第二章 化学反应速率与化学平衡【高考真题诊断与测试】高二化学上学期人教版

第二单元 化学反应速率与化学平衡 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 平均反应速率计算、反应物浓度变化 数据处理、基础计算 容易 2 竞争反应速率方程、浓度变化分析、活化能比较 图像分析、综合分析 中等 3 平行反应活化能与速率关系、温度与催化剂影响 概念理解、图像推理 中等 4 焓变与活化能关系、平衡移动、熵变分析 热力学综合应用 较难 5 催化剂对反应速率影响、浓度变化曲线分析 图像解读、对比分析 容易 6 反应速率计算、催化剂表面积影响、平衡判断 数据处理、逻辑推理 中等 7 平均速率变化、平衡常数计算、体积分数分析 多段计算、平衡推理 较难 8 多步反应速率方程、温度与平衡关系、产率分析 复杂体系分析 困难 9 连续水解反应、物质变化曲线分析、速率关系 图像解读、过程推理 较难 10 竞争反应中微粒浓度变化、速率计算、平衡判断 综合分析、图像推理 困难 11 温度与投料比对平衡影响、体积分数分析 图像分析、平衡移动 中等 12 平衡常数与反应速率关系、温度与催化剂影响 概念辨析、实际应用 容易 13 固体分解反应平衡常数计算、分压与总压分析 计算能力、平衡常数应用 较难 14 多反应体系中物质变化曲线分析、原子守恒计算 综合推理、守恒思想 困难 15 催化反应机理、活化能与决速步分析 反应机理理解、图像分析 困难 16 多阶段反应体系中浓度变化曲线分析、反应速率比较、平衡移动与图像绘制 综合分析、图像推理、动态平衡理解 困难 17 催化剂粒径与活性、反应焓变计算、副反应影响、平衡常数计算 工业反应分析、热力学计算、图像解读 困难 18 反应配比、平衡曲线分析、平衡常数计算、催化剂选择 图像分析、计算能力、实际应用 较难 19 活化能与反应热、平衡常数与分压计算、多步反应动力学分析 综合计算、反应机理分析、图像推理 困难 总分 总评： 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共45分） 1．（2014·北京·高考真题）在一定温度下，10mL0.40mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计） A．0~6min的平均反应速率：v（H2O2）mol/(L·min) B．6~10min的平均反应速率：v（H2O2）＜mol/(L·min) C．反应至6min时，c（H2O2）=0.3mol/L D．反应至6min时，H2O2分解了50% 2．（2021·河北·高考真题）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是 A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1 B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z D．反应①的活化能比反应②的活化能大 3．（2025·海南·高考真题）恒温下，反应物A与Q按图示计量关系，同时发生三个基元反应，分别生成产物B、C、D，反应速率。下列说法正确的是 A．反应的活化能①>②>③ B．提高温度仅提高反应②中活化分子百分数 C．加入催化剂，使反应③的活化能变小，D的产量降低 D．总反应速率 4．（2025·江西·高考真题）一定压强下，乙烯水合反应为： 已知： 气体均视为理想气体，下列说法正确的是 A．反应的活化能： B．恒温恒容充入，平衡向左移动 C．随温度升高而降低 D．平衡后，升高温度， 5．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，内， 6．（2022·浙江·高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是 A．实验①，， B．实验②，时处于平衡状态， C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 7．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下： 时间段/ 产物Z的平均生成速率/ 0～2 0.20 0～4 0.15 0～6 0.10 下列说法错误的是 A．时，Z的浓度大于 B．时，加入，此时 C．时，Y的体积分数约为33.3% D．时，X的物质的量为 8．（2023·河北·高考真题）在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如下反应： 反应②和③的速率方程分别为和，其中、分别为反应②和③的速率常数、反应③的活化能大于反应②，测得W(g)的浓度随时间的变化如下表： t/min 0 1 2 3 4 5 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是 A．内，W的平均反应速率为 B．若升高温度，平衡时减小 C．若，平衡时 D．若增大容器容积，平衡时Y的产率增大 9．（2024·广西·高考真题）573K、高压条件下，一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解：(苯甲腈)(苯甲酰胺)(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用表示)的物质的量分数随时间的变化曲线，其中。下列说法错误的是 A．水解产物除了还有 B．点时 C．在15min前基本不变，15min后明显增大，可能是水解产物对生成的反应有催化作用 D．任意25min时间段内存在 10．（2025·广西·高考真题）常温下，浓度均为的和混合溶液体系，存在竞争反应： I． II． 初始的条件下，含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图（忽略其他反应）。下列说法正确的是 A．曲线②表示的微粒为 B．内，逐渐减小 C．内， D．体系中时，反应I达到平衡状态 11．（2016·四川·高考真题）一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始=Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的焓变ΔH＞0 B．图中Z的大小为a＞3＞b C．图中X点对应的平衡混合物中=3 D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小 12．（2020·海南·高考真题）NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应：CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)   ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060， 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是 A．K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全 B．增大压强，平衡将向右移动，K> 2.5×1060 C．升高温度，既增大反应速率又增大K D．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准 13．（2022·重庆·高考真题）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)    p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)    p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 14．（2025·江苏·高考真题）甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为20% B．反应达平衡状态时， C．其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 15．（2025·河南·高考真题）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 二、解答题（共55分） 16．（2011·全国·高考真题）（13分）反应aA(g)+bB(g)cC(g)(H＜0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 回答问题： （1）反应的化学方程式中，a：b：c为 ； （2）A的平均反应速率(A)、(A)、(A)从大到小排列次序为 ； （3）B的平衡转化率中最小的是 ，其值是 ； （4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ； （5）比较第II阶段反应温度()和第III阶段反应速度()的高低： 填“>、=、＜”判断的理由是 ； （6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势 (曲线上必须标出A、B、C) 17．（2025·广西·高考真题）（14分）尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： I．工业合成 （1）是合成尿素的原料之一，在下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。的原因是 。达到最高点后，曲线②下降的原因是 。 （2）已知：常温下各物质的相对能量如图。 则反应的 。 （3）模拟工业合成尿素。高温高压下，存在如下液相平衡体系。 主反应： 副反应： 平衡体系内，部分组分的物质的量分数随初始的变化曲线如图，代表的是 （填标号）。时，，随着的增大，与趋于一致，原因是 。 （4）实际生产中，当初始时，的平衡转化率为的平衡常数 （用物质的量分数代替浓度计算，忽略副反应，保留1位小数）。 18．（2020·全国·高考真题）（13分）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题： （1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)= 。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4) (填“变大”“变小”或“不变”)。 （2）理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。 图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是 、 。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。 （3）根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp= (MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当 。 19．（2024·河北·高考真题）（15分）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含的代数式表示)。 ②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。 上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。 ③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (填序号)。 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。 ①时，，且内，反应进行到时， 。 ②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。 12 / 12 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 化学反应速率与化学平衡 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 平均反应速率计算、反应物浓度变化 数据处理、基础计算 容易 2 竞争反应速率方程、浓度变化分析、活化能比较 图像分析、综合分析 中等 3 平行反应活化能与速率关系、温度与催化剂影响 概念理解、图像推理 中等 4 焓变与活化能关系、平衡移动、熵变分析 热力学综合应用 较难 5 催化剂对反应速率影响、浓度变化曲线分析 图像解读、对比分析 容易 6 反应速率计算、催化剂表面积影响、平衡判断 数据处理、逻辑推理 中等 7 平均速率变化、平衡常数计算、体积分数分析 多段计算、平衡推理 较难 8 多步反应速率方程、温度与平衡关系、产率分析 复杂体系分析 困难 9 连续水解反应、物质变化曲线分析、速率关系 图像解读、过程推理 较难 10 竞争反应中微粒浓度变化、速率计算、平衡判断 综合分析、图像推理 困难 11 温度与投料比对平衡影响、体积分数分析 图像分析、平衡移动 中等 12 平衡常数与反应速率关系、温度与催化剂影响 概念辨析、实际应用 容易 13 固体分解反应平衡常数计算、分压与总压分析 计算能力、平衡常数应用 较难 14 多反应体系中物质变化曲线分析、原子守恒计算 综合推理、守恒思想 困难 15 催化反应机理、活化能与决速步分析 反应机理理解、图像分析 困难 16 多阶段反应体系中浓度变化曲线分析、反应速率比较、平衡移动与图像绘制 综合分析、图像推理、动态平衡理解 困难 17 催化剂粒径与活性、反应焓变计算、副反应影响、平衡常数计算 工业反应分析、热力学计算、图像解读 困难 18 反应配比、平衡曲线分析、平衡常数计算、催化剂选择 图像分析、计算能力、实际应用 较难 19 活化能与反应热、平衡常数与分压计算、多步反应动力学分析 综合计算、反应机理分析、图像推理 困难 总分 总评： 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共45分） 1．（2014·北京·高考真题）在一定温度下，10mL0.40mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计） A．0~6min的平均反应速率：v（H2O2）mol/(L·min) B．6~10min的平均反应速率：v（H2O2）＜mol/(L·min) C．反应至6min时，c（H2O2）=0.3mol/L D．反应至6min时，H2O2分解了50% 【答案】C 【解析】A．0~6min时间内，△c（H2O2）=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L，所以v（H2O2）=0.2mol/L÷6minmol/(L·min)， A正确；B．随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应速率减慢，B正确；C．6min时，c（H2O2）=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L， C错误；D．6min时，H2O2分解率为：=50%， D正确。答案选C。 2．（2021·河北·高考真题）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是 A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1 B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z D．反应①的活化能比反应②的活化能大 【答案】A 【解析】A．由图中数据可知，时，M、Z的浓度分别为0.300和0.125 ，则M的变化量为0.5-0.300 =0.200 ，其中转化为Y的变化量为0.200-0.125 =0.075 。因此，时间段内，Y的平均反应速率为 ，A说法不正确；B．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与M的化学计量数相同（化学计量数均为1），因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于 ，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，B说法正确；C．结合A．B的分析可知反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=，因此，如果反应能进行到底，反应结束时有 的M转化为Z，即的M转化为Z，C说法正确；D．由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。综上所述，相关说法不正确的只有A，故本题选A。 3．（2025·海南·高考真题）恒温下，反应物A与Q按图示计量关系，同时发生三个基元反应，分别生成产物B、C、D，反应速率。下列说法正确的是 A．反应的活化能①>②>③ B．提高温度仅提高反应②中活化分子百分数 C．加入催化剂，使反应③的活化能变小，D的产量降低 D．总反应速率 【答案】D 【解析】A．基元反应的反应速率与活化能成反比（活化能越低，速率越快），已知，则活化能应为①<②<③，A错误；B．升高温度会使所有反应的活化分子百分数均提高，并非“仅提高反应②”，B错误；C．催化剂降低反应③的活化能，会加快反应③的速率，使D的生成速率增大，会提高D的产量，但不提高D的产率，C错误；D．三个反应为平行反应，共同消耗反应物A和Q，总反应速率（反应物消耗速率）等于各反应速率之和，即，D正确；故答案选D。 4．（2025·江西·高考真题）一定压强下，乙烯水合反应为： 已知： 气体均视为理想气体，下列说法正确的是 A．反应的活化能： B．恒温恒容充入，平衡向左移动 C．随温度升高而降低 D．平衡后，升高温度， 【答案】C 【解析】A．ΔH = E正 - E逆，题目中ΔH = -34585 -26.4T，为负值且随温度升高更负，说明E正 < E逆，A错误；B．恒温恒容充入N2，总压增大但各反应物分压不变，平衡不移动，B错误；C．由ΔG = ΔH - TΔS代入数据得ΔS = -71.59 -26.4lnT，温度T升高时lnT增大，ΔS更小，ΔS随温度升高而降低，C正确；D．该反应的ΔH<0，为放热反应，升温使放热反应的逆反应速率增加更多，Δv逆 > Δv正，D错误；故选C。 5．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，内， 【答案】D 【解析】A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；B．由图可知，催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误；C．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误；D．使用催化剂I时，在0~2min 内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则(Y) ===2.0，(X) =(Y) =2.0=1.0，故D正确；答案选D。 6．（2022·浙江·高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是 A．实验①，， B．实验②，时处于平衡状态， C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 【答案】C 【解析】A．实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L，v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min)，A正确；B．催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4mol/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，氨气浓度减小，因此实验②60min时处于平衡状态，根据等效平衡可以判断x<0.2，即x≠0.4，B正确；C．实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4mol/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；D．对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；答案选C。 7．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下： 时间段/ 产物Z的平均生成速率/ 0～2 0.20 0～4 0.15 0～6 0.10 下列说法错误的是 A．时，Z的浓度大于 B．时，加入，此时 C．时，Y的体积分数约为33.3% D．时，X的物质的量为 【答案】B 【解析】A．反应开始一段时间，随着时间的延长，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则内Z的平均生成速率大于内的，故时，Z的浓度大于，A正确；B．时生成的Z的物质的量为，时生成的Z的物质的量为，故反应在时已达到平衡，设达到平衡时生了，列三段式： 根据，得，则Y的平衡浓度为，Z的平衡浓度为，平衡常数，时Y的浓度为，Z的浓度为，加入后Z的浓度变为，，反应正向进行，故，B错误；C．反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；D．由B项分析可知时反应处于平衡状态，此时生成Z为，则X的转化量为，初始X的物质的量为，剩余X的物质的量为，D正确；故答案选B。 8．（2023·河北·高考真题）在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如下反应： 反应②和③的速率方程分别为和，其中、分别为反应②和③的速率常数、反应③的活化能大于反应②，测得W(g)的浓度随时间的变化如下表： t/min 0 1 2 3 4 5 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是 A．内，W的平均反应速率为 B．若升高温度，平衡时减小 C．若，平衡时 D．若增大容器容积，平衡时Y的产率增大 【答案】B 【解析】A．由表格数据可知，2min时W的浓度为0.080mol/L，则0∼2min内，W的反应速率为=0.040 mol/(L·min)，故A错误；B．反应③的活化能大于反应②说明X转化为Z的反应为放热反应，升高温度，反应②平衡向逆反应方向移动，Z的浓度减小，故B正确；C．由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：=，若，则X和Z的浓度关系为，故C错误；D．由转化关系可知，反应①为W完全分解生成X和Y，Y只参与反应①，所以增大容器容积，平衡时Y的物质的量不变、产率不变，故D错误；故选B。 9．（2024·广西·高考真题）573K、高压条件下，一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解：(苯甲腈)(苯甲酰胺)(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用表示)的物质的量分数随时间的变化曲线，其中。下列说法错误的是 A．水解产物除了还有 B．点时 C．在15min前基本不变，15min后明显增大，可能是水解产物对生成的反应有催化作用 D．任意25min时间段内存在 【答案】D 【解析】A．苯甲腈在溶液中发生连续水解：，,有NH3生成，A正确；B．a点之前x(Y)逐渐增大，；a点之后，x(Y)逐渐减小，a点是Y物质的最大值，则生成和消耗的速率相等。即，B正确；C．在15min前基本不变，15min后明显增大，在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下，可能是水解产物对生成的反应有催化作用，C正确；D．根据图像所示，反应的前期应该有，a点之后，由于明显减小，显著增大，三者的速率关系不再满足，D错误；故选D。 10．（2025·广西·高考真题）常温下，浓度均为的和混合溶液体系，存在竞争反应： I． II． 初始的条件下，含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图（忽略其他反应）。下列说法正确的是 A．曲线②表示的微粒为 B．内，逐渐减小 C．内， D．体系中时，反应I达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．由反应I和II可知，生成物为ClO2、、Cl-，根据氯元素守恒及2s时数据，得出c(ClO2)=0.64×10-3mol/L，c(Cl-)=0.42×10-3mol/L，=0.10×10-3mol/L，故曲线②为Cl-，为曲线③，A错误；B．反应I消耗H+（0.32×10-3mol/L），反应II生成H⁺(0.10×10-3mol/L)，总H⁺变化量Δc(H⁺)= -0.22×10-3mol/L<0，即H⁺浓度逐渐减小，B正确；C．0~2s内HClO浓度变化Δc=Δc(Cl-)=0.42×10-3mol/L，v===2.1×10-4mol·L-1·s-1，C错误；D．v正(HClO)为两反应消耗HClO的总速率，v逆(ClO2)仅为反应I的逆速率，平衡时应满足反应I的v正I(HClO)：v逆(ClO2)=1:2，而非总v正(HClO)，D错误；故选B。 11．（2016·四川·高考真题）一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始=Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的焓变ΔH＞0 B．图中Z的大小为a＞3＞b C．图中X点对应的平衡混合物中=3 D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小 【答案】A 【解析】A．从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故A正确；B．的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a＜3＜b，故B错误；C．起始加入量的比值为3，但随着反应的进行甲烷和水是按等物质的量反应，所以到平衡时比值不是3，故C错误；D．温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，故D错误。 12．（2020·海南·高考真题）NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应：CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)   ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060， 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是 A．K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全 B．增大压强，平衡将向右移动，K> 2.5×1060 C．升高温度，既增大反应速率又增大K D．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准 【答案】D 【解析】A．平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，在排入大气之前没有反应完全，故A错误；B．平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变，故B错误；C．CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误；D．选用适宜催化剂可加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾气排放标准，故D正确；选D。 13．（2022·重庆·高考真题）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)    p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)    p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 【答案】B 【解析】A．反应2的平衡常数为，A正确；B．刚性密闭容器，温度不变，则平衡常数不变，，，再次达到平衡后，气体的分压不变，则总压强不变，B错误；C．， ，，，所以总压强为：，C正确；D．达平衡后，缩小体积，增大压强，平衡逆向移动，温度不变，化学平衡常数不变，各组分的分压不变，再次平衡后总压强不变，D正确； 故选B。 14．（2025·江苏·高考真题）甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为20% B．反应达平衡状态时， C．其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 【答案】A 【解析】550℃时，曲线①物质的量是5mol，根据原子守恒，n(C)=3mol，则其不可能是含碳微粒，故曲线①表示，升高温度，反应Ⅰ平衡正移，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO物质的量增大，则曲线③代表CO，温度升高，反应Ⅲ逆向移动，物质的量降低，则曲线②代表，据此解答。A．时，，，，根据C原子守恒，可得，根据O原子守恒，可得(也可利用H原子守恒计算，结果相同)，则，A正确；B．时，，，则，B错误；C．范围，随温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，增大，说明反应Ⅲ逆向移动程度更大，则的物质的量减小，C错误；D．增大压强，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡不移动，反应Ⅲ平衡正向移动，的物质的量减小，D错误；故选A。 15．（2025·河南·高考真题）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 【答案】C 【解析】A．由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A错误；B．平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误；C．由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定， C正确；D．活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H，D错误；故选C。 二、解答题（共55分） 16．（2011·全国·高考真题）（13分）反应aA(g)+bB(g)cC(g)(H＜0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 回答问题： （1）反应的化学方程式中，a：b：c为 ； （2）A的平均反应速率(A)、(A)、(A)从大到小排列次序为 ； （3）B的平衡转化率中最小的是 ，其值是 ； （4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ； （5）比较第II阶段反应温度()和第III阶段反应速度()的高低： 填“>、=、＜”判断的理由是 ； （6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势 (曲线上必须标出A、B、C) 【答案】 （1） 1：3：2 （1分） （2）vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A) （1分） （3）aIII(B) （1分） 19% （2分） （4）正方向移动（1分） 从反应体系中移出产物C （2分） （5） > （1分） 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动 （2分） （6） （2分） 【解析】（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c(C)=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2； 综上所述，本题正确答案：1:3:2； （2）vⅠ(A)=1/2=0.05mol/(L·min)，vⅡ(A)=(1-0.62)/15=0.0253mol/(L·min)，vⅢ(A)=(0.62-0.5)/10=0.012mol/（L·min），故A的平均反应速率vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)。 综上所述，本题正确答案：vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)； （3） aI(B)=3mol/L/6mol/L×100%=50% ；aII(B)=（3-1.86）mol/L /3 mol/L×100%=38%；aIII(B)=（1.86-1.5）mol/L/1.86 mol/L =19%；所以B的平衡转化率aI(B)、aII(B)、aIII(B) 中最小的是aIII(B)，其值是19%； 综上所述，本题正确答案：aIII(B)，19%。 （4）由浓度曲线变化可知，由第一次平衡到第二次平衡，AB 的浓度减小，C的浓度增大，平衡正向移动；由于C的浓度由2.0mol/L变为0，所以采取的措施是分离出产物C； 综上所述，本题正确答案：正方向移动，从反应体系中移出产物C。 （5）第II阶段的到第III阶段时，AB的浓度均减小，C的浓度增大，平衡正向移动，由于I、II、III阶段容器容积不变，且反应的∆H<0，故应是降低了反应温度，则有T2> T3。 综上所述，本题正确的是：>，此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动； （6）由a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2可知，该反应A（g）+3B（g）2C（g）；达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，相当于减压过程，各物质浓度先减小原来各自的一半，然后平衡向左移动，A、B的浓度再增大一些，而C的浓度再减小一些，具体变化过程如图： ； 综上所述，本题正确答案：。 17．（2025·广西·高考真题）（14分）尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： I．工业合成 （1）是合成尿素的原料之一，在下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。的原因是 。达到最高点后，曲线②下降的原因是 。 （2）已知：常温下各物质的相对能量如图。 则反应的 。 （3）模拟工业合成尿素。高温高压下，存在如下液相平衡体系。 主反应： 副反应： 平衡体系内，部分组分的物质的量分数随初始的变化曲线如图，代表的是 （填标号）。时，，随着的增大，与趋于一致，原因是 。 （4）实际生产中，当初始时，的平衡转化率为的平衡常数 （用物质的量分数代替浓度计算，忽略副反应，保留1位小数）。 【答案】（1） 催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快 （2分） 温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢（2分） （2）-122.3 kJ/mol（2分） （3） ① （2分） 时，主反应和副反应同时发生，主反应生成的H2O(l)在副反应中被消耗，所以，随着的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，整个反应主要发生主反应，与趋于一致（3分） （4）2.3（3分） 【解析】（1）由图可知，a、b、c处催化剂粒径：a>b>c，催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快，出口含量越高。达到最高点后，曲线②下降的原因是：温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢。 （2）的生成物的总能量-反应物的总能量=-285.8 kJ/mol-321.8 kJ/mol+393.5 kJ/mol+2×45.9 kJ/mol=-122.3 kJ/mol。 （3）增大相当于增大，主反应和副反应平衡均正向移动，但增大，减小，则代表的是①，时，，随着的增大，与趋于一致，原因是：时，主反应和副反应同时发生，主反应生成的H2O(l)在副反应中被消耗，所以，随着的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，整个反应主要发生主反应，与趋于一致。 （4）根据已知条件列出“三段式”： 平衡时，H2O(l)的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，的物质的量分数为=，则平衡常数K==2.3。 18．（2020·全国·高考真题）（13分）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题： （1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)= 。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4) (填“变大”“变小”或“不变”)。 （2）理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。 图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是 、 。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。 （3）根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp= (MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当 。 【答案】 （1） 1∶4 （2分） 变大 （2分） （2）d （1分） c （1分） 小于 （2分） （3） 或等 （3分） （4） 选择合适催化剂等（2分） 【解析】根据质量守恒定律配平化学方程式，可以确定产物的物质的量之比。根据可逆反应的特点分析增大压强对化学平衡的影响。根据物质的量之比等于化学计量数之比，从图中找到关键数据确定代表各组分的曲线，并计算出平衡常数。根据催化剂对化反应速率的影响和对主反应的选择性，工业上通常要选择合适的催化剂以提高化学反应速率、减少副反应的发生。 【解析】（1）CO2催化加氢生成乙烯和水，该反应的化学方程式可表示为2CO2+6H2 ⇌ CH2 = CH2+4H2O，因此，该反应中产物的物质的量之比n(C2H4)：n(H2O)=1：4。由于该反应是气体分子数减少的反应，当反应达到平衡状态时，若增大压强，则化学平衡向正反应方向移动，n(C2H4)变大。 （2） 由题中信息可知，两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比；由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1:3、d和b表示的物质的物质的量分数之比为1:4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化曲线的是c。由图中曲线的变化趋势可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，∆H小于0。 （3） 原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1Mpa建立平衡。由A点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，则乙烯的物质的量分数为水的四分之一，即，二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一，即，因此，该温度下反应的平衡常数(MPa)-3=(MPa)-3。 （4）工业上通常通过选择合适的催化剂，以加快化学反应速率，同时还可以提高目标产品的选择性，减少副反应的发生。因此，一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当选择合适的催化剂。 19．（2024·河北·高考真题）（15分）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含的代数式表示)。 ②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。 上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。 ③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (填序号)。 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。 ①时，，且内，反应进行到时， 。 ②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） （1分） （1分） 该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器内压强减小，从到平衡时增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低（2分） （2分） 0.03 （2分） D（2分） （2） 5.54 （1分） 0.033 （2分） 增大（2分） 【解析】（1）①根据反应热与活化能E正和E逆关系为正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的。 ②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即越大。从到，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由到逐渐降低，即。由题图甲中M点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，可据此列出“三段式”。 可计算得，。 ③由题图甲中M点可知，进料比为2时，，结合“三段式”，以及时化学平衡常数可知，进料比为0.5时，也为，曲线D上存在（0.5，60）。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时，相等。 （2）①根据化学反应速率的计算公式时，，时，。 ②已知，又由题给反应速率方程推知，，则，即后。后，D和G转化为T的速率比为，G消耗得更快，则增大。 2 / 21 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $