2026-2027学年高二上学期化学期中复习速率和平衡及反应热专项练习

速率和平衡及反应热选择题练习 一、单选题 1．下列不能用勒夏特列原理解释的是 A．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 B．可用浓氨水和氢氧化钠固体反应制氨气 C．打开易拉罐有大量气泡冒出 D．加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气 2．我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂（Li）原子电化学沉积在金属钌（Ru）表面，构建了具有高活性Li/Ru界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法错误的是 A．相比传统合成氨工艺，该温和条件下合成氨工艺的能耗显著降低 B．传统合成氨工艺中，高温是为了提高的平衡转化率 C．能降低合成氨反应的活化能 D．实现了温和条件下氮的固定 3．某小组测定稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应的反应热，装置如图所示。下列叙述不正确的是 A．隔热层的作用是减少热量损失 B．可用铁质搅拌器替代玻璃搅拌器 C．将反应过程中的最高温度记为反应后体系的温度 D．用醋酸替代盐酸测定的中和反应的反应热偏高 4．对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A． B． C． D． 5．一定条件下向某密闭容器中加入和发生反应 。下列有关该反应的说法正确的是 A．加入催化剂，的平衡产率增大 B．达到平衡后，升高温度，K的值减小 C．压缩容器体积，逆反应速率增大，正反应速率减小 D．恒温恒容下，向平衡体系中充入，的平衡转化率增大 6．某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为，原理示意图如图甲所示。 已知： ，设该反应，则随温度变化趋势如图乙所示。下列说法不正确的是 A． B．定容条件下反应达到平衡，加入增大压强，有利于反应正向进行 C．MOFs多孔材料“固定”，促进平衡正向移动 D．转化为的反应是 7．下列说法正确的是 A．已知，，则 B．已知，则kJ/mol C．已知，，则 D．已知C(s，金刚石)(s，石墨)，则稳定性：金刚石>石墨 8．下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是 A．甲：测新制氯水的值 B．乙：判断和水反应的热效应 C．丙：测定中和热 D．丁：探究分解速率影响因素 9．苯（）在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B．加入选择性高的催化剂，短时间内可以提高单位时间内产物Ⅰ的产率 C．经两步反应生成产物Ⅰ的反应热 D．由苯得到两种产物的历程，经历了相同的决速步和中间体 10．脱除反应过程的部分机理如图所示。已知图中甲、乙是两种不同的吸附方式。下列说法不正确的是 A．图甲中对的吸附能力强于图乙 B．图中氧元素的化合价未发生变化 C．脱硫剂活性降低的原因可能是生成的硫单质覆盖在表面 D．失效的脱硫剂可在氧气中加热重新转化为实现“再生” 11．已知光气()的工业合成反应：  ，认为经过以下反应历程： 第一步：    快 第二步：    快 第三步：    慢。 其实验速率方程，k为速率常数，只受温度影响，下列说法正确的是 A．第三步为决速步，因为其对应的活化能最小 B．、分别增大相同的倍数，对总反应速率的影响程度前者大 C．升温和再加入均能使平衡正向移动，增大氯气转化率 D．Cl和COCl既是该总反应的中间产物，也是该总反应的催化剂 12．数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要数学手段，下列可用来表示 的正确图象是 A． B． C． D． 13．密闭容器中发生反应，，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示（通过减小密闭容器的容积增大压强）。下列说法正确的是 A．温度： B．A、B两点的反应速率：A < B C．A、C两点气体的颜色：A浅，C深 D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A > C 14．一定温度下，在容积恒为1 L的容器中通入一定量，发生反应  ，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。 t/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol/L) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 c(NO2)/(mol/L) 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法不正确的是 A．0～60 s，的平均反应速率为v=0.06 mol/(L·min) B．降低温度，反应的化学平衡常数值增大 C．80 s时，保持温度不变再充入、各0.12 mol，平衡不移动 D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时深 15．工业上利用CO2和H2制备HCOOH，反应： 已知：①温度为T1℃时，平衡常数K=2。 ②实验测得：，为速率常数。 下列说法错误的是 A．时， B．若温度时，，则 C． 恒温恒容下，反应至平衡后，充入HCOOH(g)平衡逆向移动，达到新平衡时CO2(g)和H2(g)的平衡转化率减小 D．时，密闭容器充入浓度均为的CO2（g)、H2(g)，反应至平衡，则HCOOH(g)体积分数为1/3 16．氢气用于工业合成氨：，。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的和反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，下面说法不正确的是 A．时刻改变的条件是增大反应物浓度 B．时刻改变的条件是增大压强 C．时刻改变的条件是减小生成物（或）的浓度 D．时刻改变的条件是降低温度 17．时，在一个容积为的恒容密闭容器中分别加入、，发生反应，反应达到平衡。该反应平衡常数随温度的变化如下图所示，下列说法正确的是 A．该反应的 B．时，的平衡转化率为75% C．当体系压强不再变化时，反应达到平衡 D．在平衡后，再充入，再次达到平衡时与的浓度之比变小 18．已知：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) ΔH，向2L恒容密闭容器充入0.4mol NO (g)和0.6molO3(g)发生上述反应，测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．温度：T1＞T2 B．正反应活化能大于逆反应活化能 C．T1温度下的平衡常数K1小于T2温度下的平衡常数K2 D．恒温恒压时，充入He，平衡不移动，反应速率减慢 19．一定温度下，以C2H4和H2为原料，在CO存在和催化剂的作用下，合成丁烷和丁烯的反应历程如图。下列说法错误的是 A．反应 B．该温度下生成C4H8(g)的选择性大于C4H10(g) C．生成C4H10(g)反应的决速步为 D．若反应历程不变，升高温度C4H10(g)的选择性可能下降 20．为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案中设计或结论不正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 B 浓度 向已加入5 mL 0.005 mol/L 溶液和5 mL 0.015 mol/L KSCN溶液的试管中，再加入少量铁粉 溶液红色变浅 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动 C 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体，分解达到平衡后再充入100 mL Ar 气体颜色不变 恒温恒容通入惰性气体，装置内压强增大，但是平衡不移动 D 催化剂 向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol/L 溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 21．我国学者对T℃时铜基催化剂表面甲醇（）的可逆反应机理进行了深入研究，揭示了反应过程中的关键步骤及中间体的演化规律。一种反应机理如图所示： 下列有关说法正确的是 A．该反应在高温下可自发进行 B．反应速率：反应Ⅰ>反应Ⅱ C．反应Ⅰ、Ⅱ的热效应 D．铜基催化剂使该反应的K值增大，活化分子百分数增大 22．氨是最基本的化工原料之一，用途广泛。目前合成氨工业涉及反应：，其合成流程图如下所示，下列说法错误的是 A．步骤①中将气体“净化”可以防止催化剂中毒 B．该反应在高温下不利于自发性进行，应避免选择过高的反应温度 C．步骤②③均能增大单位体积内反应物的活化分子数目 D．已知某合成氨工艺的速率方程为，将氨液化分离，反应速率减小，平衡正移 23．工业合成氨使用铁作催化剂，其作用是吸附N2和H2，使反应易于进行。过程中涉及的微观片段如图所示。下列说法正确的是 A．合成氨的过程为 a→c→d→b→e B．增加铁触媒用量可提高H2的平衡转化率 C．c→b过程需释放能量 D．合成氨时，应向体系中通入稍过量的H2 24．甲醇水催化重整可获得；其主要反应为 在下，将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，转化率及CO、的选择性随温度变化情况如图所示。CO的选择性。下列说法正确的是 A．其他条件不变，增大压强，的平衡转化率增大 B．甲醇水催化重整制应选择反应温度为280~290℃ C．其他条件不变，增大可以提高平衡时产率 D．其他条件不变，在270~290℃温度范围，随着温度升高，出口处的量不断减小，CO、的量不断增大 25．在2L密闭容器中加入足量Cu和2molNO2，发生反应：。不同温度下，NO2的转化率与时间的关系如图1所示；反应速率与时间的关系如图2所示(该条件下，NO2不发生反应生成N2O4)。下列说法错误的是 A．该反应的ΔH＜0 B．v正：a点＜b点 C．T2温度下，反应的平衡常数K=10 D．图2中，时改变的条件是再充入一定量的N2 26．为了模拟工业尾气的净化原理，向恒容密闭容器中投入等物质的量的和发生反应：。在不同催化剂（I型、II型）下均反应2 s，测得转化率与温度的关系如图中实线所示，虚线表示的平衡转化率和温度的关系。下列说法不正确的是 A．2s时，测得容器中和的浓度相等，则转化率为66.7% B．实验表明温度低于时，催化剂I的效果优于催化剂II C．适当延长反应时间，可以增大图中阴影部分的面积 D．时，两种催化剂下的反应均达到化学平衡状态 27．室温下，某溶液初始时仅溶有和且浓度（mol/L）相等，同时发生以下两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（、为速率常数）。反应体系中组分、的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是 A．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为 B．反应开始后，体系中和的浓度之比保持不变 C．时间段内，的平均反应速率为 D．反应①的活化能比反应②的活化能大 28．下列叙述与图像不相对应的是 A．图1表示反应  速率时间图像，时改变的条件可能是降低压强 B．图2是温度和压强对反应影响的示意图，则Z为气态，X、Y只有一种为气体 C．图3恒温恒容条件下，可逆反应  的逆反应速率对应时间的坐标图，时向该平衡体系中充入一定量的，再次平衡对应的速率曲线为Y D．图4表示用捕碳的反应：，其中b点为非平衡点，c、d点为平衡点，三点的平衡常数从大到小的顺序为 29．CO2催化加氢合成二甲醚是一种转化的方法，其过程主要发生下列反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压、和的起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中：的选择性 下列说法正确的是 A．曲线a代表平衡转化率随温度的变化 B．恒压下，同一体系中发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅰ平衡不移动 C．温度高于300℃时，反应Ⅰ正向移动的程度低于反应Ⅱ逆向移动的程度 D．若反应I的正反应活化能为a kJ∙mol-1，则逆反应活化能为(a-41.2) kJ∙mol-1 30．在催化剂作用下，向的恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应：  ，反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．是该反应的催化剂 B．反应ii是决速步骤 C．升高温度可以提高反应速率和反应物的平衡转化率 D．催化剂的加入不改变反应的和产物的平衡产率 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 速率和平衡、反应热选择题练习解析 一、单选题 1．下列不能用勒夏特列原理解释的是 A．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 B．可用浓氨水和氢氧化钠固体反应制氨气 C．打开易拉罐有大量气泡冒出 D．加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气 【答案】D 【详解】A．存在平衡，加入固体时浓度增大，平衡正向移动，浓度升高，溶液颜色变深，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．浓氨水中存在平衡，加入固体后，浓度增大，且溶解放热使温度升高，溶解度降低，平衡逆向移动释放，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．存在溶解平衡，打开易拉罐后压强减小，平衡向生成气态的方向移动，大量气泡冒出，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．合成氨反应为，催化剂只同等程度改变正、逆反应速率，不影响化学平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意； 故选D。 2．我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂（Li）原子电化学沉积在金属钌（Ru）表面，构建了具有高活性Li/Ru界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法错误的是 A．相比传统合成氨工艺，该温和条件下合成氨工艺的能耗显著降低 B．传统合成氨工艺中，高温是为了提高的平衡转化率 C．能降低合成氨反应的活化能 D．实现了温和条件下氮的固定 【答案】B 【详解】A．传统合成氨需要高温、高压条件，该工艺在温和条件下进行，无需维持高温高压的反应环境，能耗显著降低，A正确； B．合成氨反应为，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率降低，高温的作用是使催化剂达到最佳活性温度、加快反应速率，并非提高的平衡转化率，B错误； C．是合成氨反应的催化剂，催化剂的作用原理是降低反应的活化能，C正确； D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程，温和条件下催化和合成，属于氮的固定，D正确； 故选B。 3．某小组测定稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应的反应热，装置如图所示。下列叙述不正确的是 A．隔热层的作用是减少热量损失 B．可用铁质搅拌器替代玻璃搅拌器 C．将反应过程中的最高温度记为反应后体系的温度 D．用醋酸替代盐酸测定的中和反应的反应热偏高 【答案】B 【详解】A．隔热层的作用是减少热量损失，A正确； B．铁比玻璃的导热率高，且铁与酸反应放出热量，故不能用铁质搅拌器，B错误； C．最高温度表明酸和碱恰好完全反应放出热量最多，以此温度记为反应后体系的温度，C正确； D．醋酸为弱电解质，电离过程吸收热量，因此醋酸与NaOH反应放出的总热量低于等物质的量盐酸与NaOH反应放出的热量，中和反应反应热为负值，故测定的中和反应反应热偏高，D正确； 故选B。 4．对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】都转化为用A物质表示的反应速率。 【详解】A．；C．先统一单位：，根据反应速率与化学计量数成正比，可得；D．根据反应速率与化学计量数成正比，；B．为固体，固体浓度视为常数，不能用固体表示化学反应速率；因此反应速率最快的是C； 故选C。 5．一定条件下向某密闭容器中加入和发生反应 。下列有关该反应的说法正确的是 A．加入催化剂，的平衡产率增大 B．达到平衡后，升高温度，K的值减小 C．压缩容器体积，逆反应速率增大，正反应速率减小 D．恒温恒容下，向平衡体系中充入，的平衡转化率增大 【答案】D 【详解】A．催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡移动，因此的平衡产率不变，A错误； B．该反应，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，B错误； C．压缩容器体积，体系内各气体物质浓度均增大，正、逆反应速率均增大，C错误； D．恒温恒容下充入，反应物浓度增大，平衡正向移动，的平衡转化率增大，D正确； 故选D。 6．某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为，原理示意图如图甲所示。 已知： ，设该反应，则随温度变化趋势如图乙所示。下列说法不正确的是 A． B．定容条件下反应达到平衡，加入增大压强，有利于反应正向进行 C．MOFs多孔材料“固定”，促进平衡正向移动 D．转化为的反应是 【答案】B 【分析】废气经过MOFs材料之后，NO2转化成N2O4被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，据此分析； 【详解】A．反应气体分子数减少，，结合随升高而增大，可知时，A正确； B．定容条件下加入不参与反应的，总压强增大，但、的浓度（分压）均不变，平衡不移动，B错误； C．多孔材料“固定”，生成物浓度降低，平衡正向移动，C正确； D．根据电子守恒、原子守恒配平，被氧化生成的反应为，D正确； 故选B。 7．下列说法正确的是 A．已知，，则 B．已知，则kJ/mol C．已知，，则 D．已知C(s，金刚石)(s，石墨)，则稳定性：金刚石>石墨 【答案】A 【详解】A．卤素元素的非金属性越强，单质与氢气反应生成卤化氢放出的热量越大，氯元素的非金属性强于溴元素，则氯气与氢气反应生成氯化氢放出的热量大于溴蒸气与氢气反应生成溴化氢放出的热量，所以焓变的大小关系为：，A正确； B．醋酸为弱酸，在溶液中的电离过程为吸热过程，所以醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应的反应热为：ΔH＞-57.3 kJ/mol，B错误； C．气态硫单质的能量高于固态硫单质，则气态硫单质燃烧生成二氧化硫放出的能量大于固态硫单质燃烧放出的能量，所以焓变的大小关系为：，C错误； D．由方程式可知，金刚石转变为石墨的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，物质的能量越高越不稳定，所以石墨的稳定性强于金刚石，D错误； 故选A。 8．下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是 A．甲：测新制氯水的值 B．乙：判断和水反应的热效应 C．丙：测定中和热 D．丁：探究分解速率影响因素 【答案】B 【详解】A．新制氯水中含有具有漂白性的，会将试纸漂白，无法准确测定其，A错误； B．和水反应放热，使装置内空气受热膨胀，U型管中红墨水会出现左低右高的现象，可判断反应的热效应，B正确； C．测定中和热的装置缺少环形玻璃搅拌棒，无法完成实验，C错误； D．装置使用长颈漏斗，反应生成的气体会从长颈漏斗上口逸出，无法准确测定生成气体的体积，不能探究分解速率影响因素，D错误； 故答案选B。 9．苯（）在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法错误的是 A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B．加入选择性高的催化剂，短时间内可以提高单位时间内产物Ⅰ的产率 C．经两步反应生成产物Ⅰ的反应热 D．由苯得到两种产物的历程，经历了相同的决速步和中间体 【答案】C 【详解】A．产物Ⅱ的能量低于产物Ⅰ，稳定性更强；且中间体生成产物Ⅱ的活化能更低，反应速率更快，从稳定性和反应速率角度均有利于产物Ⅱ，A正确； B．选择性高的催化剂可定向降低生成产物Ⅰ的反应的活化能，加快其反应速率，短时间内可提高单位时间内产物Ⅰ的产率，B正确； C．反应热为生成物总能量与反应物总能量的差值，是第一步反应的正反应活化能，是生成产物Ⅰ的第二步反应的正反应活化能，二者差值不等于总反应的，C错误； D．生成两种产物的第一步反应完全相同，第一步活化能更高为决速步，且二者经历相同的中间体，D正确； 故选C。 10．脱除反应过程的部分机理如图所示。已知图中甲、乙是两种不同的吸附方式。下列说法不正确的是 A．图甲中对的吸附能力强于图乙 B．图中氧元素的化合价未发生变化 C．脱硫剂活性降低的原因可能是生成的硫单质覆盖在表面 D．失效的脱硫剂可在氧气中加热重新转化为实现“再生” 【答案】A 【分析】结合机理图梳理反应路径，以甲、乙两种方式吸附在表面，总反应为，为该反应的催化剂，反应前后组成与化学性质不变；反应过程中H元素从+1价降为0价，S元素从-2价升为0价，O元素化合价始终为-2价；甲吸附方式下的H原子靠近Fe位点，乙吸附方式下的H原子靠近O位点。 【详解】A．中H为+1价，中Fe为+3价带正电、O为-2价带负电；图甲中H靠近带正电的Fe，存在静电斥力，吸附作用弱；图乙中H靠近带负电的O，存在静电引力，吸附作用强，故图甲中对的吸附能力弱于图乙，A错误； B．反应过程中仅H、S元素化合价发生变化，O元素始终为-2价，化合价未发生变化，B正确； C．反应生成的硫单质覆盖在表面，会减小反应物与脱硫剂活性位点的接触面积，导致脱硫剂活性降低，C正确； D．失效的脱硫剂表面覆盖硫单质，在氧气中加热时，硫单质与反应生成气体脱离体系，可重新转化为实现再生，D正确； 故选A。 11．已知光气()的工业合成反应：  ，认为经过以下反应历程： 第一步：    快 第二步：    快 第三步：    慢。 其实验速率方程，k为速率常数，只受温度影响，下列说法正确的是 A．第三步为决速步，因为其对应的活化能最小 B．、分别增大相同的倍数，对总反应速率的影响程度前者大 C．升温和再加入均能使平衡正向移动，增大氯气转化率 D．Cl和COCl既是该总反应的中间产物，也是该总反应的催化剂 【答案】B 【详解】A．第三步为慢反应，其活化能最大，而不是活化能最小，A错误； B．根据速率方程，c(CO)的指数为1，c(Cl2)为0.5，增大相同倍数时，c(CO)对速率的影响更大，B正确； C．反应为吸热反应,升温使平衡正向移动，氯气转化率增大；增加Cl2浓度，平衡正向移动，但Cl2的转化率反而降低，C错误； D．根据题干给出的反应历程，Cl是该反应的催化剂，COCl是中间产物，D错误； 答案选B。 12．数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要数学手段，下列可用来表示 的正确图象是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．该反应正反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，压强高于平衡点时应满足，图像中交点后，不符合反应规律，A错误； B．温度越高反应速率越快，500℃比100℃先达到平衡；正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡时C的百分含量更低，图像符合规律，B正确； C．升高温度，正、逆反应速率均增大，图像中随温度升高反应速率减小，不符合反应规律，C错误； D．正反应为放热反应，压强相同时升高温度平衡逆向移动，A的转化率减小，500℃时A的转化率应低于100℃，图像不符合规律，D错误； 故选B。 13．密闭容器中发生反应，，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示（通过减小密闭容器的容积增大压强）。下列说法正确的是 A．温度： B．A、B两点的反应速率：A < B C．A、C两点气体的颜色：A浅，C深 D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A > C 【答案】C 【分析】该反应的正反应放热，且气体分子数减少。温度不变时，压缩容器使平衡正向移动，的体积分数减小；压强相同时，升高温度使平衡逆向移动，的体积分数增大。图中相同压强下，曲线对应的体积分数较大，因此。A、B两点压强相同、温度不同；A、C两点温度相同，C点压强较大、体积分数较小。气体颜色取决于的浓度，不能仅依据其体积分数判断。 【详解】A．该反应的正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，的体积分数增大。相同压强下，曲线对应的体积分数大于曲线对应的体积分数，所以，A错误； B．A、B两点的压强均为，温度分别为、，且。在相同压强下，升高温度，反应速率加快，因此A点的反应速率大于B点，B错误； C．从A到C：缩小容器体积，压强增大，体积直接缩小一瞬间：所有物质浓度同倍数变大，二氧化氮浓度瞬间变大，颜色瞬间加深，然后平衡正向移动（该反应正反应气体分子数减少，加压平衡右移），会消耗一部分二氧化氮，使其浓度有所下降，但最终C点的浓度大于A点。呈红棕色，无色，所以A点气体颜色浅，C点气体颜色深，C正确； D．设混合气体中的体积分数为，则的体积分数为。气体的体积分数等于其物质的量分数，、的相对分子质量分别为46、92，因此混合气体的平均相对分子质量为。A点的体积分数大于C点，所以A点气体的平均相对分子质量小于C点，D错误； 故选C。 14．一定温度下，在容积恒为1 L的容器中通入一定量，发生反应  ，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。 t/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol/L) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 c(NO2)/(mol/L) 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法不正确的是 A．0～60 s，的平均反应速率为v=0.06 mol/(L·min) B．降低温度，反应的化学平衡常数值增大 C．80 s时，保持温度不变再充入、各0.12 mol，平衡不移动 D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时深 【答案】B 【详解】A．0~60 s，的浓度变化量为，时间，根据，得，A正确； B．该反应正反应为吸热反应，降低温度平衡逆向移动，生成物浓度减小、反应物浓度增大，平衡常数数值减小，B错误； C．该温度下平衡常数，再充入、各后，，，浓度商，平衡不移动，C正确； D．压缩容器使压强增大，虽然平衡向气体分子数减小的逆向移动，但勒夏特列原理只能减弱浓度增大的趋势，不能抵消，最终浓度仍大于原平衡，混合气颜色比原平衡时深，D正确； 故选B。 15．工业上利用CO2和H2制备HCOOH，反应： 已知：①温度为T1℃时，平衡常数K=2。 ②实验测得：，为速率常数。 下列说法错误的是 A．时， B．若温度时，，则 C． 恒温恒容下，反应至平衡后，充入HCOOH(g)平衡逆向移动，达到新平衡时CO2(g)和H2(g)的平衡转化率减小 D．时，密闭容器充入浓度均为的CO2（g)、H2(g)，反应至平衡，则HCOOH(g)体积分数为1/3 【答案】C 【详解】A．平衡时正逆反应速率相等，即，因此平衡常数 ， 时 ，故 ，A正确； B． 时 ，则该温度下平衡常数 ；该反应 ，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数 减小，因此 ，B正确； C．恒温恒容下平衡后充入 ，瞬间产物浓度增大，，平衡逆向移动，但该反应为气体分子数减小的反应，充入相当于增大体系的压强，会导致平衡又出现正移， 和 的平衡转化率 增大，C错误； D．设平衡时生成 的浓度为 ，列三段式：，代入平衡常数表达式 ，解得 ，同温同容下体积分数等于物质的量分数，故 体积分数为 ，D正确； 故选C。 16．氢气用于工业合成氨：，。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的和反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，下面说法不正确的是 A．时刻改变的条件是增大反应物浓度 B．时刻改变的条件是增大压强 C．时刻改变的条件是减小生成物（或）的浓度 D．时刻改变的条件是降低温度 【答案】B 【分析】合成氨反应的正反应放热，且气体的化学计量数之和减小。图中，起初正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，二者在时刻相等，反应达到平衡。改变条件后，应先判断正、逆反应速率在改变条件瞬间如何变化，再比较二者的大小：时，平衡正向移动；正、逆反应速率始终相等时，平衡不移动。 【详解】A．时刻，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，随后正反应速率逐渐减小、逆反应速率逐渐增大，直至二者再次相等。在温度、容积不变时，增大或的浓度，会使正反应速率立即增大，而的浓度瞬间不变，逆反应速率瞬间不变，此后平衡正向移动，与图像相符，A正确； B．时刻，正、逆反应速率同时增大，且始终相等，说明反应速率增大而平衡不移动，符合使用催化剂的特征。恒容时，若通过充入不参与反应的气体增大总压强，各反应物、生成物的浓度均不变，正、逆反应速率均不变；若通过压缩体积增大压强，各气体的浓度立即增大，正、逆反应速率均增大，但合成氨的正反应使气体的化学计量数之和减小，平衡会正向移动，正、逆反应速率不会始终相等。因此，增大压强不能产生图示变化，B错误； C．时刻，正反应速率瞬间不变，逆反应速率突然减小，随后正反应速率逐渐减小、逆反应速率逐渐增大，直至二者再次相等。减小的浓度，会使逆反应速率立即减小，而反应物浓度瞬间不变，正反应速率瞬间不变，此后平衡正向移动，与图像相符，C正确； D．时刻，正、逆反应速率均突然减小，且，随后反应达到新的平衡，说明反应速率减小的同时平衡正向移动。降低温度会使正、逆反应速率均减小，又因合成氨的正反应放热，降低温度使平衡向生成的方向移动，与图像相符，D正确； 故选B。 17．时，在一个容积为的恒容密闭容器中分别加入、，发生反应，反应达到平衡。该反应平衡常数随温度的变化如下图所示，下列说法正确的是 A．该反应的 B．时，的平衡转化率为75% C．当体系压强不再变化时，反应达到平衡 D．在平衡后，再充入，再次达到平衡时与的浓度之比变小 【答案】B 【详解】A．由图可知，温度升高平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，，A错误； B．时，初始浓度为，设平衡时转化浓度为，则平衡时，，，解得，平衡转化率为，B正确； C．该反应前后气体分子数相等，恒容条件下体系压强始终不变，故压强不再变化不能说明反应达到平衡，C错误； D．平衡常数只与温度有关，下温度不变不变，故再次平衡时为定值，与的浓度之比不变，D错误； 故本题选B。 18．已知：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) ΔH，向2L恒容密闭容器充入0.4mol NO (g)和0.6molO3(g)发生上述反应，测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．温度：T1＞T2 B．正反应活化能大于逆反应活化能 C．T1温度下的平衡常数K1小于T2温度下的平衡常数K2 D．恒温恒压时，充入He，平衡不移动，反应速率减慢 【答案】B 【分析】分析图像，温度下时刻反应达到平衡，此时NO的体积分数为0.2；温度下时刻反应达到平衡，此时NO的体积分数为0.1；对比两种温度下平衡数据可知，温度下达到平衡所用时间更短，反应速率更快，因此温度更高；又因为温度下反应物NO的体积分数更大，所以该温度不利于反应向右进行，温度升高，平衡逆移，反应放热； 【详解】A．依分析可知，温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，因此，A正确； B．依分析可知，反应放热，，而反应热，故，正反应活化能小于逆反应活化能，B错误； C．依分析可知，升温不利于反应向右进行，升温使反应的充分程度减弱，故温度下的平衡常数小于温度下的平衡常数，C正确； D．恒温恒压时充入，容器体积增大，各物质浓度减小，反应速率减慢；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，压强改变平衡不移动，D正确； 故答案选B。 19．一定温度下，以C2H4和H2为原料，在CO存在和催化剂的作用下，合成丁烷和丁烯的反应历程如图。下列说法错误的是 A．反应 B．该温度下生成C4H8(g)的选择性大于C4H10(g) C．生成C4H10(g)反应的决速步为 D．若反应历程不变，升高温度C4H10(g)的选择性可能下降 【答案】B 【详解】A．反应的生成物总能量高于反应物总能量，反应吸热，，A正确； B．分叉点处，生成的活化能大于生成的活化能，活化能越低反应速率越快，因此该温度下的选择性更大，B错误； C．决速步是总反应中活化能最大的基元反应，生成的基元步骤中，的活化能最大，为决速步，C正确； D．升高温度时，活化能更大的生成的反应速率提升幅度更大，因此的选择性可能下降，D正确； 故选B。 20．为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案中设计或结论不正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 B 浓度 向已加入5 mL 0.005 mol/L 溶液和5 mL 0.015 mol/L KSCN溶液的试管中，再加入少量铁粉 溶液红色变浅 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动 C 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体，分解达到平衡后再充入100 mL Ar 气体颜色不变 恒温恒容通入惰性气体，装置内压强增大，但是平衡不移动 D 催化剂 向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol/L 溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．混合气体中存在平衡，其中呈红棕色，无色，正反应为放热反应。将烧瓶浸泡在热水中，温度升高，平衡向吸热的逆反应方向移动，浓度增大，气体颜色变深，A正确； B．混合溶液中存在显色平衡。加入铁粉后，发生反应，使浓度减小，显色平衡向逆反应方向移动，红色物质浓度减小，溶液红色变浅，B正确； C．HI分解达到平衡时，容器中存在平衡。恒温恒容充入Ar，气体总物质的量增大，容器内总压强增大，但各反应物和生成物的物质的量及容器体积均未改变，各物质浓度不变，正、逆反应速率不变，平衡不移动，浓度不变，气体颜色不变，C正确； D．在稀硫酸催化、水浴加热条件下，乙酸乙酯发生可逆水解，反应为，乙酸乙酯被消耗，上层液体逐渐减少。催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，缩短达到平衡所需的时间，但不能使化学平衡发生移动，因此不能根据上层液体减少得出催化剂使平衡向正反应方向移动的结论，D错误； 故选D。 21．我国学者对T℃时铜基催化剂表面甲醇（）的可逆反应机理进行了深入研究，揭示了反应过程中的关键步骤及中间体的演化规律。一种反应机理如图所示： 下列有关说法正确的是 A．该反应在高温下可自发进行 B．反应速率：反应Ⅰ>反应Ⅱ C．反应Ⅰ、Ⅱ的热效应 D．铜基催化剂使该反应的K值增大，活化分子百分数增大 【答案】A 【分析】左图显示，初始物质先转化为，再转化为。右图两峰之间的谷底对应上述中间状态，反应Ⅰ从初始状态进行到中间状态，反应Ⅱ从中间状态进行到最终状态。每一步正反应的活化能对应其峰顶与该步起始状态之间的能量差，焓变对应该步终态与始态之间的能量差。 【详解】A．由反应物和生成物可写出总反应：。能量曲线的终点高于起点，说明总反应吸热，即；反应前后气体化学计量数之和由2增至4，故。用表示热力学温度，当温度足够高时，，于是，正反应可自发进行，A正确； B．第一峰顶与初始状态之间的能量差大于第二峰顶与中间状态之间的能量差，因此反应Ⅰ的正反应活化能大于反应Ⅱ。在其他条件相同时，活化能越大，反应速率越慢，故反应速率为反应Ⅰ<反应Ⅱ，B错误； C．反应Ⅰ的终态为两峰之间的谷底，其能量高于初始状态，所以反应Ⅰ吸热，；反应Ⅱ的终态能量低于该谷底，所以反应Ⅱ放热，。因此两步反应的热效应满足，C错误； D．铜基催化剂能够改变反应途径、降低活化能，使活化分子百分数增大，并同时加快正、逆反应速率。对于确定的反应，化学平衡常数K只与温度有关，加入催化剂不改变K，D错误； 故选A。 22．氨是最基本的化工原料之一，用途广泛。目前合成氨工业涉及反应：，其合成流程图如下所示，下列说法错误的是 A．步骤①中将气体“净化”可以防止催化剂中毒 B．该反应在高温下不利于自发性进行，应避免选择过高的反应温度 C．步骤②③均能增大单位体积内反应物的活化分子数目 D．已知某合成氨工艺的速率方程为，将氨液化分离，反应速率减小，平衡正移 【答案】D 【详解】A．原料气中的杂质会导致催化剂失去活性（催化剂中毒），步骤①净化可除去杂质防止催化剂中毒，A正确； B．该反应，反应后气体分子数减少故，根据，温度越高越不利于反应自发，且高温使平衡逆向移动降低氨产率，故应避免过高温度，B正确； C．步骤②加压，体积减小使反应物浓度增大，单位体积内活化分子总数增大；步骤③使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数升高，单位体积内活化分子数目增大，C正确； D．由速率方程可知与成反比，液化分离使减小，反应速率增大而非减小；减小生成物浓度平衡正移，D错误； 故选D。 23．工业合成氨使用铁作催化剂，其作用是吸附N2和H2，使反应易于进行。过程中涉及的微观片段如图所示。下列说法正确的是 A．合成氨的过程为 a→c→d→b→e B．增加铁触媒用量可提高H2的平衡转化率 C．c→b过程需释放能量 D．合成氨时，应向体系中通入稍过量的H2 【答案】C 【分析】图中黑球表示氮原子，白球表示氢原子。a中氮气和氢气处于催化剂表面上方，d中反应物吸附在催化剂表面，c中化学键断裂形成吸附原子，b中形成吸附态氨，e中氨从催化剂表面脱附，因此反应历程为a→d→c→b→e。 【详解】A．由图中各微观片段的物质状态可知，反应历程应为a→d→c→b→e，A错误； B．增加铁催化剂用量只能加快正、逆反应速率，缩短达到平衡所需时间，不改变相同温度下的平衡状态，因而不能提高氢气的平衡转化率，B错误； C．c中氮原子和氢原子吸附在催化剂表面，转化为b中的吸附态氨时形成氮氢键，形成化学键会释放能量，C正确； D．工业合成氨通常使氮气稍过量，即氢气与氮气的物质的量之比略小于3∶1，以提高氢气的利用率，并非通入稍过量的氢气，D错误； 故选C。 24．甲醇水催化重整可获得；其主要反应为 在下，将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，转化率及CO、的选择性随温度变化情况如图所示。CO的选择性。下列说法正确的是 A．其他条件不变，增大压强，的平衡转化率增大 B．甲醇水催化重整制应选择反应温度为280~290℃ C．其他条件不变，增大可以提高平衡时产率 D．其他条件不变，在270~290℃温度范围，随着温度升高，出口处的量不断减小，CO、的量不断增大 【答案】C 【详解】A．两个反应的正反应均为气体分子数增大的反应，其他条件不变时增大压强，平衡均向气体分子数减少的逆反应方向移动，的平衡转化率减小，A错误； B．甲醇水催化重整制需要选择性高、选择性低，280~290℃区间内选择性明显升高、选择性下降，并非最优温度区间，B错误； C．增大即提高反应物的占比，可促进主反应平衡正向移动，提高平衡时的产率，C正确； D．270~290℃范围内，随温度升高，反应均向右移动，但CO2的选择性减小，即出口处CO2的量不断减小，根据原子守恒，即CO的量不断增大，由于反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能产生更多的H2，即氢气的量在减少，D错误； 故选C。 25．在2L密闭容器中加入足量Cu和2molNO2，发生反应：。不同温度下，NO2的转化率与时间的关系如图1所示；反应速率与时间的关系如图2所示(该条件下，NO2不发生反应生成N2O4)。下列说法错误的是 A．该反应的ΔH＜0 B．v正：a点＜b点 C．T2温度下，反应的平衡常数K=10 D．图2中，时改变的条件是再充入一定量的N2 【答案】D 【详解】A．温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，故；温度升高的平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，，A正确； B．b点对应温度高于a点对应温度，温度越高反应速率越快，故：a点＜b点，B正确； C．温度下，初始，转化率为80%，故平衡时，，平衡常数，C正确； D．若时充入，瞬间反应物浓度不变，正反应速率应与原平衡速率相等，但图中时刻正逆反应速率均大于原平衡速率，符合升高温度的变化特征，故改变条件不是充入，D错误； 故选D。 26．为了模拟工业尾气的净化原理，向恒容密闭容器中投入等物质的量的和发生反应：。在不同催化剂（I型、II型）下均反应2 s，测得转化率与温度的关系如图中实线所示，虚线表示的平衡转化率和温度的关系。下列说法不正确的是 A．2s时，测得容器中和的浓度相等，则转化率为66.7% B．实验表明温度低于时，催化剂I的效果优于催化剂II C．适当延长反应时间，可以增大图中阴影部分的面积 D．时，两种催化剂下的反应均达到化学平衡状态 【答案】C 【详解】A．设起始和物质的量均为，转化的为，根据可知，转化的为，则2s 时剩余为，生成为，容器中和的浓度相等，恒容密闭容器中，两者的物质的量也相同，得，转化率为，A正确； B．温度低于50∘C时，根据图像可知，相同温度下催化剂Ⅰ对应的转化率更高，说明相同时间内反应速率更快，催化效果优于催化剂Ⅱ，B正确； C．阴影面积为平衡转化率与2s 时实际转化率的差值，延长反应时间，实际转化率更接近平衡转化率，差值减小，阴影面积缩小，C错误； D．50∘C时，两种催化剂下2s的转化率均与平衡转化率相等，说明反应均达到化学平衡状态，D正确； 故选C。 27．室温下，某溶液初始时仅溶有和且浓度（mol/L）相等，同时发生以下两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（、为速率常数）。反应体系中组分、的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是 A．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为 B．反应开始后，体系中和的浓度之比保持不变 C．时间段内，的平均反应速率为 D．反应①的活化能比反应②的活化能大 【答案】C 【分析】题目明确给出随时间延长浓度下降的曲线为，浓度上升的曲线为，初始为，初始为。两个反应消耗的速率分别为、，因此任意时刻与的比值为，为定值，生成和的速率比等于该定值，故与的比值始终恒定。30min时为，总消耗的为，此时为，即反应②消耗的为，因此反应①消耗的为，计算得。 【详解】A．反应进行到底时，总消耗的，转化为的比例为，A正确； B．任意时刻生成和的速率比为，为定值，因此体系中和的浓度之比始终等于该定值，保持不变，B正确； C．0~30min时间段内，，的平均反应速率为，与选项给出的数值不符，C错误； D．相同温度下，反应速率常数越大，对应反应的活化能越小，已知，因此反应①的活化能比反应②的活化能大，D正确； 故选C。 28．下列叙述与图像不相对应的是 A．图1表示反应  速率时间图像，时改变的条件可能是降低压强 B．图2是温度和压强对反应影响的示意图，则Z为气态，X、Y只有一种为气体 C．图3恒温恒容条件下，可逆反应  的逆反应速率对应时间的坐标图，时向该平衡体系中充入一定量的，再次平衡对应的速率曲线为Y D．图4表示用捕碳的反应：，其中b点为非平衡点，c、d点为平衡点，三点的平衡常数从大到小的顺序为 【答案】D 【详解】A．合成氨反应是气体分子数减小的反应，降低压强时，正、逆反应速率均减小，且平衡向逆反应方向移动，表现为，与图1中时刻的速率变化一致，该叙述与图像对应，A不符合题意； B．图2中，同一温度下，压强增大，Z的体积分数减小，说明反应平衡向逆反应方向移动，反应前后计量系数之和相等，若X、Y、Z均为气体，则压强变化对反应平衡无影响，根据图示变化可知，Z为气体，X、Y中有1种是气体，叙述与图示对应，B不符合题意； C．该反应中只有是气体，恒温恒容下，向平衡体系中充入一定量，使得浓度骤增，逆反应速率变大，随着反应平衡向逆反应方向移动，浓度逐渐降低，逆反应速率逐渐减小，在温度不变的条件下，平衡常数不变，浓度和反应速率最终变为与原平衡一致，叙述与图示对应，C不符合题意； D．平衡常数只与温度有关，c、d点为平衡点，温度，温度升高，d点浓度大于c点，说明反应平衡向逆反应方向移动，温度升高，反应平衡常数减小，即平衡常数c＞d，叙述与图示不对应，D符合题意； 答案选D。 29．CO2催化加氢合成二甲醚是一种转化的方法，其过程主要发生下列反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压、和的起始量一定的条件下，的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中：的选择性 下列说法正确的是 A．曲线a代表平衡转化率随温度的变化 B．恒压下，同一体系中发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅰ平衡不移动 C．温度高于300℃时，反应Ⅰ正向移动的程度低于反应Ⅱ逆向移动的程度 D．若反应I的正反应活化能为a kJ∙mol-1，则逆反应活化能为(a-41.2) kJ∙mol-1 【答案】D 【分析】反应I吸热，反应Ⅱ放热，其它条件相同，升高温度，反应I平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，CH3OCH3(g)选择性降低，则曲线a表示CH3OCH3的选择性随温度的变化，曲线b表示CO2平衡转化率随温度的变化。 【详解】A．由分析可知，曲线a表示CH3OCH3的选择性随温度的变化，A错误； B．反应Ⅰ是气体体积不变的反应，反应Ⅱ是气体体积减小的反应，恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，容器体积增大，相当于减小压强，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO2和H2的体积分数增大，使反应Ⅰ平衡正向移动，B错误； C．反应I吸热，反应Ⅱ放热，温度高于300℃时，CO2平衡转化率增大，说明温度升高使反应I的正向移动程度大于反应Ⅱ逆向移动的程度，C错误； D．反应I的焓变△H=正反应的活化能-逆反应的活化能，故逆反应的活化能=正反应的活化能-△H=(a-41.2) kJ∙mol-1，D正确； 故选D。 30．在催化剂作用下，向的恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应：  ，反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．是该反应的催化剂 B．反应ii是决速步骤 C．升高温度可以提高反应速率和反应物的平衡转化率 D．催化剂的加入不改变反应的和产物的平衡产率 【答案】D 【详解】A．反应前后Fe3O4未发生变化，因此Fe3O4是该反应的催化剂，A错误； B．反应i的活化能大，是该反应的决速步骤，B错误； C．由图像可知该反应，升温平衡逆向移动，反应物的平衡转化率降低，C错误； D．催化剂不改变反应的也不影响平衡移动，D正确； 故答案选D。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $