第七章 化学反应速率与化学平衡（综合训练）（天津专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦化学反应速率与化学平衡核心内容，通过概念辨析、图像分析及定量计算构建系统性知识逻辑，强化科学思维与探究能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析与基础应用|6题（1-5、7）|结合生活实例与基础原理判断|反应速率影响因素→平衡状态本质→勒夏特列原理应用| |原理综合与图像分析|5题（3、6、8-10）|能量曲线与平衡图像解读|反应历程能量变化→平衡移动与转化率关系→催化机理探究| |定量计算与实验探究|5题（13-16）|转化率、平衡常数及产率计算|实验数据处理→平衡常数表达式→工业生产条件优化|

第七章 化学反应速率与化学平衡 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5 V 51 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．化学的发展与社会的生产生活息息相关，下列说法中错误的是 A．氨的合成实现工业化过程中，综合考虑了原料、催化剂、设备等多方面因素 B．火箭发射时用肼作燃料，二氧化氮作还原剂，二者反应生成了氮气和水蒸气 C．脂肪作为人体重要的储能物质，还具有促进脂溶性维生素的吸收和维持体温恒定等作用 D．飞秒化学的研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义 2．下列生活中的措施是为了降低化学反应速率的是 A．霓虹灯中充入稀有气体 B．工业炼铁时，将铁矿石粉碎 C．在食品包装内放置小包硅胶 D．开启的牛奶放冰箱冷藏保存 3．1，3—丁二烯与溴化氢可发生反应： 该反应进程中的能量变化如下图所示： 下列说法正确的是 A．反应速率：1，4-加成1，2-加成反应 B．产物稳定性：1，2-加成产物1，4-加成产物 C．低温时，1，2-加成产物是主要产物 D．和同时与1，3-丁二烯的碳原子成键 4．逆水煤气变换反应为：，这是实现资源化利用的有效途径。若该反应已达到化学平衡状态，则下列叙述正确的是 A．和完全转化为CO和 B．、、CO、的浓度一定相等 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．CO的浓度保持不变 5．“液态阳光”是助力“双碳”目标的绿色技术，其核心反应之一为  。下列的说法错误的是 A．该反应在低温下可自发进行 B．恒容时增大的浓度，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 C．升高温度，正反应速率不变，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 D．使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变甲醇的平衡产率 6．煤化工中合成乙二醇的反应如下：  。按化学计量比进料，固定平衡转化率α，α分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图。(已知反应，x为组分的物质的量分数)下列说法正确的是 A．α3=0.6 B．升高温度，平衡正向移动 C．加入催化剂可提高原料平衡转化率 D． 7．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是 A．可逆反应平衡后，缩小容器容积，气体颜色加深 B．用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳气体中的少量HCl气体 C．工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高SO2的利用率 D．，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 8．已知X(g)Z(g) 分两步进行：①X(g)Y(g)  ；②Y(g)Z(g)  。在一定温度下，向反应器中充入适量X(g)，测得相关物质的量浓度如图1所示(10 min时各物质浓度不随时间变化)；反应中能量变化如图2所示。下列叙述不正确的是 A．0~6 min内v(Z)=0.075 mol·L-1·min-1 B．能垒：①<② C．反应热：< D．平衡常数：①<② 9．200℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2(g)和2molH2(g)，发生反应CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g)，反应过程中测得各物质的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列分析错误的是 A．曲线b代表H2(g)的浓度随时间的变化 B．在M点，υ正大于υ逆 C．2min时，反应速率改变的原因一定是升高温度 D．2min时，反应速率改变的原因可能是加入催化剂 10．可采用Deacon催化氧化法将工业制产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：  。如图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是 A．为反应物， 为生成物 B．反应制得，须投入 C．升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小 D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 11．吉林大学的研究人员合成了一种兼具大腔和荧光特性的芴三角形分子(OHFT)，其结构如图1所示；研究人员对OHFT进行气体(、和)吸附捕获实验，结果如图2所示。下列叙述错误的是 A．OHFT吸附后形成的超分子中存在分子间作用力 B．、时，相同质量的对的吸附量比的小 C．、时，不能用分离和 D．OHFT分子中C原子采取、杂化 12．乙醇-水蒸气制过程中的主要反应（忽略其他副反应）如下： ①　 ② 101kPa时，的平衡产率（Y）与温度、起始时水醇比[]的关系如图所示，图中同一条曲线上的平衡产率相同。下列说法错误的是 A．的平衡产率：曲线a>曲线b B．反应②的正反应活化能大于逆反应活化能 C．Q、P两点反应①的平衡常数： D．的平衡转化率由M点转化为a上任意一点时，要降低水醇比 二、非选择题：共4题，共52分。 13．（12分）用丙烯合成丙烯腈的反应为：  。 (1)某密闭容器中发生上述反应，生成丙烯腈的反应速率与反应时间的关系如下图所示。 时刻表示体系改变的反应条件为___________；时刻表示体系改变了另一反应条件，此时平衡___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 丙烯的转化率与反应温度的关系如图所示： (2)有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有___________。 (3)最大转化率所对应的温度为。当温度低于时，丙烯的转化率___________(填“是”或“不是”)所对应温度下的平衡转化率，理由是___________。 (4)一定条件下，在恒容密闭容器中，通入、、，若该反应到达点，则内丙烯的平均反应速率为___________。 14．（14分）加氢制甲醇不仅减少了排放，而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主要反应如下。 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  。 回答下列问题： (1)已知：标准摩尔生成焓是指在由稳定态单质生成化合物时的焓变。该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓()数据如表所示。 物质 0 则___________。 (2)向密闭容器中加入和，合成。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为，逆反应速率可表示为，其中为速率常数。 ①图1中能够代表的曲线为___________(填“”“”“”或“”)。 ②温度为时，反应Ⅰ的化学平衡常数___________。 (3)在一定条件下，将和通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ．平衡时和的选择性、的转化率随温度升高的变化曲线如图2所示。 ①图2中代表的转化率随温度升高变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)；的转化率随温度升高呈现如图2所示变化趋势的原因是___________。 ②该体系中，时，反应Ⅱ的浓度平衡常数为___________(保留两位有效数字)。 (4)某小组研究了不同条件下催化剂对相同时间内产率的影响，如图3所示为不同温度下、不同催化剂对相同时间内产率的影响，据图3可知应选择的温度及催化剂为___________(填字母)。 A．     B．     C．     D． 15．（14分）CO2转化为具有高附加值的化学品对实现“碳中和”具有重要意义。 I．通过以下反应可获得新型能源二甲醚。 ① ② ③ (1)反应②正反应在___________(填“较低温度”或“较高温度”)条件下能自发进行。 (2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。 A．增大CO2浓度，反应①、②的正反应速率都增加 B．移去部分CH3OH(g)，反应②、③的平衡均向右移动 C．加入反应①的催化剂，可提高CO2的平衡转化率 D．降低反应温度，反应③的正反应速率增加、逆反应速率减小 (3)在5.0MPa下，将5molCO2和10mol H2在催化剂作用下仅发生上述反应①和②，平衡时CH3OH和CO的选择性S及的CO2转化率a随温度的变化如图所示。已知，选择性S为：S(CH3OH或CO)=，表示平衡时CO的选择性的曲线是___________(填“x”“y”或“z”)，CO的选择性随温度改变呈现该变化的原因是：___________。 (4)250℃时，平衡体系共有0.5molCH3OH，则CO2的平衡转化率___________。 Ⅱ．CH4和CO2反应制备“合成气”反应历程分两步： 步骤 反应 正反应速率方程 逆反应速率方程 反应ⅰ 反应ⅱ 上述反应中为吸附性活性炭，反应历程的能量图变化如下图所示： (5)该反应中的决速步骤为___________(填反应ⅰ或反应ⅱ) (6)一定温度下，反应的平衡常数___________(用、、、表示)。 16．（12分）铜及其化合物在生产及生活中应用广泛。 (1)铜－铁催化剂可用于电催化还原为，完成下列离子方程式：__________。 +______+______ (2)铜－铁催化剂还可以催化分解转化为燃料氢气，反应为。往体积为的密闭容器中加入分解制。图中曲线a、b分别表示在分别表示在铜－铁催化剂I的作用下，时及时随时间的变化；曲线表示在铜－铁催化剂Ⅱ的作用下，时随时间的变化。 ①______（填“<”“>”或“=”）。 ②在铜-铁催化剂I的作用下，时，内平均反应速率______。 ③上述三种条件下，分解反应的平衡常数的大小关系为______ (3)工业合成氨中，常用亚铜盐的氨水溶液除去原料气中的，反应的离子方程式为，该反应的。其他条件不变时，下列说法正确的有______（填字母）。 A．与的浓度相等时，反应达到平衡 B．平衡后增大的浓度，的转化率增大 C．平衡后加水稀释，与的浓度之比增大 D．可采用加热溶液的方法实现的再生 (4)工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下，水溶液中含铜微粒和的分布系数（某含铜微粒占总含铜微粒的物质的量分数）随的变化曲线如图所示。 ①曲线2代表的含铜微粒为____。 ②的平衡常数K=____。 ③若CuSO4溶液起始浓度为，加入NaOH固体调节溶液pH（忽略加入固体后引起的溶液体积的变化），求M点混合溶液中Na+的浓度____（写出计算过程，结果用含的式子表示）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七章 化学反应速率与化学平衡 高三化学·参考答案 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C D C D A D C B 题号 11 12 答案 C D 二、非选择题：共4题，共52分。 13．（12分）（每空2分）(1) 使用了催化剂 正向 (2)降低温度、降低压强 (3) 不是 该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡转化率将降低 (4)0.12 14．（14分）（每空2分）(1)-49kJ·mol-1 (2) L1 1.6 (3) b 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，其他条件不变时，温度升高，反应Ⅰ向逆反应方向移动，使CO2的转化率减小，反应Ⅱ向正反应方向移动，使CO2的转化率增大。反应Ⅱ向正反应方向移动的程度更大，所以CO2的转化率随温度的升高而增大 0.41 (4)C 15．（14分）（每空2分）(1)较低温度 (2)A (3) y 随着温度升高，反应①平衡正向移动，导致CO的量增大，故y曲线代表CO的选择性 (4)20% (5)i (6) 16．（12分）(1)  （2分） (2) <（1分） 0.05 （1分） （1分） (3)CD（2分） (4) （1分） （2分） （2分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七章 化学反应速率与化学平衡 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5 V 51 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．化学的发展与社会的生产生活息息相关，下列说法中错误的是 A．氨的合成实现工业化过程中，综合考虑了原料、催化剂、设备等多方面因素 B．火箭发射时用肼作燃料，二氧化氮作还原剂，二者反应生成了氮气和水蒸气 C．脂肪作为人体重要的储能物质，还具有促进脂溶性维生素的吸收和维持体温恒定等作用 D．飞秒化学的研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义 【答案】B 【解析】A．工业生产需综合考虑原料、速率、转化率，设备等多方面因素，实现效益的最大化，A不符合题意； B．火箭发射时用肼作燃料，二氧化氮作氧化剂，B符合题意； C．脂肪是人体重要的储能物质且能促进脂溶性维生素的吸收和维持体温恒定等作用，C不符合题意； D．飞秒化学是采用10-15~10-12s的时间分辨技术跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态的化学研究领域，飞秒化学的研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义，D不符合题意； 故选B。 2．下列生活中的措施是为了降低化学反应速率的是 A．霓虹灯中充入稀有气体 B．工业炼铁时，将铁矿石粉碎 C．在食品包装内放置小包硅胶 D．开启的牛奶放冰箱冷藏保存 【答案】D 【解析】A．将稀有气体充进灯泡中是为了改变灯泡发光的颜色，与改变反应速率无关，A不符合题意； B．工业炼铁时，将铁矿石粉碎可以增大反应物接触面积，可加快反应速率，B不符合题意； C．在食品包装内放置小包硅胶是为了吸收水蒸气，与降低反应速率无关，C不符合题意； D． 开启的牛奶存放在冰箱中，可降低牛奶的温度，减缓牛奶变质的速率，D符合题意； 故选D。 3．1，3—丁二烯与溴化氢可发生反应： 该反应进程中的能量变化如下图所示： 下列说法正确的是 A．反应速率：1，4-加成1，2-加成反应 B．产物稳定性：1，2-加成产物1，4-加成产物 C．低温时，1，2-加成产物是主要产物 D．和同时与1，3-丁二烯的碳原子成键 【答案】C 【解析】A．从图像可以看出，碳正离子中间体发生1，2-加成反应所需的活化能小于发生1，4-加成反应所需的活化能，因此1，2-加成反应的速率大于1，4-加成反应，A错误； B．从图像可以看出，1，2-加成产物的能量大于1，4-加成产物，物质的能量越低稳定性越强，因此，1，2-加成产物的稳定性弱于1，4-加成产物，B错误； C．1，2-加成反应的活化能小于1，4-加成反应，低温有利于活化能低的反应，因此，在低温时1，2-加成产物是主要产物，C正确； D．从题干信息可知，1，3-丁二烯先与反应生成碳正离子中间体，之后与反应生成加成产物，而非同时与和成键，D错误； 故选C。 4．逆水煤气变换反应为：，这是实现资源化利用的有效途径。若该反应已达到化学平衡状态，则下列叙述正确的是 A．和完全转化为CO和 B．、、CO、的浓度一定相等 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．CO的浓度保持不变 【答案】D 【解析】A．可逆反应达到平衡时反应物和生成物共存，不可能完全转化，A错误； B．平衡时各物质浓度由初始条件和反应程度决定，不一定相等，B错误； C．平衡时正、逆反应速率相等但不为零（动态平衡），若速率为零，则反应停止，C错误； D．平衡状态下各物质浓度不再变化，CO的浓度保持不变是平衡的直接标志，D正确； 故选D。 5．“液态阳光”是助力“双碳”目标的绿色技术，其核心反应之一为  。下列的说法错误的是 A．该反应在低温下可自发进行 B．恒容时增大的浓度，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 C．升高温度，正反应速率不变，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 D．使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变甲醇的平衡产率 【答案】C 【解析】A．该反应，反应物气体总物质的量为4 mol，生成物为2 mol，故，根据时反应自发，低温下可满足，反应可自发进行，A正确； B．恒容时增大的浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率加快，B正确； C．升高温度，正、逆反应速率均增大，由于该反应，逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度，平衡向逆反应方向移动，选项中“正反应速率不变”的表述错误，C错误； D．使用催化剂能降低反应的活化能，同等程度加快正逆反应速率，平衡不移动，因此不改变甲醇的平衡产率，D正确； 答案选C。 6．煤化工中合成乙二醇的反应如下：  。按化学计量比进料，固定平衡转化率α，α分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图。(已知反应，x为组分的物质的量分数)下列说法正确的是 A．α3=0.6 B．升高温度，平衡正向移动 C．加入催化剂可提高原料平衡转化率 D． 【答案】D 【解析】A．反应为气体分子数减少的反应，同一温度下增大压强，平衡正向移动，反应物的平衡转化率α增大。从图像看：同一温度下，压强越大，曲线对应的α越大，因此α1>α2>α3，结合题目中α的取值，可知α3=0.4，α2=0.5，α1=0.6，A错误； B．由A项可知α1>α2>α3，由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，B错误； C．催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此加入催化剂仅改变反应速率，不能使平衡发生移动，则不能提高原料平衡转化率，C错误； D．M点、N点按化学计量比进料，平衡转化率也相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则，D正确； 故选D。 7．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是 A．可逆反应平衡后，缩小容器容积，气体颜色加深 B．用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳气体中的少量HCl气体 C．工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高SO2的利用率 D．，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 【答案】A 【解析】A．反应前后气体体积不变化，缩小容积（增大压强）不会使平衡发生移动，气体颜色加深只是因为c(NO2)增大，不能用勒夏特列原理解释，A错误； B．二氧化碳溶解时存在平衡，饱和碳酸氢钠溶液中存在大量，可抑制二氧化碳溶解，故除杂时饱和碳酸氢钠溶液几乎不会损耗二氧化碳，能用勒夏特列原理解释，B正确； C．工业上生产硫酸的过程中有平衡，增加O2浓度使平衡右移，提高SO2利用率，能用勒夏特列原理解释，C正确； D．分离出K蒸气（产物）促使平衡右移，能用勒夏特列原理解释，D正确； 故选A。 8．已知X(g)Z(g) 分两步进行：①X(g)Y(g)  ；②Y(g)Z(g)  。在一定温度下，向反应器中充入适量X(g)，测得相关物质的量浓度如图1所示(10 min时各物质浓度不随时间变化)；反应中能量变化如图2所示。下列叙述不正确的是 A．0~6 min内v(Z)=0.075 mol·L-1·min-1 B．能垒：①<② C．反应热：< D．平衡常数：①<② 【答案】D 【解析】A．0~6 min内Z的浓度变化量为0.45 mol·L-1，v(Z)==0.075 mol·L-1·min-1，A正确； B．能垒即活化能，由图2可知，反应①的活化能（过渡态1与X的能量差）小于反应②的活化能（过渡态2与Y的能量差），故能垒①<②，B正确； C．由图2可知，X的总能量高于Y的总能量，第一步反应为放热反应，；Y的总能量低于Z的总能量，第二步反应为吸热反应，，因此，C正确； D．平衡常数K1===7.5，K2===2.2，故平衡常数①>②，D错误； 故选D。 9．200℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2(g)和2molH2(g)，发生反应CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g)，反应过程中测得各物质的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列分析错误的是 A．曲线b代表H2(g)的浓度随时间的变化 B．在M点，υ正大于υ逆 C．2min时，反应速率改变的原因一定是升高温度 D．2min时，反应速率改变的原因可能是加入催化剂 【答案】C 【解析】A．根据反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g)可知H2的反应速率为CO2的速率的3倍，故曲线b为H2(g)的浓度随时间变化，A正确； B．在M点，反应物的浓度在减小，生成物的浓度在增加，反应正向进行，故υ正大于υ逆，B正确； C．2min时，反应速率加快，但物质的浓度不变，故为升高温度或加入催化剂，C错误； D．2min时，反应速率加快，但物质的浓度不变，故为升高温度或加入催化剂，D正确； 故选C。 10．可采用Deacon催化氧化法将工业制产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：  。如图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是 A．为反应物， 为生成物 B．反应制得，须投入 C．升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小 D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 【答案】B 【解析】A．根据元素守恒，与反应生成，可知为反应物；分解释放，可知为生成物，A正确； B．是该反应的催化剂，反应过程中可循环再生，无需按计量比投入，制得不需要投入，B错误； C．总反应的，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，反应的平衡常数减小，C正确； D．图中仅分解生成和、与反应生成两个反应存在元素化合价变化，属于氧化还原反应，D正确； 故选B。 11．吉林大学的研究人员合成了一种兼具大腔和荧光特性的芴三角形分子(OHFT)，其结构如图1所示；研究人员对OHFT进行气体(、和)吸附捕获实验，结果如图2所示。下列叙述错误的是 A．OHFT吸附后形成的超分子中存在分子间作用力 B．、时，相同质量的对的吸附量比的小 C．、时，不能用分离和 D．OHFT分子中C原子采取、杂化 【答案】C 【解析】A．吸附后形成的超分子中只含有分子和分子，显然存在分子间作用力，A正确； B．结合图2的横纵坐标，298K、0.06MPa（对应横坐标0.6）时，298K CO2的吸附量约为13.5 cm3·g⁻¹，298K CH₄的吸附量约为8.5 cm3·g⁻¹，相同质量的OHFT对CH4的吸附量小于CO2，B正确； C．、时，OHFT对的吸附量很小，OHFT对的吸附量约为，可以用OHFT分离和，C错误； D．OHFT分子中，苯环上的碳原子为sp2杂化；芴结构中连接两个甲基的饱和碳原子、亚甲基（-CH2-）上的碳原子均为饱和sp3杂化，因此C原子采取sp2、sp3两种杂化方式，D正确； 故答案选C。 12．乙醇-水蒸气制过程中的主要反应（忽略其他副反应）如下： ①　 ② 101kPa时，的平衡产率（Y）与温度、起始时水醇比[]的关系如图所示，图中同一条曲线上的平衡产率相同。下列说法错误的是 A．的平衡产率：曲线a>曲线b B．反应②的正反应活化能大于逆反应活化能 C．Q、P两点反应①的平衡常数： D．的平衡转化率由M点转化为a上任意一点时，要降低水醇比 【答案】D 【解析】A．相同温度下，曲线a对应的水醇比更大，增大水的浓度，反应①正向移动、反应②逆向移动，均使平衡产率升高，故平衡产率曲线a>曲线b，A正确； B．相同水醇比时，温度升高平衡产率降低，说明反应②为吸热反应，，正反应活化能-逆反应活化能，故正反应活化能大于逆反应活化能，B正确； C．平衡常数只与温度有关，Q、P两点温度相同，故反应①的平衡常数，C正确； D．M点水醇比小于a曲线上的点的水醇比，要使M点的平衡产率达到a曲线的产率，需要增大水醇比，不是降低，D错误； 故答案选D。 二、非选择题：共4题，共52分。 13．（12分）用丙烯合成丙烯腈的反应为：  。 (1)某密闭容器中发生上述反应，生成丙烯腈的反应速率与反应时间的关系如下图所示。 时刻表示体系改变的反应条件为___________；时刻表示体系改变了另一反应条件，此时平衡___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 丙烯的转化率与反应温度的关系如图所示： (2)有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有___________。 (3)最大转化率所对应的温度为。当温度低于时，丙烯的转化率___________(填“是”或“不是”)所对应温度下的平衡转化率，理由是___________。 (4)一定条件下，在恒容密闭容器中，通入、、，若该反应到达点，则内丙烯的平均反应速率为___________。 【答案】(1) 使用了催化剂 正向 (2)降低温度、降低压强 (3) 不是 该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡转化率将降低 (4)0.12 【解析】（1）时刻反应速率都增大，且增大程度相等，且反应为化学计量数不等的反应，则表示体系改变的反应条件为使用催化剂；由于生成丙烯腈的反应是体积增大的放热反应，而根据图中信息是反应速率降低，则也可能为降温，也可能减小压强，时刻表示体系改变了另一反应条件，无论是降温还是减小压强，平衡都是正向移动，故答案为：使用了催化剂；正向； （2）由于反应是体积增大的放热反应，有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有降低温度、降低压强，故答案为：降低温度、降低压强； （3）该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡转化率将降低，而图中曲线是随温度升高转化率在逐渐升高，因此当温度低于时，丙烯的转化率不是所对应温度下的平衡转化率，故答案为：不是；该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡转化率将降低； （4）一定条件下，在恒容密闭容器中，通入(物质的量为)、(物质的量为)、(物质的量为)，若该反应到达点，则内丙烯的平均反应速率为(丙烯)，故答案为：。 14．（14分）加氢制甲醇不仅减少了排放，而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主要反应如下。 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  。 回答下列问题： (1)已知：标准摩尔生成焓是指在由稳定态单质生成化合物时的焓变。该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓()数据如表所示。 物质 0 则___________。 (2)向密闭容器中加入和，合成。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为，逆反应速率可表示为，其中为速率常数。 ①图1中能够代表的曲线为___________(填“”“”“”或“”)。 ②温度为时，反应Ⅰ的化学平衡常数___________。 (3)在一定条件下，将和通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ．平衡时和的选择性、的转化率随温度升高的变化曲线如图2所示。 ①图2中代表的转化率随温度升高变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)；的转化率随温度升高呈现如图2所示变化趋势的原因是___________。 ②该体系中，时，反应Ⅱ的浓度平衡常数为___________(保留两位有效数字)。 (4)某小组研究了不同条件下催化剂对相同时间内产率的影响，如图3所示为不同温度下、不同催化剂对相同时间内产率的影响，据图3可知应选择的温度及催化剂为___________(填字母)。 A．     B．     C．     D． 【答案】(1)-49kJ·mol-1 (2) L1 1.6 (3) b 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，其他条件不变时，温度升高，反应Ⅰ向逆反应方向移动，使CO2的转化率减小，反应Ⅱ向正反应方向移动，使CO2的转化率增大。反应Ⅱ向正反应方向移动的程度更大，所以CO2的转化率随温度的升高而增大 0.41 (4)C 【解析】（1）由表中各物质的标准摩尔生成焓，可得出如下热化学方程式：③H2(g)+O2(g)=H2O(g)  ΔH3=-242kJ·mol-1；④C(s)+  O2(g)=CO2(g)    ΔH4=-394kJ·mol-1；⑤C(s)+  2H2(g)+O2(g)=CH3OH(g)  ΔH5=-201kJ·mol-1；依据盖斯定律，③-④+⑤可得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1=ΔH3-ΔH4+ΔH5=(-242kJ·mol-1)-(-394kJ·mol-1)+(-201kJ·mol-1)=-49kJ·mol-1。 （2）①对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1=-49kJ·mol-1，升高温度，平衡逆向移动，则k正<k逆，k逆增大的程度更大，所以图1中能够代表k逆的曲线为L1.②从图1中可以看出，温度为T1  K时，k正=0.8a、k逆=0.5a，反应Ⅰ的化学平衡常数K===1.6。 （3）①在反应体系时，CH3OH和CO的选择性之和为1，反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，CH3OH的选择性减小，CO的选择性增大，则a曲线表示CH3OH的选择性随温度升高的变化曲线，c曲线表示CO的选择性随温度升高的变化曲线，所以图2中代表CO2的转化率随温度升高变化的曲线为b；CO2的转化率随温度的升高而增大，表明反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ逆向进行的程度，所以原因是反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，其他条件不变时，温度升高，反应Ⅰ向逆反应方向移动，使CO2的转化率减小，反应Ⅱ向正反应方向移动，使CO2的转化率增大。反应Ⅱ向正反应方向移动的程度更大，所以CO2的转化率随温度的升高而增大。 ②在一定条件下，将1mol  CO2和2mol  H2通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ，由图2可知，573  K时，CO2的转化率为60%，则参加反应的CO2的物质的量为1mol×60%=0.6mol，CH3OH的选择性为80%、CO的选择性为20%，则生成CH3OH的物质的量为0.6mol×80%=0.48mol，生成CO的物质的量为0.6mol×20%=0.12mol，平衡时，CO2的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol，H2的物质的量为2mol-0.48mol×3-0.12mol=0.44mol，H2O的物质的量为0.48mol+0.12mol=0.6mol。设容器的体积为V L，则反应Ⅱ的浓度平衡常数为=≈0.41。 （4）从图3中可以看出，220  ℃、CZA-R-2作催化剂时，CH3OH的产率最大，所以应选择的温度、催化剂为220  ℃、CZA-R-2。故选C。 15．（14分）CO2转化为具有高附加值的化学品对实现“碳中和”具有重要意义。 I．通过以下反应可获得新型能源二甲醚。 ① ② ③ (1)反应②正反应在___________(填“较低温度”或“较高温度”)条件下能自发进行。 (2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。 A．增大CO2浓度，反应①、②的正反应速率都增加 B．移去部分CH3OH(g)，反应②、③的平衡均向右移动 C．加入反应①的催化剂，可提高CO2的平衡转化率 D．降低反应温度，反应③的正反应速率增加、逆反应速率减小 (3)在5.0MPa下，将5molCO2和10mol H2在催化剂作用下仅发生上述反应①和②，平衡时CH3OH和CO的选择性S及的CO2转化率a随温度的变化如图所示。已知，选择性S为：S(CH3OH或CO)=，表示平衡时CO的选择性的曲线是___________(填“x”“y”或“z”)，CO的选择性随温度改变呈现该变化的原因是：___________。 (4)250℃时，平衡体系共有0.5molCH3OH，则CO2的平衡转化率___________。 Ⅱ．CH4和CO2反应制备“合成气”反应历程分两步： 步骤 反应 正反应速率方程 逆反应速率方程 反应ⅰ 反应ⅱ 上述反应中为吸附性活性炭，反应历程的能量图变化如下图所示： (5)该反应中的决速步骤为___________(填反应ⅰ或反应ⅱ) (6)一定温度下，反应的平衡常数___________(用、、、表示)。 【答案】(1)较低温度 (2)A (3) y 随着温度升高，反应①平衡正向移动，导致CO的量增大，故y曲线代表CO的选择性 (4)20% (5)i (6) 【解析】（1）反应②正反应的△H<0，△S<0，在低温就能自发进行； （2）A．CO2为反应①、②的反应物，浓度增加，正反应速率都增加，A正确； B．移去部分CH3OH(g)，反应②的平衡均向右移动，反应③的平衡向左移动，B错误； C．加入反应①的催化剂，只能加快反应速率，不能改变平衡转化率，C错误； D．降低反应温度，反应③的正反应速、逆反应速率都减小，D错误； 故答案为：A； （3）反应①为吸热反应，反应②为放热反应，随着温度升高，反应①平衡正向移动，导致CO的量增大，故y曲线代表CO的选择性；同时，反应温度升高，反应②为放热反应，反应平衡逆移，甲醇含量降低，则x是甲醇选择性变化曲线，故曲线z表示的是二氧化碳的转化率； （4）250℃ 时，平衡体系共有0.5mol甲醇，结合图像可知，选择性S=50%，说明此时二氧化碳的变化了Δn(CO2)=lmol，则其平衡转化率为: ×100%=20%； （5）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；反应i活化能大，总反应速率由反应i决定； （6）②一定温度下，反应到达平衡时正逆反应速率相等， 即k1∙c(CH4)=k2∙c2(H2)，k3∙c(CO2)=k4∙c2(CO)，则K1=，K2=，制备“合成气”的反应=反应i+反应ii，故K=K1∙K2=；。 16．（12分）铜及其化合物在生产及生活中应用广泛。 (1)铜－铁催化剂可用于电催化还原为，完成下列离子方程式：__________。 +______+______ (2)铜－铁催化剂还可以催化分解转化为燃料氢气，反应为。往体积为的密闭容器中加入分解制。图中曲线a、b分别表示在分别表示在铜－铁催化剂I的作用下，时及时随时间的变化；曲线表示在铜－铁催化剂Ⅱ的作用下，时随时间的变化。 ①______（填“<”“>”或“=”）。 ②在铜-铁催化剂I的作用下，时，内平均反应速率______。 ③上述三种条件下，分解反应的平衡常数的大小关系为______ (3)工业合成氨中，常用亚铜盐的氨水溶液除去原料气中的，反应的离子方程式为，该反应的。其他条件不变时，下列说法正确的有______（填字母）。 A．与的浓度相等时，反应达到平衡 B．平衡后增大的浓度，的转化率增大 C．平衡后加水稀释，与的浓度之比增大 D．可采用加热溶液的方法实现的再生 (4)工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下，水溶液中含铜微粒和的分布系数（某含铜微粒占总含铜微粒的物质的量分数）随的变化曲线如图所示。 ①曲线2代表的含铜微粒为____。 ②的平衡常数K=____。 ③若CuSO4溶液起始浓度为，加入NaOH固体调节溶液pH（忽略加入固体后引起的溶液体积的变化），求M点混合溶液中Na+的浓度____（写出计算过程，结果用含的式子表示）。 【答案】(1)   (2) < 0.05 (3)CD (4) 【解析】（1）铜－铁催化剂可用于电催化还原NO为NH3(还原产物)，同时生成O2(氧化产物)和OH-，离子方程式：NO+2H2ONH3↑+ O2+ OH-； 故答案为：O2；OH-。 （2）反应为放热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，5min时，a曲线T1℃消耗NH3的物质的量为1mol，根据方程式可知生成H2的物质的量为1.5mol，b曲线为T2℃生成H2的物质的量为2mol， T2℃H2的生成量大，故温度T1<T2；a为T1℃时n(NH3)变化曲线，，根据方程式可知v(N2)=v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1；平衡常数只与温度有关，故Ka=Kc，2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH>0，温度升高平衡向正反应方向移动，K增大，因为T1<T2，Ka=Kc<Kb； 故答案为：<；0.05；Ka=Kc<Kb。 （3）A．当浓度不变时反应达到平衡，[Cu(NH3)2]+与[Cu(NH3)3CO]+的浓度相等时，不能确定浓度是否还能改变，故不能判断是否达到平衡，A错误； B．平衡后增大[Cu(NH3)2]+，平衡正反应方向移动，但[Cu(NH3)2]+转化率变小，B错误； C．平衡后加水稀释，温度不变，平衡常数K=不变，c(NH3)变小，p(CO)不变，[Cu(NH3)2]+与[Cu(NH3)3CO]+的浓度之比变大，C正确； D．根据题意可知反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，[Cu(NH3)3CO]+生成[Cu(NH3)2]+，D正确； 故答案为：CD。 （4）随着pH增加，Cu2+分布系数逐渐减小，[Cu(OH)]+ 、Cu(OH)2和[Cu(OH)3]−分布系数逐渐增加，然后再逐渐减小，[Cu(OH)4]2−分布系数逐渐增加，故曲线1为Cu2+，曲线2为[Cu(OH)]+，曲线3为Cu(OH)2，曲线4为[Cu(OH)3]−，曲线5为[Cu(OH)4]2−； Cu(OH)2+OH−[Cu(OH)3]−，当Cu(OH)2、[Cu(OH)3]−浓度相等时pH=10.7，c(H+)=10-10.7mol/L，c(OH-)=10-3.3mol/L，K3===103.3；[Cu(OH)3]−+OH-[Cu(OH)4]2−，当[Cu(OH)3]−和[Cu(OH)4]2−浓度相等时，pH=12.5，c(H+)=10-12.5mol/L，c(OH-)=10-1.5mol/L，K4===101.5；Cu(OH)2+2 OH-[Cu(OH)4]2−，K==×=K3×K4=104.8； M点时n(Cu2+)=n{[Cu(OH)]+)}=0.37amol⋅L−1，溶液中电荷守恒，则c(Na+)+c(H+)+ 2c(Cu2+)+c{[Cu(OH)]+)}=c(OH-)+2c(SO)，M点时pH=7.0，c(H+)= c(OH-)，则c(Na+)+ 2c(Cu2+)+c{[Cu(OH)]+)}=2c(SO)，c(Na+)=(2a-2×0.37a-0.37a) mol·L-1=0.89a mol/L； 故答案为：[Cu(OH)]+；104.8；0.89a mol·L-1。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $