第2章 章末检测试卷(二) 化学反应速率与化学平衡（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（人教版 浙江专版）

**基本信息** 聚焦化学反应速率与平衡核心模块，通过高考真题与模拟题融合，构建“概念辨析-原理应用-实验探究-工业实践”的递进式训练体系，强化科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |化学反应速率|3题（1-2、16）|概念辨析/机理分析|从催化剂作用、浓度影响到反应速率常数，构建“因素-速率-机理”逻辑链| |化学平衡|8题（3-7、9-10、12-14）|图表分析/计算判断|以平衡常数、转化率为核心，关联温度/压强影响，形成“数据-平衡移动-结果推导”思维模型| |反应自发性|2题（4、18）|焓变熵变综合判断|结合ΔG=ΔH-TΔS公式，建立“能量-混乱度-自发条件”的推导关系| |实验与工业|7题（8、11、15、17-20）|实验设计/条件选择|通过控制变量法、工业流程分析，体现“理论-实验-应用”的化学观念，培养科学探究与责任|

章末检测试卷(二) [分值：100分] 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1.(2024·甘肃，4)下列措施能降低化学反应速率的是(　　) A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强 答案　C 解析　催化氧化氨制备硝酸时，加入铂可以加快化学反应速率，A不符合题意；中和滴定时，边滴边摇锥形瓶，使反应物充分接触，可加快化学反应速率，B不符合题意；锌粉和盐酸反应时加水稀释，盐酸的浓度降低，化学反应速率降低，C符合题意；石墨合成金刚石，该反应中没有气体参与，增大压强不改变化学反应速率，D不符合题意。 2.(2024·江苏，5)下列说法正确的是(　　) A.豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B.C2H4与O2反应中，Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性 C.H2O2制O2反应中，MnO2能加快化学反应速率 D.SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变 答案　C 解析　催化剂能降低反应的活化能，A错误；由材料信息知C2H4与O2反应用Ag催化生成环氧乙烷，B错误；MnO2是H2O2制O2反应的催化剂，能加快化学反应速率，C正确；催化剂能改变反应历程加快反应速率，但不能改变反应的焓变，D错误。 3.(2025·嘉兴阶段性测试)在一个容积不变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g)2C(g)+D(s)，其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。 t/℃ 700 800 850 1 000 1 200 K 2.6 2.9 4.0 4.7 5.6 下列说法不正确的是(　　) A.该反应为吸热反应 B.800 ℃时，压缩容积，平衡逆向移动 C.温度从700 ℃增加到1 000 ℃，容器内压强增大 D.850 ℃时向容器中充入1 mol A和1 mol B，达到平衡时A的体积分数为25% 答案　B 解析　图表中平衡常数随温度升高增大，说明温度升高平衡正向进行，正反应是吸热反应，A正确；该反应前后气体体积不变，则压缩容积，平衡不移动，B错误；温度从700 ℃增加到1 000 ℃，即升高温度，平衡正向移动，气体体积不变，但温度升高压强增大，C正确；该反应在850 ℃时的平衡常数为4.0，设平衡时A的转化量为x mol，则有 　　　　　　A(g)+B(g)2C(g)+D(s) 开始/mol　　　1　　1　　　0 转化/mol　　　x　　x　　　2x 平衡/mol　　1-x　　1-x　　2x K==4，则x=0.5，则平衡时A的体积分数为×100%=25%，故D正确。 4.[2024·浙江6月选考，19(1)改编]氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下： NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(aq)+4H2(g)　ΔH<0，该反应能自发进行的条件是(　　) A.高温 B.低温 C.任意温度 D.无法判断 答案　C 解析　反应NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(aq)+4H2(g)　ΔH<0，ΔS>0，由ΔG=ΔH-TΔS可知，任意温度下，该反应均能自发进行，故选C。 5.(2024·丽水月考)关于一定条件下的化学平衡：H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0，下列说法正确的是(　　) A.恒温恒容，充入H2，v正增大，平衡右移 B.恒温恒容，充入He，v正增大，平衡右移 C.加压(缩小容器容积)，v正、v逆不变，平衡不移动 D.升温，v正减小，v逆增大，平衡左移 答案　A 解析　恒温恒容，充入H2，H2浓度增大，v正增大，平衡右移，A正确；恒温恒容，充入He，反应体系中各组分浓度都不变，v正、v逆不变，平衡不移动，B错误；缩小容器容积，反应体系中各组分浓度均增大，v正、v逆都增大，C错误；升温，v正、v逆均增大，正反应放热，所以平衡左移，D错误。 6.合成氨反应是一种有效的工业固氮方法，解决了数亿人口生存问题，诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)吸附解离的机理，通过实验测得合成氨过程中能量(E)变化如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。下列说法正确的是(　　) A.该反应中，反应物总能量比生成物的总能量高 B.该反应历程中的决速步骤为N2ad+H2===Nad+3Had C.使用催化剂后，合成氨反应的ΔH和活化能均改变 D.工业上通常让合成氨反应在高温、高压条件下进行来提高NH3的平衡产率 答案　A 解析　由图可知，该反应为放热反应，反应物总能量比生成物的总能量高，A正确；活化能越大，反应速率越慢，是反应的决速步骤，由图可知该反应的决速步骤为Nad+3Had===NHad+2Had，B错误；催化剂不影响反应的ΔH，C错误；合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，降低原料的平衡转化率，D错误。 7.(2025·嘉兴阶段性测试)在密闭容器中进行反应：A(g)+3B(g)2C(g)，下列有关图像的说法不正确的是(　　) A.依据图A可判断正反应为放热反应 B.在图B中，虚线可表示使用了催化剂 C.若正反应的ΔH<0，图C可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动 D.由图D中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH>0 答案　D 解析　依据图A可知，当反应达到平衡后，由于升高温度，v逆>v正，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故A正确；图B中最后达到的平衡状态相同，但是虚线表示的达到平衡所需要的时间缩短，由于该反应正反应是气体体积减小的反应，不是改变压强，所以虚线可表示是加入了催化剂，故B正确；若正反应的ΔH<0，升高温度，正、逆反应速率都增大，根据平衡移动原理，平衡逆向移动，v逆>v正，故可以用图C表示升高温度使平衡向逆反应方向移动，故C正确；由于升高温度，气体的平均相对分子质量减小，则说明气体分子数增多，即升高温度，平衡逆向移动，逆向是吸热方向，可推知正反应的ΔH<0，故D错误。 8.(2025·浙江精诚联盟联考)下列实验的实验目的与实验操作或现象均正确的是(　　) 选项 实验目的 实验操作或现象 A 探究浓度对化学平衡的影响 试管中盛有0.1 mol·L-1K2Cr2O7溶液，溶液中存在平衡：Cr2+H2O2Cr+2H+，向其中滴加10滴6 mol·L-1NaOH溶液，观察到溶液橙色加深 B 探究不同催化剂对化学反应速率的影响 向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水，向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液(必要时可加热)，向另一支试管中加入1 mL唾液，观察现象 C 证明KI溶液与FeCl3溶液的反应是可逆反应 取1 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中，加入5 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴KSCN溶液 D 证明压强对平衡移动产生影响 向充有NO2和N2O4混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强，观察现象 答案　B 解析　滴加10滴6 mol·L-1NaOH溶液，氢离子浓度降低，平衡正向移动，实验现象应是黄色加深，故A错误；根据溶液褪色时间长短可知不同催化剂的催化效果，故B正确；FeCl3过量，不能用检验Fe3+的存在来证明该反应是可逆反应，故C错误；恒容容器中充入氦气增大总压强，但反应物浓度不变，故平衡不移动，故D错误。 9.下列说法正确的是(　　) A.一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中充入1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)+Y(g)Z(g)，并达到平衡，若将容器体积变为20 L，则Z的平衡浓度等于原来的 B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达到平衡 C.若压强不再随时间变化时能说明反应2A(？)+B(g)2C(？)已达到平衡，则A、C不能同时是气体 D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时，H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1 答案　B 解析　在反应达到平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达到平衡，B正确；若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的化学计量数之和不等，A、C可以同时为气体，C错误；根据反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH，合成氨实际参与反应的n(H2)=3 mol×10%=0.3 mol，因而Q1=×|ΔH|=0.1|ΔH|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)=2 mol×10%=0.2 mol，Q2=×|ΔH|=0.1|ΔH|，则Q1=Q2，D错误。 10.(2024·广西1月适应性测试)肼(N2H4)是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入3 mol N2H4，一定条件下体系中存在以下平衡： Ⅰ.N2H4(g)N2(g)+2H2(g) Ⅱ.3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g) 不同温度下达到平衡时，N2H4均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是(　　) A.曲线a对应的物质是N2 B.低于M点对应温度时，以反应Ⅰ为主 C.体系中还存在2NH3(g)3H2(g)+N2(g) D.N点时，体系内n(N2)∶n(H2)为3∶4 答案　C 解析　图中为分解产物的物质的量，当温度升高时，NH3趋于0，以反应Ⅰ为主，根据反应N2H4(g)N2(g)+2H2(g)，曲线a对应的物质是H2，故A错误；低于M点对应温度时，NH3含量高，以反应Ⅱ为主，故B错误；由图可知，不同温度下达到平衡时，N2H4均几乎完全分解，温度升高时，NH3趋于0，所以体系中还存在2NH3(g)3H2(g)+N2(g)，故C正确；N点时，n(N2)=n(NH3)=2 mol，n(H2)=3 mol，体系内n(N2)∶n(H2)为2∶3，故D错误。 11.常温下，某小组利用下列充满红棕色气体的装置探究NO2(g)与N2O4(g)之间转化的条件(夹持装置略，实验开始前弹簧夹K1和K2均是打开的)。下列有关说法正确的是[已知NO2(g)转化为N2O4(g)的反应放热](　　) A.装置①：关闭K1，将Ⅰ中活塞快速压缩体积，一段时间后，Ⅰ中颜色比Ⅱ中深 B.装置①：关闭K1，将Ⅱ中活塞缓慢向外拉体积，Ⅱ中颜色逐渐变深 C.装置②：关闭K2，向Ⅲ中烧杯内加入热水，Ⅲ中烧瓶内气体颜色变浅 D.装置②：关闭K2，向Ⅳ中烧瓶内通入氩气，Ⅳ中NO2的反应速率加快 答案　A 解析　装置①：根据2NO2(g)N2O4(g)可知，关闭K1，将Ⅰ压缩体积后，c(NO2)和c(N2O4)均增大，Ⅰ中平衡正向移动，但NO2浓度增大的更多，故Ⅰ中颜色比Ⅱ中深，A正确；同理，关闭K1，将Ⅱ中活塞缓慢向外拉体积，Ⅱ中颜色逐渐变浅，B错误；装置②：关闭K2，向Ⅲ中烧杯内加入热水，2NO2(g)N2O4(g)的平衡逆向移动，故Ⅲ中烧瓶中气体颜色变深，C错误；向Ⅳ中烧瓶内通入氩气，反应体系中各物质的浓度不变，故NO2的反应速率不变，D错误。 12.恒温恒容条件下，反应A(g)2C(g)分两步进行，①A(g)B(g)、②B(g)2C(g)，其能量—反应过程如图所示。 下列有关该反应的叙述正确的是(　　) A.加入催化剂，E1减小 B.总反应的能量变化为E4-E1 C.起始c(A)越大，A的转化率越高 D.反应②在升高温度时，平衡向逆反应方向移动 答案　D 解析　E1是A(g)B(g)的反应热，加入催化剂，不能改变E1，A错误；由图可知，总反应的ΔH=E1+E3-E4，B错误；恒温恒容，起始c(A)越大，A的转化率越小，C错误；反应②为放热反应，因此在升高温度时，平衡向逆反应方向移动，D正确。 13.下列叙述与图对应的是(　　) A.对达到平衡状态的反应：A(g)+3B(g)2C(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的C，平衡逆向移动 B.由图②可知，p2>p1、T1>T2，且满足反应：2A(g)+B(g)2C(g)　ΔH<0 C.图③为只改变某一条件，反应aA(g)+B(g)cC(g)的平衡变化图像，则图像中b、c、d三点对应的正反应速率最大的是b点 D.对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH<0，图④中y可以表示Y的质量分数 答案　B 解析　若在t0时刻充入一定量C，逆反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，正反应速率在t0时刻不变，然后逐渐增大，A错误；根据图②可判断p2>p1、T1>T2，对于反应2A(g)+B(g)2C(g)　ΔH<0，增大压强平衡正向移动，C的质量分数增大；升高温度平衡逆向移动，C的质量分数减小，与图像相符，B正确；由图③可知，在t0时刻改变条件，逆反应速率大于正反应速率，随反应进行，正反应速率逐渐增大，故b、c、d三点中对应的正反应速率最大的是d点，C错误；该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则随着温度的升高，Y的质量分数增大，D错误。 14.(2025·杭州期末)某温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应： 反应Ⅰ：X(g)Y(g)　ΔH1<0 反应Ⅱ：Y(g)Z(g)　ΔH2<0 测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.活化能：Ea(Ⅰ)>Ea(Ⅱ) B.0~4 s内反应Ⅰ的平均速率v(X)=0.25 mol·L-1·s-1 C.升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大，平衡转化率均升高 D.体系内气体的平均摩尔质量不再变化，则反应达到平衡状态 答案　B 解析　由图可知，反应开始一段时间内Y的浓度变化快，Z的浓度变化慢，故反应①活化能低，反应②活化能高，即Ea(Ⅰ)<Ea(Ⅱ)，A错误；由题干图像信息可知，4 s末时Y为0.8 mol·L-1、Z为0.2 mol·L-1，0~4 s内X减少了0.8 mol·L-1+0.2 mol·L-1=1.0 mol·L-1，故0~4 s内反应Ⅰ的平均速率v(X)=0.25 mol·L-1·s-1，B正确；升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大，由题干信息可知，两个反应均为放热反应，则升高温度平衡逆向移动，故平衡转化率均减小，C错误；由题干信息可知，两个反应反应前后气体的物质的量均保持不变，即反应体系中气体的总物质的量一直不变，混合气体的质量不变，则体系内气体的平均摩尔质量一直保持不变，故体系内气体的平均摩尔质量不再变化，不能说明反应达到平衡状态，D错误。 15.(2025·衢州期末)某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表： 压强/(×105Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s 50% 90% 98% 1.0 30 12 250 2 830 90 25 510 5 760 8.0 30 0.2 3.9 36 90 0.6 7.9 74 根据表中数据，下列说法不正确的是(　　) A.升高温度，反应速率减慢 B.增大压强，反应速率加快 C.在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡 D.若进入反应塔的混合气体为10 mol，反应速率以v=表示，则在1.0×105 Pa、30 ℃条件下，转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为 mol·s-1 答案　C 解析　相同压强时，温度高时达到相同转化率需要的时间多，则升高温度，反应速率减慢，故A正确；相同温度，压强高时达到相同转化率需要的时间少，增大压强，反应速率变快，故B正确；在此条件下，当转化率为98%时需要的时间较长，不确定反应是否达到了平衡，故C错误；10 mol混合气体进入反应塔，n(NO)=10 mol×0.1=1 mol，在1.0×105 Pa，30 ℃条件下，转化率从50%增到90%，Δn(NO)=1 mol×(90%-50%)=0.4 mol，Δt=250 s-12 s=238 s，则NO的反应速率v== mol·s-1，故D正确。 16.反应S2+3I-===2S+的lg k与的关系如图所示。该反应机理如下： ①S2+I-S2O8I3-(慢)；②　　　　(快)；③I2+I-(快)。  已知lg k=-×+C(k为速率常数；Ea为活化能；C是常数；R为8.31×10-3)，下列说法错误的是(　　) A.Ea≈53.2 kJ·mol-1 B.当使用催化剂时，同温下a点上移 C.②反应为S2O8I3-+I-2S+I2 D.①为决速步，增大c(S2)，k增大，v加快 答案　D 解析　由题干信息可知，直线的斜率为-=-，故Ea=≈53.2 kJ·mol-1，A正确；当使用催化剂时，同温下反应的活化能Ea减小，则图中直线的斜率增大，故a点上移，B正确；由题干总反应结合反应①、反应③可知，反应②为S2O8I3-+I-2S+I2，C正确；由题干可知，反应①为慢反应，而②③均为快反应，故反应①为决速步，但k为速率常数，故增大c(S2)，k不变，v加快，D错误。 二、非选择题(本题包括4小题，共52分) 17.(8分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：S2+2I-===2S+I2(慢) I2+2S2===2I-+S4(快) (1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的　　　　耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2与S2初始的物质的量需满足的关系为n(S2)∶n(S2)　　　　。  (2)为探究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所示： 实验 序号 体积V/mL K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx=　　　　 mL，理由是　　　　 　　　　。  (3)已知某条件下，c(S2)与反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。 答案　(1)Na2S2O3　<2 (2)2.0　保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他条件不变 (3) 18.(16分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应的平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器容积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据如表所示： 温度/℃ 15 20 25 30 35 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡时气体总 浓度/(mol·L-1) 2.4×10-3 3.4×10-3 4.8×10-3 6.8×10-3 9.4×10-3 (1)氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应的平衡常数K的表达式为　　　　　　　。  (2)氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH　　　　(填“>”或“<”)0，原因是　　　　　　　　　 　　。  (3)氨基甲酸铵分解反应的ΔS　　　　(填“>”或“<”)0，该反应在　　　　(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。  (4)升高温度，化学平衡常数K如何变化？　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；增大容器的压强，K如何变化？　　　　　　　。  (5)根据表格中的数据，25 ℃时氨基甲酸铵分解反应的平衡常数为　　　　　　。  答案　(1)K=c2(NH3)·c(CO2)　(2)>　升高温度，平衡向正反应方向移动 (3)>　高温　(4)增大　不变　(5)1.638 4×10-8 解析　(2)由表格中的数据可知：升高温度，平衡时气体的总浓度增大，即升温平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应，ΔH>0。 (3)氨基甲酸铵分解时固体变为气体，ΔS>0；吸热的熵增反应在高温下能自发进行。 (4)升高温度时，平衡正向移动，化学平衡常数K增大；平衡常数只与温度相关，增大容器的压强时，K不变。 (5)25 ℃时，平衡时气体的总浓度c=4.8×10-3 mol·L-1，根据化学方程式可知，c(NH3)=c，c(CO2)=c，则K=c2(NH3)·c(CO2)=××4.8×10-3=1.638 4×10-8。 19.(12分)(2025·绍兴期末)乙酸加氢制乙醇是一种适合我国国情的燃料生产技术。涉及的相关主要反应有： Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)　ΔH1<0 Ⅱ.CH3COOH(g)+4H2(g)2CH4(g)+2H2O(g)　ΔH2>0 Ⅲ.CH3COOH(g)+CH3CH2OH(g)CH3COOCH2CH3(g)+H2O(g)　ΔH3<0 Ⅳ.2CH3COOH(g)(CH3)2CO(g)+CO2(g)+H2O(g)　ΔH4>0 已知：乙醇选择性是转化的乙酸中生成乙醇的百分比。 (1)判断反应Ⅰ的自发性：　　　　。  (2)下列描述不正确的是　　　　(填字母)。  A.升高温度，反应Ⅰ和Ⅲ的平衡常数均增大 B.反应体系中，当v正(H2)=2v逆(CH3CH2OH)时，则反应Ⅰ达到平衡状态 C.空速反映了反应物与催化剂接触时间的长短，当体系总压恒定，增加乙酸进料空速，乙醇的选择性可能没明显变化 (3)乙酸选择性加氢脱氧生成乙醇的过程可用以下演示： 乙醛被公认是乙酸生成乙醇的关键中间产物，实际反应产物中并没有检测到乙醛，原因是　　　  　　　　。  为提高CH3COOH的转化率和CH3CH2OH的选择性，反应中最关键的条件是　　　　。  (4)如图是随着温度变化，CH3COOH转化率和CH3CH2OH选择性的关系图； 下表是在不同的压强下，CH3COOH转化率和CH3CH2OH选择性的关系。 压强/MPa 乙酸转化率/% 乙醇选择性/% 1.5 85.0 90 2.0 90.0 91 2.5 98.0 92 4.0 98.2 93 ①如图中，温度280 ℃以上乙醇的选择性下降的原因是　　　　　　　　　。  ②结合图表和实际工业生产，反应体系选择的最佳压强为　　　　MPa。  答案　(1)ΔH1<0，ΔS<0，所以反应Ⅰ在低温时自发　(2)AB　(3)催化剂能迅速地将乙酸接连进行两次选择性加氢，导致乙醛来不及从催化剂表面脱附就被进一步加氢生成了乙醇(或第二步反应活化能低，反应速率很快)　合适的催化剂　(4)①温度越高，越不利于反应Ⅰ正向进行；温度越高，副产物的选择性增大　②2.5 解析　(2)Ⅰ和Ⅲ均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误；因为体系中氢气和乙醇在反应Ⅱ、Ⅲ中都有涉及，不能按照反应Ⅰ的系数比判断平衡状态，B错误；当体系达到平衡状态时，增加乙酸进料空速，乙醇和其他产物平衡产率不变，乙醇的选择性没有明显变化，C正确。(4)①当温度在280 ℃以上时，温度越高，越不利于反应Ⅰ正向进行，乙醇选择性下降，副产物的选择性增大。②结合经济成本、设备条件等情况，反应体系选择的最佳压强为2.5 MPa。 20.(16分)(2025·湖州期末)NOx、CO都是常见的空气污染物，研究它们的处理方法对环境保护有重要意义。 (1)已知在催化剂M的作用下，利用CH4还原NO可消除氮氧化物的污染，其反应为CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH<0。催化剂M的活性随温度变化的情况如图甲所示，相同时间测得NO的转化率随反应温度变化的情况如图乙所示。 ①写出NO的转化率出现图乙所示变化的可能原因(催化剂未失活)：　　　　　　　　。  ②在图乙中画出，其他条件不变，增大压强(催化剂未失活)情况下，NO的转化率随温度变化的图像。 (2)利用催化剂处理汽车尾气中的NO和CO的技术已投入实际使用，其反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH<0。某一恒容容器起始时只有2 mol NO和2 mol CO，平衡时测得混合气体中CO2的物质的量分数[φ(CO2)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图丙所示。 ①温度：T1　　　　(填“<”或“>”)T2。  ②若恒温(T1)、恒容条件下，测得平衡时混合气体的压强为p1 kPa，则T1时NO的转化率为　　　　，  该反应的平衡常数Kp=　　　　[对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，p(B)=p·x(B)，x(B)为平衡体系中B的物质的量分数]。  ③下列说法正确的是　　　　(填字母)。  A.增大催化剂的比表面积可以提高NO的平衡转化率 B.v正(NO)=2v逆(N2)时，反应达到最大限度 C.充入一定量的氦气有利于提高反应速率 D.实际过程中适当升高温度有利于提高NO的去除率 ④一种焦炭催化CO还原NO反应的历程如下，请补充完整(“*”表示吸附态)： Ⅰ.NONO*；Ⅱ.2NO*ON—NO*； Ⅲ.　　　　　　　　；  Ⅳ.ON—NO—CO*ON—N*+CO2； Ⅴ.　　　　　　　　。  答案　(1)①T0之前，反应没有达到平衡，温度升高，反应速率加快，NO的转化率增大，T0之后，反应已经达到平衡，温度升高，平衡逆向移动，NO的转化率下降 ② (2)①<　②80%　 kPa-1　③BD　④ON—NO*+COON—NO—CO*　ON—N*+CON2+CO2 解析　(1)②反应前后气体分子数不变，其他条件不变，增大压强，化学反应速率加快，单位时间内NO的转化率增大，所以相同温度下，加压后的曲线在原来基础上要上移，但加压平衡不移动，平衡时的转化率是不变的，因此其他条件不变，增大压强(催化剂未失活)情况下，NO的转化率随温度变化图像见答案。 (2)①题给反应的ΔH<0，相同压强下，温度升高，平衡逆向移动，φ(CO2)减小，故T1<T2。 ②设恒温(T1)、恒容条件下，NO的转化率为x，由题给数据可建立如下三段式： 　　　　　2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) 起始/mol　　2　　　2　　　　0　　　0 变化/mol　　2x　　　2x　　　x　　　2x 平衡/mol　2-2x　　　2-2x　　　x　　　2x 由图可知，CO2的物质的量分数为50%，由三段式的数据可得×100%=50%，解得x=0.8，则NO的转化率为80%；平衡时CO、NO、N2、CO2的平衡分压分别为 kPa、 kPa、 kPa、 kPa，反应的平衡常数Kp= kPa-1= kPa-1。 ③增大催化剂的比表面积可以提高反应速率，但平衡不移动，NO的平衡转化率不变，A错误；v正(NO)=2v逆(N2)，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，B正确；恒容条件下充入一定量不参加反应的氦气，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，C错误；实际过程中，适当升高温度能加快反应速率，NO的消耗量增大，有利于提高NO的去除率，D正确。④上一步的生成物是后一步的反应物，根据前后反应书写，Ⅲ.ON—NO*+COON—NO—CO*；Ⅴ.ON—N*+CON2+CO2。 学科网（北京）股份有限公司 $