题型02 化学反应速率及平衡图像问题的分析（期末真题汇编，湖南专用）高一化学下学期

**基本信息** 高一下化学期末试题汇编，聚焦化学反应速率与平衡图像分析，整合湖南多地期末真题，突出图像解读与实际应用能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|18题|化学反应速率计算、平衡状态判断、图像识别|以HI分解、草酸氧化等反应为背景，考查速率与平衡基本概念| |非选择题|10题|平衡移动、催化剂影响、能量变化、电化学|结合汽车尾气处理、CO2资源化等真实情境，设置数字化实验分析、平衡常数计算等梯度问题|

题型02 化学反应速率及平衡图像问题的分析 1．D 2．B 3．C 4．B 5．B 6．D 7．C 8．D 9．(1) (或二氧化碳) > (2) (3)ac (4) 正极 10．(1) (2) 320 (3)ac (4) 30% (5) 11．(1)BC (2) 1、2 75% B (3) 温度 10 (4) 浓度 5 12．(1) (2)ac (3) H2(g) 0.5 > 9:8 (4)2 13．(1)D (2) 263.99 (3)AC (4)放热 (5) > 0.225 0.5625(或56.25%) 14．(1)0.2 mol/(L·min) (2)AB (3)BD (4) 75% 1∶3 (5) 正 CH3OH-6e-＋H2O=CO2+6H＋ 15．B 16．C 17．C 18．(1)A (2) (3)0.2 (4)50% (5)B 19．(1)放热 (2) BC BD (3) 0.02 大于 (4) 20．(1) 吸热 28 (2) 正 C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O (3) 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1 5.56 0.08 使用催化剂 21．(1) -103.7 kJ∙mol-1 D (2) 0.075 mol∙L-1∙min-1 BC (3)BC (4) 950℃~1100℃时，反应Ⅰ占主导，速率增幅大，生成S2(g)多；1100℃~1150℃时反应Ⅱ占主导，速率增幅大，消耗S2(g)多 减小 22．(1) 放出 46 (2) 0.45 bc (3) 正极 23．(1) 2 (2)浸铋 (3) (4) 盐酸挥发加快、水解程度增大 液固比为时铋的浸出率高、节省盐酸和氯化钠溶液 (5)增大氯离子浓度，提高铋浸出率 24．(1) BD (2) AB 该温度时，以反应Ⅱ为主，压强对平衡移动无影响 (3) 增大 40% 25．(1)放热 (2) a > BD (3) 化学能转化为电能 A 还原 26．(1) (2) (3) ③、④ ⑤ ABD 27．(1)0.048mol·L-1·min-1 (2) K=[HCHO]/[CH3OH][O2] c (3) 吸热 虽然反应前氧气浓度下降，55℃以后双氧水受热开始分解产生氧气，导致氧气浓度增大 (4) c(HCOOH)或c(Na+)-c(HCOO-) = (5)取样，先加入NaOH溶液，使溶液pH≥7，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸，若出现砖红色的沉淀，证明含有醛基 28．(1) (2) 0.15 BD AD 答案第1页，共2页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 化学反应速率及平衡图像问题的分析 1．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)常用作有机反应中的还原剂，受热发生反应：。一定温度时，向密闭容器中充入，体系中与反应时间的关系如下图。 下列说法中，不正确的是 A．HI的还原性与-1价碘元素有关 B．时，反应达到了平衡状态 C．时，的转化率为 D．时， 【答案】D 【详解】A．-1价的碘为最低价具有强还原性，A正确； B．120min及以后HI浓度不再变化，则达平衡了，B正确；   C．如图40min时c(HI)=0.85mol/L，n=cV=0.85mol/L ×2L，则HI分解率为，C正确； D．20min时c(HI)=0.91mol/L，则HI的变化浓度为0.09mol/L，，D错误； 故选D。 2．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)酸性溶液与（草酸，一种弱酸）溶液反应过程中，含粒子的浓度随时间变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A．由图可知，能够氧化 B．，随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．内的平均反应速率： D．总反应为 【答案】B 【分析】约13min前，随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)；约13min后，随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大。 【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)， 所以Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A正确； B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)浓度增大，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，因此13min后反应速率会加快，B错误； C．内的平均反应速率，C正确； D．高锰酸根离子被还原为锰离子，H2C2O4被氧化为二氧化碳，H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，故总反应为，D正确； 答案选B。 3．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中，某一反应中、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为 B．时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡 C．若，则内的平均化学反应速率为 D．温度、体积不变，时刻充入使压强增大，正、逆反应速率都增大 【答案】C 【详解】A．由图象可以看出，反应中X物质的量减小，Y、Z的物质的量增多，则X为反应物，Y、Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，反应最后达到平衡状态，是可逆反应，则该反应的化学方程式为：2X⇌3Y+Z，故A错误； B．时，正、逆反应继续进行，且正、逆反应速率相等，反应达到化学平衡，是动态平衡，故B错误； C．若t=4，则0～t的X的化学反应速率v==，故C正确； D．温度、体积不变，t时刻充入1 mol He使压强增大，反应物和生成物的浓度不变，正、逆反应速率不变，故D错误； 答案选C。 4．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)利用浓度传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，在相同条件下研究催化剂i、ii对反应的影响，起始时容器中通入，已知各物质浓度随反应时间的部分变化曲线如图所示： 下列说法错误的是 A．由图像可知，催化剂i的催化效果更好 B．曲线a表示使用催化剂ii时，的浓度随时间t的变化曲线 C．使用催化剂ii时，内，的平均反应速率为 D．无催化剂时，增大反应容器的体积，反应中正、逆反应的速率均减小 【答案】B 【详解】A．由图可知，使用催化剂i时，反应速率最大，催化效果更好，A正确； B．曲线表示使用催化剂i时，的浓度随时间的变化曲线，此时和的物质的量浓度变化量之比与化学计量数之比相同，B错误； C．使用催化剂ii时，内，的平均反应速率为，C正确； D．无催化剂时，增大反应容器的体积，反应中正、逆反应的速率均减小，D正确； 答案选B。 5．(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)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：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分、的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是 A．时间段内，Y的平均反应速率为： B．如果反应能进行到底，反应结束时的M转化为Y C．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比一直为 D．反应①的活化能比反应②的活化能大 【答案】B 【分析】由图可知：M的起始浓度为0.5 mol/L，反应①的速率，反应②的速率(k1、k2为速率常数)，则同一反应体系中反应①、②的速率之比始终不变，所以Y、Z的浓度变化之比始终不变，①；②，则体系中始终有，由图可知：30 min时，c(Z)=0.125 mol/L，则，即反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比为，据此分析作答。 【详解】A．由分析可知，时间段内，Y的平均反应速率=，A项正确； B．反应若能进行到底时，，则c(Y)= ，反应结束时M转化为Y的转化率=，B项错误； C．根据分析可知，体系中Y和Z的浓度之比一直为，C项正确； D．由分析可知，30min时，反应生成Y的浓度为0.075 mol/L、Z的浓度为0.125 mol/L，可知反应①速率小于反应②的速率，则反应①的活化能比反应②的活化能大，D项正确； 答案选B。 6．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期末)某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)s时生成C的物质的量为1.2mol(反应物浓度变化如图所示)。下列说法正确的是 A．2s时，用A表示反应的瞬时速率为 B．b：c=1：6 C．图中m点达到了反应进行的限度 D．12s时容器内的压强为起始压强的 【答案】D 【分析】根据图像可知，在时，反应物A和B的浓度不变，达到平衡状态。根据反应消耗的量，A物质消耗，B物质消耗，时生成C的物质的量为，所以方程式为：。 【详解】A．时，A物质浓度减小了，其平均速率为：，不是瞬时速率，A错误； B．根据分析可知，，B错误； C．图中点是A和B的浓度相等，没有达到平衡，在时，反应物A和B的浓度不变，达到平衡状态，C错误； D．反应前气体的总物质的量为：，反应后气体的物质的量为：，，，产物总气体物质的量为：，时容器内的压强为起始压强的：，D正确； 故选D。 7．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)一定温度下，在一个10L恒容容器中通入X、Y发生反应。已知：X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法合理的是 A．当2v(X)=3v(Z)时，反应达到了平衡状态 B．平衡时Y的体积分数为45% C．平衡时总压强与起始时总压强之比为9：10 D．3min时，再充入等物质的量的X与Y，正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】C 【详解】A．对于可逆反应达平衡状态，正逆反应速率相等，仅给出2v(X)=3v(Z)，未明确指明是正反应速率与逆反应速率的关系，A项不符合题意； B．由图可知，平衡时n(X)=0.7mol，n(Y)=0.9mol，n(Z)=0.2mol，气体的体积分数等于物质的量分数。则平衡时Y的体积分数为＝50%，并非45%，B项不符合题意； C．根据理想气体状态方程pV = nRT（T、V恒定），压强之比等于物质的量之比。起始时n（起始）=1.0mol + 1.0mol=2.0mol，平衡时n（平衡）=0.7mol + 0.9mol+0.2mol = 1.8mol，则平衡时总压强与起始时总压强之比为1.8mol：2.0mol=9：10，C符合题意。 D．平衡时再加入反应物，加入的瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，在建立新的平衡的过程中正反应速率减小，逆反应速率增大，直到正、逆反应速率相等即达到新的化学平衡状态，D项不符合题意。 故答案选C。 8．(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)某新型催化剂能将汽车尾气中的NO、CO转化为两种无毒气体。T℃下，将0.4molNO和0.4molCO充入容积为2L的恒容密闭容器中(容器内装有该新型催化剂)，模拟汽车尾气转化，容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．两种无毒气体是NO2和CO2 B．当反应进行到第10min时，c(CO2) = 0.02mol·L-1 C．当反应进行到第5min时，v正(NO) = v逆(CO) D．若容器内气体的平均摩尔质量不变，则反应达到平衡状态 【答案】D 【详解】A．将NO、CO转化为2种无毒气体是氮气和二氧化碳，反应的化学方程式是，A错误； B．由图可知，反应开始至10min时，NO减少0.4mol-0.2mol=0.2mol，则CO2生成0.2mol， ，B错误； C．第5min时，反应未达平衡（10min 时NO物质的量才稳定，即平衡时刻），故正反应速率＞逆反应速率，C错误； D．反应物与生成物都是气体，反应前后气体的质量不变，但反应是物质的量减小的反应，故反应中平均摩尔质量在改变，当容器内气体的平均摩尔质量不变，反应达到化学平衡状态， D正确； 故选D。 9．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)Ⅰ．、CO是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟反应，一定温度下，在容积为1.0L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 (1)X代表的物质是______；点正反应速率______(填“>”“”或“”)逆反应速率。 (2)从反应开始至达到平衡时，_______。 (3)下列选项中，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 a．当气体总物质的量不再变化时 b．NO和CO的浓度之比保持不变 c． Ⅱ．环境保护越来越受到重视，被视为绿色电源的燃料电池备受瞩目，下图是一种氢氧燃料电池的结构示意图，总反应为(电解质溶液是稀硫酸)。 (4)催化剂电极d是_______(填“正极”或“负极”)，催化剂电极c上的反应为_______；假设电池的能量转化效率为，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______L。 【答案】(1) (或二氧化碳) > (2) (3)ac (4) 正极 【详解】（1）平衡时生成1.6molX，消耗的NO和CO均是1.6mol，根据方程式可知X代表的物质是；a点反应向正反应方向进行，则正反应速率大于逆反应速率； （2）从反应开始到平衡时，生成了，，，； （3）a．该反应过程中混合气体的总物质的量减小，所以当气体总物质的量不再变化时，反应达到平衡，a符合题意； b．在恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO发生反应，NO和CO的浓度之比是定值，NO和CO的浓度之比不变时，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意； c．不同物质表示的正、逆反应速率之比等于其化学计量数之比时说明反应达到平衡状态，NO的消耗速率表示的是正反应速率，的消耗速率表示的是逆反应速率，而且，符合化学计量数之比，c符合题意； 故选ac； （4）电子流入的一极是正极，由图可知，催化剂电极d为正极，催化剂电极c为负极，发生反应：；假设标准状况下氧气的体积为，电池放电时，每摩尔得到4mol电子，所以，解得。 10．(24-25高一下·湖南师范大学附属中学·期末)“一碳化学”是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物（如等）为原料合成一系列化工产品的化学。其中以作为化工原料的应用十分广泛。 Ⅰ．在一定温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 (1)已知：  ；    则反应的______。 (2)催化剂的选择是甲烷化技术的核心，在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率随温度变化的影响如图所示。 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是______，使用的合适温度约为______℃。 Ⅱ．以和为原料还可以制取甲醇。在恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的和，发生反应：。 (3)下列情形一定能说明上述反应已达到平衡状态的是______（填标号）。 a.的体积分数保持不变 b.四种气体的物质的量之比为 c.体系压强保持不变 d.消耗的同时生成 (4)若按物质的量充入和，现测得和的浓度随时间变化如图所示。 则从反应开始到达到平衡，氢气的平均反应速率______；达到平衡时，的体积百分数为______，容器内压强与起始压强之比为______。 Ⅲ．利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染，其工作原理如图所示。 (5)该微生物燃料电池正极反应式为______；电路中通过0.4mol电子时，有______L（标准状况下）生成。 【答案】(1) (2) 320 (3)ac (4) 30% (5) 【详解】（1）已知：①  ； ②  ； 根据盖斯定律，-（①+②）可得  。 （2）由图对比两种催化剂的催化性能可知，在较低温度下保持较好的催化性能，故工业上应选择的催化剂是，在320℃时的催化活性最强，此时的转化率达到最大，故使用的合适温度约为320℃。 （3）a．平衡体系中各组分的百分含量保持不变是平衡的重要标志之一，故的体积分数不再改变，说明反应达到平衡，a符合题意； b．平衡体系中各组分的百分含量保持不变，而不是相等或成比例，故四种气体的物质的量之比为，不能说明反应达到平衡，b不符合题意； c．分析反应可知，反应前后气体的体积发生改变，体系压强一直在变，故体系压强保持不变，说明反应达到平衡，c符合题意； d．消耗和生成均表示正反应，故每消耗的同时生成不能说明反应达到平衡，d不符合题意； 故答案为ac。 （4）根据图1可知，参加反应的n(CO2)=2.00mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L，根据反应方程式，反应的v(H2)=；依题意，可建立如下三段式： ，达到平衡时，的体积百分数为，反应达到平衡，压强之比等于物质的量之比，此时体系内压强与开始时的压强之比为； （5）根据装置图，X电极上转化成的化合价降低，发生还原反应，X作正极，电极反应式为；电极为负极，中C的平均化合价由0价升高为价，电极反应式为，建立关系式：，电路中通过0.4mol电子，有生成，标准状况下体积为2.24L。 11．(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)Ⅰ．（红棕色）和（无色）之间发生反应：。将一定量气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 (1)下列可以说明该反应达到平衡的是______（填标号）。 A． B．容器内气体的颜色不再变化 C．混合气体的压强不再变化 D． (2)在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入，c随时间的变化曲线如图所示。 ①1~4四个点中，的点有______。 ②反应进行到16min时，的转化率是______。 ③下列措施能使该反应速率加快的是______（填标号）。 A．增大容器体积    B．加入合适的催化剂    C．恒容条件下充入He Ⅱ．已知与硫酸的反应为。某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下，请回答下列问题。 实验序号 反应温度 加入溶液的体积 加入溶液的体积 加入水的体积 出现浑浊的时间 ℃ mL mL mL s ① 20 10 10 0 ② 40 10 0 ③ 20 5 10 (3)实验①②研究的是______对化学反应速率的影响，______。 (4)实验①③研究的是______对化学反应速率的影响，______。 【答案】(1)BC (2) 1、2 75% B (3) 温度 10 (4) 浓度 5 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比； 【详解】（1）A．，不能判断浓度是否再发生变化，反应不一定平衡，故不选A； B．容器内气体的颜色不再变化，说明NO2浓度不变，反应一定达到平衡状态，故选B； C．反应前后气体系数和不同，压强是变量，混合气体的压强不再变化，反应一定达到平衡状态，故选C； D．反应达到平衡，正逆反应速率比等于系数比，反应不平衡，故不选D； 故选BC； （2）①反应达到平衡，正逆反应速率相等，的点有1、2； ②反应进行到16min时，c(NO2)=0.06 mol·L-1，则c()减小0.03 mol·L-1，的转化率是=75%； ③A．增大容器体积，反应物浓度减小，反应速率减慢，故不选A； B．催化剂加快反应速率，加入合适的催化剂，反应速率加快，故选B； C．恒容条件下充入He，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选C； 故选B； （3）实验①②反应温度不同，研究的是温度对化学反应速率的影响，为了控制变量，溶液体积应当相同，故V1=10； （4）实验①③反应温度相同，变量为浓度，研究的是物质浓度对化学反应速率的影响，为了保证H2SO4浓度不变，溶液总体积不变，故V2=5。 12．(24-25高一下·湖南湘潭·期末)国家自然资源部于2025年4月10日发布公告，将高纯石英矿列为第174号矿种，此举在保障产业链安全，支撑高科技产业方面意义重大。请回答下列问题： (1)写出工业制粗硅的化学方程式：___________。 (2)三氯氢硅是(SiHCl3)是制造多晶硅的原料，制备原理之一：，其反应的能量变化如图所示。从能量变化角度分析，该反应与下列反应为同一类型的是___________(填序号)。 a．镁与盐酸反应        b．碳酸氢钠与盐酸反应 c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应    d．高温下碳与水蒸气发生置换反应 (3)一定条件下，在容积为0.5L的恒容容器中发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。 ①曲线B表示___________(填化学式)的物质的量变化。 ②计算在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。 ③保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则达到平衡所需要的时间___________(填“>”、“<”、“=”或“无法判断”)t1min。 ④已知：SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为___________。 (4)一种新型电池硅锰原电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+定向移动)，当电极上有87gMnO2参与反应时，理论上外电路转移___________mol电子。 【答案】(1) (2)ac (3) H2(g) 0.5 > 9:8 (4)2 【详解】（1）工业上用石英砂(SiO2)和C在高温下制备粗硅，反应的化学方程式为：； （2）由反应的能量变化图可知反应放热： a．镁与盐酸反应是放热反应； b．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应； c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应是放热反应； d．高温下碳与水蒸气发生置换反应是吸热反应； 符合题意的是ac； （3）①A的物质的量从0变化到1.6mol，则A代表SiHCl3(g)，t1时间内A和B的变化量之比=1.6:0.8=2:1，相同时间内变化量之比=计量数之比，则B代表H2(g)； ②，4min时，A和B物质的量相等，即2.0-2x=4x，解得x=，则3x=1，在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为=0.5mol·L-1·min-1； ③由图可知t1min后A和B的物质的量不再改变，则t1min时达到平衡，保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则反应速率减小，达到平衡所需要的时间>t1min； ④，SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则，a+2.0-0.4=3.2，a=1.6，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为(a+2.0):(a+1.6)=3.6:3.2=9:8； （4）正极：MnO2~Mn2+~2e-，87gMnO2的物质的量为1mol，则理论上外电路转移2mol电子。 13．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。根据所学知识，回答下列问题： I.理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。 (1)下列符合新能源标准的能源有_______(填标号)。 ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥海洋能⑦风能⑧氢能 A．①②③④ B．③④⑤⑥ C．④⑤⑥⑦ D．⑤⑥⑦⑧ (2)打火机使用的燃料一般是丁烷(C4H10)。已知：1mol下列分子解离成气态原子所吸收的能量如下表。 分子 C4H10(g) O2(g) H2O(g) CO2(g) 能量/kJ 5177.1 498 926 1606 CO2的电子式为_______；5.8g丁烷完全燃烧生成CO2和气态水时放出的热量为_______kJ。 Ⅱ.工业上用CO2与H2反应合成甲醇[反应为]。 (3)在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO2和H2发生反应，下列不能说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．混合气体的密度保持不变 B．H2的转化率保持不变 C．CO2的体积分数保持不变 D．CH3OH的物质的量浓度保持不变 (4)该反应进行过程中能量变化如图1所示，则该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。 (5)恒温条件下，在体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2，发生反应。反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化的关系如图2所示。 ①3min时的正反应速率_______(填“>”、“＜”或“=”)逆反应速率。 ②从反应开始到第10min，氢气的平均反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1。 ③反应达到平衡时，氢气的转化率为_______。 【答案】(1)D (2) 263.99 (3)AC (4)放热 (5) > 0.225 0.5625(或56.25%) 【详解】（1）理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点，与传统能源（煤、石油、天然气等）有本质区别，核能应用存在技术门槛和安全风险，故太阳能、海洋能、风能、氢能符合标准，选D。 （2）二氧化碳是共价化合物，其电子式为：。丁烷(完全燃烧)生成CO2和气态水的化学方程式为：，，丁烷的物质的量为，所以生成二氧化碳和气态水时放出的热量为：。 （3）A．该反应前后气体总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度一直保持不变，混合气体的密度保持不变不一定达到平衡状态，A符合题意； B．恒温恒容条件下，氢气的转化率保持不变时达到平衡状态，B不符合题意； C．恒温恒容条件下，反应物起始物质的量相等，设反应物的起始物质的量均为1mol，一段时间后CO2转化了xmol，转化可列出三段式：，二氧化碳的体积分数为：，二氧化碳的体积分数一直保持不变，二氧化碳的体积分数保持不变不一定达到平衡状态，C符合题意； D．恒温恒容条件下，甲醇的物质的量浓度保持不变时达到平衡状态，D不符合题意； 故选AC。 （4）由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应。 （5）①由图可知，3min后反应物浓度仍在减少，反应正向进行，故正反应速率>逆反应速率。 ②由图可知，10min达到平衡状态，可列出三段式：，从反应开始到第10min，氢气的平均反应速率。 ③由三段式可知，反应达到平衡时，氢气的转化率为：。 14．(24-25高一下·湖南岳阳华容县·期末)H2和CH3OH是重要的能源物质，也是重要的化工原料。为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，工业上通常用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2和2.0 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。 (1)0～3 min内用H2表示该反应的化学反应速率为___________。 (2)下列措施能提高该反应的化学反应速率的是___________。 A．升高温度 B．加入适宜的催化剂 C．扩大容器的体积 D．保持容器体积不变充入氦气 (3)能说明上述反应已达到平衡状态的是___________。 A．CO2、H2、CH3OH、H2O四种气体的物质的量浓度之比为1∶3∶1∶1 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．CO2的消耗速率与CH3OH的生成速率之比为1∶1 D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 (4)达到平衡时，CO2的转化率为___________，此时混合气体中H2和CH3OH的物质的量之比为___________。 (5)下图为甲醇(CH3OH)燃料电池的简易装置，图中b电极为___________极(填“正”或“负”)；a电极的电极反应式为___________。 【答案】(1)0.2 mol/(L·min) (2)AB (3)BD (4) 75% 1∶3 (5) 正 CH3OH-6e-＋H2O=CO2+6H＋ 【详解】（1）如图，量为，根据反应方程式，，，答案为：； （2）A．升高温度，增加活化分子百分数，有效碰撞增多，反应速率加快，故A正确； B．加入催化剂，降低活化能，提高反应速率，故B正确； C．扩大容器的体积，压强减小，反应速率减小，故C错误； D．保持容器体积不变充入氮气，压强增大，但反应物浓度不变，反应速率不变； 答案为：AB； （3）A．平衡时四种气体浓度保持不变，但不一定成比例，故A错误； B．该反应为分子数减少的反应，恒温恒容下，压强与物质的量成正比，压强不变时说明反应达到平衡状态，故B正确； C．的消耗速率与的生成速率均表示正反应速率，不能说明达平衡，故C错误； D．根据，由质量守恒定律气体质量m不变，分子数减少n在变，所以M为变量，当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 答案选：BD； （4）达到平衡时，，转化率；转化的氢气的物质的量为，剩余的，生成的物质的量为，此时混合气体中和的物质的量之比为，故答案为：75%、1:3； （5）如图，为原电池装置，有氧气参与的一极只能发生还原反应，电极b为正极，a电极反应式为。 15．(24-25高一下·湖南郴州·期末)在一定温度下，在刚性密闭容器中投入和，发生反应生成。测得各物质浓度与时间关系如图所示（提示：净反应速率等于正、逆反应速率之差）。下列说法不正确的是 A．a点：X的正反应速率大于逆反应速率 B．b点：净反应速率等于零，且此时容器内气体的压强与开始时的压强之比为 C．上述可逆反应中X、Z、Y的化学计量数之比为 D．该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时，Y的平衡转化率为 【答案】B 【分析】由图可知，反应中X、Y的浓度减小，Z的浓度增大，则X、Y是反应物，Z是生成物，由物质的量浓度的变化量之比等于化学计量数之比可知，反应的化学计量数之比为，反应的化学方程式为。 【详解】由图可知，a点时，反应未达到平衡，是平衡的形成过程，所以正反应速率大于逆反应速率，故A正确； B．由图可知，b点时，反应达到平衡，正、逆反应速率相等，所以净反应速率等于零；设容器体积为L，由相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比，有三段式可知，平衡时容器内气体的压强与开始时的比为：，故B错误； C．由分析可知，X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2，故C正确； D．由图可知，平衡时Y的浓度为，则Y的平衡转化率为，故D正确； 故答案为：B。 16．(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)关于可逆反应  ΔH<0，下列关于示意图的解释与图像相符的是 A．p2>p1 B．t1时刻改变的条件为升高温度 C．Y可表示平衡时CO(g)的质量分数 D．②表示加入了催化剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．p1时先达到平衡状态，反应速率快，故p2<p1，加压平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，A不符合题意； B．升高温度，正、逆反应速率都要增大，图像上表现为不连续，该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，B不符合题意； C．该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡时CO(g)的质量分数增大，C符合题意； D．加入催化剂反应速率加快，①表示加入了催化剂，D不符合题意； 故选C。 17．(24-25高一下·湖南长沙第二十一中学·期末)将0.20molA和0.10molB充入1L恒容密闭容器中发生反应：。反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。则第12min时改变的条件是    A．增大A的浓度 B．增大压强 C．升高温度 D．加入催化剂 【答案】C 【分析】由图可知第12min时改变的条件使反应物的浓度升高，所以平衡逆向移动。 【详解】A．增大A的浓度平衡应该正向移动，但图示逆向移动，A错误； B．增大压强平衡应该正向移动，但图示逆向移动，B错误； C．升高温度平衡逆向移动，C正确； D．加入催化剂可以改变反应速率但不影响平衡，D错误； 故选C。 18．(24-25高一下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)某温度下，在2 L恒容密闭容器中A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化曲线如图所示，t是到达平衡状态的时间。试回答： (1)该反应的反应物是___________。 (2)该反应的化学反应方程式为___________。 (3)若达到平衡状态的时间是2 min，B物质的平均反应速率为___________mol/(L•min)。 (4)达到平衡时，A的转化率为___________； (5)下列操作可以使该反应速率加快的是___________； A．再充入一定量He B．升高温度 C．再充入一定量 D．扩大容器体积 【答案】(1)A (2) (3)0.2 (4)50% (5)B 【分析】恒温恒容下，随着反应的进行，A的浓度降低，B、C浓度升高，故A为反应物，B、C为生成物。当反应时间为t时，A、B、C的浓度变化量分别为1.2mol/L、0.4mol/L、1.2mol/L，则反应速率之比为3:1:3。 【详解】（1）随着反应的进行，A的浓度降低，故A为反应物； （2）由上述分析可知v(A): v(B): v(C) =3:1:3，对于同一反应来说，各物质的速率之比等于计量数之比，故反应的化学方程式为； （3）由图可知，达到平衡时B的浓度变化量为0.4mol/L，故速率为； （4）由图可知达到平衡时，A反应掉了1.2mol/L，故转化率为； （5）A、恒容下通如He，不会影响体系中A、B、C的浓度，故反应速率不变，A错误； B、升高温度反应速率加快，B正确； C、恒容下通入与反应无关的气体，不会影响体系中A、B、C的浓度，故反应速率不变，C错误； D、扩大容器体积，会导致各组分浓度降低，反应速率减小，D错误； 故答案选B。 19．(24-25高一下·湖南宁远县第一中学·期末)科学家开发高效多功能催化剂，利用和制备，反应原理是。请回答下列问题： (1)已知上述反应过程中的能量变化如图1所示，则该反应是_______(填“吸热”或“放热)反应。    (2)在恒温恒容条件下充入和发生上述反应。 ①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。 A． B．键形成的同时，有键形成 C．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化 D．和的浓度之比为 ②其他条件相同，下列措施能提高生成速率的是_______(填标号)。 A．降低温度     B．再充入     C．充入     D．加入合适的催化剂 (3)在恒温条件下，向一容积为的恒容密闭容器中充入和，发生上述反应，测得气体总压强变化见图2。内，_______；内的_______(填“大于”、“小于”或“等于”)内的。    (4)—空气碱性燃料电池的能量转化率高达左右，同时可以减少二氧化碳的排放量，某甲烷燃料电池如图所示。放电时，电子由铂电极流出，经电流表流向石墨电极。    ①在铂电极附近充入的是_______(填“”或“空气”)。 ②石墨电极发生反应的电极反应式为_______。 【答案】(1)放热 (2) BC BD (3) 0.02 大于 (4) 【详解】（1）已知1mol CO2(g)和4mol H2(g)的总能量高于1mol CH4(g)和2mol H2O(g)的总能量，则该反应是放热反应；答案为：放热。 （2）①A．描述的都是正反应，不能判断是否达到平衡，A项不选； B．该键形成的同时，有键形成，则此时正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，B项选； C．建混合气体的平均摩尔质量为M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，C项选； D．CH4(g)和H2O(g)都是生成物，CH4(g)和H2O(g)的浓度之比始终为1：1，故CH4(g)和H2O(g)的浓度之比不随时间变化不能说明反应达到平衡状态，D项不选； 答案选BC。 ②A．降低温度，降低生成CH4(g)的速率，A项不符合题意； B．再充入CO，增大CO的浓度，能提高CH4(g)生成速率，B项符合题意； C．充入He，反应体系中各物质的浓度没有变化，生成CH4(g)的速率不变，C项不符合题意； D．加入合适的催化剂能加快反应速率，故能提高生成CH4(g)的速率，D项符合题意； 答案选BD。 （3） 设0~10min内消耗CO物质的量为xmol，则消耗H2物质的量为3xmol，生成CH4、H2O(g)物质的量依次为xmol、xmol，此时总的物质的量为4mo-2xmol，10min时气体的总压强为40kPa，在恒温恒容容器中气体的压强之比等于气体分子物质的量之比，则=，解得x=0.4，0~10min内v(CO)=0.02mol/(L∙min)；随着时间的推移，反应物浓度减小，化学反应速率减慢，0～5min内v(H2)大于5～10min内v(H2)； （4）放电时电子由铂极流出，经电流表流向石墨电极，则铂极为负极，C极为正极； ①Pt极为负极，Pt极上CH4发生失电子的氧化反应生成和H2O，故充入气体为甲烷。 ②石墨电极为正极，在石墨电极附近充入空气，空气中氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，。 20．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。 (1)硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示： 反应Ⅲ为___________(填“吸热”或“放热”)反应。1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出___________kJ的热量。 (2)乙醇(C2H5OH)应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。b极为电池的___________(填“正”或“负”)极；a极电极反应式为___________。 (3)在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO，0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ① 实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=___________；达平衡时各物质浓度关系式：___________(保留三位有效数字)。 ② 实验a中平衡时NO的物质的量为___________mol。 ③ 与实验b相比，实验c改变的条件是___________。 【答案】(1) 吸热 28 (2) 正 C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O (3) 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1 5.56 0.08 使用催化剂 【详解】（1）反应物总能量低于生成物的总能量时为吸热反应，则反应Ⅲ为吸热反应；根据图示可得1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出(238-210)kJ=28kJ的热量； （2）该燃料电池b极上通入空气，为正极，负极为乙醇，失去电子变为CO2，电解质可以传递O2-，电极反应式为C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O； （3）①设平衡时转化的NO为xmol，列三段式如下： 由压强之比等于物质的量之比得，解得 x=0.1mol，实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)== 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1；则达平衡时，c(CO)=0.03mol•L-1，c(NO)=0.01mol•L-1，c(CO2)=0.01mol•L-1，c(N2)=0.005mol•L-1，达平衡时各物质浓度关系式：5.56； ②设平衡时转化的NO为xmol，列三段式如下： 由压强之比等于物质的量之比得，解得 x=0.12mol，实验a中平衡时NO的物质的量为0.2mol-0.12mol=0.08mol； ③与实验b相比，实验c只是反应速率加快了，反应达平衡时总压强和总物质的量没有改变，改变的条件只能是使用催化剂。 21．(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)化学原理是高中的重要研究内容。 I .NH3和CO2是两种常见的无机物。尿素[CO(NH2)2]是首个由NH3和CO2两种无机物人工合成的有机物。 (1)在尿素合成塔中发生的两步反应依次为： ① (快反应)； ② (慢反应)； 则 _______， 下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号)； (2)T℃，在2L的密闭容器中，通入2 mol NH3和1 mol CO2，保持体积不变，发生反应，10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半，则： ①0~10min内，用NH3的浓度变化表示的平均反应速率_______。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)； A．n(CO2)：n(H2O)=1：2            B．尿素的质量不再发生变化 C．混合气体的密度不再发生变化 D．单位时间内，有2molO-H生成的同时有2mol C=O断裂 Ⅱ.H2S和CH4的重整制氢涉及如下反应： ① ② (3)一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S只发生反应①，经过相同时间，测得各容器中H2S的转化率与容器容积的关系如图所示，下列说法正确的是_______。 A．b、c点的Q=K B．正反应速率 C．a点所示条件下满足 D．在a点再通入H2S，平衡后H2S的转化率将增大 (4)在恒压100kPa按组成n(CH4)：n(H2S)：n(Ar)=1：1：4.7通入混合气体，反应相同时间后，H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图甲所示，测得平衡状态下S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。 [已知：S2的收率=n(S2中的硫原子)：n(投料中的硫原子)] ①在950℃至1150℃范围内，其他条件不变，随着温度升高，S2(g)的体积分数先增大而后减小，其原因可能是_______。 ②保持恒压100kPa和投料比n(CH4)：n(H2S)=1：1不变，不通入，则相同温度下H2S转化率_______(填“增大”或“减小”或“不变”)。 ③计算T1℃时反应①的平衡常数KP = _______(列计算式表示)。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 【答案】(1) -103.7 kJ∙mol-1 D (2) 0.075 mol∙L-1∙min-1 BC (3)BC (4) 950℃~1100℃时，反应Ⅰ占主导，速率增幅大，生成S2(g)多；1100℃~1150℃时反应Ⅱ占主导，速率增幅大，消耗S2(g)多 减小 【详解】（1）根据盖斯定律，反应①+反应②可得，=-103.7 kJ∙mol-1；第一步是放热反应，且是快反应，活化能较小，第二步是吸热反应，且是慢反应，活化能较大，总反应是放热反应，故符合的图像是D； （2）①10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半，恒温恒容，压强之比等于气体物质的量之比，列三段式：，可得，x=0.75，0~10min内，用NH3的浓度变化表示的平均反应速率=0.075 mol∙L-1∙min-1； ②A．某一时刻存在n(CO2)：n(H2O)=1：2，不能代表各物质的量不再变化，不能说明上述反应达到平衡状态，A错误； B．尿素的质量不再发生变化，说明尿素生成和消耗的量相等，能说明上述反应达到平衡状态，B正确； C．恒容条件，混合气体的密度不再发生变化，说明气体总质量不变，说明尿素质量不变，能说明上述反应达到平衡状态，C正确； D．单位时间内，有2molO-H生成的同时有2mol C=O断裂均代表正反应速率，不能说明上述反应达到平衡状态，D错误； 故选BC； （3）A．反应①气体分子数增多，压强越小，H2S的转化率越大，容器体积越小，压强越大，反应速率越大，达平衡所需时间越短，故a、b点为平衡点，c点为非平衡点，a、b点的Q=K，A选项错误； B．容器体积越小，压强越大，反应速率越大，故正反应速率a>c，B选项正确； C．a点为平衡点，故a点所示条件下满足，C选项正确； D．在a点再通入H2S，容器内压强增大，平衡后H2S的转化率将减小，D选项错误； 故答案选BC； （4）①在950℃至1150℃范围内，其他条件不变，随着温度升高，S2(g)的体积分数先增大而后减小，其原因可能是950℃~1100℃时，反应Ⅰ占主导，速率增幅大，生成S2(g)多；1100℃~1150℃时反应Ⅱ占主导，速率增幅大，消耗S2(g)多； ②保持恒压100kPa和投料比n(CH4)：n(H2S)=1：1不变，不通入，容器的体积减小，则平衡向左进行，相同温度下H2S转化率减小； ③T1℃时，H2S的转化率为32%，设起始投料H2S为1mol，CH4为1mol，Ar为4.7mol，则反应的H2S为0.32mol，剩余的H2S为0.68mol，S2和CS2中总的S原子为0.32mol，S2的收率为4%，S2为0.0064mol，约为0.006mol，则CS2为0.1536mol，CS2中C原子为0.1536mol，根据碳元素守恒，，则CH4为0.8464mol，根据氢元素守恒，，则H2为0.6272mol，约为0.6mol，体系总的物质的量约为7mol，恒压100kPa，反应Ⅰ的相对压力平衡常数为KP = =。 22．(24-25高一下·湖南郴州·期末)合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。请回答下列问题： (1)下图是合成氨反应能量变化示意图；反应中生成时________（填“吸收”或“放出”）的热量是________kJ。 (2)某实验小组模拟工业合成氨。恒温条件下，在2L密闭容器中按物质的量之比为的比例通入和发生反应，的物质的量浓度随时间变化如图所示： ①反应开始至2min时，用的浓度变化表示反应的平均速率为__________，此时容器内压强与反应前的压强之比为_________。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是________（填字母）。 a． b．断裂键的同时断裂键 c．反应体系压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变 (3)氨气燃料电池在实现能源转型和减少碳排放方面具有巨大的发展潜力。其中一种液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示（已知：a、b均为惰性电极，其中电池的总反应为：）。 ①b电极为_________（填“正极”或“负极”）。 ②消耗时，导线中通过电子的数目为________（设为阿伏加德罗常数的值）。 ③a电极上发生的电极反应式为_________。 【答案】(1) 放出 46 (2) 0.45 bc (3) 正极 【详解】（1）由图可知，生成2mol氨气时，反应物断裂共价键吸收的热量为946kJ+436kJ×3=2254kJ，生成物形成共价键放出的热量为391kJ×6=2346kJ，反应放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ，生成1mol氨气时，放出的热量为46kJ； （2）①由图可知，2min时，氮气的浓度变化量为0.3mol/L，可列出三段式：，氢气的浓度变化量为0.9mol/L，反应开始至2min时，用的浓度变化表示反应的平均速率为：，起始时总物质的量为：，2min时总物质的量为：，恒温恒容条件下气体物质的量之比等于压强之比，故此时容器内压强与反应前的压强之比为：2.8:4=7:10； ②a．由可得到，此时正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，a不符合题意； b．断裂键（消耗1molN2）的同时断裂键（消耗2molNH3），正逆反应速率相等，能说明达到平衡状态，b符合题意； c．反应前后气体分子数减少，恒温恒容条件下，体系压强保持不变时达到平衡状态，c符合题意； d．反应前后气体总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度一直保持不变，不能判断达到平衡状态，d不符合题意； 故选bc； （3）氨气燃料电池为原电池装置，电子由负极沿导线流向正极，故a电极为负极，氨气由A口通入，氨气失电子生成氮气，电极反应为：，N2从B口出；b电极为正极，氧气由C口通入，得电子生成氢氧根，电极式为：，KOH溶液从D口出。 ①根据分析，b电极为正极； ②氧气在正极的电极反应为：，消耗时，转移2mol电子，导线中通过电子的数目为2； ③a电极上发生的电极反应式为：。 23．(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)我国科学家研制出了无铅卤化物钙钛矿型异质晶体——和，是制备该晶体的铋源。以含铋废料(主要成分是铋的化合物，含少量，等)为原料制备BiOCl的简易流程如下： 请回答下列问题： (1)浸渣2含少量硫单质，浸液2为蓝色溶液，“浸铜”中生成硫单质的离子方程式为_____参与反应转移_____mol电子。 (2)已知浸液3的主要成分是。为了提高原料利用率，浸液4可循环用于_____(填“酸浸”“浸铜”或“浸铋”)工艺。 (3)利用浸液1可制备高纯度铁红，即向浸液1中加入过量氨水，经过滤，洗涤、灼烧得高纯度铁红。其中发生反应之一是，室温下，该反应的平衡常数K为_____(计算结果保留2位有效数字)。 已知：室温下，，。 (4)“浸铋”中，铋的浸出率与温度关系如图1所示。 ①温度高于时，铋的浸出率开始下降，其主要原因可能是_____(从两个角度解析)。 ②常温下，盐酸浓度一定时，液固比(盐酸和NaCl溶液组成的混合液质量与浸渣2的质量之比)与铋的浸出率的关系如表所示。 液固比 铋的浸出率 95.63 95.32 89.68 该工艺中，实际采用液固比为，其主要原因是_____。 (5)室温下，盐酸浓度一定时，液固比固定，铋的浸出率与溶液中的关系如图2所示。“浸铋”操作中加入NaCl的目的是_____。    【答案】(1) 2 (2)浸铋 (3) (4) 盐酸挥发加快、水解程度增大 液固比为时铋的浸出率高、节省盐酸和氯化钠溶液 (5)增大氯离子浓度，提高铋浸出率 【分析】含铋废料主要成分是铋的化合物，含少量，；用稀硫酸溶解，浸渣1中含铋的化合物和少量，浸渣1加二氧化锰和稀硫酸，被二氧化锰氧化为硫酸铜和S单质“浸铜”，浸渣2中含铋的化合物和少量S单质，浸渣2中加盐酸和氯化钠“浸铋”，浸液3主要成分是，浸液3加碳酸钠溶液“沉铋”得BiOCl. 【详解】（1）浸渣2含少量硫单质，浸液2为蓝色溶液，则“浸铜”中被二氧化锰氧化为硫酸铜和S单质，生成硫单质的离子方程式为；二氧化锰中锰元素化合价由+4降低为+2，参与反应转为电子。 （2）浸液4中有生成的NaCl和多余的HCl，为了提高原料利用率，浸液4可循环用于“浸铋”工艺。 （3）利用浸液1可制备高纯度铁红，即向浸液1中加入过量氨水，经过滤，洗涤、灼烧得高纯度铁红。其中发生反应之一是，室温下，该反应的平衡常数K= 。 （4）①温度高于时，盐酸挥发加快、铋离子水解程度增大，所以铋的浸出率开始下降。 ②液固比为时铋的浸出率高、节省盐酸和氯化钠溶液，所以实际采用液固比为。 （5）根据铋的浸出率与溶液中的关系如图，铋的浸出率随溶液中增大而最大，“浸铋”操作中加入NaCl的目的是增大，提高铋浸出率。 24．(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)为了有效减少碳排放，我们可利用CO2制备“合成气”(CO、H2)、甲醇、二甲醚等产品，进行资源化应用，用CO2合成二甲醚有两种工艺。 工艺一：涉及以下主要反应： Ⅰ.甲醇的合成：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　∆H1<0； Ⅱ.逆水汽变换：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　∆H2>0； Ⅲ.甲醇脱水：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)　∆H3>0。 工艺二：利用CO2直接加氢合成CH3OCH3(反应Ⅳ)。 (1)①反应Ⅳ的热化学方程式：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　∆H4=_______。(用上述反应的∆H表示)。 ②恒温恒容条件下，下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是_______(填字母)。 A．气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变 B．容器内压强不变 C．容器内气体密度不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变 (2)工艺一需先合成甲醇。在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CH3OH 的平衡产率随温度的变化关系如甲图所示，CO2的平衡转化率随温度的变化关系如乙图所示。 ①下列说法正确的是_______。 A．P1>P2>P3 B．为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压条件 C．一定温度、压强下，提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂 ②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。 (3)对于反应CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　∆H2>0，反应速率υ=υ正—υ逆=k正p(CO2)p(H2)—k逆p(CO)p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。 ①升高温度，k正—k逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②在T1、刚性容器条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：1投料，Kc=，反应达到平衡时CO2转化率为_______。 ③在T2、101kPa条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：1投料，CO2转化率为20％时，=，用气体分压表示的平衡常数Kp=_______。 【答案】(1) BD (2) AB 该温度时，以反应Ⅱ为主，压强对平衡移动无影响 (3) 增大 40% 【详解】（1）①根据盖斯定律：Ⅰ+Ⅲ得目标方程式，因此，反应Ⅳ的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ； ②A．根据质量守恒定律，气体物质中碳元素与氧元素的质量比始终不变，所以气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变不能说明反应达到平衡状态，故A错误； B．该反应是气体体积减小的反应，随着反应进行，容器内压强减小，当容器内压强不变，说明反应达到平衡状态，故B正确； C．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故C错误； D．，反应过程中气体的总质量不变，总的物质的量减小，M增大，故可以判断反应达到平衡状态，故D正确； 故答案为：BD。 （2）①A．合成甲醇的反应为气体分子总数减小的反应，逆水汽变换反应为气体分子总数不变的反应，因此压强增大，的平衡转化率升高，因此，压强的大小顺序为：，故B正确； B．根据上述分析可知，为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温、高压的反应条件，故C正确； C．催化剂对平衡移动无影响，使用催化剂不能提高的平衡转化率，故D错误； 故答案为：AB； ②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是：该温度时，以反应Ⅱ为主，压强对平衡移动无影响。 （3）①升高温度，反应向吸热方向进行，即正向进行，所以增大； ②设初始n(CO2)=1mol/L，，转化率为α，，Kc=，解得α=40%； ③设初始n(CO2)=1mol/L，，转化率为20%，，，其中p(CO2)= p(H2)= ，p(CO)= p(H2O)= ，即，平衡时v正=v逆，有k正= p(CO2)p(H2)=k逆p(CO)p(H2O)，则Kp=。 25．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)选择适当的催化剂在高温条件下可将汽车尾气中的、转化为无毒气体。已知反应原理为：。 回答下列问题： (1)已知断开中的化学键要吸收的能量，断开中的化学键要吸收的能量，形成中的化学键要释放出的能量，形成中的化学键要释放出的能量，则该反应属于___________反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)已知在一定温度下，向密闭容器中充入、、、发生上述反应，反应过程中各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示： ①表示的物质的量随时间变化的曲线为___________(填曲线字母)。 ②反应开始至，的平均反应速率为___________。 ③反应速率的大小：M点正反应的速率___________N点逆反应的速率(填“>”“<”或“=”)。 ④关于上述反应，下列叙述错误的是___________(填选项字母)。 A．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 B．升高温度可增大正反应的速率，降低逆反应的速率 C．平衡时充入使反应容器的压强增大，生成的反应速率不变 D．与的物质的量之比为，说明反应达到化学平衡 (3)可将上述反应设计成燃料电池，该电池的工作原理如图所示，电极a、b均为多孔性Pt电极。 ①该装置中的能量转化形式为___________。 ②该电池中电子的流动方向为___________。 A．由电极a经导线流向电极b B．由电极a经溶液流向电极b C．由电极b经导线流向电极a D．由电极b经溶液流向电极a ③该电池中电极b上发生___________反应(填“氧化”或“还原”)。 【答案】(1)放热 (2) a > BD (3) 化学能转化为电能 A 还原 【详解】（1）断开1mol NO中的化学键要吸收632kJ的能量，断开1mol CO中的化学键要吸收1072kJ的能量，形成1mol CO2中的化学键要释放出1500kJ的能量，形成1mol N2中的化学键要释放出946kJ的能量，则该反应吸收的总能量为2×632kJ+2×1072kJ=3408kJ，放出的总能量为2×1500kJ+1×946kJ=3946kJ，因此该反应为放热反应 （2）①化学方程式中只有N2的化学计量数不同于其他物质，因此曲线c表示N2的物质的量随时间的变化，推测出曲线a表示CO2的物质的量随时间的变化。 ②反应开始至5min，CO减少了0.4mol，因此CO平均反应速率为0.4mol÷2L÷5min=0.04mol⋅L−1⋅min−1 ③M点正反应的速率大于平衡时的正反应速率，平衡时正、逆反应速率相等，因此M点正反应的速率大于N点逆反应的速率。 ④通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度，A项正确；升高温度可同时增大正、逆反应的速率，B项错误；平衡时冲入He(g)使反应容器的压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，因此生成N2的反应速率不变，C项正确；N2与CO2开始时冲入的物质的量之比为1:2，反应生成的物质的量之比也为1:2，因此N2与CO2的物质的量之比为1:2不能说明反应达到化学平衡，D项错误。故选BD。 （3）①该装置中的能量转化形式为化学能转化为电能。 ②因为CO生成的产物为CO2，失去电子，所以a极是负极，所以该电池中电子的流动方向为由电极a经导线流向电极b。 ③该电池中电极b上发生还原反应 26．(24-25高一下·湖南长沙望城区第六中学·期末)CO2和H2合成甲烷有利于“碳达峰、碳中和”的目标实现。回答下列问题： (1)部分化学键的键能如下表所示： 化学键 C-H H-H H-O C=O 键能/kJmol1 413 436 463 745 则_____kJ·mol-1. (2)T℃时，将1molCO2(g)和4molH2(g)充入体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应_____。起始压强为p0kPa，10min末反应达到平衡状态，此时容器内的压强为起始压强的0.8倍。则010min内，CO2的平均反应速率为_____molL1min1；T℃时，该反应的压强平衡常数Kp=_____kPa2(用分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数。用含p0的代数式表示)。 (3)2021年9月24日，我国科学家发表文章介绍了在人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。CO2还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢主要反应有： I、 II、 当压强分别为p1、p2时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中CO2的平衡转化率和CH3OH、CO的选择性如图所示。[CH3OH(或CO)的选择性    则表示CO选择性和CO2平衡转化率的曲线分别为_____(选填①、②、③、④、⑤，下同)和_____；若在恒温恒压条件下只进行反应Ⅰ，能表示反应Ⅰ达到化学平衡状态的是_____。 A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．消耗CO2的速率等于生成的CH3OH速率 D．H2O(g)浓度保持不变 【答案】(1) (2) (3) ③、④ ⑤ ABD 【详解】（1）反应的焓变反应物的键能减去生成物的键能， （2）由题知，CO2和H2反应，生成CH4和H2O，反应的方程式为；设0~10min内，CO2转化的物质的量为xmol，由三段式，根据题意，x=0.5mol，故；； （3）反应Ⅰ是生成CH3OH的反应，该反应是放热反应，温度越高，平衡逆向移动，CH3OH的选择性越低，反应Ⅱ是生成的CO反应，该反应是吸热反应，温度越高，平衡正向移动，则CO的选择性越高，因此①、②表示CH3OH的选择性，③、④表示CO的选择性，⑤为CO2的平衡转化率曲线；A、根据质量守恒定律，同时由于反应Ⅰ正反应方向是气体化学计量数减小的反应，故恒压条件下混合气体的密度保持不变可说明反应达到平衡；B、气体质量保持不变，混合气体的平均相对分子质量保持不变也可说明反应达到平衡；C、消耗CO的速率和生成的CH3OH的速率对应的反应方向相同，不能作为判断标准；D、H2O浓度保持不变可说明反应达到平衡。 27．(24-25高一下·湖南长沙稻田中学·期末)研发CO2利用技术成为了研究热点，某科研团队采用一种类似“搭积木”的方式，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成，“积木”中涉及如下两个反应：①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)   ②CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)。完成下列填空： (1)一定温度下，往5L反应釜中充入1molCO2、3molH2，反应5min，气体总的物质的量减少了20%，则0~5min内，H2的平均反应速率v=_______。 (2)反应②的平衡表达式K=_______。将同体积的CH3OH(g)与O2(g)充入反应器中，当以下数值不变时，不能说明该反应达到平衡的是_______(选填序号)。 a.气体密度　　b.气体总压　　c.CH3OH与O2体积比　　d.O2的体积分数 (3)将同体积的CH3OH(g)与O2(g)充入反应器中，平衡时v正(O2)、c(O2)与温度的关系如图所示： 反应②为_______反应(选填：放热或吸热)。55~100℃时，O2的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是_______。 (4)反应②常会有副产物HCOOH产生，将NaOH溶液逐滴加入HCOOH溶液至恰好完全反应，溶液中存在：c(OH–)-c(H+)=_______。继续加入HCl溶液至中性，此时c(HCOOH)_______c(Cl–)(选填“>”“<”或“=”)。 (5)写出检验HCOOH中是否含醛基的实验方法_______。 【答案】(1)0.048mol·L-1·min-1 (2) K=[HCHO]/[CH3OH][O2] c (3) 吸热 虽然反应前氧气浓度下降，55℃以后双氧水受热开始分解产生氧气，导致氧气浓度增大 (4) c(HCOOH)或c(Na+)-c(HCOO-) = (5)取样，先加入NaOH溶液，使溶液pH≥7，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸，若出现砖红色的沉淀，证明含有醛基 【详解】（1）0~5min内，设转化的CO2的物质的量为x， 气体总的物质的量减少了20%,即得出x=,则H2的平均反应速率v==0.048mol·L-1·min-1; （2）①根据平衡常数的定义，得出平衡常数K= ②根据该方程式CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l) a.该反应有液体生成，当气体密度不变时，说明各组分的物质的量不再变化，该反应达到化学平衡状态; b.该反应为正反应为气体分子数减小的反应，当气体总压不变时，说明各组分的物质的量不再变化，该反应达到化学平衡状态; c.加入同体积的CH3OH(g)与O2(g)，即初始加入两者的物质的量相等，根据该反应方程式CH3OH和O2的化学计量数相等，即消耗两者的物质的量也相等，因此在反应过程中，CH3OH与O2体积比始终为1:1，不能说明该反应达到平衡状态； d.当O2的体积分数不变， v正(O2)= v逆(O2)，该反应达到平衡状态。 答案选c; （3）①将同体积的CH3OH(g)与O2(g)充入反应器中，根据图示，在55℃以前，100℃以后，随着温度升高，c(O2)减小，说明平衡正向移动，说明该反应为吸热反应。 ② 该反应为CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)，产物中有H2O2，不稳定，温度升高，会分解，该空答案为：虽然反应前氧气浓度下降，55℃以后双氧水受热开始分解产生氧气，导致氧气浓度增大； （4）①NaOH溶液逐滴加入HCOOH溶液至恰好完全反应，根据电荷守恒，可以得出c(H+)+ c(Na+)= c(OH–)+ c(HCOO-),根据物料守恒c(Na+)= c(C)，得出：c(Na+)= c(HCOO-)+ c(HCOOH)，因此c(OH–)-c(H+)= c(Na+)-c(HCOO-)= c(HCOOH)； ②继续加入HCl溶液至中性，c(H+)= c(OH–)根据电荷守恒，可以得出c(H+)+ c(Na+)= c(OH–)+ c(HCOO-)+ c(Cl–)，根据物料守恒c(Na+)= c(C)，得出：c(Na+)= c(HCOO-)+ c(HCOOH)说明c(Na+)= c(HCOO-)+ c(Cl–)= c(HCOO-)+ c(HCOOH)因此c(HCOOH)= c(Cl–); （5）由于HCOOH含有羧基，显酸性，在使用新制的Cu(OH)2悬浊液检验醛基之前，需要加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH值，故答案为：取样，先加入NaOH溶液，使溶液pH≥7，再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸，若出现砖红色的沉淀，证明含有醛基。 28．(24-25高一下·湖南常德汉寿县第一中学·期末)2020年，我国在联合国大会上明确提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。 (1)催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，已知和合成二甲醚()气体和水蒸气，放出的热量，该反应的热化学方程式为_________。 (2)催化加氢还能合成甲醇，在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。 ①在到时间段，_________。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填字母)。 A．反应中与的物质的量浓度相等时(即图中交叉点) B．容器内气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗，同时生成 D．的体积分数在混合气体中保持不变 ③下列措施能增大反应速率的是_________(填字母)。 A．升高温度        B．扩大容器体积 C．充入一定量氦气        D．加入催化剂 ④平衡时的物质的量为_________。 【答案】(1) (2) 0.15 BD AD 【详解】（1）的物质的量，0.1mol反应放出的热量，则2mol反应放出122.5kJ能量，反应的热化学方程式为 ； （2）①在到时间段，，由反应速率之比等于计量数之比，则3； ③A．由图可知反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1时，并未达到平衡状态，故A错误； B．因反应前后气体分子数不相等，则压强是一变量，当容器内气体的压强不随时间的变化而变化，说明达到平衡状态，故B正确； C．无论是否达到平衡状态，都存在单位时间内每消耗3molH2，同时生成1molH2O，故C错误； D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明达到平衡状态，故D正确； 故答案为：BD； ③A．升高温度能增大反应速率，A正确；         B．扩大容器体积，浓度减小，反应速率减小，B错误； C．由于体积不变，充入一定量氦气但浓度不变，反应速率不变，C错误；        D．加入催化剂可增大反应速率，D正确； 故选：AD； ④由图知平衡时n()=cV=0.75mol/L×2=1.5mol，则消耗的n()=3n()=3×1.5mol=4.5mol，平衡时的物质的量为6-4.5=1.5mol。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 化学反应速率及平衡图像问题的分析 1．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)常用作有机反应中的还原剂，受热发生反应：。一定温度时，向密闭容器中充入，体系中与反应时间的关系如下图。 下列说法中，不正确的是 A．HI的还原性与-1价碘元素有关 B．时，反应达到了平衡状态 C．时，的转化率为 D．时， 2．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)酸性溶液与（草酸，一种弱酸）溶液反应过程中，含粒子的浓度随时间变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A．由图可知，能够氧化 B．，随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．内的平均反应速率： D．总反应为 3．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中，某一反应中、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为 B．时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡 C．若，则内的平均化学反应速率为 D．温度、体积不变，时刻充入使压强增大，正、逆反应速率都增大 4．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)利用浓度传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，在相同条件下研究催化剂i、ii对反应的影响，起始时容器中通入，已知各物质浓度随反应时间的部分变化曲线如图所示： 下列说法错误的是 A．由图像可知，催化剂i的催化效果更好 B．曲线a表示使用催化剂ii时，的浓度随时间t的变化曲线 C．使用催化剂ii时，内，的平均反应速率为 D．无催化剂时，增大反应容器的体积，反应中正、逆反应的速率均减小 5．(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)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：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分、的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是 A．时间段内，Y的平均反应速率为： B．如果反应能进行到底，反应结束时的M转化为Y C．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比一直为 D．反应①的活化能比反应②的活化能大 6．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期末)某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)s时生成C的物质的量为1.2mol(反应物浓度变化如图所示)。下列说法正确的是 A．2s时，用A表示反应的瞬时速率为 B．b：c=1：6 C．图中m点达到了反应进行的限度 D．12s时容器内的压强为起始压强的 7．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)一定温度下，在一个10L恒容容器中通入X、Y发生反应。已知：X、Y、Z均为气体，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法合理的是 A．当2v(X)=3v(Z)时，反应达到了平衡状态 B．平衡时Y的体积分数为45% C．平衡时总压强与起始时总压强之比为9：10 D．3min时，再充入等物质的量的X与Y，正反应速率增大，逆反应速率减小 8．(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)某新型催化剂能将汽车尾气中的NO、CO转化为两种无毒气体。T℃下，将0.4molNO和0.4molCO充入容积为2L的恒容密闭容器中(容器内装有该新型催化剂)，模拟汽车尾气转化，容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．两种无毒气体是NO2和CO2 B．当反应进行到第10min时，c(CO2) = 0.02mol·L-1 C．当反应进行到第5min时，v正(NO) = v逆(CO) D．若容器内气体的平均摩尔质量不变，则反应达到平衡状态 9．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)Ⅰ．、CO是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟反应，一定温度下，在容积为1.0L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 (1)X代表的物质是______；点正反应速率______(填“>”“”或“”)逆反应速率。 (2)从反应开始至达到平衡时，_______。 (3)下列选项中，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 a．当气体总物质的量不再变化时 b．NO和CO的浓度之比保持不变 c． Ⅱ．环境保护越来越受到重视，被视为绿色电源的燃料电池备受瞩目，下图是一种氢氧燃料电池的结构示意图，总反应为(电解质溶液是稀硫酸)。 (4)催化剂电极d是_______(填“正极”或“负极”)，催化剂电极c上的反应为_______；假设电池的能量转化效率为，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______L。 10．(24-25高一下·湖南师范大学附属中学·期末)“一碳化学”是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物（如等）为原料合成一系列化工产品的化学。其中以作为化工原料的应用十分广泛。 Ⅰ．在一定温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 (1)已知：  ；    则反应的______。 (2)催化剂的选择是甲烷化技术的核心，在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率随温度变化的影响如图所示。 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是______，使用的合适温度约为______℃。 Ⅱ．以和为原料还可以制取甲醇。在恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的和，发生反应：。 (3)下列情形一定能说明上述反应已达到平衡状态的是______（填标号）。 a.的体积分数保持不变 b.四种气体的物质的量之比为 c.体系压强保持不变 d.消耗的同时生成 (4)若按物质的量充入和，现测得和的浓度随时间变化如图所示。 则从反应开始到达到平衡，氢气的平均反应速率______；达到平衡时，的体积百分数为______，容器内压强与起始压强之比为______。 Ⅲ．利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染，其工作原理如图所示。 (5)该微生物燃料电池正极反应式为______；电路中通过0.4mol电子时，有______L（标准状况下）生成。 11．(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)Ⅰ．（红棕色）和（无色）之间发生反应：。将一定量气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 (1)下列可以说明该反应达到平衡的是______（填标号）。 A． B．容器内气体的颜色不再变化 C．混合气体的压强不再变化 D． (2)在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入，c随时间的变化曲线如图所示。 ①1~4四个点中，的点有______。 ②反应进行到16min时，的转化率是______。 ③下列措施能使该反应速率加快的是______（填标号）。 A．增大容器体积    B．加入合适的催化剂    C．恒容条件下充入He Ⅱ．已知与硫酸的反应为。某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下，请回答下列问题。 实验序号 反应温度 加入溶液的体积 加入溶液的体积 加入水的体积 出现浑浊的时间 ℃ mL mL mL s ① 20 10 10 0 ② 40 10 0 ③ 20 5 10 (3)实验①②研究的是______对化学反应速率的影响，______。 (4)实验①③研究的是______对化学反应速率的影响，______。 12．(24-25高一下·湖南湘潭·期末)国家自然资源部于2025年4月10日发布公告，将高纯石英矿列为第174号矿种，此举在保障产业链安全，支撑高科技产业方面意义重大。请回答下列问题： (1)写出工业制粗硅的化学方程式：___________。 (2)三氯氢硅是(SiHCl3)是制造多晶硅的原料，制备原理之一：，其反应的能量变化如图所示。从能量变化角度分析，该反应与下列反应为同一类型的是___________(填序号)。 a．镁与盐酸反应        b．碳酸氢钠与盐酸反应 c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应    d．高温下碳与水蒸气发生置换反应 (3)一定条件下，在容积为0.5L的恒容容器中发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。 ①曲线B表示___________(填化学式)的物质的量变化。 ②计算在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。 ③保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则达到平衡所需要的时间___________(填“>”、“<”、“=”或“无法判断”)t1min。 ④已知：SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为___________。 (4)一种新型电池硅锰原电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+定向移动)，当电极上有87gMnO2参与反应时，理论上外电路转移___________mol电子。 13．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。根据所学知识，回答下列问题： I.理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。 (1)下列符合新能源标准的能源有_______(填标号)。 ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥海洋能⑦风能⑧氢能 A．①②③④ B．③④⑤⑥ C．④⑤⑥⑦ D．⑤⑥⑦⑧ (2)打火机使用的燃料一般是丁烷(C4H10)。已知：1mol下列分子解离成气态原子所吸收的能量如下表。 分子 C4H10(g) O2(g) H2O(g) CO2(g) 能量/kJ 5177.1 498 926 1606 CO2的电子式为_______；5.8g丁烷完全燃烧生成CO2和气态水时放出的热量为_______kJ。 Ⅱ.工业上用CO2与H2反应合成甲醇[反应为]。 (3)在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO2和H2发生反应，下列不能说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．混合气体的密度保持不变 B．H2的转化率保持不变 C．CO2的体积分数保持不变 D．CH3OH的物质的量浓度保持不变 (4)该反应进行过程中能量变化如图1所示，则该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。 (5)恒温条件下，在体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2，发生反应。反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化的关系如图2所示。 ①3min时的正反应速率_______(填“>”、“＜”或“=”)逆反应速率。 ②从反应开始到第10min，氢气的平均反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1。 ③反应达到平衡时，氢气的转化率为_______。 14．(24-25高一下·湖南岳阳华容县·期末)H2和CH3OH是重要的能源物质，也是重要的化工原料。为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，工业上通常用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2和2.0 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。 (1)0～3 min内用H2表示该反应的化学反应速率为___________。 (2)下列措施能提高该反应的化学反应速率的是___________。 A．升高温度 B．加入适宜的催化剂 C．扩大容器的体积 D．保持容器体积不变充入氦气 (3)能说明上述反应已达到平衡状态的是___________。 A．CO2、H2、CH3OH、H2O四种气体的物质的量浓度之比为1∶3∶1∶1 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．CO2的消耗速率与CH3OH的生成速率之比为1∶1 D．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 (4)达到平衡时，CO2的转化率为___________，此时混合气体中H2和CH3OH的物质的量之比为___________。 (5)下图为甲醇(CH3OH)燃料电池的简易装置，图中b电极为___________极(填“正”或“负”)；a电极的电极反应式为___________。 15．(24-25高一下·湖南郴州·期末)在一定温度下，在刚性密闭容器中投入和，发生反应生成。测得各物质浓度与时间关系如图所示（提示：净反应速率等于正、逆反应速率之差）。下列说法不正确的是 A．a点：X的正反应速率大于逆反应速率 B．b点：净反应速率等于零，且此时容器内气体的压强与开始时的压强之比为 C．上述可逆反应中X、Z、Y的化学计量数之比为 D．该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时，Y的平衡转化率为 16．(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)关于可逆反应  ΔH<0，下列关于示意图的解释与图像相符的是 A．p2>p1 B．t1时刻改变的条件为升高温度 C．Y可表示平衡时CO(g)的质量分数 D．②表示加入了催化剂 A．A B．B C．C D．D 17．(24-25高一下·湖南长沙第二十一中学·期末)将0.20molA和0.10molB充入1L恒容密闭容器中发生反应：。反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。则第12min时改变的条件是    A．增大A的浓度 B．增大压强 C．升高温度 D．加入催化剂 18．(24-25高一下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)某温度下，在2 L恒容密闭容器中A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化曲线如图所示，t是到达平衡状态的时间。试回答： (1)该反应的反应物是___________。 (2)该反应的化学反应方程式为___________。 (3)若达到平衡状态的时间是2 min，B物质的平均反应速率为___________mol/(L•min)。 (4)达到平衡时，A的转化率为___________； (5)下列操作可以使该反应速率加快的是___________； A．再充入一定量He B．升高温度 C．再充入一定量 D．扩大容器体积 19．(24-25高一下·湖南宁远县第一中学·期末)科学家开发高效多功能催化剂，利用和制备，反应原理是。请回答下列问题： (1)已知上述反应过程中的能量变化如图1所示，则该反应是_______(填“吸热”或“放热)反应。    (2)在恒温恒容条件下充入和发生上述反应。 ①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。 A． B．键形成的同时，有键形成 C．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化 D．和的浓度之比为 ②其他条件相同，下列措施能提高生成速率的是_______(填标号)。 A．降低温度     B．再充入     C．充入     D．加入合适的催化剂 (3)在恒温条件下，向一容积为的恒容密闭容器中充入和，发生上述反应，测得气体总压强变化见图2。内，_______；内的_______(填“大于”、“小于”或“等于”)内的。    (4)—空气碱性燃料电池的能量转化率高达左右，同时可以减少二氧化碳的排放量，某甲烷燃料电池如图所示。放电时，电子由铂电极流出，经电流表流向石墨电极。    ①在铂电极附近充入的是_______(填“”或“空气”)。 ②石墨电极发生反应的电极反应式为_______。 20．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。 (1)硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示： 反应Ⅲ为___________(填“吸热”或“放热”)反应。1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出___________kJ的热量。 (2)乙醇(C2H5OH)应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。b极为电池的___________(填“正”或“负”)极；a极电极反应式为___________。 (3)在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO，0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ① 实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=___________；达平衡时各物质浓度关系式：___________(保留三位有效数字)。 ② 实验a中平衡时NO的物质的量为___________mol。 ③ 与实验b相比，实验c改变的条件是___________。 21．(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)化学原理是高中的重要研究内容。 I .NH3和CO2是两种常见的无机物。尿素[CO(NH2)2]是首个由NH3和CO2两种无机物人工合成的有机物。 (1)在尿素合成塔中发生的两步反应依次为： ① (快反应)； ② (慢反应)； 则 _______， 下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号)； (2)T℃，在2L的密闭容器中，通入2 mol NH3和1 mol CO2，保持体积不变，发生反应，10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半，则： ①0~10min内，用NH3的浓度变化表示的平均反应速率_______。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)； A．n(CO2)：n(H2O)=1：2            B．尿素的质量不再发生变化 C．混合气体的密度不再发生变化 D．单位时间内，有2molO-H生成的同时有2mol C=O断裂 Ⅱ.H2S和CH4的重整制氢涉及如下反应： ① ② (3)一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S只发生反应①，经过相同时间，测得各容器中H2S的转化率与容器容积的关系如图所示，下列说法正确的是_______。 A．b、c点的Q=K B．正反应速率 C．a点所示条件下满足 D．在a点再通入H2S，平衡后H2S的转化率将增大 (4)在恒压100kPa按组成n(CH4)：n(H2S)：n(Ar)=1：1：4.7通入混合气体，反应相同时间后，H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图甲所示，测得平衡状态下S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。 [已知：S2的收率=n(S2中的硫原子)：n(投料中的硫原子)] ①在950℃至1150℃范围内，其他条件不变，随着温度升高，S2(g)的体积分数先增大而后减小，其原因可能是_______。 ②保持恒压100kPa和投料比n(CH4)：n(H2S)=1：1不变，不通入，则相同温度下H2S转化率_______(填“增大”或“减小”或“不变”)。 ③计算T1℃时反应①的平衡常数KP = _______(列计算式表示)。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 22．(24-25高一下·湖南郴州·期末)合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。请回答下列问题： (1)下图是合成氨反应能量变化示意图；反应中生成时________（填“吸收”或“放出”）的热量是________kJ。 (2)某实验小组模拟工业合成氨。恒温条件下，在2L密闭容器中按物质的量之比为的比例通入和发生反应，的物质的量浓度随时间变化如图所示： ①反应开始至2min时，用的浓度变化表示反应的平均速率为__________，此时容器内压强与反应前的压强之比为_________。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是________（填字母）。 a． b．断裂键的同时断裂键 c．反应体系压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变 (3)氨气燃料电池在实现能源转型和减少碳排放方面具有巨大的发展潜力。其中一种液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示（已知：a、b均为惰性电极，其中电池的总反应为：）。 ①b电极为_________（填“正极”或“负极”）。 ②消耗时，导线中通过电子的数目为________（设为阿伏加德罗常数的值）。 ③a电极上发生的电极反应式为_________。 23．(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)我国科学家研制出了无铅卤化物钙钛矿型异质晶体——和，是制备该晶体的铋源。以含铋废料(主要成分是铋的化合物，含少量，等)为原料制备BiOCl的简易流程如下： 请回答下列问题： (1)浸渣2含少量硫单质，浸液2为蓝色溶液，“浸铜”中生成硫单质的离子方程式为_____参与反应转移_____mol电子。 (2)已知浸液3的主要成分是。为了提高原料利用率，浸液4可循环用于_____(填“酸浸”“浸铜”或“浸铋”)工艺。 (3)利用浸液1可制备高纯度铁红，即向浸液1中加入过量氨水，经过滤，洗涤、灼烧得高纯度铁红。其中发生反应之一是，室温下，该反应的平衡常数K为_____(计算结果保留2位有效数字)。 已知：室温下，，。 (4)“浸铋”中，铋的浸出率与温度关系如图1所示。 ①温度高于时，铋的浸出率开始下降，其主要原因可能是_____(从两个角度解析)。 ②常温下，盐酸浓度一定时，液固比(盐酸和NaCl溶液组成的混合液质量与浸渣2的质量之比)与铋的浸出率的关系如表所示。 液固比 铋的浸出率 95.63 95.32 89.68 该工艺中，实际采用液固比为，其主要原因是_____。 (5)室温下，盐酸浓度一定时，液固比固定，铋的浸出率与溶液中的关系如图2所示。“浸铋”操作中加入NaCl的目的是_____。    24．(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)为了有效减少碳排放，我们可利用CO2制备“合成气”(CO、H2)、甲醇、二甲醚等产品，进行资源化应用，用CO2合成二甲醚有两种工艺。 工艺一：涉及以下主要反应： Ⅰ.甲醇的合成：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　∆H1<0； Ⅱ.逆水汽变换：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　∆H2>0； Ⅲ.甲醇脱水：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)　∆H3>0。 工艺二：利用CO2直接加氢合成CH3OCH3(反应Ⅳ)。 (1)①反应Ⅳ的热化学方程式：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　∆H4=_______。(用上述反应的∆H表示)。 ②恒温恒容条件下，下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是_______(填字母)。 A．气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变 B．容器内压强不变 C．容器内气体密度不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变 (2)工艺一需先合成甲醇。在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CH3OH 的平衡产率随温度的变化关系如甲图所示，CO2的平衡转化率随温度的变化关系如乙图所示。 ①下列说法正确的是_______。 A．P1>P2>P3 B．为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压条件 C．一定温度、压强下，提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂 ②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。 (3)对于反应CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)　∆H2>0，反应速率υ=υ正—υ逆=k正p(CO2)p(H2)—k逆p(CO)p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。 ①升高温度，k正—k逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②在T1、刚性容器条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：1投料，Kc=，反应达到平衡时CO2转化率为_______。 ③在T2、101kPa条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：1投料，CO2转化率为20％时，=，用气体分压表示的平衡常数Kp=_______。 25．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)选择适当的催化剂在高温条件下可将汽车尾气中的、转化为无毒气体。已知反应原理为：。 回答下列问题： (1)已知断开中的化学键要吸收的能量，断开中的化学键要吸收的能量，形成中的化学键要释放出的能量，形成中的化学键要释放出的能量，则该反应属于___________反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)已知在一定温度下，向密闭容器中充入、、、发生上述反应，反应过程中各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示： ①表示的物质的量随时间变化的曲线为___________(填曲线字母)。 ②反应开始至，的平均反应速率为___________。 ③反应速率的大小：M点正反应的速率___________N点逆反应的速率(填“>”“<”或“=”)。 ④关于上述反应，下列叙述错误的是___________(填选项字母)。 A．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 B．升高温度可增大正反应的速率，降低逆反应的速率 C．平衡时充入使反应容器的压强增大，生成的反应速率不变 D．与的物质的量之比为，说明反应达到化学平衡 (3)可将上述反应设计成燃料电池，该电池的工作原理如图所示，电极a、b均为多孔性Pt电极。 ①该装置中的能量转化形式为___________。 ②该电池中电子的流动方向为___________。 A．由电极a经导线流向电极b B．由电极a经溶液流向电极b C．由电极b经导线流向电极a D．由电极b经溶液流向电极a ③该电池中电极b上发生___________反应(填“氧化”或“还原”)。 26．(24-25高一下·湖南长沙望城区第六中学·期末)CO2和H2合成甲烷有利于“碳达峰、碳中和”的目标实现。回答下列问题： (1)部分化学键的键能如下表所示： 化学键 C-H H-H H-O C=O 键能/kJmol1 413 436 463 745 则_____kJ·mol-1. (2)T℃时，将1molCO2(g)和4molH2(g)充入体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应_____。起始压强为p0kPa，10min末反应达到平衡状态，此时容器内的压强为起始压强的0.8倍。则010min内，CO2的平均反应速率为_____molL1min1；T℃时，该反应的压强平衡常数Kp=_____kPa2(用分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数。用含p0的代数式表示)。 (3)2021年9月24日，我国科学家发表文章介绍了在人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。CO2还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢主要反应有： I、 II、 当压强分别为p1、p2时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中CO2的平衡转化率和CH3OH、CO的选择性如图所示。[CH3OH(或CO)的选择性    则表示CO选择性和CO2平衡转化率的曲线分别为_____(选填①、②、③、④、⑤，下同)和_____；若在恒温恒压条件下只进行反应Ⅰ，能表示反应Ⅰ达到化学平衡状态的是_____。 A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．消耗CO2的速率等于生成的CH3OH速率 D．H2O(g)浓度保持不变 27．(24-25高一下·湖南长沙稻田中学·期末)研发CO2利用技术成为了研究热点，某科研团队采用一种类似“搭积木”的方式，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成，“积木”中涉及如下两个反应：①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)   ②CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)。完成下列填空： (1)一定温度下，往5L反应釜中充入1molCO2、3molH2，反应5min，气体总的物质的量减少了20%，则0~5min内，H2的平均反应速率v=_______。 (2)反应②的平衡表达式K=_______。将同体积的CH3OH(g)与O2(g)充入反应器中，当以下数值不变时，不能说明该反应达到平衡的是_______(选填序号)。 a.气体密度　　b.气体总压　　c.CH3OH与O2体积比　　d.O2的体积分数 (3)将同体积的CH3OH(g)与O2(g)充入反应器中，平衡时v正(O2)、c(O2)与温度的关系如图所示： 反应②为_______反应(选填：放热或吸热)。55~100℃时，O2的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是_______。 (4)反应②常会有副产物HCOOH产生，将NaOH溶液逐滴加入HCOOH溶液至恰好完全反应，溶液中存在：c(OH–)-c(H+)=_______。继续加入HCl溶液至中性，此时c(HCOOH)_______c(Cl–)(选填“>”“<”或“=”)。 (5)写出检验HCOOH中是否含醛基的实验方法_______。 28．(24-25高一下·湖南常德汉寿县第一中学·期末)2020年，我国在联合国大会上明确提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。 (1)催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，已知和合成二甲醚()气体和水蒸气，放出的热量，该反应的热化学方程式为_________。 (2)催化加氢还能合成甲醇，在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。 ①在到时间段，_________。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填字母)。 A．反应中与的物质的量浓度相等时(即图中交叉点) B．容器内气体的压强不随时间的变化而变化 C．单位时间内每消耗，同时生成 D．的体积分数在混合气体中保持不变 ③下列措施能增大反应速率的是_________(填字母)。 A．升高温度        B．扩大容器体积 C．充入一定量氦气        D．加入催化剂 ④平衡时的物质的量为_________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $