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02）

**基本信息** 该单元卷聚焦高中化学第二章“化学反应速率与化学平衡”，通过工业合成氨、汽车尾气治理等真实情境，融合反应速率、平衡移动、反应机理等核心知识，适配单元复习，强化化学观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14/42|反应速率比较、平衡状态判断、碰撞理论等|结合合成氨工业考查平衡移动，体现科学态度与责任| |解答题|4/58|碘钟实验探究、甲醇合成速率计算、反应机理分析等|碘钟实验设计变量控制，强化科学探究与实践；结合能量图像分析活化能，培养科学思维|

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）化学与生产生活密切相关，下列做法中是为了减慢反应速率的是 A．将食物放进冰箱 B．把煤块粉碎燃烧 C．合成氨使用催化剂 D．向炉膛内鼓风 A．A B．B C．C D．D 2．（本题3分）下列说法正确的是 A．固体的溶解过程与熵变无关 B．常温下，冰融化成水是自发的，说明水的混乱度大于冰 C．放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 D．反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 3．（本题3分）在不同条件下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 4．（本题3分）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，在某密闭容器中充入一定量的和，发生的反应为，下列说法错误的是 A．当的质量分数不再改变时，该反应达到平衡 B．每放出热量时，有键形成 C．加入合适的催化剂，的值保持不变 D．无论反应进行到何种程度，该反应中，反应前后的原子个数一定不发生改变 5．（本题3分）在一定条件下，某可逆反应达到平衡时，平衡常数表达式为。保持容器容积不变，降低温度时，NO的浓度增大。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．降低温度，正反应速率增大、逆反应速率减小 C．恒温、恒容下，通入惰性气体增大压强，SO3的浓度会减小 D．该反应的焓变ΔH为负值 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）根据下列实验操作，能够得到相应实验现象或结论的是 选项 实验操作 实验现象或结论 A 用注射器吸入20mL由和组成的混合气体，向外拉动注射器活塞至气体体积为原来的2倍 减小压强，反应的平衡逆向移动，气体颜色比原平衡深 B 将黄绿色浓溶液加水稀释 溶液变成蓝色。配体、与间存在平衡移动 C 向橙色的溶液中加入少量NaOH固体 溶液的橙色加深 D 向滴加了的溶液中加入一定量KCl固体 溶液颜色变浅，平衡逆向移动 A．A B．B C．C D．D 10．（本题3分）某密闭容器中发生如下反应：如图表示该反应的速率随时间变化的关系图，、、时刻外界条件有所改变 ，但都没有改变各物质的用量则下列说法中不正确的是 A．时降低了压强 B．时提高了温度 C．时该反应的平衡常数小于 时反应的平衡常数 D．时刻后反应物的转化率最低 11．（本题3分）甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示，三个容器最初的容积、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是 A．平衡时的百分含量：乙>甲=丙 B．平衡时各容器内的大小顺序为乙=甲>丙 C．平衡时甲中与丙中的转化率一定相同 D．其它条件不变，向平衡后的丙容器中再加入少量，新平衡后的转化率变大 12．（本题3分）自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点，HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．反应物的总能量大于生成物的总能量 B．该历程中正反应最大的活化能为 C．两种产物中更稳定 D．相同时间内两种产物的物质的量： 13．（本题3分）已知：  。实验测得速率方程为，(、为速率常数，只与温度有关，与浓度无关)。向恒容密闭容器中充入和发生上述反应，测得的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．温度： B．温度下的温度下的 C．正、逆反应活化能的大小关系为 D．恒温恒压时，充入He，平衡不移动，该反应速率不变 14．（本题3分）汽车尾气治理可用碳在催化剂的条件下还原NO2：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒压密闭容器中加入等量的碳和NO2气体，保持温度不变，测得相同时间内NO2的转化率在不同压强下的变化如图所示。下列说法错误的是 A．b、e两点转化率相同，反应速率不同 B．最高点之前，NO2的转化率升高是因为压强增大使平衡正向移动 C．e点CO2的体积分数约为33.3% D．向e点添加体积比为1：2的N2和CO2达新平衡，CO2的体积分数不变 二、解答题 15．（本题14分）碘在科研与生活中有重要应用，科研小组Ⅰ用、淀粉溶液、，等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：某碘钟实验分为以下两个反应进行 反应A：         反应B： 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验序号 体积 溶液 水 KI溶液 溶液 淀粉溶液 溶液变蓝时间t/s ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 10 ② 5.0 5.0 4.0 4.0 2.0 20 ③ 10.0 2.0 4.0 2.0 20 ④ 4.0 0.0 4.0 10.0 2.0 溶液未变蓝 (1)总反应的离子方程式为_______。在其中产生的作用为_______。 (2)表中_______mL。实验①用的浓度变化表示的反应速率为_______。 (3)结合有效碰撞理论解释前三组实验中溶液变蓝所需时间最短的为①的原因为_______。 (4)已知A反应的速率方程为：，式中为常数，根据实验数据可推知_______，_______。 (5)由实验①②③溶液变蓝，实验④溶液未变蓝的现象可推知该“碘钟实验”的决速步骤为_______(填“反应A”或“反应B”)。 16．（本题14分）工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇：。保持温度不变，在容积为2 L密闭容器中，充1 mol CO2和3 mol H2在一定条件下发生反应，测得CO2、和的物质的量随时间的变化如图所示： (1)计算3 min内用氢气表示的该反应的反应速率_________；3 min时，该反应的正反应速率_________逆反应速率（填：“>”“=”或“<”）。 (2)10 min反应达平衡，氢气的转化率为_________。当反应达平衡后，维持温度和压强不变，改变其它条件使反应速率增大，采取的措施_________（写一条即可）。 (3)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________。 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．CO2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率 C．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变 D．不再改变 (4)下列措施可以增大CO2平衡转化率的是_________。 A．在原容器中再充入1 mol CO2 B．在原容器中再充入1 mol H2 C．在原容器中充入1 mol氦气 D．使用更有效的催化剂 E.扩大容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离 (5)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470 K时，图中P点_________（填“是”或“不是”）处于平衡状态。490 K之后，甲醇产率下降的原因是_________。 17．（本题15分）按题意要求填空： I．研究氮氧化物(NOx)的还原处理方法是环保领域的主要方向之一，CO还原NO的反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态)。 (1)反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为_______，活化能最小_______。 II．工业上常用和为原料合成甲醇，过程中发生如下两个反应： 反应①：   反应②：   (2)若反应②逆反应活化能，则该反应的正反应的活化能_______。 (3)向容器中充入和，若只发生反应①，测得反应在不同压强下平衡混合物中甲醇体积分数随温度变化如图1所示，逆反应速率与容器中关系如图2所示： ①图1中_______(填“大于”或“小于”)；、、三点平衡常数、、三者的大小关系为_______。 ②图2中x点时升高温度，反应重新达平衡状态时新平衡点可能是_______(填字母序号)。 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）化学与生产生活密切相关，下列做法中是为了减慢反应速率的是 A．将食物放进冰箱 B．把煤块粉碎燃烧 C．合成氨使用催化剂 D．向炉膛内鼓风 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．将食物放进冰箱的目的是降低温度，减缓食物腐败的速率，故A符合题意； B．把煤块粉碎燃烧可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率，故B不符合题意； C．合成氨使用催化剂的目的是降低反应活化能，加快反应速率，故C不符合题意； D．向炉膛内鼓风可以增大氧气的浓度，有利于加快燃烧的速率，故D不符合题意； 故选A。 2．（本题3分）下列说法正确的是 A．固体的溶解过程与熵变无关 B．常温下，冰融化成水是自发的，说明水的混乱度大于冰 C．放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 D．反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 【答案】B 【详解】A．固体的溶解过程中，体系的混乱度增大，熵增大，A错误； B．冰融化成水是吸热过程，常温下能自发进行，据ΔH－TΔS<0，可知该过程熵值增加，故水的混乱度大于冰，B正确； C．放热反应不一定自发，吸热反应也不一定非自发，还要考虑ΔS，C错误； D．焓变和熵变共同决定反应进行的方向，D错误； 故选B。 3．（本题3分）在不同条件下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】将单位化成统一，且均转化为用甲烷表示反应速率，则四个选项分别为、、、，B项符合题意。 4．（本题3分）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，在某密闭容器中充入一定量的和，发生的反应为，下列说法错误的是 A．当的质量分数不再改变时，该反应达到平衡 B．每放出热量时，有键形成 C．加入合适的催化剂，的值保持不变 D．无论反应进行到何种程度，该反应中，反应前后的原子个数一定不发生改变 【答案】B 【详解】A．当NH3(g)的质量分数不再改变时，说明各组分含量保持不变，该反应达到平衡，A正确； B．每放出92.4kJ热量时，有2mol NH3(g)生成，有6 mol 键形成，当放出9.24kJ热量时，则有0.6mol 键形成，B错误； C．加入合适的催化剂不改变ΔH，ΔH的值保持不 变，C正确； D．根据原子守恒，无论反应进行到何种程度，该反应中，反应前后的原子个数一定不发生改变，D正确； 故选B。 5．（本题3分）在一定条件下，某可逆反应达到平衡时，平衡常数表达式为。保持容器容积不变，降低温度时，NO的浓度增大。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．降低温度，正反应速率增大、逆反应速率减小 C．恒温、恒容下，通入惰性气体增大压强，SO3的浓度会减小 D．该反应的焓变ΔH为负值 【答案】D 【详解】A．由平衡常数表达式可知，反应物是、，生成物是、，化学方程式为，A错误； B．降低温度时，正、逆反应速率均减小，B错误； C．恒温、恒容下通入惰性气体，各物质的浓度不变，平衡不移动，浓度不变，C错误； D．降低温度平衡正向移动，说明正反应是放热反应，为负值，D正确； 故选D。 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）根据下列实验操作，能够得到相应实验现象或结论的是 选项 实验操作 实验现象或结论 A 用注射器吸入20mL由和组成的混合气体，向外拉动注射器活塞至气体体积为原来的2倍 减小压强，反应的平衡逆向移动，气体颜色比原平衡深 B 将黄绿色浓溶液加水稀释 溶液变成蓝色。配体、与间存在平衡移动 C 向橙色的溶液中加入少量NaOH固体 溶液的橙色加深 D 向滴加了的溶液中加入一定量KCl固体 溶液颜色变浅，平衡逆向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．用注射器吸入20mL由和组成的混合气体，向外拉动注射器活塞至气体体积为原来的2倍，瞬间由于c()减小，气体的颜色变浅，接下来由于减小了容器压强，平衡逆向移动，气体颜色变深，由平衡移动原理可知，新平衡时NO2浓度小于原平衡，故气体颜色也比原来浅，A错误； B．CuCl2溶液中，存在以下平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O，当溶液浓度较高时，[CuCl4]2-离子的浓度较大，溶液呈现黄绿色，随着水的加入，溶液被稀释，Cl-、[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-离子浓度降低，平衡逆向移动，溶液颜色变为蓝色，B正确； C．在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡：(橙色)＋H2O2H＋＋(黄色)。向橙色的K2Cr2O7溶液中加入NaOH，消耗氢离子，平衡正向移动，溶液的橙色变浅，黄色加深，C错误； D．反应的实质为，因此加入少量KCl固体对平衡没有任何影响，D错误； 故选B。 10．（本题3分）某密闭容器中发生如下反应：如图表示该反应的速率随时间变化的关系图，、、时刻外界条件有所改变 ，但都没有改变各物质的用量则下列说法中不正确的是 A．时降低了压强 B．时提高了温度 C．时该反应的平衡常数小于 时反应的平衡常数 D．时刻后反应物的转化率最低 【答案】C 【详解】A．，说明是一个体积系数和减小、正反应放热的可逆反应；t2时正逆反应速率等倍数增大，一定是加入了催化剂，t3时正逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，说明是减小了压强所致，A正确； B．t5时逆向移动，正逆反应速率均增大，应该是升温所致，B正确； C．由于过程中有升温情况，而升温使平衡左移，平衡常数减小，因此时该反应的平衡常数大于时反应的平衡常数，C错误； D．t2-t3为使用催化剂，平衡不移动，转化率不变，t3-t4为减小压强，平衡左移，转化率减小，t5-t6为升高温度，平衡左移，转化率减小，因此整个过程中，t6时刻后反应物的转化率最低，D正确； 答案选C。 11．（本题3分）甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示，三个容器最初的容积、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是 A．平衡时的百分含量：乙>甲=丙 B．平衡时各容器内的大小顺序为乙=甲>丙 C．平衡时甲中与丙中的转化率一定相同 D．其它条件不变，向平衡后的丙容器中再加入少量，新平衡后的转化率变大 【答案】A 【分析】三个容器最初的容积、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，甲、丙为等效平衡；甲恒温恒容，乙恒温恒压，反应过程中气体物质的量减少，甲压强减小，乙与甲相比，相当于加压，平衡正向移动。 【详解】A．甲、丙为等效平衡，平衡时的百分含量甲=丙；乙与甲相比，乙相当于加压，平衡时的百分含量乙>甲=丙，所以平衡时的百分含量：乙>甲=丙，故A正确； B．甲、丙为等效平衡，平衡时各容器内的大小顺序为甲=丙，乙与甲相比，乙相当于加压，的大小顺序为乙>甲，所以平衡时各容器内的大小顺序为乙>甲=丙，故B错误； C．甲、丙为从正逆两个方向建立的等效平衡，平衡时甲中与丙中的转化率和等于1，但不一定相同，故C错误； D．其它条件不变，向平衡后的丙容器中再加入少量，相当于加压，新平衡后的转化率减小，故D错误； 选A。 12．（本题3分）自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点，HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．反应物的总能量大于生成物的总能量 B．该历程中正反应最大的活化能为 C．两种产物中更稳定 D．相同时间内两种产物的物质的量： 【答案】D 【详解】A．根据反应历程图可知，产物相对能量低于反应物相对能量，A正确； B．根据反应历程图可知，中间产物Z变为过渡态IV，需要活化能最大，为186.19 kJ·mol−1，B正确； C．能量越低越稳定，P2能量更低，更稳定，C正确； D．相同条件下反应需要活化能越小，则反应速率更快，故相同时间内，D错误； 故选D。 13．（本题3分）已知：  。实验测得速率方程为，(、为速率常数，只与温度有关，与浓度无关)。向恒容密闭容器中充入和发生上述反应，测得的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．温度： B．温度下的温度下的 C．正、逆反应活化能的大小关系为 D．恒温恒压时，充入He，平衡不移动，该反应速率不变 【答案】B 【分析】根据先拐先平数值大可知，T1＞T2，温度高的时x(NO)大，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH＜0，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，温度：T1＞T2，A错误； B．由逆=k逆c(NO2)•c(O2)，正=k正c(NO)•c(O3)，当正=逆时，可知==K，T1＞T2，ΔH＜0，温度高时K值反而小，则T1温度下的＜T2温度下的，B正确； C．反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，结合分析可知NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)，正反应为放热反应，ΔH＜0，故正逆反应活化能的大小关系为Ea(正)＜Ea(逆)，C错误； D．恒温恒压时，充入氦气，平衡不移动，但容器体积变大，浓度变小，反应速率减小，D错误； 故答案为：B。 14．（本题3分）汽车尾气治理可用碳在催化剂的条件下还原NO2：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒压密闭容器中加入等量的碳和NO2气体，保持温度不变，测得相同时间内NO2的转化率在不同压强下的变化如图所示。下列说法错误的是 A．b、e两点转化率相同，反应速率不同 B．最高点之前，NO2的转化率升高是因为压强增大使平衡正向移动 C．e点CO2的体积分数约为33.3% D．向e点添加体积比为1：2的N2和CO2达新平衡，CO2的体积分数不变 【答案】B 【分析】随压强增大，反应速率加快，相同时间内反应物的转化率增大，在最高点，反应达平衡状态；最高点后的每个点，反应都达平衡状态，且平衡逆向移动。 【详解】A．e点压强更大，反应速率更快，A正确； B．最高点之前，反应尚未达平衡状态，压强的增大加快了反应速率，故NO2的转化率逐渐增大，B错误； C．e点时，NO2的转化率为40%，设NO2的起始投入量为2mol，则生成N2为0.4mol，CO2为0.8mol，剩余NO2为1.2mol，CO2的体积分数：×100%=33.3%，C正确； D．e点时，在恒压密闭容器中按照体积比1∶2添加一定量的N2和CO2，与原平衡为等效平衡，达新平衡时，CO2体积分数不变，D正确； 答案选B。 二、解答题 15．（本题14分）碘在科研与生活中有重要应用，科研小组Ⅰ用、淀粉溶液、，等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：某碘钟实验分为以下两个反应进行 反应A：         反应B： 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验序号 体积 溶液 水 KI溶液 溶液 淀粉溶液 溶液变蓝时间t/s ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 10 ② 5.0 5.0 4.0 4.0 2.0 20 ③ 10.0 2.0 4.0 2.0 20 ④ 4.0 0.0 4.0 10.0 2.0 溶液未变蓝 (1)总反应的离子方程式为_______。在其中产生的作用为_______。 (2)表中_______mL。实验①用的浓度变化表示的反应速率为_______。 (3)结合有效碰撞理论解释前三组实验中溶液变蓝所需时间最短的为①的原因为_______。 (4)已知A反应的速率方程为：，式中为常数，根据实验数据可推知_______，_______。 (5)由实验①②③溶液变蓝，实验④溶液未变蓝的现象可推知该“碘钟实验”的决速步骤为_______(填“反应A”或“反应B”)。 【答案】(1) 催化剂 (2) 2.0 0.002mol/(L·s) (3)当其他条件相同时，反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大 (4) 1 1 (5)反应A 【分析】探讨反应物浓度对化学反应速率的影响时，采用控制变量法，也就是每次实验只允许存在一个变量。实验①③相比，K2S2O8在混合溶液中的浓度应相同，混合溶液的总体积相同，则10.0++2.0+4.0+2.0=10.0+0.0+4.0+4.0+2.0，=2.0。实验①④相比，减小K2S2O8浓度，增大浓度，但溶液未变蓝，表明反应A进行的程度很小，反应速率慢。 【详解】（1）反应A：，反应B：，两步反应加和，消去I-和I2，可得出总反应的离子方程式为。I-是被消去的物质中出现在第一个反应中的反应物，则其在反应中产生的作用为催化剂。 （2）依据分析可得，表中2.0mL。实验①用的浓度变化表示的反应速率为=0.002mol/(L·s)。 （3）实验①中，溶液的浓度与②③组相同，但K2S2O8或KI的浓度都是三组中最大的，所以前三组实验中溶液变蓝所需时间最短的为①，结合有效碰撞理论解释，原因为：当其他条件相同时，反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大。 （4）①②相比，，2m=2，m=1；①③相比，，2n=2，n=1。 （5）由分析可知，当减小K2S2O8浓度时，实验④溶液未变蓝，则表明溶液中I2未达到使淀粉变蓝的浓度，也就是反应A很慢，所以由实验①②③溶液变蓝，实验④溶液未变蓝的现象可推知该“碘钟实验”的决速步骤为反应A。 【点睛】几个平行反应中，速率慢的那步反应为决速步。 16．（本题14分）工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇：。保持温度不变，在容积为2 L密闭容器中，充1 mol CO2和3 mol H2在一定条件下发生反应，测得CO2、和的物质的量随时间的变化如图所示： (1)计算3 min内用氢气表示的该反应的反应速率_________；3 min时，该反应的正反应速率_________逆反应速率（填：“>”“=”或“<”）。 (2)10 min反应达平衡，氢气的转化率为_________。当反应达平衡后，维持温度和压强不变，改变其它条件使反应速率增大，采取的措施_________（写一条即可）。 (3)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________。 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．CO2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率 C．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变 D．不再改变 (4)下列措施可以增大CO2平衡转化率的是_________。 A．在原容器中再充入1 mol CO2 B．在原容器中再充入1 mol H2 C．在原容器中充入1 mol氦气 D．使用更有效的催化剂 E.扩大容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离 (5)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470 K时，图中P点_________（填“是”或“不是”）处于平衡状态。490 K之后，甲醇产率下降的原因是_________。 【答案】(1) > (2) 75% 使用催化剂或增加反应物浓度（其它答案合理均可） (3)ABD (4)BF (5) 不是 该反应放热，升高温度，平衡逆向移动或催化剂活性降低 【详解】（1）3 min内用二氧化碳表示的该反应的反应速率，则3。3 min时，反应正向进行，故该反应的正反应速率大于逆反应速率。 （2）根据题中所给数据，列出三段式： 所以平衡时氢气的转化率； 使用催化剂或增加反应物浓度都可以加快反应速率。 （3）A.该反应是一个只有气体参与的不等体积反应，质量守恒反应任何阶段混合气体的总质量不变，混合气体的物质的量之和一直在变，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，A正确； B.CO2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率描述的是正逆两个方向的速率相等，可以作为平衡状态的标志，B正确； C.平衡状态要求的是各物质含量保持不变而非浓度之比不变，而且根据化学方程式可知CH3OH和H2O的浓度之比始终保持不变，C错误； D.在反应历程中，，反应过程中是一直在变的，当该值不变时，能说明此反应达到平衡状态，D正确； 故选ABD。 （4）A.在原容器中再充入1 mol CO2，平衡正向移动，但二氧化碳本身的平衡转化率降低，A错误；B.在原容器中再充入1 mol H2，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，B正确；C.在原容器中充入1 mol氦气，该气体不参与反应且容器体积不变，故平衡不移动，C错误；D.使用更有效的催化剂，但催化剂只是加快反应速率不影响平衡，D错误；E.扩大容器的容积，压强减小，平衡逆向移动，二氧化碳平衡转化率降低，E错误；F.将水蒸气从体系中分离，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，F正确；故选BF。 （5）温度为470 K时，图中P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态；在490 K以前，反应还没有达到平衡，甲醇的产率随着温度的升高而增大；490 K以后，甲醇产率下降的原因是：该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动，且催化剂活性降低。 17．（本题15分）按题意要求填空： I．研究氮氧化物(NOx)的还原处理方法是环保领域的主要方向之一，CO还原NO的反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态)。 (1)反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为_______，活化能最小_______。 II．工业上常用和为原料合成甲醇，过程中发生如下两个反应： 反应①：   反应②：   (2)若反应②逆反应活化能，则该反应的正反应的活化能_______。 (3)向容器中充入和，若只发生反应①，测得反应在不同压强下平衡混合物中甲醇体积分数随温度变化如图1所示，逆反应速率与容器中关系如图2所示： ①图1中_______(填“大于”或“小于”)；、、三点平衡常数、、三者的大小关系为_______。 ②图2中x点时升高温度，反应重新达平衡状态时新平衡点可能是_______(填字母序号)。 【答案】(1) 260 (2)165 (3) 大于 a 【详解】（1）反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，活化能最大的反应是生成的反应，该反应的热化学方程式为；最小活化能对应的是第二步反应，。 （2）根据=正反应活化能逆反应活化能，可得。 （3）①反应①是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，即压强越大，甲醇的体积分数越大，从图1可知，相同温度下，时甲醇的体积分数大于时甲醇的体积分数，所以大于；已知化学平衡常数是温度的函数，反应①为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，结合图像可知，A、B、C三点的温度为，故平衡常数； ②反应①为放热反应，升高温度，逆反应速率加快，平衡逆向移动，减小，故可能的平衡点为a。 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 $