第二章《化学反应速率与平衡》单元复习题（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

第二章《化学反应速率与平衡》单元复习题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．(2026·北京通州高二期中)在2 L的密闭容器中发生反应后，B减少1.2 mol。下列叙述不正确的是( ) A．2 min内 B．2 min后C增加了0.8 mol C． D．向容器中充入一定量氩气能加快反应速率 【答案】D 【解析】根据反应，后，B减少，列式，据此数据解答。 内，B的反应速率为：，A正确；根据分析可知，2 min后生成的C的物质的量为0.8 mol，B正确；在方程式中，反应速率比等于化学计量数之比，则有，C正确；恒容时充入不参加反应的氩气不改变反应物浓度，则反应速率不变，D错误；故选D。 2．以下判断正确的是( ) A．C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H＞0，该反应常温下不能自发 B．2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) △H＜0，该反应高温才能自发 C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 D．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行 【答案】A 【解析】A项，在高温下△G=△H-T△S＜0反应能进行，△H＞0，该反应常温下不能自发，故A正确；B项，△G=△H-T△S＜0反应能进行，由于△H＜0，则该反应在常温就能自发进行，故B错误；C项，自发进行的反应熵值不一定增大，化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，非自发反应的熵不一定减小，故C错误；D项，不能根据焓变判断反应的自发性，放热反应不一定都是自发进行的，吸热反应也可能是自发进行，如碳酸氢铵的分解，故D错误；故选A。 3．(2026·北京师大附中高二期中)下列说法中，正确的是 A．室温下，冰自动熔化成水及水自动挥发成水蒸气均是熵增的过程 B．的反应均是自发进行的反应 C．活化分子发生的碰撞均是有效碰撞 D．能够自发进行的反应均是熵增的过程 【答案】A 【解析】冰熔化(固态→液态)和水挥发(液态→气态)均为分子混乱度增加的过程，熵值增大，属于熵增过程，A正确；ΔH＜0(放热)仅是判断反应自发性的因素之一，还需结合熵变(ΔS)和温度(T)，例如：ΔS＜0的反应高温可能不自发，B错误；活化分子碰撞需满足能量和合适取向才能成为有效碰撞，仅活化分子碰撞不一定是有效的，C错误；自发反应可能由ΔH主导(如放热且熵减的低温反应)，并非一定熵增，例如水结冰(熵减)在低温下自发，D错误；故选A。 4．(2026·北京第十一学校高二检测)下列图中的实验方案不合理的是( ) 实验方案 目的 A．探究浓度对化学反应速率的影响 B．探究催化剂对化学反应速率的影响 C．探究温度对反应2NO2N2O4化学平衡的影响 D．探究浓度对化学平衡的影响 【答案】A 【解析】A项，探究浓度对化学反应速率的影响需控制单一变量，该实验的两试管中加入H2C2O4溶液的体积不相同，会导致混合后高锰酸钾和草酸的浓度均不同，不能探究浓度对化学反应速率的影响，A错误；B项，探究催化剂对反应速率的影响，实验中两试管均为3mL 5% H2O2溶液，仅②中加入MnO2固体，变量唯一(是否有催化剂)，通过观察气泡产生速率可判断，B正确；C项，2NO2(g)N2O4(g)(正反应放热)，冷水浴温度低平衡正向移动(颜色变浅)，热水浴温度高平衡逆向移动(颜色变深)，通过两烧瓶颜色差异可探究温度对平衡的影响，C正确；D项，K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+，浓硫酸增大H+浓度使平衡左移(变橙色)，和加入相同体积的浓硫酸对比，蒸馏水对H+浓度影响较小(颜色变化较小)，通过颜色变化可探究浓度对化学平衡的影响，D正确；故选A。 5．下列对化学反应预测正确的是( ) 选项 化学方程式 已知条件 预测 A M(s)==X(g)＋Y(s) ΔH＞0 它是非自发反应 B W(s)+xG(g)=4Q(g) ΔH＞0，自发反应 x可能等于1、2、3 C W(s)+xG(g)=4Q(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH一定小于0 D 4M(s)+N(g)＋2 W(l)=4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH＞0 【答案】B 【解析】A项，该反应的反应物是固体，生成了气体，所以ΔS>0，该反应的ΔH>0，所以该反应在高温下自发，故A错误；B项，该反应ΔH>0，能自发进行，则ΔS>0，所以x可能等于1、2、3，故B正确；C项，该反应是气体系数之和增大的反应，所以ΔS>0，该反应能自发，则ΔH>0，故C错误；D项，该反应的反应物有气体，反应后无气体，则ΔS<0，该反应常温下能自发进行，则ΔH应该小于0，故D错误；故选B。 6．在下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡正向移动的是( ) A．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH＜0 B．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)ΔH＜0 C．2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH＞0 D．SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH＜0 【答案】A 【解析】增大压强或降低温度均可使化学平衡向正反应方向移动，说明正反应为气体体积减小的放热反应；A项，正反应为气体体积减小的放热反应，符合题意，故A正确；B项，正反应为放热反应，但正反应是体积增大的反应，故B错误；C项，正反应为气体体积增大的吸热反应，不符合，故C错误；D项，正反应为放热反应，但反应前后气体的体积不变，故D错误；故选A。 7．下列关于反应FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3的说法不正确的是(　　) A．用KSCN溶液可检验Fe3+ B．滴加氢氧化钠浓溶液，平衡逆向移动 C．加入KCl固体，平衡不移动 D．加水，溶液颜色变深 【答案】D 【解析】A项，Fe3+遇KSCN溶液反应生成红色的Fe(SCN)3，可检验Fe3+，正确；B项， 滴加氢氧化钠浓溶液，反应生成氢氧化铁沉淀，c(Fe3+)减小，平衡逆向移动，正确；C项，反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，加入KCl固体，平衡不移动，正确；D项， 加水稀释，c[Fe(SCN)3]减小，溶液颜色变浅，错误。 8．在密闭容器中发生如下反应：aX(g)＋bY(g) cZ(g)＋dW(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是(　　) A．平衡向逆反应方向移动 B．a＋b＜c＋d C．Z的体积分数增大 D．X的转化率下降 【答案】C 【解析】此反应达平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，假设平衡不发生移动，W的浓度应变为原平衡时的2倍，而实际为1.8倍，假设不成立，原平衡必发生移动。由W的浓度为原平衡时的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向W减少的方向即逆反应方向移动，所以a＋b＜c＋d，平衡移动的结果导致Z的体积分数减小，X的转化率下降。 9．向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是(　　) 甲：在500 ℃时，SO2和O2各10 mol反应 乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2反应 丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应 丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应 A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲 【答案】C 【解析】甲与乙相比，温度相同，O2、SO2的浓度相等，乙中使用了催化剂，反应速率更快，所以反应速率：乙>甲；甲与丁相比，甲中SO2、O2的物质的量比丁中大，即SO2、O2的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：甲>丁；丙与丁相比，O2、SO2的浓度相等，丁中温度高，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：丁>丙。所以按正反应速率由大到小的顺序为乙、甲、丁、丙。 10．从下列实验事实或操作所得出的相应结论正确的是(　　) 选项 实验事实或操作 结论 A 在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应 B 物质的量浓度相同的盐酸和硫酸分别与等质量、形状相同的锌粒反应 开始时的反应速率相同 C 在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，把容积缩小一半 正反应速率加快，逆反应速率不变 D 其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短 当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快 【答案】D 【解析】催化剂参与化学反应，改变了反应的途径，但反应前后其质量和化学性质都不变，A项错误；等物质的量浓度的盐酸和硫酸中，开始时氢离子浓度不同，则反应速率不同，B项错误；容积缩小一半，压强增大，正、逆反应速率均加快，C项错误；Na2S2O3是反应物，其他条件相同，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短，说明其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快，D项正确。 11．乙醛在少量I2存在下分解反应为。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表： 42 105 242 384 665 1070 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．42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为 B．第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响 C．反应105s时，测得混合气体的体积为168.224L(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，42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为，A项正确；B项，随着反应的进行，c(CH3CHO)减小，反应速率减慢，所以第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率，B项正确；C项，由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应105s时，混合气体的体积，C项错误；D项，I2是催化剂，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，D项正确；故选C。 12．将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合，一定条件下发生反应X(s)+3 Y(g)2Z(g)，10min时测得Y的物质的量为2．4mol。下列说法正确的是( ) A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol/(L·min) B．第10min时，Z的浓度为0.4mol/L C．10min时，X的转化率为20% D．反应时，向容器中通入He，容器内压强增大，反应速率加快 【答案】C 【解析】A项，X是固体，其浓度不变，因此不能用X表示化学反应速率，A错误； B项，反应开始时n(Y)=3 mol，10 min时测得Y的物质的量为2．4 mol，则△n(Y)=3 mol-2．4 mol=0.6 mol，△n(Z)= 0.4 mol，第10min时，Z的浓度为0.2mol/L，B错误；C项，10min内Y改变的物质的量是0.6 mol，根据物质反应转化关系可知△n(X)=0.2 mol，则10 min时， X的转化率为，C正确；D项，反应时，向容器中通入He，导致容器内气体压强增大，但由于容器的容积不变，则反应物的浓度不变，所以反应速率不变，D错误；故选C。 13．已知可逆反应：M(g)+N(g) P(g)+Q(g)　ΔH>0。在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)=1．0 mol·L-1，c(N)=3．0 mol·L-1，达到平衡时N的转化率为25%。下列说法正确的是(　　) A．达到平衡后，增大压强，则正、逆反应速率不变，M的转化率不变 B．升高温度，达到新平衡时，M的体积分数增大 C．相同条件下，增大N的浓度，反应正向进行，平衡常数增大 D．相同条件下，若起始时c(M)=c(N)，达到平衡后，M的转化率为50% 【答案】D 【解析】增大压强，正、逆反应速率都增大，M的转化率不变，A项错误；升高温度，平衡正向移动，M的体积分数减小，B项错误；温度不变时，K不变，C项错误；设起始时c(M)=c(N)=1 .0 mol·L-1，平衡时M的变化浓度为x，根据前后两平衡态时的K相等，得K===1，x=0.5 mol·L-1，所以M的转化率为50%，D项正确。 14．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1 在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　) A.反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530 ℃ D.450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 【答案】D 【解析】①CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1，②CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1，根据盖斯定律：①－②×2计算反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－164.7 kJ·mol－1－(41.2 kJ·mol－1)×2＝－247.1 kJ/mol，A错误；生成CH4的反应是放热反应，升高温度时平衡逆向移动，CH4的物质的量减小，温度达到550 ℃后，CO2平衡转化率增大，则CH4的选择性降低，B错误；由图可知，400 ℃时CO2实际转化率最大，由图可知，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350～400 ℃，C错误；生成CH4的反应是气体体积减小的反应，增大压强、增大氢气的浓度均能使平衡正向移动，有利于提高CO2平衡转化率，450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值，D正确。 二、填空题(本大题共4小题，共58分) 15．(13分)(2026·北京第十四中高二期中)烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟O3氧化结合(NH4)2SO3溶液吸收法同时脱除SO2和NO的过程示意图如图。 (1)气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数(25℃) 活化能/(kJ/mol) 反应a：2O3(g)3O2(g) ΔH1＝-286.6kJ·mol−1     1.6×1057 24.6 反应b：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH2＝-200.9kJ·mol−1   6.2×1034 3.17 反应c：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g) ΔH3 1.1×1041 58.17 ①已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＝-196.6kJ·mol−1，则ΔH3= 。 ②其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是 。 ③其他条件不变，SO2和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，SO2和NO的转化率随O3的浓度的变化如图。结合数据分析NO的转化率高于SO2的原因 。 (2)其他条件不变，SO2和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内，O3与NO的物质的量之比对SO2和NO脱除率的影响如图。 ①的浓度很低时，SO2的脱除率超过97%，原因是 。 ②在吸收器中，SO32-与NO2反应生成NO2-和SO42-的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 ③在吸收器中，随着吸收过程的进行，部分NH4+被转化为N2，反应中NH4+和N2的物质的量之比为1：1，该反应的离子方程式是 。 【答案】(1) -241.6kJ·mol−1(2分) 高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，c(O3)减小，反应b和c的速率减小，导致SO2和NO的转化率均降低(2分) 反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于SO2(2分) (2) (NH4)2SO3溶液直接与SO2反应是脱除SO2的主要原因(2分) 2：1(3分) NO2-+NH4+=N2↑+2H2O(2分) 【解析】模拟烟气与O3在气体反应器中发生氧化反应，O3作为强氧化剂，可将烟气中的低价态污染物氧化为高价态，为后续吸收做准备；气体分析检测装置1用于检测氧化反应后烟气中各组分的含量，对比氧化前的烟气成分，判断O3的氧化效果； (NH4)2SO3是还原性吸收剂，可与氧化后的高价污染物(如NO2、SO3)发生反应，将其转化为稳定盐类，实现污染物的脱除；气体分析检测装置2用于检测吸收后的尾气成分，评估吸收器的处理效率，判断烟气中污染物是否达标。 (1)①反应a：2O3(g)3O2(g) ΔH1＝-286.6kJ·mol−1，已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＝-196.6kJ·mol−1，根据盖斯定律，将两反应相加再除以2得反应SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)，则；②高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，c(O3)减小，反应b和c的速率减小，导致相同时间内SO2和NO的转化率均降低；③由图可知，NO的转化率高于SO2的原因是反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于SO2； (2)①O3的浓度很低时，(NH4)2SO3溶液直接与SO2反应是脱除SO2的主要原因，即SO2的脱除率几乎不受O3的浓度的影响；②SO32-与NO2发生氧化还原反应生成NO2-和SO42-，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，反应的离子方程式为3SO32-+2NO2+H2O=2NO2-+SO42-+2HSO3-，其中氧化剂为NO2(2 mol)，还原剂为亚硫酸根(共3 mol，2mol未发生化合价变化，作还原剂的为1 mol)，则氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1；③吸收过程中，部分NH4+和NO2-发生归中反应生成N2和H2O，反应中NH4+和N2的物质的量之比为1：1，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，反应的离子方程式为NO2-+NH4+=N2↑+2H2O。 16．(14分)(2026·北京通州·期中)甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛应用前景。利用CO2、CH4等原料制备甲醇对于实现“碳中和”具有重要的意义。 I．CO2制备甲醇发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-48.7kJ·mol−1 (1)该反应的化学平衡常数表达式为 。 (2)在催化剂X、总压时不同温度对甲醇产率影响如下图所示。 ①段，甲醇产率随温度升高而增大，请依据活化分子碰撞理论解释其原因： 。 ②段，CH3OH产率下降的可能原因是 。 II．甲烷选择性氧化制备甲醇发生的反应热化学方程式如下： i． ii． (3)①补全反应iii： 。 ②反应iii的平衡常数K3= (用K1、K2表示)。 (4)Fe+与O3反应可得FeO+，FeO+与CH4反应能高选择性地生成甲醇。室温下当FeO+分别与CH4、CD4反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似)。 ①直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则FeO+与CH4反应的能量变化应为图中曲线 (填“c”或“d”)，该反应能量变化中决速步骤是 。(填“I”或“II”) ②若FeO+与CH4、CD4混合气体反应，生成CH3OH的产量较其他产物多。分析原因： 。 【答案】(1)(2分) (2) 升高温度，一部分能量较低的分子变为活化分子，增加了活化分子百分数，单位时间内有效碰撞次数增加，化学反应速率加快(2分) (3) 温度升高，反应逆向进行程度增大导致CH3OH产率下降；温度可能超过了催化剂的活性温度，催化剂失活影响甲醇产率(2分) (3) -307(2分) (2分) (4) d(1分) II (1分) E2＞E1，室温时更容易生成CH3OH(2分) 【解析】(1)根据反应化学方程式可知平衡常数表达式为：。 (2)①A-B段：升高温度，一部分能量较低的分子变为活化分子，增加了活化分子百分数，单位时间内有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，故甲醇产率随温度升高而增大； ②B-C段：CH3OH产率下降的可能原因是：温度升高，反应逆向进行程度增大导致CH3OH产率下降；温度可能超过了催化剂的活性温度，催化剂失活影响甲醇产率。 (3)①反应iii=反应ii-反应i，则ΔH3=ΔH2-ΔH1=-164.5kJ/mol-142.5kJ/mol=-307kJ/mol；②反应iii的平衡常数。 (4)①直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，即反应活化能增加，如图所示，步骤I活化能发生变化，D比H质量大，故FeO+与CH4反应的能量变化应为图中曲线c；如图所示，FeO+与CH4反应时E2<E3，则步骤II是决速步骤；②FeO+与CH4反应的活化能低于与CD4反应的活化能(CH4中H是轻同位素，反应速率更快)，因此FeO+更易与CH4发生反应，生成CH3OH的产量更多。 17．(15分)(2026·北京海淀高二期中)合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。 (1)合成氨气的氢气可由天然气制备。依据复合判据判断反应，CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝-206.0kJ·mol−1，自发的条件是 (填“低温自发”、“高温自发”或“任意温度自发”)。 (2)一定温度下，将2molN2和6molH2置于1L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，不同温度、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率，数据如下： 1小时 2小时 3小时 4小时 T1 30% 50% 80% 80% T2 35% 60% a b ①上表中T1 T2(填“>”或“<”或“=”)，其中a、b、80%三者的大小关系是 (用含“>”“<”“=”)。 ②研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度关系为，为速率常数。以下说法正确的是 (填字母序号)。 A．升高温度，k值增大 B．T2℃时若容器内混合气体平均相对分子质量保持不变，则反应达到平衡状态 C．一定温度下将原容器中的NH3及时分离出来可使减小 D．合成氨达到平衡后，增大c(N2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大 (3)请结合下列数据分析，工业用氮气与氢气反应固氮，没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 。 298K，N2(g)＋O2(g)2NO(g) k=5×1031； N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) k=4.1×106； (4)如图是合成氨反应平衡混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 ；判断L1 L2的关系，并简述理由 。 (5)下列关于合成氨工艺的理解中，正确的有___________(填标号)。 A．合成氨温度控制在左右是为了提高平衡转化率和加快反应速率 B．易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 C．原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生 D．实际生产中，H2适度过量有利于提高NH3的转化率同时有利于提高整体反应速率 【答案】(1)任意温度自发(1分) (2) <(2分) a=b＜80%(2分) AB(2分) (3)氮气和氧气反应的平衡常数远远小于氮气和氢气反应的平衡常数，说明氮气和氧气反应进行的程度很小，而氮气和氢气反应进行的程度较大(2分) (4) 压强(1分) <(1分) 压强相同时，升高温度，平衡逆移，氨气的体积分数减小，所以L1小于L2(2分) (5)BC(2分) 【解析】(1)依题意，反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ，熵变大于零，当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发，则该反应在任意温度自发； (2)①根据表中数据，相同时间段内，T2的N2转化率高于T1，说明T2反应速率快，温度越高速率越快，则T1 < T2；该反应反应热ΔH＜0，温度越高，速率越快，先达平衡，同一温度平衡时转化率不变，即a=b；升高温度，平衡逆移，转化率减小，则a=b＜80%；②A项，浓度不变时，温度越高反应速率v和速率常数k均增大，A正确；B项，该反应正向为气体分子数减小的方向，容器内气体总质量不变，平均相对分子质量为变量，当混合气体平均相对分子质量保持不变时反应达平衡，B正确；C项，NH3及时分离使c(NH3)减小，v值增大()，C错误；D项，平衡后增大c(N2)，正反应速率先增后减，D错误；答案为AB； (3)平衡常数越大，说明正向进行程度(反应限度)越大，由题目信息可知氮气与氢气反应的平衡常数远大于氮气和氧气反应的平衡常数，即氮气与氢气的反应限度远大于氮气与氧气的反应限度； (4)合成氨反应的焓变小于零，升高温度，平衡逆移，氨气的体积分数减小；合成氨反应正向为气体分子数减小的方向，则增大压强，平衡正移，氨气的体积分数增大；由此可知，X为压强，L为温度，且L1小于L2； (5)A项，升高温度可以加快反应速率，又ΔH＜0，升高温度，反应逆向移动，平衡转化率降低，A错误；B项，NH3易液化，不断将液氨移去，降低生成物浓度，有利于反应正向进行，B正确；C项，原料气中含有氢气，为防止氢气爆炸，原料气必须经过净化处理，同时也可防止催化剂中毒，C正确；D项，N2中的三键键能更大，实际生产中，采用稍过量的N2有利于提高NH3的转化率同时有利于提高整体反应速率，D错误；故选BC。 18．(16分)(2026·北京北大附中高二期中)硫酸是一种重要的工业原料，工业制硫酸的流程如下图： 已知：FeS2中S为价。 (1)黄铁矿在空气中反应的化学方程式为 。 (2)反应Ⅱ：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＝-196.6kJ·mol−1是制硫酸的关键步骤。使用V2O5作催化剂，涉及如下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． ①补全反应ⅱ的热化学方程式： 。 ②下列说法不正确的是 (填序号)。 a．反应ⅰ和ⅲ均属于氧化还原反应 b．投入1 mol V2O5，最多制得1 mol SO3 c．使用V2O5能提高SO2的平衡转化率 ③以不同温度、压强在恒容容器内进行反应Ⅱ： ⅰ．反应Ⅱ的化学平衡常数的表示式为 。 ⅱ．下列叙述能证明该反应Ⅱ已达到化学平衡状态的是 填字母)。 A．容器内压强不再发生变化     B．SO2的体积分数不再发生变化 C．容器内气体原子总数不再发生变化    D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化 ⅲ．不同的温度和压强下，的平衡转化率如图，图中横坐标X代表 (填“温度”或“压强”)。 ④其他条件不变时，为寻求SO2反应时的最佳操作温度(某一转化率下，反应速率最快时的温度)，绘制某一转化率()下，反应速率(数值已略去)与温度的关系，如图所示。 ⅰ．解释490℃时，越大反应速率数值越低的原因 ； ⅱ．越大最佳操作温度越 (填“高”或“低”)。 【答案】(1) 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2(2分) (2)①V2O4(s)、2VOSO4(s)  -399(2分) ②bc(2分) ③ (2分) ABD(2分) 温度(2分) ④在490℃时，随着反应的进行，反应物的转化率(α)上升，但反应物浓度下降，反应速率减小(2分) 低(2分) 【解析】(1)黄铁矿含FeS2，其中S为-1价，故在空气中发生化学反应S由-1价升为+4价，反应的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。 (2)①根据盖斯定律可知 反应Ⅱ：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＝-196.6kJ·mol−1可由反应得到，即代入后可得反应ⅱ为V2O4(s)+2SO3(g) 2VOSO4(s)  ΔH＝-399kJ·mol−1。 ②A项，反应ⅰ中Ⅴ由+5价降低到+4价，S由+4价升高到+6价，有元素化合价升降，属于氧化还原反应；反应ⅲ中Ⅴ由+4价升高到+5价，O由0价降低到-2价，有元素化合价升降，属于氧化还原反应，a项正确；B项，V2O5是催化剂，在反应中不断循环使用，生成SO3的量由反应物SO2和O2的起始用量及反应限度决定，不由催化剂用量决定，b项错误；C项，反应中V2O5是催化剂，加入催化剂通过改变反应路径，降低反应的活化能，增大反应速率，但平衡不移动，不能提高SO2的平衡转化率，c项错误；故选bc。 ③ⅰ．温度一定时，化学反应达到平衡时其生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数。对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中。此处SO2、O2和SO3均为气体，均应代入平衡常数的表达式，故K=。 ⅱ．A项，恒容容器中，反应前后气体分子数不同，即压强不再发生变化达到平衡，A正确；B项，SO2的体积分数不再改变，达到平衡状态，B正确；C项，反应中一直遵循原子守恒，不能由此判断是否达到平衡状态，C错误；D项，SO2制SO3反应的气体分子数减小，在恒容容器内，反应未达平衡时，气体分子总数一直减小，气体总物质的量减小，气体的平均摩尔质量增大；当反应达到平衡状态时，气体分子总数和气体总物质的量均不再变化，气体的平均摩尔质量也不变，D正确；故选ABD。 ⅲ．观察反应特征：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0；该反应气体分子数减小，故增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大；该反应为放热反应，故升高温度，K减小，Q＞K，平衡逆向移动，SO2平衡转化率降低。观察图像，SO2平衡转化率随X轴数值增大而减小，故X轴表示温度。④ⅰ．温度均为490℃，非温度因素，由图可知反应物的转化率(α)不同，则反应物浓度不同，确定影响因素为反应物浓度——反应物转化率(α)越大，反应物浓度越低，反应速率越低。故490℃时，α越大反应速率数值越低的原因是在490℃时，随着反应的进行，反应物的转化率(α)上升，但反应物浓度下降，反应速率减小。 ⅱ．由图可知，转化率(α)越大，最佳操作温度即最大反应速率温度越低(见下图)。 6 / 8 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章《化学反应速率与平衡》单元复习题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．(2026·北京通州高二期中)在2 L的密闭容器中发生反应后，B减少1.2 mol。下列叙述不正确的是( ) A．2 min内 B．2 min后C增加了0.8 mol C． D．向容器中充入一定量氩气能加快反应速率 2．以下判断正确的是( ) A．C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H＞0，该反应常温下不能自发 B．2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) △H＜0，该反应高温才能自发 C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 D．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行 3．(2026·北京师大附中高二期中)下列说法中，正确的是 A．室温下，冰自动熔化成水及水自动挥发成水蒸气均是熵增的过程 B．的反应均是自发进行的反应 C．活化分子发生的碰撞均是有效碰撞 D．能够自发进行的反应均是熵增的过程 4．(2026·北京第十一学校高二检测)下列图中的实验方案不合理的是( ) 实验方案 目的 A．探究浓度对化学反应速率的影响 B．探究催化剂对化学反应速率的影响 C．探究温度对反应2NO2N2O4化学平衡的影响 D．探究浓度对化学平衡的影响 5．下列对化学反应预测正确的是( ) 选项 化学方程式 已知条件 预测 A M(s)==X(g)＋Y(s) ΔH＞0 它是非自发反应 B W(s)+xG(g)=4Q(g) ΔH＞0，自发反应 x可能等于1、2、3 C W(s)+xG(g)=4Q(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH一定小于0 D 4M(s)+N(g)＋2 W(l)=4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH＞0 6．在下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡正向移动的是( ) A．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH＜0 B．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)ΔH＜0 C．2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH＞0 D．SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH＜0 7．下列关于反应FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3的说法不正确的是(　　) A．用KSCN溶液可检验Fe3+ B．滴加氢氧化钠浓溶液，平衡逆向移动 C．加入KCl固体，平衡不移动 D．加水，溶液颜色变深 8．在密闭容器中发生如下反应：aX(g)＋bY(g) cZ(g)＋dW(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是(　　) A．平衡向逆反应方向移动 B．a＋b＜c＋d C．Z的体积分数增大 D．X的转化率下降 9．向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是(　　) 甲：在500 ℃时，SO2和O2各10 mol反应 乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2反应 丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应 丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应 A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲 10．从下列实验事实或操作所得出的相应结论正确的是(　　) 选项 实验事实或操作 结论 A 在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应 B 物质的量浓度相同的盐酸和硫酸分别与等质量、形状相同的锌粒反应 开始时的反应速率相同 C 在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，把容积缩小一半 正反应速率加快，逆反应速率不变 D 其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短 当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快 11．乙醛在少量I2存在下分解反应为。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表： 42 105 242 384 665 1070 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．42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为 B．第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响 C．反应105s时，测得混合气体的体积为168.224L(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 12．将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合，一定条件下发生反应X(s)+3 Y(g)2Z(g)，10min时测得Y的物质的量为2．4mol。下列说法正确的是( ) A．10min内，X的平均反应速率为0.01mol/(L·min) B．第10min时，Z的浓度为0.4mol/L C．10min时，X的转化率为20% D．反应时，向容器中通入He，容器内压强增大，反应速率加快 【答案】C 13．已知可逆反应：M(g)+N(g) P(g)+Q(g)　ΔH>0。在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)=1．0 mol·L-1，c(N)=3．0 mol·L-1，达到平衡时N的转化率为25%。下列说法正确的是(　　) A．达到平衡后，增大压强，则正、逆反应速率不变，M的转化率不变 B．升高温度，达到新平衡时，M的体积分数增大 C．相同条件下，增大N的浓度，反应正向进行，平衡常数增大 D．相同条件下，若起始时c(M)=c(N)，达到平衡后，M的转化率为50% 14．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1 在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　) A.反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530 ℃ D.450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 二、填空题(本大题共4小题，共58分) 15．(13分)(2026·北京第十四中高二期中)烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟O3氧化结合(NH4)2SO3溶液吸收法同时脱除SO2和NO的过程示意图如图。 (1)气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数(25℃) 活化能/(kJ/mol) 反应a：2O3(g)3O2(g) ΔH1＝-286.6kJ·mol−1     1.6×1057 24.6 反应b：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g) ΔH2＝-200.9kJ·mol−1   6.2×1034 3.17 反应c：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g) ΔH3 1.1×1041 58.17 ①已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＝-196.6kJ·mol−1，则ΔH3= 。 ②其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是 。 ③其他条件不变，SO2和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，SO2和NO的转化率随O3的浓度的变化如图。结合数据分析NO的转化率高于SO2的原因 。 (2)其他条件不变，SO2和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内，O3与NO的物质的量之比对SO2和NO脱除率的影响如图。 ①的浓度很低时，SO2的脱除率超过97%，原因是 。 ②在吸收器中，SO32-与NO2反应生成NO2-和SO42-的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 ③在吸收器中，随着吸收过程的进行，部分NH4+被转化为N2，反应中NH4+和N2的物质的量之比为1：1，该反应的离子方程式是 。 16．(14分)(2026·北京通州·期中)甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛应用前景。利用CO2、CH4等原料制备甲醇对于实现“碳中和”具有重要的意义。 I．CO2制备甲醇发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-48.7kJ·mol−1 (1)该反应的化学平衡常数表达式为 。 (2)在催化剂X、总压时不同温度对甲醇产率影响如下图所示。 ①段，甲醇产率随温度升高而增大，请依据活化分子碰撞理论解释其原因： 。 ②段，CH3OH产率下降的可能原因是 。 II．甲烷选择性氧化制备甲醇发生的反应热化学方程式如下： i． ii． (3)①补全反应iii： 。 ②反应iii的平衡常数K3= (用K1、K2表示)。 (4)Fe+与O3反应可得FeO+，FeO+与CH4反应能高选择性地生成甲醇。室温下当FeO+分别与CH4、CD4反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似)。 ①直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则FeO+与CH4反应的能量变化应为图中曲线 (填“c”或“d”)，该反应能量变化中决速步骤是 。(填“I”或“II”) ②若FeO+与CH4、CD4混合气体反应，生成CH3OH的产量较其他产物多。分析原因： 。 17．(15分)(2026·北京海淀高二期中)合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。 (1)合成氨气的氢气可由天然气制备。依据复合判据判断反应，CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝-206.0kJ·mol−1，自发的条件是 (填“低温自发”、“高温自发”或“任意温度自发”)。 (2)一定温度下，将2molN2和6molH2置于1L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，不同温度、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率，数据如下： 1小时 2小时 3小时 4小时 T1 30% 50% 80% 80% T2 35% 60% a b ①上表中T1 T2(填“>”或“<”或“=”)，其中a、b、80%三者的大小关系是 (用含“>”“<”“=”)。 ②研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度关系为，为速率常数。以下说法正确的是 (填字母序号)。 A．升高温度，k值增大 B．T2℃时若容器内混合气体平均相对分子质量保持不变，则反应达到平衡状态 C．一定温度下将原容器中的NH3及时分离出来可使减小 D．合成氨达到平衡后，增大c(N2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大 (3)请结合下列数据分析，工业用氮气与氢气反应固氮，没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 。 298K，N2(g)＋O2(g)2NO(g) k=5×1031； N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) k=4.1×106； (4)如图是合成氨反应平衡混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 ；判断L1 L2的关系，并简述理由 。 (5)下列关于合成氨工艺的理解中，正确的有___________(填标号)。 A．合成氨温度控制在左右是为了提高平衡转化率和加快反应速率 B．易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 C．原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生 D．实际生产中，H2适度过量有利于提高NH3的转化率同时有利于提高整体反应速率 18．(16分)(2026·北京北大附中高二期中)硫酸是一种重要的工业原料，工业制硫酸的流程如下图： 已知：FeS2中S为价。 (1)黄铁矿在空气中反应的化学方程式为 。 (2)反应Ⅱ：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＝-196.6kJ·mol−1是制硫酸的关键步骤。使用V2O5作催化剂，涉及如下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． ①补全反应ⅱ的热化学方程式： 。 ②下列说法不正确的是 (填序号)。 a．反应ⅰ和ⅲ均属于氧化还原反应 b．投入1 mol V2O5，最多制得1 mol SO3 c．使用V2O5能提高SO2的平衡转化率 ③以不同温度、压强在恒容容器内进行反应Ⅱ： ⅰ．反应Ⅱ的化学平衡常数的表示式为 。 ⅱ．下列叙述能证明该反应Ⅱ已达到化学平衡状态的是 填字母)。 A．容器内压强不再发生变化     B．SO2的体积分数不再发生变化 C．容器内气体原子总数不再发生变化    D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化 ⅲ．不同的温度和压强下，的平衡转化率如图，图中横坐标X代表 (填“温度”或“压强”)。 ④其他条件不变时，为寻求SO2反应时的最佳操作温度(某一转化率下，反应速率最快时的温度)，绘制某一转化率()下，反应速率(数值已略去)与温度的关系，如图所示。 ⅰ．解释490℃时，越大反应速率数值越低的原因 ； ⅱ．越大最佳操作温度越 (填“高”或“低”)。 6 / 8 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $