高中化学单元测试——第二章化学反应速率与化学平衡（较难版01）

**基本信息** 本单元卷聚焦化学反应速率与化学平衡，通过工业合成氨、汽车尾气处理等真实情境，以梯度化问题设计覆盖核心知识点，适配单元复习，助力化学观念与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14题/42分|反应速率影响因素（如第1题粉碎煤）、化学平衡状态判断（如第4题浓度不变）、平衡常数（如第5题汽车尾气反应）|结合工业情境（如第8题合成氨流程），考察碰撞理论（第6题）等基础概念| |解答题|4题/58分|实验探究（第15题KMnO4与草酸反应速率）、平衡计算（第16题NO2与SO2反应）、热化学与平衡移动（第17题乙烯制备）|注重图表分析（如第17题转化率-温度图），体现科学探究与实践，如第15题通过对比实验验证催化剂作用|

高中化学单元测试 —— 第二章 化学反应速率与化学平衡 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列措施不能增大化学反应速率的是 A．燃煤时，将块状煤粉碎 B．溶液与溶液反应时，增大压强 C．氮气与氢气合成时，适当升高温度 D．双氧水分解制时，加入几滴溶液 2．（本题3分）水是生命之源，下列有关水的说法正确的是 A．点燃条件下氢气与氧气反应生成水的过程不自发 B．常温下冰融化成水是自发放热过程 C．液态水转化为水蒸气是熵增过程 D．电解水生成氢气和氧气是自发熵增过程 3．（本题3分）一定温度下，在某一密闭容器中发生反应3Cl2(g)+2NH3(g)6HCl(g)+N2(g)，在不同条件下，下列反应速率最快的是 A．v(Cl2) =0.6mol·L-1·min-1 B．v(NH3) =0.05mol·L-1·s-1 C．v(HCl) =0.15mol·L-1·min-1 D．v(N2) =0.1mol·L-1·s-1 4．（本题3分）一定温度下，在恒容、密闭容器中发生反应：。当、、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．该反应已达到化学平衡状态 B．正、逆反应速率相等且等于零 C．和全部转化为和 D．、、、的浓度一定相等 5．（本题3分）汽车尾气在稀土催化剂作用下通过反应实现转化。下列说法正确的是 A．该反应 B．反应的平衡常数可表示为 C．其他条件相同，越大，的平衡转化率越大 D．其他条件相同，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 6．（本题3分）下列关于碰撞理论的说法正确的是 A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 B．增大反应物的浓度，可增大单位体积内活化分子百分数，反应速率增大 C．压缩体积增大体系压强，可增加活化分子百分数，反应速率增大 D．加入催化剂，可增大单位体积内活化分子百分数，反应速率增大 7．（本题3分）溶液中存在平衡：，实验表明，水浴加热氯化铜稀溶液，蓝绿色转化为黄绿色，下列有关说法错误的是 A．反应的 B．常温下，向氯化铜稀溶液中加入NaCl固体，溶液变为黄绿色 C．常温下，向氯化铜浓溶液中加入固体，溶液变为蓝绿色 D．常温下，稀释溶液，平衡向右移动 8．（本题3分）合成氨是人类科学技术的重大突破，反应原理为  ，工业合成氨的简化流程如图所示： 下列说法错误的是 A．净化的目的是防止催化剂中毒 B．提高原料气中比例，平衡时的体积分数一定会提高 C．③中采用500℃，综合考虑了反应速率、平衡转化率以及催化剂活性 D．采用更高压强虽可提高反应速率和平衡转化率，但成本更高 9．（本题3分）利用“(橙色)(黄色)”研究温度、浓度对化学平衡的影响，进行如图实验。已知：微热试管a中溶液，黄色加深。下列说法错误的是 A．反应的△H>0 B．试管b加水后，溶液的pH减小 C．室温下，试管c比试管b黄色更深，但该反应的平衡常数不变 D．试管d比试管b橙色更深，原因是增大 10．（本题3分）某密闭容器中充入等物质的量的A(g)和B(g)发生反应。A(g)+B(g) ⇌2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是 A．8min时反应达到平衡状态 B．30min改变的条件是扩大容器体积，平衡常数变大 C．若40min改变的条件是升高温度，则该反应的△H<0 D．20min时，C的反应速率为0.1mol·L-1·min-1 11．（本题3分）一定温度下，在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)。 编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol 达到平衡所需时间/s PCl5(g) PCl3(g) Cl2(g) Ⅰ 320 0.40 0.10 0.10 t1 Ⅱ 320 0.80 t2 Ⅲ 410 0.40 0.15 0.15 t3 下列说法正确的是 A．平衡常数K：容器Ⅱ>容器Ⅲ B．该反应正反应为放热反应 C．反应到达平衡时，容器Ⅰ中的平均速率为v(PCl5)=0.1/t1 mol·L-1·s-1 D．起始时向容器Ⅲ中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 mol和Cl2 0.10 mol，则反应将向逆反应方向进行 12．（本题3分）合成气的一种制备原理为，在合金催化下，甲烷脱氢阶段的反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)，下列正确的是 A．在合金催化下，该历程中最大能垒(活化能)为 B．脱氢阶段既存在非极性键断裂又存在极性键断裂 C．反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．在合金催化下，该历程中决速步骤的化学方程式为 13．（本题3分）一定量CO2与足量C在体积可变的恒压密闭容器中发生反应，平衡时体系中气体的体积分数与温度的关系如图所示，下列说法不正确的是 A．550℃时的ν逆小于925℃时的ν逆 B．650℃时，反应达到平衡后，CO2的转化率为25% C．T℃时，若向平衡体系内充入惰性气体，化学平衡将正向移动 D．由图中数据分析可得，该反应为放热反应 14．（本题3分）催化重整制的主要反应为： Ⅰ：   Ⅱ：   将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，若仅考虑上述反应，转化率、氢酸比与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为 B．700℃时，出口气中 C．600℃后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度减小 D．为提高氢气产量，该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂 二、解答题 15．（本题14分）某兴趣小组同学设计实验探究溶液与草酸()溶液的反应及其反应速率，实验过程如下： 装置 序号 试剂A 溶液褪色所需的时间 ① 2mL 0.1溶液 2mL 4溶液 45s ② 2mL 0.2溶液 2mL 4溶液 27s ③ 2mL 0.1溶液 2mL 2溶液 63s (1)实验时需要配制100mL 0.1溶液，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、___________。 (2)实验过程中观察到溶液中产生气泡，该气体的主要成分是___________。 (3)对比实验①③或___________，可以得出结论：___________。 (4)甲同学发现实验过程中溶液褪色先慢后快，经查阅资料知道对该反应起催化作用，该同学设计如下实验证明： 取2mL 0.1溶液和2mL 4溶液于试管中，再加入少量的___________，滴加___________，记录溶液褪色所需的时间。 (5)乙同学为了更好地观察溶液褪色的快慢，将实验中溶液的体积增大至4mL，并改变了试剂的滴加顺序(如图1所示)，同时用色度计测定反应过程中溶液的透光率(溶液浓度越大，透光率越小)。实验结果如图2所示： 实验中发现溶液的褪色经历了紫红色→棕黄色→无色几个阶段。 经查阅资料得知： i．与反应，先缓慢自分解为； ii．能发生反应：(棕黄色)； iii．易分解为和。 ①由图2可得出结论：改变试剂的滴加顺序后，的浓度越小，___________。 ②根据以上结论分析，其他条件不变，如果适当升高酸性溶液的pH，溶液的透光率达到100%所需的时间会___________。(填“增加”“减少”或“不变”)。 ③当的浓度越小时，观察到溶液显棕黄色的时间越长，从平衡角度分析其原因：___________。 16．（本题14分）对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下，向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。 (1)①只改变下列某一反应条件时，能使上述反应速率加快的是_______(填序号)。 a．使用高效催化剂  b．向容器中充入氩气  c．降低温度  d．减小NO的物质的量 ②下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 a．混合气体的密度保持不变 b．SO2的物质的量保持不变 c．容器内混合气体原子总数不变　 d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO (2)在体积为密闭容器中充入和，发生反应，测得、的物质的量随时间变化如图所示。 ①反应到达3min时，________(填“>”“<”或“=”)。 ②0～5min内，________。 ③反应达到平衡状态时，的体积分数为________保留1位小数)。 ④a、b、c三点中代表达到平衡的是________，a点的正反应速率_______(填>、<或=)b点的逆反应速率。 ⑤反应达到平衡后，若再向容器中加入3mol CO2和9mol H2，再次达到平衡时，CO2的百分含量将_______（填“增大”、“减少”或“不变”） 17．（本题15分）乙烯可作化工原料和清洁能源，研究其制备和综合利用具有重要意义，请回答下列问题： (1)乙烯的制备：工业上常利用反应制备乙烯。 已知：I． Ⅱ． Ⅲ． 则___________。 (2)乙烯可制备乙醇：。向2 L某恒容密闭容器中充入和，测得的平衡转化率与温度的关系如下图所示： ①该反应为___________热反应(填“吸”或“放”)，理由为___________。 ②A点时容器中气体的总物质的量为___________mol，计算A点对应温度下的平衡常数K=___________。 ③已知：反应的反应速率表达式为，，其中，为速率常数，只与温度有关。则在温度从250℃升高到340℃的过程中，下列推断合理的是___________(填选项字母)。 A．        B． C．    D． ④若保持其他条件不变，将容器改为恒压密闭容器，则300℃时，C2H4(g)的平衡转化率___________10%(填“＞”、“＜”或“=”)。 18．（本题15分）在“两碳”背景下，燃油汽车将逐步被新能源汽车所替代。CO选择性催化还原（SCR）技术脱除燃油汽车尾气中的和，有利于环境保护。回答下列问题： (1)将和转化为无毒的大气循环气体，发生的反应如下： ⅰ.     ⅱ.     ①还原生成无毒的大气循环气体的热化学方程式为_____，该反应能自发进行的条件是_____（填“较低”“较高”或“任意”）温度；该反应的化学平衡常数_____（用含、的式子表示）。 ②同温定容条件下，下列不能作为判断反应ii达到平衡状态的标志有_____（填序号）。 A． B．单位时间内生成，同时生成 C．混合气体的总压强不再变化 D．混合气体的密度不再变化 ③对于反应ⅱ，既能加快正反应的速率，又能提高CO的平衡转化率，可采取的措施有_____。（任写1条即可） (2)在甲、乙两个密闭容器中均进行反应ii，反应前的相关数据如下表所示，反应过程中的物质的量（n）与时间（t）的关系如图所示。 容器 温度 催化剂 容积 起始反应物的物质的量 起始容器内压强 甲 ℃ M 10L 2molCO、2molNO 乙 ℃ N 10L 2molCO、2molNO ①内，甲中用NO浓度变化表示的平均反应速率_____。 ②_____（填“>”“<”或“=”），判断依据为_____。 (3)研究同一催化剂同时催化反应i、ii。一定温度下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，容器中反应ⅰ和反应ⅱ都存在，末达到平衡，测得，的转化率。平衡时的物质的量为_____，反应ⅰ的化学平衡常数_____。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中化学单元测试 —— 第二章 化学反应速率与化学平衡 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列措施不能增大化学反应速率的是 A．燃煤时，将块状煤粉碎 B．溶液与溶液反应时，增大压强 C．氮气与氢气合成时，适当升高温度 D．双氧水分解制时，加入几滴溶液 【答案】B 【详解】A．将块状煤粉碎会增加反应物和空气的接触面积，进而增加活化分子碰撞频率，加快化学反应速率，A正确； B．和的反应在溶液中进行，没有气体参与，增大压强对反应速率没有影响，B错误； C．提高温度会增加活化分子碰撞频率，进而加快反应速率，C正确； D．能降低分解反应活化能，有效催化反应，D正确； 故答案选B。 2．（本题3分）水是生命之源，下列有关水的说法正确的是 A．点燃条件下氢气与氧气反应生成水的过程不自发 B．常温下冰融化成水是自发放热过程 C．液态水转化为水蒸气是熵增过程 D．电解水生成氢气和氧气是自发熵增过程 【答案】C 【详解】A．点燃条件下氢气与氧气反应生成水的过程是自发的放热反应，A错误； B．常温下冰融化成水是熵增的自发吸热过程，B错误； C．同一物质气态的熵比液态时的熵更大，故液态水转化为水蒸气是熵增过程，C正确； D．电解水生成氢气和氧气是熵增过程，但反应为吸热反应，通常条件下不自发，D错误； 故答案为：C。 3．（本题3分）一定温度下，在某一密闭容器中发生反应3Cl2(g)+2NH3(g)6HCl(g)+N2(g)，在不同条件下，下列反应速率最快的是 A．v(Cl2) =0.6mol·L-1·min-1 B．v(NH3) =0.05mol·L-1·s-1 C．v(HCl) =0.15mol·L-1·min-1 D．v(N2) =0.1mol·L-1·s-1 【答案】D 【分析】根据不同物质表示的反应速率之比等于相应的化学计量数之比，则不同物质表示的反应速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，进行计算判断。 【详解】A．==0.2mol·L-1·min-1； B．==0.025 mol·L-1·s-1=1.5 mol·L-1·min-1； C．== 0.025mol·L-1·min-1； D．= 0.1mol·L-1·s-1=6mol·L-1·min-1； 由此可知，D项表示的化学反应速率最快，答案选D。 4．（本题3分）一定温度下，在恒容、密闭容器中发生反应：。当、、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．该反应已达到化学平衡状态 B．正、逆反应速率相等且等于零 C．和全部转化为和 D．、、、的浓度一定相等 【答案】A 【详解】A．当反应物和生成物的浓度都不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，A正确； B．反应物和生成物浓度不变可说明反应达到平衡，但是化学平衡为动态平衡，正逆反应速率相等但不等于零，B错误； C．该反应为可逆反应，反应物不可能全部转化为产物，C错误； D．题干中只说明了反应物和产物的浓度不再变化，但是其浓度不一定相等，这与反应进行程度和初始投料比有关，D错误； 故答案选A。 5．（本题3分）汽车尾气在稀土催化剂作用下通过反应实现转化。下列说法正确的是 A．该反应 B．反应的平衡常数可表示为 C．其他条件相同，越大，的平衡转化率越大 D．其他条件相同，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】B 【详解】A．反应中气体物质的量由4 mol减少到3 mol，混乱度降低，，A错误； B．平衡常数表达式正确，生成物浓度幂乘积除以反应物浓度幂乘积，与化学计量数对应，B正确； C．增大比值，相当于NO过量，CO相对不足，NO的平衡转化率反而减小，C错误； D．升高温度会同时增大正、逆反应速率，而非使逆反应速率减小，D错误； 故答案选B。 6．（本题3分）下列关于碰撞理论的说法正确的是 A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 B．增大反应物的浓度，可增大单位体积内活化分子百分数，反应速率增大 C．压缩体积增大体系压强，可增加活化分子百分数，反应速率增大 D．加入催化剂，可增大单位体积内活化分子百分数，反应速率增大 【答案】D 【详解】A．有效碰撞需满足能量和取向两条件，所以活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，A不正确； B．浓度增大能增大单位体积内活化分子数目，但不能改变活化分子百分数，B不正确； C．压缩体积增大体系压强，增大了单位体积内的分子数，增加了单位时间内的有效碰撞次数，但不能改变活化分子的百分数，C不正确； D．使用催化剂可降低反应的活化能，从而提高单位体积内活化分子百分数，使反应速率增大，D正确； 故选D。 7．（本题3分）溶液中存在平衡：，实验表明，水浴加热氯化铜稀溶液，蓝绿色转化为黄绿色，下列有关说法错误的是 A．反应的 B．常温下，向氯化铜稀溶液中加入NaCl固体，溶液变为黄绿色 C．常温下，向氯化铜浓溶液中加入固体，溶液变为蓝绿色 D．常温下，稀释溶液，平衡向右移动 【答案】A 【详解】A. 加热使平衡向左移动（黄绿色增加），说明正向反应为放热反应，A错误； B. 加入NaCl固体增加Cl⁻浓度，平衡向左移动，溶液变为黄绿色，B正确； C. 加入AgNO3固体消耗Cl⁻（生成AgCl沉淀），平衡向右移动，溶液变为蓝绿色，C正确； D. 稀释过程中，溶液中的离子浓度减小，浓度商Q = 减小，Q < K，平衡向右移动，D正确； 故答案选A。 8．（本题3分）合成氨是人类科学技术的重大突破，反应原理为  ，工业合成氨的简化流程如图所示： 下列说法错误的是 A．净化的目的是防止催化剂中毒 B．提高原料气中比例，平衡时的体积分数一定会提高 C．③中采用500℃，综合考虑了反应速率、平衡转化率以及催化剂活性 D．采用更高压强虽可提高反应速率和平衡转化率，但成本更高 【答案】B 【详解】A．净化的目的是除去无关杂质气体，防止催化剂中毒，A项正确； B．提高原料气中比例，平衡正向移动，但平衡时的体积分数不一定会提高(如若氮气极大过量，可能导致平衡时氨气的体积分数减小)，B项错误； C．③中温度太高，平衡转化率低，温度太低，速率太慢，而且催化剂活性在500℃较高，C项正确； D．采用更高压强虽可提高反应速率和平衡转化率，但对动力、材料、设备的要求更高，即成本更高，D项正确； 故答案选B。 9．（本题3分）利用“(橙色)(黄色)”研究温度、浓度对化学平衡的影响，进行如图实验。已知：微热试管a中溶液，黄色加深。下列说法错误的是 A．反应的△H>0 B．试管b加水后，溶液的pH减小 C．室温下，试管c比试管b黄色更深，但该反应的平衡常数不变 D．试管d比试管b橙色更深，原因是增大 【答案】B 【详解】A．微热试管a中溶液，黄色加深，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，即△H>0，A正确； B．试管b加水后，平衡正向移动，增大，但减小，溶液的pH增大，B错误； C．试管c比试管b黄色更深，平衡正向移动，但平衡常数只受温度的影响，平衡常数不变，C正确； D．试管d中加浓硫酸，溶液中增大，平衡逆向移动，溶液橙色变深，D正确； 故选B。 10．（本题3分）某密闭容器中充入等物质的量的A(g)和B(g)发生反应。A(g)+B(g) ⇌2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是 A．8min时反应达到平衡状态 B．30min改变的条件是扩大容器体积，平衡常数变大 C．若40min改变的条件是升高温度，则该反应的△H<0 D．20min时，C的反应速率为0.1mol·L-1·min-1 【答案】C 【分析】由图可知，反应在20～30min时反应达到平衡状态，30～40min间反应物和生成物浓度均同等倍数减小，但平衡不移动，故30～40min间改变的条件为减小压强；40min时C浓度降低，平衡逆向移动。 【详解】A．8 min时反应物A、B与生成物C的浓度相等，由于此后物质的浓度还在发生变化，因此8 min时反应未达到平衡状态，A错误； B．由图象可知：30 min时反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，反应条件是扩大容器的体积降低了压强；但是温度没变，平衡常数不变，B错误； C．40 min时，C浓度降低，化学平衡逆向移动，若改变条件应是升高温度，升温，逆向移动，逆向吸热，正向放热，△H<0，C正确； D．由图象可知，在反应开始时加入2.0 mol/L的A、B，达到平衡时A、B浓度都是1.0 mol/L，C的浓度是2.0 mol/L，C的平均反应速率 0.1mol·L-1·min-1，不是瞬时速率，D错误； 故合理选项是C。 11．（本题3分）一定温度下，在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)。 编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol 达到平衡所需时间/s PCl5(g) PCl3(g) Cl2(g) Ⅰ 320 0.40 0.10 0.10 t1 Ⅱ 320 0.80 t2 Ⅲ 410 0.40 0.15 0.15 t3 下列说法正确的是 A．平衡常数K：容器Ⅱ>容器Ⅲ B．该反应正反应为放热反应 C．反应到达平衡时，容器Ⅰ中的平均速率为v(PCl5)=0.1/t1 mol·L-1·s-1 D．起始时向容器Ⅲ中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 mol和Cl2 0.10 mol，则反应将向逆反应方向进行 【答案】D 【详解】A．I、Ⅱ温度相同，则二者平衡常数相等，Ⅲ比I相比温度升高，平衡时Ⅲ中PCl3比I中的大，说明升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故平衡常数K：容器Ⅱ＜容器Ⅲ，故A错误； B．结合选项A可知，该反应正反应为吸热反应，故B错误； C．速率之比等于化学计量数之比，则v(PCl5)=v(PCl3)= mol/(L∙s)，故C错误； D．410℃平衡时PCl5为0.4mol−0.15mol=0.25mol，该温度下平衡常数 =0.045，浓度商Qc=＞K=0.045，反应向逆反应进行，故D正确； 答案选D。 12．（本题3分）合成气的一种制备原理为，在合金催化下，甲烷脱氢阶段的反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)，下列正确的是 A．在合金催化下，该历程中最大能垒(活化能)为 B．脱氢阶段既存在非极性键断裂又存在极性键断裂 C．反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．在合金催化下，该历程中决速步骤的化学方程式为 【答案】D 【详解】A．能垒（活化能）为过渡态能量与对应起始物质能量差。计算各步骤活化能：反应i（2.981-0=2.981 eV·mol⁻¹）、反应ii（5.496-1.687=3.809 eV·mol⁻¹）、反应iii（4.837-4.035=0.802 eV·mol⁻¹）、反应iv（6.860-4.051=2.809 eV·mol⁻¹），最大能垒为3.809 eV·mol⁻¹，A错误； B．脱氢阶段是逐步脱氢生成C*和H*，断裂的均为C-H极性键，无非极性键断裂，B错误； C．反应，ΔH=正反应活化能-逆反应活化能，故正反应活化能大于逆反应活化能，C错误； D．决速步骤为活化能最大的反应ii，其反应物为，产物为，方程式，D正确； 故答案是D。 13．（本题3分）一定量CO2与足量C在体积可变的恒压密闭容器中发生反应，平衡时体系中气体的体积分数与温度的关系如图所示，下列说法不正确的是 A．550℃时的ν逆小于925℃时的ν逆 B．650℃时，反应达到平衡后，CO2的转化率为25% C．T℃时，若向平衡体系内充入惰性气体，化学平衡将正向移动 D．由图中数据分析可得，该反应为放热反应 【答案】D 【详解】A．升温反应速率增大，所以550℃时，ν逆小于925℃时ν逆，故A正确； B．650℃时，反应达平衡后，CO2、CO的体积分数分别是60%、40%，CO2的转化率为=25%，故B正确； C．T℃时，若向平衡体系内充入惰性气体，相当于减压，化学平衡将向正反应方向移动，故C正确； D．CO的平衡体积分数随着温度升高而增大，说明升温平衡右移，该反应为吸热反应，故D错误； 故选D。 14．（本题3分）催化重整制的主要反应为： Ⅰ：   Ⅱ：   将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，若仅考虑上述反应，转化率、氢酸比与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为 B．700℃时，出口气中 C．600℃后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度减小 D．为提高氢气产量，该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂 【答案】B 【详解】A．该催化剂催化重整反应中乙酸的转化率越大，氢酸比越大时，反应最佳，最佳温度范围约为600℃，故A错误； B．700 ℃时，设CO和CO2的物质的量分别为和，根据反应可知，，：氢酸比，解得，故B正确； C．600 ℃后，反应I、Ⅱ的△H均为正值(吸热反应)，温度升高时，反应I、Ⅱ的正向进行程度增大，600 ℃后氢酸比下降的原因是：温度升高后，反应Ⅱ的选择性提高(生成H2的效率更低)，并非升高温度反应I、Ⅱ的正向进行的程度减小，而是选择性变化导致的结果，故C错误； D．反应I中1 mol乙酸可以生成4 mol氢气，反应Ⅱ中1 mol乙酸生成2 mol氢气，反应Ⅰ更有利于氢气的生成，则该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅰ具有选择性更高的催化剂，故D错误； 故选B。 二、解答题 15．（本题14分）某兴趣小组同学设计实验探究溶液与草酸()溶液的反应及其反应速率，实验过程如下： 装置 序号 试剂A 溶液褪色所需的时间 ① 2mL 0.1溶液 2mL 4溶液 45s ② 2mL 0.2溶液 2mL 4溶液 27s ③ 2mL 0.1溶液 2mL 2溶液 63s (1)实验时需要配制100mL 0.1溶液，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、___________。 (2)实验过程中观察到溶液中产生气泡，该气体的主要成分是___________。 (3)对比实验①③或___________，可以得出结论：___________。 (4)甲同学发现实验过程中溶液褪色先慢后快，经查阅资料知道对该反应起催化作用，该同学设计如下实验证明： 取2mL 0.1溶液和2mL 4溶液于试管中，再加入少量的___________，滴加___________，记录溶液褪色所需的时间。 (5)乙同学为了更好地观察溶液褪色的快慢，将实验中溶液的体积增大至4mL，并改变了试剂的滴加顺序(如图1所示)，同时用色度计测定反应过程中溶液的透光率(溶液浓度越大，透光率越小)。实验结果如图2所示： 实验中发现溶液的褪色经历了紫红色→棕黄色→无色几个阶段。 经查阅资料得知： i．与反应，先缓慢自分解为； ii．能发生反应：(棕黄色)； iii．易分解为和。 ①由图2可得出结论：改变试剂的滴加顺序后，的浓度越小，___________。 ②根据以上结论分析，其他条件不变，如果适当升高酸性溶液的pH，溶液的透光率达到100%所需的时间会___________。(填“增加”“减少”或“不变”)。 ③当的浓度越小时，观察到溶液显棕黄色的时间越长，从平衡角度分析其原因：___________。 【答案】(1)100mL容量瓶 (2)二氧化碳 (3) ①② 浓度越大，反应速率越快 (4) 硫酸锰 5滴0.01mol/L高锰酸钾溶液 (5) 反应速率越快 减小 当的浓度越小时，草酸根离子浓度减小，使得逆向移动，生成棕黄色的速率减慢，观察到溶液显棕黄色的时间越长 【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）配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签；配制100mL 0.1溶液，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶； （2）高锰酸钾具有强氧化性，氧化草酸生成二氧化碳气体，故该气体的主要成分是二氧化碳； （3）实验①③变量为氢离子浓度、实验①②变量为草酸浓度，通过实验可知，浓度越大，反应速率越快； （4）对该反应起催化作用，则对比实验应该控制变量为加入硫酸锰，故实验为：取2mL 0.1溶液和2mL 4溶液于试管中，再加入少量的硫酸锰，滴加5滴0.01mol/L高锰酸钾溶液，记录溶液褪色所需的时间； （5）①由图2可得出结论：分析图可知，改变试剂的滴加顺序后，的浓度越小，透光率达到100%所需时间越少，反应速率越快。 ②根据以上结论分析，其他条件不变，酸性增强，高锰酸根离子氧化性增强，反应速率增大，那么适当升高酸性溶液的pH，溶液的透光率达到100%所需的时间会减小； ③当的浓度越小时，草酸根离子浓度降低，使得逆向移动，生成棕黄色的速率减慢，达到可被观察到的浓度所需要的时间延长。 16．（本题14分）对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下，向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。 (1)①只改变下列某一反应条件时，能使上述反应速率加快的是_______(填序号)。 a．使用高效催化剂  b．向容器中充入氩气  c．降低温度  d．减小NO的物质的量 ②下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 a．混合气体的密度保持不变 b．SO2的物质的量保持不变 c．容器内混合气体原子总数不变　 d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO (2)在体积为密闭容器中充入和，发生反应，测得、的物质的量随时间变化如图所示。 ①反应到达3min时，________(填“>”“<”或“=”)。 ②0～5min内，________。 ③反应达到平衡状态时，的体积分数为________保留1位小数)。 ④a、b、c三点中代表达到平衡的是________，a点的正反应速率_______(填>、<或=)b点的逆反应速率。 ⑤反应达到平衡后，若再向容器中加入3mol CO2和9mol H2，再次达到平衡时，CO2的百分含量将_______（填“增大”、“减少”或“不变”） 【答案】(1) a bd (2) > 0.5 17.9% c > 减少 【详解】（1）①a．催化剂能加快反应速率，使用高效催化剂，能使上述反应速率加快，故选a；   b．向容器中充入氩气，反应体系中各物质浓度不变，反应速率不变，故不选b；   c．降低温度，反应速率减慢，故不选c；   d．减小NO的物质的量，NO浓度降低，反应速率减慢，故不选d； 选a。 ②a．反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选a； b．SO2的物质的量保持不变，说明各物质浓度均不变，反应一定达到平衡状态，选b； c．根据质量守恒定律，容器内混合气体原子总数是恒量，原子总数不变，反应不一定平衡，故不选c；　 d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO，可知正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，选d； 选bd。 （2）①3min后二甲醚继续增多，可知3min时反应正向进行，反应达到3min时，>。 ②0～5min内，反应消耗2.5 mol CO2， 。 ③ 反应达到平衡状态时，的体积分数为。 ④各物质浓度不再随时间延长而改变的点为平衡点，a、b、c三点中代表达到平衡的是c，a点反应物浓度大于b点反应物浓度，所以a点的正反应速率>b点的正反应速率，b点反应正向进行，b点的正反应速率>b点的逆反应速率，所以a点正反应速率>b点的逆反应速率。 ⑤反应达到平衡后，若再向容器中加入3mol CO2和9mol H2，相当于加压，加压平衡正向移动，再次达到平衡时，CO2的百分含量将减少； 17．（本题15分）乙烯可作化工原料和清洁能源，研究其制备和综合利用具有重要意义，请回答下列问题： (1)乙烯的制备：工业上常利用反应制备乙烯。 已知：I． Ⅱ． Ⅲ． 则___________。 (2)乙烯可制备乙醇：。向2 L某恒容密闭容器中充入和，测得的平衡转化率与温度的关系如下图所示： ①该反应为___________热反应(填“吸”或“放”)，理由为___________。 ②A点时容器中气体的总物质的量为___________mol，计算A点对应温度下的平衡常数K=___________。 ③已知：反应的反应速率表达式为，，其中，为速率常数，只与温度有关。则在温度从250℃升高到340℃的过程中，下列推断合理的是___________(填选项字母)。 A．        B． C．    D． ④若保持其他条件不变，将容器改为恒压密闭容器，则300℃时，C2H4(g)的平衡转化率___________10%(填“＞”、“＜”或“=”)。 【答案】(1)+282.4 (2) 放 温度越高，乙烯的平衡转化率越低，平衡逆向移动 1.9a D ＞ 【详解】（1）I． Ⅱ． Ⅲ． 依据盖斯定律，将反应Ⅲ-Ⅰ-Ⅱ得，反应 ∆H=(-1559.9 kJ∙mol-1)-(-1556.8 kJ∙mol-1)-(-285.5 kJ∙mol-1)=+282.4 kJ∙mol-1。 （2）①图中信息显示，升高温度，乙烯平衡转化率减小，表明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，理由为：温度越高，乙烯的平衡转化率越低，平衡逆向移动。 ②乙烯可制备乙醇：。向2 L某恒容密闭容器中充入a mol C2H4(g)和a mol H2O(g)，300℃时，乙烯平衡转化率为10%，则可建立如下三段式： A点时容器中气体的总物质的量为(0.9a+0.9a+0.1a)mol=1.9a mol，A点对应温度下的平衡常数K==。 ③对于反应，温度从250℃升高到340℃的过程中，增大、增大，但正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以增大的倍数小于增大的倍数，故选D。 ④若保持其他条件不变，将容器改为恒压密闭容器，则300℃时，随着反应的进行，气体的分子数不断减小，平衡时，与恒容容器相比，恒压密闭容器压强更大，反应正向进行程度更大，所以C2H4(g)的平衡转化率＞10%。 【点睛】通常，对于已知反应，平衡常数只受温度变化的影响， 18．（本题15分）在“两碳”背景下，燃油汽车将逐步被新能源汽车所替代。CO选择性催化还原（SCR）技术脱除燃油汽车尾气中的和，有利于环境保护。回答下列问题： (1)将和转化为无毒的大气循环气体，发生的反应如下： ⅰ.     ⅱ.     ①还原生成无毒的大气循环气体的热化学方程式为_____，该反应能自发进行的条件是_____（填“较低”“较高”或“任意”）温度；该反应的化学平衡常数_____（用含、的式子表示）。 ②同温定容条件下，下列不能作为判断反应ii达到平衡状态的标志有_____（填序号）。 A． B．单位时间内生成，同时生成 C．混合气体的总压强不再变化 D．混合气体的密度不再变化 ③对于反应ⅱ，既能加快正反应的速率，又能提高CO的平衡转化率，可采取的措施有_____。（任写1条即可） (2)在甲、乙两个密闭容器中均进行反应ii，反应前的相关数据如下表所示，反应过程中的物质的量（n）与时间（t）的关系如图所示。 容器 温度 催化剂 容积 起始反应物的物质的量 起始容器内压强 甲 ℃ M 10L 2molCO、2molNO 乙 ℃ N 10L 2molCO、2molNO ①内，甲中用NO浓度变化表示的平均反应速率_____。 ②_____（填“>”“<”或“=”），判断依据为_____。 (3)研究同一催化剂同时催化反应i、ii。一定温度下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，容器中反应ⅰ和反应ⅱ都存在，末达到平衡，测得，的转化率。平衡时的物质的量为_____，反应ⅰ的化学平衡常数_____。 【答案】(1)    较低 AD 增大反应压强或增大NO的投入量（任写1条，合理即可） (2) < 正反应是放热反应，降低温度，平衡正移，达平衡时多，说明甲的温度低（合理均可） (3) 3 【详解】（1）根据题意写出目标反应方程式并配平为，根据盖斯定律，将反应2ⅰ+ⅱ即可得目标反应，，故答案为： ； 自发进行条件是：，该反应，，根据，当较低时，，反应能自发进行； 结合盖斯定律可知，反应2ⅰ+ⅱ即可得目标反应，则K=； ②A.，则正、逆反应速率不相等，反应不平衡，A符合题意； B.单位时间内生成，同时生成，则正、逆反应速率相等，反应平衡，B不符合题意； C.反应前后气体分子数不相等，则压强是变量，当混合气体的总压强不再变化可以证明反应达到平衡，C不符合题意； D.反应物和产物都是气体，且为恒容容器，则密度不是变量，故混合气体的密度不再变化不能证明反应达到平衡，D符合题意； 故选AD； （2）①由图可知，内，甲中生成的物质的量为，根据反应ⅱ的化学计量数关系，消耗的物质的量为，则。 ②正反应是放热反应，降低温度，平衡正移，达平衡时多，说明甲的温度低，即； （3）根据题意和达到平衡，，的转化率。则： ⅰ. ⅱ. 故平衡时的物质的量为，反应ⅰ的化学平衡常数。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $