高中化学单元测试——第二章化学反应速率与化学平衡（适中版02）

**基本信息** 聚焦高中化学第二章“化学反应速率与化学平衡”单元复习，以绿色甲醇、汽车尾气处理等真实情境为载体，覆盖速率影响因素、平衡状态判断等核心知识，注重科学思维与探究实践能力考查。 **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（如食物冷藏）、焓变熵变（绿色甲醇燃烧）、平衡常数（臭氧分解）|结合生活科技情境，基础概念辨析与计算结合| |解答题|4题/58分|反应速率探究（KMnO₄与草酸反应）、平衡移动与转化率（氮氧化物处理）、焓变计算与平衡常数（乙烯制备）|设计梯度问题，融合实验数据分析与理论应用，体现科学探究与实践|

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）发展绿色甲醇产业有助于减少温室气体排放和空气污染。“零碳甲醇燃料”燃烧［］的过程中焓变和熵变均正确的是 A． B． C． D． 3．（本题3分）已知反应在不同条件下化学反应速率如下，请判断出速率最快的是 A． B． C． D． 4．（本题3分）向恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol ，在一定条件下反应达到平衡时，下列说法一定正确的是 A．、和的物质的量浓度之比为 B．完全转化为 C．单位时间内消耗 mol ，同时消耗 mol D．正反应速率和逆反应速率都为零 5．（本题3分）臭氧是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。臭氧可溶于水，在水中易分解，产生的为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生如下反应①：  平衡常数为，反应②：  平衡常数为，总反应  平衡常数为K。下列说法错误的是 A．降低温度，K减小 B． C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，不变 6．（本题3分）关于有效碰撞模型，下列说法不正确的是 A．升高温度可提高活化分子百分数 B．使用催化剂可降低活化能 C．增大压强可提高单位体积的活化分子数 D．活化能越小，反应焓变越小 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）合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：  。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是 A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则速率增大 B．实际生产温度主要由催化剂决定 C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越快 D．液化分离有利于合成氨 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）某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A．t2时加入了催化剂 B．t3时降低了温度 C．t5时增大了压强 D．t3～t4时间内转化率最低 11．（本题3分）如图所示，向A(A中活塞可移动)中充入1 mol X和1 mol Y，向B中充入2 mol X和2 mol Y，起始L，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生反应：  ；达到平衡时， L。下列说法错误的是 A．反应开始时，B容器中化学反应速率更快 B．平衡时，A容器中X的转化率比B容器中X的转化率大 C．打开K一段时间达新平衡后，A的体积变为L(连通管中气体体积忽略不计) D．打开K一段时间达新平衡后，降低B容器温度，A容器体积会减小 12．（本题3分）研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)   B．中间体Ⅰ的稳定性比中间体Ⅱ稳定性好 C．催化剂能改变反应机理，加快反应速率 D．该反应的活化能为330 kJ/mol 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）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）氮氧化物()是导致酸雨的主要污染物，其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等，研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一、某科研团队利用催化还原技术处理工业废气，反应原理如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 回答下列问题： (1)上述反应_________________________(填“属于”或“不属于”)氮的固定。 (2)若要加快反应ⅰ的反应速率，可以采取的措施有________________________________________(任写一点)。 (3)一定温度下，向压强恒为的密闭容器中投入一定量的和发生反应ii，下列事实能说明反应已经达到化学平衡状态的是______________ (填选项字母)。 A．混合气体的密度保持不变 B．每消耗的同时生成 C．与的物质的量浓度之比为 D．混合气体中各组分的体积分数不再发生改变 (4)不同温度下发生反应ⅱ，的浓度随时间变化的关系如图所示： ①图中、的关系为_____(填“>”“<”或“=”)；根据已知信息，试判断温度的变化对于反应ⅱ反应限度的影响：_____________。 ②温度下，内的平均反应速率_____________，反应到达化学平衡状态时，的转化率为_________________________。 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）2024年，国产DeepSeck开源AI模型大放异彩，AI模型训练需要使用图形处理器（GPU），GPU芯片的主要成分是硅，是制备半导体材料硅的重要原料。 (1)将氢化为的热化学方程式为：   ①在相同条件，相同时间t时，不同温度下该反应中转化率如图所示。下列叙述一定正确的是____（序号）。 a．相同时间t内，A点的平均反应速率大于B点 b．相同时间t时，B点： c．工业生产中采用了适宜温度：480∼520℃ ②773K的2 L 密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下左图所示，，经方式_____处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率_____。当反应平衡时，的浓度为______，平衡常数K的计算式为________。       (2)对于反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时，的转化率随时间变化的结果如上右图所示。 ①323K时反应的平衡转化率_______%。 ②比较a、b处反应速率大小：____（填“大于”小于”或“等于”）。 已知：反应速率，分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的_______（保留1位小数）。 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）发展绿色甲醇产业有助于减少温室气体排放和空气污染。“零碳甲醇燃料”燃烧［］的过程中焓变和熵变均正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】甲醇的燃烧反应为熵增的放热反应，反应ΔH＜0、ΔS＞0，故选D。 3．（本题3分）已知反应在不同条件下化学反应速率如下，请判断出速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】采用转化法，转到同一种物质来表示反应速率，借助速率之比等于化学计量数之比，注意单位换算，据此解答。 【详解】A．； B．，速率之比等于化学计量数之比，得； C．，速率之比等于化学计量数之比，得； D．，速率之比等于化学计量数之比，得； 综上所述，反应速率最快的是A；答案选A。 4．（本题3分）向恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol ，在一定条件下反应达到平衡时，下列说法一定正确的是 A．、和的物质的量浓度之比为 B．完全转化为 C．单位时间内消耗 mol ，同时消耗 mol D．正反应速率和逆反应速率都为零 【答案】C 【详解】A．化学平衡时各物质的物质的量浓度比不一定等于化学计量数比，而是由转化率决定，因此、和的物质的量浓度比不一定是，A错误； B．可逆反应中反应物不能完全转化，不可能全部变为，B错误； C．单位时间内消耗 mol （正反应速率），同时消耗 mol （逆反应速率），表明正逆反应速率相等，符合平衡特征，C正确； D．平衡时正反应速率和逆反应速率相等，但不为零，D错误； 故答案选C。 5．（本题3分）臭氧是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。臭氧可溶于水，在水中易分解，产生的为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生如下反应①：  平衡常数为，反应②：  平衡常数为，总反应  平衡常数为K。下列说法错误的是 A．降低温度，K减小 B． C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，不变 【答案】A 【详解】A．总反应  ，可知正反应为放热反应，则降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数变大，A 错误； B．反应①+②可得总反应，则，B正确；   C．为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力；适当升温，①正向移动、②逆向移动，浓度增大，可提高消毒效率，C正确； D．平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，D 正确； 故选A。 6．（本题3分）关于有效碰撞模型，下列说法不正确的是 A．升高温度可提高活化分子百分数 B．使用催化剂可降低活化能 C．增大压强可提高单位体积的活化分子数 D．活化能越小，反应焓变越小 【答案】D 【详解】A．升高温度会增加分子的动能，使更多的分子达到或超过活化能，从而增加活化分子百分数，A正确； B．催化剂通过改变反应路径，降低反应的活化能，从而增加活化分子百分数，B正确； C．增大压强（缩小体积）时，单位体积内分子总数增加，由于温度不变，分子能量分布不变，活化分子百分数不变，但单位体积的活化分子数会相应增加，C正确； D．活化能是活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，反应焓变表示反应物与产物的能量差，二者没有直接关系，D错误； 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）合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：  。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是 A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则速率增大 B．实际生产温度主要由催化剂决定 C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越快 D．液化分离有利于合成氨 【答案】C 【详解】A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，从而使反应速率增大，A正确； B．实际生产温度主要由催化剂的最佳活性温度决定，B正确； C．在实际生产中温度过高，催化剂失活，化学反应速率会减慢，因此不是温度越高反应速率越快，C错误； D．液化分离，减小生成物浓度，化学平衡正向移动，有利于合成氨，D正确； 故选C。 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）某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A．t2时加入了催化剂 B．t3时降低了温度 C．t5时增大了压强 D．t3～t4时间内转化率最低 【答案】A 【详解】A．由图可知，t2时刻，改变条件，正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，不可能是改变压强，故改变条件为使用催化剂，选项A正确； B．t3时刻，改变条件，正、逆反应速率降低，且正反应速率降低更多，平衡向逆反应移动，该反应正反应是放热反应，温度降低，平衡向正反应移动，故不可能为降低温度，选项B错误； C．t5时刻，改变条件，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率增大更多，平衡向逆反应移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，不可能是改变压强，该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，故改变条件为升高温度，选项C错误； D．t2时刻，使用催化剂，平衡不移动，X的转化率不变，t3时刻，平衡向逆反应移动，X的转化率减小，t5时刻，升高温度，平衡向逆反应移动，X的转化率降低，则t6之后转化率更低，t3～t4时间内转化率不会最低，选项D错误； 答案选A。 11．（本题3分）如图所示，向A(A中活塞可移动)中充入1 mol X和1 mol Y，向B中充入2 mol X和2 mol Y，起始L，在相同温度和催化剂的条件下，两容器中各自发生反应：  ；达到平衡时， L。下列说法错误的是 A．反应开始时，B容器中化学反应速率更快 B．平衡时，A容器中X的转化率比B容器中X的转化率大 C．打开K一段时间达新平衡后，A的体积变为L(连通管中气体体积忽略不计) D．打开K一段时间达新平衡后，降低B容器温度，A容器体积会减小 【答案】C 【详解】A．反应开始时B容器中反应物浓度更大，化学反应速率更快，A正确； B．A为恒温恒压容器，B为恒温恒容容器；对于反应，正反应是气体分子数增大的反应；A容器可以看作是在B容器的基础上，为保持压强不变而增大了体积，相当于减小了压强，平衡向正反应方向移动，因此A容器中X的转化率比B容器中X的转化率大，B正确； C．打开K则相当于恒压条件下起始时充入3 mol X和3 mol Y达到平衡，则与容器A为等效平衡，所以总体积为 L，A的体积为 L L L，C错误； D．打开K后即恒压条件下反应，该反应为吸热反应，降低B的温度，平衡逆向移动，恒压条件下气体的物质的量减小，A容器体积会减小，D正确； 故答案选C。 12．（本题3分）研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)   B．中间体Ⅰ的稳定性比中间体Ⅱ稳定性好 C．催化剂能改变反应机理，加快反应速率 D．该反应的活化能为330 kJ/mol 【答案】C 【详解】A．由题干反应历程图可知，反应i：N2O(g)+Ir+(s)=N2(g)+IrO+(s) =123kJ/mol-330kJ/mol=-207kJ/mol，反应ii：IrO+(s)+CO(g)=CO2(g)+Ir+(s) =77kJ/mol-229kJ/mol=-152kJ/mol，反应i+反应ii可得反应N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)，根据盖斯定律可知，=(-207)kJ/mol+(-152kJ/mol)=-359，A错误； B．由题干反应历程图可知，中间体I具有的总能量比中间体Ⅱ更高，故中间体Ⅰ的稳定性比中间体Ⅱ稳定性更差，B错误； C．催化剂能改变反应机理，降低反应所需要的活化能，从而加快反应速率，C正确； D．活化能是指化学反应中，反应物从普通状态(基态)转化为能够发生反应的活跃状态(过渡态)所需克服的最低能量障碍，由题干反应历程图无法知晓该反应的活化能，D错误； 故答案为：C。 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）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）氮氧化物()是导致酸雨的主要污染物，其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等，研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一、某科研团队利用催化还原技术处理工业废气，反应原理如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 回答下列问题： (1)上述反应_________________________(填“属于”或“不属于”)氮的固定。 (2)若要加快反应ⅰ的反应速率，可以采取的措施有________________________________________(任写一点)。 (3)一定温度下，向压强恒为的密闭容器中投入一定量的和发生反应ii，下列事实能说明反应已经达到化学平衡状态的是______________ (填选项字母)。 A．混合气体的密度保持不变 B．每消耗的同时生成 C．与的物质的量浓度之比为 D．混合气体中各组分的体积分数不再发生改变 (4)不同温度下发生反应ⅱ，的浓度随时间变化的关系如图所示： ①图中、的关系为_____(填“>”“<”或“=”)；根据已知信息，试判断温度的变化对于反应ⅱ反应限度的影响：_____________。 ②温度下，内的平均反应速率_____________，反应到达化学平衡状态时，的转化率为_________________________。 【答案】(1)不属于 (2)升高温度、加合适的催化剂、增大的浓度等 (3)AD (4) < 温度升高，反应ⅱ的反应限度降低 0.02 70% 【详解】（1）氮的固定是指将游离态的氮（）转化为化合态的氮的过程。该反应是将化合态的氮（、）转化为游离态的氮（），而上述反应均为化合态的氮转化为游离态的氮，因此上述反应不属于氮的固定。 （2）增大反应速率的常见措施包括：升高温度、加入合适的催化剂、增大反应物浓度、增大压强等。 （3） A．该反应正向是气体分子数增大的反应，在恒压密闭容器中，随着反应正向进行，气体总物质的量增大，容器体积增大，而气体总质量不变，因此混合气体的密度不断减小，当密度保持不变时，说明反应达到平衡状态，A正确； B．每消耗的同时生成，均表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断是否达到平衡，B错误； C．无论反应是否达到平衡，只要初始时未加进生成物，生成的与的物质的量浓度之比始终为，不能作为平衡标志，C错误； D．混合气体中各组分的体积分数不再发生改变，是化学平衡状态的直接标志，D正确； 故答案选AD。 （4）①由图可知，温度为时反应先达到平衡，说明条件下的反应速率更快，故温度；平衡时，温度下的浓度为，温度下的浓度为，说明升高温度，的平衡浓度增大，平衡逆向移动，即升高温度会使该反应的反应限度减小。 ②温度下，内的浓度变化量，则；反应到达化学平衡状态时（温度下），的浓度为，则的转化率为。 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）2024年，国产DeepSeck开源AI模型大放异彩，AI模型训练需要使用图形处理器（GPU），GPU芯片的主要成分是硅，是制备半导体材料硅的重要原料。 (1)将氢化为的热化学方程式为：   ①在相同条件，相同时间t时，不同温度下该反应中转化率如图所示。下列叙述一定正确的是____（序号）。 a．相同时间t内，A点的平均反应速率大于B点 b．相同时间t时，B点： c．工业生产中采用了适宜温度：480∼520℃ ②773K的2 L 密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下左图所示，，经方式_____处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率_____。当反应平衡时，的浓度为______，平衡常数K的计算式为________。       (2)对于反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时，的转化率随时间变化的结果如上右图所示。 ①323K时反应的平衡转化率_______%。 ②比较a、b处反应速率大小：____（填“大于”小于”或“等于”）。 已知：反应速率，分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的_______（保留1位小数）。 【答案】(1) bc 甲 3.2×10−3 1.8 (2) 21 大于 1.3 【详解】（1）a．相同时间t内，B点转化率大于A点，所以A点的平均反应速率小于B点，a错误； b．相同时间t时，B点反应正向进行，，b正确； c．相同时间内，温度480∼520℃时反应物转化率最大，所以工业生产中采用了适宜温度480∼520℃，c正确； 故答案选bc； 0~50 min，经方式甲SiCl4的转化率最大，所以方式甲处理后的速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均速率； 当反应达平衡时，SiCl4的转化率为20%，则反应消耗氢气的物质的量为，H2的浓度为，列三段式 平衡常数K。 （2）①温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，曲线a达到平衡的时间短，则曲线a代表343 K时SiHCl3的转化率变化，曲线b代表323K时SiHCl3的转化率变化。由题图可知，323 K时反应的平衡转化率； ②温度越高，反应速率越快，a点温度为343 K，b点温度为323 K，故反应速率； 反应速率，343K下反应达到平衡状态时，即，此时SiHCl3的平衡转化率为22%，假设起始时反应物是1mol，经计算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.78、0.11、0.11，则有，，a处SiHCl3的平衡转化率，此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1，则有。 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 / 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