2026-2027年高二年级同步教学单元测试卷（B卷）选择性必修一《第二章化学反应速率与化学平衡》及答案

2026-2027年高二年级同步教学单元测试卷（B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：0.60 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．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是 A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 B．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大 C．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间 D．在化学工业中，选用催化剂可以降低反应热 2．一定条件下，在2 L密闭容器中发生反应：，测得5 min内，A的物质的量减小了5 mol，则5 min内该反应的化学反应速率错误的是 A． B． C． D． 3．在容积不变的密闭容器中，与反应生成，其化学反应速率分别用、、表示。已知：、，则该反应可表示为 A． B． C． D． 4．已知① ；② ；③ 。下列说法正确的是 A．升温，①的K增大，②③的K减小 B．升温，三个反应的K都增大 C．K越大，反应速率越快 D．增大压强，三个反应的K都增大 5．对于有气体参加的化学反应来说，下列说法不正确的是 A．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 B．压缩容器容积，增大压强，活化分子百分数不变，化学反应速率增大 C．使用催化剂，降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 D．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 6．下列操作与平衡移动原理无关的是 A．工业合成氨采用400-500℃ B．工业上催化氧化制备，空气适当过量 C．用饱和食盐水除去氯气中的少量HCl气体 D．工业上以CO和为原料合成，及时分离产物 7．下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图象，其中图象和结论表达均正确的是 2X(g)Y(g) 2X(g)+3Y(g)3Z(g) ΔH＜0 A．由图可知，正反应ΔH<0，M点正反应速率小于N点逆反应速率 B．已知压强p4>p3，则图中y轴可以表示Y的百分含量 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) C．上图是不同投料比时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线，则x1< x2 D．图中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化，已知A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率，则压强最大的是A点 A．A B．B C．C D．D 8．下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是 A．测定锌与稀硫酸反应的速率 B．探究温度对反应速率的影响 C． 验证FeCl3对H2O2分解的催化作用 D．探究温度对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 9．已知 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂“中毒” B．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 C．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 D．工业合成氨反应△H<0，该反应能在低温自发进行 10．在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 11．某温度下，在一密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ① ② 下列叙述错误的是 A．恒容加入适量Z，反应①和反应②的平衡均不移动 B．恒容降温时反应②的平衡一定逆向移动 C．恒温恒压下，达平衡后充入一定量Ar，反应②的平衡不发生移动 D．恒容通入Y，一段时间后M的浓度增大 12．CO用于处理大气污染物N2O，反应历程中能量变化如图所示(IM表示中间产物，TS表示过渡态)。下列说法不正确的是 A．为中间产物 B．稳定性： C．反应①为吸热反应，反应②为放热反应 D．该反应决速步骤需要吸收的能量为108.22 kJ·mol-1 13．下列事实能用勒夏特列（平衡移动）原理解释的是 A．黄绿色的氯水光照后颜色变浅 B．硫酸工业中的重要反应，工业上常加入做催化剂 C．密闭容器中发生反应，平衡后增大压强气体颜色变深 D．合成氨反应 ，工业上采用高温条件更有利于合成氨 14．下列说法正确的是 A．已知反应，向溶液中滴加溶液，溶液变成橙色 B．已知反应，一容积可变的密闭装置中装有和的混合气体，若改变外界某一条件后气体颜色加深，说明平衡一定发生了逆向移动 C．反应，平衡后加入铁粉溶液颜色变深 D．已知反应 ，取一定浓度的溶液，升高温度，溶液变为黄绿色 15．两种酸式碳酸盐的分解反应如下（已知：为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压总压气体的物质的量分数）。某温度平衡时总压强分别为和。 反应1： 反应2： 该温度下，刚性密闭容器中放入和固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．平衡后总压强为 B．缩小体积，平衡后总压强不变 C．反应2的平衡常数为 D．通入，再次平衡后的分压增大 第II卷（非选择题 共55分） 16．（12分）我国力争在2060年前实现“碳中和”，综合利用CO2具有重要的意义。30MPa、200℃条件下，CO2与H2反应可制得气态甲醇(CH3OH)，其反应方程式为：CO2+3H2⇌CH3OH+H2O(g)。 (1)已知生成32 g CH3OH放出热量49 kJ，该反应的热化学方程式为_______。 (2)在该反应中，表示该反应速率最快的是：_______。 A．v(CO2)=30 mol∙L-1∙min-1 B．v(CH3OH)=0.3 mol∙L-1∙s-1 C．v(H2)=0.8 mol∙L-1∙s-1 D．v(H2O)=0.6 mol∙L-1∙s-1 (3)往一容积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，一定温度下发生上述反应，下列能判断达到化学平衡状态时的是_______。 A．容器内气体压强不再发生改变 B．正、逆反应速率相等且均为零 C．气体密度不再发生改变 D．V正(CO2)=3v逆(H2) (4)在实际生产中，测得合成塔中H2及H2O(g)的物质的量随时间变化如图所示，则图中代表H2的曲线是_______(填“X”或“Y”)。 (5)在一定温度下，将2 mol CO2与6 mol H2气体混合于2 L密闭容器中制甲醇，2 min末生成0.8 mol H2O(g)，则： ①用单位时间内CO2浓度的减小来表示2 min内该反应的平均速率为_______； ②2 min末容器中H2的物质的量浓度为_______。 17．（14分）氮元素是一种重要元素，其单质及化合物在化工、生产等领域应用非常广泛。请回答下列问题： (1)氮元素的常见单质有、、，三种分子中的每个氮原子均为8电子稳定结构，则的结构简式为___________。 (2)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率，反应历程如下： 第一步：(快反应) 第二步：(慢反应) 第三步：(快反应) 实验表明：含碘时分解速率方程(k为速率常数)。下列表述正确的是___________。 A．升高温度，第一步反应向右进行的程度变大 B．第二步反应的活化能比第三步反应的小 C．IO为反应的催化剂 D．分解反应的速率与是否含碘蒸气有关 (3)为探究温度及不同催化剂对反应  的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其他初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率(对应温度400℃)v(正)___________v(逆)(填“>”“<”或“=”)，温度升高后，两种催化剂条件下NO转化率均明显降低，原因可能是___________。 (4)催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。 某研究小组将、和一定量的充入2L密闭容器中，在催化剂表面发生反应  ，NO的转化率随温度变化的情况如图所示。 在15min内将温度从420℃升高到580℃，此时间段内NO的平均反应速率为___________。 (5)已知的反应历程分两步： 第一步：(快速平衡) 第二步：(慢反应) ①用表示的速率方程为；用表示的速率方程为，与分别表示速率常数，则___________。 ②下列关于反应的说法正确的是___________(填字母)。 A．增大压强，反应速率常数一定增大 B．第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能 C．反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和 18．（15分）甲、乙两个实验小组利用酸性溶液与溶液反应研究影响反应速率的因素。（已知：为二元弱酸。）设计实验方案如下： 甲组：通过测定单位时间内生成气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验，实验装置如图。 (1)仪器A的名称：_________，完成该实验还需要_________（填仪器名称）。 (2)写出酸性溶液与溶液反应的离子方程式：_________。 乙组：通过测定溶液褪色所需时间来比较化学反应速率。进行如下实验： 实验序号 实验温度/K 溶液（含硫酸） 溶液 溶液褪至无色所需时间/s A 293 2 0.02 5 0.1 5 B 2 0.02 4 0.1 8 C 313 2 0.02 0.1 6 (3)为探究浓度、温度两个变量对化学反应速率的影响，上表是按照控制单一变量的方案设计的，其中_________；_________； (4)利用实验B中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率为_________。 (5)在实验中发现开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后溶液突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做A组实验，测定褪色过程中不同时间溶液的温度，结果如表所示。 时间/s 0 5 10 15 20 25 30 温度 25 26 26 26 26.5 27 27 ①结合实验目的与表中数据：温度_________（填“是”或“不是”）反应速率突然加快的原因。 ②从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是_________的影响。 ③若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是_________（填标号）。 a．     b．     c．     d． 19．（14分）CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存）是我国落实“双碳”战略的关键前沿技术，可将捕集的资源化转化为合成气、烯烃等高附加值化工产品；与此同时，硫酸工业革新、工业含硫烟气净化，也离不开反应热力学与动力学理论指导。结合催化领域科研成果，回答下列问题： (1)甲烷-二氧化碳干重整是CCUS技术中制备合成气的重要途径，发生反应： 。 已知时，反应能自发进行。 ①该反应的___________。（填“>”或“<”） ②若让该反应能自发进行，你认为应选择__________。（填“高温”、“低温”或“任何温度”）该反应的平衡常数表达式_______________。 (2)我国科学家研发双催化剂协同CCUS工艺，将捕集得到的转化为基础化工原料乙烯；先利用催化剂将转化为（*表示吸附态）和，再经过一系列的反应形成，该过程能量与反应进程的关系如图所示。 ①该反应进程中，稳定性最强的含碳中间体是_______________。 ②CO的自由能__________（填“大于”或“小于”）吸附态的自由能。 (3)钒基催化剂是硫酸工业升级、工业含硫烟气资源化处理的核心催化材料，发生核心反应： ①当投料比一定，分别在、和压强下，平衡转化率随温度的变化如图1所示。该反应的___________（填“>”或“<”），在、时的平衡转化率=__________。 ②俄国科学家I.K.波列斯科夫在实验的基础上得出在某种钒催化剂作用下，发生反应：，生成的净速率方程： （、分别为正逆反应的速率常数，二者均随温度的升高而增大）。 催化氧化反应的平衡常数__________（用含、的代数式表示）。 ③投料比一定，当控制的转化率不变时，生成的净速率随温度变化如图2所示，而非单调增大。结合上述速率方程分析其原因为_______________________________________________________。 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（B卷）全解全析 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：0.60 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．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是 A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 B．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大 C．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间 D．在化学工业中，选用催化剂可以降低反应热 【答案】C 【详解】A．低温冷藏仅能减慢食品腐败相关反应的速率，无法阻止反应发生，不能让肉类永远不腐败变质，A错误； B．夏天温度明显高于冬天，温度升高会加快面粉发酵的反应速率，故夏天发酵速率远快于冬天，二者相差较大，B错误； C．还原性铁粉可消耗包装中的，减缓茶叶氧化变质的速率，能显著延长茶叶储存时间，C正确； D．催化剂只能降低反应的活化能，不改变反应热，D错误； 故答案选C。 2．一定条件下，在2 L密闭容器中发生反应：，测得5 min内，A的物质的量减小了5 mol，则5 min内该反应的化学反应速率错误的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．根据反应速率计算公式，，A正确； B．同一反应中不同物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，，B正确； C．根据反应速率与计量数的关系，，C错误； D．根据反应速率与计量数的关系，，D正确； 故选C。 3．在容积不变的密闭容器中，与反应生成，其化学反应速率分别用、、表示。已知：、，则该反应可表示为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．同一化学反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，由题干已知推导得，对应反应式为，A正确； B．该选项对应的反应速率比为，即，与题干的条件不符，B错误； C．该选项对应的反应速率比为，与题干的条件不符，C错误； D．该选项对应的反应速率比为，即，与题干的条件不符，D错误； 故选A。 4．已知① ；② ；③ 。下列说法正确的是 A．升温，①的K增大，②③的K减小 B．升温，三个反应的K都增大 C．K越大，反应速率越快 D．增大压强，三个反应的K都增大 【答案】A 【详解】A．对于吸热反应（），升温平衡正向移动，生成物浓度增大、反应物浓度减小，平衡常数增大；反应①为吸热反应，升温增大；对于放热反应（），升温平衡逆向移动，生成物浓度减小、反应物浓度增大，平衡常数减小；反应②③均为放热反应，升温二者的都减小，A正确； B．由A解析可得①的增大，②③的减小，B错误； C．是反应进行程度的量度，代表反应的限度，和反应速率没有必然联系，比如某些反应的平衡常数很大，但活化能极高，反应速率极慢，C错误； D．平衡常数只受温度影响，压强改变不会改变平衡常数的数值，D错误； 故选A。 5．对于有气体参加的化学反应来说，下列说法不正确的是 A．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 B．压缩容器容积，增大压强，活化分子百分数不变，化学反应速率增大 C．使用催化剂，降低反应所需的活化能，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 D．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大 【答案】D 【详解】A．升高温度会提高分子平均能量，更多普通分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞频率升高，化学反应速率增大，A正确； B．压缩容器容积增大压强，本质是增大气体反应物浓度，单位体积内活化分子数目增多，但活化分子百分数不变，有效碰撞频率升高，化学反应速率增大，B正确； C．使用催化剂可降低反应所需活化能，大量普通分子无需达到原活化能即可成为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞频率升高，化学反应速率增大，C正确； D．增大反应物浓度时，仅单位体积内总分子数和活化分子数同步增多，活化分子百分数不变（只有温度、催化剂能改变活化分子百分数），D错误； 故选D。 6．下列操作与平衡移动原理无关的是 A．工业合成氨采用400-500℃ B．工业上催化氧化制备，空气适当过量 C．用饱和食盐水除去氯气中的少量HCl气体 D．工业上以CO和为原料合成，及时分离产物 【答案】A 【详解】A．合成氨的正反应为放热反应，降低温度才有利于平衡正向移动，采用400~500℃是为了保证催化剂活性、提高反应速率，与平衡移动原理无关，A符合题意； B．催化氧化的反应为，空气适当过量可增大浓度，使平衡正向移动，提高转化率，与平衡移动原理有关，B不符合题意； C．与水存在平衡，饱和食盐水中浓度高，使平衡逆向移动，降低的溶解度，与平衡移动原理有关，C不符合题意； D．合成甲醇的反应为，及时分离产物可降低生成物浓度，使平衡正向移动，提高原料利用率，与平衡移动原理有关，D不符合题意； 故选A。 7．下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图象，其中图象和结论表达均正确的是 2X(g)Y(g) 2X(g)+3Y(g)3Z(g) ΔH＜0 A．由图可知，正反应ΔH<0，M点正反应速率小于N点逆反应速率 B．已知压强p4>p3，则图中y轴可以表示Y的百分含量 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) C．上图是不同投料比时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线，则x1< x2 D．图中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化，已知A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率，则压强最大的是A点 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．温度越高反应速率越快，先达到平衡，故，平衡时下更高，说明升高温度平衡逆向移动，正反应，反应温度越高，反应速率越快，M点为下的平衡状态，正逆反应速率相等，W点为下的平衡状态，正逆反应速率相等，则M点正反应速率大于W点的逆反应速率，条件下，从反应物开始形成平衡时，正反应速率减小，逆反应速率增大，则W点的逆反应速率大于N点的逆反应速率，所以M点的正反应速率大于N点逆反应速率，A错误； B．该反应，升高温度平衡逆向移动，的百分含量应随温度升高而增大，但图像中随温度升高而减小，与规律矛盾，B错误； C．，相同温度下，越小说明相对含量越高，平衡转化率越高，时对应转化率更高，故，C正确； D．该反应为气体分子数减小的反应，相同温度下压强越大平衡转化率越高，相同转化率下温度越高所需压强越大，对比三点可知点压强最大，D错误； 故选C。 8．下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是 A．测定锌与稀硫酸反应的速率 B．探究温度对反应速率的影响 C． 验证FeCl3对H2O2分解的催化作用 D．探究温度对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．装置中长颈漏斗下端未浸入液面以下，反应生成的会从长颈漏斗逸出，无法准确测定生成气体的体积，不能测定锌与稀硫酸的反应速率，A错误； B．探究温度对反应速率的影响需控制反应物浓度等其他无关变量相同，该实验两组反应物的、浓度均不同，存在温度、浓度两个变量，无法探究温度对反应速率的影响，B错误； C．验证对分解的催化作用需控制温度等其他无关变量相同，该实验两组实验的温度、是否加入催化剂均不同，存在两个变量，无法验证的催化作用，C错误； D．反应的，仅温度为变量，热水中平衡逆向移动，浓度增大，气体颜色加深，冷水中平衡正向移动，浓度减小，气体颜色变浅，可探究温度对化学平衡的影响，D正确； 故选D。 9．已知 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂“中毒” B．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 C．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 D．工业合成氨反应△H<0，该反应能在低温自发进行 【答案】B 【分析】氮气和氢气经步骤①干燥净化除去杂质，再经过加压催化制取氨气，经步骤④将氨气液化分离出来可提高转化率，剩余氮气和氢气循环使用既可提高原料利用率也可以增大反应物浓度，提高反应速率。 【详解】A．步骤①中“净化”可除去原料气中的杂质，避免杂质使后续反应的催化剂失去活性（即催化剂中毒），A正确； B．步骤③使用催化剂只能加快反应速率，不改变平衡状态，无法提高平衡转化率，且合成氨反应为放热反应， 的高温条件会使平衡逆向移动，降低原料平衡转化率；仅步骤④液化分离出使平衡正向移动、步骤⑤未反应的和循环利用，可提高原料平衡转化率，故并非步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率，B错误； C．合成氨反应为气体分子数减小的反应，加压可使平衡正向移动，提高原料转化率，同时加压可增大反应物浓度，加快反应速率，C正确； D．反应自发进行的判据为，该反应，且反应后气体分子数减少，故，低温下的数值较小，可满足，反应能自发进行，D正确； 故选B。 10．在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、C为固体，固体浓度为常数，不能用固体的浓度变化表示反应速率；B为气体，，先统一单位，，根据反应速率之比等于化学计量数之比，对应，小于B选项的速率，故选B。 11．某温度下，在一密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ① ② 下列叙述错误的是 A．恒容加入适量Z，反应①和反应②的平衡均不移动 B．恒容降温时反应②的平衡一定逆向移动 C．恒温恒压下，达平衡后充入一定量Ar，反应②的平衡不发生移动 D．恒容通入Y，一段时间后M的浓度增大 【答案】C 【详解】 A．Z为固体，增加固体的量不会改变反应①的平衡状态，且Z不参与反应②，因此两个反应的平衡均不移动，A正确； B．反应②的，属于吸热反应，降低温度时平衡向放热的逆向移动，B正确； C．恒温恒压下充入Ar，容器体积增大，各气态物质分压减小，反应①气态反应物计量数之和大于气态生成物，平衡逆向移动，导致共同生成物Q的浓度减小；反应②中Q为生成物，Q浓度减小会使反应②平衡正向移动，因此反应②的平衡发生移动，C错误； D．恒容通入Y，反应①的反应物浓度增大，平衡正向移动，Q的浓度增大，使反应②平衡逆向移动，M的浓度增大，D正确； 故选C。 12．CO用于处理大气污染物N2O，反应历程中能量变化如图所示(IM表示中间产物，TS表示过渡态)。下列说法不正确的是 A．为中间产物 B．稳定性： C．反应①为吸热反应，反应②为放热反应 D．该反应决速步骤需要吸收的能量为108.22 kJ·mol-1 【答案】D 【分析】根据图像可知，反应物为，产物为，据此分析： 【详解】A．是反应①的生成物，同时是反应②的反应物，属于中间产物，A正确； B．物质能量越低越稳定，四种中间产物的相对能量大小为，故稳定性，B正确； C．反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，反应①的，为吸热反应；反应②的，为放热反应，C正确； D．能垒为过渡态与前一个中间产物的能量差，该历程最大能垒为，即决速步骤需要吸收的能量为，D错误； 故答案选D。 13．下列事实能用勒夏特列（平衡移动）原理解释的是 A．黄绿色的氯水光照后颜色变浅 B．硫酸工业中的重要反应，工业上常加入做催化剂 C．密闭容器中发生反应，平衡后增大压强气体颜色变深 D．合成氨反应 ，工业上采用高温条件更有利于合成氨 【答案】A 【详解】A．氯水中存在平衡，光照时分解导致其浓度降低，平衡正向移动，浓度减小，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，A正确； B．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，加入做催化剂不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．反应反应前后气体分子数相等，增大压强平衡不移动，气体颜色变深是因为体积减小导致浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，C错误； D．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于生成，工业上采用高温是为了提高反应速率、保证催化剂活性，不能用勒夏特列原理解释，D错误； 故答案选A。 14．下列说法正确的是 A．已知反应，向溶液中滴加溶液，溶液变成橙色 B．已知反应，一容积可变的密闭装置中装有和的混合气体，若改变外界某一条件后气体颜色加深，说明平衡一定发生了逆向移动 C．反应，平衡后加入铁粉溶液颜色变深 D．已知反应 ，取一定浓度的溶液，升高温度，溶液变为黄绿色 【答案】D 【详解】A．向溶液中滴加溶液时，与反应使浓度降低，平衡正向移动，黄色的浓度增大，溶液变黄而非橙色，A错误； B．若压缩容器容积，浓度瞬间增大，气体颜色加深，该反应气体分子数减小，压缩容积时平衡正向移动，因此颜色加深不一定是平衡逆向移动，B错误； C．加入铁粉会发生反应，浓度降低，平衡逆向移动，红色的浓度减小，溶液颜色变浅，C错误； D．该反应，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，蓝色的转化为黄色的，二者混合后溶液呈黄绿色，D正确； 故答案选D。 15．两种酸式碳酸盐的分解反应如下（已知：为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压总压气体的物质的量分数）。某温度平衡时总压强分别为和。 反应1： 反应2： 该温度下，刚性密闭容器中放入和固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．平衡后总压强为 B．缩小体积，平衡后总压强不变 C．反应2的平衡常数为 D．通入，再次平衡后的分压增大 【答案】D 【详解】A．反应1：单独平衡时总压，三种气体分压相等，，； 反应2：，单独平衡使总压，，，； 容器中同时存在三种固体，两个平衡共存，温度不变，不变，由，得，代入：，总压强为，A正确； B．温度不变时、均为定值，故各气体分压不变，缩小体积再次平衡后总压强不变，B正确； C．反应2单独平衡时，平衡常数，C正确； D．温度不变，、均不变，平衡时为定值，通入再次平衡后分压不变，D错误； 故答案选D。 第II卷（非选择题 共55分） 16．（12分）我国力争在2060年前实现“碳中和”，综合利用CO2具有重要的意义。30MPa、200℃条件下，CO2与H2反应可制得气态甲醇(CH3OH)，其反应方程式为：CO2+3H2⇌CH3OH+H2O(g)。 (1)已知生成32 g CH3OH放出热量49 kJ，该反应的热化学方程式为_______。 (2)在该反应中，表示该反应速率最快的是：_______。 A．v(CO2)=30 mol∙L-1∙min-1 B．v(CH3OH)=0.3 mol∙L-1∙s-1 C．v(H2)=0.8 mol∙L-1∙s-1 D．v(H2O)=0.6 mol∙L-1∙s-1 (3)往一容积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，一定温度下发生上述反应，下列能判断达到化学平衡状态时的是_______。 A．容器内气体压强不再发生改变 B．正、逆反应速率相等且均为零 C．气体密度不再发生改变 D．V正(CO2)=3v逆(H2) (4)在实际生产中，测得合成塔中H2及H2O(g)的物质的量随时间变化如图所示，则图中代表H2的曲线是_______(填“X”或“Y”)。 (5)在一定温度下，将2 mol CO2与6 mol H2气体混合于2 L密闭容器中制甲醇，2 min末生成0.8 mol H2O(g)，则： ①用单位时间内CO2浓度的减小来表示2 min内该反应的平均速率为_______； ②2 min末容器中H2的物质的量浓度为_______。 【答案】(1)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  △H=-49 kJ/mol (2)D (3)A (4)Y (5) 0.2 mol/(L·min) 1.8 mol/L 【详解】（1）反应产生32 g CH3OH的物质的量是1 mol；在反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  中，每产生1 mol CH3OH放出热量是49 kJ，由于反应在30 MPa、200°C条件下进行，反应混合物都是气体，则该反应的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  △H=-49 kJ/mol； （2）根据物质反应速率比等于化学方程式中化学计量数的比，不妨都转化为用CO2浓度表示的反应速率，而且速率单位相同，然后再进行比较大小。 A．v(CO2)=30 mol·L-1·min-1=0.5 mol·L-1·s-1； B．v(CH3OH)=0.3 mol·L-1·s-1，则v(CO2)=v(CH3OH)=0.3 mol·L-1·s-1； C．v(H2)=0.8 mol·L-1·s-1，则v(CO2)=v(H2)≈0.27 mol·L-1·s-1； D．v(H2O)=0.6 mol·L-1·s-1，则v(CO2)=v(H2O)=0.6 mol·L-1·s-1。 可见：表示的化学反应速率最快的是v(CO2)=0.6 mol·L-1·s-1，故合理选项是D； （3）A．该反应前后气体分子数不相同，且为恒容容器，则压强是变量，容器内气体压强不再发生改变，可以证明反应达到平衡，A正确； B．化学平衡是动态平衡，当达到平衡时，正、逆反应速率相等且均为零，B错误； C．该反应中，所有的反应物和产物都是气体，则总质量不变，且为恒容容器，则密度是恒定不变的，即气体密度不再发生改变不能证明反应达到平衡，C错误； D．达到平衡时，正、逆反应速率相等，即正、逆反应速率之比等于系数之比，而当V正(CO2)=3v逆(H2)时，正、逆反应速率之比不等于系数之比，即此时反应没有平衡，D错误； 故选A； （4）H2是反应物，随反应的进行其物质的量不断减少，而H2O是生成物，随着反应的进行，其物质的量不断增加，因此曲线X表示H2O，曲线Y表示H2；故答案是：Y； （5）①在一定温度下，将2 mol CO2与6 mol H2气体混合于2 L密闭容器中制甲醇，2 min末生成0.8 mol H2O(g)，则反应会同时消耗0.8 mol CO2气体，因此用CO2浓度变化表示的反应速率v(CO2)=； ②根据物质反应转化关系可知：2 min末生成0.8 mol H2O(g)，反应同时消耗2.4 mol H2，剩余H2的物质的量是6 mol-2.4 mol=3.6 mol，由于容器的容积是2 L，故2 min末容器中H2的物质的量浓度c(H2)=。 17．（14分）氮元素是一种重要元素，其单质及化合物在化工、生产等领域应用非常广泛。请回答下列问题： (1)氮元素的常见单质有、、，三种分子中的每个氮原子均为8电子稳定结构，则的结构简式为___________。 (2)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率，反应历程如下： 第一步：(快反应) 第二步：(慢反应) 第三步：(快反应) 实验表明：含碘时分解速率方程(k为速率常数)。下列表述正确的是___________。 A．升高温度，第一步反应向右进行的程度变大 B．第二步反应的活化能比第三步反应的小 C．IO为反应的催化剂 D．分解反应的速率与是否含碘蒸气有关 (3)为探究温度及不同催化剂对反应  的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其他初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率(对应温度400℃)v(正)___________v(逆)(填“>”“<”或“=”)，温度升高后，两种催化剂条件下NO转化率均明显降低，原因可能是___________。 (4)催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。 某研究小组将、和一定量的充入2L密闭容器中，在催化剂表面发生反应  ，NO的转化率随温度变化的情况如图所示。 在15min内将温度从420℃升高到580℃，此时间段内NO的平均反应速率为___________。 (5)已知的反应历程分两步： 第一步：(快速平衡) 第二步：(慢反应) ①用表示的速率方程为；用表示的速率方程为，与分别表示速率常数，则___________。 ②下列关于反应的说法正确的是___________(填字母)。 A．增大压强，反应速率常数一定增大 B．第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能 C．反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和 【答案】(1) (2)AD (3) > 温度升高，催化剂活性降低 (4)0.057 (5) B 【详解】（1） 中N原子都满足8电子稳定结构，故的结构简式为：； （2）A．第一步碘单质断键变为碘原子，为吸热反应，升高温度，第一步反应向右进行的程度变大，A正确； B．第二步为慢反应，第三步为快反应，故第二步反应的活化能比第三步反应的大，B错误； C．IO为第二步的产物和第三步的反应物，属于中间产物，C错误； D．含碘时分解速率方程，可判断N2O分解反应的速率与是否含碘蒸气有关，D正确； 故选AD； （3）由于在催化剂乙作用下，图中M点对应的转化率低于催化剂甲时对应的转化率，因此反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则速率(对应温度400oC)v(正)>(逆)；温度高于400oC，NO转化率降低的原因可能是：温度升高，催化剂活性降低； （4）420℃NO的转化率2%，此时消耗的NO为3mol2%=0.06mol，580℃NO的转化率59%，此时消耗NO为3mol59%=1.77mol，故在420-580℃，NO的改变量为1.77mol-0.06mol=1.71mol，速率为：； （5）①已知，，故，速率之比等于化学计量数之比，故； ②A．反应速率常数只与温度有关，增大压强，反应速率常数不变，A错误； B．第一步反应是快反应，活化能低，第二步反应为慢反应，活化能高，故第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能，B正确； C．反应的总活化能由慢反应决定，故反应的总活化能由第二步反应的活化能决定，C错误； 故选B。 18．（15分）甲、乙两个实验小组利用酸性溶液与溶液反应研究影响反应速率的因素。（已知：为二元弱酸。）设计实验方案如下： 甲组：通过测定单位时间内生成气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验，实验装置如图。 (1)仪器A的名称：_________，完成该实验还需要_________（填仪器名称）。 (2)写出酸性溶液与溶液反应的离子方程式：_________。 乙组：通过测定溶液褪色所需时间来比较化学反应速率。进行如下实验： 实验序号 实验温度/K 溶液（含硫酸） 溶液 溶液褪至无色所需时间/s A 293 2 0.02 5 0.1 5 B 2 0.02 4 0.1 8 C 313 2 0.02 0.1 6 (3)为探究浓度、温度两个变量对化学反应速率的影响，上表是按照控制单一变量的方案设计的，其中_________；_________； (4)利用实验B中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率为_________。 (5)在实验中发现开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后溶液突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做A组实验，测定褪色过程中不同时间溶液的温度，结果如表所示。 时间/s 0 5 10 15 20 25 30 温度 25 26 26 26 26.5 27 27 ①结合实验目的与表中数据：温度_________（填“是”或“不是”）反应速率突然加快的原因。 ②从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是_________的影响。 ③若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是_________（填标号）。 a．     b．     c．     d． 【答案】(1) 分液漏斗 秒表（或计时器） (2) (3) 4 293 (4)0.0625 (5) 不是 反应生成的具有催化作用 d 【分析】甲、乙两个实验小组利用酸性溶液与溶液反应研究影响反应速率的因素。甲组通过测定单位时间内生成气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。乙组通过测定溶液褪色所需时间来比较反应速率。时间越短，速率越快。 【详解】（1）仪器A为分液漏斗，用于添加液体试剂；甲组需要测定单位时间内的体积，因此除了量气的注射器外，还需要计时仪器秒表来记录时间。 （2）酸性作为强氧化剂将二元弱酸氧化为，自身被还原为，结合酸性环境、得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为：。 （3）实验设计遵循控制单一变量、保证混合后总体积相同的原则：对比A、B是探究浓度对速率的影响，温度需和A一致，因此，且A组总体积为，因此B组；对比A、C是探究温度对速率的影响，浓度需和A一致，总体积仍为12mL，因此。 （4）实验B混合后总体积为12mL，初始浓度为；完全反应时，根据反应比例，消耗的浓度为；时间8s换算为，因此反应速率。 （5）①从温度数据可知，反应过程中温度仅小幅升高，远达不到让反应速率突然明显加快的程度，因此温度不是速率骤增的原因； ②该反应的特点是生成的可作为反应的催化剂，即自催化效应，是速率突然加快的主要原因； ③要验证的催化作用，需要加入含且不引入其他干扰变量的试剂，符合要求，因此选d。 19．（14分）CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存）是我国落实“双碳”战略的关键前沿技术，可将捕集的资源化转化为合成气、烯烃等高附加值化工产品；与此同时，硫酸工业革新、工业含硫烟气净化，也离不开反应热力学与动力学理论指导。结合催化领域科研成果，回答下列问题： (1)甲烷-二氧化碳干重整是CCUS技术中制备合成气的重要途径，发生反应： 。 已知时，反应能自发进行。 ①该反应的___________。（填“>”或“<”） ②若让该反应能自发进行，你认为应选择__________。（填“高温”、“低温”或“任何温度”）该反应的平衡常数表达式_______________。 (2)我国科学家研发双催化剂协同CCUS工艺，将捕集得到的转化为基础化工原料乙烯；先利用催化剂将转化为（*表示吸附态）和，再经过一系列的反应形成，该过程能量与反应进程的关系如图所示。 ①该反应进程中，稳定性最强的含碳中间体是_______________。 ②CO的自由能__________（填“大于”或“小于”）吸附态的自由能。 (3)钒基催化剂是硫酸工业升级、工业含硫烟气资源化处理的核心催化材料，发生核心反应： ①当投料比一定，分别在、和压强下，平衡转化率随温度的变化如图1所示。该反应的___________（填“>”或“<”），在、时的平衡转化率=__________。 ②俄国科学家I.K.波列斯科夫在实验的基础上得出在某种钒催化剂作用下，发生反应：，生成的净速率方程： （、分别为正逆反应的速率常数，二者均随温度的升高而增大）。 催化氧化反应的平衡常数__________（用含、的代数式表示）。 ③投料比一定，当控制的转化率不变时，生成的净速率随温度变化如图2所示，而非单调增大。结合上述速率方程分析其原因为_______________________________________________________。 【答案】(1) > 高温   (2) 大于 (3) < 97.5% 投料比一定，当的转化率不变时，体系组成一定，温度升高，、均增大，低温范围，的大小由决定；高温范围，的大小由决定。 【详解】（1）①该反应的正反应是一个气体分子数增加的反应（从2摩尔气体生成4摩尔气体），混乱度增加，因此熵变。 ②已知反应能自发进行的条件是。该反应 ，且，要使 ，必须在“高温”条件下才能实现。根据化学平衡常数的定义，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值即为平衡常数，故。 （2）①在能量与反应进程的关系图中，物质的自由能越低，其状态越稳定。观察图象可知，在所有含碳中间体中， 对应的自由能最低，因此它是最稳定的含碳中间体。 ②观察图像起始阶段，由状态变为时，体系的自由能下降。这说明气态转化为吸附态 是一个释放能量（自由能降低）的过程，因此气态的自由能大于吸附态的自由能。 （3）①由图1可知，在相同压强下，随着温度升高，的平衡转化率逐渐降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，故。 该反应正向是气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，转化率增大，因此压强大小关系为。已知 ，则对应。查图1可知，在曲线、时，对应的纵坐标值为即平衡转化率为97.5%。 ②达到化学平衡时，生成 的净速率 。代入速率方程得：，移项整理得：，根据平衡常数定义，故 ③净速率方程由正反应速率项和逆反应速率项组成。温度升高，和均增大。在温度较低时，体系远离平衡，正反应占主导，的增大使得正反应速率增加较快，净速率呈上升趋势；当温度继续升高时，由于该反应为放热反应，平衡常数减小（即 减小），说明随温度升高的增大倍数大于，逆反应速率的增加占据了主导地位，从而导致生成 的净速率反而下降。 1 学科网（北京）股份有限公司 $