(15)化学反应速率化学平衡-【衡水金卷·先享题】2026年高考化学一轮复习周测卷（M）

高三一轮复习40分钟周测卷/化学 (十五)化学反应速率化学平衡 (考试时间40分钟，满分100分) 一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的) 1.乙醇是酒精饮料的主要成分，由葡萄糖发酵生成。反应的化学方程式为C6H2O。(aq)→ 2C2HOH(aq)+2CO2(g)。若某次恒容发酵（已加入酒曲）过程中，测得C6HzO的化学反应速 率是0.23mol·L1·h1。下列说法正确的是 A.用CO2表示该化学反应的速率为0.46g·L1·min1 B.发酵10小时，产生的C2HOH浓度为4.6mol·L1 C.温度越高越有利于提高乙醇的生成速率 D.该反应的正反应活化能大于逆反应的活化能 2.在一恒容密闭容器中，CO与HO混合加热到800℃达到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)K=1.00。若反应开始时CO和H2O的浓度均为0.200mol·L1。下列有 关说法正确的是 A.1molC一O生成的同时有1molO一H生成，说明反应达到平衡状态 B.混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态 C.达到平衡时，充入He气，该反应的化学反应速率加快 D.若将H2O的起始浓度增大至0.400mol·L1,则达到平衡时，K>1.00 3.上海大学纳米科学与技术研究中心张登松教授课题组利用浸渍法将锰钴复合氧化物负载在二 氧化钛表面，制备出了一种高效的脱硝催化剂，如图所示。 低温 高温 N2+H20 N2+H20 0 个 N00 NO+O2(g) NO2(g)+NH3 NH3(g) NO+O2(g) N02(g) 000 NH3(g) Co-Mn/TiO Co-Mn/TiO 反应历程1 反应历程2 下列叙述错误的是 A.两种条件下反应历程不相同 B.催化剂可通过提高上述反应的活化能从而提高反应速率 C.生成相同的N2(g)和H2O(g)时放出热量相同 D.总反应的最佳投料n(NO):n(O2):n(NH3)=6:3:8 4.一定条件下，CH合成CHOH的反应历程如图所 QH+ 示。已知相同条件下，直接参与化学键变化的元素 Fe.CH HO--CH 被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢（说明： 过渡态工 Fe 过渡态中“…”表示化学键未完全断裂或形成)， 过渡态 下列说法正确的是 A.FeO是该反应的催化剂 CHa+FeO HO CH e B.该反应的△H=(a一e)kJ·mol-1 CH2OH+Fe+ C.D为氘原子，在相同条件下CD4发生上述反应， 反应历程 则其过渡态I的能量比b高 D.CH3D发生上述反应，只能获得CH3OD 5.一定温度下，在恒温恒容容器内发生反应：N,O,(g)一2NO,(g)+0,(g),实验测得的数据如 下表所示： 时间/s 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 c(N2O5)/mol·L1 5.00 3.52 2.40 1.75 1.23 0.87 0.61 化学第1页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三 10.在H2还原CO2制CH3OH的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式： 反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1; 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2。 向恒压、密闭容器中通入1olCO2和3molH2,平衡时CO2的转化率及CHOH的产率随温 度变化如图所示。下列说法错误的是 A.由题给信息可知，△H2>0,且图中A点反应Ⅱ的平衡常数K接近0 50 40 B.反应过程中，若混合气体密度维持不变，则能判断反应①和②都达到 30 平衡 解20 C.曲线Y表示CH,OH的平衡产率 D.500K以后，升高温度，对反应②的影响比对反应①的小 350400450500550.600 温度K 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 10 答案 二、非选择题（本题共2小题，共40分） 11.(20分)某课题组研究CO2加氢制甲醇。涉及的主要反应： 反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-48.3kJ·mol-1; 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1; 反应Ⅲ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H3=-154.8kJ·mol1: 反应IV:CO(g)十2H2(g)CH3OH(g)△H4。 回答下列问题： (1)反应V的△H4= kJ·mol-1 (2)下列有关说法正确的有 (填选项字母)。 A.增大压强，CO的物质的量分数一定增大 B.当甲醇的浓度不再改变时，体系达到平衡 C.升温时，反应Ⅱ逆反应速率加快的程度大于正反应速率 (3)在一定条件下，向容器中充入1 mol CO2和3molH2,同时发生上述四个反应。平衡时， CO2的转化率、含碳产物的选择性（转化的CO2中生成CHOH、CH或CO的百分比，如甲醇 的选择性=生成CH,OH的量×100%)与温度关系如图所示。 消耗CO2的量 C02转化率 60 甲醇选择性 温度/℃ ①随着温度升高，甲醇选择性降低而CO2的转化率却升高的原因可能是 ②在T温度下，若CH4的选择性为10%，则此时CO的物质的量为 mol。 H2的转化率为 %。 (4)一种在铜基催化剂上CO2加氢制甲醇的机理如图所示，其中吸附在铜基催化剂表面上的物 种用“”标注。 C02(g)+3H2(g) E/ E 1H,C0O*+3H* Es C02*+6* 'CH3OH(g+H2O(g） HCOO*+5H* CHO*+OH*+2H* CH3OH*+H2O* 反应历程 ①该化学反应的反应历程分 步进行。 ②对总反应速率影响较大的关键步骤（决速步骤）的基元反应方程式为 化学第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三高三一轮复习M ·化学· 高三一轮复习40分钟周测卷/化学（十五） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ.实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) Ⅲ ① ④ ⑤ 档次系数 1 选择题 6 化学反应速率 易 0.75 2 选择题 6 化学反应速率 / 易 0.75 3 选择题 6 化学反应速率 易 0.70 4 选择题 6 化学反应速率 中 0.67 选择题 6 化学反应速率 中 0.67 6 选择题 6 平衡状态 中 0.67 1 选择题 6 化学反应速率 中 0.67 P 选择题 6 化学平衡常数的有关计算 中 0.62 9 选择题 化学平衡图像分析 难 0.58 10 选择题 6 化学平衡常数的影响因素及应用 难 0.52 盖斯定律及其有关计算；碰撞理论及 11 非选择题 20 活化能；化学平衡状态的判断方法； 中 0.65 化学平衡常数的有关计算 12 非选择题 20 化学平衡常数 难 0.47 香考答案及解析 一、选择题 该反应的正反应活化能小于逆反应的活化能，D项 1.B【解析】化学反应速率之比等于化学计量系数之比 错误。 (CO2)=2w(C6H2O,）=2X0.23mol·L.1·h1= 2.A【解析】反应达到平衡状态时，有0.5mol 0.46mol·L1·hl≈0.34g·L1·minl,A项错误； CO2(1molC一O)生成的同时有0.5 mol H2O(1mol (C2HOH)=2v(C6H2O)=2×0.23mol·L-1·h1 O一H)生成，A项正确：气体分子总数不变，混合气体 =0.46mol·L-1·h1,发酵10小时，产生的C2HOH 的质量固定，混合气体的平均相对分子质量一直是定 浓度为0.46mol·L1·h1×10h=4.6mol·L1,B项 值，不能判断是否达到化学平衡，B项错误：达到平衡 正确；温度升高，酒曲可能变性，失去催化活性，不利于 时，充入He气，反应物和生成物的浓度不变，该反应 提高乙醇的生成速率，C项错误；缓慢发酵为放热反应， 的化学反应速率不变，C项错误；化学平衡常数受温 ·57· ·化学· 参考答案及解析 度影响，温度不变，达平衡时，K=1.O0,D项错误。 kc(M)·c(Cl2),路径④的速率u=kc(D)· 3.B【解析】由图可知，温度不同，反应历程不同，A项 c(CL)。比较X、M、D的浓度以及k1、k2、k4的大小， 正确：催化剂可通过降低上述反应的活化能从而提高 可知路径④的速率最慢，④是决速步骤，B项正确； 反应速率，B项错误；始态和终态相同时放出热量相 60min后，有产物T生成，D和G会生成T,D和G的 同，C项正确：上述反应分为两步：2NO十O2 2NO2,6NO2+8NH3—7N2+12H2O,最佳投料含 生成速率-欲-斗=3再根报D】 生(G)k3c(M)-7 (G) 义是反应物恰好完全转化成N2和H2O,总反应为 △c(D) t △c(D) 6NO+3O2+8NH3—7N2+12H2O,则总反应的最 △c(G) △c(G,而D和G的消耗速率(D) 消耗(G) 佳投料n(NO):n(O2):n(NH)=6:3:8,D项正确。 4.C【解析】根据图知，FO+参加反应后，并未生成， kc(D) 故FcO是该反应的反应物，不是催化剂，A项错误； ksc(G) X8=号结合生成速率和消耗速率，可 23 该反应的△H=生成物的总能量一反应物的总能量， 知D生成快消耗侵，G生成慢消耗快，则0逐渐增 则△H=(e一a)kJ·mol1,B项错误；已知其他条件 不变时，反应物中的元素被质量数更大的同位素替换 大，C项错误；选择合适的催化剂，只催化反应②，而 不催化反应③，控制时间，可以提高D的产率，D项 时，反应速率会变慢，反应的活化能变大，所以相同条 件下，CD发生上述反应，反应速率会变慢，则其过渡 正确 态I的能量比b高，C项正确；根据图可知，CHD发 8.A【解析】由反应CaCO(s)=CaO(s)十CO2(g) 生上述反应，可以获得CHOD、CH2DOH两种相对 的平衡常数K。=p。kPa可知，t2时向容器中充人一 分子质量相等的有机产物，D项错误。 定量CO2气体，则CO2的平衡分压突然增大，但达到 5.C【解析】一定温度下，在恒温恒容容器内发生反 平衡时应与2时刻相同，故曲线①不为CO2的物质 分压变化，A项错误；由反应CaCO3(s)-CaO(s)十 应：N,0,(g).一2N0(g)+0(g),向容器中通入 CO2(g)的平衡常数Kp=p,kPa可知，a点二氧化碳 氧气，平衡逆向移动，温度不变，K不变，A项正确； 的分压为pkPa,则a点的坐标为(ti,p),B项正确； 1000~1500s时，N2O分解的平均反应速率为 由图可知，平衡时氢气的转化率为20p。二10p× 2.40mol·L1-1.75mol·L- 20p -=1.3× 500s 100%=50%,C项正确：由图可知，平衡时二氧化碳 103mol·L1·s1,B项正确：不能计算1000s时， 氢气、一氧化碳、水蒸气的平衡分压分别为p,kP、 生成O2的瞬时反应速率，C项错误；该反应的反应 10 o kPa、10 o kPa、10 po kPa,则压强平衡常数K。 物只有N2O且系数为1，则E=k正c(N,O),该反 p(CO)·p(H,O)_=10 Do kPax10pkPa=10,D项 正 p(CO2).p(H2 po kPaX10po kPa 应的速率常数k王=cN,O5)D项正确。 正确。 6.A【解析】由图知反应I的活化能大于反应Ⅱ的活 C【解析】}越大，C0转化率越高，故曲线8 化能，反应【的反应速率比反应Ⅱ慢，总反应速率由 反应I决定，A项正确：化学方程式得失电子不守恒、 表示CO2的平衡转化率，A项正确；该反应正向气体 质量不守恒，正确的反应方程式为8FeO,+2NO2 体积减小，恒温恒容时，气体压强之比等于气体物质 一12Fe2O3+N2,B项错误；由方程式CH(g)+ 的量之比，因此混合气体的总压强不变，说明反应达 2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)可知，反应 到平衡状态，B项正确；a、b交点可知 中气体总质量不变，整个反应在恒容条件下气体密度 CO2(g)+4H2(g)-CH(g)+2H2O(g) 是个定值，密度恒定时，不一定是平衡状态，C项错 起始(mol·L1)0.5 2 0 0 误：由图可知脱硝反应是放热反应，△H=(a一 转化(mol·L-1)0.4 1.6 0.40.8 b)kJ·mol1,D项错误。 平衡(mol·L-1)0.1 0.4 0.40.8 7.C【解析】60min前，根据速率方程，可知2= 该反应的平衡常数K=c(CH)·2(H,O) c(CO2)·c1(H,) k2c(M)·c(Cl2),=kc(M)·c(Cl2),则2：= 0.4×0.82 kzc(M)·c(C2):k3c(M)·c(Cl2)=k2:k3=21:7= =100,C项错误；由C项可知，投料比为4 0.1×0.44 3:1,A项正确：路径中速率最慢的为决速步骤，路径 0.4 ①·②~④中，根据速率方程v=kc(A)·c(B),路径 的情况下CH,的体积分数为0.1十0.4十0.4+0.8 ①的速率U=k1c(X)·c(C2),路径②的速率2= 100%≈23.5%，由图中曲线c可知M点对应的投料 ·58 高三一轮复习 M ·化学· 比为3，此时CH的体积分数小于23.5%，D项 动，且升温对反应Ⅱ的影响程度较大，反应Ⅱ占主导 正确。 作用，CO2的转化率升高。 10.D【解析】由图可知，500K以前，随着温度的升 ②在T温度下，起始时n(CO2)=1mol、n(H2)= 高，X和Y都减小，500K之后X在增大，所以△H2 3mol,由图可知，T温度平衡时CO2的转化率为 >0,△H1<0,则X为平衡时CO2的转化率随温度 60%,反应的n(CO2)=0.6mol,CHOH的选择性 的变化曲线，Y为CH,OH的产率随温度的变化曲 为60%，CH的选择性为10%，则CO的选择性为1 线。根据分析可知，△H2>0,△H1<0,图中A点的 一60%一10%=30%，则平衡体系中各物质的物质 CHOH的产率和CO2的平衡转化率相等，可以认 的量分别为剩余的n(CO2)=0.4mol,n(CHOH) 为此时反应Ⅱ几乎不反应，反应Ⅱ的平衡常数K接 =0.6mol×60%=0.36mol,n(CH)=0.6mol× 近0，A项正确；反应在恒温恒压反应器中进行，反 10%=0.06mol,n(C0)=0.6mol×30%= 应【前后气体化学计量数不同，反应过程中体积一 0.18mol,根据H原子守恒有n金(H2)×2十 直在变化，则密度也一直在变化，密度不变可以证明 n(H2O)×2+0.36mol×4+0.06mol×4=3mol× 反应I达到平衡，而反应I达到平衡后氢气的物质 2,根据O原子守恒有n(H2O)+0.4mol×2+ 的量不再变化，氢气是反应Ⅱ的反应物，所以此反应 0.36mol十0.18mol=1mol×2,联立两式解得 Ⅱ也达到平衡，即两个反应都达到了平衡，B项正 确：根据分析可知，曲线Y表示CHOH的平衡产 n余(H,)=1.5mol,H,的转化率为3mol-1.5mol 3 mol 率随温度的变化曲线，C顶正确：500K以后，升高 ×100%=50%。 温度，CHOH的产率在下降，但是CO2的转化率在 (4)①根据反应机理图可知，该化学反应的反应历程 升高，说明升高温度对反应Ⅱ的影响比对反应I的 经历了E1→E;共5步。 大，反应占主导，D项错误。 ②反应的活化能越高，反应速率越慢，根据反应机理 二、非选择题 图，第5步E的活化能最高，对总反应速率影响最 11.(20分) 大，其基元反应方程式为CHO十OH十2H (1)-89.5(2分) —CHOH米+H2O*。 (2)B(2分) 12.(20分) (3)①生成甲醇的反应均为放热反应，升温时平衡逆 I.(1)ac(2分) 向移动，甲醇选择性降低，反应Ⅱ是吸热反应，升温 (2)(2分) 平衡正向移动，且反应Ⅱ占主导作用，导致CO2的 (3)12(3分)》 转化率升高(4分) (4)T,一T3℃之间，反应未达到平衡，>v地，故温 ②0.18(3分)50(3分)》 度越高，CO2转化率越大(3分) (4)①5(3分) Ⅱ.(5)CO2+N2+6e+6H+-CO(NH2)2+ ②CH3O*+OHx+2H￥—CH3OH共+H2O HO(3分) (3分) (6)交替加氢中间体￥NHCONH能量低，更稳定 【解析】(1)根据盖斯定律：反应N=反应I一反应 (或远端加氢的中间体能垒较高，反应较难生成) Ⅱ，即△H4=△H,-△H2=-48.3kJ·mol1 (3分) (+41.2kJ·mol-1)=-89.5kJ·mol-1。 (7)电子能自发从BiVO端转移到Bi端，导致Bi端 (2)有CO参与的反应Ⅱ是等体积的反应，压强不影 带负电：因为电负性C小于O,故C)2中的C原子 响平衡：反应是气体体积减小的反应，增压时反应 显正电性，CO2中C原子吸附在带负电的Bi端 W的平衡正向移动，CO的物质的量分数减小，A项 (4分) 错误；反应达到平衡时，各物质的浓度、含量均不变， 【解析】I.(1)CO2与HO的浓度相等时，该反应 则甲醇的浓度不变时，证明体系达到平衡状态，B项 不一定达到平衡状态，不能据此判断平衡状态，项 正确：反应Ⅱ是吸热反应，升高温度时平衡向正反应 符合题意：恒温恒容条件下，气体压强与气体的物质 方向移动，即升温时反应Ⅱ的正反应速率加快的程 的量成正比，反应后气体的物质的量减小，即压强减 度大于逆反应速率，C项错误。 小，当压强不变时，反应达到平衡状态，b项不符合 (3)①随着温度升高，甲醇选择性降低而CO2的转 题意；(NH)=2v(HO)时该反应达到平衡状 化率却升高的原因主要是生成甲醇的反应I、V均 态，c项符合题意；反应后气体的总质量减小，容器 为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，甲醇选择性 体积不变，则容器中混合气体的密度减小，当容器内 降低：反应Ⅱ是吸热反应，升高温度时平衡正向移 混合气体的密度不变时，该反应达到平衡状态，d项 ·59· ·化学· 参考答案及解析 不符合题意。 (4)图像分析可知，在T1℃~T℃之间，CO2转化率 (2)在T一T3℃，C)2转化率呈现逐渐增大的变化 逐渐增大，说明反应未达到平衡状态，>滋，故温 趋势，到T,℃最大，T3℃后随温度升高，二氧化碳转 度越高，CO2转化率越大。 化率减小，故该反应是放热反应，△H<0。 Ⅱ.(5)从图中可知，反应的反应物为CO2、N2,中途 (3)升温平衡逆向进行，二氧化碳转化率减小，所以 加氢离子和电子，最终生成尿素，期间还有水生成， T3℃反应达到平衡状态，在T1一T℃，CO2转化率 则在Bi-BiVO4催化剂上的电极反应为CO2+N2+ 呈现逐渐增大的变化趋势的原因是在T~T℃反 6e+6H+CO(NH2)2+H2O。 应未达到平衡状态。在T,℃时，将2 mol NH和 (6)从图中可知，交替加氢的中间体*NHCONH能 1 mol CO2置于1L密闭容器中，到T℃时二氧化 量更低，更稳定，因此更容易生成。 碳转化率为75%，二氧化碳消耗物质的量为75%× (7)根据题干可知，电子能自发从BiVO端转移到 1mol=0.75mol,列三段式得 Bi端，导致Bi端带负电，因为电负性C小于O,故 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) CO2中的C原子呈正电性，CO2中C原子吸附在带 起始量(mol)2 1 0 负电的B端，从而发生还原路径中下面的这条路 变化量(mol)1.5 0.75 0.75 0.75 径，最终生成*CO。 平衡量(mol)0.5 0.25 0.75 0.75 0.75 平衡常数K=0.5PX0.25=12。 ·60