卷10 化学反应速率与化学平衡-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮创新示范卷

化 创新示克 选择题答 题号 1 2 5 6 答案 3 0 1.B[A.水凝结成冰的过程中，体系的混乱度减小，即 熵变△S<0,故A正确；B.NH4NO3溶于水吸热，但 溶解过程是混乱度增大的物理过程，能够自发进行， 故B错误；C.化学反应有向物质内能降低、体系混乱 程度增大方向进行的趋势，当△H一T△S<0时反应 能自发进行，故C正确；D.发生离子反应的条件之一 是生成气体，有气体生成时体系的混乱程度增大， △S>0,故D正确。] 2.A[A,睡液中含有的一种有催化活性的蛋白质，可 以使淀粉水解速率加快，与反应平衡无关，不能用勒 夏特列原理解释，A符合题意；B.该反应是可逆的，让 K变成蒸气从反应混合物中分离出来，减小生成物的浓 度，平衡会正向移动，能用勒夏特列原理解释，B不符 合题意；C.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空 气，平衡正向移动，以提高二氧化硫的利用率，能用勒 夏特列原理解释，C不符合题意；D.黄绿色的氯水光 照加速产物次氯酸的分解，平衡正向移动，颜色变浅， 能用勒夏特列原理解释，D不符合题意。] 3.C[A.△H-T△S<0的反应可自发进行，△H>0,一 定温度下可发生该反应，可知该反应的△S>0,故A 错误；B.该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应 方向移动，反应的平衡常数增大，故B错误；C.恒容密 闭容器中充入惰性气体，反应体系中气体的浓度不 变，化学反应速率不变，化学平衡不移动，故C正确； D.固体的浓度为定值，增加固体的质量，化学反应速 率不变，化学平衡不移动，则向平衡体系中加入硫酸 钡固体，平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故D 错误。] 4.B[①体系的温度不再改变，正、逆反应速率相等，能 据此判断该反应达到平衡状态，①正确；②反应混合 物都是气体，反应在恒容密闭容器内进行，容器的容 积不变，因此无论反应是否达到平衡，混合气体的密 度一直不变，不能据此判断反应是否处于平衡状态， ②错误；③各组分的物质的量浓度不再改变，该反应 达到平衡状态，③正确；④当该反应达到平衡状态，各 组分的质量分数不再改变，④正确；⑤当反应速率？A :阳：C:D=m:n:p:q,由于未指明是正反应 速率还是逆反应速率，所以不能据此判断该反应是否 达到平衡状态，⑤错误；⑥单位时间内m mol A发生 断键反应等效于mol C形成，同时mol C也发生 断键反应，说明V正=V递，反应处于平衡状态，⑥正确。 综上所述可知，说法正确的是①③④⑥。] 5.D[对于可逆反应3A(g)+B(g)=2C(g)△H0,反 应放热，升高温度，正、逆反应速率都增大，逆反应速 率增大更多，平衡向逆反应方向移动，则C%降低， A%增大，A的转化率降低；反应物的化学计量数之和 大于生成物的化学计量数之和，增大压强，平衡向正 反应方向移动，则C%增大，A%降低，A的转化率增 大，以此解答该题。A.由图像可知，温度升高，C%增 大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，图像与实 际不相符，A项错误；B.由图像可知，温度升高，正反 应速率增大比逆反应速率增大更多，平衡向正反应方 向移动，图像与实际不相符，B项错误；C.由图像可 知，压强增大A%降低，平衡向正反应方向移动，升高 温度A%降低，平衡向正反应方向移动，图像与实际 答案 学 卷（十） 案速查 8 9 10 11 12 13 14 0 D C 0 0 D D D 不相符，C项错误；D.由图像可知，压强增大A转化率 增大，平衡向正反应方向移动，升高温度A的转化率 降低，平衡向逆反应方向移动，图像与实际相符，D项 正确。] 6.C[A.由Q,点可知，升高温度平衡逆向移动，则正反 应为放热反应，故A错误；B.升高温度，正、逆反应速 率都增大，平衡逆向移动，故B错误；C.Q点前反应正 向进行、Q,点后平衡逆向移动，所以Q点时Z的体积 分数最大，故C正确；D.温度越高化学反应速率越快， 温度：W点<M,点，则正反应速率：W点小于M点， 故D错误。] 7.D[A.催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，加 快正反应速率的同时也加快逆反应速率，故A错误； B.一般情况下，反应的活化能越小，反应速率越快，故 反应②的活化能比反应①小；故B错误；C.催化剂是 反应前后质量和化学性质都没有发生变化的物质，从 反应历程图中可知，本反应的催化剂为V2O5,故C错 误；D.历程中反应①有V—O的断裂，反应②有V-O 的形成，故D正确。] 8.D[A.实验①中，020min,SO3浓度变化量为2.40 ×10-3mol/L-2.00×10-3mol/L=4.00×10-4mol/L, 0,)=0(s0,）=400X10-4mo/L=2.00× 20 min l05mol·L-1min1,故A错误；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SO3初始浓度与 实验①中一样，实验③60min达到平衡时SO3浓度为 4.00×10-4mol/L,则实验①达平衡时SO3浓度也为4.00 ×10一4mol/L,而恒温恒容条件下，实验②相对于实验① 和③为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60min时 处于平衡状态，x<0.4,故B错误；C.实验①、实验② 中0~20min、20~40minS03浓度变化量都是4.00 ×10-4mol/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 S03初始浓度是实验②中S03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 SO3浓度，反应速率并没有增大，故C错误；D.对比实 验①和实验③，SO3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，故D正确。] 9.C[A.该反应逆反应为吸热、气体体积增大的反应， △H>0,△S>0,高温时自发进行，故A错误；B.该反 应为放热反应，若容器绝热，则化学反应速率会先增 大后减小，故B错误；C.保持温度不变，达到平衡后， 充入2molN2,密闭容器带有活塞，则容器容积变大， 容器内各气体浓度变小，平衡逆向移动，SO2的转化 率变小，故C正确；D.起始加入n(SO2)：n(O2)= 2：1,反应中S02和O2消耗或生成物质的量之比为 n(S02):n(02)=2:1,故n(S02):n(O2)始终等于 2:1,不能据此判定可逆反应达到平衡，故D错误。] 10.D[A.由图示可知，反应物所具有的能量之和比生 成物所具有的能量之和高，即该反应为放热反应，故 A正确；B.从反应过程图可知，生成产物P,的过程 中，中间产物Z生成产物P2的活化能最大，故为整 个反应过程的决速步骤，故B正确；C,由图示可知， 26 创新示范卷 中间产物Z到过渡态V所需的活化能最大，则E正= 186.19kJ/mol,故C正确；D.由图示可知，由Z到产 物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化 能，则由中间产物Z转化为产物的速率：口(P1)> 0(P2),故D错误。] 11.D由图可知，加入4.0molH2和1.0 mol BaSO4, 升高温度，平衡时H2物质的量减小，平衡正向移动， 生成物物质的量增大，且H2O(g)增大物质的量为 BaS的4倍，M是H2O(g),N是BaS,据此作答。A. 升高温度，平衡时H2物质的量减小，平衡正向移动， 平衡常数增大，a点温度低于b点，则平衡常数：K。 <Kb,A错误；B.升高温度，平衡时H2物质的量减 小，平衡正向移动，由勒夏特列原理知，正反应吸热， △H>0,B错误；C.恒容时向平衡体系中充入惰性气 体，平衡不移动，C错误；D.b,点时分离出0.01mol M,新平衡与原平衡等效，平衡后容器中M的体积分 数不变，D正确。 12.D[A.由方程式可知，CH3OCH3的选择性= 2Xn生成(CH3OCH3) n反应(CO2) ×100%,A错误；B.由图可 知，升高温度，CO2的转化率先降低后升高，CO的选 择性一直增大，则反应工平衡正向移动，反应为吸热 反应，△H1>0,B错误：C.温度高于300℃时，CO的 选择性更大，产率更多，故主要发生反应I,C错误； D.A点没有达到CO的平衡选择性，故其他条件不 变，图中A,点选择合适催化剂促进CO的生成，提高 CO的选择性，D正确。门 13.D[A.两次实验起始投入量相同，该反应为放热反 应，温度T2达到平衡时，二氧化碳的量多，降温平衡 正向移动，故T1>T2,A正确；B.I中反应达到平衡 时，CO2的物质的量为0.1mol,则参加反应的C0的 物质的量为0.1mol,起始投入量为0.2mol,则其转 化率为50%，B正确；C.T1>T2,温度越高，反应速 率越快，达到平衡所需要的时间越短，即达到平衡所 需要的时间：Ⅱ>I,C正确；D.恒容1L的容器中 对于反应I平衡时NO、CO、N2、CO2的物质的量分 别为0.1mol、0.1mol、0.05mol、0.1mol,平衡常数 K=0.05×0.12 =5,平衡后向容器中再充入0.2mol 0.12×0.12 C0和0.2mlC02,此时浓度商Q=0.05X0.32 0.12×0.32 5,K=Q,平衡不移动，D错误。] 14.D[A.整体的反应速率取决于慢反应，活化能越 大，反应速率越慢，据图可知活化能大的步骤为第二 步反应，活化能为E4一E2,故A正确；B.2NO(g)+ O2(g)=2NO2(g)平衡常数表达式K C(NO2) c(N202） c(NO2) c2(NO)·c(O2)c2(NO) cN202)·c(02),而 对于反应①平衡时正逆反应速率相等，即1正 c(N2O2)k1正 c2(NO)=k1￥c(N2O2),所以K1= c2(NO)k1递 同理可得反应②的平衡常数K2=c(N202)·c(O2) C(NO2) 丝，所以K=K1K-:是黄B正痛，C k2逆 k1递·k2逆 据图可知该反应的反应物能量高于生成物能量，所 以为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故C正确； D.设等物质的量的NO和O2均为40mol,NO的平 衡转化率为40%，列三段式有 2NO(g)+02(g)2NO2(g) 起始(mol) 40 40 0 转化(mol) 16 96 16 平衡(mol) 24 32 16 刚性容器中气体的压强比等于物质的量之比，起始 气体的总物质的量为80mol,压强为80kPa,则平衡 (NO)=24 kPa,p(O2)=32 kPa,p(NO2)= (NO2) 162kPa2 16 kPa,Kp= p(O2).2(NO)32 kPax242 kPa2 答案 参考答案 =2kPa1,故D错误。] 15.解析：(1)由题千信息可知，C0与N20在Fe+催化 作用下，反应分两步进行。 I.Fe+(g)+N2O(g)—FeO+(g)+N2(g)△H1 =-126.8kJ·mol-1Ea1=82.7kJ·mol-1 Ⅱ.FeO+(g)+CO(g)-Fe+(g)+CO2(g)△H2 =-234.5kJ·mol-1Ea2=122.4kJ·mol-1 反应Ⅱ所需要的活化能比反应I大，故反应Ⅱ的反 应速率比反应I慢，故决定总反应速率的是第Ⅱ步反 应，总反应N2O(g)+CO(g) 一N2(g)+CO2(g)可由反 应I十反应Ⅱ得到，根据盖斯定律可知，△H=△H1十△H2 =(-126.8k·mol-1)+(-234.5k·mol-1) 一361.3kJ/mol,则总反应的热化学方程式为 N2O(g+CO(g)N2(g)+CO2(g)AH =-361.3kJ/mol。 (2)①由图可知，横坐标是温度倒数的变化，则横坐标越 大，表示温度越低，降低温度，正、逆反应速率均减慢，即 lg正、lgk造均减小，但反应N2O(g)十H2(g)一N2(g) 十H2O(g)△H<0平衡正向移动，即lg飞递减小的 速度更快，则表示lgk正变化的曲线是a;②由图示 可知，M点的lg正=gk逆，即k正=递且平衡时 正=v道即k正c(N2O)·c(H2)=k递c(N2)· c(H2O),则有K= N2)·c(HO)_k至=1，故M c(N2O)·c(H2)k递 点对应温度下的平衡常数K=1。 (3)①由图示信息可知，a、c两点NO2的转化率相 等，即a、c两点时容器中NO2的物质的量相等，但c 点容器容积更大，则c点容器中NO2的物质的量浓 度更小，即a、c两，点c(NO2)的大小是a>c。②由图 示信息可知，a,点对应的容器容积为V1L,NO2的转 化率为40%，故tmin内(NO2)-兰=2 LXt min-5V t mol·L1·minl。③由图示 0.4 mol 2 可知，增大容器的容积，即减小压强，平衡正向移动， NO2的平衡转化率增大，但容积越大，浓度越小，反 应速率越慢，tmin内不能达到平衡，NO2的转化率 减小，故图中a、b、c三点中，已达平衡状态的有ab。 ④由③分析可知，b点是tmin内刚好达到平衡的容 积，即b之前容器容积更小，浓度更大，反应速率更 大，tmin时已经达到平衡，增大容积，减小压强，平 衡正向移动，NO2的平衡转化率增大，b,点前NO2转 化率随容器容积增大而增大的原因是tmin时已经 达到平衡，增大容积，减小压强，平衡正向移动，NO2 的平衡转化率增大。 答案：(1)ⅡN20(g)+CO(g) =N2(g)十CO2(g) △H=-361.3kJ/mol(2)①a②1 (3)①> ②Vit mol:L-1·min1③ab ④tmin时已经达到平衡，增大容积，减小压强，平衡 正问移动，N○2的平衡转化率增大 16.解析：(1)根据表中数据计算，生成1 mol CH3OH(g) 和1molH20(g)的能量为(-201.4k/mol)+( 241.8kJ/mol)=-443.2kJ·mol-1,生成1mol C02(g)和3molH2(g)的能量为-393.5kJ/mol+0 =-393.5kJ·mol-1,则反应i的△H2=(一443.2 kI/mol)-(-393.5 kI/mol)=-49.7 kI.mol (2)用过渡金属Pt为催化电极电解水，碱性溶液为 电解质溶液时，阴极的电极反应为2H2O十2 H2↑+2OH- (3)1度电(1kW·h)对应的总能量为3.6×106J,电 解水所需的理论分解电压为1.23V,通过公式Q= W T了可计算总电荷量Q=⊙°、，」≈2.927×106C 1.23V 根据法拉第常数可计算出电子转移的物质的量为 96500C·m0≈30.33mol,电解水的阴极反应 2.927×10C 27 化学 为2H2O+2e-—H2个+2OH-,则氢气的物质的 量为30.33mol≈15.2m0l。若该项目10千瓦的光 2 伏发电一天可发电60度，可得氢气的物质的量为 15.2mol/度×60度=912mol,根据反应i:CO2(g) +3H2(g)一CH3OH(g)+H2O(g),转化率按照 20%计算，可得CHOH的质量为912 mol×20%× 3 32g·mol-1=1945.6g≈1.9kg。 (4)该反应过程中决定反应速率的步骤即反应活化 能最高的一步，由图分析为一1.56eV→一0.2eV这 一步，活化能为1.54eV;观察反应历程图可知，催化 剂吸附的Ⅲ、Ⅳ、V、I物质氢原子数在逐渐增加，因 此V可表示为*OCH3。 (5)由热化方程式可知，反应ⅰ是气体体积不变的反 应，反应ⅱ是气体体积减小的反应，其他条件相同： 增大压强，反应ⅱ平衡正向移动，则CO2平衡转化率 增大；相同压强时，甲的CO2的平衡转化率大于乙， 其他条件不变，分离出水蒸气有利于平衡正向移动， CO2平衡转化率增大，则采用水分子分离膜技术的 容器是甲 (6)M,点CO2的平衡转化率为40%，则转化的CO2 物质的量=1mol×0.4=0.4mol。根据M点对应 CH3OH的选择性为75%，求得生成的CH3OH的 物质的量=0.4mol×75%=0.3mol,列三段式 如下： COz(g)+3H2 (g)=CHs OH(g)+H2 O(g) 初始量/mol 3 0 转化量/mol 0.30.9 0.3 0.3 平衡量/mol0.7 2.1 0.3 0.3 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2 O(g) 初始量/mol 0.7 2.1 0 0.3 转化量/mol 0.1 0.1 0.1 0.1 平衡量/mol0.6 2.0 0.1 0.4 则混合气体的总物质的量为0.6mol十2.0mol十0.1 mol+0.4mol+0.3mol=3.4mol,反应i平衡常数 100X0.1 0.4 ×100× 3.4 3.4 Kp= (1o0×9)×(1o0×) 309 答案：(1)-49.7kJ·mol1(2)2H20+2e H2个+2OH (3)15.21.9(4)1.54￥0CH (5)反应ⅰ是气体体积不变的反应，反应ⅱ是气体体 积减小的反应，其他条件不变，增大压强，平衡向正 反应方向移动甲(6) 30 17.解析：(1)A.当v(C02)=3V逆(H2)时，反应达到 平衡，A错误；B.平衡常数只与温度有关，恒温条件 下，平衡常数保持不变，但反应不一定达到平衡，所 以平衡常数不再发生变化，反应不一定达到平衡状 态，B错误；C.当反应在恒容条件下进行时，由于反 应物和生成物均为气体，混合气体的密度一直保持 不变，则混合气体的密度不再发生变化，反应不一定 达到平衡，C错误；D.混合气体中H2O(g)的百分含 量保持不变，说明水的浓度不再变化，反应达到平 衡，D正确。 (2)①平均相对分子质量为16的CO2和H2的混合 气体中，C○2和H2的物质的量之比为1：2，设加入 CO2和H2的物质的量为amol、2amol,反应I消耗 CO2xmol,反应Ⅱ消耗CO2ymol,则有 CO2(g)+3H2(g)-CH3OH(g)+H2O(g) 初始/mola 2a 0 0 转化/molx 3x 工 平衡/mola一x 2a-3x CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) 初始/mol a-x 2a-3x 0 转化/mol y y y 平衡/mol a-x-y 2a-3x-y y x十y, 答案 当CO2转化率达到60%时，反应达到平衡状态，则 x+2=60%,这时C02和H2的平均相对分子质量 为23，此时C02和H2的物质的量之比为1：1，则a一x -y=2a-3.x-y,解得x=0.5a,y=0.1a,则CHOH、 H20、CO2、H2、C0的物质的量分别为0.5amol、 0.6amol、0.4amol、0.4amol、0.1amol,v正(CO2) k正·x(C02)·x(H2)=20X0.2×0.2=0.8mol·L-1 ·s1,故送=v正=0.8mol·L-1·s1; ②Rlnk= E+C,E,=T.C-RTInk,△H=友应 物键能之和一生成物键能之和=Ea正一Ea递= -RTIn k.正+RTIn k递=RTIn; ③反应I为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，当温度升 高时，以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ是等体积反应，反应前 后气体分子数相等，发生反应Ⅱ气体平均相对分子 质量不变，故随着温度的逐渐升高，平衡时混合气体 的平均相对分子质量几乎又变回16。 (3)由图可知，温度相同时，CH3OH选择性的实验值 略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是：在 该条件下反应I的速率大于反应Ⅱ，单位时间内生 成甲醇的量比生成CO的量多。 (4)650K时，2x(C2H4)=x(C3H6),设在650K时， 向容器中加入5 mol CH3OH(g)使之发生反应a、b, 得到no(C2H4)=1mol,no(C3H6)=1mol, o(H2O)=5mol,反应式c可如下列式： 3C2H4(g)=→2C3H6(g) no 1 △n 3n 2n n1 1-3n 1+2n 因为2x(C2H4)=x(C3H6),所以2(1一3)=1+2m,解 5 得n=8,所以最终平衡体系中含有1-3n=8m0l C2H4,1+2n=5 molC3H6,以及5molH20, 5 4 2 则x(C3H6)= g+号+5 =,x（CH4）= 4 5 2. 8 1 p2(C3H6) ++5 ，代入K。= p3(C2H4) 44 答案：(1D(2)①0.8@RTIn k逆 ③反应I为 放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，当温度升高时，以反 应Ⅱ为主，反应Ⅱ是等体积反应，反应前后气体分子 数相等，发生反应Ⅱ气体平均相对分子质量不变 (3)在该条件下反应I的速率大于反应Ⅱ，单位时间 内生成甲醇的量比生成CO的量多 (4)44 18.解析：(1)①CO2(g)+H2(g)一CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJ/mol; ②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H2= -246.0kJ/mol; 3CO(g)+H2 (g)=C(s)+H2O(g) △H3= -131.0kJ/mol。 ②-①-③×2得2C(s)十2H2O(g)=CH4(g)+ C02(g)的△H=-246.0kJ/mol一41.1kJ/mol+ 131.0kJ/mol×2=-25.1kJ/mol。 (2)①A.根据图示，随温度升高，CO2的平衡转化率 降低，可知正反应放热，△H<0,故A错误；B.若加倍 投料，相当于加压，平衡正向移动，CO2的平衡转化率 28 创新示范卷 增大，曲线A不可能变为曲线B,故B正确；C.当 30正(CO2)=v递(H2),正逆反应速率比等于其化学 计量数之比，该反应一定达到平衡状态，故C正确； D.反应前后气体化学计量系数和不同，压强、平均相 对分子质量均为变量，容器内压强和混合气体平均 相对分子质量不变，均可以说明该反应达到平衡状 态，故D正确；选BCD; ②根据图2可知，c,点氢气的转化率大于a点，则c,点 生成物的浓度大于a,点，c的温度高于a点，温度升 高化学反应速率加快，所以v递(a)<v递(c); 根据图2所示T2时H2转化率为80%，列三段式 CO2(g)+3H2 (g)-CHgOH(g)+HzO(g) 初始/mol 2 3 0 0 转化/mol 0.8 2.4 0.8 0.8 平衡/mol 1.2 0.6 0.8 0.8 T2时，起始压强为l0MPa,则平衡时总压强为 6.8MPa,则 gx8MP×(.8MP (x68MP✉)×（食x6.8MP 3.41 0.62MPa-2。 创新示范： 选择题答 题号 2 3 5 6 答案 C D C A D l.C NaCl在溶液中电离出Na+和Cl,Na有2个 电子层、Cl-有3个电子层，则离子半径Cl->Na+, 根据图示可知，a离子为CI一、b离子为Na+。A.离子 半径CI->Na+,则a离子为Cl-,b离子为Na+,故 A错误；B.没有该NaCl溶液的体积，无法计算该溶液 中含有Na+的数目，故B错误；C.b离子为Na+,带正 电荷，应该吸引带有负电荷的氧离子，图示水合b离 子不科学，故C正确；D.CI-、Na+都不水解，NaC溶 液呈中性，溶液pH小于7，应该是温度高于常温，促进水 的电离所致，故D错误。] 2.D[A.水分子相互作用下发生微弱电离，电离出水 合氢离子和氢氧根离子，电离方程式为H20+H2O 一H3O+十OH一，故A正确；B.氯化铵是强酸弱碱 盐，铵根离子在溶液中发生水解使溶液呈酸性，水解 的离子方程式为NH+H2O==NH3·H2O+ H+,故B正确；C.明矾作净水剂的原因是明矾在溶液 中电离出的铝离子发生水解反应生成氢氧化铝胶体， 胶体吸附水中悬浮杂质而达到净水的作用，铝离子水 解的离子方程式为A13+十3H20=一A1(OH)3+ 3H十，故C正确；D.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃 烧生成液态水放出的热量，则生成气态水的热化学方 程式不能表示氢气燃烧热的热化学方程式，故D 错误。 3.C[水的电离平衡：H20H++OH中，要使平 衡发生移动，应改变溶液c(H+)或c(OH-)的浓度， 酸碱抑制水的电离，能水解的盐促进水的电离，离子 积常数随温度变化，水的电离是吸热过程，升高温度， 平衡向电离方向移动，Kw增大，c(H十)增大，则pH 减小。A.水的电离是吸热过程，升高温度，平衡正向 移动，Kw增大，氢离子浓度增大，故pH减小，故A正 确：B.向水中加入少量硫酸氢钠固体，c(H+)增大， 增大，故B正确；C.在燕馏水中滴加浓 c(OH-) H2SO4,c(H+)增大，对吸热反应，温度升高，Kw增 答案 参考答案 (3)u=v正一v递=正x(CO2)·x(H2)-k递x(CO) ·x(H2O),则反应达到平衡k正x(C02)·x(H2)= e00·0差-89-K。 正反应吸热，升高温度，K增大，正一递增大，则k正 一k送最大的是温度T3。 (4)利用电化学可以将CO2有效转化为HCOO一，装 置如题图所示。装置工作时，阴极除有HCOO一生 成外，还可能生成副产物降低电解效率。阴极发生 还原反应，在阴极氢离子也易得到电子转化为H2, 则阴极生成的副产物可能是H2;标准状况下，当阳 极生成○2的体积为112mL时，电路中转移电子的 物质的量为2品a×4=0.020l,测得朋领区 内的c(HCOO一)=0.008mol/L,阴极碳元素化合价 由十4降低为十2，生成HCOO一转移电子的物质的 量为0.008mol/L×1L×2=0.016mol,则电解效率 为.016m0×100%=80%。 0.02 mol 答案：(1)-25.1(2)①BCD②<0.62(3)T3 (4)H280% 卷（十一） 案速查 7 8 9 10 11 12 13 14 C C D C D C B D 大，故C错误；D.向水中滴入少量NaOH溶液，氢氧 根离子浓度增大，平衡逆向移动，c(H+)降低，故D 正确。] 4.A[A.CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成 CO2,说明CH3COOH的酸性大于碳酸，但不能证明 乙酸是弱酸，故选A;B.0.1mol/LCH3 COONa溶液 的pH大于7，说明CH3COO-能水解，则CH3COOH 是弱酸，故不选B;C.0.1mol/LCH3COOH溶液的 pH=3,说明醋酸部分电离，则CH3COOH是弱酸，故 不选C;D.等体积等pH的盐酸和醋酸与足量锌粒反 应，醋酸产生H2多，说明醋酸的物质的量大于盐酸， 则醋酸是弱酸，故不选D。」 5.D[A.氨水是弱电解质，不能完全电离，不同条件 下，浓度不同的氨水电离出来的c(OH一)不同，故A 错误；B.如果温度是100℃时，Kw=1×10-12,pH= 2的盐酸c(H+)=10-2mol/L,pH=12的NaOH溶 液c(OH)=1.0mol/L,等体积混合时溶液显碱性， 故B错误；C.室温下pH=5的醋酸溶液中的c(H+) =10-5mol/L,则醋酸的浓度要大于10-5mol/L,该 溶液中水电离出来的c(OH-)=10-9mol/L,故C错 误；D.相同温度下，氯化银在水中存在沉淀溶解平衡， 溶度积是常数，与①蒸馏水相比较，②中0.1mol/L 盐酸中氯离子0.1mol/L,抑制沉淀溶解平衡，银离子 浓度减小，③中0.1mol/L氯化镁溶液中氣离子浓度 为0.2mol/L,平衡逆向进行，银离子浓度减小，且比 ②中还小，④中0.1mol/L硝酸银溶液中，银离子浓 度为0.1mol/L,平衡逆向进行，但银离子浓度最大， 则Ag+浓度大小顺序为④>①>②>③，故D 正确。] 6.C[A.电离平衡常数越大，酸性越强，所以根据表中 数据可知酸性强弱顺序是HX>HY>HZ,A错误； B.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，消耗氢离子，促 进电离，弱酸的电离程度增大，B错误，C.常温下，HY 的电离平衡常数是1.8×10-6,0.1mol·L-1HY溶 29创新示范卷（十） 第八章化学反应速率与化学平衡 第I卷（选择题，共42分） 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1.下列说法不正确的是 ( A.水凝结成冰的过程中，体系的△S<0 B.NH4NO,溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 C.化学反应自发进行的方向，与反应的△H和△S都有关 尔 D.发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个△S>0的过程 2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A.唾液可以使淀粉水解速率加快 B.工业制取金属钾Na(I)+KCl(I)=→NaCI)+K(g)选取适宜的温度，使K变成蒸气从反应混 合物中分离出来 C.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 D.黄绿色的氯水光照后颜色变浅 3.在一定温度下、恒容密闭容器中，发生反应：BaSO,(s)十4H2(g)—→BaS(s)十4H2O(g)△H>0,达 平衡后，下列说法正确的是 ) A.该反应的△S<0 B.将平衡体系升温，平衡常数减小 北 C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大 4.在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA(g)十nB(g)=C(g)十qD(g),当m、 n、p、q为任意整数时，一定达到平衡的标志是 ①体系的温度不再改变②体系密度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分的质量 分数不再改变⑤反应速率vA:vs:vc:v=m:n:力：q⑥单位时间内m mol A发生断 键反应，同时mol C也发生断键反应 A.③④⑤⑥ B.①③④⑥ C.②③④⑥ D.①③④⑤ 5.下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)+B(g)→2C(g)(△H<0)的是 ( 俐 C% 0 (正) 数 100℃ (逆) A% 10℃ 100 10℃ 100℃ 100℃ A 时间 B温度 C压强 D压强 6.在某2L恒容密闭容器中充入2molX(g)和1molY(g),发生反应：2X(g)+ ◆(X) Y(g)一3Z(g),反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温 W 度的关系如图所示。下列推断正确的是 A.该反应为吸热反应 B.升高温度，平衡右移，正反应速率减小，逆反应速率增大 T/K C.Q点时Z的体积分数最大 D.W,M两点Y的正反应速率相等 催化剂 7.“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2十O2 2SO,在催化剂表面的反应历程如下： 下列说法正确的是 () A.使用催化剂只能加快正反应速率 B.反应②的活化能比反应①大 C.该反应催化剂是V,O, D.过程中既有V一O的断裂，又有V一O的形成 8.恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生三氧化硫的分解反应：2SO3(g) 催化剂02（g) 十2SO,(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下SO浓度随时间的变化，如下表所示，下列说 法正确的是 ( t/min dSO2)/ 编号 10-3mol·L-1 0 20 40 60 80 表面积/cm ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② 0 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A.实验①，0~20min,(S02)=1.00×10-5mol·L-1·min-1 B.实验②，60min时处于平衡状态，x=0.40 C.相同条件下，增加SO3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 9.一定条件下，向一带活塞、有钒触媒的密闭容器中充人2 mol SO2和1olO2,发生反应：2SO,(g)十 O2(g)=2SO3(g)△H=-198.0kJ·mol1,则下列说法正确的是 () A.该反应的逆方向低温自发 B.若容器绝热，则化学反应速率会越来越快 C.保持温度不变，达到平衡后，充入2molN2,SO2的转化率将减小 D.n(SO2)/n(O2)不变，则该可逆反应已达到平衡状态 10.活泼自由基与氧气的反应一直是科学家关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变 化如图所示，下列说法不正确的是 () 100 o 过藏态W -18.92 1中间产物X -12.16 -100 过護态Ⅱ -153.58 过渡态Ⅲ 200 -200.59 产物P品00N=0) 中中 -201.34 盗8 A.该反应为放热反应 B.从反应过程图可知，生成产物P2的过程中，中间产物Z生成产物P2的过程为整个反应过 程的决速步骤 C.该历程中最大正反应的活化能E正=186.19kJ/mol D.相同条件下，由中间产物Z转化为产物的速率：o(P)<v(P2) 11.容积为1L的恒容密闭容器中加入4.0molH,和1.0 mol BaS0,4 发生反应：BaSO4(s)+4H2(g)=BaS(s)+4H2O(g)△H,部分 b M 组分平衡时的物质的量()随温度变化如图所示。下列说法正确 的是 ( A.a点和b点平衡常数：Ka>Kb N B.△H<0 H2 C.向平衡体系中充人惰性气体，平衡会发生移动 oF D.b点时分离出0.01molM,再次平衡后容器中M的体积分数 020040060080071℃ 不变 10-2 12.C02催化加氢是转化CO2的一种方法，其过程中主要发 100 100 生下列反应： 反应I:C0O2(g)+H(g)CO(g)+HO(g)△H 80 反应I:2CO2(g)+6H(g)=CH,OCH(g)+3HO(g) 60 60 △H2=-122.5kJ·mol-1 40 40 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO,平衡转 化率和平衡时CO的选择性随温度的变化如图。其中： 20 20 c0的选择性=n生成C0)X100%。 n反应(CO2) 200240280 320 368 下列说法正确的是 温度/℃ A.CH,OCH,的选择性=n生成CH,0CH,)×1o0% n反应(CO2) B.△H1<0 C.温度高于300℃时主要发生反应Ⅱ D.其他条件不变，图中A点选择合适催化剂可提高CO的选择性 13.一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)十2CO2(g)△H<0,相关数据见下表。 起始物质 平衡物质 容器 温度/℃ 的量/mol 的量/mol 编号 NO(g) CO(g) CO,(g) T 0.2 0.2 0.1 Π Ta 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A.T>T, B.I中反应达到平衡时，CO的转化率为50% C.达到平衡所需要的时间：Ⅱ>I D.对于I,平衡后向容器中再充人0.2 mol CO和0.2 mol CO2,平衡正向移动 14.某温度下，在起始压强为80kPa的刚性容器中，发生NO的氧化反↑mr 应：2NO(g)十O2(g)==2NO2（g)△H,该反应的反应历程分两步E 进行，其速率方程和反应过程中能量变化如下： E,2NO(g+0,.(B ①2NO(g)一N2O2(g)1正=k1正c2(NO)1逆=k1逆c(N2O2) ②N2O2(g)+O2(g)—→2N02(g)v2正=k2正c(N2O2)·c(O2) N20,g+02g 2逆=k2逆c2(N02) 2N0.g 下列说法不正确的是 A.NO氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是E4一E, 反应过程 B.一定温度下，2NO(g)+O2(g)一2NO2(g)平衡常数表达式K k1正·k2正 k1逆·飞2逆 C.升高温度，NO氧化反应的化学平衡向逆反应方向移动 D.该温度下，将等物质的量的NO和O2混合反应（忽略2NO2N2O4),NO的平衡转化率 为40%时，该反应的平衡常数K,=0kPa 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15.(14分)建设“美丽中国”，研究消除氮氧化物污染对打造绿色宜居环境意义重大。 (1)CO与N2O在Fe催化作用下，反应分两步进行。 I.Fe(g+NO(g)→Fe0(g)+N2(g)△H1=-126.8k·mol1Ea1=82.7k·mol-1 Ⅱ.Fe0t(g)+C0(g)→Fe(g)+C0,(g)△H2=-234.5kJ·mol1E2=122.4kJ·mol1 决定总反应速率的是第 (填T”或“T”)步反应。总反应的热化学方程式为 10-3 (2)在催化剂作用下H2还原N2O的反应如下：N2O(g)十H2(g)=N2(g)十 H2O(g)△H<0。已知该反应的vE=k正c(N2O)·c(H2), M v逆=逆c(N2)·c(H2O)(k正、逆分别为正、逆反应速率常数)。该反应的 b 1g正、g滋随温度倒数变化的曲线如图所示。 ①表示lg正变化的曲线是 (填“a”或“b”)。 2.12.22.32.4 ②M点对应温度下的平衡常数K= 号x10K (3)T℃时，向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1olNO,,发生反应： 2C(s)+2NO2(g)==2CO2(g)+N2(g)。经tmin,测得各容器中 O2的转化率与容器容积的关系如图所示。 80 ①a、c两点c(NO2)的大小是a c(填“>”“=”或“<”)。 ②a点对应的容器，tmin内v(NO2)= (用含字母的 ￥40 代数式表示)。 220 ③a、b、c三点中，已达平衡状态的有 0 V V,V,容器容积L ④b点前O,转化率随容器容积增大而增大的原因是 16.(14分)在哈尔滨第九届亚洲冬季运动会期间，我国自主研制的醇氢汽车通过多项技术创新 和环保实践，为赛事提供了低碳、绿色的出行保障。醇氢汽车是采用绿色甲醇作为燃料的新 能源汽车。回答下列问题： I.利用CO2和H2在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下： 反应i:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H1=+41.5kJ·mol-1 反应i:CO2(g)+3H2(g)=CHOH(g)十H2O(g)△H2 已知：物质的能量（在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收 的热量)如下表所示。 物质 CO2 (g) H2(g) CH,OH(g) H2O(g) 能量/(kJ·mol-1) 393.5 0 201.4 一 241.8 (1)反应ii的△H2= Ⅱ.我国某绿色甲醇项目通过太阳能和风能电解水制得绿氢，再将绿氢与空气直接捕集到的 二氧化碳通入合成装置制得绿色甲醇，示意图如下。 风电/光伏→电解水 甲醇合成→精馏→甲醇 CO2捕集 (2)该项目利用阴离子交换膜法电解水制氢气，以过渡金属Pt为催化电极，低浓度碱性溶液 作电解质溶液，写出电解过程中阴极的电极反应： (3)1度电(1kW·h)对应的总能量(W)为3.6×10J,电解水所需的理论分解电压1.23V, 在没有能量损耗下，1度电电解水理论上可得氢气的物质的量为 mol[已知电荷量 (Q)=罗，法拉第常数为96500C·mo,计算结果保留一位小数，下同]。该项目10千瓦的 W 光伏发电一天可发电60度，将电解所得氢气与捕集的充足CO2按照体积比3：1充人合成甲 醇装置中，在一定条件下发生反应ⅱ，转化率按照20%计算，则该项目理论上每天可合成甲醇 Kg (4)在催化剂的作用下，CO2加氢制甲醇的反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物质用 标注，如*CO,表示CO,吸附在催化剂表面，图中*H已省略》 1.30 1.10 0.65 CHO 0.52 0.00 CH.OH 0.08 0.07/ -0.2C0 *CH OH -0.65 1.38 /*C0+*H20 -1.03 -1.30 -1.05 *C0 *0C五 -1.95 -1.56 -1.63 *HCOO *0CH2 反应历程 该反应过程中决定反应速率步骤的活化能为 eV,V是一种吸附在催化剂表面的物 质，可表示为 10-4 Ⅲ.一定温度下，在甲、乙两个容积相同的反应容器中分别充人 甲 1 mol CO2和3molH2,发生反应i和i反应。其中一个容器使 用水分子分离膜，实验测得CO,平衡转化率与压强关系如图所示 (已知M点CHOH的选择性为75%，CHOH选择性= CH2OH CO2转化的物质的量)。 (5)其他条件不变，增大压强CO2平衡转化率增大的原因是 100 压强/kPa ;采用水分子膜分离技术的容器是 (填“甲”或“乙”)。 (6)该温度下，M点对应的反应ⅰ的平衡常数K。= 0 (利用气体分压计算的平衡常 数为压强平衡常数K。,气体分压=总压×气体物质的量分数) 17.(15分)近年，甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。二氧化碳加氢 制甲醇已经成为研究热点，在某CO。催化加氢制CH,OH的反应体系中，发生的主要反应 如下： I.CO,(g)+3H2(g)CH OH(g)+H,O(g)AH<0 Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2>0 回答下列问题： (1)下列能说明反应I一定达到平衡状态的是（填标号）。 A.VE(CO2)=3v逆(H2) B.平衡常数不再发生变化 C.混合气体的密度不再发生变化 D.混合气体中H2O(g)的百分含量保持不变 (2)CO2在催化剂作用下，将平均相对分子质量为16的CO2和H2的混合气体充入一恒容密 闭容器中发生反应I、Ⅱ，已知反应Ⅱ的反应速率v正(CO2)=k正·x(CO2)·x(H2), v逆(CO2)=k逆·x(CO)·x(H2O),k正、k逆为速率常数，x为物质的量分数。①当CO2转化率达 到60%时，反应达到平衡状态，这时CO,和H2的平均相对分子质量为23，若反应Ⅱ的正= 20mol/(L·s),平衡时反应速率逆= mol/(L·s); ②Arrhenius经验公式为RInk=- 十C,其中B为活化能，T为热力学温度k为速率常数R 和C为常数，则△H2= k·mol厂（用含k正k逆、TR的代数式表示） ③由实验测得，随着温度的逐渐升高，反应Ⅱ为主反应，平衡逆向移动平衡时混合气体的平均 相对分子质量几乎又变回16，原因是 (3)其他条件相同时，反应温度对CH3OH选择性的影响如图 100 所示： 80 由图可知，温度相同时CH,OH选择性的实验值略高于其平衡 值，可能的原因是 60 一平衡值 40 「一实验值 (4)利用甲醇分解制取烯烃，涉及反应如下。 20L a.2CH OH(g)=C2 H(g)+2H2 O(g) 200220240260280300 b.3CH2OH(g)-CH(g)+3H,O(g) 温度/℃ c.3C2H4(g)=2C3H(g) 恒压条件下，平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示： 物 质 H20 的 量 分 数 C,H x(A) CH,OH 0 50060070080090010007床 已知650K时，2x(C2H)=x(CH),平衡体系总压强为p,则650K反应c的平衡常数K,= 10-5 创新示范卷（十） (化学)答题卡 姓 名 准考证号 条形码区 缺考标记（学生禁止填涂）☐ 填 1.答题前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核对条形码上的姓名、 正确填涂 注 准考证号。 涂 ■ 错误填涂 2.选择题必须使用2B铅笔填涂，非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写， 涂写要工整、清晰。 样 事 3.按照题号在对应的答题区域内作答，超出答题区域的答题无效，在草稿纸、试 例 名8g 项 题卷上作答无效。 4.答题卡不得折叠、污染、穿孔、撕破等。 第I卷 选择题 、选择题(1~14小题，每小题3分，共42分) 正确填涂 1ABCD 5ABg回 9AEC回 13A@@D 在各题 2A BC D 6AB回回 10 ABCD 14 ABC D 3A®@回 7A回g回 11A@@回 的答 4 ABCD 8ABg回 12 ABCD 区 第Ⅱ卷 非选择题 (需用0.5毫米黑色墨水签字笔书写) 作答 二、（共58分）》 15.(14分) ,超出边框的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 化学答题卡（十）第1页（共2页） 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 16.(14分) 17.(15分) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 18.(15分) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 化学答题卡（十）第2页（共2页） 18.(15分)二氧化碳是潜在的碳资源，无论是天然的二氧化碳，还是各种炉气、尾气、副产气，进 行分离回收和提纯，合理利用，意义重大。在“碳达峰”、“碳中和”的国家战略下，将CO2和CO 转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。 (1)由CO,制取CH4的部分反应如下： DCO,(g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g)AH=+41.1 kJ/mol; CO(g)+3H2 (g)CH(g)+H2 O(g)AH2=-246.0 kJ/mol; ③C0(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)△H3=-131.0kJ/mol。 则反应的2C(s)+2H2O(g)=CH(g)+CO2(g)的△H= kJ/mol。 (2)若在体积为1.0L的恒容密闭容器中充人x mol C02和y mol H2模拟工业合成甲醇的反 应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 C02转化率/% 1.0 H的转化率% 0.8 a(200,0.80) (T2,80%) 0.6 b 0.4 E 0.2 B T2 T 0100200300400500T/℃ 图1 图2 ①关于图1，下列有关说法正确的是 (填标号)。 A.该反应为△H>0 B.若加倍投料，曲线A不可能变为曲线B C.当3v正(CO2)=v地(H2),该反应达到平衡状态 D.容器内压强和混合气体平均相对分子质量不变，均可以说明该反应达到平衡状态 ②若x=2、y=3,测得在相同时间内，不同温度下H2的转化率如图2所示，v逆（a) ℃逆(c)(填“>”“<”或“=”)；T,时，起始压强为10MPa,则K。 MPa-2(列式计算；保 留两位小数；K。为以分压表示的平衡常数，分压=总压X物质的量分数)。 (3)一定条件下，选择合适催化剂只进行反应CO2(g)十H2(g)一CO(g)十H,O(g)△H1 +41.1kJ/mol,控制CO2和H2初始投料比为1：1，分别在不同温度T1、T2、T3下反应，达到 平衡后，C02的转化率分别为50%、60%、75%，已知反应速率，v=正一逆=k正x(C02)· 烯 x(H2)一k逆x(CO)·x(H2O),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。 k正一k逆最大的是温度 (填“T”“T2”或“T3”)。 (4)利用电化学可以将CO2有效转化为HCOO,装置如图所示。装置工作时，阴极除有 HCOO生成外，还可能生成副产物降低电解效率。阴极生成的副产物可能是 ,标准 状况下，当阳极生成O2的体积为112mL时，测得阴极区内的c(HCOO)=0.008mol/L,则 电解效率 。(忽略电解前后溶液体积的变化)已知：电解效率= 二段时间内生成目标产物转移电子数×100%。 一段时间内电解池转移电子总数 电源 Pb 更 二二二-二二=-- 质子 C02 交换膜 1 L 0.5 mol/L 1 L 0.5 mol/L H2SO NaOH溶液 10-6