假期作业10 化学反应速率和化学平衡-【快乐假期】2025-2026学年高二化学暑假作业

三022 学而不厌，诲人不倦。 假期作业10 化学反应速率和化学平衡 完成日期： 月 《思维整合室 2.下列关于化学反应速率和化学平衡的说法 1.牢记1个表达式：v=△c/△t。 正确的是 2.掌握1条规律：对于可逆反应mA(g)十nB(g) A.有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩 ==C(g)。 小反应容器的容积)，可增加单位体积内活 v(A):v(B):v(C)=△n(A):△n(B): 化分子百分数，从而使反应速率增大 △(C)=△c(A):△c(B):△c(C)=m:n:p。 B.已知反应：CaCO,(s)=CaO(s)+CO2(g), 3.理解影响化学反应速率的5个因素：增大反 在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条 应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、 件均不改变，将反应炉容积缩小一半，则达 使用催化剂、增大反应物表面积，化学反应 到新平衡时CO,2(g)的浓度将升高 速率均增大。 C.在一定温度下，容积一定的密闭容器中 4.记住判断平衡状态的2个标志 的反应A(s)+2B(g)=C(g)十D(g), (1)直接标志—“v正=v造>0” 当混合气体的压强不变时，则表明该反 有两层含义：对于同一物质，该物质的生成 应已达平衡 速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速 D.在一定条件下，可逆反应2NO2（g) 率之比等于化学方程式中物质的化学计量 N2O,(g)△H<0达到平衡后。保持容 数之比，但必须是不同方向的速率。 器温度和容积不变，再通入一定量NO2, (2)间接标志一“变量不变” 则再次达到平衡时NO2的百分含量减小 3.常压下羰基化法精炼镍的一步反应为N(s)十 ①确定反应中的“变量”，即随反应的进行 4CO(g)→Ni(CO),(g)。230℃时，该反应 而变化的量，当变量不再变化时，表明反应 已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不 的平衡常数K=2×105。已知：Ni(CO) 能判断反应是否处于平衡状态。 的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。 ②常见的变量有：气体的颜色和混合气体 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态 的平均相对分子质量。 Ni(CO)4;第二阶段：将第一阶段反应后的 5.熟记3个定义式 气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。 下列判断不正确的是 ( m(总) 气体的密度：0一V代容器)，平均相对分子质 A.该反应达到平衡时，℃分解[Ni(CO)4]= 量：M=m(总) 4消耗(CO) n(总)， B.第一阶段应选择稍高于42.2℃的反 转化率：a= 反应物转化的物质的量 应温度 反应物起始的物质的量 ×100%。 C.第二阶段，230℃时Ni(CO),分解率 6.必记1个表达式一化学平衡常数表达式： 较高 对于可逆反应：mA(g)十nB(g)一pC(g) D.其他条件不变，增大c(CO)时平衡向正 十qD(g),K=c(C)·c(D) 反应方向移动，反应的平衡常数不变 cm(A)·c"(B) 4.氧还原反应是燃料电池的核心反应。中科院 《技能提升台 某团队对比具有氧化还原与催化功能一体化 的CoTAPP-PATA-COF材料与不含氧化还原 1.一定温度下，在容积恒定的密闭容器中加入 功能的Co-COF-366材料电催化氧还原反应机 一定量的A(s)和B(g),进行如下可逆反 理如图，下列说法错误的是 应：A(s)十2B(g)一C(g)+D(g),当下列 021 0.023 物理量不再发生变化时，能表明该反应已达 0.0- 0.2 0.3206.06 到平衡状态的是 →M-OH OH H0e -0.4 031 0.6 ①混合气体的密度②容器内气体的压强 0.8 ③混合气体的总物质的量④C和D的浓 M M-O 1.112 d OH 2 C0-C0F-366 -1.157 -1393 度比值⑤B物质的量浓度 ( 14 -COTAPP-PATA-COF HO+O M-OOH e -1.407 A.①⑤B.③⑤C.②④D.①④⑤ OH M-OH M-O M-OOH O: 图1 图2 29 飞受快乐度期 0M= A.电催化氧还原反应的△H<0 7.(双选)CO,催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获 B.电催化氧还原反应的速率由步骤b决定 利用与封存技术，该过程主要发生下列反应： C.电催化氧还原反应总反应式为：4OH 反应①：CO2(g)+3H2(g)—CHOH(g) 4eO2个+2H2O +H,O(g) △H=-49.5kJ·mol D.CoTAPP-PATA-COF催化条件下各过 反应②：CO,(g)+H(g)CO(g)+H,O(g) 渡态都比Co-COF-366催化条件下稳定 △H=+41.2kJ·mol- 5.探究2KMnO,+5H2C,O4+3H2SO4— 在0.5MPa条件下，将n(CO2):n(H2)为 K,SO,+2MnSO,+10CO2个+8H2O反应 1：3的混合气体以一定流速通过装有催化 速率的影响因素，有关实验数据如表所示： 剂的反应器，实验测得CO2的转化率 酸性KMnO H.C.O KMnO, CH,OH的选择性[n(CH,OH)/n总转化 溶液 溶液 (CO2)×100%]与温度的关系如图所示。下 实验 温度催化剂 溶液褪 列说法错误的是 编号 用量g 浓度 浓度 色平均 体积 体积 mol· (mol· 时间 100 25 (mL) (mL) (200,98)千 (320.92) (280,94) L1) L) (min) ￥80 (240,96 (400,17 20 25 0.5 4 0.1 0.2 12.7 60 360,15) 15 360,48)】 (320,10 2 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a % 0 00 3 25 0.5 4 0.01 0.2 6.7 (200,1)(240,2 0 (280,3)(400,4)b 200240280.320360400 0 4 25 0 4 0.01 0.2 温度/℃ 下列说法不正确的是 A.升高温度时，CO的选择性增大 A.a<12.7 B.一定温度下，增大起始n(CO2)：n(H2) B.b>6.7 的比值，可提高CO,的平衡转化率 C.用KMnO,表示该反应速率，v(实验3) C.其他条件不变，在280~400℃，产物中 >v(实验1) n(CHOH)随温度的升高而减小 D.可通过比较收集相同体积CO,所消耗的 D.为高效生产CHOH,需研发低温下CO。 时间来判断反应速率快慢 转化率高和CH,OH选择性高的催化剂 6.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定 8.CO2的资源化利用意义重大，其主要产品 温度下发生反应A(g)十xB(g)-→2C(g),达到 甲醇可用于生产二甲醚，二甲醚在日用 平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时 化工、制药、农药、染料、涂料等方面有广泛 间的变化如甲图所示，正逆反应速率随时间的 的用途。CO2催化加氢制甲醇主反应： 变化如乙图所示。下列说法错误的是 ( CO,(g+3H,(g)CHOH(g)+H,O(g) ) △H c/mol.L- 2.0 副反应：CO2(g)+H(g)==CO(g)+HO(g) 1.5 △H2=+41k·mol厂 0 (1)已知CO(g)+2H2(g)-=CHOH(g) 203040 54 t/min 3040 54 t/min △H=-90kJ·mol1则△H1= 甲 乙 kJ·mol厂 A.前20minB的平均反应速率为0.05mol (2)在CO2加氢制甲醇的体系中，下列说法 ·L1·min 错误的是 (填标号)。 B.30~40min间该反应使用了催化剂 C.化学方程式中的x=1,正反应为放热 增大初始授料比0}，有利于提店 反应 CO2的转化率 D.30min、40min时分别改变的条件是减小 b.当气体的平均摩尔质量保持不变时，说明 压强、升高温度 反应体系已达平衡 30 三0022 c.平衡后，压缩容器容积，主反应平衡正向 C.0~3h平均速率（异山梨醇）=0.014 移动，副反应平衡不移动 mol·kg1·h1 d.选用合适的催化剂可提高CO。的平衡转 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 化率 2.(2024·山东，10)常温下Ag(I) (3)在密闭容器中，将物质的量之比为1：3 CH,COOH水溶液体系中存在反应：Ag 的CO2和H2按一定流速通过反应器，CO, +CH COO=CH COOAg(aq),平衡常 的平衡转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择 数为K。已知初始浓度c。(Ag)=c n(CH,OH) 性= ×100%]随温度 (CH,COOH)=0.08mol·L1,所有含碳 n(CO)+n(CHOH) 物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示 的变化如图所示： (忽略溶液体积变化)。 100 1.0 80 0.8 60 290℃ 40 0.4 20 02 0.0 4mn681012 200 240280320 360 H 温度/℃ 下列说法正确的是 ( ①表示CHOH选择性的是 ,290℃ A.线Ⅱ表示CH,COOH的变化情况 ~360℃时催化剂活性受温度影响不大，说 B.CH COOH的电离平衡常数K,=10” 明290℃后曲线b升高的原因 C.pH=n时，c(Ag)=10 Kmol·L1 ②在恒温恒压条件下达到平衡时，若CO, D.pH=10时，c(Ag)+c(CH COOAg) 的转化率为40%，CHOH的选择性为 0.08mol·L 75%,副反应的平衡常数K。= (结果 《益智欢乐谷 保留两位有效数字)（用平衡分压代替平衡 人生病时为什么会发烧 浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 酶能够控制人体体温，这涉及到一些化学 《真题体验窗 平衡的原理。化学平衡的平衡关系取决于化 1.(2024·黑吉辽，10)异山梨醇是一种由生物 学反应的活化能。催化剂可以改变活化能从 质制备的高附加值化学品，150℃时其制备 而调整化学平衡关系。 过程及相关物质浓度随时间变化如图所示， 正常没有生病的人，身体内的生物化学反 15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法 应平衡没有打破。因为酶活性不单受温度的 错误的是 ) 影响，其他的比如H、压力等也有影响，当其 异 他因素如人生病时酶的活性会改变，则化学平 反应① 1,4-失水山梨醇 反应②、 衡对人体温度的控制作用就失效了，人体内的 梨 反应 多数化学平衡是放热的，所以发烧就产生了。 醇 →副产物 发烧分两种。第一种是：人体因为某种原因发 0.10 生了病变，这种病变直接导致人体内的化学平 0.08 06 山水山梨醉 衡紊乱，使得一些本来能够控制的化学平衡失 (3.0.042) 控，进而人体温度发生变化。第二种是：病变 0.02 并没有产生体温变化，但是人体的自我免疫系 10 时间h 统却对这个病变有了应答，采取的手段就是用 A.3h时，反应②正、逆反应速率相等 升高体温来改变病变化学平衡相关酶的活性， B.该温度下的平衡常数：①>② 达到自我免疫的目的。 31三0022-- 假期作业10 1.A 2.D[A.增大压强，可增大单位体积内活化分子数目，但活化 分子百分数不变，A错误；B.该反应的平衡常数表示式为 K=c(C0,),温度不变平衡常数不变，达到新平衡时C0,(g) 的浓度不变，B错误：C.该反应前后气体总的物质的量没有 发生变化，一定温度、容积下，压强始终保持不变，不能作为 反应是否达到平衡状态的判断依据，C错误：D.恒温恒容通 入一定量O2,等效为增大压强，平衡向正反应方向移动， 新平衡时NO2的百分含量与原平衡相比减小，D正确；故 选D。] 3.A 4.D[A.由图可知电催化氧还原反应的反应物总能量高于生 成物总能量，则反应为放热反应，△H<0,故A正确，B.由图 2可知步骤b对应的转化过程活化能最大，反应速率最慢， 慢反应决定总反应快慢，故B正确：C.电催化氧还原反应总 反应为OH失电子生成氧气，反应式为4OH一4e O2个十2H2O,故C正确；D.由图可知中间产物M一OH和 M一OOH在Co-COF-366催化条件下能量更低，物质能量 越低越稳定，故D错误；故选D。] 5.C 6.B[Av=告前20minB的半均反应建率为 2.0mol/L-1.0mol/L=0.05mol·L1·min1,故A正 20 min 确；B.30min时C和A、B的浓度都下降了，而催化剂只会 改变反应速率，不会瞬间改变反应物的浓度，故B错误；C 由图可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相 同，则x=l;40min时正逆反应速率都增大，则改变的条件 为升高温度，而条件改变后C浓度减小、A、B浓度增大，说 明平衡发生了逆向移动，则正反应为放热反应，故C正确； D.40min时改变的条件为升高温度；30min时，C和A、B 的浓度都下降了，反应速率也减小，但是平衡不移动，该反 应前后气体分子不变，则改变的条件为减小压强，故D正 确：故选B。] 7.BC[A.反应②为吸热反应，升高温度，平衡正向移动生成 CO,C0的选择性增大，A正确；B.一定温度下，增大n(CO2) :(H,)的比值，氢气的转化率提高，二氧化碳的转化率减 小，B错误；C.假设参加反应的二氧化碳是1ol,根据图像 可知280℃生成的甲醇是0.94×0.03mol=0.0282mol,同 理320℃生成的甲醇是0.92×0.1mol=0.092mol,360℃ 生成的甲醇是0.15×0.48mol=0.072mol,400℃生成的 甲醇是0.04×0.17mol=0.0068mol,即其他条件不变，在 280~400℃间，产物中n(CHOH)随温度的升高先增大后 减小，C错误；D.根据图像以及结合反应①是放热反应，反 应②是吸热反应可知为高效生产CHOH,需研发低温下 CO。转化率高和CHOH选择性高的催化剂，D正确；故 选BC。] 8.解析：(1)已知：①CO(g)+2H2(g)CHOH(g) △H=-90kJ·mol1 2CO(g)+H2(g)CO(g)+H2 O(g) △H2=+41kJ·mol厂J 6: 高三北学型) 由盖斯定律可知，①+②得：CO2(g)十3H(g)一CHOH(g) +H2O(g),则△H1=-49kJ·mol1:(2)a.增大初始投料 比配有利于规高怎气转化率，西降低了C0.自身的 转化率，a错误：b.主反应为气体分子数减小的反应，反应后 气体的平均摩尔质量不断增大，当气体的平均摩尔质量保持 不变时，说明反应体系已达平衡，b正确：C.平衡后，压缩容 器容积，相当于增大压强，主反应平衡正向移动，二氧化碳含 量减小、水蒸气含量增加，则副反应平衡逆向移动，℃错误； d.选用合适的催化剂可提高反应速率，但是不能提高CO 的平衡转化率，d错误；故选acd;(3)①主反应为放热反应， 副反应为吸热反应，升高温度主反应逆向移动、副反应正向 移动，故表示CHOH选择性的是a:290~360℃时催化剂 活性受温度影响不大，而主反应放热，副反应吸热，温度高于 290℃以后升高温度，主反应逆向移动程度小于副反应逆向 移动程度，所以导致CO,的平衡转化率增大： ②假设二氧化碳、氢气分别为1mol、3mol;在恒温恒压条件 下达到平衡时，若C02的转化率为40%，反应0.4mol;设主 反应中转化的CO2的物质的量为amol,则副反应中转化的 CO2的物质的量为(0.4-a)mol, CO2 (g)+3H2 (g)=CH OH(g)+H2O(g) 起始(mol) 1 3 转化(mol) a a 平衡(mol) CO,(g)+H,(g)CO(g)+H2O(g) 起始(mol) 转化(mol) 0.4-a0.4-a0.4-a0.4-a 平衡(mol) CH,0H的选择性为75%，则0.4一a+ -×100%=75%,a= 0.3mol,则反应后CO2、H2、CHOH、CO、H2O的物质的量 分别为0.6mol、2mol、0.3mol、0.1mol、0.4mol,气体的总 物质的量为3.4mol,设体系的总压强为p,则p(CO2)= 96mol×p=. 3.4 mol pH,)=2×=学，6c0》 ×p名p(0》-卧p=治时手商者数 3.4 mol 22 K,=p(C0)·(H,0)31x17≈0.033： co·碧×7 答案：(1)一49(2)acd(3)①曲线a主反应放热，副反应 吸热，温度高于290℃以后升高温度，主反应逆向移动程度 小于副反应逆向移动程度，所以CO2的平衡转化率增大 ②3.3×10- 真题体验窗 1.A[A.由题图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，15h 后异山梨醇浓度才不再变化，所以3h时，反应②未达到平 衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；B.图象显示该 温度下，15h后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转 化完全，即反应充分，而1,4失水山梨醇仍有剩余，即反应②正 向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的 壁快乐假期 平衡常数：①>②，故B正确：C.由图可知，在0一3h内异山梨 醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率v(异山梨醇)= Q.042mol/kg=0.014mol·kg1h',故C正确：D.催化剂只 3h 能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应 ②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确。] 2.C[在溶液中存在平衡：CH,COOH一CH COO+H (①)、Ag+CH,COO-=CH,COOAg(aq)(②)，Ag的 水解平衡Ag+H2O一AgOH+H+(③)，随着pH的增 大，c(H)减小，平衡①③正向移动，c(CH COOH)、c(Ag) 减小，pH较小时（约小于7.8）CH COO浓度增大的影响大 于Ag浓度减小的影响，CH,COOAg浓度增大，pH较大时 (约大于7.8)CH,COO浓度增大的影响小于Ag浓度减 小的影响，CH COOAg浓度减小，故线I表示CH,COOH的 摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅱ表示CHCO)的摩尔分数随 pH变化的关系，线Ⅲ表示CH COOAg随pH变化的关系。 A.根据分析，线Ⅱ表示CH,COO变化情况，A项错误；B. 由图可知，当c(CH COOH)=c(CH,COO)时（即线I和线 Ⅱ的交点)，溶液的pH=m,则CH COOH的电离平衡常数 K=(HCH.CO00)=10,B项错误：C.pH=n c(CH COOH) 时，cH.CHc00）=10“,c(cH,CO0）= c(CHCOOH) 10"c(CH COOH) 10"c(CH COOH),Ag+ c(H+) CH COO=CH,COOAg(ag)K= c(CH COOAg) e(Ag).(CH,CoO-(Ag")= Kc(CH,CO0,由图可知pH=n时，c(CH,COOH)=c c(CH,COOAg) (CH,C0OAg,代入整理得c(Ag)=10mol/L.C项正 确；D.根据元素守恒，pH=10时溶液中c(Ag)十 c(CH COOAg)十c(AgOH)=0.08mol/L,D项错误；答案 选C。] 假期作业11 1.C2.D 3.C[A.CH COONH,能水解相互促进，促进水的电离，浓 度小的溶液水解程度大，故同温下，不同浓度的 CH COONH,溶液中水的电离程度不同，A错误；B.产生白 色沉淀说明存在C1,溶液变蓝说明存在CL2将I氧化为 I2,由于C12部分溶于水，故不能说明C12与水反应存在限 度，B错误；C.NaHA溶液的pH为5.2，说明HA的电离程 度大于共水解程度，则有K。>KK。尽故有K。· Ke>Km,C正确；D.NaS过量，可与CuSO,反应生成黑色 沉淀，不能说明存在沉淀转化，D错误：故选C。] 4.C[A.比较电离平衡常数，知酸性强弱关系：H2CO3> HClO>HCO,CO2通入到NaCIO溶液中发生反应：CO2+ HO+NaC1O一HClO+NaHCO3,A项错误；B.两者按物 69 -.--90= 质的量1：1混合，发生反应：NaOH+HS一NaHS+ H2O,溶液呈碱性，HS水解程度大于其电离程度，使水的 电离程度增大，B项错误：C.混合后，两者浓度仍然相等，设 为c,根据Na元素质量守恒得c(Na)=3c,根据S元素质 量守恒得c(S2-)十c(HS)十c(H,S)=2c,溶液中物料守恒 有：2c(Na)=3c(S2-)十3c(HS)+3c(H2S),电荷守恒有： c(Na)+c(H)=2c(S)+c(HS)+c(OH厂)，用物料守 恒与电荷守恒共同消除c(Na)后得：c(HS)+3c(H2S)+ 2c(H)=2c(OH)十c(S),C项正确；D.溶液的pH=7 时，溶质为NaHS和H2S,存在以下多个平衡体系：H2S H+HS,HS一H+S-,HS+HO一H2S+ OH,H2O-→H十OH,其中c(H+)=(OH)> c(S2-),根据电荷守恒：c(Na)十c(H+)=2c(S2-)十 c(HS)+c(OH)得c(Na+)>c(HS),故c(Na)> c(HS)>c(H+)=c(OH)>c(S),D项错误；故选C。] 5.C6.B 7.C[向盐酸中滴加水，盐酸被稀释浓度降低，溶液中 c(H)减小，由于溶液中存在水的电离平衡，水的离子积不 变，所以溶液中c(OH)会增大，A错误；当溶液pH=2时， c(H+)=0.01mol·L1,根据电荷守恒c(C1)+ c(CH COO)+c(OH)=c(H)+c(NH)可知： c(CI)+c(CH COO)+c(OH )-c(NH)=c(H)= 0.01mol·L1,所以c(C1)+c(CH,CO0)+c(OH)> 0.01mol·L,B错误；由于酸性：HC1>CH COOH, CH COOH是弱酸，所以将CH COONH,溶液滴加到盐酸 中，会发生反应：HCI+CH COONH一CH,COOH+ NH,CI,而NH不发生反应，仅有少量发生水解而消耗，且 在酸溶液中水解程度会减弱，因此实验②滴加过程中，溶液 中均存在c(CH,COO)<c(NH),C正确；滴定结束后，① 为稀盐酸，②中发生的反应HCI+CH COONH CH,COOH+NH,CI恰好完全，最终得到等浓度的 CH,COOH和NHCI混合溶液，①中HCI的浓度与②中 CH COOH浓度相等，由于酸电离产生H会抑制水的电 离，但醋酸是弱酸，其电离对水的电离的抑制作用远小于等 浓度的盐酸，且②溶液中还存在NH,CI会促进水的电离，故 滴定结束后，①中水的电离程度比②中小，D错误。] 8.CD[a点得到K,(H,A)=cH):cHA)=c() c(H,A) 102,b点得到Ke（H,A)=cH):cA-)=cH) c(HA 10,自线M表示pH与品长是 c(H,A),(A)pH=5时，代入电离平衡常数，比较离子 c(HA) 浓度大小。A.当纵坐标为0时，H2A以第一步电离为主，因 史《得记}-0或滑=0，测前者的氢店子浓度 大其pH值小，因此曲线M表示pH与gA,故 正确：B,a点得到K(H,A)=cH):HA)=c(H*) c(H2A)