《第二章化学反应速率与化学平衡》 基础题-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2026-2027年高二年级同步教学单元测试卷 选择性必修一第二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．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：选择性必修一第二章 5．难度系数：0.65 6．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 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Co-59 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学与生产、生活、社会和环境等密切相关，下列说法错误的是 A．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生的沼气，是一种清洁能源 B．氟氯代烷分解产生的氯自由基因能降低臭氧分解的活化能而加速臭氧的分解反应 C．煤的气化，可以增加煤的反应热，并有效地减少温室气体的产生 D．“莫道雪融便无迹，雪融成水水成冰”，“雪融成水”过程中、 【答案】C 【详解】A．沼气主要成分为，燃烧产物为和，对环境无污染，属于清洁能源，A正确； B．氯自由基是臭氧分解反应的催化剂，催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，B正确； C．根据盖斯定律，反应热只与反应的始态和终态有关，煤的气化不会改变煤完全燃烧的总反应热，且气化后燃料燃烧仍会产生，无法减少温室气体的产生，C错误； D．雪融成水是熔化过程，需要吸收热量，故，该过程中固体变为液体，混乱度增大，故，D正确； 故选C。 2．一定温度下，2L恒容容器中充入2 mol 和1 mol进行反应。某时刻，该温度下K=160 L/mol。下列说法正确的是 A．该时刻反应已达到平衡 B．该时刻v正＜v逆 C．该时刻之后浓度将减小 D．该时刻反应正向进行，v正＞v逆 【答案】D 【分析】计算该时刻的各物质浓度，，反应，浓度商应为，已知该温度下K=160 L/mol，则，则反应向正反应方向进行，v正＞v逆，据此分析。 【详解】A．经过计算该时刻，因此未达到平衡，A错误； B．该时刻，反应向正反应方向进行，v正＞v逆，B错误； C．该时刻反应向正反应方向进行，浓度继续增大，C错误； D．该时刻反应向正反应方向进行，故v正＞v逆，D正确； 故答案选D。 3．根据已知条件，对化学反应的判断正确的是 化学反应 已知条件 判断 A 一定条件下反应正向自发进行 B为气体 B 一定为非自发反应 C 一定条件下反应正向自发进行 一定存在 D 高温下反应能自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．反应自发的判据为，该反应，若反应正向自发进行必须满足，热力学温度，故，则B为气体，A正确； B．该反应，结合，高温条件下可满足，反应可以自发进行，并非一定为非自发反应，B错误； C．该反应，若（即），低温条件下也可满足实现自发进行，不一定存在，C错误； D．该反应气体计量数减小，，结合，温度越高越易大于0，故高温下反应不能自发进行，D错误； 故答案选A。 4．在恒温恒容的密闭容器中发生，时，平衡常数为K，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数的表达式为： B．增大的浓度，平衡发生正向移动，平衡常数增大 C．使用合适的催化剂可以增大该反应的反应速率，降低焓变 D．若容器内气体平均相对分子质量保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态 【答案】D 【详解】A．平衡常数表达式中，固体物质的浓度视为常数，不写入表达式，该反应中是固体，所以平衡常数应为，A错误； B．平衡常数只与温度有关，与反应物浓度无关，增大的浓度，平衡发生正向移动，但平衡常数不变，B错误； C．使用合适的催化剂可以增大该反应的反应速率，但不改变反应的焓变，C错误； D．反应中是固体，气体的物质的量和质量都会随反应变化，当容器内气体平均相对分子质量保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态，D正确； 故答案选D。 5．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气 B．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 C．由NO2、N2O4组成的平衡体系加压后颜色变深 D．向氯水中加CaCO3后，溶液漂白性增强 【答案】C 【详解】A．合成氨反应为：，不断从反应混合物中液化分离出氨气，可以使生成物浓度减小，有利于平衡向正反应方向移动，提高氨气的产率，则合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．氯气与水的反应为：，饱和食盐水中氯离子浓度大，有利于平衡向逆反应方向移动，降低氯气的溶解度，达到收集氯气的实验目的，则实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为：，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，气体的颜色先变深后变浅，因此由二氧化氮、四氧化二氮组成的平衡体系加压后颜色变深不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．氯水中存在如下平衡：，向氯水中加入碳酸钙，碳酸钙与溶液中的氢离子反应使氢离子浓度浓度减小，平衡向正反应方向移动，使得溶液中次氯酸的浓度增大，漂白性增强，所以向氯水中加碳酸钙后，溶液漂白性增强能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 6．下列说法错误的是 A．气体受压缩后，颜色先变深后变浅，能用勒夏特列原理解释 B．平衡向右移动时，化学平衡常数K不一定变化 C．增大气态反应物的浓度，增加活化分子百分数，化学反应速率加快 D．反应达平衡时， 【答案】C 【详解】A．的反应体系中，加压时平衡向正反应方向移动，但加压的瞬间增大，颜色变深，然后浓度再逐渐减小，颜色先变深后变浅，可以用勒夏特列原理解释，A正确； B．化学平衡常数K只与温度有关，因此，改变压强或浓度引起化学平衡移动时，化学平衡常数K不变，平衡向右移动时，化学平衡常数K不一定变化，B正确； C．增大气态反应物的浓度，增加单位体积内活化分子有效碰撞次数，化学反应速率加快，但活化分子百分数保持不变，C错误； D．反应达平衡状态时，正、逆反应速率之比等于系数之比，D正确； 故选C。 7．某密闭容器中发生反应：。如图所示为该反应的反应速率随时间变化的关系，、、时外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A．时加入了催化剂 B．时降低了温度 C．时增大了压强 D．时间段内反应物转化率最小 【答案】A 【详解】A．由图可知，时改变条件，正、逆反应速率均增大且相等，平衡不移动。该反应反应前后气体分子数不等，改变压强会使平衡移动，则时加入了催化剂，A正确； B．该反应为放热反应，若时降低温度，平衡正向移动，正、逆反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率，与图像不符，B错误； C．该反应的正反应为气体体积减小的反应，若时增大压强，平衡正向移动，正、逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，与图像不符，C错误； D．时间段内平衡逆向移动，反应物转化率减小，时间段内平衡逆向移动，转化率继续减小，显然时间段内转化率比时间段内转化率小，D错误； 故选A。 8．下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是 A．加入时产生气泡速率加快 B．加入时乙烧瓶中气体颜色加深 C．光照时试管中黄绿色变浅 D．加入铁粉时溶液颜色变浅 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．是分解反应的催化剂，仅改变反应速率，不涉及化学平衡移动，与勒夏特列原理无关，A符合题意； B．体系中存在可逆反应，加入时与水反应放热，温度升高使平衡逆向移动，浓度增大，气体颜色加深，与勒夏特列原理有关，B不符合题意； C．氯水中存在平衡，光照时分解，浓度降低使平衡正向移动，浓度减小，黄绿色变浅，与勒夏特列原理有关，C不符合题意； D．溶液中存在平衡，加入铁粉时发生反应，浓度降低使平衡正向移动，浓度减小，溶液颜色变浅，与勒夏特列原理有关，D不符合题意； 故选A。 9．在密闭容器中加入足量镍粉和，在不同温度下发生反应：，测得与温度、时间的关系如图所示，设下平衡时体系的总压为为用平衡分压代替平衡浓度计算的压强平衡常数)。下列说法正确的是 A． B．增大的量，可提高的转化率 C．下达平衡时， D．达平衡时升温，平衡逆向移动，减小，增大 【答案】C 【详解】A．温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，由图可知先达到平衡，故，A错误； B．为固体，改变固体的量平衡不发生移动，无法提高的转化率，B错误； C．平衡时，生成，总气体物质的量为，分压，，代入表达式得；由平衡时的更大可知正反应为放热反应，，升温平衡逆向移动减小，故下，C正确； D．升高温度时，正、逆反应速率均增大，只是逆反应速率增大程度更大，平衡逆向移动，D错误； 故选C。 10．、和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa不同压强下发生反应：，的平衡转化率α随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．压强大小顺序为 B．恒压条件下，增加初始用量，α减小 C．该反应在常温常压下进行最有利于提高效益 D．其他条件不变，若将、初始用量调整为，则α减小 【答案】C 【详解】A．该反应的正反应为气体分子数减小的反应，相同温度下增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，即相同温度下压强越大，平衡转化率越高，由图可知相同温度下，故压强，A正确； B．恒压条件下增加初始用量，容器体积增大，反应物浓度降低，相当于减小压强，平衡逆向移动，减小，B正确； C．常温下反应速率极慢，且该反应所需催化剂活性在常温下较低，虽然平衡转化率较高，但单位时间产量低，不利于提高生产效益，C错误； D．初始、物质的量之比原为，调整为后相对用量减少，的平衡转化率减小，D正确； 故选C。 11．CO2资源化利用可有效减少碳排放。在体积均为2.0 L的两个恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.2molCO2和0.4molCO2，发生反应。在不同温度下反应达平衡时，CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．曲线b表示加入0.2molCO2的容器中c(CO2)变化曲线 C．逆反应速率： D．反应经4 min达Ⅲ点，则4 min内生成CO的平均反应速率 【答案】D 【详解】A．由图可知温度升高，平衡时浓度减小，说明平衡正向移动，正反应吸热，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，A正确； B．加入的初始浓度为，低于加入的初始浓度，浓度大反应速率快，曲线斜率大，相同温度下曲线的更低，故表示加入的浓度变化曲线，B正确； C．Ⅰ点温度低于Ⅱ点，且Ⅰ点平衡时浓度小于Ⅱ点，逆反应速率由温度和生成物浓度共同决定，故逆反应速率，C正确； D．Ⅲ点对应加入的容器，初始，平衡时，，则，，D错误； 故选D。 12．合成氨反应过程的能量转化关系如图1；合成氨反应在Fe催化下的可能机理如图2(*表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的N2)。一定温度下，在某固定体积的刚性密闭容器中，在Fe催化下进行合成氨的反应，下列说法错误的是 A．反应ⅱ是决速步 B．反应x表示生成的NH3从催化剂表面解吸附 C．反应时，充入的N2越多，活化分子百分数越大 D．容器内气体的平均相对分子质量不变时，说明反应已达平衡 【答案】C 【详解】A．反应决速步为活化能最大的基元步骤，反应ⅱ为断裂键的过程，键能大、活化能最高，是决速步，A正确； B．反应x为，对应吸附态从催化剂表面解吸附生成气态的过程，B正确； C．温度不变时，活化分子百分数仅由温度、催化剂决定，充入仅增大单位体积内活化分子数，活化分子百分数不变，C错误； D．合成氨反应为，反应前后气体总质量不变、总物质的量变化，平均相对分子质量，当不变时说明气体总物质的量不变，反应达平衡，D正确； 故选C。 13．由下列实验事实不能得出相应结论的是 选项 实验事实 结论 A 少量FeCl3溶液与过量KI溶液充分反应后，分离出I2，再加入KSCN溶液，溶液变红 Fe3+未完全转化为Fe2+ B 充分搅拌烧杯中氢氧化钡晶体与氯化铵晶体后，烧杯外壁变冷 氢氧化钡与氯化铵的反应为氧化还原反应 C 恒温恒容条件下，向2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡体系中通入氩气，平衡体系中混合气体的平均相对分子质量不变 通入氩气后，参与反应的物质的质量和物质的量均不改变 D 将新鲜肉放在冰箱里，可减缓肉腐败变臭 降低温度，可减小蛋白质与O2的反应速率 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．过量溶液与少量反应后，加入溶液变红说明仍存在，可推出未完全转化为，A不符合题意； B．烧杯外壁变冷仅能说明氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，该反应中无元素化合价升降，不属于氧化还原反应，无法由该实验事实得出对应结论，B符合题意； C．恒温恒容下向该平衡体系通入氩气，各反应组分的浓度不变，平衡不移动，参与反应的物质总质量、总物质的量均不改变，因此混合气体平均相对分子质量不变，实验事实和结论匹配，C不符合题意； D．降低温度可减小反应速率，故冰箱低温环境可减缓蛋白质与反应的速率，减慢腐败进程，可由实验事实推出结论，D不符合题意； 故选B。 14．通过生物柴油副产物甘油制取正成为将其高值化利用的一个重要研究方向。甘油水蒸气重整制氢的主要反应原理如下： Ⅰ．   Ⅱ．   甘油水蒸气重整制氢时，其他条件不变，在不同水醇比时，的平衡产率与温度的关系如图。下列说法正确的是 A．其他条件不变，压缩容器体积，有利于提高氢气的平衡产率 B．水醇比从大到小的顺序是 C．选择优质的催化剂，能提高的平衡产率 D．从热力学角度考虑，温度越高越有利于水蒸气重整制氢 【答案】B 【分析】反应Ⅰ正向是气体物质的量增大的吸热过程，反应Ⅱ正向是气体物质的量不变的放热过程。由图可知，在同一温度下三条曲线的氢气平衡产率依次降低；各曲线在约900 K达到最大值后，总体随温度升高而降低。 【详解】A．压缩容器体积使压强增大，反应Ⅰ的平衡向气体物质的量减小的逆反应方向移动，氢气的平衡产率降低，A错误； B．水醇比增大，相当于增加水蒸气的相对投料量，反应Ⅱ和总反应均向生成氢气的方向移动；同一温度下，曲线越高对应的水醇比越大，因此，B正确； C．催化剂能同等程度加快正、逆反应速率，只能缩短达到平衡所需的时间，不能改变平衡组成，C错误； D．反应Ⅱ正向放热，且图中氢气的平衡产率在约900 K达到最大值后随温度继续升高而降低，因此并非温度越高越有利，D错误； 故选B。 15．近日，郑州大学科研团队研究了二氧化铈（CeO2）表面空间受阻路易斯酸碱对（FLPs）和氮（N）掺杂的协同作用，促进光解水（）、CO2成键活化、多重质子电子转移过程和碳—碳偶联反应，提高了光催化还原CO2制C2H4和C2H2的产率和选择性。反应历程如图所示（*表明物种被吸附在催化剂表面）。下列叙述错误的是 A．光解水反应的 B．相同条件下，生成C2H2和C2H4的反应均为放热反应 C．路径1总反应为 D．合成C2H2或C2H4的控速步骤都是*CO→*COCO 【答案】B 【详解】A．光解水的反应为光照条件下水分解生成氧气和氢气，该反应是焓变大于0的吸热反应，A正确； B．由图可知，相同条件下，生成乙炔的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，因此生成和的反应不都为放热反应，B错误； C．由题意可知，路径1的总反应为催化剂作用下二氧化碳和水在光照条件下反应生成乙烯和氧气，反应的化学方程式为：，C正确； D．反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的控速步骤，由图可知，合成乙炔或乙烯的反应中， *CO转化为*COCO的反应的活化能都是最大，所以控速步骤都是*CO→*COCO，D正确； 故选B。 第II卷（非选择题 共55分） 16．（13分）工业上用黄铁矿(主要成分)制的浓硫酸的流程如下图。 (1)黄铁矿进入沸腾炉前需要粉碎，热空气从沸腾炉的下方通入，主要目的是________________。烧渣主要成分是，已知每生成能释放热量，写出沸腾炉中主反应的热化学方程式________________________________。 (2)接触室发生反应：。相同原料比，不同压强下，在和的平衡转化率曲线如图所示：由图可知，反应物键能总和和生成物键能总和相比，________(填“>”、“＜”或“=”)。结合图中数据和经济效益，接触室中控制的温度和压强是______________。 (3)接触室剖面结构如图所示，箭头代表气体流向，结合(2)的信息，下列说法正确的是________。 A．a处和的体积比大于 B．b处含量等于a处，温度高于a处 C．c处含量低于d处，温度高于d处 D．d处出来的气体只含和 (4)吸收塔用的浓硫酸吸收而不用水的原因是：水吸收形成酸雾，吸收慢；水吸收只能得到的稀硫酸，制备浓硫酸成本高；______________(再补充一个可能原因)。 (5)吸收塔尾气需要处理后排放，下列物质中不宜作尾气吸收剂的是________。 A．氯水 B．氢氧化钠溶液 C．氨水 D．碳酸氢钠溶液 【答案】(1) 增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 (2) 常压、 (3)BC (4) 的浓硫酸吸收不易形成酸雾，吸收效率高 (5)A 【分析】黄铁矿和通入的空气在沸腾炉中高温反应生成氧化铁和二氧化硫，二氧化硫进入接触室，在催化剂表面发生氧化反应生成三氧化硫，三氧化硫被浓硫酸吸收得到发烟硫酸，据此分析； 【详解】（1）将黄铁矿粉碎并从下方通入热空气，可以使固体颗粒悬浮在气流中呈“沸腾”状态，这大大增大了固体与气体的接触面积，从而加快反应速率，并使黄铁矿燃烧更充分。沸腾炉中发生的反应为与反应生成和，配平后的化学方程式为：。已知每生成释放热量，则生成释放的热量为。因此，该反应的热化学方程式为：； （2）由图可知，在相同压强下，温度从升高到时，的平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即。化学反应的焓变，故。从图中可以看出，在常压（）和时，的转化率已经很高（接近）。若再增大压强，转化率提升极小，但会大幅增加设备制造成本和动力消耗；若改变温度，过高会降低转化率，过低则催化剂活性不高、反应速率慢。因此，综合考虑转化率、催化剂活性及经济效益，接触室中控制的条件是常压、； （3）A．工业上为了提高的转化率，通常通入过量的氧气，实际生产中a处和的体积比小于，A错误； B．a处的冷气体经过热交换器吸收了催化剂层反应放出的热量后到达b处，此过程未接触催化剂，未发生化学反应，故b处含量等于a处，但温度高于a处，B正确； C．c处气体只经过了第一层催化剂的反应，转化尚未达到最终状态，而d处气体经过了多层催化剂的反应，转化率更高，故c处含量低于d处；同时，c处刚经过剧烈的放热反应，温度较高，为了使后续反应平衡正向移动，气体需经热交换器降温后再进入下一层，故c处温度高于d处，C正确； D．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，且通入的空气中含有大量不参与反应的，因此d处出来的气体除了和外，还含有未反应的以及大量的等，D错误； 故选BC； （4）用水吸收时，反应会放出大量的热，导致水汽化形成酸雾，阻碍的进一步吸收，导致吸收效率低。而使用的浓硫酸吸收时，由于其沸点高、蒸气压低，不易形成酸雾，能够使被充分吸收，吸收效率高； （5）吸收塔尾气主要含有； A．氯水虽然能氧化吸收，但氯水本身含有挥发性的有毒气体，容易造成二次污染，且腐蚀性强，不宜作工业尾气吸收剂，A符合题意； B．氢氧化钠溶液能与反应生成亚硫酸钠等，可作吸收剂，B不符合题意； C．氨水能吸收生成亚硫酸铵等，产物可用于制备化肥，可作吸收剂，C不符合题意； D．碳酸氢钠溶液能与反应生成二氧化碳和亚硫酸钠，可作吸收剂，D不符合题意。 故选A。 17．（16分）工业以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 I．硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫的燃烧应控制适宜温度。若进料温度超过硫的沸点，部分未燃烧的硫以蒸气形式随SO2进入到下一阶段，会导致_________(填序号)。 a．硫的消耗量增加  b．SO2产率下降  c．生成较多SO3 II．SO2与O2在钒催化剂作用下生成SO3。 (2)SO2(g)氧化生成80gSO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式_____________________；随着温度升高，SO2的平衡转化率_________(填“升高”或“降低”)。 (3)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为_______________________________________。 一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450~600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97%。 (4)气体经过每段的钒催化层，温度都会升高，其原因是________________________________；升高温度后的气体都需要降温，其目的是_________________________。 (5)采用四段转化工艺可以实现___________(填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 (6)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。据图分析，最适合的吸收条件：硫酸的浓度_____________，温度_____________。 (7)用32吨含S99%的硫黄为原料生产硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%。SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可生产98%的硫酸____________吨。 【答案】(1)ab (2) 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)  ΔH=-196.6 kJ∙mol-1 降低 (3)降低反应活化能 (4) 反应放热 保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率 (5)ac (6) 98.3% 60℃ (7)94.1 【分析】硫黄在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，三氧化硫被浓硫酸吸收生成硫酸。 【详解】（1）部分硫未燃烧就随进入下一阶段，硫没有完全转化为，原料利用率降低，因此硫消耗量增加、产率下降；硫蒸气不会额外生成更多，因此c错误，故选ab。 （2）80 g 为1 mol，生成1 mol 放热98.3 kJ，据此可写出热化学方程式：；催化氧化是放热反应，升高温度平衡逆向移动，因此平衡转化率降低。 （3）从能量角度分析，催化剂的作用是降低反应的活化能，从而加快反应速率。 （4）该反应为放热反应，反应进行时放出热量，因此体系温度升高；正反应放热，降温既可以促进平衡正向移动提高转化率，又能让温度维持在催化剂活性温度范围内，兼顾反应速率。 （5）a．四段转化逐段降温，就是为了控制适宜温度，同时加快反应速率、提高转化率，a正确； b．工艺只需要接近平衡转化率获得高产率即可，不需要一定达到平衡状态，b错误； c．反应放出的热量通过热交换器回收，用来预热原料，节约能源，c正确； 故答案选ac。 （6）由图像可知，硫酸浓度为98.3%、温度为60℃时，吸收率达到最高，因此选择该条件； （7）根据S元素守恒，得到关系式：，设生产98%的硫酸质量为，则，，解得。 18．（12分）利用浊度计探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与硫酸溶液反应速率的影响。浊度计用于测量浑浊度的变化，产生的沉淀越多，浑浊度(单位为NTU)值越大。用如图所示装置进行如下表所示的5个实验，分别测量混合后溶液达到浑浊度为375NTU的过程中，浑浊度随时间变化情况。实验①~⑤所得数据如图曲线①~⑤所示。 实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL V/mL ① 0.1 1.5 0.1 3.5 10 ② 0.1 2.5 0.1 3.5 9 ③ 0.1 3.5 0.1 3.5 V2 ④ 0.1 3.5 0.1 2.5 9 ⑤ 0.1 3.5 0.1 1.5 10 (1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为____________________________； (2)V2=__________； (3)请解释每个实验都要加入一定体积蒸馏水的原因____________________________； (4)分析数据可得以下三个结论： 结论1：其它条件相同时，Na2S2O3浓度越大，反应速率越大； ①结论2：_________________________； ②结论3：其它条件相同时，Na2S2O3浓度改变对反应速率的影响程度大于H2SO4浓度改变对反应速率的影响程度。证据是_________________________； (5)已知浑浊度为375NTU时，产生S的质量为2.4×10-3 g，则实验①反应开始到500 s，用Na2S2O3浓度变化表示的平均反应速率为______________mol·L-1·s-1。 【答案】(1)Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4 (2)8 (3)控制溶液的体积保持不变 (4) 其它条件相同时，H2SO4浓度越大，反应速率越大 达到相同浑浊度时，实验①②所需时间分别大于实验⑤④ (5)1.0×10-5 【分析】本实验通过控制变量法探究反应物浓度对反应速率的影响。实验①、②、③中，硫酸的体积相同，硫代硫酸钠的体积依次增大，用于探究硫代硫酸钠浓度对反应速率的影响；实验③、④、⑤中，硫代硫酸钠的体积相同，硫酸的体积依次减小，用于探究硫酸浓度对反应速率的影响。加入蒸馏水的目的是保持溶液总体积相同，从而使加入溶液的体积变化能直接反映其在混合液中浓度的变化。 【详解】（1）硫代硫酸钠与稀硫酸发生氧化还原反应，生成硫酸钠、硫单质沉淀、二氧化硫气体和水，化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4； （2）根据控制变量法，各组实验的溶液总体积应保持一致。实验①的总体积为，则实验③中总体积也应为，即，解得； （3）在探究浓度对反应速率的影响时，必须保证只有一个变量。加入一定体积蒸馏水的原因是：控制溶液的体积保持不变，从而确保在改变一种反应物浓度时，另一种反应物的浓度保持不变； （4）① 实验③、④、⑤中，溶液体积相同，溶液体积依次减小，由图2可知达到相同浑浊度所需时间依次增加，说明反应速率依次减小。由此可得结论2：其它条件相同时，浓度越大，反应速率越大； ② 实验①和⑤相比，和的浓度互换，若浓度改变对速率影响更大，则浓度大的实验⑤反应速率应更快（即所需时间更短）；同理，实验②和④相比，实验④反应速率应更快。由图2可知，达到相同浑浊度时，实验①、②所需时间分别大于实验⑤、④，这为结论3提供了有力证据； （5）产生S的质量为，，根据化学方程式可知，消耗的物质的量也为，用表示的反应速率：。 19．氨的催化氧化过程是当下研究的重要课题。 (1)与在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时，可发生不同反应： 反应ⅰ： 反应ⅱ： ①该条件下1 mol 与反应生成的________。 ②反应ⅱ的∆S_____0(填“”或“”)，该反应在_____________(填“低温”或“高温”或“任何温度”)条件下可自发进行。 (2)工业上可用“氨催化氧化法”生产NO。向恒容密闭容器中充入、，在催化剂作用下发生反应ⅰ、ⅱ，测得不同温度下反应相同时间有关物质的量关系如图所示。 ①下列说法正确的是________。 A．氨催化氧化生成时，温度应控制在400℃左右 B．对反应升温可提高反应物转化率 C． 提高物料比的值，主要目的是提高反应速率 D．840℃后，NO产率下降的原因可能是反应ⅰ平衡常数减小 ②下列叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 a.氨气的体积分数保持不变 b．容器中气体密度保持不变 c．混合气体平均相对分子质量不变 d．反应相同时间，消耗4molNH3的同时消耗4molNO ③已知：有效的转化率，点时，NH3的有效转化率___________%(保留1位小数)。 (3)在有氧和新型催化剂作用下，NOx和NH3可以反应生成N2，将一定比例的O2、NOx和NH3通入装有新型催化剂的反应器。测得相同时间内NOx去除率随温度变化如图所示： ①在50∼250℃范围内，NOx的去除率先快速上升后变缓的主要原因是_______________。 ②380℃后去除率下降的可能原因是__________________。 【答案】(1) ＞ 任何温度 (2) AD ac 33.3 (3) 迅速上升段是催化剂活性增大与温度升高共同使NOx去除率迅速增大，上升缓慢段主要是温度升高使得反应速率加快，但催化剂活性下降 NH3与O2发生了副反应(或催化剂活性降低) 【详解】（1）①由盖斯定律可知，[(反应ⅰ-反应ⅱ) ×]得到反应： N2(g)+O2(g)=2NO(g)，则反应的焓变为：ΔH=[(-905 kJ/mol)-(-1268 kJ/mol)] ×=+181.5 kJ/mol； ②由方程式可知，反应ⅱ是熵增的放热反应，任何温度下反应(∆H –T∆S)均小于0，都能自发进行； （2）①A．由图可知，温度为400℃左右时，氨催化氧化生成氮气的物质的量最大，所以氨催化氧化生成氮气时，反应温度应控制在400℃左右，A正确； B．由方程式可知，反应i和反应ii都是放热反应，升高温度，平衡均向逆反应方向移动，反应物的转化率均减小，B错误； C．提高投料比相当于增大氧气的浓度，平衡向正反应方向移动，氨气的转化率增大，所以提高物料比的主要目的是增大氨气的转化率，C错误； D．由图可知，840℃后，一氧化氮产率下降，氮气的产率上升，说明反应以反应ii为主，反应ⅰ平衡常数减小，D正确； 故选AD； ②a．氨气的体积分数保持不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，a正确； b．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，容积固定的密闭容器中反应时混合气体的密度始终保持不变，则容器中气体密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，b错误； c．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，反应i和反应ii都是气体体积增大的反应，反应中混合气体平均相对分子质量减小，则混合气体平均相对分子质量不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，c正确； d．由反应ⅰ、ⅱ方程式可知，反应相同时间，消耗4 mol氨气的同时消耗4 mol一氧化氮不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，d错误； 故选ac； ③由图可知，M点时反应生成氮气和一氧化氮的物质的量都为0.2 mol，由氮原子个数守恒可知，制备一氧化氮的氨气的有效转化率为：×100%≈33.3%； （3）①在50∼250℃范围内，氮的氧化物的去除率先快速上升后变缓的主要原因是迅速上升段是催化剂活性增大与温度升高共同使氮的氧化物去除率迅速增大，上升缓慢段主要是温度升高使得反应速率加快，但催化剂活性下降； ②380℃后去除率下降的可能原因是氨气与氧气发生了副反应，也可能是催化剂活性降低。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027年高二年级同步教学单元测试卷 选择性必修一第二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．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：选择性必修一第二章 5．难度系数：0.65 6．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 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Co-59 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学与生产、生活、社会和环境等密切相关，下列说法错误的是 A．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生的沼气，是一种清洁能源 B．氟氯代烷分解产生的氯自由基因能降低臭氧分解的活化能而加速臭氧的分解反应 C．煤的气化，可以增加煤的反应热，并有效地减少温室气体的产生 D．“莫道雪融便无迹，雪融成水水成冰”，“雪融成水”过程中、 2．一定温度下，2L恒容容器中充入2 mol 和1 mol进行反应。某时刻，该温度下K=160 L/mol。下列说法正确的是 A．该时刻反应已达到平衡 B．该时刻v正＜v逆 C．该时刻之后浓度将减小 D．该时刻反应正向进行，v正＞v逆 3．根据已知条件，对化学反应的判断正确的是 化学反应 已知条件 判断 A 一定条件下反应正向自发进行 B为气体 B 一定为非自发反应 C 一定条件下反应正向自发进行 一定存在 D 高温下反应能自发进行 A．A B．B C．C D．D 4．在恒温恒容的密闭容器中发生，时，平衡常数为K，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数的表达式为： B．增大的浓度，平衡发生正向移动，平衡常数增大 C．使用合适的催化剂可以增大该反应的反应速率，降低焓变 D．若容器内气体平均相对分子质量保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态 5．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气 B．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 C．由NO2、N2O4组成的平衡体系加压后颜色变深 D．向氯水中加CaCO3后，溶液漂白性增强 6．下列说法错误的是 A．气体受压缩后，颜色先变深后变浅，能用勒夏特列原理解释 B．平衡向右移动时，化学平衡常数K不一定变化 C．增大气态反应物的浓度，增加活化分子百分数，化学反应速率加快 D．反应达平衡时， 7．某密闭容器中发生反应：。如图所示为该反应的反应速率随时间变化的关系，、、时外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 A．时加入了催化剂 B．时降低了温度 C．时增大了压强 D．时间段内反应物转化率最小 8．下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是 A．加入时产生气泡速率加快 B．加入时乙烧瓶中气体颜色加深 C．光照时试管中黄绿色变浅 D．加入铁粉时溶液颜色变浅 A．A B．B C．C D．D 9．在密闭容器中加入足量镍粉和，在不同温度下发生反应：，测得与温度、时间的关系如图所示，设下平衡时体系的总压为为用平衡分压代替平衡浓度计算的压强平衡常数)。下列说法正确的是 A． B．增大的量，可提高的转化率 C．下达平衡时， D．达平衡时升温，平衡逆向移动，减小，增大 10．、和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa不同压强下发生反应：，的平衡转化率α随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．压强大小顺序为 B．恒压条件下，增加初始用量，α减小 C．该反应在常温常压下进行最有利于提高效益 D．其他条件不变，若将、初始用量调整为，则α减小 11．CO2资源化利用可有效减少碳排放。在体积均为2.0 L的两个恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.2molCO2和0.4molCO2，发生反应。在不同温度下反应达平衡时，CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．曲线b表示加入0.2molCO2的容器中c(CO2)变化曲线 C．逆反应速率： D．反应经4 min达Ⅲ点，则4 min内生成CO的平均反应速率 12．合成氨反应过程的能量转化关系如图1；合成氨反应在Fe催化下的可能机理如图2(*表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的N2)。一定温度下，在某固定体积的刚性密闭容器中，在Fe催化下进行合成氨的反应，下列说法错误的是 A．反应ⅱ是决速步 B．反应x表示生成的NH3从催化剂表面解吸附 C．反应时，充入的N2越多，活化分子百分数越大 D．容器内气体的平均相对分子质量不变时，说明反应已达平衡 13．由下列实验事实不能得出相应结论的是 选项 实验事实 结论 A 少量FeCl3溶液与过量KI溶液充分反应后，分离出I2，再加入KSCN溶液，溶液变红 Fe3+未完全转化为Fe2+ B 充分搅拌烧杯中氢氧化钡晶体与氯化铵晶体后，烧杯外壁变冷 氢氧化钡与氯化铵的反应为氧化还原反应 C 恒温恒容条件下，向2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡体系中通入氩气，平衡体系中混合气体的平均相对分子质量不变 通入氩气后，参与反应的物质的质量和物质的量均不改变 D 将新鲜肉放在冰箱里，可减缓肉腐败变臭 降低温度，可减小蛋白质与O2的反应速率 A．A B．B C．C D．D 14．通过生物柴油副产物甘油制取正成为将其高值化利用的一个重要研究方向。甘油水蒸气重整制氢的主要反应原理如下： Ⅰ．   Ⅱ．   甘油水蒸气重整制氢时，其他条件不变，在不同水醇比时，的平衡产率与温度的关系如图。下列说法正确的是 A．其他条件不变，压缩容器体积，有利于提高氢气的平衡产率 B．水醇比从大到小的顺序是 C．选择优质的催化剂，能提高的平衡产率 D．从热力学角度考虑，温度越高越有利于水蒸气重整制氢 15．近日，郑州大学科研团队研究了二氧化铈（CeO2）表面空间受阻路易斯酸碱对（FLPs）和氮（N）掺杂的协同作用，促进光解水（）、CO2成键活化、多重质子电子转移过程和碳—碳偶联反应，提高了光催化还原CO2制C2H4和C2H2的产率和选择性。反应历程如图所示（*表明物种被吸附在催化剂表面）。下列叙述错误的是 A．光解水反应的 B．相同条件下，生成C2H2和C2H4的反应均为放热反应 C．路径1总反应为 D．合成C2H2或C2H4的控速步骤都是*CO→*COCO 第II卷（非选择题 共55分） 16．（13分）工业上用黄铁矿(主要成分)制的浓硫酸的流程如下图。 (1)黄铁矿进入沸腾炉前需要粉碎，热空气从沸腾炉的下方通入，主要目的是________________。烧渣主要成分是，已知每生成能释放热量，写出沸腾炉中主反应的热化学方程式_____________________。 (2)接触室发生反应：。相同原料比，不同压强下，在和的平衡转化率曲线如图所示：由图可知，反应物键能总和和生成物键能总和相比，________(填“>”、“＜”或“=”)。结合图中数据和经济效益，接触室中控制的温度和压强是______________。 (3)接触室剖面结构如图所示，箭头代表气体流向，结合(2)的信息，下列说法正确的是________。 A．a处和的体积比大于 B．b处含量等于a处，温度高于a处 C．c处含量低于d处，温度高于d处 D．d处出来的气体只含和 (4)吸收塔用的浓硫酸吸收而不用水的原因是：水吸收形成酸雾，吸收慢；水吸收只能得到的稀硫酸，制备浓硫酸成本高；______________(再补充一个可能原因)。 (5)吸收塔尾气需要处理后排放，下列物质中不宜作尾气吸收剂的是________。 A．氯水 B．氢氧化钠溶液 C．氨水 D．碳酸氢钠溶液 17．（16分）工业以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 I．硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫的燃烧应控制适宜温度。若进料温度超过硫的沸点，部分未燃烧的硫以蒸气形式随SO2进入到下一阶段，会导致_________(填序号)。 a．硫的消耗量增加  b．SO2产率下降  c．生成较多SO3 II．SO2与O2在钒催化剂作用下生成SO3。 (2)SO2(g)氧化生成80gSO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式_____________________；随着温度升高，SO2的平衡转化率_________(填“升高”或“降低”)。 (3)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为_______________________________________。 一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450~600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97%。 (4)气体经过每段的钒催化层，温度都会升高，其原因是________________________________；升高温度后的气体都需要降温，其目的是_________________________。 (5)采用四段转化工艺可以实现___________(填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 (6)SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。据图分析，最适合的吸收条件：硫酸的浓度_____________，温度_____________。 (7)用32吨含S99%的硫黄为原料生产硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%。SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可生产98%的硫酸____________吨。 18．（12分）利用浊度计探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与硫酸溶液反应速率的影响。浊度计用于测量浑浊度的变化，产生的沉淀越多，浑浊度(单位为NTU)值越大。用如图所示装置进行如下表所示的5个实验，分别测量混合后溶液达到浑浊度为375NTU的过程中，浑浊度随时间变化情况。实验①~⑤所得数据如图曲线①~⑤所示。 实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL V/mL ① 0.1 1.5 0.1 3.5 10 ② 0.1 2.5 0.1 3.5 9 ③ 0.1 3.5 0.1 3.5 V2 ④ 0.1 3.5 0.1 2.5 9 ⑤ 0.1 3.5 0.1 1.5 10 (1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为____________________________； (2)V2=__________； (3)请解释每个实验都要加入一定体积蒸馏水的原因____________________________； (4)分析数据可得以下三个结论： 结论1：其它条件相同时，Na2S2O3浓度越大，反应速率越大； ①结论2：_________________________； ②结论3：其它条件相同时，Na2S2O3浓度改变对反应速率的影响程度大于H2SO4浓度改变对反应速率的影响程度。证据是_________________________； (5)已知浑浊度为375NTU时，产生S的质量为2.4×10-3 g，则实验①反应开始到500 s，用Na2S2O3浓度变化表示的平均反应速率为______________mol·L-1·s-1。 19．（14分）氨的催化氧化过程是当下研究的重要课题。 (1)与在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时，可发生不同反应： 反应ⅰ： 反应ⅱ： ①该条件下1 mol 与反应生成的________。 ②反应ⅱ的∆S_____0(填“”或“”)，该反应在_____________(填“低温”或“高温”或“任何温度”)条件下可自发进行。 (2)工业上可用“氨催化氧化法”生产NO。向恒容密闭容器中充入、，在催化剂作用下发生反应ⅰ、ⅱ，测得不同温度下反应相同时间有关物质的量关系如图所示。 ①下列说法正确的是________。 A．氨催化氧化生成时，温度应控制在400℃左右 B．对反应升温可提高反应物转化率 C． 提高物料比的值，主要目的是提高反应速率 D．840℃后，NO产率下降的原因可能是反应ⅰ平衡常数减小 ②下列叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 a.氨气的体积分数保持不变 b．容器中气体密度保持不变 c．混合气体平均相对分子质量不变 d．反应相同时间，消耗4molNH3的同时消耗4molNO ③已知：有效的转化率，点时，NH3的有效转化率___________%(保留1位小数)。 (3)在有氧和新型催化剂作用下，NOx和NH3可以反应生成N2，将一定比例的O2、NOx和NH3通入装有新型催化剂的反应器。测得相同时间内NOx去除率随温度变化如图所示： ①在50∼250℃范围内，NOx的去除率先快速上升后变缓的主要原因是_______________。 ②380℃后去除率下降的可能原因是__________________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $