专题2 专题检测试卷(二) 化学反应速率与化学平衡（配套课件PPT）-【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（苏教版 闽桂蒙陕冀专版）

该高中化学单元复习课件聚焦化学反应速率与化学平衡核心知识，通过可逆反应特征、平衡状态判断、速率与平衡常数计算、影响因素分析等模块，结合图像与数据表格梳理知识脉络，帮助学生构建完整的反应原理知识网络。 其亮点在于以科学思维为导向设计复习活动，如通过对比不同实验条件下的转化率图像培养证据推理能力，结合速率方程计算与平衡常数推导强化模型建构。分层设置选择基础题与综合计算题，适配个性化复习需求，助力学生巩固知识，也为教师提供精准教学支持。

专题检测试卷(二) 专 题 2 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C A B C C D A 题号 9 10 11 12 13 14 　15 答案 C C B C D D 　C 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 16. (1)1.75×10-3 mol·L-1·min-1　(2)升高温度；达到平衡的时间比实验Ⅱ短，且起始压强增大　加催化剂；达到平衡的时间比实验Ⅱ短，平衡没有移动　(3)αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)　(4)17 150 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 17. (1)①　②增大c(N2)(其他合理答案也可) ③ (2)①9　15　②0.043 MPa-2　(3)及时分离出液氨，c(NH3)减小，使平衡向生成NH3的方向移动，增大原料利用率(或NH3产率) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 18. (1)大于　　HCl的转化率减小 (2)①减小　② 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19. (1)41 kJ·mol-1　增大H2浓度(或将CO或H2O从体系中移出)　c (2)①　②不是　b、c两点均未达到化学平衡状态，从b点到c点，随温度升高，反应速率加快，相同时间内CH4转化率增大 (3)1　0.013 6　(4) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 一、选择题 1.硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应：2SO2+O2　　2SO3的说法不正确的是 A.该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫 B.达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零 C.一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，则从反应开始至达到平 　衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反 　应速率相等 D.利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率 　两方面的问题 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为生成物，反应只能进行到一定程度(即达到平衡时为一定条件下的最大限度)。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时，反应物和生成物的浓度都不再随时间的延长而发生变化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然在进行着。 2.向体积均为2 L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1 mol X气体和3 mol Y气体，发生反应：X(g)+3Y(g)　　2Z(g)。2 min后反应达到最大限度，测得A中剩余0.4 mol X，B中Y的浓度为0.5 mol·L-1，C中用Z表示的反应速率为v(Z)=0.3 mol·L-1·min-1。则0~2 min 内三个容器中反应速率的大小关系为 A.B>A>C B.A>B=C C.B>A=C D.A>B>C 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 容器A中，0~2 min内v(X)==0.15 mol·L-1·min-1；容器B中，2 min后Y的浓度为0.5 mol·L-1，即剩余Y的物质的量为0.5 mol·L-1×2 L=1 mol，则0~2 min内v(Y)==0.5 mol·L-1·min-1，故v(X)=×0.5 mol·L-1· min-1≈0.17 mol·L-1·min-1；容器C中，0~2 min内用Z表示的反应速率为v(Z)=0.3 mol·L-1·min-1，则v(X)=×0.3 mol·L-1·min-1=0.15 mol·L-1·min-1。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 3.一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是 A.CO2(g)+2NH3(g)　　CO(NH2)2(s)+H2O(g) 　ΔH<0 B.CO2(g)+H2(g)　　CO(g)+H2O(g)　ΔH>0 C.CH3CH2OH(g)　　CH2==CH2(g)+H2O(g)　ΔH>0 D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)　　2C6H5CH==CH2(g)+2H2O(g)　ΔH<0 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 四个选项中水蒸气均为反应产物。依题中左图可知T2>T1，升温，水蒸气含量减小，平衡左移，所以正反应为放热反应即ΔH<0，B、C错； 依题中右图可知p1>p2，增压，水蒸气含量增加，即正反应为气态物质化学计量数减小的反应，D错。 15 16 17 18 19 4.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)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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，碳的质量不再改变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，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。 5.(2024·江苏扬州邗江期中调研)在2 L恒容密闭容器中分别通入2 mol CO和1 mol O2进行反应：2CO(g)+O2(g)　　2CO2(g)　ΔH。在相同的时间段(5 min)内，测得CO的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是 A.a点，v(O2)=0.07 mol·L-1·min-1 B.该反应ΔH<0 C.a点和d点CO转化率相等，d点v正(CO)等于a点 　v正(CO) D.50 ℃时，该反应的化学平衡常数K=160 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a点CO的转化率为0.7，发生反应的CO的物质的量为2 mol×0.7=1.4 mol， 根据化学方程式可知反应的O2的物质的量为0.7 mol，v(O2)== =0.07 mol·L-1·min-1，A正确； 起始时，2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO和1 mol O2，反应正向进行，b点之前温度低反应速率慢，反应未达平衡，b点反应达平衡，温度继续升高CO的转化率降低，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，即该反应ΔH<0，B正确； a点和d点温度不同，d点温度高，d点v正(CO)大于a点v正(CO)，C错误； 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 50 ℃时，CO的转化率为0.8，则发生反应的CO的物质的量为2 mol×0.8 =1.6 mol，利用三段式分析： 　　　　　　　2CO(g)+O2(g)　　2CO2(g) 初始量/mol　　2　　　　1　　　0 转化量/mol　　1.6　　　0.8　　1.6 平衡量/mol　　0.4　　　0.2　　1.6 该反应的化学平衡常数K===160，D正确。 6.在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应：mX(g)　　nY(g)　ΔH=Q kJ·mol-1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、容器体积的关系如下表所示： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 下列说法正确的是 A.m>n B.Q<0 C.温度不变，压强增大，Y的质量 分数减小 D.体积不变，温度升高，平衡向 逆反应方向移动 √ 容器体积/L 温度/℃ 1 2 4 100 1.00 0.75 0.53 200 1.20 0.90 0.63 300 1.30 1.00 0.70 c(Y)/(mol·L-1) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由表可知，体积不变，升高温度，c(Y)增大，平衡右移，则正反应为吸热反应，Q>0，B、D错； 温度不变，容器体积增大，即由1 L变为2 L，若平衡不移动，此时c(Y)应减小为原来的一半，现c(Y)比原来的一半大，即减压，平衡向右移动，即向气体体积增大的方向移动，所以m<n，A错； 因为m<n，增大压强，平衡向左移动，所以Y的质量分数减小，C对。 15 16 17 18 19 7.温度为T1时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1 L的密闭容器中发生反应：CO2(g)+H2(g)　　HCOOH(g)　ΔH=31 kJ·mol-1。实验测得：v正=k正·c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆·c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数，T1时，该反应的平衡常数K=1。下列有关说法正确的是 A.若反应正向进行还未达到平衡时，体系中存在：c(CO2)·c(H2)<c(HCOOH) B.T1时，CO2的平衡转化率为50% C.升高温度k正增大，k逆减小 D.当温度改变为T2时，k正=0.9 k逆，则T2<T1 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 c(CO2)·c(H2)<c(HCOOH)，则Qc=>1，则反应逆向进行，A错误； T1时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1 L的密闭容器中发生反应：CO2(g)+H2(g)　　HCOOH(g)　K=1，设CO2与H2的初始浓度为a mol·L-1，假设CO2的转化率为50%时反应达平衡状态，列三段式如下： 　　　　　　　　　CO2(g)+H2(g)　　HCOOH(g) 起始浓度/(mol·L-1)　a　　　　a　　　 0 转化浓度/(mol·L-1)　0.5a　　0.5a　　　0.5a 平衡浓度/(mol·L-1)　0.5a　　0.5a　　　0.5a 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 此时K===，不一定等于1，说明假设不成立，B错误； 升高温度k正、k逆均增大，C错误； 反应达到化学平衡时，v正=v逆，则k正·c(CO2)·c(H2)=k逆·c(HCOOH)，所 以==K，当温度改变为T2时，k正=0.9k逆，则K=0.9<1，反 应为吸热反应，所以温度T2<T1，D正确。 8.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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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。 15 16 17 18 19 下列说法正确的是 A.在条件Ⅰ下，该反应的平衡常数K=10 B.在条件Ⅰ下，从开始反应至5 min，用H2表示的反应速率为0.10 mol·L-1·min-1 C.在条件Ⅱ下，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，可能改变的条件是减小压强 9.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所示： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 15 16 17 18 19 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 条件Ⅰ 26% 42% 52% 57% 60% 60% 60% 条件Ⅱ 20% 33% 43% 52% 57% 65% 65% 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 设I2的消耗浓度为x mol·L-1，则： 　　　　　　　　　　I2(g)　+　H2(g)　　2HI(g) 起始浓度/(mol·L-1)　　0.8　　　　1.2　　　0 转化浓度/(mol·L-1)　　x　　　　　x　　　　2x 平衡浓度/(mol·L-1)　　0.8-x　　　1.2-x　　　2x 条件Ⅰ下平衡时HI的体积分数为60%，则=0.6，故x=0.6，平衡常数K==12，A错误； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 在条件Ⅰ下从开始反应至5 min时，H2的反应速率为=0.12 mol· L-1·min-1，B错误； 在条件Ⅱ下设I2的消耗浓度为y mol·L-1，根据A中分析，达到平衡时， =0.65，故y=0.65，所以I2(g)的转化率为×100%=81.25%，C正确； 相同时间内HI的体积分数的变化量减小，说明反应速率减慢，条件Ⅱ平衡时HI的体积分数大于条件Ⅰ的，故改变条件使平衡正向移动，由于压强、催化剂不影响该反应的平衡移动，可能是降低温度，D错误。 15 16 17 18 19 10.(2024·江苏连云港期中)利用CO2和H2合成甲醇，可以减少CO2的排放。涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)　　CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1<0 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)　　CO(g)+H2O(g)　ΔH2>0 在1 L密闭容器中通入1 mol CO2和2.44 mol H2， 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 选择合适的催化剂反应，甲醇的选择性[×100%]和CO2的平衡转化 率随温度的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是 A.曲线a表示甲醇的选择性 B.其他条件不变，增大压强可提高平衡时 CH3OH的体积分数 C.553 K时，反应Ⅱ的平衡常数K=0.1 D.553 K时，反应Ⅰ和反应Ⅱ参加反应的氢 气物质的量之比为9∶2 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，甲醇的选择性降低，曲线a表示甲醇的选择性，曲线b表示CO2的平衡转化率，A正确； 其他条件不变，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，反应Ⅰ平衡正向移动，可提高平衡时CH3OH的体积分数，B正确； 553 K时CO2的平衡转化率是20%，甲醇的物质的量是1 mol×20%×60% =0.12 mol，则CO的物质的量为1 mol×20%-0.12 mol=0.08 mol，列式如下： 反应Ⅰ：　　　CO2(g)+3H2(g)　　CH3OH(g)+H2O(g) 变化/mol　　　0.12　　0.36　　　0.12　　　0.12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 反应Ⅱ：　　 CO2(g) +　H2(g)　　　CO(g)+ H2O(g) 变化/mol　　　0.08　　　0.08　　　 0.08　　0.08 平衡/mol　　 1-0.2　　 2.44-0.36　　0.08　 0.12+0.08 　　　　　　 =0.8　　　-0.08=2　　　　　　 =0.2 体积保持1 L不变，553 K时，反应Ⅱ的平衡常数K==0.01，C错误； 由C项分析可知，反应Ⅰ参加反应的H2为0.36 mol，反应Ⅱ参加反应的H2为0.08 mol，所以反应Ⅰ和反应Ⅱ参加反应的H2的物质的量之比为9∶2，D正确。 11.为探究外界条件对反应：mA(g)+nB(g)　　cZ(g)　ΔH的影响，以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应，通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。下列判断正确的是 A.ΔH>0 B.升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡常数减小 C.m+n<c D.恒温恒压时，向已达到平衡的体系中加入少量Z(g)， 再次达到平衡后Z的物质的量分数增大 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由图可知，降低温度，Z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热反应，ΔH<0，A项错误； 升高温度，正、逆反应速率都增大，但因正反应是放热反应，所以平衡常数减小，B项正确； 增大压强，Z的物质的量分数增大，平衡正向移动，说明m+n>c，C项错误； 恒温恒压时，向已达到平衡的体系中加入少量Z(g)，将Z转化为A、B，则A、B的物质的量之比仍为m∶n，由于压强不变则体积增大，A、B的物质的量浓度不变，故再次达到的平衡状态不变，Z的物质的量分数不变，D项错误。 15 16 17 18 19 12.在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)+ 3H2(g)　　CH3OH(g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的正反应为吸热反应 B.压强大小关系为p1<p2<p3 C.M点对应的平衡常数K的数量级为10-2 D.在p2及512 K时，图中N点v正<v逆 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 A项，由图可知，随着温度升高，平衡时甲醇的物质的量减小，因此升温平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误； B项，由图可知，作一条等温线，因为正反应为气体体积减小的反应，压强越大，平衡时甲醇的物质的量也越大，所以p1>p2>p3，错误； C项，由图可知，M点对应的甲醇的物质的量为0.25 mol。则： 　　　　　CO2(g)+3H2(g)　　CH3OH(g)+H2O(g) 起始/mol　 1　　　2.75　　　　0　　　　 0 转化/mol　 0.25　　0.75　　　 0.25　　　0.25 平衡/mol　 0.75　　 2　　　　 0.25　　　0.25 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 因此K=≈1.04×10-2，正确； D项，由图可知，在p2及512 K时，N点甲醇的物质的量小于平衡时的物质的量，所以反应正向进行，则v正>v逆，错误。 15 16 17 18 19 13.(2024·江苏苏锡常镇四市第二次调研)用草酸二甲酯(H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下： H3COOCCOOCH3(g)+2H2(g)　　H3COOCCH2OH(g)(乙醇酸甲酯)+CH3OH(g)　ΔH=-16.3 kJ·mol-1 H3COOCCH2OH(g)+2H2(g)　　HOH2CCH2OH(g)+CH3OH(g)　ΔH=-14.8 kJ·mol-1 在2 MPa条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 比)为80∶1的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如图所示。 产物的选择性=×100%，下列说法正确的是 A.曲线Ⅰ表示乙二醇的选择性随温度的变化 B.其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二 甲酯的平衡转化率均增大 C.其他条件不变，在190~195 ℃范围，随着温度 升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断减小 D.其他条件不变，在190~210 ℃范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的 物质的量之比[]减小 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据题意可知，乙醇酸甲酯的选择性与乙二醇的选择性之和为100%，故曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性随温度的变化，A项错误； 由于反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应，故其他条件不变，升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率减小，B项错误； 根据题图，在190~195 ℃范围内，随温度升高，乙醇酸甲酯的选择性变化不大，而同时草酸二甲酯的转化率(曲线Ⅰ)明显增大，故出口处乙醇酸甲酯的量增加，C项错误； 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 设出口处含乙醇酸甲酯a mol，乙二醇b mol，则n(CH3OH)=(a+2b) mol， ==+2，根据题图可知随温度升高，变小，故 出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比减小，D项正确。 15 16 17 18 19 14.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.反应②为S2O8I3-+I-→2S+I2 D.反应①为决速步，增大c(S2)，k增大，v加快 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 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：S2+3I-===2S+结合反应①S2+I-→S2O8I3-(慢)；反应③I2+I-→(快)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。 15.将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入一个2 L恒容密闭容器中，发生反应：2NO(g) +2CO(g)　　2CO2(g)+N2(g)　ΔH<0，测得CO的平衡转化率随温度变化的曲线如图1所示；在催化剂、一定温度下对该反应进行研究，经过相同时间测CO转化率与反应温度的关系曲线如图2所示，下列说法错误的是 已知：反应速率v=v正-v逆=k正·c2(NO)·c2(CO)-k逆·c2(CO2)· c(N2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。 A.图1中A点逆反应速率小于B点正反应速率 B.200 ℃时反应的平衡常数K=0.5 C.200 ℃时当CO的转化率为40%时，v正∶v逆=20∶81 D.E点转化率低于D点的原因可能是催化剂活性降低或平衡逆向移动造成的 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 在反应开始时将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入一个2 L恒容密闭容器中，则c(NO)=c(CO)=2 mol·L-1，由于200 ℃时CO的平衡转化率是50%，则根据物质反应转化关系可知平衡时c(NO)=c(CO)=c(CO2)=1 mol·L-1， c(N2)=0.5 mol·L-1，则该反应的平衡常数K===0.5，B 正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 已知反应速率v=v正-v逆=k正·c2(NO)·c2(CO)-k逆·c2(CO2)·c(N2)，在200 ℃时K=0.5，当反应达到平衡时正、逆反应速率相等，则v正=v逆，k正·c2(NO)· c2(CO)=k逆·c2(CO2)·c(N2)，==K=0.5，在反应开始时c(NO) =c(CO)=2 mol·L-1，当CO的转化率为40%时，c(NO)=c(CO)=1.2 mol·L-1， c(CO2)=0.8 mol·L-1，c(N2)=0.4 mol·L-1，v正∶v逆==0.5× =，C错误； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CO的平衡转化率降低；催化剂只有在一定温度下才能达到其最佳催化活性，升高温度，催化剂催化活性降低，反应速率减小，相同时间CO的转化率降低，D正确。 二、非选择题 16.治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2，反应原理为2NO(g)+2CO(g)　　2CO2(g)+N2(g)　ΔH<0。某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中，分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO，在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 (1)实验Ⅱ从开始至达到平衡时的平均反应速 率v(NO)=　　　　 　　。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1.75×10-3 mol·L-1·min-1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 设参加反应的NO为x mol，则： 　　　　　2NO(g)+2CO(g)　　2CO2(g)+N2(g) 起始/mol 　0.4　　　0.4　　　　0　　　0 转化/mol　 x　　　　x　　　　 x　　　0.5x 平衡/mol　0.4-x　　0.4-x　　　 x　　　0.5x 恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则(0.4+0.4)∶(0.4-x+0.4 -x+x+0.5x)=320∶250，解得x=0.35，故v(NO)==1.75×10-3 mol· L-1·min-1。 (2)与实验Ⅱ相比，实验Ⅰ和实验 Ⅲ 分别仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由分别为 实验Ⅰ：_________________________________ 　　　 　。 实验 Ⅲ：_________________________________ 　　　 　。 (3)三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)和αⅢ(CO)的大小关系为 　　 　　。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 升高温度；达到平衡的时间比实验Ⅱ短，且起始压强增大 加催化剂；达到平衡的时间比实验Ⅱ短，平衡没有移动 αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 实验Ⅱ、Ⅲ相比平衡不移动，故CO的平衡转化率相等，即αⅡ(CO)= αⅢ(CO)，实验Ⅰ、Ⅱ相比，实验Ⅰ温度较高，正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，CO的平衡转化率减小，即αⅠ(CO)<αⅡ(CO)，故αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)。 (4)实验 Ⅲ 的平衡常数K=　　　　　。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 17 150 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 实验Ⅱ、Ⅲ温度相同，平衡常数相同，结合(1)中计算可以知道平衡时： c(NO)==0.01 mol·L-1，c(CO)==0.01 mol·L-1，c(CO2)==0.07 mol·L-1，c(N2)==0.035 mol·L-1，实验Ⅲ的平衡常数K===17 150。 17.氨具有广泛用途，工业上利用反应N2(g)+3H2(g)　　2NH3(g)　ΔH<0合成氨，其基本合成过程如下： (1)某小组为了探究外界条件对反应的影响，以c0 mol·L-1 H2参加合成氨的反应，在a、b两种条件下分别达到平衡，测得H2的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题： ①a条件下，O~t0 min的平均反应速率v(N2)=_______mol· L-1·min-1。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 a条件下，O~t0 min的平均反应速率v(N2)=v(H2)= = mol·L-1·min-1。 ②相对a而言，b可能改变的条件是　　　 　。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 增大c(N2)(其他合理答案也可) a、b条件下氢气的起始浓度相同，b条件下达到平衡的时间缩短，说明反应速率增大，平衡时氢气的浓度减小，说明平衡正向移动，所以改变的条件可能是增大c(N2)。 ③在a条件下，t1时刻将容器容积压缩至原来的，t2时刻重新建立平衡状态。请在图甲中画出t1~t2时刻c(H2)的变化曲线。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案　 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 在a条件下，t1时刻将容器容积压缩至原来的，则t1时刻氢气的浓度变成2c1×10-2 mol·L-1，增大压强，平衡正向移动，氢气的浓度减小，t2时刻达到新的平衡时氢气的浓度大于c1×10-2 mol·L-1。 (2)某小组向一恒温恒压容器中充入9 mol N2和23 mol H2，模拟合成氨的反应，图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60 MPa下达到平衡： ①此时N2的平衡分压为　　MPa，H2的平衡分压为 　　　MPa(分压=总压×物质的量分数)。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 9 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 若体系在T2、60 MPa下达到平衡，同温同压下，气体的体积分数等于其物质的量分数，设平衡时n(NH3)=x mol，则： 　　　　　　　N2(g)　+　3H2(g)　　2NH3(g) 起始量/mol　　 9　　　　 23　　　　0 变化量/mol　　 0.5x　　　1.5x　　　 x 平衡量/mol　　 9-0.5x　　23-1.5x　　 x 平衡时氨气的体积分数为×100%=60%，x=12，故氮气的平衡分压为×60 MPa=9 MPa，氨气的平衡分压为60%×60 MPa=36 MPa， 氢气的平衡分压为60 MPa-9 MPa-36 MPa=15 MPa。 ②计算此时的平衡常数Kp=　　 　　(用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留2位有效数字)。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0.043 MPa-2 此时的平衡常数Kp=≈0.043 MPa-2。 (3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是______________________ 　　　　　 　　。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 及时分离出液氨，c(NH3)减小，使平衡向生成NH3的方向移动，增大原料利用率(或NH3产率) 18.(1)Deacon发明的直接氧化法为4HCl(g)+O2(g)　　2Cl2(g)+2H2O(g)。刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时，HCl的平衡转化率随温度变化的关系如图甲： 可知反应平衡常数K(300 ℃)　　　(填“大于”或“小于”)K(400 ℃)。设HCl初始浓度为c0 mol·L-1，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据 大于 计算K(400 ℃)=　　 　　(列出计算式)。按化学计量数之比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高的不利影响是　　 　　。 HCl的转化率减小 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 根据图甲可知，进料浓度比相同时，温度越高HCl的平衡转化率越低，说明该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则温度越高平衡常数越小，所以反应平衡常数K(300 ℃)>K(400 ℃)；进料浓度比c(HCl)∶c(O2)的比值越大，HCl的平衡转化率越低，根据图甲可知，温度相同时HCl转化率最高的曲线对应的进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1，该曲线中400 ℃时HCl的平衡转化率为84%， 　　　　　　　4HCl(g)　+　O2(g)　　　2Cl2(g)+2H2O(g) 起始/(mol·L-1)　　c0　　　　c0　　　　　0　　　　0 转化/(mol·L-1)　　0.84c0　　0.21c0　　　0.42c0　　0.42c0 平衡/(mol·L-1)　　c0-0.84c0　c0-0.21c0　　0.42c0　　0.42c0 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 K(400 ℃)===；进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高时，O2的浓度较低，导致HCl的转化率减小。 (2)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc(Pa)如图乙所示。  ①由图乙分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 减小 由图乙分析可知，反应温度升高，SO2和NO的平衡分压pc增大，说明平衡逆向移动，脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。 ②反应Cl+2S　　2S+Cl-的平衡常数的表达式为K=　　 　　。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19.(2024·江苏徐州部分学校开学考)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：CH4(g)+H2O(g)　　 CO(g)+3H2(g)　ΔH1=206 kJ·mol-1； 反应ⅱ：CH4(g)+2H2O(g)　　CO2(g)+4H2(g)　ΔH2=165 kJ·mol-1。 (1)反应ⅲ：CO2(g)+H2(g)　　CO(g)+H2O(g)的ΔH3=　　 　　；若在一定温度下的容积固定的密闭容器中进行该反应，则可以提高CO2转化率的一条措施为　　　　　 　　　　　　　，下列说法可以证明该反应已达到平衡状态的是　　(填字母)。 a.v正(CO2)=v正(H2) b.容器内气体压强不再改变 c.H2的浓度不再改变 d.CO和H2O的浓度之比为1∶1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 41 kJ·mol-1 增大H2浓度(或将CO或H2O从体系中移出) c 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 根据盖斯定律，反应ⅲ可以由反应ⅰ-反应ⅱ得到，则ΔH3=ΔH1-ΔH2=206 kJ· mol-1-165 kJ·mol-1=41 kJ·mol-1。在一定温度下，因该反应为反应前后气体分子数不变的反应，不能通过改变压强使平衡移动，为了提高二氧化碳的转化率，可以增大H2浓度，将CO或H2O从体系中移出。两个都描述的是正反应速率，不能判断反应是否达到平衡，a错误； 该反应为反应前后气体分子数不变的反应，压强始终不变，b错误； 体系中任一物质的浓度不变，则反应达到平衡，c正确； CO和H2O均为生成物且化学计量数之比为1∶1，即整个过程中CO和H2O的浓度之比始终为1∶1，d错误。 (2)对于反应ⅰ，向体积为2 L的恒容密闭容器中，按=1∶1投料。 ①若在恒温条件下，反应达到平衡时CH4的转化率为50%，则平衡时容器 内的压强与起始压强之比为　　(最简单整数比)。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 根据题意=1∶1，设起始时n(H2O)=n(CH4)=1 mol，反应达平衡时 CH4的转化率为50%，即平衡时CH4转化1 mol×50%=0.5 mol，列三段式： 　　　　　　CH4(g)+H2O(g)　　CO(g)+3H2(g) 起始/mol　　1　　　　1　　　　0　　　0 变化/mol　　0.5　　　0.5　　　 0.5　　1.5 平衡/mol　　0.5　　　0.5　　　 0.5　　1.5 恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则==。 ②其他条件相同时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反应相同时间，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点　　　(填“是”或“不是”)化学平衡状态，CH4的转化率：c点>b点，原因是________________ _______________________________________________________________ 　　　 　。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 b、c两点均未达到化学平衡状态，从b点到c点，随温度升高，反应速率加快，相同时间内CH4转化率增大 不是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 从题图中可以看出，三种催化剂对应的反应速率不同，其中催化剂Ⅰ对应的反应速率最快，催化剂Ⅲ对应的反应速率最慢，但平衡时甲烷的转化率相同，所以a点不是平衡状态；b、c两点均未达到化学平衡状态，从b点到c点，随温度升高，反应速率加快，相同时间内CH4转化率增大。 (3)某科研小组研究了反应ⅱ的动力学，获得其速率方程v=k·cm(CH4)·c0.5(H2O)，k为速率常数(只受温度影响)，m为CH4的反应级数。在某温度下进行实验，测得各组分初浓度和反应初速率如下： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 实验序号 c(H2O)/(mol·L-1) c(CH4)/(mol·L-1) v/(mol·L-1·s-1) 1 0.100 0.100 1.2×10-2 2 0.100 0.200 2.4×10-2 CH4的反应级数m=　　，当实验2进行到某时刻，测得c(H2O)=0.040 mol·L-1，则此时的反应速率v=　　　　 mol·L-1·s-1。 1 0.013 6 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 根据题意，实验1和实验2对应的浓度不同，测得的反应速率不同，将实验1和实验2数据代入速率方程可得m=1、k的数值约为0.4；当实验2进行到某时刻，测得c(H2O)=0.040 mol·L-1，则c(CH4)=0.200 mol·L-1- =0.17 mol·L-1， 代入v=k·c(CH4)·c0.5(H2O)得v=0.013 6 mol·L-1·s-1。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 (4)甲烷、水蒸气催化重整制备高纯氢只发生反应ⅰ、反应ⅱ。在恒温、恒压条件下，1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为a， CO2(g)的物质的量为b mol，则反应ⅰ的平衡常数Kx=___________________ [写出含有a、b的计算式；对于反应mA(g)+nB(g)　　pC(g)+qD(g)，Kx= ，x为物质的量分数]。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 根据C原子守恒，平衡时，n(CO2)+n(CO)=n转化(CH4)=1 mol×a=a mol，n(CO)=(a-b) mol，则： 　　　　　　　　CH4(g)+H2O(g)　　CO(g)+3H2(g) 转化/mol　　　　 a-b　　a-b　　　 a-b　 3(a-b) 　　　　　　　　CH4(g)+2H2O(g)　　CO2(g)+4H2(g) 转化/mol　　　　　b　　　2b　　　　b　　 4b 平衡时，n(CH4)=(1-a)mol，n(H2O)=(1-a-b)mol，n(H2)=(3a+b)mol，n总 =(2+2a)mol，则Kx===。 本课结束 专 题 2 $