第七章 化学反应速率与化学平衡（综合训练）（山东专用）（山东专用）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综合应用，通过图像分析、多反应体系及工业情境题，整合速率影响因素、平衡移动原理与计算，强化证据推理与模型认知。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |反应速率与机理|3题（含催化剂作用、能量变化图）|结合吸附态/基元反应分析速率，考查活化能与反应历程|从微观机理（吸附、基元反应）推导宏观速率规律| |化学平衡移动|5题（含温度/压强/浓度影响）|通过平衡体系组分变化图像判断移动方向，涉及多反应竞争|基于勒夏特列原理分析单一/耦合反应平衡移动| |平衡常数与计算|4题（含Kp/Kx计算、转化率）|结合分压/物质的量分数数据计算平衡常数，关联产率|从平衡常数表达式推导浓度/压强对平衡的定量影响| |工业应用与综合|8题（含CO2转化、燃煤脱硫等）|以真实工业流程为载体，综合速率、平衡与能量分析|体现物质变化与能量转化的化学观念，强化实际问题解决|

第七章 化学反应速率与化学平衡（综合训练） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 一、选择题:本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．在催化剂Ⅰ和Ⅱ的作用下，还原某金属氧化物的反应进程与相对能量变化如图所示(*表示吸附态)，下列说法不正确的是 A．使用Ⅰ时，反应的速率更快 B．不考虑吸附与脱附，反应历程都分2步进行 C．使用Ⅰ和Ⅱ，反应的焓变保持不变 D．升高温度，的脱附速率加快 2．（2026·山东济宁·一模）石墨炭负载单原子铁催化2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)反应的能量变化如图所示(*表示在催化剂表面吸附)，下列关于该反应的说法错误的是 A．该反应低温下可自发进行 B．正反应的决速步为2NO*→N2O*+O* C．升高温度化学反应速率增大程度为v逆<v正 D．该过程包含三个基元反应 3．恒容密闭容器中足量焦炭和适量水蒸气发生下列反应：①  ，②  ，平衡后含碳气体浓度随水碳比变化如图，含水量增加会降低反应温度。下列说法正确的是 A．曲线a代表c(CO2)随水碳比的变化 B．平衡后缩小容器体积，反应②平衡不移动 C．平衡前反应②生成CO2的速率均大于反应①生成CO的速率 D．反应①生成CO的量与反应②消耗CO的量相等的瞬间，两个反应均达到平衡 4．（2026·山东烟台·一模）燃煤脱硫过程中生成的CaSO4(s)与CO(g)在密闭体系中发生如下反应： Ⅰ.   Ⅱ.   反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数（K）与温度（T）的关系如图。T1 K下，向2 L密闭容器中加入足量CaSO4(s)和1 mol CO(g)，经t min反应达平衡，体系压强为原来的1.4倍。下列说法错误的是 A．曲线M代表反应Ⅰ B．p=4 C．升高温度，一定增大 D．0~t min，CO的平均反应速率为 5．（2026·山东德州·二模）工业上可用Zn还原制备Si，该过程主要存在如下化学反应： 反应I： 反应Ⅱ： 在密闭容器中按投料，固定Si(s)的产率x，体系压强与温度的关系如图。为物质的量分数平衡常数。下列说法正确的是 A． B．由B点移向C点，可以升温或降低投料比 C． D．C点，的转化率为80%时， 6．（2026·山东青岛·一模）我国科研团队开发出甲醇在Ag催化下脱氢制甲醛的反应为：①；②，时，刚性密闭容器中，通入甲醇发生反应，CO与HCHO的分压随时间变化如图。该温度下，反应①为。下列说法错误的是 A．该温度下，为 B．通过适当减少反应时间，可以增加甲醛的产率 C．其他条件不变，增大容器体积，重新达到平衡时，甲醛的产率增加 D．该温度下平衡时甲醇的分压为 7．（2026·山东滨州·一模）工业上利用碳热还原BaSO4获得BaS。过程中的主要反应如下： i． ii． iii． 在恒容密闭容器中达平衡时，体系中各组分物质的量分数随温度的变化如图。 下列说法错误的是 A．c线所示物种为BaS B．300℃时，向容器中加入a线所示物种，重新达到平衡时，反应i速率增大 C．400℃后，各组分变化可能是平衡移动所致 D．1200℃时，容器中CO2与CO的物质的量之和等于投入C(s)的物质的量 8．（2026·山东枣庄·一模）利用乙醇进行水蒸气催化重整制氢可解决能源短缺问题，其反应如下： ①   ②   ③   在、100 kPa条件下，乙醇的进料速率为；水醇(水与乙醇)的进料速率比与气体平衡产量()的关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①的活化能 B．a线表示的平衡产量 C．该条件下，当水醇进料速率比为时，乙醇的平衡转化率为60% D．温度高于，水醇进料速率比为时，升温将提高的平衡产量 9．（2026·山东青岛·一模）催化加氢制甲醇机理如图。下列说法正确的是 A．该过程的原子利用率为100% B．适当增加氧空位，可提高该反应的化学反应速率 C．该过程既有极性键又有非极性键的断裂和生成 D．增大与投料比，平衡时甲醇体积分数一定增加 10．（2026·山东济宁·二模）可发生热解反应生成两种氧化物和一种单质，向1L恒容密闭容器中加入、，平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．a线所示物种为 B．710℃时，的物质的量为 C．700-750℃间，分解反应的平衡逆向移动 D．730℃时，再向容器中充入少量，平衡时不变 二、选择题:本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．（2026·山东滕州一中·二模）1，4-二氯甲基苯(D)是有机合成中的重要中间体，某种生产D方法的机理如下图所示。 以上各反应的速率方程均可表示为，其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度。某温度下，恒容反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定，测定不同时刻相关物质的浓度，发现60 min前，产物T可忽略不计。 已知该温度下，。下列说法错误的是 A．活化能：反应②<反应③ B．c(M)先增大后减小，最终趋近于0 C．60 min时，若，则 D．60 min后，c(D)/c(G)逐渐减小 12．（2026·山东济南·二模）在恒温恒容的密闭容器中，发生丙烷的裂解反应：，测得和下[为某时刻压强，为初始压强]与时间关系如图所示，下列说法正确的是 A． B．随着减小，反应速率始终不变 C．下，当转化率为50%时，时间为 D．下，若起始压强变为原来的2倍，到达1.0时所用时间仍为 13．（2026·山东日照·一模）工业上可以通过甲烷与碳酸钙为原料，在催化剂作用下制备合成气(CO和)。 主反应： 副反应： 以为载气，将恒定组成的、混合气，以恒定流速通入反应器，其中、流速之比为2：1，测定单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．，积碳速率一直增加B．，只有主反应发生，氮气的流速为 C．，的生成速率副反应大于主反应 D．之后催化剂表面被积碳完全覆盖反应停止 14．（2026·山东聊城·一模）使用与反应制过程中的主要反应如下： I．   II．   III．   在催化剂作用下，在时，若仅考虑上述反应，反应相同时间，的转化率、和的选择性随温度的变化如图所示。 已知：。 下列说法正确的是 A．反应在高温下更易自发进行 B．温度在165℃~205℃之间，体系中有存在 C．温度在225℃~235℃之间，反应I向右进行的程度大于反应Ⅲ D．选择合适催化剂，控制反应时间，可提高的平衡产率 15．（2026·山东淄博·一模）将和按不同投料比或1，以不同流速通入反应器中，分别在360℃、400℃下发生反应：  。min时，HCl流速与HCl转化率关系如图所示。较低流速下转化率可近似为平衡转化率；曲线a、b所示反应中投料比相同、温度不同，曲线a、c温度相同，投料比不同。下列说法正确的是 A．曲线a投料比 B．平衡常数： C．使用高效催化剂可提高M点HCl的转化率 D．HCl转化率P点大于N点，原因为P点温度高，反应速率快 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16．（12分）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳排放。回答下列问题： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的_______。 (2)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的 、在 下的~t如图所示。 ①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_______。 ②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______。 ③当时，的平衡转化率_______，反应条件可能为_______或_______。 17．（12分）CO2资源化利用具有重要意义。 （1）利用磷石膏(主要成分为CaSO4)、氨水和含CO2烟气反应制备高纯碳酸钙流程如图-1。 ①“捕集”过程的化学方程式为_______。 ②该过程中需要隔一定的时间取一定量的浆料过滤，检测滤液中的_______(填离子符号)浓度测硫酸钙的转化率。 （2）将CO2和H2在催化剂作用下转化为CH4，涉及的反应有： 反应I：CO2(g) + 4H2(g)⇌CH4(g) + 2H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g) + H2(g) ⇌CO(g) + H2O(g)　ΔH2 ①反应CO(g) + 3H2(g) ⇌CH4(g) + H2O(g)的ΔH=_______(用ΔH1、ΔH2表示)。 ②若反应I为基元反应，其平衡常数与反应温度之间的关系如图-2所示，反应的ΔH1与活化能(E)的关系为|ΔH1|>E。补充完成图-3所示的该反应过程的能量变化示意图_______。 （3）在T℃容积为1L 的密闭刚性容器中加入1mol CO2和3mol H2，反应I和反应Ⅱ达平衡，经测定，容器内的n(H2)=n(H2O)=1.2mol，则CO2的转化率为_______，反应Ⅱ的平衡常数K=_______。 （4）以CO2和H2为原料，在稀硫酸条件下电解也可以制得甲烷，则产生甲烷的电极为_______极，其电极反应方程式为_______。 18．（12分）（2026·山东德州·二模）工业上常用消除废气中的CO，发生的反应如下： 反应I．(时，) 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 反应Ⅳ． 回答下列问题： （1）反应的焓变_______(用含、的代数式表示)。 （2）向2 L恒容密闭容器中加入和，在下若只发生反应I，测得容器中气体密度()与时间(t)的关系曲线如图所示： ①内，用表示的平均反应速率为_______。 ②若再向体系中补充，则图示a、b、c、d和e点中，b点可能会移向_______(填标号)。 （3）恒容容器中，加入5 mol CO(g)和一定量的，发生上述反应，测得平衡时气相中CO、、体积分数与温度的关系如图所示，忽略固体体积对气体体积的影响。 ①曲线Ⅱ对应物种为_______(填化学式)。 ②，曲线I和Ⅱ重合的原因是_______。 ③时，平衡后体系中的物质的量为_______mol，若起始压强为，反应Ⅳ的平衡常数_______(用含的代数式表示)。 ④已知后曲线Ⅱ与曲线Ⅲ斜率的绝对值相同。时，再向容器中补充1 mol的，则将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 19．（12分）（2026·山东济南·二模）为了完成“碳达峰”和“碳中和”目标，的高效利用成为研究的热点。利用CaO和捕获并转化涉及如下反应： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）反应的焓变______（用含、的代数式表示）。 （2）恒容容器中，加入一定量的、和，发生上述反应，测得平衡时气相中CO、、体积分数与温度的关系如图所示（忽略固体体积）。 ①曲线N对应物种为_______（填化学式）； ②间，自a点开始曲线M和O重合的原因是_____________；时三条曲线骤然下降的原因是_____________； ③时，平衡后体系中的物质的量为______mol，若起始压强为，反应Ⅲ的平衡常数_______（用含的代数式表示）；若缩小体积，再次达到平衡时，将____（填“增大”“减小”或“不变”）； ④若起始加入一定量的、和，则图示中a、b、c、d、e和f点中，曲线M和O可能自_______点开始重合（填标号）。 20．（12分）（2026·山东潍坊·二模）干气重整制水煤气(、)是碳捕集、利用及封存框架中的一种典型低碳过程。其主要反应如下，其中反应Ⅲ是催化剂表面产生积碳的主要原因之一。 Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： （1）已知：、、的标准摩尔生成的焓(标准压力下，由稳定单质生成1mol化合物的焓变)分别为、、，则___________。 （2）已知，的值只取决于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。以上各反应的与温度的关系如图1所示，其中表示反应Ⅰ的曲线为___________(填“甲”“乙”或“丙”)。 （3）初始投料、各1mol，充入密闭容器中，在、、压强下，随着温度变化如图2。 ①1MPa对应的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)。700℃时，将0.05MPa压强下的容器压缩体积重新达到平衡后，___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②已知625℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数，，m点积炭的物质的量为___________；积炭的物质的量：m点___________n点(填“>”“<”或“=”)；625℃时，反应Ⅲ的物质的量分数平衡常数___________。 ③当升温1000℃以上，图2曲线重合的原因是___________。 1 / 19 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（综合训练） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 一、选择题:本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．在催化剂Ⅰ和Ⅱ的作用下，还原某金属氧化物的反应进程与相对能量变化如图所示(*表示吸附态)，下列说法不正确的是 A．使用Ⅰ时，反应的速率更快 B．不考虑吸附与脱附，反应历程都分2步进行 C．使用Ⅰ和Ⅱ，反应的焓变保持不变 D．升高温度，的脱附速率加快 【答案】A 【详解】A．反应速率由反应的最大活化能（决速步的能垒）决定，活化能越大反应速率越慢。由图可知，使用催化剂Ⅰ时反应的最大活化能大于催化剂Ⅱ，因此使用催化剂Ⅰ时反应速率更慢，A错误； B．由图可知，两种催化剂的能量变化图都存在两个能量峰值（两个过渡态），不考虑吸附和脱附时，反应都分2步进行，B正确； C．催化剂只改变反应历程，不改变反应的始态和终态，而反应的焓变只和反应物、生成物的状态与系数有关，与催化剂无关，C正确； D．升高温度分子的平均能量增大，活化分子百分数增加，有效碰撞的概率增加，反应速率加快，D正确； 故选A。 2．（2026·山东济宁·一模）石墨炭负载单原子铁催化2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)反应的能量变化如图所示(*表示在催化剂表面吸附)，下列关于该反应的说法错误的是 A．该反应低温下可自发进行 B．正反应的决速步为2NO*→N2O*+O* C．升高温度化学反应速率增大程度为v逆<v正 D．该过程包含三个基元反应 【答案】C 【详解】A．该反应ΔH<0，且气体分子数减少ΔS<0，根据ΔG=ΔH-TΔS，低温下ΔG<0可自发进行，A正确； B．决速步为活化能最大的基元反应，步骤活化能最高，为正反应决速步，B正确； C．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，逆反应速率增大程度大于正反应，即，C错误； D．反应过程有3个过渡态，对应三个基元反应，D正确； 答案选C。 3．恒容密闭容器中足量焦炭和适量水蒸气发生下列反应：①  ，②  ，平衡后含碳气体浓度随水碳比变化如图，含水量增加会降低反应温度。下列说法正确的是 A．曲线a代表c(CO2)随水碳比的变化 B．平衡后缩小容器体积，反应②平衡不移动 C．平衡前反应②生成CO2的速率均大于反应①生成CO的速率 D．反应①生成CO的量与反应②消耗CO的量相等的瞬间，两个反应均达到平衡 【答案】A 【详解】A．恒容密闭容器中，在相同条件下，增大水投料，含水量增加会降低反应温度，温度降低，促进反应②正向移动，促进CO转化为二氧化碳，使得c(CO2)浓度增大，则曲线a代表c(CO2)随水碳比的变化、曲线b代表c(CO)随水碳比的变化，A正确； B．平衡后缩小容器体积，反应①平衡逆向移动，导致氢气、一氧化碳、水物质的量改变，也会间接使得反应②平衡发生移动，B错误； C．平衡前，反应刚开始时，，此时反应②生成的速率接近于0，而反应①生成CO的速率大于0，故C错误； D．反应①生成CO的量与反应②消耗CO的量相等的瞬间，仅说明CO净变化为0，但不能确定水、氢气的物质的量浓度是否变化，不能确定两个反应均达到平衡，D错误； 故选A。 4．（2026·山东烟台·一模）燃煤脱硫过程中生成的CaSO4(s)与CO(g)在密闭体系中发生如下反应： Ⅰ.   Ⅱ.   反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数（K）与温度（T）的关系如图。T1 K下，向2 L密闭容器中加入足量CaSO4(s)和1 mol CO(g)，经t min反应达平衡，体系压强为原来的1.4倍。下列说法错误的是 A．曲线M代表反应Ⅰ B．p=4 C．升高温度，一定增大 D．0~t min，CO的平均反应速率为 【答案】D 【详解】A．反应Ⅰ，放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，随温度升高而减小，与曲线M的变化一致，A正确； B．反应Ⅰ中气体总物质的量不变，只有反应Ⅱ使气体总物质的量增加（）。 初始为，平衡后压强为原来的1.4倍，同温同容下总气体物质的量为，增加，因此反应Ⅱ消耗为，平衡时。 时，故，反应Ⅱ的平衡常数： 代入，得。 平衡总气体：，得，结合，解得，。 反应Ⅰ的平衡常数： ，，故，B正确； C．升高温度，反应Ⅰ平衡常数减小的趋势与反应Ⅱ平衡常数增大的趋势几乎一致，是净增大（反应Ⅱ正向移动），而反应Ⅰ逆向移动会导致减小，反应Ⅱ正向移动会导致增大，由化学计量数可知，减小会更多，故，一定增大，C正确； D．平衡时剩余，则，容器体积为，则： D错误； 故选D。 5．（2026·山东德州·二模）工业上可用Zn还原制备Si，该过程主要存在如下化学反应： 反应I： 反应Ⅱ： 在密闭容器中按投料，固定Si(s)的产率x，体系压强与温度的关系如图。为物质的量分数平衡常数。下列说法正确的是 A． B．由B点移向C点，可以升温或降低投料比 C． D．C点，的转化率为80%时， 【答案】D 【分析】先将两个反应加和得到总反应： ，总反应为放热反应，气体分子数反应后减少。 【解析】A．总反应放热，相同压强下，温度升高，平衡逆向移动，的产率降低，由图可知，同压强下温度越高越小，故，A错误； B．从B点到C点，压强不变，产率降低，升温会使总反应平衡逆向移动，降低，升温可行；若改变投料比，投料比降低，意味着占比升高，平衡正向移动，升高，无法从B（高）移到C（低），B错误； C．平衡常数只与温度有关，反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，减小；A、B温度相同，C温度高于A、B，因此：，C错误。 D．投料，，转化率为80%，则转化共，产率，则生成为，列三段式:故平衡时各气体物质的量：，，，，总气体物质的量，反应II的表达式（为固体，不列入）： ，D正确； 故答案选D。 6．（2026·山东青岛·一模）我国科研团队开发出甲醇在Ag催化下脱氢制甲醛的反应为：①；②，时，刚性密闭容器中，通入甲醇发生反应，CO与HCHO的分压随时间变化如图。该温度下，反应①为。下列说法错误的是 A．该温度下，为 B．通过适当减少反应时间，可以增加甲醛的产率 C．其他条件不变，增大容器体积，重新达到平衡时，甲醛的产率增加 D．该温度下平衡时甲醇的分压为 【答案】C 【分析】平衡时由图可知：，；根据反应① ，生成的HCHO，则生成的。根据反应② ，生成的CO，则生成的。因此，平衡时总的。 【详解】A．目标反应，分压平衡常数： ，A正确； B．由图像可知，随着反应时间延长，甲醛分压先增大后减小，而CO的分压始终增大，说明反应①先达平衡状态，反应②后达到平衡，反应②建立平衡过程中量减少会导致反应①平衡逆移，导致甲醛分压减小，故通过适当减少反应时间，在反应①平衡逆移之前，可以增加甲醛的产率，B正确； C．反应①为，说明反应①进行程度非常大，而增大容器体积，总压减小，以反应②正向移动为主，而该体系是和的竞争反应，因此甲醛产率降低，C错误； D．反应①的，则： ， D正确； 故选C。 7．（2026·山东滨州·一模）工业上利用碳热还原BaSO4获得BaS。过程中的主要反应如下： i． ii． iii． 在恒容密闭容器中达平衡时，体系中各组分物质的量分数随温度的变化如图。 下列说法错误的是 A．c线所示物种为BaS B．300℃时，向容器中加入a线所示物种，重新达到平衡时，反应i速率增大 C．400℃后，各组分变化可能是平衡移动所致 D．1200℃时，容器中CO2与CO的物质的量之和等于投入C(s)的物质的量 【答案】D 【分析】反应初始只有反应物和，产物（、、）初始物质的量为0，因此产物曲线均从0开始升高：低温下主要发生反应，生成，温度升高后，逐渐转化为，因此的物质的量分数先升后降，对应曲线；的物质的量分数持续升高，对应曲线；每消耗生成，当完全反应后，的物质的量不再变化，物质的量分数保持恒定，对应曲线。 【详解】A．由上述分析，线为，A正确； B．a线为，300℃恒容下加入，浓度增大，逆反应速率增大，平衡逆向移动；达到新平衡时，浓度比原平衡时大，故新平衡的反应速率比原平衡大，B正确； C．后，物质的量分数降低、升高，符合反应正向移动的变化规律，C正确； D．根据物料守恒，投入的总的物质的量 = 剩余固体的物质的量 + 和中的物质的量之和。时，的物质的量分数仅接近0，仍有剩余，因此与的物质的量之和小于投入的物质的量，D错误； 故选D。 8．（2026·山东枣庄·一模）利用乙醇进行水蒸气催化重整制氢可解决能源短缺问题，其反应如下： ①   ②   ③   在、100 kPa条件下，乙醇的进料速率为；水醇(水与乙醇)的进料速率比与气体平衡产量()的关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①的活化能 B．a线表示的平衡产量 C．该条件下，当水醇进料速率比为时，乙醇的平衡转化率为60% D．温度高于，水醇进料速率比为时，升温将提高的平衡产量 【答案】D 【分析】水醇比增大时，反应②中H2O增多，促进CH4消耗，CH4平衡产量应随水醇比增大而降低，同时反应③中CO不断被消耗，CO2产量提高。故a线表示CO2平衡产量，最底部的曲线表示CH4平衡产量； 【详解】A．反应①焓变大于0，为吸热反应，活化能，A正确； B．根据分析，a线表示CO2平衡产量，B正确； C．乙醇进料150mol/h，水醇进料比为时，CO平衡产量为50mol/h，CO2为130mol/h，CH4为0mol/h，根据乙醇分子中的碳元素守恒思想，乙醇的转化率，C正确； D．温度高于，水醇进料速率比为时，反应③为放热反应，升高温度，若③逆向移动幅度大于反应①、②的正向移动幅度，则升温不利于H2​的平衡产量，D错误； 故选D。 9．（2026·山东青岛·一模）催化加氢制甲醇机理如图。下列说法正确的是 A．该过程的原子利用率为100% B．适当增加氧空位，可提高该反应的化学反应速率 C．该过程既有极性键又有非极性键的断裂和生成 D．增大与投料比，平衡时甲醇体积分数一定增加 【答案】B 【分析】分析图示，该反应总反应：。 【详解】A．原子利用率100%要求所有反应物原子全部转化为目标 ，该反应除甲醇外还生成副产物，因此原子利用率小于100%，A错误； B．由反应机理可知，氧空位是催化剂的活性位点，用于吸附活化反应物，适当增加氧空位可增加活性位点数量，能提高反应速率，B正确； C．该过程中，有极性键（）断裂、非极性键（）断裂；产物和中只有极性键，没有非极性键生成，不存在非极性键的生成，C错误； D．若过大增大与的投料比，过量的会使体系总物质的量大幅增加，平衡时甲醇的体积分数反而会降低，D错误； 故选B。 10．（2026·山东济宁·二模）可发生热解反应生成两种氧化物和一种单质，向1L恒容密闭容器中加入、，平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．a线所示物种为 B．710℃时，的物质的量为 C．700-750℃间，分解反应的平衡逆向移动 D．730℃时，再向容器中充入少量，平衡时不变 【答案】B 【分析】首先根据题干信息写出的热解反应，满足两种氧化物、一种单质，配平为： ，同时容器中存在分解平衡： ，根据反应方程式及图中曲线变化情况a、b、c、d、e对应的依次为、、、、，据此作答。 【解析】A．温度升高，两个反应正向进行，是两个反应的共同生成物，且总物质的量一定大于，因此量最大的上升线a为，A正确； B．初始投入、。由图中信息可知，时，剩余的，则分解了，列三段式则710℃时，的物质的量为，B错误； C．，分解，生成大量和，使分解反应的生成物浓度增大，平衡逆向移动，最终的物质的量上升，C正确； D．温度不变，两个反应的平衡常数不变：分解的平衡常数，只要还有固体剩余，、为定值；结合分解的平衡常数，可得只与温度有关，温度不变，充入后平衡时仍不变，D正确； 故选B。 二、选择题:本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．（2026·山东滕州一中·二模）1，4-二氯甲基苯(D)是有机合成中的重要中间体，某种生产D方法的机理如下图所示。 以上各反应的速率方程均可表示为，其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度。某温度下，恒容反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定，测定不同时刻相关物质的浓度，发现60 min前，产物T可忽略不计。 已知该温度下，。下列说法错误的是 A．活化能：反应②<反应③ B．c(M)先增大后减小，最终趋近于0 C．60 min时，若，则 D．60 min后，c(D)/c(G)逐渐减小 【答案】D 【解析】A．反应速率常数与活化能呈负相关（越大，越小）。已知，即，因此活化能：反应②<反应③，A正确； B．是反应①的产物，同时也是反应②、③的反应物。反应初期浓度大，生成速率大于消耗速率，增大；随着反应进行，浓度降低，消耗速率逐渐大于生成速率，减小；最终几乎耗尽，不断转化为、，趋近于0，B正确； C．60min前可忽略不计，说明反应④、⑤可忽略，此时仅由反应②生成，仅由反应③生成。反应速率，且恒定，因此，相同时间内，浓度变化量之比等于速率之比，即。若，则，C正确； D．D和G的生成速率之比恒为，但G的消耗速率常数远大于D的消耗速率常数，导致G被消耗的相对程度更大，因此比值会逐渐增大，D错误； 故答案选D。 12．（2026·山东济南·二模）在恒温恒容的密闭容器中，发生丙烷的裂解反应：，测得和下[为某时刻压强，为初始压强]与时间关系如图所示，下列说法正确的是 A． B．随着减小，反应速率始终不变 C．下，当转化率为50%时，时间为 D．下，若起始压强变为原来的2倍，到达1.0时所用时间仍为 【答案】D 【解析】A．温度越高，反应速率越快，达到相同时，所需时间小于，所以，A错误； B．反应速率与反应物分压（浓度）正相关，随着反应进行，p(C3H8)不断减小，反应物浓度降低，反应速率逐渐减小，B错误； C．转化率为50%时，剩余p(C3H8)=0.5p0，代入得；由于与成正比（图像为过原点直线），对应，故此时，C错误； D．由图像得（是仅与温度有关的常数），当时，，与起始压强无关；温度不变，不变，因此起始压强变为原来2倍，到达的时间仍为，D正确； 故选D。 13．（2026·山东日照·一模）工业上可以通过甲烷与碳酸钙为原料，在催化剂作用下制备合成气(CO和)。 主反应： 副反应： 以为载气，将恒定组成的、混合气，以恒定流速通入反应器，其中、流速之比为2：1，测定单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图所示。下列说法错误的是 A．，积碳速率一直增加B．，只有主反应发生，氮气的流速为 C．，的生成速率副反应大于主反应 D．之后催化剂表面被积碳完全覆盖反应停止 【答案】A 【详解】A．积碳来自副反应，积碳速率 = 总消耗速率 - 主反应消耗速率 = ， ：逐渐减小，接近，积碳速率逐渐增大； ：，从增大到，积碳速率，逐渐减小到。 因此积碳速率先增后减，A错误； B．，流出流速为，流出、流速均为，正好符合主反应生成和，说明只有主反应发生，所有进口完全反应，因此进口流速为，结合流速比得流速为，B正确； C．应根据图像数据分析，副反应生成的速率为总流出速率与流出速率之差，即。在时间段，由图可知，且，因此副反应生成的速率大于主反应，C正确； D．时流出流速为，等于进口流速，流速为，说明不再消耗，主、副反应都停止，原因是催化剂被积碳完全覆盖，D正确； 故选A。 14．（2026·山东聊城·一模）使用与反应制过程中的主要反应如下： I．   II．   III．   在催化剂作用下，在时，若仅考虑上述反应，反应相同时间，的转化率、和的选择性随温度的变化如图所示。 已知：。 下列说法正确的是 A．反应在高温下更易自发进行 B．温度在165℃~205℃之间，体系中有存在 C．温度在225℃~235℃之间，反应I向右进行的程度大于反应Ⅲ D．选择合适催化剂，控制反应时间，可提高的平衡产率 【答案】C 【详解】A．由盖斯定律，反应Ⅰ-反应Ⅱ得，该反应，（气体分子数减少）。根据，低温下更易自发进行，高温下可能大于0，反应不易自发，A错误； B．在之间，的选择性较低，的选择性较高，说明反应Ⅲ（消耗）或反应Ⅱ（生成）的程度较大。但反应Ⅱ可能未发生或程度极小，因此无法直接证明体系中一定存在，B错误； C．在之间，的选择性较高，的选择性较低，说明生成的反应Ⅰ向右进行的程度，大于消耗的反应Ⅲ向右进行的程度，C正确； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡产率；控制反应时间只能影响产物的瞬时浓度，无法改变平衡时的产率，D错误； 故答案选C。 15．（2026·山东淄博·一模）将和按不同投料比或1，以不同流速通入反应器中，分别在360℃、400℃下发生反应：  。min时，HCl流速与HCl转化率关系如图所示。较低流速下转化率可近似为平衡转化率；曲线a、b所示反应中投料比相同、温度不同，曲线a、c温度相同，投料比不同。下列说法正确的是 A．曲线a投料比 B．平衡常数： C．使用高效催化剂可提高M点HCl的转化率 D．HCl转化率P点大于N点，原因为P点温度高，反应速率快 【答案】C 【详解】A．a、c温度相同，c的HCl平衡转化率更高，说明c中更小（O2相对更多），因此a的投料比为，A错误； B．该反应，温度越高平衡常数越小；a、b投料比相同，a的平衡转化率更低，说明a温度更高，M点温度高于N点，故，B错误； C．M点HCl流速较高，反应未达到平衡，高效催化剂可加快反应速率，相同时间内消耗HCl更多，能提高HCl转化率，C正确； D．P点转化率高于N点的主要原因是P点投料比更小，O2相对含量更高，促进HCl转化，且P点因为流速更低，反应更接近平衡，并非温度高、速率快，D错误； 故选C。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16．（12分）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳排放。回答下列问题： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的_______。 (2)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的 、在 下的~t如图所示。 ①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_______。 ②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______。 ③当时，的平衡转化率_______，反应条件可能为_______或_______。 【答案】(1)-49 (2) b 总反应的ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小 33.3% 、210℃ 、250℃ 【详解】（1）根据盖斯定律，总反应=①+②，则总反应的(+41-90)=-49。 （2）①根据H2和CO2合成甲醇的总反应化学方程式可知，压强平衡常数表达式为。 ②H2和CO2合成甲醇的总反应为气体分子数减小的放热反应，相同条件下升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体中甲醇的物质的量分数减小，故曲线b为5×105Pa时等压过程的曲线；相同条件下增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体中甲醇的物质的量分数增大，曲线a为250℃时等温过程的曲线。 ③根据，设初始时H2的物质的量为3mol，CO2的物质的量为1mol，参加反应的CO2的物质的量为a mol，用“三段式”计算：      x(CH3OH)==0.10，解得a=，故CO2的平衡转化率为≈33.3%。对照题图中的x(CH3OH)=0.10可知，反应条件是9×105Pa、250℃或5×105Pa、210℃。 17．（12分）CO2资源化利用具有重要意义。 （1）利用磷石膏(主要成分为CaSO4)、氨水和含CO2烟气反应制备高纯碳酸钙流程如图-1。 ①“捕集”过程的化学方程式为_______。 ②该过程中需要隔一定的时间取一定量的浆料过滤，检测滤液中的_______(填离子符号)浓度测硫酸钙的转化率。 （2）将CO2和H2在催化剂作用下转化为CH4，涉及的反应有： 反应I：CO2(g) + 4H2(g)⇌CH4(g) + 2H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g) + H2(g) ⇌CO(g) + H2O(g)　ΔH2 ①反应CO(g) + 3H2(g) ⇌CH4(g) + H2O(g)的ΔH=_______(用ΔH1、ΔH2表示)。 ②若反应I为基元反应，其平衡常数与反应温度之间的关系如图-2所示，反应的ΔH1与活化能(E)的关系为|ΔH1|>E。补充完成图-3所示的该反应过程的能量变化示意图_______。 （3）在T℃容积为1L 的密闭刚性容器中加入1mol CO2和3mol H2，反应I和反应Ⅱ达平衡，经测定，容器内的n(H2)=n(H2O)=1.2mol，则CO2的转化率为_______，反应Ⅱ的平衡常数K=_______。 （4）以CO2和H2为原料，在稀硫酸条件下电解也可以制得甲烷，则产生甲烷的电极为_______极，其电极反应方程式为_______。 【答案】（1）CO2+2NH3∙H2O+CaSO4=CaCO3+(NH4)2SO4+H2O （2）ΔH1-ΔH2 （3）90% 6 （4）阴 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O 【解析】（1）①氨水可以和烟气中的反应，生成，和反应，将转化为更难溶的，故捕集过程的方程式为； ②中钙离子转化为 ，SO进入滤液中，因此可检测滤液中SO的浓度测硫酸钙的转化率； （2）①根据盖斯定律，该反应式可由反应Ⅰ和反应Ⅱ相减得到，所以； ②由图可知，随温度的升高，反应Ⅰ的平衡常数减小，说明升温平衡逆向移动，反应Ⅰ为放热反应。又因为，生成物总能量-反应物总能量，所以生成物总能量应在a以下，该反应过程的能量变化示意图为； （3）容积为1L，加入1mol CO2和3mol H2，则初始c(CO2)=1mol/L，c(H2)=3mol/L，设反应I中CO2转化xmol/L，反应Ⅱ中CO2转化ymol/L再根据平衡后容器内的n(H2)=n(H2O)=1.2mol，则c(H2)=c(H2O)=1.2mol/L，列出三段式。 反应I 反应Ⅱ 3-4x-y=1.2，2x+y=1.2，联立解得x=0.3，y=0.6mol，CO2的转化率=×100%=90%； 反应Ⅱ的平衡常数K===6； （4）以CO2和H2为原料，在稀硫酸条件下电解也可以制得甲烷，阴极CO2得到电子生成甲烷，电极反应方程式为。 18．（12分）（2026·山东德州·二模）工业上常用消除废气中的CO，发生的反应如下： 反应I．(时，) 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 反应Ⅳ． 回答下列问题： （1）反应的焓变_______(用含、的代数式表示)。 （2）向2 L恒容密闭容器中加入和，在下若只发生反应I，测得容器中气体密度()与时间(t)的关系曲线如图所示： ①内，用表示的平均反应速率为_______。 ②若再向体系中补充，则图示a、b、c、d和e点中，b点可能会移向_______(填标号)。 （3）恒容容器中，加入5 mol CO(g)和一定量的，发生上述反应，测得平衡时气相中CO、、体积分数与温度的关系如图所示，忽略固体体积对气体体积的影响。 ①曲线Ⅱ对应物种为_______(填化学式)。 ②，曲线I和Ⅱ重合的原因是_______。 ③时，平衡后体系中的物质的量为_______mol，若起始压强为，反应Ⅳ的平衡常数_______(用含的代数式表示)。 ④已知后曲线Ⅱ与曲线Ⅲ斜率的绝对值相同。时，再向容器中补充1 mol的，则将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） （2） e （3） 间，只发生反应I，生成与物质的量相同，且升高温度平衡逆移，与物质的量变化量也相同 0.6 减小 【解析】（1）根据盖斯定律，该反应，则； （2）①设期间，CO的消耗量为a mol，据此可列式： 则在时刻，容器内气体总质量为，由题干信息可知，此时容器内气体的密度为，即，解得，则t1时的物质的量为0.5 mol，用表示的平均反应速率； ②设，CO的消耗量为b mol，据此可列式： 则在时刻，容器内气体总质量为，此时容器内气体的密度为，则，解得，此时容器内各气体浓度为，，，浓度商，当温度为T℃时，该反应的，而，说明该反应未达到平衡。若此时向体系中补充1 mol ，反应继续正向进行，容器内气体密度增加，因此，b点可能移向e点； （3）①在温度到达℃后，三条曲线代表的体积分数突增，说明此时容器内气体总物质的量减小，开始进行反应Ⅳ。反应Ⅱ和Ⅲ的逆反应均为吸热反应，则正反应均为放热反应，且，升温对反应Ⅲ的抑制强于Ⅱ，但是当温度在℃范围内，曲线Ⅰ和Ⅱ重合，说明这两种物质在该温度范围内按1:1生成，因此，这两种物质代表和。则曲线3代表CO。根据前述分析，在℃后开始进行反应Ⅳ，该反应吸热，随温度升高平衡正向移动，且该反应消耗并生成，随温度升高，的体积分数减小而的体积分数增加，因此，曲线Ⅰ和Ⅱ对应的物种分别为和； ②由前述分析可知，在℃范围内，和按化学计量数1:1生成，在此期间容器内只发生反应Ⅰ，并且随着温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向移动，二者的体积分数均减小，同时CO的体积分数增加； ③反应Ⅱ和Ⅲ正反应均为放热反应，由第②问分析可知，在期间，容器内只发生反应Ⅰ，不发生反应Ⅱ和Ⅲ，因此，当温度为℃时，容器内同样不会发生反应Ⅱ和Ⅲ，容器内的含碳组分只有CO和。根据碳元素守恒，平衡时CO和的物质的量之和为5 mol，二者的体积分数分别为和，设此时容器内气体物质的量之和为x mol，则有，解得，则的体积分数为，其物质的量为；起始时气体总物质的量为5 mol，压强为，由上述分析可知，℃平衡时，容器中气体总物质的量为6.4 mol，根据阿伏加德罗定律，此时容器内压强，则=； ④根据题干信息，℃后，随温度增加曲线Ⅱ和Ⅲ的斜率的绝对值相同，说明体系内CO和按1:1的比例消耗和生成。假如此时仍进行反应Ⅰ，该反应平衡随温度上升而逆向移动，CO和的体积变化趋势不符合图像，因此，此时只进行反应Ⅳ，说明已被完全消耗。℃时，向容器中添加1 mol ，反应I重启，CO含量减少，含量增加，减小。 19．（12分）（2026·山东济南·二模）为了完成“碳达峰”和“碳中和”目标，的高效利用成为研究的热点。利用CaO和捕获并转化涉及如下反应： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）反应的焓变______（用含、的代数式表示）。 （2）恒容容器中，加入一定量的、和，发生上述反应，测得平衡时气相中CO、、体积分数与温度的关系如图所示（忽略固体体积）。 ①曲线N对应物种为_______（填化学式）； ②间，自a点开始曲线M和O重合的原因是_____________；时三条曲线骤然下降的原因是_____________； ③时，平衡后体系中的物质的量为______mol，若起始压强为，反应Ⅲ的平衡常数_______（用含的代数式表示）；若缩小体积，再次达到平衡时，将____（填“增大”“减小”或“不变”）； ④若起始加入一定量的、和，则图示中a、b、c、d、e和f点中，曲线M和O可能自_______点开始重合（填标号）。 【答案】（1） （2）CO 只有反应Ⅲ发生，与物质的量相同，且升高温度平衡正向移动，与变化量相同 反应Ⅱ开始发生，导致气体物质的量突然增大 0.1 减小 e 【解析】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅲ-反应Ⅰ=目标反应，则反应ΔH=ΔH3-ΔH1； （2）①反应Ⅱ、反应Ⅲ均为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的体积分数增大，则曲线N表示一氧化碳的体积分数与温度的关系；氧化钙固体会与二氧化碳反应，则反应过程中二氧化碳的体积分数会小于甲烷，但随着温度升高反应Ⅰ的正向进行程度减小，反应Ⅲ的正向进行程度增大，二氧化碳的体积分数可能与甲烷相等，也可能大于甲烷，则曲线M、O分别表示二氧化碳、甲烷的体积分数与温度的关系； ②由方程式可知，自a点开始曲线M和O重合说明只有反应Ⅲ发生，升高温度，平衡向正反应方向移动时，甲烷和二氧化碳的消耗量相同，使得甲烷、二氧化碳的物质的量相同，气体的总物质的量相同，导致两者的体积分数相等；T2℃时，三条曲线骤然下降说明气体的总物质的量增大，反应Ⅰ是气体体积减小的反应，反应Ⅱ是气体体积增大的反应，所以骤然下降是因为反应Ⅱ开始发生，导致气体物质的量突然增大所致； ③由图可知，T3℃时，甲烷、一氧化碳、二氧化碳的体积分数分别为：、、，则平衡时甲烷、一氧化碳、二氧化碳的物质的量比为3：12：4，设平衡时甲烷的物质的量为3x mol，由氢原子个数守恒可知，氢气的物质的量为：=(2-6x) mol，则混合气体的总物质的量为：3x mol+12x mol+4x mol +(2-6x) mol=(2+13x) mol，由甲烷的体积分数可得：=，解得：x=0.1；由方程式可知，反应Ⅲ生成氢气的物质的量为1.2mol，则反应Ⅱ生成氢气的物质的量为：1.4mol -1.2mol=0.2mol，由方程式可知，反应生成碳固体的物质的量为：0.2mol ×=0.1mol；由气体的物质的量之比等于压强之比可知，平衡时混合气体的压强为：=p0 kPa，则反应Ⅲ的平衡常数为：Kp==；由方程式可知，反应Ⅲ是气体体积增大的反应，缩小体积增大压强，平衡向逆反应方向移动，则再次达到平衡时，将减小； ④反应Ⅲ为气体体积增大的反应，若恒容容器中起始加入一定量的氧化钙、2 mol甲烷和2 mol二氧化碳相当于增大压强， 平衡向逆反应方向移动，甲烷和二氧化碳的体积分数都增大；a点前，甲烷的体积分数大于二氧化碳，则需要升高温度使反应Ⅱ平衡正向移动，促使甲烷的消耗量增大幅度大于二氧化碳的消耗幅度，所以曲线M和O可能自e点开始重合。 20．（12分）（2026·山东潍坊·二模）干气重整制水煤气(、)是碳捕集、利用及封存框架中的一种典型低碳过程。其主要反应如下，其中反应Ⅲ是催化剂表面产生积碳的主要原因之一。 Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： （1）已知：、、的标准摩尔生成的焓(标准压力下，由稳定单质生成1mol化合物的焓变)分别为、、，则___________。 （2）已知，的值只取决于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。以上各反应的与温度的关系如图1所示，其中表示反应Ⅰ的曲线为___________(填“甲”“乙”或“丙”)。 （3）初始投料、各1mol，充入密闭容器中，在、、压强下，随着温度变化如图2。 ①1MPa对应的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)。700℃时，将0.05MPa压强下的容器压缩体积重新达到平衡后，___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②已知625℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数，，m点积炭的物质的量为___________；积炭的物质的量：m点___________n点(填“>”“<”或“=”)；625℃时，反应Ⅲ的物质的量分数平衡常数___________。 ③当升温1000℃以上，图2曲线重合的原因是___________。 【答案】（1）41.2 （2）甲 （3）a 不变 1 mol > 6.5 1000℃以上，主要发生反应Ⅰ，氢气和一氧化碳物质的量之比约为1且不受压强影响 【解析】（1）根据题目给出的标准摩尔生成焓，可以写出对应的热化学方程式：① ；② ；③ ；目标反应II为： ；利用盖斯定律，目标反应=②+③-①：； （2），反应 I 的ΔH很大且为正值，常温下ΔG应为很大的正值，随着温度升髙迅速下降，曲线甲符合这一特征，故填甲； （3）①主要反应是反应 I：，增大压强，平衡逆向移动，反应I生成H2​和CO比例为 1:1；反应II消耗H2​生成CO，会导致比值减小；反应III消耗CO，会导致比值增大；增大压强，反应 III正向移动，消耗更多CO，导致分母减小，比值增大，因此，压强越大，比值越大，所以a对应1MPa；Kc(III)=，由反应Ⅰ的平衡常数表达式可得=Kc(I)×Kc(III)，温度不变，、Kc(III)不变，因此不变； ②根据题中m点条件n(H2)/n(CO) = 2、Kx(Ⅱ)=1、n(CO2)=n(CO)及原子守恒，可计算出平衡时各气体物质的量分别为n(CH4)=0.2mol、n(CO2)=0.4mol、n(H2=0.8mol、n(CO)=0.4mol、n(H2O)=0.8mol，总气态物质的量为2.6mol。依据碳原子守恒积炭物质的量为1 mol；反应Ⅲ为放热反应，温度升高，平衡向吸热的逆反应方向移动，积炭量减小，故m点的积炭量大于n点的积炭量，故填>；； ③当温度高于1000℃时，以反应I为主，氢气和一氧化碳物质的量之比约为1且不受压强影响，故在不同压强下比值相同，导致曲线重合。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $