章末质量检测(二) 化学反应速率与化学平衡(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
2026-09-14
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦化学反应速率与化学平衡,通过生活实例(如抗氧化剂延缓氧化、合成氨条件选择)导入,衔接反应速率影响因素、平衡移动原理,构建从基础概念到图像分析、计算应用的学习支架。
其亮点在于融合科学思维与科学探究,以实验数据(如不同催化剂能量变化图)、实际问题(如汽车尾气转化)为载体,培养证据推理与模型建构能力。题型涵盖选择与计算,学生能提升问题解决能力,教师可依托实例优化教学效率。
内容正文:
章末质量检测(二) 化学反应速率与化学平衡
(时间:75分钟 分值:100分)
第二章 化学反应速率与化学平衡
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一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项
符合题意)
1. (2026·河北沧州月考)化学在生产生活中有广泛应用,下列物质的用
途与化学反应速率无关的是( )
A. 橄榄油中添加抗氧化剂维生素C,用于延缓油脂的氧化过程
B. 活性炭用于水净化和糖脱色
C. 葡萄酒中添加少量SO2用于抑制有害微生物生长
D. 血液中的过氧化氢酶催化双氧水分解产生大量气泡
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解析: A项,抗氧化剂维生素C通过减缓油脂氧化反应的速度发挥作
用,与化学反应速率有关;B项,活性炭的净水和脱色作用基于物理吸
附,未改变化学反应速率,与反应速率无关;C项,SO2通过抑制微生物的
代谢反应(如干扰酶活性)来减缓有害反应,与反应速率有关;D项,过
氧化氢酶作为催化剂显著加快双氧水分解速率,与反应速率有关。
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2. (2026·浙江嘉兴期中)传统的Haber-Bosch法目前仍是合成氨的主要方
式,反应原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,反应条件为
高温高压、催化剂,下列有关合成氨反应的说法正确的是( )
A. 加入适宜催化剂,增大了反应物分子中活化分子的百分数
B. 合成氨条件选择中,压强越大越好,有利于提高NH3产率
C. 将氨气及时液化分离,可加快速率
D. 升高温度,使正反应速率增大,逆反应速率减小
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解析: 催化剂通过降低活化能,使更多分子成为活化分子,增加活化
分子百分数,A正确;增大压强虽有利于提高产率,但实际生产中需考虑
设备承受能力和成本,并非越大越好,B错误;分离氨气会减少生成物浓
度,促使平衡右移,但反应速率会减小,C错误;升温同时增大正、逆反
应速率,但逆反应速率(吸热方向)增幅更大,D错误。
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3. (2026·河南濮阳期中)下列关于化学反应原理及实际应用的说法正确
的是( )
A. 对于不能自发进行的反应,添加催化剂可以启动反应
B. Zn与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸可显著增大反应速率
C. 所有ΔH<0的反应在常温下都能发生
D. 在水果罐头中添加抗氧化剂(如维生素C)能减缓食品变质
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解析: A项,催化剂仅改变反应速率,不能改变反应的自发性,不能启
动不能自发进行的反应;B项,Zn与稀硫酸反应制取H2时,浓硫酸表现强
氧化性,生成SO2,不能增大制取H2的速率;C项,ΔH<0的反应(放热
反应)不一定在常温下发生,如氢气的燃烧是放热反应,但需点燃引发;
D项,维生素C具有还原性,可作为抗氧化剂,抑制水果罐头中物质的氧化
变质。
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4. (2025·广东江门期中)如图表示某化学反应在使用催化剂(b曲线)和
未使用催化剂(a曲线)时,反应进程和能量的对应关系。下列说法一定正
确的是( )
A. a与b相比,b的活化能更高
B. 反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的
总能量
C. a与b相比,a中活化分子的百分数更高
D. a与b相比,a的反应速率更快
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解析: 由题图可知,a的活化能更高,A错误;该反应为放热反应,反
应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量,B正确;a与b相
比,b的活化能小,b中活化分子的百分数更高,C错误;b的活化能更小,
有效碰撞几率更大,反应速率更快,D错误。
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5. (2026·安徽合肥期中)地康法是一种早期用于制备氯气的方法。在恒
容密闭容器中,CuCl2催化作用下,450 ℃时发生反应:4HCl(g)+O2
(g) 2Cl2(g)+2H2O(g),下列有关该反应的说法正确的是( )
A. 温度是决定化学反应速率的主要因素
B. 反应达平衡时体系内颜色保持不变
C. CuCl2催化能增加反应速率和提高Cl2的平衡产率
D. 向容器内充入氮气能加快反应速率
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解析: 物质本身是决定化学反应速率的主要因素,温度只是影响因
素,A错误;反应达到平衡状态时,氯气的浓度不变,则平衡体系内颜色
保持不变,B正确;催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,所以
CuCl2 催化能增加反应速率,但不能提高Cl2的平衡产率,C错误;向容器
内充入氮气,反应物和生成物的浓度不变,化学反应速率不变,D错误。
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6. (2026·山东菏泽期中)常温下,汽车排气管上的催化转化器可使尾气
中的NO与CO反应,反应原理为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2
(g)。下列说法中错误的是( )
A. 该反应ΔH<0
B. 催化转化器可以降低反应活化能,提高平衡转化率
C. 单位时间断裂4 mol C O,同时生成1 mol N≡N,反应达到平衡
D. 汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
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解析: 汽车尾气中的NO与CO在常温下能发生反应,即反应能自发进
行,且该反应是气体分子数减少的反应,即ΔS<0,当ΔH-TΔS<0时反
应能自发进行,则该反应的ΔH<0,A正确;催化转化器可以降低反应活
化能,从而加快反应速率,但催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速
率,不能使平衡发生移动,则不能提高平衡转化率,B错误;该反应的CO2
分子中含有C O,N2分子中含有N≡N。单位时间断裂4 mol C O,
即消耗2 mol CO2,同时生成1 mol N≡N,即生成1 mol N2,则v逆(CO2)=
2v正(N2),分别体现正、逆反应速率,且反应速率之比等于其化学反应
计量系数之比,能说明反应达到平衡,C正确; NO和CO都能与血红蛋白
结合,从而影响血红蛋白运输氧气的能力,使人中毒,D正确。
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7. (2025·北京顺义月考)我国科学家研究出在S-In催化剂上实现高选择
性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成H*
的能量变化,图2表示反应历程,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
下列说法错误的是( )
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A. CO2生成HCOO-的历程分为两步
B. S2-与K+(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化
C. S-In/S表面更容易生成H*
D. H*+OH- H2+*+OH-相对能量变化越小,越有利于抑制H*复合
成H2
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解析: 根据图2,CO2生成HCOO-的步骤为CO2→C
→HCOO*→HCOO-,经过三步转化,A错误;根据图2,可知S2-与K+
(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化,B正确;根据图1,S-In/S
表面生成H*的活化能最低,因此更容易生成H*,C正确;H*+OH-
H2+*+OH-为放热过程,其相对能量变化越小,放出的热量越少,越不
易使反应物分子活化,因此越有利于抑制H*复合成H2,D正确。
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8. (2025·江苏无锡期中)以NH3和CO2为原料可以合成尿素
,涉及的化学反应如下:
反应Ⅰ:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(l)(快) ΔH1=-
117.2 kJ·mol-1
反应Ⅱ:H2NCOONH4(l) H2O(l)+CO(NH2)2(l)(慢)
ΔH2=+16.7 kJ·mol-1
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A. 反应2NH3(l)+CO2(g) H2O(l)+CO(NH2)2(l) ΔH=
+100.5 kJ·mol-1
B. NH3和CO2合成尿素的总反应速率由反应Ⅰ决定
C. 增大压强,既能加快反应Ⅰ的速率又能提高原料的平衡转化率
D. 生产过程中温度越高,尿素的产率越高
下列有关说法正确的是( )
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解析: 根据盖斯定律,ΔH=ΔH1+ΔH2=-100.5 kJ·mol-1,A错误;
反应Ⅱ是慢反应,活化能大,故总反应的速率由反应Ⅱ决定,B错误;反应Ⅰ
是气体物质的量减小的反应,故增大压强既能加快反应Ⅰ的速率又能提高原
料的平衡转化率,C正确;由A选项知,合成尿素的反应是放热反应,温度
越高,尿素的产率越低,D错误。
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9. (2026·云南昆明月考)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或
结果。下列图像描述正确的是( )
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A. 图甲能说明反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)在t1时达
到平衡
B. 图乙可表示可逆反应mA(g) nB(g)+pC(s) ΔH>0
C. 图丙表示反应A(g)+3B(g) 2C(g),可推断正反应为放热反应
D. 图丁是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,t1时刻溶液
的温度最高
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解析: n(CO)、n(CO2)不变时反应达到平衡状态,根据图知,t1
后n(CO)、n(CO2)在变化,所以t1时反应没有达到平衡状态,A错
误;根据图知,正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,平衡后升高
温度,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,则正反应为放热反
应,ΔH<0,B错误;正、逆反应相等时,反应达到平衡状态,根据图
知,平衡后升高温度,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,则正
反应为放热反应,C正确;铁条和稀盐酸反应过程中放热,盐酸浓度越
大、温度越高反应速率越快,随着反应的进行,溶液的温度升高、盐酸的
浓度减小,t1时反应速率最快,但温度不是最高,D错误。
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10. (2026·河北保定期中)CO2催化氢化的反应历程如图所示。下列说法
错误的是( )
A. 催化剂不改变CO2的平衡转化率
B. 该历程的总反应速率主要由HCO*+
OH* CO*+H*+OH*决定
C. CO2催化氢化过程中涉及极性键的断裂和形成
D. CO2 +H2 CO +H2O(g)为吸热反应
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解析: 催化剂通过降低活化能加快反应速率,但不影响化学平衡,故
不改变反应物的平衡转化率,A正确;活化能最高的基元反应是反应的决
速步。由图可知,反应HCOO*+H* HCOOH*的活化能最高,是该历程
的决速步,B错误;CO2催化氢化过程中涉及极性键C O的断裂,涉及
O—H的形成,故涉及极性键的断裂和形成,C正确;由图知,反应物总能
量小于生成物总能量,该反应为吸热反应,D正确。
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11. (2026·广东东莞月考)氢能是清洁能源之一,工业制取氢气涉及的重
要反应之一是:CO +H2O(g) CO2 +H2 ,一定温度下,在恒
容密闭容器中发生该反应,下列说法正确的是( )
A. 使用催化剂,可以提高单位体积内活化分子数,加快化学反应速率
B. 体系压强不再变化,达到化学平衡状态
C. v正 =v正 时,达到化学平衡状态
D. 该反应的平衡常数表达式为K=
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解析: 催化剂通过降低活化能,增加活化分子百分数,从而提高单位
体积内活化分子数,加快反应速率,A正确;反应前后气体物质的量相
等,体系压强始终不变,无法作为平衡判断依据,B错误;根据反应计量
关系,正反应中H2O的消耗速率与H2的生成速率始终相等,v正 =v正
时,不能说明反应达到平衡,C错误;平衡常数表达式应为K=
,D错误。
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12. (2026·山西吕梁月考)向恒温恒容的1 L密闭容器中充入4 mol NO2
(g),发生可逆反应:2NO2(g) N2O4 ΔH<0。10 min时反应达
到平衡,测得反应前后的压强之比为5∶3。下列说法正确的是( )
A. 平衡时NO2的物质的量浓度为1.6 mol·L-1
B. 该温度下反应的平衡常数K=2.5
C. 达到平衡时N2O4的化学反应速率为0.16 mol·L-1·min-1
D. 若某时刻测得NO2浓度为0.5 mol·L-1、N2O4浓度为2 mol·L-1,此时反
应向正反应方向进行
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解析: 设NO2物质的量的变化量为x mol,列出三段式,
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反应前后的压强之比为5∶3,则反应前后的气体物质的量之比为5∶3,故
= ,解得x=3.2。平衡时NO2的浓度为 =0.8 mol·L-1,A
错误;平衡常数K = = =2.5,B正确; N2O4的平均速率为
=0.16 mol·L-1·min-1,但平衡时瞬时速率无法直接得出,C错误;
此时浓度商Q= =8>K,反应向逆反应方向进行,D错误。
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13. (2026·四川成都期中)向容积均为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的
CO(g)、NO(g),发生反应:2CO(g)+2NO(g) N2(g)+
2CO2(g) ΔH<0,相关数据见表。下列说法错误的是( )
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量
/mol
CO(g) NO(g) N2(g)
Ⅰ T1 2 2 0.8
Ⅱ T2 2 2 0.5
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A. 达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ
B. T1 ℃时,该反应的平衡常数K=80
C. 对于Ⅰ,平衡后向容器中再充入1 mol CO和1 mol CO2,平衡正向移动
D. 对于Ⅱ,平衡后向容器中再充入1 mol N2和2 mol CO2,再次平衡后NO的
百分含量减小
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解析: 已知该反应正向是一个气体分子数减小的放热反应,升高温
度,平衡逆向移动,在投料量相同的条件下,达到平衡时,温度越高生成
的氮气的物质的量越小,因此T1<T2,温度越高,反应速率越快,反应达
到平衡所需时间越短,因此反应达到平衡所需时间Ⅰ>Ⅱ,A正确;T1 ℃
时,起始时n(NO)=n(CO)=2 mol,V=2 L,则c(NO)=c
(CO)=1 mol·L-1,平衡时n(N2)=0.8 mol,c(N2)=0.4 mol·L-
1,根据三段式进行计算,
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则K= = =160,B错误;对于Ⅰ,平衡后向容器
中再充入1 mol CO和1 mol CO2,结合B的分析计算,此时c(CO)=0.7
mol·L-1,c(CO2)=1.3 mol·L-1,此时Q= =
≈34.5<160=K,则平衡正向移动,C正确;对于Ⅱ,起始时n
(NO)=n(CO)=2 mol,V=2 L,则c(NO)=c(CO)=1 mol·L-
1,平衡时n(N2)=0.5 mol,c(N2)=0.25 mol·L-1,根据三段式进行
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平衡后向容器中再充入1 mol N2和2 mol CO2,若同等倍数的增加生成物的
量,等效于增大压强,已知该反应正向是一个气体分子数减小的反应,得
到的平衡相当于原平衡正向移动,因此再次达到平衡后NO的百分含量减小,
D正确。
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化学·选择性必修1
14. (2026·河北衡水期中)下列图像的有关说法正确的是( )
1
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化学·选择性必修1
A. a图表示可逆反应2A +B 2C 在有无催化剂的情况下物质C
的浓度变化
B. b图表示NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的电导率变化趋势
C. c图表示密闭容器中加少量NH4HS发生反应NH4HS(s) NH3(g)+
H2S(g)的平均相对分子质量的变化
D. d图表示水煤气制备反应C(s)+H2O(g) CO +H2 ΔH
>0的K值与温度的对应关系
√
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化学·选择性必修1
解析: A项,催化剂只能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,不影响
化学平衡(即C的平衡浓度不变),但a图中“有催化剂”时C的平衡浓度
更高,与催化剂的作用矛盾;B项,HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,混合
溶液中离子浓度较高,电导率较大,滴加NH3·H2O时,先与HCl反应:
NH3·H2O+HCl NH4Cl+H2O,HCl转化为NH4Cl,但溶液体积增大,
离子浓度略降,电导率略降;再与CH3COOH反应:NH3·H2O+
CH3COOH CH3COONH4+H2O,CH3COOH转化为CH3COONH4,离子
浓度显著增大,电导率上升,过量滴加NH3·H2O时,溶液被稀释,电导率
趋于稳定,与b图趋势一致;
1
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化学·选择性必修1
C项,反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)中,混合气体始终为NH3和
H2S(物质的量之比1∶1),平均相对分子质量M= =25.5(恒定不
变),但c图中M随温度变化而增大,错误;D项,反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH>0(吸热反应),升高温度平衡正向移动,
平衡常数K应增大,但d图中K随温度升高而减小,错误。
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化学·选择性必修1
15. (2026·安徽宿州期中)在1 373 K、524 kPa反应条件下,对于
n ∶n 分别为4∶1、1∶1、1∶4的NH3-Ar混合气,热分解生成N2
和H2反应过程中NH3转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
( )
A. 曲线a中,反应到3 s时,NH3分压为76 kPa
B. 曲线b中vB(逆)>vC(正)
C. 曲线c表示n ∶n 为1∶4时的反应
D. 曲线c中vA<vD
√
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化学·选择性必修1
解析: 由于氨热分解反应是气体分子数增大的反应,当温度和压强相
同时,混合气体中n ∶n 的值越小,即p 越小,越有利于
平衡正向移动,NH3平衡转化率越高。结合图像分析,曲线a最终平衡时
NH3转化率最高,故曲线a、b、c分别表示n ∶n 投料比为
1∶4、1∶1、4∶1的变化关系。曲线a中反应到3 s时为点E,此时转化率为
24%,若设n =1 mol,n =4 mol,则3 s时n =0.76
mol、n =0.12 mol、n =0.36 mol、n =4 mol,NH3分压为
524 kPa× =76 kPa,A正确;图中曲线b上B、C两点未达到平衡,反应
正向移动,v >v ,B错误;曲线c表示n ∶n 为4∶1的
变化关系,C错误;曲线c中A点斜率大,反应速率更快,所以vA>vD,D错误。
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化学·选择性必修1
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. (13分)(2026·河南周口月考)一定温度下,向恒容密闭容器中充入
一定量的X(g)和Y(g),发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时
间的关系如图所示。回答下列问题:
1
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化学·选择性必修1
(1)该反应的化学方程式为 ,a点正反
应速率 (填“大于”或“小于”)逆反应速率。0~4 min的平均
正反应速率 (填“大于”“小于”或“等于”)10~14 min的平
均正反应速率。
3X(g)+Y(g) 2Z(g)
大于
大于
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化学·选择性必修1
解析: 在化学反应中,物质的量变化之比等于化学计量数之比,亦
等于物质的量浓度变化之比。由图像可知,Δc(X)=0.8 mol·L-1-0.2
mol·L-1=0.6 mol·L-1,Δc(Y)=0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L
-1,Δc(Z)=0.4 mol·L-1-0 mol·L-1=0.4 mol·L-1,化简可得其化学计
量数之比为3∶1∶2,其化学方程式为3X(g)+Y(g) 2Z(g);a点
的时候,反应物浓度降低,生成物浓度升高,反应正向进行,故其正反应
速率大于逆反应速率;浓度越大,反应速率越快,在0~4 min时反应物的
浓度大于在10~14 min时反应物的浓度,故0~4 min的平均正反应速率大
于10~14 min的平均正反应速率。
1
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化学·选择性必修1
(2)该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时,Y的平衡转化率为
。平衡之后向容器中通入稀有气体Ar,反应速率将 (填“增
大”“减小”或“不变”)。
40
%
不变
解析: Y的平衡转化率= ×100% = ×100%=40%;该体系为恒容体系,平衡之后加入稀有气体,不改变反应物质浓度,反应速率不改变,平衡不移动。
1
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化学·选择性必修1
(3)若维持温度、容积、反应物起始的量均不变,c 随时间变化关系
如图中曲线乙所示,与曲线甲相比,乙中改变的条件是
。从b点切线的斜率可求得的物理量是
。
向反应体系中加
入催化剂
该反应开始时的瞬时
速率
解析:由图像可知,在改变条件之后,Y在单位时间
里物质的量浓度改变明显增加,即反应速率增大,但
其最终物质的量浓度未改变,证明该条件只改变速率,
并不改变平衡,故加入的为催化剂;由数学关系可知,
从b点切线的斜率即为 ,即该时间点的瞬时速率。
1
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化学·选择性必修1
(4)若X和Y均为固体,Z为气体,画出该反应的速率—时间图。
答案:
解析:因为固体的物质的量浓度为固定值,当X和Y均为固
体,Z为气体,其正反应速率一直是一个常数,逆反应速
率慢慢变大,直至和正反应速率相等,如图所示。
1
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化学·选择性必修1
17. (14分)(2026·广东揭阳期中)绿水青山是构建美丽中国的伟大设
想,研究碳、氮、硫等元素化合物的性质和转化,回收利用CO2是环境科
学研究的热点课题,是减轻温室效应的重要途径,这对建设生态文明、美
丽中国具有重要意义。
在温度T1 ℃下,将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的恒容密闭容器
中发生反应CO2 +3H2 CH3OH +H2O(g),测得n 随时间
变化如图中实线所示。
回答下列问题:
1
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化学·选择性必修1
(1)在1~3 min内,以H2的浓度变化表示的反应速率为 mol·L-
1·min-1。
解析: 由图中坐标a 、b
知,1 min时,H2的物质的量为6 mol,3 min
时,H2的物质的量为3 mol;以H2的浓度变化
表示的反应速率v = mol·L-1·min-1=
0.75 mol·L-1·min-1。
0.75
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化学·选择性必修1
(2)在3 min时,CO2的转化率约为 (保留三位有效数字)。
解析:
CO2转化率= ×100%≈27.8%。
27.8%
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化学·选择性必修1
(3)在T1 ℃时,该反应的平衡常数K= 。
解析:
K= = =0.5。
0.5
1
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化学·选择性必修1
(4)为提高平衡时CO2的转化率,除了适当控制反应温度,还可采取的措
施是 。
解析:根据平衡移动原理,增大投料比 ,平衡正向移动,提高CO2转化率。
增大投料比
1
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化学·选择性必修1
(5)温度T2 ℃下,n 随时间变化如图中虚线所示,T1 (填
“>”“<”或“=”)T2,该反应为 (填“吸热”或“放
热”)反应。
解析:时间—物质的量关系图,根据先拐先平,温度高。推测T1<T2,由图可知,T2
时氢气的物质的量更大,说明升高温度,平衡逆向移动,推测反应正向放热。
<
放热
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化学·选择性必修1
(6)若T1℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分
别为2 mol·L-1、2 mol·L-1、4 mol·L-1、4 mol·L-1,则此时上述反应的平
衡 (填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移
动”或“不移动”)。
解析:某时刻Q= =
=1,Q>K,平衡向逆反应方向移动。
向逆反应方向移动
1
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化学·选择性必修1
18. (14分)(2026·山东日照期中)亚硫酰氯(SOCl2)是重要的氯化
剂,可用SCl2和O2制备,涉及相关反应如下:
Ⅰ.O2 +SCl2 SO2Cl2 ΔH1<0
Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g) 2SOCl2(g) ΔH2<0
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的活化能Ea(正) Ea(逆)(填“>”“<”或
“=”)。
解析:由于反应Ⅰ为放热反应,逆反应的活
化能比正反应的活化能更高,故Ea(正)<Ea
(逆)。
<
1
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化学·选择性必修1
(2)一定温度下,向密闭容器中充入SCl2 和1 mol O2(g),反应体系
达到平衡时各含硫组分摩尔分数随n ∶n 的变化关系如图所示。
①表示SOCl2变化曲线的是 (填“X”“Y”或“Z”)。
②m= ,该温度下,反应Ⅱ的平衡常数K= 。
③降低温度达新平衡后,曲线X、Y的交点可能出现在 (填
“a”“b”“c”或“d”)。
Y
2
9
d
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化学·选择性必修1
解析: ①由方程式可知,反应Ⅰ为非可逆反应,则当 =1时,反应Ⅰ中SCl2与O2完全反应,平衡体系中不存在SCl2与O2,SO2Cl2的摩尔分数最大,所以曲线Z代表SO2Cl2; 增大,SCl2的浓度增大,反应Ⅱ平衡正向移动,SO2Cl2的摩尔分数减小,SOCl2的物质的量分数先增大,随着 持续增大,SCl2的摩尔分数增大程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的影响程度,SOCl2的摩尔分数随后开始减小,则曲线X代表SCl2,曲线Y代表SOCl2;②m点时,SO2Cl2和SCl2的摩尔分数相等,只有当 =2时,反应Ⅰ中O2耗尽,生成的SO2Cl2和剩余的SCl2相等,所以m=2;m点时,SO2Cl2和SCl2的摩尔分数均为0.2,设投入了2 mol SCl2和1 mol O2,则经反应Ⅰ后SCl2剩余1 mol,生成1 mol SO2Cl2,设反应Ⅱ消耗了a mol SCl2,列三段式可得:
1
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化学·选择性必修1
所以 = =0.2,解得a=0.6,所以K=
= =9;③反应Ⅱ为放热反应,降温会使反应Ⅱ平
衡正向移动,SCl2的摩尔分数减小,SOCl2的摩尔分数增大,则曲线X、Y
的新交点可能出现在d处。
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化学·选择性必修1
(3)向恒温恒容的密闭容器中充入2 mol SCl2 和1 mol O2 ,发生反
应Ⅰ、Ⅱ,一段时间后达到平衡。
①下列能表明体系达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A. 混合气体的密度不随时间变化
B. SCl2的质量不随时间变化
C. 2n +n 不随时间变化
D. 2v =v
B
②缩小容器的体积,重新达到化学平衡后,n ∶n 的比值
将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
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化学·选择性必修1
解析: ①A项,密度公式为ρ= ,混合气
体的质量保持不变,恒温恒容条件下,混合气体
的体积保持不变,所以密度保持恒定,因此混合
气体的密度不随时间变化不能表明达到化学平衡
状态;B项,未平衡时SCl2的质量随反应Ⅱ的进行
减小,因此SCl2的质量不随时间变化时能表明达到化学平衡状态;
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化学·选择性必修1
C项,开始时充入了2 mol SCl2 和1 mol O2 ,经反应Ⅰ后有1 mol
SCl2 和1 mol SO2Cl2 ,反应Ⅱ进行时,n 和n 始终相等,
所以2n +n =n +n +n ,依据硫
元素守恒可知始终不随时间变化,因此无法表明达到平衡状态;D项,
2v =v ,不能说明v正和v逆的关系,无法表明达到平衡状态;
②反应Ⅱ为气体体积不变的反应,缩小体积气体压强增大,平衡不移动,
所以n ∶n 的比值不变。
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化学·选择性必修1
19. (14分)(2026·湖北十堰月考)根据化学反应速率和化学平衡的知
识,按要求回答下列问题。
Ⅰ.用草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液的反应来探究“外界条件改变对化学反
应速率的影响”,反应的化学方程式为5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4
K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,相关实验数据如表所示:
实验
序号 实验温
度/℃ 所加试剂及其用量/mL 溶液颜色褪至
无色所
需时间/s
0.02 mol·L-1酸
性KMnO4溶液 0.10 mol·L-
1 H2C2O4溶液 H2O
ⅰ 20 2.0 3.0 0 t1
ⅱ 20 2.0 2.0 V1 8
ⅲ 40 2.0 V2 1.0 t2
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化学·选择性必修1
(1)通过实验ⅰ、ⅱ,可探究 (填外界条件)对化学反应速率的影
响,则V1= ,V2= 。
浓度
1.0
2.0
解析: 实验ⅰ、ⅱ的浓度不同,温度相同,根据控制变量法,实验ⅰ、ⅱ
可探究浓度对化学反应速率的影响;则V1=2.0+3.0-2.0-2.0=1.0;
实验ⅱ、ⅲ温度不同,根据控制变量法,实验ⅱ、ⅲ可探究温度对化学反应
速率的影响,浓度应相同,则V2=2.0。
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解析: H2C2O4过量,则0~8 s内用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v
(KMnO4)= = =0.001 mol·L-1·s-1。
(2)忽略溶液体积的变化,利用实验ⅱ中数据计算,0~8 s内用KMnO4的
浓度变化表示的反应速率v = mol·L-1·s-1。
0.001
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(3)研究小组的同学在实验中观察到KMnO4溶液褪色速率开始时较慢,
反应一段时间后突然加快。查阅资料获悉,H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应
的一种机理如图所示:
由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能
为 。
反应产生了Mn2+,它对KMnO4与H2C2O4的反应具有催化作用
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化学·选择性必修1
Ⅱ.甲醇在工业上可利用水煤气来合成:
CO +2H2 CH3OH ΔH<0。
将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进
行反应,在一定温度和压强下达到平衡
时甲醇的体积分数(物质的量分数)
φ 的变化趋势如图所示。
解析:反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为反应产生了Mn2+,它对KMnO4与H2C2O4的反应具有催化作用。
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化学·选择性必修1
(4)图中Y轴表示的外界条件为 ,判断的理由是
。
温度
升高温度,平
衡向逆反应方向移动,使φ 减小
解析:根据题意,X轴和Y轴改变的条件分别是压强或温度,该反应为放热
反应,如果升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲醇的平衡体积分数降
低;该正反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移
动,甲醇的平衡体积分数增大,根据题图可知,X轴代表的外界条件为压
强,Y轴代表的外界条件是温度。
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化学·选择性必修1
(5)在M位置所处的温度和压强(p0 kPa)下,反应经20 min达到平衡时
φ =10%,该温度下反应的压强平衡常数Kp= kPa-2(用
平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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化学·选择性必修1
解析:设达到平衡时,消耗CO物质的量为x mol,则达到平衡时,n(CO)
=(1-x)mol,n(H2)=(2-2x)mol,n(CH3OH)=x mol,M位
置所处条件下,甲醇的体积分数为10%,则有 ×100%=10%,解得x
=0.25,该温度下压强平衡常数Kp= =
= kPa-2。
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化学·选择性必修1
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