第二章 化学反应速率与化学平衡 章末综合检测（二）（课件PPT）-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册同步测试配套课件（人教版）

章末综合检测（二） 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符 合题意） 1. 化学与生产、生活关系密切，下列做法与调控化学反应速率无关的是（　　） A. 煤炭工业向燃煤中添加CaO脱硫 B. 医院采用高压氧疗法治疗难愈合的伤口 C. 太空食品利用冷冻干燥技术延长食物保质期 D. 汽车排气系统中安装催化转化器减少尾气污染 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 √ 解析：煤炭工业向燃煤中添加CaO脱硫，是为了减少二氧化硫的排放，与 化学反应速率无关，A符合题意；医院采用高压氧疗法治疗难愈合的伤口，是 为了加快伤口的愈合，与化学反应速率有关，B不符合题意；太空食品利用冷 冻干燥技术延长食物保质期，是为了减慢食物的变质速率，与化学反应速率有 关，C不符合题意；汽车排气系统中安装催化转化器减少尾气污染，是为了加 快反应速率，与化学反应速率有关，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2. 向容积为2 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO和2 mol H2发生反应：CO（g） ＋2H2（g） CH3OH（g）　ΔH＜0。控制两种温度（T1、T2），测定不同时 刻容器中CO的物质的量（mol），如下表： 0 min 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min T1 1.0 0.80 0.62 0.46 0.46 a T2 1.0 0.70 0.50 b b 以下说法正确的是（　　） A. 该反应高温时才能自发进行 B. a＞b C. 40 min时，v正（CO）在T1中比在T2中大 D. T1、30 min时，c（CH3OH）＝0.27 mol·L－1 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：反应CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）为熵减、焓减的反应，低 温时ΔG＝ΔH－TΔS＜0，故该反应低温时才能自发进行，A错误；温度越高 反应速率越快，根据表中数据可知，反应相同时间，T2温度下CO的物质的量减 少更多，说明T2＞T1，T1温度下30 min后反应达平衡，a＝0.46，升高温度平 衡逆向移动，T2温度下平衡时b＞0.46，故a＜b，B错误；T2＞T1，40 min 时，T2的c（CO）高于T1，即T2时温度、浓度均更大，故v正（CO）在T1中比 在T2中小，C错误；根据表中数据可知，T1、30 min时，Δn（CO）＝1.0 mol －0.46 mol＝0.54 mol，n（CH3OH）＝0.54 mol，c（CH3OH）＝ ＝ 0.27 mol·L－1，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3. 为探究反应Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O的速率影响因 素，某同学设计了以下实验： 锥形 瓶编号 0.1 mol·L－1的 Na2S2O3溶液/mL 蒸馏水/ mL 0.2 mol·L－1的 H2SO4溶液/mL 反应温 度/℃ 浑浊出现 时间/s 备注 1 10 0 10 20 10 2 10 5 V 20 16 3 10 0 10 50 5 10 s后浑浊不 再增多 4 10 6 4 50 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 下列说法不正确的是（　　） A. 该实验一般不通过测SO2的体积变化来判断反应速率的快慢 B. 3号瓶中前10 s内v（Na2S2O3）为0.01 mol·L－1·s－1 C. 依据实验设计推测V＝5 D. 由1号瓶和4号瓶的实验结果可得温度越高，反应速率越快 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：二氧化硫溶于水，不能通过测定SO2的体积变化来判断化学反应速率 的快慢，否则误差太大，故A正确；3号瓶用Na2S2O3来表示的反应速率为 ＝0.005 mol·L－1·s－1，故B错误；对比实验1、2研究c（H＋）对 该反应速率的影响，溶液总体积必须相同，所以V＝10＋10－（10＋5）＝5， 故C正确；1号瓶实验H2SO4浓度大，但温度低，4号瓶实验H2SO4浓度小，但温 度高，实验结果是4号瓶实验反应速率大，说明温度变化的影响大于浓度变化的 影响，即温度越高反应速率越快，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4. 下列能用勒夏特列原理解释的是（　　） A. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快 B. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 C. SO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂 D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 解析：勒夏特列原理即化学平衡移动原理。引起化学平衡移动的因素主 要是浓度、压强、温度等，这些因素对化学平衡的影响都可用勒夏特列原 理来解释。催化剂不能引起化学平衡移动，勒夏特列原理不能解释反应速 率的变化规律。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5. （2026·浙江高二阶段练习）对以mA（g）＋nB（g） pC（g）表示的不 同反应，其速率和平衡图像可能出现如下图像，下列判断正确的是（　　） A. 图1中，该反应正反应为吸热反应 B. 图2中，该反应m＋n＜p C. 图3中，该反应在点2的平衡常数小于点4的平衡常数 D. 图4中，a曲线可以是增大压强或加催化剂 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：图1中，T2曲线先达平衡，则T2＞T1，平衡时T2的C％更低，说明升温（T1→T2）C％减小，平衡逆向移动，结合升高温度，平衡向吸热反应方向移动，可知逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误；图2中，压强增大时C％增大，说明增大压强平衡正向移动，结合增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，可知正反应方向为气体体积减小的方向，即m＋n＞p，B错误；图3中，升温，B的转化率降低，平衡逆向移动，结合升高温度，平衡向吸热反应方向移动，可知逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，K随温度升高而减小，点2温度低于点4，点2的K更大，C错误；图4中，a比b先达平衡（速率快）且平衡时B％相同，说明平衡未移动，加催化剂或反应前后气体分子数相等的可逆反应增大压强，均能加快速率且平衡不移动，故a曲线可以是增大压强或加催化剂，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6. 在淀粉-KI溶液中存在下列平衡：I2（aq）＋I－（aq） （aq）。测得不 同温度下该反应的平衡常数K如下表所示。下列说法正确的是（　　） T/℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 A. 反应I2（aq）＋I－（aq） （aq）的ΔH＞0 B. 其他条件不变，升高温度，溶液中c（ ）减小 C. 该反应的平衡常数表达式为K＝ D. 25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K大于689 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：由表中数据可知，温度越大平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆 反应方向移动，故正反应为放热反应，即ΔH＜0，A错误；升高温度平衡向逆 反应方向移动，溶液中c（ ）减小，B正确；平衡常数等于生成物浓度系数 次方之积与反应物浓度系数次方之积的比，该反应的平衡常数表达式为K＝ ，C错误；加入KI固体，平衡向右移动，但平衡常数只受温度影 响，与物质的浓度无关，故加入少量KI固体，平衡常数K不变，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7. 在密闭容器中，将一定量A、B气体混合后发生反应：xA（g）＋yB（g） zC（g）＋mD（s）。达平衡Ⅰ时，测得A的浓度为0.5 mol·L－1，保持温度不 变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡Ⅱ时，测得A的浓度为0.3 mol·L－1。下列有关判断正确的是（　　） A. x＋y＞z＋m B. 平衡Ⅱ时B的浓度比平衡Ⅰ大 C. 扩大容积平衡向正反应方向移动 D. 再达平衡时B的转化率减小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，即瞬时浓度变为 原来的一半，而再达到平衡Ⅱ时，A的浓度大于原来的一半，说明减小压强，平 衡逆向移动，则该反应在反应前后气体体积减小，而D是固体，x＋y＞z，故 A错误；根据勒夏特列原理，平衡移动不能消除容积增大带来的影响，B的浓度 会减小，故B错误；扩大容积平衡逆向移动，故C错误；平衡逆向移动，B的转 化率减小，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8. 已知反应：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在 催化剂存在时反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 反应的ΔH＝E3－E4 B. 加入催化剂，ΔH改变，活化能降低，反应速率加快 C. 加入催化剂后反应经过两步完成，其中第二步决定反应速率 D. 向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生反应，达到平衡 时，放出92.4 kJ能量 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：A→B的反应焓变为E1－E2，B→C的反应焓变为E3－E4，根据盖斯 定律，总反应的焓变为E1－E2＋E3－E4；加入催化剂，可以降低反应的活化 能，加快反应速率，但不改变ΔH；活化能越小，反应速率越快，第二步反应 速率较慢，其决定总反应速率；由于该反应是可逆反应，反应不能进行彻底， 所以反应放出的能量小于92.4 kJ。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9. CO2甲烷化是“负碳排放”的重要方向。在镍基催化剂上，CO2与H2反应生 成CH4的某种机理如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。下列 说法正确的是（　　） A. 镍基催化剂可提高CO2的平衡转化率 B. 甲烷的二氯取代物有两种，且互为同分异构体 C. 反应过程涉及非极性键的断裂和极性键的形成 D. 1 mol CO2反应时，生成2 mol H2O √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，不能改变平衡转化 率，A错误；甲烷为正四面体形结构，其二氯代物只有一种，B错误；根据流程 可知，反应过程中涉及O—H、C—H极性键的形成以及氢气中H—H非极性键 的断裂，C正确；根据流程可知，反应过程中有副产物CO生成，则1 mol CO2 反应时，生成水的量小于2 mol，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10. CH4-CO2重整技术是实现“碳中和”的一种理想的CO2利用技术，反应为 CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g）　ΔH＜0。某温度下，向2 L密 闭容器中充入2 mol CH4（g）气体和4 mol CO2（g）气体，10 min后反应达到 平衡，测得H2的物质的量为2 mol。下列说法正确的是（　　） A. 0～10 min，v（CH4）＝0.1 mol·L－1·min－1 B. 若继续往平衡体系中充入CH4，CH4转化率上升 C. 该温度下CO2的平衡转化率为25％ D. 升温后，该反应的平衡常数增大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：由题干信息可知，根据三段式分析： 　　　　　CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g） 起始量/mol　2　　　 4　　　　 0　　　 0 转化量/mol　1　　　 1　　　　 2　　　 2 平衡量/mol　1　　　 3　　　 　2　　　 2 0～10 min，v（CH4）＝ ＝ ＝ ＝0.05 mol·L－1·min－1，A错误； 若继续往平衡体系中充入CH4，增大CH4的浓度，化学平衡正向移动，导致CO2 的转化率上升，而CH4的转化率下降，B错误；该温度下CO2的平衡转化率为 ×100％＝25％，C正确；由题干信息可知，该反应的正反应是一个放热反 应，故升温后化学平衡逆向移动，则该反应的平衡常数减小，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11. 在PdCl-CuCl作催化剂和适宜的温度条件下，O2可将HCl氧化为Cl2，反应 的热化学方程式为4HCl（g）＋O2（g） 2Cl2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－ 115.6 kJ·mol－1。下列说法正确的是（　　） A. 该反应在任何温度下均能自发进行 B. 增大起始时 的值，可提高HCl的平衡转化率 C. 加入PdCl-CuCl作催化剂，能使反应速率增大、焓变减小 D. 反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：4HCl（g）＋O2（g） 2Cl2（g）＋2H2O（g）是气体体积减小的反 应，ΔS＜0，另外ΔH＝－115.6 kJ·mol－1＜0，ΔH－TΔS＜0时反应能够自发 进行，则该反应在低温下能自发进行，A错误；增大起始时 的值，相 当于增大O2的物质的量，平衡正向移动，可提高HCl的平衡转化率，B正确；加 入PdCl-CuCl作催化剂，可以降低反应的活化能，使反应速率增大，但不能改 变焓变，C错误；反应4HCl（g）＋O2（g） 2Cl2（g）＋2H2O（g）的ΔH＝ －115.6 kJ·mol－1＜0，为放热反应，则反应物所含化学键的键能之和小于生成 物所含化学键的键能之和，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12. 某小组为了探究影响NaHSO3溶液与KMnO4溶液在酸性条件下反应速率的 因素，设计的实验方案如表所示[所用试剂浓度：c（NaHSO3）＝0.2 mol·L－ 1、c（KMnO4）＝0.1 mol·L－1、c（H2SO4）＝0.6 mol·L－1]。混合溶液的体 积变化忽略不计，下列说法错误的是（　　） 实验编号 1 2 3 实验温度/K 298 298 303 V[NaHSO3（aq）]/mL 4 5 5 V[KMnO4（aq）]/mL 2 2 b V[H2SO4（aq）]/mL 2 2 2 V（H2O）/mL a 1 1 褪色时间/min 8 6 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 A. a＝2，b＝2 B. 该反应的离子方程式为5HS ＋2Mn ＋H＋ 5S ＋2Mn2＋＋3H2O C. 实验1中KMnO4的反应速率为0.001 25 mol·L－1·min－1 D. 实验2和3探究的是温度对反应速率的影响 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：根据表格中数据可知，实验1和2探究的是亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响，则其他因素是相同的，故4＋2＋2＋a＝5＋2＋2＋1，解得a＝2，实验2和3探究的是温度对反应速率的影响，则5＋b＋2＋1＝5＋2＋2＋1，解得b＝2，A、D正确；该反应中锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，硫元素化合价由＋4价升高到＋6价，根据得失电子守恒可知，5HS ＋2Mn ＋H＋ 5S ＋2Mn2＋＋3H2O，B正确；实验1中KMnO4的起始浓度为 ＝0.02 mol·L－1，反应速率为 ＝0.002 5 mol·L－1·min－1，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13. （2026·北京怀柔高二质检）我国在淀粉人工光合成方面取得突破性进展， 该方法先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有： ①CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH1＝－49.4 kJ·mol－1 ②CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g） ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1 其他条件不变时，在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如图所示。 注：CH3OH的选择性＝ ×100％ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 下列说法不正确的是（　　） A. CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）　ΔH＝－90.6 kJ·mol－1 B. 使用催化剂，能降低反应的活化能，增大活化分子百分数 C. 其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成CH3OH的方向进行 D. 220～240 ℃，升高温度，对反应②速率的影响比对反应①小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：根据盖斯定律，由①－②得CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）　 ΔH＝（－49.4－41.2）kJ·mol－1＝－90.6 kJ·mol－1，故A正确；使用催化剂能 降低反应的活化能，增大活化分子百分数，加快反应速率，故B正确；反应① 是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，即向生成CH3OH的方向移 动，故C正确；220～240 ℃，升高温度，二氧化碳的转化率增大，但甲醇的选 择性下降，说明升高温度对反应②速率的影响比对反应①大，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14. CH3CH2CH3的溴化、氯化反应过程及产物选择性如图所示。下列说法正确 的是（　　） A. CH3CH2CH2·比（CH3）2CH·稳定 B. 使用合适的催化剂能够降低氯化、溴化反应的ΔH C. 升高温度，氯化、溴化反应的CH3CH2CH3平衡转化率都增大 D. 以CH3CH2CH3为原料合成2-丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：能量越低，物质越稳定，根据图像可知，CH3CH2CH2·比（CH3）2CH·能量高，即（CH3）2CH·比CH3CH2CH2·稳定，故A错误；ΔH只与体系中始态和终态有关，因此使用催化剂可以降低活化能，ΔH保持不变，故B错误；根据溴化反应过程图像可知，该反应为吸热反应，升高温度，可促进平衡向正反应方向移动，CH3CH2CH3的平衡转化率增大，根据氯化反应过程图像可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，CH3CH2CH3的平衡转化率降低，故C错误；根据图像可知，溴化反应时（CH3）2CH·选择性为95％，相对较大，即最终2-丙醇的产量较多，故以CH3CH2CH3为原料合成2-丙醇时，应该选用溴化反应，然后再水解，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15. （14分）在密闭容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应：N2 （g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＜0。 （1）当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是 ；N2和H2的转化率之比 是 。（共4分） 解析：对于反应：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＜0，在密闭容器 中，开始时n（N2）∶n（H2）＝2∶6＝1∶3，反应时消耗n（N2）∶n （H2）＝1∶3，故平衡时n（N2）∶n（H2）＝1∶3，所以当反应达到平衡 时，c（N2）∶c（H2）＝1∶3，N2和H2的转化率之比为1∶1。 1∶3 1∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2）升高平衡体系的温度（保持容积不变），混合气体的平均相对分子质 量 ，密度 。（填“增大”“减小”或“不变”）（共4分） 解析：升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大，总质量不 变，故平均相对分子质量减小，由ρ＝ 知，密度不变。 减小 不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将 （填“正 向”“逆向”或“不”）移动。（2分） 解析：达到平衡后，保持压强不变，充入氩气，使容器容积增大，浓度减小， 相当于减小压强，使平衡逆向移动。 逆向 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将 ⁠ （填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）。达到新平衡 后，容器内温度 （填“大于”“小于”或“等于”）原来的2倍。（共 4分） 解析：恒容时升高温度至原来的2倍，根据勒夏特列原理，平衡向吸热反应的方 向移动，即向左移动，达到新平衡后，容器内的温度大于原来的温度，小于原 来温度的2倍。 向 左移动 小于 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16. （14分）在一定容积的密闭容器中，进行化学反应CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如表： T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 （1）该反应的化学平衡常数表达式K＝ 。（2分） 解析：反应的化学平衡常数表达式K＝ 。 ​ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2）该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应，判断依据为 ⁠ 。（共5分） 解析：该反应为吸热反应，判断依据为随着温度的升高，K值增大。 吸热 随着温 度的升高，K值增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c（CO2）· c（H2） 5c （CO）· c（H2O），试判断此时的温度为 。（2分） 解析：某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c（CO2）·c（H2）＝ 5c（CO）·c（H2O），可得K＝ ＝ ＝0.6，判断此时的温度为700 ℃。 700 ℃ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （4）若1 200 ℃时，在某时刻体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，则此时上述反应进行的方向 为 （填“正反应方向”“逆反应方向”或“处于平衡状 态”），判断依据为 。（共5分） 解析：若1 200 ℃时，在某时刻体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，浓度商Q＝ ＝4＞K，则此时 反应进行的方向为逆反应方向。 逆反应方向 Q＝ ＝4＞K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17. （15分）研究CO2与CH4的反应对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重 大意义。 CO2与CH4发生反应Ⅰ：CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g）　ΔH1＝ ＋234.0 kJ·mol－1； 在反应过程中还发生反应Ⅱ：H2（g）＋CO2（g） H2O（g）＋CO（g）　 ΔH2。 （1）①反应Ⅰ的ΔS （填“＞”或“＜”）0。（1分） 解析：CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g）是气体体积增大的反应， ΔS＞0。 ＞ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ②已知部分化学键的键能数据如下： 化学键 H—O H—H C O C≡O 键能/（kJ·mol－ 1） 413 436 803 1 076 则ΔH2＝ kJ·mol－1。（2分） 解析：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，则H2（g）＋CO2（g） H2O （g）＋CO（g）的 ΔH2＝（436＋2×803－2×413－1 076）kJ·mol－1＝＋140 kJ·mol－1。 ＋140 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2）在刚性密闭容器中充入一定量的CO2与CH4，下列能判断反应Ⅰ达到平衡状 态的是 （填字母）。（2分） A. 在绝热容器中，温度保持不变 B. 恒温时，混合气体的密度保持不变 C. 恒温时，混合气体中CO2与CH4的物质的量浓度相等 D. 恒温时，H2（g）和H2O（g）的物质的量之和保持不变 AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：反应过程中伴随能量的变化，绝热容器中，温度是变量，温度保持不 变，则平衡不再移动，反应达到平衡，A选；容器容积和气体质量始终不变， 则混合气体的密度始终不变，因此，恒温时混合气体的密度始终不变不能说明 反应已达平衡，B不选；恒温时，混合气体中CO2与CH4的物质的量浓度相等， 不能说明正、逆反应速率相等，不能判断反应达到平衡，C不选；根据氢原子 守恒，恒温时，H2（g）和H2O（g）的物质的量之和等于反应Ⅰ生成的氢气的 量，其保持不变，说明反应达到平衡，D选。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （3）将CH4与CO2按物质的量之比1∶1投料时，CH4和CO2的平衡转化率随温 度变化的关系如图所示。 ①923 K时，CO2的平衡转化率大于CH4的原因是 ⁠ 。（2分） 解析：CH4与CO2按物质的量之比1∶1投料，只发生反应Ⅰ时二者转化率相等， 但CO2还发生反应Ⅱ，CO2的平衡转化率大于CH4。 只发生反应Ⅰ时二者的转化率 相同，但CO2还发生反应Ⅱ，导致CO2的转化率增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ②923 K时，反应Ⅱ的化学平衡常数K＝ （计算结果保留小数点后两 位）。（2分） 解析：反应Ⅰ，设起始时充入浓度均为1 mol·L－1的CH4与CO2，列三段式有： 　　　　 CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g） 起始/（mol·L－1） 1　　　 1　　　　　 0　　　 0 转化/（mol·L－1） 0.6 0.6 1.2 1.2 平衡/（mol·L－1） 0.4 0.4 1.2 1.2 0.39 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 两个反应共转化c（CO2）＝1 mol·L－1×70％＝0.7 mol·L－1，则反应Ⅱ中Δc （CO2）＝0.7 mol·L－1－0.6 mol·L－1＝0.1 mol·L－1，列三段式有： 　　　 　 CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g） 起始/（mol·L－1）0.4　　 1.2　　　1.2　　　 0 转化/（mol·L－1） 0.1 0.1 0.1 0.1 平衡/（mol·L－1） 0.3 1.1 1.3 0.1 反应Ⅱ的化学平衡常数K＝ ≈0.39。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ③923 K时， 投入CH4与CO2的物质的量均为1 mol，此时体系内吸收的总热量 为 kJ。（2分） 解析：923 K时， 投入CH4与CO2的物质的量均为1 mol，由以上分析可知，反 应Ⅰ中CO2的转化量为0.6 mol，反应Ⅱ中CO2的转化量为0.1 mol，由热化学方程 式可知，体系内吸收的总热量为234.0 kJ·mol－1×0.6 mol＋140 kJ·mol－1×0.1 mol＝154.4 kJ。 154.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （4）以表面覆盖Cu2Al2O4的二氧化钛为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成 乙酸。 ①为了提高该反应中CH4的平衡转化率，可以采取的措施是 ⁠ （任写一种）。（2分） 解析：该反应为气体分子数减小的反应，增大CO2浓度、增大压强等都可以促 使平衡正向移动，提高该反应中CH4的平衡转化率。 增大CO2浓度 （或增大压强等） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ②催化剂在该反应中的作用是 （填字母）。（2分） A. 降低反应的活化能 B. 降低反应的焓变 C. 改变反应的历程 D. 增大反应的平衡常数K 解析：催化剂通过改变反应的历程，降低反应的活化能从而加快反应的速率， 但是不改变反应的焓变和平衡常数，故选AC。 AC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18. （15分）（2026·广东广州高二质检）合成氨是人类科学技术上的一项重大 突破，一种工业合成氨的简易流程图如下： （1）关于合成氨工艺，下列理解不正确的是 （填字母）。（2分） A. 液化氨气并不断将液氨分离，H2、N2循环使用以提高原料利用率 B. 步骤Ⅲ控制温度（773 K）远高于室温，是为了保证尽可能快的反应速率 C. 当温度、压强一定时，使用铁触媒作催化剂有利于提高其平衡转化率 D. 原料气N2和H2须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：液化氨气并分离出液氨，可使平衡正向移动，氢气和氮气循环使用能避 免原料浪费，从而提高原料利用率，A正确；温度越高反应速率越快，工业选 择773 K（500 ℃），主要是因为铁触媒（催化剂）的活性温度在500 ℃左右， 此时能够达到最快的反应速率，由于合成氨反应放热，温度过高，抑制反应进 行，氨气产率下降，且催化剂活性下降，因此步骤Ⅲ控制温度是为了保证尽可 能快的反应速率，B正确；催化剂仅能改变反应速率，不影响化学平衡，因此 无法提高平衡转化率，C错误；原料气氮气和氢气中的杂质会导致催化剂中 毒，还可能引发安全事故，因此需净化处理，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （2）773 K时，步骤Ⅲ合成氨反应历程中各基元反应的能量变化如图所示（吸 附在催化剂上的物质用“*”表示）。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ①步骤Ⅲ的热化学方程式为 ⁠ ⁠； 图中决速步骤反应的活化能Ea＝ kJ·mol－1。（共3分） 解析：步骤Ⅲ为氮气和氢气合成氨，如题图所示，生成1 mol氨气放出热量为46 kJ，则热化学方程式为N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－92 kJ·mol－ 1；决速步骤是活化能最大的一步，如题图所示，经过TS1步骤的活化能最大， Ea＝（17＋45） kJ·mol－1＝62 kJ·mol－1。 N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－92 kJ·mol－1 62 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ②已知相关的化学键键能数据如下，则N—H键能为 kJ·mol－1。（2分） 化学键 H—H N≡N E/（kJ·mol－1） 436 946 解析：根据N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－92 kJ·mol－1，ΔH＝反 应物键能总和－产物键能总和＝946 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－6×E（N— H）＝－92 kJ·mol－1，解得E（N—H）＝391 kJ·mol－1。 391 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ③恒温恒容条件下，下列说法不能说明该反应已达到平衡状态的是 （填 字母）。（2分） A. 容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 B. 容器内的压强保持不变 C. 2v正（NH3）＝3v逆（H2） D. 单位时间内每断裂3 mol H—H的同时断裂3 mol N—H CD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：根据 ＝ ，反应分子总物质的量改变，则反应中平均摩尔质量改 变，因此平均摩尔质量保持不变时可说明已达到平衡状态，A不符合题意；反 应前后气体分子数改变，反应中压强发生变化，压强不变可说明已达到平衡状 态，B不符合题意；2v正（NH3）＝3v逆（H2），速率之比不等于化学计量数之 比，不能说明达到平衡状态，C符合题意；单位时间内每断裂3 mol H—H的同 时断裂3 mol N—H，正、逆反应速率不相等，不能说明达到平衡状态，D符合 题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （3）在一定条件下，向容积固定为2 L的反应容器中投入2 mol N2和一定量H2 在不同温度下反应，平衡时NH3的体积分数随起始时H2用量的变化如图所示， 则T1、T2中温度较高的是 ，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2 转化率最高的点是 ，已知到达b点（6，50％）所需时间为10 min，则到达 b点时生成NH3的平均反应速率为 ，T1温度时该反应的化 学平衡常数K为 。（共6分） T2 c mol·L－1·min－1 ​ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析：如题图所示，当投入氢气的量确定时，温度由T1改变到T2，氨气的体积 分数下降，即平衡逆向移动，由于合成氨是放热反应，则T1＜T2；相同温度 下，增加氢气的浓度，平衡正向移动，氮气转化率增大，则a、b、c三点所处的 平衡状态中，反应物N2转化率最高的点是c；由b点（6，50％）知，初始氮气和氢气的物质的量分别为2 mol和6 mol，假设氮气消耗x mol，则平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分别为（2－x）mol、（6－3x）mol和2x mol，则 ×100％＝ ×100％＝50％，x＝ ，则到达b点时生成NH3的平均反应速率为 ＝ mol·L－1·min－1，则T1温度时该反应的化学平衡常数K＝ ＝ ＝ 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 $