第2章 化学反应速率与化学平衡 增分测评卷-（Word同步练习）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（人教版）

**基本信息** 高中化学“化学反应速率与化学平衡”单元卷，通过选择与非选择结合，覆盖速率影响、平衡移动、熵变等核心知识，融入实验探究与工业应用情境，适配单元复习，培养科学思维与探究实践能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题/45分|速率影响（如冷藏防腐）、熵变（S(g)>S(l)>S(s)）、平衡移动（CO2制CH3OCH3）|结合生活实例（茶叶真空包装）、反应历程分析（NO2与CO分步反应）| |非选择题|4题/55分|实验探究（H2O2分解变量控制）、工业反应（CO与H2O制H2）、平衡计算（K与转化率）|注重科学探究（浓度对平衡影响实验）、工业应用（甲醇制备H2），体现科学态度与责任|

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) ( 姓名 班级 考号 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) ( 姓名 班级 考号 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 第二章　化学反应速率与化学平衡 注意事项 1.全卷满分100分。考试用时75分钟。 2.可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　S-32。 一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.下列说法正确的是 (　　) A.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质 B.化学工业都必须使用催化剂 C.夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大 D.茶叶使用真空包装,能显著延长茶叶的储存时间 2.下列说法中正确的是 (　　) A.等物质的量单质硫,熵大小关系为S(g)>S(l)>S(s) B.固体溶解是熵减小的过程 C.能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D.能够自发进行的反应一定是放热反应 3.由CO2和H2制得CH3OCH3,涉及反应如下: 主反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)　ΔH1<0 副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH2>0 下列说法错误的是 (　　) A.升高温度,副反应平衡正向移动 B.选择合适的催化剂可以降低反应的活化能 C.选择高压条件一定能够提高经济效益 D.选择合适的温度能够提高单位时间内产品的产量 4.已知NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)的反应历程分两步: ①2NO2(g) NO3(g)+NO(g)(慢反应) ②NO3(g)+CO(g) NO2(g)+CO2(g)(快反应) k正、k逆均为速率常数,两步反应的正、逆反应速率方程分别为: ①v正=·c2(NO2),v逆=·c(NO3)·c(NO); ②v正=·c(NO3)·c(CO),v逆=·c(NO2)·c(CO2)。 下列说法正确的是 (　　) A.总反应速率取决于反应② B.反应①的活化能小于反应②的活化能 C.NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)的平衡常数K= D.若反应①为吸热反应,则升高温度,增大,减小 5.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断不合理的是 (　　) A.c1∶c2=1∶3 B.X、Y的平衡转化率相等 C.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 D.c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1 6.探究浓度对化学平衡的影响,某同学进行如图实验。下列说法不正确的是 (　　) A.该实验通过观察溶液颜色变化来判断生成物浓度的变化 B.向Ⅱ中溶液中加3滴KSCN溶液后溶液颜色变深,说明平衡常数变大 C.观察到Ⅱ中溶液比Ⅲ中溶液红色更深,即可证明增加反应物浓度,平衡正向移动 D.向Ⅲ中溶液中加3滴水的目的是保证溶液体积与Ⅱ中一致,做对照实验 7.反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示: 下列有关四种不同反应进程的说法正确的是 (　　) A.进程Ⅰ是吸热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中,Z没有催化作用 8.已知Arrhenius经验公式为Rlnk=RlnA-(Ea为活化能,k为速率常数,R、A为常数),温度对于活化能大的反应影响大。一定条件下,CH3CH CH2与HCl发生反应有①、②两种可能,反应过程中的能量变化如图所示。保持其他条件不变,若要提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例,可采用的措施是 (　　) a.适当提高反应温度　b.改变催化剂　c.适当降低反应温度　d.改变反应物浓度 A.ab　　　　B.ad　　　　C.bc　　　　D.bd 9.已知反应:2NO2(红棕色) N2O4(无色)　ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是 (　　) A.b点的操作是拉伸注射器 B.d点:v(正)>v(逆) C.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小 D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则T(c)>T(d) 10.在一定温度下的可逆反应X(g) 2Y(g)　ΔH>0,v正=k正c(X),v逆=k逆c2(Y),若该温度下的平衡常数K=10,下列说法错误的是 (　　) A.该温度下k正与k逆的数值之比为10 B.升高温度,k正增大的倍数大于k逆增大的倍数 C.使用高效催化剂可以提高Y的平衡产率 D.恒压条件下,向平衡体系中充入惰性气体He,X的平衡转化率增大 11.工业上利用甲醇与CO反应制取乙酸,反应为CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(l)　ΔH=x kJ·mol-1。在恒压密闭容器中通入0.20 mol CH3OH(g)和0.22 mol CO(g),测得CH3OH的转化率随温度变化的关系如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.x<0 B.a点的v正>v逆 C.c点CO在混合气体中的体积分数约为33.3% D.缩小容器的容积,增大压强,可提高乙酸的平衡产率 12.如图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N中均发生反应:A(g)+3B(g) 2C(g)　ΔH=-192 kJ· mol-1。向M、N中,分别通入x mol A和y mol B的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变。下列说法正确的是 (　　) A.若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,则x一定等于y B.若x∶y=1∶2,则平衡时M中的转化率:A>B C.若x∶y=1∶3,当M中放出热量172.8 kJ时,A的转化率为90% D.若x=1.4,y=1,N中达到平衡时容积为2 L,C为0.4 mol,则反应起始时N的容积为2.6 L 13.将0.8 mol I2(g)和1.2 mol H2(g)置于某1 L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)　ΔH<0并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示: 项目 HI体积分数 1 min 2 min 3 min 4 min 5 min 6 min 7 min 条件Ⅰ 26% 42% 52% 57% 60% 60% 60% 条件Ⅱ 20% 33% 43% 52% 57% 65% 65% 下列说法中正确的是 (　　) A.在条件Ⅰ下,反应达平衡时气体的平均摩尔质量减小 B.在条件Ⅰ下,从反应开始至5 min时,用H2表示的反应速率为0.10 mol/(L·min) C.在条件Ⅱ下,反应达到平衡时,I2(g)的转化率为81.25% D.与条件Ⅰ相比,为达到条件Ⅱ的数据,可能改变的条件是降低压强 14.在2 L密闭容器中充入气体A和B,发生反应:A(g)+B(g) C(g)+2D(g)　ΔH,所得实验数据如下表。下列说法不正确的是 (　　) 编号 温度/℃ 起始时n/mol 平衡时n/mol n(A) n(B) n(C) ① 300 0.40 0.10 0.090 ② 500 0.40 0.10 0.080 ③ 500 0.20 0.05 a A.ΔH<0 B.500 ℃该反应的平衡常数K=0.16 C.③中达到平衡时,A的转化率大于20% D.5 min末测得①中n(C)=0.050 mol,则0~5 min内v(D)=0.02 mol·L-1·min-1 15.工业上利用碳热还原BaSO4制得BaS,进而生产各种含钡化合物。温度对反应后组分的影响如图。 已知:碳热还原BaSO4过程中可能发生下列反应: ⅰ.BaSO4(s)+2C(s) 2CO2(g)+BaS(s)　ΔH1 ⅱ.BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s) 　ΔH2=+571.2 kJ·mol-1 ⅲ.BaSO4(s)+4CO(g) 4CO2(g)+BaS(s)　ΔH3=-118.8 kJ·mol-1 下列关于碳热还原BaSO4过程的说法正确的是 (　　) A.ΔH1=+113.1 kJ·mol-1 B.温度高于400 ℃,反应后组分的变化是由C(s)+CO2(g) 2CO(g)的移动导致的 C.温度升高,C(s)+CO2(g) 2CO(g)的平衡常数K减小 D.反应过程中,生成的CO2和CO的物质的量之和始终等于投入C的物质的量 二、非选择题(本题共4小题,共55分) 16.(10分)影响化学反应速率的因素有很多,某课外兴趣小组用实验的方法对其进行探究。 (1)实验一:取3 mol/L的H2O2溶液各10 mL分别按下表进行实验。 实验序号 V(H2O2溶液)/mL V(FeCl3溶液)/mL MnO2质量/g 反应温度/℃ V(水)/mL 1 10 2 0 50 8 2 10 2 0 30 8 3 10 0 1 30 a ①实验1、2研究的是　　　　对H2O2分解速率的影响。  ②表中a为　　　;实验2、3研究的是　　　对H2O2分解速率的影响。  (2)实验二:利用如图装置探究锌与0.1 mol/L硫酸溶液和2 mol/L硫酸溶液反应的速率,可以测定收集一定体积氢气所用的时间。此方法需要控制的变量有:　　　　(写出1项)。  17.(15分)Ⅰ.如图为在某催化剂表面合成氨的反应机理。 (1)图中决速步骤(即反应速率最慢的步骤)为　　　　　　　　。  (2)反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。  Ⅱ.元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH(绿色)、Cr2(橙红色)、Cr(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。 (3)Cr3+与Al3+的化学性质相似,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)Cr和Cr2在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2)随c(H+)的变化如图所示。 ①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应:　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②由图可知,溶液酸性增大,Cr的转化率　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。在c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1时,反应在A点达到平衡状态,根据A点数据,计算该反应的平衡常数为　　　　。  ③升高温度,溶液中Cr的平衡转化率减小,则Na2CrO4溶液中的转化反应的ΔH　　　0(填“大于”“小于”或“等于”)。  18.(16分)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ/mol是目前大规模制取氢气的重要方法之一。 (1)欲提高CO的平衡转化率,理论上可以采取的措施为　　(填字母)。  A.增大压强　　　　B.升高温度 C.加入催化剂　　　　D.通入过量水蒸气 (2)800 ℃时,该反应的平衡常数K=1.1,在容积为1 L的密闭容器中进行反应,测得某一时刻混合物中CO、H2O(g)、CO2、H2的物质的量分别为1 mol、3 mol、1 mol、1 mol。 ①写出该反应的平衡常数表达式K=　　　　。  ②该时刻反应　　　　(填“正向进行”“逆向进行”或“达平衡”)。  (3)830 ℃时,该反应的平衡常数K=1,在容积为1 L的密闭容器中,将2 mol CO与2 mol H2O(g)混合加热到830 ℃,反应达平衡时CO的转化率为　　　　。  (4)图1表示不同温度条件下,CO平衡转化率随n(H2O)/n(CO)的变化趋势。判断T1、T2和T3的大小关系:　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  　 图1 图2 (5)实验发现,其他条件不变,在相同时间内,向反应体系中投入一定量的CaO可以增大H2的体积分数,实验结果如图2所示。(已知:1 μm=10-6 m,1 nm=10-9 m) 投入纳米CaO比微米CaO得到H2的体积分数更高的原因是　　　　　　　　　　　　　。  19.(14分)甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景。 (1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0。为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,进行如下实验:在恒温条件下,向一容积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图1所示。从反应开始到平衡状态,v(H2)=　　　　　　　;该温度下的平衡常数K=　　　　　　,能使平衡体系中增大的措施有　　　　　　　　(任写一条)。  图1 (2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。 ①甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时,原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图2所示。 图2 则当=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应的化学方程式为2CH3OH+O2　　 　+　　 　,在制备H2时最好控制=　　　　。  ②甲醇蒸气重整法。主要反应为CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol CH3OH(g),体系压强为p1,在一定条件下达到平衡状态时,体系压强为p2,且=2.2,则该条件下CH3OH(g)的平衡转化率为　　　　。  答案全解全析 1.D　降温能减慢反应速率,低温冷藏能有效降低肉类食品腐败变质速率,但不会使肉类永不腐败,A错误;不是所有的化工生产都必须使用催化剂,B错误;夏天温度高,面粉发酵速率快,冬天温度低,面粉发酵速率慢,C错误;茶叶使用真空包装,能隔绝O2,显著延长茶叶储存时间,D正确。 2.A　同一物质的混乱度:气态>液态>固态,因此等物质的量的单质硫,熵大小关系为S(g)>S(l)>S(s),A正确;固体溶解,体系混乱度增大,是熵增加的过程,B错误;ΔG=ΔH-TΔS<0的反应能自发进行,能够自发进行的反应不一定是熵增加的过程,也不一定是放热反应,如ΔH<0、ΔS<0的反应在低温下能自发进行,ΔH>0、ΔS>0的反应在高温下能自发进行,C、D错误。 3.C　ΔH2>0,副反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,A正确;催化剂能降低反应的活化能,改变反应速率,B正确;主反应的正反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,但高压对设备的制造要求较高,增加生产成本,可能降低综合经济效益,C错误;选择合适的温度可加快反应速率,提高单位时间内产品的产量,D正确。 4.C　总反应速率取决于慢反应,即反应①,A错误;反应的活化能越大反应越慢,反应①的活化能大于反应②的活化能,B错误;由反应①、②得K1==,K2==,平衡常数K=K1·K2=,C正确;升高温度,正、逆反应速率均变大,故增大,也增大,D错误。 5.C　设X转化的浓度为x,列出“三段式”: X(g)　+　3Y(g)　 　2Z(g) 初始 c1　　 c2　　　 c3 转化 x　　　 3x　　　 2x 平衡 0.1 mol·L-1 0.3 mol·L-1　 0.08 mol·L-1 则c1∶c2=(x+0.1 mol·L-1)∶(3x+0.3 mol·L-1)=1∶3,A正确;由A项可知,X的平衡转化率为×100%,Y的平衡转化率为×100%,c1∶c2=1∶3,则X、Y的平衡转化率相等,B正确;平衡时,正、逆反应速率相等,则Y和Z的生成速率之比为3∶2,C错误;由极值法可得0<c1<0.14 mol·L-1,D正确。 6.B　Ⅰ中溶液中存在平衡:Fe3++3SCN- Fe(SCN)3(红色),Ⅱ中加入3滴1 mol/L KSCN溶液后,混合液的颜色加深,表明Fe(SCN)3的浓度增大,该实验可通过观察溶液的颜色变化来判断生成物浓度的变化,A正确;Ⅱ中溶液中加3滴KSCN溶液后溶液颜色变深,可说明平衡正向移动,平衡常数与温度有关,与反应物浓度无关,所以不能说明平衡常数变大,B错误;Ⅱ中溶液比Ⅲ中溶液红色更深,说明生成物的浓度增大,证明增大反应物的浓度,平衡正向移动,C正确;Ⅲ是做对照实验,所以要保证溶液的体积与Ⅱ中一致,D正确。 思路点拨　通常情况下,平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变,由此可判断B错误。 7.D　从图像中获取关键信息: 进程Ⅰ反应物能量高,产物能量低,反应放热,A项错误;进程Ⅱ中X作催化剂,催化剂不影响化学平衡,Ⅰ、Ⅱ平衡时P的产率相等,B项错误;Ⅲ反应进程中最大活化能比Ⅱ中的大,故生成P的速率:Ⅱ>Ⅲ,C项错误;Z作为反应物参与反应,不是催化剂,没有催化作用,D项正确。 8.A　温度对于活化能大的反应影响大,适当提高反应温度,对活化能大的反应①更有利,能提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例,a符合、c不符合;改变催化剂,使用高选择性催化剂,可以提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例,b符合;改变反应物浓度,不影响反应的活化能,不影响产物中成分的比例,d不符合,故选A。 9.D　b点时,透光率突然下降,说明c(NO2)突然增大,则操作是压缩注射器,A错误;d点,平衡逆向移动,v(正)<v(逆),B错误;c点是在a点的基础上压缩注射器,则c(NO2)、c(N2O4)均增大,C错误;由c点到d点,透光率增大的幅度很大,则为拉伸注射器,平衡逆向移动,吸收热量,所以T(c)>T(d),D正确。 10.C　达到平衡时v正=v逆,k正c(X)=k逆c2(Y),得出==K=10,则k正与k逆的数值之比为10,A正确;该反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,故k正增大的倍数大于k逆增大的倍数,B正确;催化剂不能使化学平衡移动,不能提高Y的平衡产率,C错误;恒温恒压下,向平衡体系中充入惰性气体,容器容积增大,相当于减压,平衡正向移动,X的平衡转化率增大,D正确。 11.C　随着温度的升高,CH3OH的平衡转化率降低,则该反应为放热反应,x<0,A项正确;a点CH3OH的转化率低于该温度下的平衡转化率,未达到平衡状态,反应正向进行,则v正>v逆,B项正确;c点CH3OH的平衡转化率为60%,c点平衡体系中含有0.08 mol CH3OH和0.10 mol CO,产物CH3COOH是液态,则c点CO在混合气体中的体积分数约为55.6%,C项错误;缩小容器容积,增大压强,平衡正向移动,乙酸的平衡产率提高,D项正确。 12.A　设平衡时M中消耗了a mol A,N中消耗了b mol A,有=,0<a<x,0<b<x,无论a、b取何值此式均成立,则x=y,A正确;设平衡时M中消耗了a mol A,则A的转化率为×100%,B的转化率为×100%,转化率A<B,B错误;M中放热172.8 kJ时消耗A的物质的量为 mol=0.9 mol,但x的值不确定,故不能计算A的转化率,C错误;列“三段式”: 　　　　　A(g)　+　3B(g) 2C(g) 起始/mol 1.4 1 0 转化/mol 0.2 0.6 0.4 平衡/mol 1.2 0.4 0.4 所以反应起始时N的容积为×2 L=2.4 L,D错误。 13.C　I2(g)+H2(g) 2HI(g)反应前后气体的物质的量不变,总质量也不变,则平衡时平均摩尔质量不变,A错误;在条件Ⅰ下反应至5 min时,HI的体积分数是60%,即生成n(HI)=(0.8+1.2) mol×60%=1.2 mol,则反应转化的n(H2)=0.6 mol,v(H2)==0.12 mol/(L·min),B错误;在条件Ⅱ下,设反应达到平衡时转化的n(I2)=x mol,n(HI)=2x mol,则=0.65,解得x=0.65,I2(g)的转化率为×100%=81.25%,C正确;由表中数据可知,平衡时,在条件Ⅱ下HI体积分数大于在条件Ⅰ下,为达到条件Ⅱ的数据,应使平衡正向移动,该反应为气体分子数不变的反应,改变压强不影响平衡移动,D错误。 14.D　对比①、②得,升高温度,平衡时n(C)减小,说明升温平衡逆向移动,ΔH<0,A正确;根据②中数据,得: 　　 　A(g)+B(g) C(g)+2D(g) 起始/mol 0.4 0.1 0 0 转化/mol 0.08 0.08 0.08 0.16 平衡/mol 0.32 0.02 0.08 0.16 c平/mol·L-1 0.16 0.01 0.04 0.08 500 ℃该反应的平衡常数K==0.16,B正确;②达到平衡时,A的转化率等于20%,③中A、B的起始量是②中的一半,③对②相当于减压,平衡向正反应方向移动,则达到平衡时,A的转化率大于20%,C正确;5 min末测得①中n(C)=0.050 mol,则0~5 min内,v(C)=0.005 mol·L-1·min-1,v(D)=0.01 mol·L-1·min-1,D错误。 15.B　根据盖斯定律,由(ⅱ+ⅲ)×可得BaSO4(s)+2C(s) 2CO2(g)+BaS(s)　ΔH1=(ΔH2+ ΔH3)×=(+571.2 kJ·mol-1-118.8 kJ·mol-1)×=+226.2 kJ·mol-1,A项错误;温度高于 400 ℃,BaS的物质的量分数变化不大,硫酸钡基本反应完全,C、CO2的量减少,CO的量增加,是由C(s)+CO2(g) 2CO(g)的移动导致的,B项正确;根据盖斯定律,由(ⅱ-ⅲ)×可得C(s)+CO2(g) 2CO(g)　ΔH=(ΔH2-ΔH3)×=(571.2 kJ·mol-1+118.8 kJ·mol-1)×=+172.5 kJ·mol-1,升高温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,C项错误;为使硫酸钡得到充分还原,需要加入过量的碳,故反应过程中生成的CO2和CO的物质的量之和小于投入C的物质的量,D项错误。 16.答案　(除标注外,每空2分) (1)①温度　②10(3分)　催化剂 (2)温度(合理即可)(3分) 解析　(1)①对比实验1、2可知,其他条件相同,反应温度不同,研究的是温度对H2O2分解速率的影响。 ②由表格中数据可知,实验2、3是研究不同催化剂对H2O2分解速率的影响,则其他反应条件应相同,结合实验1、2可知,溶液总体积为20 mL,则a=10。 (2)测定收集一定体积氢气所用的时间,需要保证反应温度、锌粒大小等都相同。 17.答案　(除标注外,每空2分) (1)N*+H* NH* (2)-92 (3)先生成灰蓝色沉淀,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 (4)①2Cr+2H+ Cr2+H2O　②增大　1.0×1014(3分)　③小于 解析　(1)活化能越高,反应速率越慢,由题图可知,活化能最高的一步为N*+H* NH*,则题述反应的决速步骤为N*+H* NH*。 (2)由题图可知,反应N2(g)+H2(g) NH3(g)的ΔH=-46 kJ·mol-1,则反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH=-92 kJ·mol-1。 (3)Cr3+与Al3+的化学性质相似,根据Al3+与NaOH溶液反应的原理可知,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是先生成灰蓝色沉淀,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液。 (4)①Cr和Cr2在溶液中可相互转化,Na2CrO4溶液中转化反应的离子方程式为2Cr+2H+ Cr2+H2O。 ②增大氢离子浓度,2Cr+2H+ Cr2+H2O平衡正向移动,Cr的平衡转化率增大;A点c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,c(Cr2)=0.25 mol·L-1,Cr初始浓度为1.0 mol·L-1,则A点c(Cr)=0.5 mol·L-1,A点时该转化反应的平衡常数K===1.0×1014。 ③升高温度,溶液中Cr的平衡转化率减小,说明2Cr+2H+ Cr2+H2O平衡逆向移动,正反应为放热反应, ΔH<0。 18.答案　(除标注外,每空2分) (1)D (2)①　②正向进行 (3)50% (4)T1<T2<T3　该反应为放热反应,在n(H2O)/n(CO)相同时,温度越低,CO的平衡转化率越大(3分) (5)纳米CaO表面积比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO强(3分) 解析　(1)题述反应反应前后气体分子数不变,增大压强,平衡不移动,CO的平衡转化率不变;题述反应正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小;催化剂对平衡无影响;通入过量水蒸气,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故选D。 (2)①该反应的平衡常数K=。 ②CO、H2O(g)、CO2、H2的物质的量分别为1 mol、3 mol、1 mol、1 mol时,Q===<K,反应正向进行。 (3)设转化的CO的物质的量为x mol,列“三段式”如下: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 起始浓度/(mol/L) 2 2 0 0 转化浓度/(mol/L) x x x x 平衡浓度/(mol/L) 2-x 2-x x x K==1,解得x=1,CO的平衡转化率=×100%=50%。 (4)题述反应为放热反应,在n(H2O)/n(CO)相同时,降低温度,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,结合题图可知温度:T1<T2<T3。 (5)纳米CaO表面积比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO更强,单位时间内c(CO2)减小更多,更有利于CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)平衡正向移动,H2的体积分数更高。 19.答案　(每空2分) (1)0.225 mol·L-1·min-1　　降低温度[增大压强、增大H2的量或将H2O(g)从体系中分离等]　(2)①2HCHO　2H2O　0.5　②60% 解析　(1)反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0,从反应开始到平衡状态,v(CH3OH)==0.075 mol·L-1·min-1,v(H2)=3v(CH3OH)=0.225 mol·L-1·min-1;列出三段式: 　　　　　　CO2(g)+3H2(g) H2O(g)+CH3OH(g) 起始浓度/(mol·L-1) 1 3 0 0 转化浓度/(mol·L-1) 0.75 2.25 0.75 0.75 平衡浓度/(mol·L-1) 0.25 0.75 0.75 0.75 该温度下的平衡常数K===;若使平衡体系中增大,可以采用降温、加压、增大氢气的量、将H2O(g)从体系中分离等措施。 (2)①由题图2可知,当=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应为甲醇催化氧化生成甲醛,化学方程式为2CH3OH+O22HCHO+2H2O,在制备H2时最好控制=0.5,此时氢气的选择性最大。②设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol CH3OH(g),体系压强为p1,在一定条件下达到平衡状态时,体系压强为p2,且=2.2,令平衡时生成x mol CO,列出三段式: 　　　　　CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) 起始/mol 0.60 0 0 转化/mol x x 2x 平衡/mol 0.60-x x 2x ==2.2,x=0.36,则该条件下CH3OH(g)的平衡转化率为×100%=60%。 学科网（北京）股份有限公司 $