 衡正向移动，△H3>0,A正确；反应2SO2(g)十 0,A错误；起始加入的X、Y物质的量之比为 O2(g)+2H20(1)==2H2SO4(1)为2×（①+ 1：2,不等于计量数之比，所以二者转化率不同，B ②)，平衡常数K=KXK,lgK=2gK1十2lgK2, 错误；M、N,点产率相同，但温度不同，所以反应物 B正确；w点时，1gK=0,K2=1,故2SO2(g)十 分子的有效碰撞几率不同，C正确；观察图像可 O2(g)==2S03(g)的平衡常数K'=K=1,C正 知，Q点Z的产率小于平衡产率，未达到平衡，D 确；气体总物质的量不变，压强只与温度有关，故 错误。 三点处的压强p(之)>p(y)=p(x),D错误。 5.C【解析】设反应达到平衡时，反应I中消耗水 7.D【解析】用主反应减去副反应后得到0.5N2O(g) 的物质的量为amol,反应Ⅱ中消耗水的物质的量 十0.2502(g)N0(g)△H3=十50.2k· 为bmol,由题意建立如下三段式： mo1,A正确；催化剂I使主反应的活化能降低、 C(s)+H2O(g)=C0(g)+H2(g) 副反应的活化能增大，故促进主反应生成NO,B 起(mol) 0 0 正确；两个竞争反应的焓变均小于0，故升高温度， 变(mol) a 平衡逆向移动，H2○的平衡浓度降低，C正确：增 平(mol) 1-a 大压强虽然对于气体体积前后相等的副反应没有 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2 (g) 直接影响，但是主反应的平衡会逆向移动，导致 起(mol) a I-a 0 0 NH3和O2浓度增加，进而使副反应平衡正向移 变(mol)bb b b 动，N2O的浓度会增大，D错误。 平(mol)a-b1-a-b b a+b 8.D【解析】反应1有积炭生成，随着反应的进行， 由一氧化碳的物质的量可得：①a一b=0.1,由水 生成的积炭越多，覆盖在催化剂表面，使催化剂性 能逐渐降低，化学反应速率逐渐减小，所以单位时 蒸气的转化率为50%可得：②0+b×100% 1 间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，A正确；由 50%,解联立方程可得a=0.3、b=0.2。由质量 题中所给数据可得以下热化学方程式：③CH4(g) 守恒定律可知，反应物中有固体，生成物全是气 +2O2(g)→CO2(g)+2H2O(1)△H=akJ· 体，未平衡时气体质量增大，体积固定的密闭容器 mol1,④C6H6(g)+7.5O2(g)→6CO2(g)+ 中混合气体的密度增大，则混合气体的密度保持 3H20(I)△H=bk·mol-1,⑤H2(g)+0.5O2(g) 不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A →H2O(I)△H=ckJ·mol1,根据盖斯定律， 正确；由热化学方程式和三段式数据可知，反应I 得反应i的△H2=(6a-b-9c)kJ·mol-1,B正 吸收的热量为131.4kJ·mol1×0.3mol= 确；在1000K时，△G=△H-T△S=+74.6kJ· 39.42kJ,反应Ⅱ放出的热量为41.1kJ·mol1 mol-1-1000K×80.84J·mol-1·K-1= X0.2mol=8.22kJ,则平衡时整个体系吸收的热 -6.24kJ·mol-1<0,故反应i在1000K时能 量39.42kJ一8.22kJ=31.2kJ,B正确；由三段式 自发进行，C正确；苯为液体，分离出部分苯，其浓 数据可知，平衡时，气体总物质的量为1.3mol,氢 度不变，平衡不移动，H2在混合气体中的体积分 气的物质的量为0.5mol,则氢气的体积分数为 数不变，D错误。 9.B【解析】温度升高，反应速率加快，因此T2> 3X100%≈38.5%<50%，C错误；同温同体积 0.5 T1,平衡时，C0剩余量越多，说明反应越向左进 条件下，气体的压强与物质的量成正比，由三段式 行，正反应放热，△H<0,A正确；T2温度下，0 数据可知，平衡时的压强为0.2MPaX1.3mol 20s,根据反应速率之比等于化学计量数之比，则 1 mol 1 mol-0.4 mol 0.26MPa,则反应I的平衡常数K。= U(H2)=20(CO)=2X 3x0sMpx伦器xa.5MP 20s (0.1 mol ./0.5mol 0.06mol·L1·s1,B错误；平衡后，c(CO)= 0.5mol 0.25mol·L1、c(H2)=1.5mol·L1、 X0.26 MPa 1.3 mol c(CH OH) c (CH3 OH)=0.75 mol.L-1,K= =0.02MPa,D正确。 c(CO)c(H2) 2 ·38· ·化学· 参考答案及解析 0.75mol·L-1 7.5×10-4 -0.25 mol.L,5 mol.L-≈1.33(mol· 2 mol·L-1,气体总浓度为4.6× L1)-2,充入C0、CH0H各0.25mol,c(C0)= 10-3mol·L-1-0.375×10-3mol·L-1= 0.5mol·L-1、c(H2)=1.5mol·L1、 4.225×10-3mol·L1,N2的体积分数约为 c(CH3OH)=1.0mol·L1,则Q。= 0.375×10-3 c(CH OH) 1.0mol·L-1 4.225X10X100%=8.9%,C正确；0~4s, c(C0)c2(H2)0.5mol·L1×(1.5mol·L1)2 N0的物质的量浓度降低(3.6-2.7)×10-3mol· 0.89(mol·L1)-2,Q。<K,则平衡正向移动，C L1=9×104mol·L-1,根据方程式可知生成氦 正确；由于温度不变，平衡常数不变，平衡后恒容 气的浓度为9X10 2 -mol·L1,N2的反应速率 再充入0.5molC0,相当于起始条件下通入 1.5molC0和3molH2,通入物质的量比例为 v(N2)= 4.5×10-4mol·L-1 =1.125× 1:2,由于两者的化学计量数之比也为1：2，所以 转化的物质的量比也为1：2，所以两者转化率相 104mol·L1·s1,D错误。 等，D正确。 12.D【解析】由图可知，升高温度氨气的体积分数 10.A【解析】设a点时SiHCI.3(g)消耗的物质的量 减小，则该反应的△H<0,该反应为气体体积减 为2xmol,利用三段式分析如下： 小的反应，则△S<0,A错误；其他条件不变时， 2SiHCIs (g)=SiH2 Cl2(g)+SiCl,(g) 增大压强，平衡正向移动，氨的体积分数增大，所 起始(mol)2 0 0 以p1>p2>p3,B错误；高效催化剂能降低活化 变化(mol)2x x x 能，加快反应速率，但是不改变反应的焓变，C错 平衡(mol)2-2x 误；设平衡时N2转化了xmol,列三段式： a点时，SiHC1,(g)体积分数为85%，即有2-2z N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 2 初始/mol 0.1 0.3 0 ×100%=85%,解得x=0.15,故SiHClg的转 转化/mol 3x 2x 化率为15X2×100%=15%,A错误：同样用 2 平衡/mol0.1-x0.3-3x 2x 上述三段式列出数据，b点时，SiHCI3(g)体积分 2x 鼓为78%，222×10%=78%，解得=0.2， 0.1-x+0.3-3x+2x=0.667,x≈0.08， n(总)≈0.24mol,D正确。 所用时间为41min,则x(SiH,C,)=0,22 mol 13.B【解析】0h时，a的浓度最大，a为山梨醇，随 着反应①的进行，山梨醇浓度减小，生成1,4-脱 L1·min1,B正确；由A项的计算得知，到a 水山梨醇，故b为1,4-脱水山梨醇，c为最终产物 点时，生成的SiCl为0.15mol,浓度为 异山梨醇。th时山梨醇已反应完全，此时1,4 0.15mol·L1,C正确；c点的温度高于a点，故 脱水山梨醇与异山梨醇的浓度和不等于山梨醇 c点的逆反应速率大于a点的正反应速率，D 的初始浓度，故该反应存在副产物，A正确；由题 正确。 干和图可知，t3h后所有物质的浓度都不再变化， 11.D【解析】正反应气体物质的量减少，是熵减小 山梨醇转化完全即反应充分，而1,4-脱水山梨醇 的反应，低温有利于自发进行，A正确；a点消耗 仍有剩余，即反应②正向进行的程度小于反应 N0的物质的量(3.6-3.05)×10-3mol·L-1× 20L=1.1×10-2mol,理论上化学反应释放的 ①，则该温度下平衡常数的大小关系为K,> 能量约为746.8k灯·mol1×1.1X102 mol= K,即人>1，B错误：由图可知，在04h内，异 K2 2 4.1kJ,B正确；b点NO的物质的量浓度降低 梨山醇的浓度变化量为0.045mol·kg1,则平均反 (3.6-2.85)×10-3mol·L1=7.5×10-4mol· 应速率（异山梨醇）=0.045 t mol·kg1·h,C正 L,根据方程式可知气体总浓度降低 7.5X104 确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物 2 mol·L1,生成氨气的浓度为 质的平衡转化率，D正确。 ·39· 2 真题密卷 单元过关检测 14.D【解折】振据益斯定律，将ⅡX了-1X号 二、非选择题 16.(1)①N202(g)+O2(g)=2N02(g)(2分)< Ⅲ×专得到N,故aH,=S(aH&-2△H, (1分) 4△H3),A正确；由图可知水醇比为0时，膜管长度 ②里(2分) 1逆 超过10cm后氢醇比下降，可能为O2氧化H2,导 (2)①等压(2分)正反应为放热反应，温度越 致氢气的量减少，从而使 [n生成(H2)7 减 高，平衡时x(N2)越小(2分) n校#(C2HOH)] ②0.6(2分)1(2分) 小，B正确；由题可知当水醇比为1， 【解析】(1)①总反应减基元反应ⅰ得基元反应 n板#(C2H5OH)=1mol,n投#(H2O)=1mol,当 i为N2O2(g)+O2(g)-2NO2(g);基元反应 膜管长度为2cm,平街时n(C,H,OF) n生成(H2) 「为快反应，基元反应ⅱ为慢反应，慢反应活化 3.6,n生成(H2)=3.6mol,根据氢原子守恒可知 能较大，故E(1)<E(iⅱ)。 学青(H,0)=1X6+1×2-3.6×2 ②平衡时V1正=V1道，所以k1正c2(NO)=1逆 2 mol-0.4 mol; 若CH,0H,0,转化率为1O0%且n生成(C0) N6k袋8- =9, n生成(C02) (2)①正反应放热，升高温度平衡逆向移动，N2 已知乙醇为1mol,根据碳原子守恒，n生成(CO)= 的物质的量分数减小；正反应为气体体积减小的 1.8mol、n生成(CO2)=0.2mol;根据氧原子守 反应，增大压强平衡正向移动，N2的物质的量分 恒，则膜管状透氧膜透过氧气为 数增大，故图中曲线Ⅱ表示等压、升温过程。 0.2×2+1.8+0.4-1-1 ②设平衡时生成了z mol N2, 2 mol=0.3mol,C正 2NO(g)+2C0(g)=N2(g)+2CO2(g) 确；实际生产中，水醇比越大，氢气产率越高，膜 初始(mol)6 6 0 0 管长度太短，管内催化剂较少，且气体通过时间 转化(mol)2x2x x 2x 较短，不足以使反应达到平衡状态，则氢气产率 平衡(mol)6-2x6-2x x 2x 会降低，D错误。 15.B【解析】由盖斯定律可知，反应Ⅱ一反应I得 =0.2,x=2,n(NO)=n(CO)=2mol, 12-x 到反应CO(g)+3H2(g)=CH4(g)十H2O(g), n(N2)=2mol,n(C02)=4mol,n总=10mol,若 则反应△H=△H2一△H1,由图可知，随着温度 a点对应的压强为20MPa,C0的平衡压强为 升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，说明升 2 高温度，反应Ⅱ向逆反应方向移动、反应I向正 20X0-4MPa,C0的初始压强为10MPa,反 反应方向移动，则反应I为吸热反应、反应Ⅱ为 应开始到达到平衡所用时间为10min,则此时间 放热反应，△H=△H2一△H1<0,A错误；由图 段内n(CO)=10-4)MPa=0.6MPa·min; 可知，M点没有甲烷生成，且二氧化碳、一氧化碳 10 min 含量相等，由题意可知，起始n(C0:)-1 2 n(H)=,由方 NO的平衡压强为20MPaX 10 =4MPa,N2的 程式可知，反应I达到平衡时二氧化碳、氢气、一 平衡压强为20MPaX =4MPa,CO2的平衡 氧化碳、水的浓度相等，则反应I的平衡常数 K=c(C0)·c(H,0) 压强为20MPa×号-8MPa,平青常数K =1,B正确；催化剂能加 、10 c(CO2)·c(H2) (8MPa)2×(4MPa) 快反应速率，但化学平衡不移动，一氧化碳的体 (4 MPa)2X (4 MPa)-1. 积分数不变，C错误；500~600℃，二氧化碳的转 17.(1)①a-124(2分) 化率明显增大，一氧化碳的生成速率也明显增 大，说明反应I的改变程度变大，所以反应I的 ②C,H(g+号0，(g)一3c0,(g)+3H0W 改变程度大于反应Ⅱ的，D错误。 △H=-1927.3kJ·mol-1(2分) 2 ·40· ·化学· 参考答案及解析 (2)①3C02+18e+18H+=C3H+6H2O(2分) 18.(1)CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g) ②7：1(2分) △H=+247.4k·mol-1(2分) (3)①1.1p。(2分) (2)799.5(2分) ②0.135mol·L1·min1(2分) (3)AC(2分) ③d(2分) (4)①88.9%(2分)0.04(2分) 【解析】(1)①根据△H=正反应的活化能一逆 ②小于(1分) 反应的活化能=十124kJ·mol-1可得E是= a-124kJ·mol-1。 6告（度a72分列 ②已知C3H(g)的燃烧热（△H)为一1927.3k· 【解析】(1)已知①CO2(g)+4H2(g)=CH(g)+ mol1,则C3H(g)的燃烧热的热化学方程式为 2H2O(g)△H=-165.0k·mol1;②C02 9 (g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)△H= CH。(g)+202(g)—3C0,(g)+3H20(1D +41.2kJ·mol1,由盖斯定律可知，②×2 △H=-1927.3k·mol-1。 ①，得CH,(g)+CO2(g)—2CO(g)+2H2(g) (2)①由图可知，在酸性条件下，CO2被还原为丙 △H=2×(+41.2kJ·mol-1)-(-165.0kJ· 烯，其电极反应式为3C02+18e+18H+ mol1)=+247.4kJ·mol-1。 CsHe+6H2O. (2)反应的焓变等于反应物总键能减去生成物的 ②根据3C02+18e+18H+—C3H。+6H20、 总键能，由①可知，△H=2x十4X436kJ·mol-1 C02+2e+2H+—C0+H2O,设M极生成 -4×414kJ·mol-1-4×463kJ·mol-1= x mol CO,y mol C3 H,则N极生成(x+y)mol -165.0k·mol1,x=799.5kJ·mol-1。 O2,根据电子守恒可得2x十18y=4(x十y),x: (3)反应①为气体分子数改变的反应，恒温恒压 y=7:1. 下，随着反应进行容器总体积改变，而反应中气 (3)①平衡时丙烯腈的生成量为1.2mol,根据物 体的质量不变，混合气体密度为变量，则混合气 质的量差量法可得： 体的密度不变时，说明反应已达平衡，A正确；未 2CH (g)H2NH (g)1-30 (g2CHN(g)6H Og A 具体指明具体是反应①还是反应②的v正(CO2) 2 3 2 61 =v逆(H2),若是反应②v正(CO2)=0逆(H2),说 1.2 0.6 明正逆反应速率相等，反应达到平衡，未指明则 即平衡时气体的总物质的量为6.6mol。恒温恒 不能说明反应②达到平衡，B错误；气体质量不 容条件下，容器压强之比等于物质的量之比，故 变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变， 平衡压强=1.1p。kPa。 所以混合气体的平均摩尔质量会发生改变，当混 ②0~10min内的平均反应速率v(H2O)= 合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡，C 0.9 mol 3u(CH,0=3×2LX10mim 正确；根据质量守恒，混合气体的总质量不变，其 =0.135mol·L1· 不能说明反应平衡，D错误。 min1。 (4)①由图可知X点已经达到平衡，此时CO,的 ③混合气体密度为P-,因在恒温恒容反应器 转化率为80%，列三段式如下： COz(g)+4H2 (g)=CH,(g+2H2O(g) 中反应，且反应物、产物都为气体，则密度恒为定 起始(mol)1 3.6 0 0 值，a不符合题意；由于CgH6与NH3的投料比 转化(mol)0.8 3.2 0.8 1.6 为1：1，消耗比为1：1，则cG) c(NH)恒为定值，b 平衡(mol)0.2 0.4 0.8 1.6 不符合题意；当3v正(CH6)=v递(H2O)时，反应达 故H,的转化率为3.2mol 100%≈88.9%： 3.6 mol 到化学平衡状态，c不符合题意；单位时间内消耗 X点对应的起始压强为460kPa,恒容时， 巾平n平 1 mol NH3(断裂3molN一H键)，同时消耗 巾拾n始 3molH,O(断裂6molH一O键)反应达到化学 3.0 mol 即 卫平 平衡状态，d符合题意。 460 kPa 4.6 mol' ,解得p平=300kPa,K,= ·41 2 真题密卷 单元过关检测 步反应放热，热化学方程式为CO(g)+2H2(g) (CH)2(HO) CHOH(g)△H=-90kJ·mol1,根据 p(CO2)(H2) 0.2\ 300 kPax 3 300kPax 3 盖斯定律，反应③的△H=一49kJ·mol1,A正 =0.04(kPa)-2。 确；升温，CO2(g)十H2(g)-=CO(g)+H2O(g) ②由于该反应是放热反应，温度越高平衡常数越 △H=+41kJ·mol-1的平衡正向移动，C02(g) 小，故Kx小于Ky。 +3H2 (g)CH;OH(g)+H2O(g)AH= (5)当固体质量减小33%时，逆反应速率最大，说 一49k·mol1的平衡逆向移动，故(C0)减 c(CO) 明反应处于平衡状态，减小的质量为生成CO2的 c(CO2) 质量，则生成的C0:的物质的量为mgX33% 小，eCH,OH增大，B正确：加入催化剂，反应 44g·mol1 决速步骤的活化能大幅下降，使得反应速率大幅 -0.03mm0l,若转化率为20%时，则此时生成 4 加快，活化能大的步骤为决速步骤，即反应CO2 (g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)为决速步骤，C CO2的物质的量为 mg×20% 100g·mol =0.002mmol, 错误；增压，反应3H2(g)十CO2(g)一H2O(g) 则此时卫=0.02mmol_0.8 pc 0.03m 3,0(C02)= 十CO(g)十2H2(g)的平衡不移动，0正和v递同程 -mol 度增大，D错误。 4 (4)催化剂为ZnO/ZrO2时，产物中得到的甲醇 -2》-恶 最多，且副产物CO较少，因此应选择的最佳催 2s 2p 化剂为ZnO/ZrO2. 19.a因W1日2分) (5)反应①和反应③是放热反应，升温，平衡逆向 (2)<(2分)1(2分) 移动，甲醇产率下降，所以图甲纵坐标代表甲醇 (3)AB(3分，漏写1个扣1分，错写不得分) 的平衡产率；反应②是吸热反应，升温，平衡正向 (4)催化剂为ZnO/ZrO2时，产物中得到的甲醇 移动，CO2的平衡转化率增大，而反应③逆向移 最多，且副产物CO较少，因此应选择的最佳催 动，CO2的平衡转化率减小，T1前以反应③为 化剂为ZnO/ZrO2(2分) 主，T1后以反应②为主，则图乙纵坐标代表CO2 (5)乙(2分) 的平衡转化率。 (6)0.025(2分) (6)依题意，反应起始时n(CO2)=1mol、n(H2) 【解析】(1)O的原子序数为8，位于第二周期 =3mol,根据原子守恒，容器中原子总量：n(C) ⅥA族，基态O原子价层电子的轨道表示式 =1mol、n(O)=2mol、n(H)=6mol,平衡时， 2s 2p CH3OH的平衡产率=30%，n(CH3OH)= 为闪F 0.3mol,CO2的平衡转化率为40%，则n(CO2) (2)随着温度升高，反应①的平衡常数K1减小， =0.6mol,则根据碳原子守恒有n(CO)=n(C) 平衡逆向移动，正反应为放热反应，所以△H< n(CHOH)-n(C02)=0.1mol,根据氧原子 0;根据盖斯定律，可知反应②=反应③一反应 守恒有n(H2O)=n(O)-n(CHOH)-n(CO) K3 2n(CO2)=0.4mol,根据氢原子守恒有n(H2) ①，所以K:一术，500℃时，反应②的平街常数 1 =2[n(H)-4n(CH,OH)-2m(H,0)]= 为1。 (3)由图像可看出CO2(g)十3H2(g)转化为 2mol,体积为1L,则反应③的平衡常数K= CHOH(g)十H2O(g)经过了两步反应，第一步 c(CH,0H)c(H,0）_0.3×0.4L2·mol2= c(CO,)c(H2) 0.6×23 反应吸热，热化学方程式为CO2(g)十H2(g)一一 C0(g)十H20(g)△H=+41k·mol1,第二 0.025L2·mol-2。 2 ·42·