第二章 化学反应速率与化学平衡（单元自测·素养提升卷）化学人教版选择性必修1

**基本信息** 高二化学选择性必修1第二章单元卷，聚焦化学反应速率与化学平衡，以DRM反应、CO₂催化加氢等科技前沿情境为载体，融合化学观念与科学思维，适配单元复习巩固与素养提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|14题/42分|平衡状态判断（第1题）、勒夏特列原理（第2题）、反应图像分析（第3题）|基础判断与图像解读结合，强化证据推理| |非选择题|4题/58分|平衡常数计算（15题）、反应热（17题）、转化率（18题）|以氢能储用等真实情境设计综合题，梯度覆盖概念应用与定量分析，体现科学探究与社会责任|

2026-2027学年高二化学单元自测（人教版选择性必修1） 第二章 化学反应速率与化学平衡·素养提升卷 （参考答案） 一、选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 C D B C C C B A A D B C C B 二、非选择题（本大题共4个小题，共58分） 15．（14分）（每空2分） (1)-41 (2) (3)464.5 (4)a (5) 0.25 变大 反应I和II正向都是气体分子数增大的反应，恒压条件下，充入，平衡体系中各组分的分压减小，平衡向着正向移动，所以甲烷转化率变大 16．（15分）（除标明外，每空2分） (1) (2)AB（3分） (3) 反应Ⅰ放热，升温平衡逆向移动；反应Ⅱ吸热，升温平衡正向移动，更多转化为，CO选择性增大 （3分） 高温催化剂活性降低，反应速率减慢，长时间也难以达到平衡 (4)对吸附活化能力更强，快速生成；对中间体吸附弱，易脱附参与后续反应，活性位点利用率高，催化活性更强（3分） (5)0.29 17．（14分）（除标明外，每空2分） (1) ∆H2+∆H3（1分） K2∙K3（1分） (2)CD (3)C (4) 75% 0.075mol/(L∙min) （1分） 5.33 >（1分） 此时浓度商，小于该温度下的平衡常数，反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率。 18．（15分）（除标明外，每空2分） (1) +41 增大H2浓度 (2) Cl、H、Mg (3)603K之前，反应未达平衡，随着温度升高，反应速率加快，NaBH4产率增高；603K之后，反应达到平衡，温度升高，平衡向逆反应方向进行，NaBH4产率下降 (4) (5)240℃之前，温度升高，吸热步骤i平衡正向移动，CO浓度增大，使步骤ii正向进行程度增大的影响大于温度升高对放热步骤ii的逆向移动的影响，甲醇的平衡产率增大（3分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二化学单元自测（人教版选择性必修1） 第二章 化学反应速率与化学平衡·素养提升卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 一、选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求） 1．在一恒温恒容容器中，表明反应已达到平衡状态的是 A．单位时间内消耗amolC，同时生成2amolB B．B、C、D的浓度之比为2：1：1 C．混合气体的密度不再改变 D．混合气体的压强不再改变 2．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 B．新制氯水时间长后，颜色变浅 C．已知   ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 D．在、I2和HI组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深 3．下列叙述与图对应的是     A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图①表示在时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2＞p1，T1＞T2，且该反应的正反应ΔH＜0，ΔS＜0 C．图③表示的反应方程式为：2A+B3C D．对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g)  ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量 4．已知：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，该反应是一个可逆反应，正反应是放热反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是 A． B． C． D． 5．下列说法正确的是 A．热化学方程式：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  ∆H= -196.6kJ/mol，表示2mol SO2和1mol O2在一定条件下充分反应后达到平衡状态，放出196.6kJ热量 B．∆H的单位中“mol”是指反应物为1mol C．已知：正丁烷燃烧热∆H=-2878kJ·mol-1，异丁烷燃烧热∆H=-2869.6kJ·mol-1，则异丁烷比正丁烷稳定 D．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  ΔH= -57.3kJ·mol-1，则含1mol HCl的盐酸与含1mol NH3·H2O的氨水混合，放出的热量等于57.3kJ 6．下列平衡常数的表达式书写正确的是 A．SO2(g)+O2(g) SO3(g) B．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) C．Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) D．(aq)+H2O(l) 2(aq) +2H+(aq) 7．在一定温度下的容积不变的密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D    ②单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A ③C(g)的浓度不变    ④混合气体的总质量不变    ⑤v(A)：v(B)：v(D)=2：1：1 A．②③ B．②③④ C．②⑤ D．②③⑤ 8．通过实验与计算机模拟，发现在金催化剂表面上反应的历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用·标注)。 下列相关说法不正确的是 A．在CO2中，碳原子为sp3杂化 B．在经历“过渡态I”的过程中部分H-O键发生断裂 C．反应COOH·+H·+H2O·=COOH·+2H·+OH·是该反应的决速步骤 D．在金催化剂作用下，  △H＜0 9．已知：。下列说法正确的是 A．反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和 B．反应的平衡常数可表示为 C．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 D．使用催化剂能提高的平衡产率 10．已知：   。若在恒容绝热容器中发生上述反应，下列说法正确的是 A．若反应正向移动，则容器内的温度会升高 B．反应放出的总能量一定为 C．相同时间内，断开 键的同时生成 键，则反应达到平衡 D．若容器内的压强不再变化，则反应达到平衡 11．转化为的反应为  。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。450℃、作催化剂时，该反应经两步实现，第一步①：    第二步②：   下列说法正确的是 A． B．无论是否使用催化剂，该反应的焓变均相同 C．作催化剂时，降低了反应的活化能，进而提高反应的平衡转化率 D．作催化剂时，第二步反应速率大于第一步反应速率 12．已知  。一定条件下，向恒容密闭容器中投入和分别在、压强下发生反应，测得平衡时的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应的， B．a点时，的转化率为 C．平衡常数： D．恒温恒容下，再充入稀有气体，平衡转化率增大 13．，在密闭容器中投入一定量A、B发生反应： 。时反应达到平衡，生成C的物质的量为，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．前内，A的平均反应速率为 B．前内，A和B反应放出的热量为QkJ C．化学计量数之比 D．内，A的转化率为37.5% 14．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中充入反应物发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系 B． min时正、逆反应速率相等 C．0～8 min，H2的平均反应速率 D．10～12 min，N2的平均反应速率 二、非选择题（本大题共4个小题，共58分） 15．（14分）利用干法重整(DRM)反应制备CO和，反应如下： 反应I： 反应II： 反应III： 请回答下列问题： (1)______________kJ／mol。 (2)__________(用表示)。 (3)温度为298 K下部分化学键键能数据如下，计算键键能________kJ／mol。 化学键 键能 326 803 1072 436 (4)反应I和反应II的平衡常数和与温度的关系如图所示： 能代表lg与关系的曲线是_____________(填序号)。 (5)某温度下，向一恒压(9.8 kPa)密闭容器中充入和，发生以上反应(未参与反应)，平衡时的转化率为的选择性为(的选择性)。 ①该温度下反应I的平衡常数为____________(填最终计算数值)，[提示：以分压计算的平衡常数为，分压=总压×组分物质的量分数]。 ②充入，甲烷的平衡转化率____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。解释变化的原因____________________。 16．（15分）中海油研究人员利用原位生长法制备了多金属高活性二氧化碳甲烷化催化剂。研究发现，在催化剂表面存在多重平衡体系： 反应Ⅰ（主反应）：   反应Ⅱ（副反应）：      回答下列问题： (1)反应Ⅲ：  _________。 (2)在恒温、恒压密闭容器中模拟该工艺，下列情况能说明该体系已达到化学平衡状态的是_________。 A．容器内混合气体的密度不再发生变化 B．容器内CO和的体积分数都不再发生变化 C．反应Ⅰ的正反应速率等于反应Ⅱ的逆反应速率 (3)在上述工艺条件下，的平衡转化率、产物选择性随温度的变化如表所示： 温度/℃ 平衡转化率/% 选择性/% CO选择性/% 300 95.83 99.99 0.01 400 88.83 99.67 0.33 500 78.99 95.75 4.25 600 73.19 74.33 25.67 注：选择性 ①分析表中数据，随温度升高，CO的选择性逐渐增大。从平衡移动的角度解释其原因：_________。 ②生产中发现，温度超过500℃后，在其他条件相同且延长反应时间的情况下，的实际转化率仍明显低于相应温度下的平衡转化率。分析其可能的原因（答出一点即可）：_________。 (4)反应Ⅰ在催化剂表面的反应历程为以下三步： ⅰ（吸附活化）： ⅱ： ⅲ： （注：带有*的物种为吸附态中间体） 双钙钛矿对的吸附能力强于，而对中间体CO*的吸附能力弱于。结合吸附平衡与催化剂表面活性位点的利用率，说明催化活性高于的原因：_________。 (5)恒温、恒压100 kPa条件下，向反应器中充入1.0 mol和4.0 mol。达到平衡时，气体总物质的量为3.8 mol，的转化率为70.0%。则该温度下，反应Ⅱ的平衡常数_________（用平衡分压代替平衡浓度计算，保留2位有效数字）。 17．（14分）CO2催化加氢制备甲醇可以减少CO2的排放，有利于实现碳中和。在一定条件下，CO2和H2可发生如下反应：   I． CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1    K1   II． CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   ΔH2    K2   III． CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)   ΔH3    K3 (1)反应热ΔH1=___________（用ΔH2、ΔH3表示），平衡常数K1=_________（用K2、K3表示）。 (2)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应I．下列叙述中，不能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内的压强不变       B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．断开2mol C=O键的同时，断开2mol H-O键      D． 混合气体的密度不变 E．3v正(CO2)=v逆(H2)        F．CO2的转化率不变 (3)在某一时刻采取下列措施，能使反应ⅠI的反应速率减小的措施是_（填字母）。 A．恒温恒容下，再充入CO B．升高温度 C．恒温恒压下，向其中充入Ar D．恒温恒容下，向其中充入Ar (4)在容积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在500℃下发生反应I．实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图所示： ①500℃达平衡时，H2(g)的转化率为_______，10分钟内该反应v(CO2)为______________。 ②500℃该反应的平衡常数为______________(保留三位有效数字)。 ③500℃条件下，测得某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L，则此时v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)，其原因是___________________。 18．（15分）氢能是应用前景广阔的新能源，氢气的制取、储存和应用是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ．制氢 (1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应如下： 反应i：  ； 反应ii：  。 反应iii：的_________；若在一定温度下容积固定的密闭容器中进行该反应，同时提高反应速率和CO2的平衡转化率，可采取的措施为__________________________。 (2)NaBH4水解再生并循环制氢的原理如图所示： ①NaBH4水解生成Na[B(OH)4]的化学方程式为_____________________。 ②NaBH4再生过程中化合价降低的元素有_____(填元素符号)。 Ⅱ．储氢 (3)在容积恒定为2L的密闭容器中加入足量BPO4(s)和Na(s)并充入一定量的H2(g)发生储氢反应：  ，下图为NaBH4产率与反应温度的关系曲线，NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大，在603K之后随温度升高而减小的原因是_______________________。 Ⅲ．用氢 (4)一定条件下，向2L密闭容器中，加入1mol CO2和3molH2发生反应。当反应达到平衡状态时，容器中甲醇的体积分数为10%，该反应的平衡常数_________________(用分数表示)。 (5)H2与CO2催化制甲醇该反应分两步实现： i．   ii．   将1mol和3mol的混合原料气通入到一定体积的反应器。甲醇的平衡产率随温度变化如图所示，温度在240℃之前，随着温度升高，甲醇的平衡产率逐渐增大的原因为__________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二化学单元自测（人教版选择性必修1） 第二章 化学反应速率与化学平衡·素养提升卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 一、选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求） 1．在一恒温恒容容器中，表明反应已达到平衡状态的是 A．单位时间内消耗amolC，同时生成2amolB B．B、C、D的浓度之比为2：1：1 C．混合气体的密度不再改变 D．混合气体的压强不再改变 【答案】C 【详解】A．单位时间内消耗，同时生成，二者均代表逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，不能说明反应达到平衡，故不选A； B．、、的浓度之比为仅代表某一时刻的浓度比例，无法说明各物质浓度不再发生变化，不能判断反应达到平衡，故不选B； C．反应物为固体，反应过程中混合气体的总质量为变量，容器恒容即体积不变，根据可知密度为变量，当密度不再改变时说明反应达到平衡状态，故选C； D．该反应前后气体分子总数相等，恒温恒容条件下混合气体的压强始终为定值，压强不变不能说明反应达到平衡，故不选D； 选C。 2．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 B．新制氯水时间长后，颜色变浅 C．已知   ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 D．在、I2和HI组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深 【答案】D 【详解】A．浓氨水中存在平衡，加入固体时浓度增大且溶解放热，均使平衡左移，利于氨气逸出，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．新制氯水中存在平衡，久置后见光分解、浓度降低，平衡正向移动，浓度减小，颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．反应为放热反应，冰水降温使平衡正向移动，浓度降低，气体颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．反应前后气体分子总数相等，加压时平衡不移动，颜色变深是因为容器体积缩小、浓度增大，并非平衡移动导致，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意； 故选D。 3．下列叙述与图对应的是     A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图①表示在时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2＞p1，T1＞T2，且该反应的正反应ΔH＜0，ΔS＜0 C．图③表示的反应方程式为：2A+B3C D．对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g)  ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量 【答案】B 【详解】A．反应，若时刻充入，瞬间生成物浓度增大、反应物浓度不变，则突增，保持不变。但图①中时刻、同时跳跃上升，与充入的速率变化图像不符，A错误； B．温度均为时，条件下达到平衡用时更短，反应速率更快，故；压强均为时，条件下达到平衡更快，故；温度升高（），平衡时降低，说明升温平衡逆向移动，正反应；压强增大（），平衡时升高，说明加压平衡正向移动，说明正反应气体分子数目减小，，B正确； C．由图③计算浓度变化：，，；三者浓度变化量之比为，则反应方程式应为，C错误； D．反应，正反应放热。温度升高，平衡逆向移动，的百分含量增大；但图④曲线随温度升高不断减小，二者变化趋势矛盾，因此不能代表的百分含量，D错误； 故选B。 4．已知：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，该反应是一个可逆反应，正反应是放热反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．温度越高反应速率越快，1200℃比1000℃先达到平衡；正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡时NO含量更低，图像符合规律，A正确； B．压强越大反应速率越快，10×105Pa比1×105Pa先达到平衡；正反应为气体分子数增大的反应，加压平衡逆向移动，平衡时NO含量更低，图像符合规律，B正确； C．1500℃比1200℃温度更高，反应速率更快，应先达到平衡，但图像中1200℃先达到平衡，不符合反应速率规律，C错误； D．催化剂仅加快反应速率，不改变平衡状态，有催化剂时先达到平衡，且平衡时NO含量与无催化剂时一致，图像符合规律，D正确； 故选C。 5．下列说法正确的是 A．热化学方程式：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  ∆H= -196.6kJ/mol，表示2mol SO2和1mol O2在一定条件下充分反应后达到平衡状态，放出196.6kJ热量 B．∆H的单位中“mol”是指反应物为1mol C．已知：正丁烷燃烧热∆H=-2878kJ·mol-1，异丁烷燃烧热∆H=-2869.6kJ·mol-1，则异丁烷比正丁烷稳定 D．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  ΔH= -57.3kJ·mol-1，则含1mol HCl的盐酸与含1mol NH3·H2O的氨水混合，放出的热量等于57.3kJ 【答案】C 【详解】A．该反应为可逆反应，和不能完全反应，实际放出热量小于196.6kJ，热化学方程式的对应反应物完全转化的焓变，A错误； B．单位中的“”指每摩尔反应，而非1mol反应物，B错误； C．物质能量越低越稳定，正丁烷燃烧放热更多，说明正丁烷能量高于异丁烷，因此异丁烷更稳定，C正确； D．为弱电解质，电离过程吸热，因此反应放出的热量小于57.3kJ，D错误； 故选C。 6．下列平衡常数的表达式书写正确的是 A．SO2(g)+O2(g) SO3(g) B．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) C．Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) D．(aq)+H2O(l) 2(aq) +2H+(aq) 【答案】C 【详解】A．该反应平衡常数应为，A错误； B．该反应生成物包含气态，平衡常数应为，B错误； C．和均为固体，固体物质不写入平衡常数表达式，因此平衡常数为，C正确； D．为纯液体，纯液体不写入平衡常数表达式，平衡常数应为，D错误； 故选C。 7．在一定温度下的容积不变的密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D    ②单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A ③C(g)的浓度不变    ④混合气体的总质量不变    ⑤v(A)：v(B)：v(D)=2：1：1 A．②③ B．②③④ C．②⑤ D．②③⑤ 【答案】B 【详解】①单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D，C、D都是生成物，且化学计量数都是１，都是正反应速率，且在任何时刻它们的物质的量变化量都相等，不能判断反应达到平衡状态； ②单位时间内生成为正反应方向，生成为逆反应方向，二者速率比等于化学计量数之比，说明正逆反应速率相等； ③的浓度不变是反应达到平衡的特征标志； ④反应有固体参与，混合气体总质量是随反应进行变化的量，总质量不变说明反应达到平衡； ⑤未说明速率对应的反应方向，且任意时刻反应速率比均等于化学计量数之比，无法说明反应达平衡，②③④能判断反应已达到平衡状态，B符合题意。 故答案选B。 8．通过实验与计算机模拟，发现在金催化剂表面上反应的历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用·标注)。 下列相关说法不正确的是 A．在CO2中，碳原子为sp3杂化 B．在经历“过渡态I”的过程中部分H-O键发生断裂 C．反应COOH·+H·+H2O·=COOH·+2H·+OH·是该反应的决速步骤 D．在金催化剂作用下，  △H＜0 【答案】A 【详解】A．为直线形分子，中心碳原子价层电子对数为，采取杂化，A错误； B．过渡态I之前存在，反应后生成和，说明中的部分键发生断裂，B正确； C．决速步骤是反应历程中活化能（能垒）最高的步骤，第一步能垒为，第二步能垒为，第二步为决速步，对应反应为，C正确； D．总反应的反应物总能量高于生成物总能量，因此，D正确； 故选A。 9．已知：。下列说法正确的是 A．反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和 B．反应的平衡常数可表示为 C．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 D．使用催化剂能提高的平衡产率 【答案】A 【详解】A．该反应为放热反应，焓变等于反应物断键所需能量总和减去生成物成键释放能量总和，故反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和，A正确； B．平衡常数表达式中，各物质浓度的幂为对应化学计量数，正确表达式为，B错误； C．升高温度，活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大，C错误； D．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，无法提高的平衡产率，D错误； 故选A。 10．已知：   。若在恒容绝热容器中发生上述反应，下列说法正确的是 A．若反应正向移动，则容器内的温度会升高 B．反应放出的总能量一定为 C．相同时间内，断开 键的同时生成 键，则反应达到平衡 D．若容器内的压强不再变化，则反应达到平衡 【答案】D 【详解】A．该反应正向是放热反应，但容器是恒容绝热体系。若改变条件是降温，使平衡正向移动，此时体系温度反而会降低，并非只要正向移动容器温度就一定升高，A错误； B．该反应是可逆反应，反应物不能完全转化，且题目未给出初始投料量，反应放出的总能量不一定为a kJ，B错误； C．判断化学平衡的标志之一是正逆反应速率相等，断开 键的同时生成 键都是表示正反应，不能判断化学平衡，C错误； D．该反应前后气体总物质的量本是不变的，但容器为绝热体系，反应过程中体系温度会随反应进行发生变化，根据阿伏伽德罗定律的推论，气体总物质的量不变时，压强与温度成正比。当容器内压强不再变化时，说明体系温度不再改变，各物质的浓度也不再变化，反应达到平衡，D正确； 故选D。 11．转化为的反应为  。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。450℃、作催化剂时，该反应经两步实现，第一步①：    第二步②：   下列说法正确的是 A． B．无论是否使用催化剂，该反应的焓变均相同 C．作催化剂时，降低了反应的活化能，进而提高反应的平衡转化率 D．作催化剂时，第二步反应速率大于第一步反应速率 【答案】B 【详解】A．根据盖斯定律，总反应可由反应①反应②得到，故，代入数据得，，A错误； B．焓变只由反应物和生成物的总能量差决定，催化剂仅改变反应路径，不改变反应的焓变，B正确； C．催化剂降低反应活化能，可加快反应速率，但不改变平衡状态，无法提高反应的平衡转化率，C错误； D．反应活化能越大，反应速率越慢，由图可知第二步反应的活化能高于第一步，故第二步反应速率小于第一步，D错误； 故选B。 12．已知  。一定条件下，向恒容密闭容器中投入和分别在、压强下发生反应，测得平衡时的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应的， B．a点时，的转化率为 C．平衡常数： D．恒温恒容下，再充入稀有气体，平衡转化率增大 【答案】C 【详解】A．温度升高，的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，正反应放热，；该反应是气体分子数减小的反应，相同温度下压强越大平衡正向移动程度越大，的物质的量分数越小，同温时对应的物质的量分数更小，故，A错误； B．设a点CO转化量为，可列出三段式： ，则平衡时为，总气体物质的量为， 解得，的转化率为：，B错误； C．平衡常数仅与温度有关，该反应，温度越低平衡常数越大，a点温度低于b、c点，b、c温度相同，故，C正确； D．恒温恒容下充入稀有气体，反应物和生成物的浓度均不变，平衡不移动，平衡转化率不变，D错误； 故选C。 13．，在密闭容器中投入一定量A、B发生反应： 。时反应达到平衡，生成C的物质的量为，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．前内，A的平均反应速率为 B．前内，A和B反应放出的热量为QkJ C．化学计量数之比 D．内，A的转化率为37.5% 【答案】B 【详解】A．前12s内，A的浓度变化为，平均反应速率，A正确； B．前12s内，反应的A的物质的量为，根据热化学方程式，3 mol A完全反应放出热量，故1.2 mol A反应放出热量为，B错误； C．化学反应中各物质浓度变化量之比等于化学计量数之比，12s内B的浓度变化为，C的浓度变化为，A、B、C浓度变化比为，故，C正确； D．2s内A的浓度从降到，转化率为，D正确； 故选B。 14．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中充入反应物发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系 B． min时正、逆反应速率相等 C．0～8 min，H2的平均反应速率 D．10～12 min，N2的平均反应速率 【答案】B 【详解】A．由图可知，X的物质的量增加，属于生成物，因此X曲线表示的物质的量随时间变化的关系，A正确； B．时刻没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，B错误； C．0∼8 min时，，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，C正确； D．10∼12 min，，，D正确； 故选B。 二、非选择题（本大题共4个小题，共58分） 15．（14分）利用干法重整(DRM)反应制备CO和，反应如下： 反应I： 反应II： 反应III： 请回答下列问题： (1)______________kJ／mol。 (2)__________(用表示)。 (3)温度为298 K下部分化学键键能数据如下，计算键键能________kJ／mol。 化学键 键能 326 803 1072 436 (4)反应I和反应II的平衡常数和与温度的关系如图所示： 能代表lg与关系的曲线是_____________(填序号)。 (5)某温度下，向一恒压(9.8 kPa)密闭容器中充入和，发生以上反应(未参与反应)，平衡时的转化率为的选择性为(的选择性)。 ①该温度下反应I的平衡常数为____________(填最终计算数值)，[提示：以分压计算的平衡常数为，分压=总压×组分物质的量分数]。 ②充入，甲烷的平衡转化率____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。解释变化的原因____________________。 【答案】(1)-41 (2) (3)464.5 (4)a (5) 0.25 变大 反应I和II正向都是气体分子数增大的反应，恒压条件下，充入，平衡体系中各组分的分压减小，平衡向着正向移动，所以甲烷转化率变大 【详解】（1）由盖斯定律可知，(反应I-反应II) ×=反应III，则反应III的焓变为：=-41 kJ/mol； （2）由盖斯定律可知，(反应I-反应II) ×=反应III，则反应III的平衡常数为：； （3）反应的ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和，则由反应III可得：[1072 kJ/mol+2E(H-O)]-(803 kJ/mol×2+436 kJ/mol )=-41 kJ/mol，解得：E(H-O)=464.5 kJ/mol； （4）反应I、反应II都是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数均增大，而反应III是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则由可知，温度升高，平衡常数增大的程度小于平衡常数，所以能代表lg与关系的曲线是a； （5）①由题意可知，平衡时甲烷的转化率为40%，氢气的选择性为75%，则平衡时甲烷、氢气、水蒸气的物质的量分别为：(1 mol-1 mol×40%)=0.6 mol、1 mol×40%×75%×2=0.6 mol、1 mol×40%×25%×2=0.2 mol；由方程式可知，平衡时二氧化碳、一氧化碳的物质的量分别为：(3 mol-0.6 mol×-0.2 mol×)=2.4 mol、(0.6 mol+0.2 mol×2)=1 mol，则平衡时混合气体的总物质的量为9.8 mol，所以该温度下反应I的平衡常数为：Kp==0.25； ②由方程式可知，反应I和反应II正向都是气体分子数增大的反应，恒压条件下充入氮气，平衡体系中各组分的分压减小，平衡向正反应方向移动，所以甲烷转化率变大。 16．（15分）中海油研究人员利用原位生长法制备了多金属高活性二氧化碳甲烷化催化剂。研究发现，在催化剂表面存在多重平衡体系： 反应Ⅰ（主反应）：   反应Ⅱ（副反应）：      回答下列问题： (1)反应Ⅲ：  _________。 (2)在恒温、恒压密闭容器中模拟该工艺，下列情况能说明该体系已达到化学平衡状态的是_________。 A．容器内混合气体的密度不再发生变化 B．容器内CO和的体积分数都不再发生变化 C．反应Ⅰ的正反应速率等于反应Ⅱ的逆反应速率 (3)在上述工艺条件下，的平衡转化率、产物选择性随温度的变化如表所示： 温度/℃ 平衡转化率/% 选择性/% CO选择性/% 300 95.83 99.99 0.01 400 88.83 99.67 0.33 500 78.99 95.75 4.25 600 73.19 74.33 25.67 注：选择性 ①分析表中数据，随温度升高，CO的选择性逐渐增大。从平衡移动的角度解释其原因：_________。 ②生产中发现，温度超过500℃后，在其他条件相同且延长反应时间的情况下，的实际转化率仍明显低于相应温度下的平衡转化率。分析其可能的原因（答出一点即可）：_________。 (4)反应Ⅰ在催化剂表面的反应历程为以下三步： ⅰ（吸附活化）： ⅱ： ⅲ： （注：带有*的物种为吸附态中间体） 双钙钛矿对的吸附能力强于，而对中间体CO*的吸附能力弱于。结合吸附平衡与催化剂表面活性位点的利用率，说明催化活性高于的原因：_________。 (5)恒温、恒压100 kPa条件下，向反应器中充入1.0 mol和4.0 mol。达到平衡时，气体总物质的量为3.8 mol，的转化率为70.0%。则该温度下，反应Ⅱ的平衡常数_________（用平衡分压代替平衡浓度计算，保留2位有效数字）。 【答案】(1) (2)AB (3) 反应Ⅰ放热，升温平衡逆向移动；反应Ⅱ吸热，升温平衡正向移动，更多转化为，CO选择性增大 高温催化剂活性降低，反应速率减慢，长时间也难以达到平衡 (4)对吸附活化能力更强，快速生成；对中间体吸附弱，易脱附参与后续反应，活性位点利用率高，催化活性更强 (5)0.29 【详解】（1）根据盖斯定律，反应Ⅰ 反应Ⅱ = 反应Ⅲ，则； （2）A．恒温恒压，容器体积可变；所有物质均为气体，总质量不变，由，恒定，平衡移动改变，不变时不变，各物质浓度不变，达到平衡，A符合题意； B．、体积分数不再变化，说明各物质浓度不再改变，达到平衡，B符合题意； C．反应Ⅰ、Ⅱ是两个独立反应，正逆速率相等需针对同一反应同一物质，Ⅰ正反应速率=Ⅱ逆速率无平衡意义，C不符合题意； （3）①反应Ⅰ的，正反应放热，升温平衡逆向移动，消耗生成的量减少；反应Ⅱ的，正反应吸热，升温平衡正向移动，更多转化为，因此温度升高，副反应Ⅱ正向进行程度显著增大，主反应Ⅰ逆向抑制生成，生成占比提升，CO选择性增大； ②催化剂高温下活性大幅降低，反应速率变慢，延长时间也难以达到平衡状态；或高温下催化剂发生烧结、失活，反应难以趋近平衡； （4）对吸附活化能力更强，能快速富集生成吸附中间体，提升步骤ⅰ速率；同时它对中间体吸附能力更弱，易脱附并快速参与步骤ⅲ与反应生成，催化剂活性位点不会被占据，位点利用率更高，整体催化活性更强；而易吸附滞留，堵塞活性位点，反应速率更低； （5）初始投料：，；总转化率70%，即反应消耗；平衡总物质的量。设主反应Ⅰ消耗为，副反应Ⅱ消耗为，则。列三段式为：反应Ⅰ：； 反应Ⅱ：，平衡各物质物质的量：，，平衡时总物质的量为，化简得，联立方程，解得。则平衡各组分物质的量：，，因此反应Ⅱ平衡常数：。 17．（14分）CO2催化加氢制备甲醇可以减少CO2的排放，有利于实现碳中和。在一定条件下，CO2和H2可发生如下反应：   I． CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1    K1   II． CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   ΔH2    K2   III． CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)   ΔH3    K3 (1)反应热ΔH1=___________（用ΔH2、ΔH3表示），平衡常数K1=_________（用K2、K3表示）。 (2)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应I．下列叙述中，不能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内的压强不变       B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．断开2mol C=O键的同时，断开2mol H-O键      D． 混合气体的密度不变 E．3v正(CO2)=v逆(H2)        F．CO2的转化率不变 (3)在某一时刻采取下列措施，能使反应ⅠI的反应速率减小的措施是_（填字母）。 A．恒温恒容下，再充入CO B．升高温度 C．恒温恒压下，向其中充入Ar D．恒温恒容下，向其中充入Ar (4)在容积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在500℃下发生反应I．实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图所示： ①500℃达平衡时，H2(g)的转化率为_______，10分钟内该反应v(CO2)为______________。 ②500℃该反应的平衡常数为______________(保留三位有效数字)。 ③500℃条件下，测得某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L，则此时v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)，其原因是___________________。 【答案】(1) ∆H2+∆H3 K2∙K3 (2)CD (3)C (4) 75% 0.075mol/(L∙min) 5.33 > 此时浓度商，小于该温度下的平衡常数，反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率。 【详解】（1）根据盖斯定律，反应II + 反应III 即可得到反应I，因此反应热满足；总反应的平衡常数为分步反应平衡常数的乘积，因此。 （2）A．反应I前后气体分子数不相等，恒容下压强随反应进行变化，压强不变说明达到平衡，A不符合题意； B．混合气体总质量不变，总物质的量随反应进行变化，平均相对分子质量不变说明总物质的量不再改变，达到平衡，B不符合题意； C．断开2 mol C=O键对应消耗1 mol （正反应方向），断开3mol H-O键消耗1 mol 和1mol （逆反应方向），故此时正逆速率不相等，未达到平衡，C符合题意； D．恒容容器中混合气体总质量、总体积始终不变，密度始终为定值，密度不变不能说明达到平衡，D符合题意； E．符合速率比等于计量数比，说明正逆速率相等，达到平衡，E不符合题意； F．转化率不变，说明各物质浓度不再变化，达到平衡，F不符合题意； 故选CD。 （3）A．恒温恒容充入CO，反应物浓度增大，反应速率增大，A不符合题意； B．升高温度，活化分子百分数提升，反应速率增大，B不符合题意； C．恒温恒压充入Ar，容器体积增大，反应体系内各气体浓度减小，反应速率减小，C符合题意； D．恒温恒容充入Ar，反应体系内各气体浓度不变，反应速率不变，D不符合题意； 故选C。 （4）①反应消耗的，根据计量数关系，消耗的，转化率为；10min内 ②平衡时各物质浓度：，，，，代入平衡常数表达式： 。 ③此时浓度商，小于该温度下的平衡常数，反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率。 18．（15分）氢能是应用前景广阔的新能源，氢气的制取、储存和应用是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ．制氢 (1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应如下： 反应i：  ； 反应ii：  。 反应iii：的_________；若在一定温度下容积固定的密闭容器中进行该反应，同时提高反应速率和CO2的平衡转化率，可采取的措施为__________________________。 (2)NaBH4水解再生并循环制氢的原理如图所示： ①NaBH4水解生成Na[B(OH)4]的化学方程式为_____________________。 ②NaBH4再生过程中化合价降低的元素有_____(填元素符号)。 Ⅱ．储氢 (3)在容积恒定为2L的密闭容器中加入足量BPO4(s)和Na(s)并充入一定量的H2(g)发生储氢反应：  ，下图为NaBH4产率与反应温度的关系曲线，NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大，在603K之后随温度升高而减小的原因是_______________________。 Ⅲ．用氢 (4)一定条件下，向2L密闭容器中，加入1mol CO2和3molH2发生反应。当反应达到平衡状态时，容器中甲醇的体积分数为10%，该反应的平衡常数_________________(用分数表示)。 (5)H2与CO2催化制甲醇该反应分两步实现： i．   ii．   将1mol和3mol的混合原料气通入到一定体积的反应器。甲醇的平衡产率随温度变化如图所示，温度在240℃之前，随着温度升高，甲醇的平衡产率逐渐增大的原因为__________。 【答案】(1) +41 增大H2浓度 (2) Cl、H、Mg (3)603K之前，反应未达平衡，随着温度升高，反应速率加快，NaBH4产率增高；603K之后，反应达到平衡，温度升高，平衡向逆反应方向进行，NaBH4产率下降 (4) (5)240℃之前，温度升高，吸热步骤i平衡正向移动，CO浓度增大，使步骤ii正向进行程度增大的影响大于温度升高对放热步骤ii的逆向移动的影响，甲醇的平衡产率增大 【详解】（1）根据盖斯定律，反应ⅰ减去反应ⅱ可得反应ⅲ：，。在容积固定的密闭容器中，在一定温度下，要同时提高反应速率和的平衡转化率，可采取的措施有增大的浓度（增大反应物浓度，反应速率加快，平衡正向移动，转化率提高）； （2）①水解生成和，化学方程式为； ②在再生过程中，分析各元素化合价变化，Cl元素化合价从0价降低到-1价,H元素化合价从0价降低到-1价,Mg元素化合价从+2价降低到0价，所以化合价降低的元素是Cl、H、Mg； （3）该储氢反应，是放热反应。在之前，反应未达到平衡，温度升高，反应速率加快，相同时间内生成的更多，产率随温度升高而增大；在之后，反应达到平衡，该反应放热，温度升高，平衡逆向移动，产率随温度升高而减小； （4）设达到平衡时生成甲醇的物质的量为，列三段式计算，，已知甲醇的体积分数为，则，解得。平衡时各物质的浓度：，，，。平衡常数； （5）步骤i为吸热反应，步骤ii为放热反应，240℃之前，温度升高，步骤i平衡正向移动，CO浓度增大，促使步骤ii正向进行程度的影响大于温度升高对步骤ii逆向移动的影响，因此甲醇的平衡产率增大。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高二化学单元自测（人教版选择性必修1） 第二章 化学反应速率与化学平衡·素养提升卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 一、选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求） 1．在一恒温恒容容器中，表明反应已达到平衡状态的是 A．单位时间内消耗amolC，同时生成2amolB B．B、C、D的浓度之比为2：1：1 C．混合气体的密度不再改变 D．混合气体的压强不再改变 2．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 B．新制氯水时间长后，颜色变浅 C．已知   ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 D．在、I2和HI组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深 3．下列叙述与图对应的是     A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图①表示在时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2＞p1，T1＞T2，且该反应的正反应ΔH＜0，ΔS＜0 C．图③表示的反应方程式为：2A+B3C D．对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g)  ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量 4．已知：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，该反应是一个可逆反应，正反应是放热反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是 A． B． C． D． 5．下列说法正确的是 A．热化学方程式：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  ∆H= -196.6kJ/mol，表示2mol SO2和1mol O2在一定条件下充分反应后达到平衡状态，放出196.6kJ热量 B．∆H的单位中“mol”是指反应物为1mol C．已知：正丁烷燃烧热∆H=-2878kJ·mol-1，异丁烷燃烧热∆H=-2869.6kJ·mol-1，则异丁烷比正丁烷稳定 D．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  ΔH= -57.3kJ·mol-1，则含1mol HCl的盐酸与含1mol NH3·H2O的氨水混合，放出的热量等于57.3kJ 6．下列平衡常数的表达式书写正确的是 A．SO2(g)+O2(g) SO3(g) B．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) C．Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) D．(aq)+H2O(l) 2(aq) +2H+(aq) 7．在一定温度下的容积不变的密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D    ②单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A ③C(g)的浓度不变    ④混合气体的总质量不变    ⑤v(A)：v(B)：v(D)=2：1：1 A．②③ B．②③④ C．②⑤ D．②③⑤ 8．通过实验与计算机模拟，发现在金催化剂表面上反应的历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用·标注)。 下列相关说法不正确的是 A．在CO2中，碳原子为sp3杂化 B．在经历“过渡态I”的过程中部分H-O键发生断裂 C．反应COOH·+H·+H2O·=COOH·+2H·+OH·是该反应的决速步骤 D．在金催化剂作用下，  △H＜0 9．已知：。下列说法正确的是 A．反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和 B．反应的平衡常数可表示为 C．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 D．使用催化剂能提高的平衡产率 10．已知：   。若在恒容绝热容器中发生上述反应，下列说法正确的是 A．若反应正向移动，则容器内的温度会升高 B．反应放出的总能量一定为 C．相同时间内，断开 键的同时生成 键，则反应达到平衡 D．若容器内的压强不再变化，则反应达到平衡 11．转化为的反应为  。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。450℃、作催化剂时，该反应经两步实现，第一步①：    第二步②：   下列说法正确的是 A． B．无论是否使用催化剂，该反应的焓变均相同 C．作催化剂时，降低了反应的活化能，进而提高反应的平衡转化率 D．作催化剂时，第二步反应速率大于第一步反应速率 12．已知  。一定条件下，向恒容密闭容器中投入和分别在、压强下发生反应，测得平衡时的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应的， B．a点时，的转化率为 C．平衡常数： D．恒温恒容下，再充入稀有气体，平衡转化率增大 13．，在密闭容器中投入一定量A、B发生反应： 。时反应达到平衡，生成C的物质的量为，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．前内，A的平均反应速率为 B．前内，A和B反应放出的热量为QkJ C．化学计量数之比 D．内，A的转化率为37.5% 14．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中充入反应物发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系 B． min时正、逆反应速率相等 C．0～8 min，H2的平均反应速率 D．10～12 min，N2的平均反应速率 二、非选择题（本大题共4个小题，共58分） 15．（14分）利用干法重整(DRM)反应制备CO和，反应如下： 反应I： 反应II： 反应III： 请回答下列问题： (1)______________kJ／mol。 (2)__________(用表示)。 (3)温度为298 K下部分化学键键能数据如下，计算键键能________kJ／mol。 化学键 键能 326 803 1072 436 (4)反应I和反应II的平衡常数和与温度的关系如图所示： 能代表lg与关系的曲线是_____________(填序号)。 (5)某温度下，向一恒压(9.8 kPa)密闭容器中充入和，发生以上反应(未参与反应)，平衡时的转化率为的选择性为(的选择性)。 ①该温度下反应I的平衡常数为____________(填最终计算数值)，[提示：以分压计算的平衡常数为，分压=总压×组分物质的量分数]。 ②充入，甲烷的平衡转化率____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。解释变化的原因____________________。 16．（15分）中海油研究人员利用原位生长法制备了多金属高活性二氧化碳甲烷化催化剂。研究发现，在催化剂表面存在多重平衡体系： 反应Ⅰ（主反应）：   反应Ⅱ（副反应）：      回答下列问题： (1)反应Ⅲ：  _________。 (2)在恒温、恒压密闭容器中模拟该工艺，下列情况能说明该体系已达到化学平衡状态的是_________。 A．容器内混合气体的密度不再发生变化 B．容器内CO和的体积分数都不再发生变化 C．反应Ⅰ的正反应速率等于反应Ⅱ的逆反应速率 (3)在上述工艺条件下，的平衡转化率、产物选择性随温度的变化如表所示： 温度/℃ 平衡转化率/% 选择性/% CO选择性/% 300 95.83 99.99 0.01 400 88.83 99.67 0.33 500 78.99 95.75 4.25 600 73.19 74.33 25.67 注：选择性 ①分析表中数据，随温度升高，CO的选择性逐渐增大。从平衡移动的角度解释其原因：_________。 ②生产中发现，温度超过500℃后，在其他条件相同且延长反应时间的情况下，的实际转化率仍明显低于相应温度下的平衡转化率。分析其可能的原因（答出一点即可）：_________。 (4)反应Ⅰ在催化剂表面的反应历程为以下三步： ⅰ（吸附活化）： ⅱ： ⅲ： （注：带有*的物种为吸附态中间体） 双钙钛矿对的吸附能力强于，而对中间体CO*的吸附能力弱于。结合吸附平衡与催化剂表面活性位点的利用率，说明催化活性高于的原因：_________。 (5)恒温、恒压100 kPa条件下，向反应器中充入1.0 mol和4.0 mol。达到平衡时，气体总物质的量为3.8 mol，的转化率为70.0%。则该温度下，反应Ⅱ的平衡常数_________（用平衡分压代替平衡浓度计算，保留2位有效数字）。 17．（14分）CO2催化加氢制备甲醇可以减少CO2的排放，有利于实现碳中和。在一定条件下，CO2和H2可发生如下反应：   I． CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1    K1   II． CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   ΔH2    K2   III． CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)   ΔH3    K3 (1)反应热ΔH1=___________（用ΔH2、ΔH3表示），平衡常数K1=_________（用K2、K3表示）。 (2)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应I．下列叙述中，不能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内的压强不变       B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．断开2mol C=O键的同时，断开2mol H-O键      D． 混合气体的密度不变 E．3v正(CO2)=v逆(H2)        F．CO2的转化率不变 (3)在某一时刻采取下列措施，能使反应ⅠI的反应速率减小的措施是_（填字母）。 A．恒温恒容下，再充入CO B．升高温度 C．恒温恒压下，向其中充入Ar D．恒温恒容下，向其中充入Ar (4)在容积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在500℃下发生反应I．实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图所示： ①500℃达平衡时，H2(g)的转化率为_______，10分钟内该反应v(CO2)为______________。 ②500℃该反应的平衡常数为______________(保留三位有效数字)。 ③500℃条件下，测得某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L，则此时v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)，其原因是___________________。 18．（15分）氢能是应用前景广阔的新能源，氢气的制取、储存和应用是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ．制氢 (1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应如下： 反应i：  ； 反应ii：  。 反应iii：的_________；若在一定温度下容积固定的密闭容器中进行该反应，同时提高反应速率和CO2的平衡转化率，可采取的措施为__________________________。 (2)NaBH4水解再生并循环制氢的原理如图所示： ①NaBH4水解生成Na[B(OH)4]的化学方程式为_____________________。 ②NaBH4再生过程中化合价降低的元素有_____(填元素符号)。 Ⅱ．储氢 (3)在容积恒定为2L的密闭容器中加入足量BPO4(s)和Na(s)并充入一定量的H2(g)发生储氢反应：  ，下图为NaBH4产率与反应温度的关系曲线，NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大，在603K之后随温度升高而减小的原因是_______________________。 Ⅲ．用氢 (4)一定条件下，向2L密闭容器中，加入1mol CO2和3molH2发生反应。当反应达到平衡状态时，容器中甲醇的体积分数为10%，该反应的平衡常数_________________(用分数表示)。 (5)H2与CO2催化制甲醇该反应分两步实现： i．   ii．   将1mol和3mol的混合原料气通入到一定体积的反应器。甲醇的平衡产率随温度变化如图所示，温度在240℃之前，随着温度升高，甲醇的平衡产率逐渐增大的原因为__________。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 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