2023新高考化学第一轮练习-十二化学反应速率和化学平衡检测

2023新高考化学第一轮专题练习

专题十二化学反应速率和化学平衡

1.在恒容条件下，能使NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)正反应速率增大且活化分子的百分数不变的措

施是()

A.升高反应的温度

B.使用催化剂

C.通入Ne使气体的压强增大

D.增大NO2或CO的浓度

答案D升高反应的温度和使用催化剂均能使活化分子的百分数增大,A、B项不符合题意;恒容条件

下通入Ne,气体反应物的浓度不变，正反应速率不变，活化分子的百分数不变,C项不符合题意。

2.下列四支试管中，在不同条件下发生反应:Fe+2HC1-FeCb+H?。判断产生H2的反应速率最快的是

()

试管盐酸浓度温度铁的状态

①0.5mol-L120℃块状

②0.5mol-L-120℃粉末状

③1mol-L-135°C块状

④2mol-L-135℃粉末状

A.①B.②C.③D.④

答案D温度越高，浓度越大,反应物接触面积越大，则反应速率越大,D项符合题意。

3.(2022届温州中学测试,19)化学反应2A(g)u"B(g)+D(g)在四个不同条件下进行。B、D起始为0,

反应物A的浓度(molL」)随反应时间(min)变化情况如下表：

实验时间/min

0102030405060

序号温度/℃

18001.00.80.670.570.500.500.50

2800C20.70.620.500.500.500.50

3800C30.920.750.630.600.600.60

48201.00.400.250.200.200.200.20

下列说法不正确的是()

A.实验1,反应在10-20min内VA=0.013mol-L'min'1

B.实验2,A的初始浓度c2=1.0moLL“，还隐含的条件是加入了催化剂

C.实验3的反应速率V3〈实验1的反应速率V,

D.比较实验4和实验1,可推测该反应为吸热反应

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答案CC项,求算相同时间段为的平均反应速率，如10〜20min内,在实验1中，平均反应速率为

L=0.013mol・L，min”,在实验3中，平均反应速率为V3=2=°T：°’工=0.017故

AtlOminAtlOmin

V3>Vi,错误。

4.向某密闭容器中充入1molX与2molY发生反应:X(g)+2Y(g)=aZ(g)AHvO,达到平衡后，改变某一

条件(温度或容器体积),X的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正确的是()

A.a=2

1

B.A点的反应速率:v正(X)苦v逆(Z)

C.T2>T,

D.用Y表示A、B两点的反应速率:v(A)>v(B)

答案B由图知，增大压强X的平衡转化率不变,说明反应前后气体总物质的量不变，故a=3,A错

误;X(g)+2Y(g)—3Z(g),A点为平衡状态,v,E(X)=Vis(X),而v逆(X)：v逆(Z)=l：3,故v正(X)。逆(Z),B正确;

升高温度，平衡X(g)+2Y(g)=3Z(g)逆向移动,X的平衡转化率减小，故T2<TI,C错误;B点比A点的温度

高、压强大，则v(A)<v(B),D错误。

5.在一定条件下的1L密闭容器中,X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示,下列说法不正

确的是()

A.0-15min,消耗C的平均速率约为0.033molL'min1

B.X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为Y(g)+3X(g)=2C(g)

C.反应开始到25min,X的转化率为25%

D.25min时改变的一个条件可能是缩小容器体积

答案A0~15min,生成C的平均速率v(C)=『霭黑Y).O33mol-Llmin",故A错误;15min时,反应达

到平衡,X、Y、C三者变化的物质的量之比为(3mol-2.25mol)：(2mol-1.75mol)：0.5mol=3：1：2,故反

应的化学方程式为3X(g)+Y(g)L2c(g),B正确;由题图知，反应开始到25min,X的转化率

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_3mol—2.25mol

xl()0%=25%,C正确;25~4()min,X、Y的物质的量持续减小,C的物质的量持续增大，平衡正

3mol

向移动，可能是缩小容器体积，压强增大所致,D正确。

6.T"C时•，向绝热恒容密闭容器中通入amolSO2和bmolNCE一定条件下发生反应:SO2(g)+NCh(g)

SO.,(g)+NO(g)AH<0,测得SO3的浓度随时间变化如图所示。

反应时间"s

下列说法下.碰的是()

A.容器内压强不再改变说明反应已达平衡

B.SO3在40-50s内的平均反应速率大于50-60s内的平均反应速率

C.NCh速率:v(”：)(t=60s时)大于v(ffi)(t=80s时)

1

D.T℃时，若在恒温恒容下，向原容器中通入amolSO2和bmolNO2,达到平衡时c(SO3)>0.33mol-L-

答案B恒容密闭容器绝热，反应前后气体总物质的量不变，容器内压强不再改变时，容器内气体的温

度不再变化,说明反应己达平衡,A正确油题图知,SO3在40~50s内浓度增大了0.04mol-L」,而在50-60

内浓度增大了0.07molL",故SO?在40~50s内的平均反应速率小于50~60s内的平均反应速率,B错

误;t=80s时，反应未达平衡,NO2速率:v(正)>v(电，而NO?速率:v⑺(t=60s时)>v(正)(t=80s时)，故NO2速率

v(,K)(t=60s时)〉v侬)(t=80s时),C正确;由题图知,T℃时,向绝热恒容密闭容器中通入amolSO2和bmol

NO2,达到平衡时c(SCh)=0.33moLL」,反应放热，绝热容器中气体温度升高，不利于SO3的生成，故T℃时,

若在恒温恒容下，向原容器中通入amolSO2和bmolNO2,达到平衡时c(SO3)>0.33mol-L'.D正确。

7.已知如下平衡：

7

①Ag'aqHZNESq)=^Ag(NH3)^(aq)Ki=1.10xl0

②Ag+(aq)+Cr(aq)：f=±AgCl(s)

9

K2=6.90X10

③AgCI(s)+2NH3(aq)=Ag(NH3)J(aq)+Cl(aq)K3

下列说法不生硬的是()

A.对于反应①，加入少量的浓硝酸后,平衡逆向移动

B.对于反应②，加入少量NaCl固体后，平衡正向移动

C.由Ki、K2可知,相同条件下,Ag+更容易和氨水反应

D.反应③的平衡常数矽=迪嚅警k1.60x10-3

C«NH3)

答案C平衡常数越大，表示反应的进行程度越大，与反应发生的难易程度无关(例如，氢气生成水的平

衡常数很大,但常温下该反应很难发生)，故C错误。

8.一定条件下,CH4与HzO(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),设起始喘R=Z，在恒压下，平衡

时CH4的体积分数(p(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()

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A.该反应的焙变AH>0

B.图中Z的大小为a>3>b

C.图中X点对应的平衡混合物中噜善=3

n(CH4)

D.温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后<p(CH4)减小

答案A由题图可知,随着温度升高(p(CH。逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反

应,AH>O,A正确;喘件的比值越大,甲烷的体积分数越小，故a<3<b,B错误;起始时哗善=3,但随着反应的

进行,甲烷和水按等物质的量反应，达到平衡时急争t3,C错误;温度不变时，加压，平衡逆向移动,(p(CH4)增

大,D错误。

9.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g)=2c(g),达到平衡后,

在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时

间的变化如图所示。下列说法正确的是()

c(mol,L-1)

2O

15

6

1.130

S

O75

O8

203054,(min)

A.8min时反应第一次达到平衡

B.30min时减小压强,40min时升高温度

C.反应方程式中的x=l,正反应为吸热反应

D.30-40min时该反应使用了正催化剂

答案B由图像知20min时反应第一次达到平衡,8min时,A、B、C的浓度相等，但在20min前浓度

还在发生变化，说明反应未达到平衡,A错误;A、B的浓度随时间变化的曲线是同一条曲线,说明反应方程

式中A、B的化学计量数相等,x=l,则该反应是一个反应前后气体总物质的量不变的反应,30min时改变

条件,A、B、C的浓度都减小，正、逆反应速率相等，平衡不移动，应为减压;40min时改变条件,v(正”v(逆)

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都增大，应为升高温度，因v（逆）>v（正）,平衡逆向移动，故逆反应为吸热反应,B正确,C错误;30~40min

时,v（正卜v（逆）同等程度减小,v（正）=v（逆），改变的条件不是使用催化剂而是减小压强,D错误。

10.一定条件下，在一恒容密闭容器中发生反应:2NH3（g）AH=-92.2kJ-mo「,该反应的

反应速率随外界条件的改变而变化的关系如图所示,下列说法不正确的是（）

A.t,时增大c（N2）或C（H2）

B.t2时加入催化剂

C.t3时降低温度

D.Q时向容器中充入He

答案DL时正反应速率突然增大，逆反应速率不变,正反应速率大于逆反应速率，则平衡正向移动，改

变的条件为增大反应物浓度,A正确;t2时正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，改变的条件为使用催

化剂,B正确;t3时正、逆反应速率突然减小，正反应速率大于逆反应速率，则平衡正向移动,该反应为放热

反应,则改变的条件为降低温度,C正确;Q时正、逆反应速率突然增大，正反应速率大于逆反应速率，则平

衡正向移动,向容器中充入He,体系总压强增大，但反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,D错误。

11.已知反应:CH2-CHCH3（g）+Cb（g）iCH2-CHCH2Cl（g）+HCl（g）。在一定压强下，按s=

nCCb）

MCHz-CHCH）向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数（⑺与温度（T）、3的

关系,图乙表示逆反应的平衡常数与温度（T）的关系。则下列说法错误的是（）

A.图甲中s>I

B.图乙中,A线表示逆反应的平衡常数

C.温度为「、3=2时,CL的转化率为50%

D.若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大

答案CA项，由图甲可知，增大n（CL）,s增大,平衡正向移动，丙烯的体积分数3）减小，故S>1,正确。B

项，由图甲可知，升高温度,丙烯的体积分数增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则升高温度，逆反

应的平衡常数增大，图乙中,A线表示逆反应的平衡常数,正确。C项，由图乙知,温度为「时，正、逆反应的

平衡常数相等，又因两者互为倒数，则平衡常数K=l;（o=2时，设CH2=CHCH3和Cl2的物质的量分别为a、

2a,参加反应的Cl2的物质的量为b,利用三段式法可列关系式厂4r二=1,解得b=|a,则Cl2的转化率约为

{a-b）（2a-b）3

33.3%,错误。D项，在恒容绝热装置中，体系温度升高，反应前后气体体积不变，则达到平衡时，装置内的气

体压强增大,正确。

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12.Deacon曾提出在催化剂作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程

:

式为4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)AH=-116kJ.mol-o关于Deacon提出的制备Ch的反应，下列

说法正确的是()

A.该反应一定能自发进行

B.每生成22.4LCb,放出58kJ的热量

C.增大起始时喘的值，可提高HC1的平衡转化率

n(HCl)

D.断裂4molH—Cl键的同时，有4molH—O键生成，说明该反应达到平衡状态

答案CA项，该反应为燃减反应，即AS<0,AHO,要使反应自发进行，则AG=AH-TAS<0,故需要低温高

压的条件,错误;B项，未指明标准状况，无法计算,错误;C项，增大氧气的量,可促进HC1的转化，即增大起始

时喘的值,可提高HC1的平衡转化率，正确;D项，断裂4molH—Cl键的同时，有4molH-O键生成，描

述的都是正反应方向，不能说明该反应达到平衡状态,错误。

13.下列有关工业制取浓硝酸反应的说法不正确的是()

①2NO(g)+O2(g)—2NO(g)

=i

(2)2NO2(g)"N2O4(1)

③2N2O4(I)+O2(g)+2H2O4HNO3(aq)

A.反应①达到平衡时,2vMC)2)=V巡(NO)

B.使用高效催化剂能提高反应①中NO的平衡转化率

C.反应②在一定温度下能自发进行，则正反应为放热反应

D.标准状况下，反应③中每消耗22.4LCh,转移电子的数目约为4x6.02x1023

答案BA项,反应速率之比等于化学计量数之比，故当2v，HO2)=v逆(NO)时，正、逆反应速率相等，反应

达到平衡状态，正确;B项，催化剂不能使平衡移动,故不能提高反应①中NO的平衡转化率，错误;C项，反应

②为嫡减反应,TAS<0,在一定温度下能自发进行，则AG=AH-TAS<0,故有AH<0,正反应为放热反应，正

确;D项，反应③中1molCh得到4moi电子，标准状况下，每消耗22.4LO2,转移电子的数目约为

4x6.02x1()23,正确。

14.二氧化碳催化加氢制甲醇是一种实现“碳中和”的有效方法。该过程通过如下步骤实现：

①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

AH=+41kJmol

②CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)

AH=-90kJmol1;

在密闭容器中，反应物起始物质的量之比为喘=3,一定条件下达到平衡时,甲醇的物质的量分数

<C02)

XCH3OH)随压强或温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()

p/(xlO5Pa)

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:i

A.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH=+49kJmol''

B.在210℃,5xl05Pa下,反应至x(CH3OH)达到Y点的值时,延长反应时间不能使x(CHaOH)达到X点

C.保持其他条件不变,增大起始物嚅；的比值，可以提高H2的平衡转化率

D.为高效利用CO2,需研发低温下CO2转化率高和甲醇选择性高的催化剂

答案DA项,根据盖斯定律，将①②式相加可得目标方程式，则AH=+41kJ-mol'+(-90kJmol')=-49

□•mol」,错误;B项,Y点没有达到平衡,X点为平衡点,在相同温度下，反应的化学平衡常数相同，则可以通

过延长时间使Y点达到X点,错误;C项，增大反应物H2的量，根据勒夏特列原理知,增加的H2的量会变少,

但不能完全转化，故H2的转化率会减小,错误;D项，由图可以看出,低温时x(CH3OH)大，则需要开发低温下

能提高CO2转化率和甲醇选择性高的催化剂,正确。

15.CH4与CO?重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应：

反应①:CHMg)+CO2(g)12CO(g)+2H2(g)

AH।=+247.4kJmol-1

反应②:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

AH2=+41.2kJ-mol-1

反应③:CH4(g)+|O2(g)-CO(g)+2H2(g)

△3-35.6kJ-mol-1

一定条件下，向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量02,测得不同温度下反应平衡

时各产物的产量如图所示，下列说法正确的是()

A.2CO(g)+O2(g)~=2CO2(g)

B.图中曲线a和b分别代表产物CO和H2

C.温度高于900K时,H2O的含量下降的原因之一是反应③逆向进行

D.升高温度和增大压强均能使CO的产量增加

答案CA项,根据盖斯定律,2x(③-①)可得2co(gHCMg):==2cCh(g)AH=2(AH3-AH,)=-566

kJ.mo「，错误;B项,根据反应①②③可知，反应产物有CO、H2和氏0,生成的七会在反应②中与CO?反

应生成CO,CO的产量高于此,所以曲线a表示的产物为丛,曲线b表示CO,错误;C项，反应②为吸热反

应，升高温度，反应正向移动;但温度升高反应③逆向移动，甲烷浓度增大,反应①会正向移动,CO浓度增大、

CO2浓度减少，反应②逆向移动，导致HzO的含量下降，则H2O的含量下降的原因之一是反应③向逆向进

行,正确;D项,反应①③为放热反应，升高温度,平衡逆向移动，增大压强,反应①③平衡也逆向移动,CO的

产量降低,错误。

16.对于反应2SO2(g)+O2(g)2so3(g),下列说法正确的是()

A.反应的AS〉。

B.反应的平衡常数可表示为K』黑。管)

C.增大体系的压强能提高SO2的反应速率和转化率

D.使用催化剂能改变反应路径，提高反应的活化能

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答案CA项，该反应为气体体积减小的反应，则ASV),错误;B项，平衡常z数，错误;C项,加

c(SO2)c(O2)

压时,反应速率加快，平衡正向移动,可提高SO2的转化率,正确;D项，催化剂只能减小反应的活化能，不能

改变活化能,错误。

17.02可用于生产漂白粉等化工产品。C12的制备方法有：

方法I:NaC10+2HCl(浓)===NaCl+Cl2T+H2O;

方法H:4HCl(g)+O2(g)—2H2O(g)+2Cl2(g)

△H=akJmol1

上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行•一定条件下，在密闭容器中利用方法n制备cb,

下列有关说法正确的是()

A.升高温度，可以提高HC1的平衡转化率

B.提高嘤，该反应的平衡常数增大

n(02)

C.若断开1molH—Cl键的同时有1molH—O键断开，则表明该反应达到平衡状态

D.该反应的平衡常数表达式K-繇*

答案CA项，方法II中反应一定条件下能自发进行，即AG=AH-TAS<0,该反应为燧减反应,AS<0,则

AH<0,该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动,HC1的转化率减小，错误;B项，平衡常数只与温度有关,

温度不变，平衡常数不变,错误;C项，断开1molH-C1键的同时有1molH-0键断开，说明正、逆反应速

率相等，反应达到平衡,正确;D项，该反应中水为气态，平衡常数表达式为忽学错误。

18.335℃时，在恒容密闭容器中,1molG°Hi8⑴催化脱氢的反应过程如下

反应I:CtoHEl)-CioHl2(l)+3H2(g)AH,

反应H:CtoHi2⑴1C1oH8(l)+2H2(g)AH2

反应I和反应II的平衡常数分别为K.和此,反应过程中能量的变化及GoH|2和C10H8的产率(x)随时间

的变化关系如图1和图2所示。下列说法正确的是()

能量/kJ•moL

广\广\_9/8(1)+5%(g)

4风(1)

反应进.

图1

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A.AH|>0,AH2<0

B.若温度高于335℃,则当X(CIOH8)=O.374时，所需时间可能小于8h

C.更换更高效的催化剂能提高CIOH8的平衡产率

D.缩小容器体积,Ki和冷均减小

答案BA项，反应I和反应II的反应物总能量都低于生成物总能量,都是吸热反应，则八日乂)、AH2>0,

错误;B项，升高温度，化学反应速率增大，当温度高于335℃,达到X(G°H8)=0.374时,反应所需时间可能小

于8h,正确;C项,更换更高效的催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，不能提高C10H8的平衡产率,

错误;D项，温度不变，平衡常数不变,错误。

19.如图表示在有、无催化剂条件下SO?被氧化成SCh过程中能量的变化。450℃、V2O5催化时，该反应

机理如下：

化无催化剂

HE八/

量v,o,作

心催化剂

2molSO>(g)和\

ImolO1(g)\^2molSO?(g)

反应过程

反应①VzOsGHSOKg)3---V2C)4(s)+SO3(g)AHi=24kJ-mol

反应②2V2O4(s)+O2(g)^2V2O5⑸AH2；

下列说法正确的是()

A.V2O5催化时，反应②的速率大于反应①

B.AH2=-246kJmol

C.升高温度，反应2SO2(g)+O2(g)-2so3(g)的化学平衡常数增大

D.增大压强或选择更高效的催化剂,可提高S02的平衡转化率

答案AA项，从图中可以看出,V2O5催化时,AH2>AHI>0,同一温度下,AH越大化学反应速率越快，故反

应②的速率大于反应①,正确;B项，因为题目中未给出在催化剂条件下生成SO.,的总反应的能量变化，故

无法计算AH2,错误;C项，通过图像分析可知，总反应2so2(g)+Ch(g)l2so3(g)的AH<0,故升高温度，平

衡逆向移动，即平衡常数减小,错误;D项,总反应为气体体积减小的反应，所以增大压强平衡转化率升高，

但催化剂只能改变达到平衡时所需的时间，不能影响化学平衡时的转化率,错误。

20.尿素|CO(NH2)2］是一种高效缓释氮肥。利用NH3和C02合成尿素的反应分两步进行：

=

®2NH3(l)+CO2(g)==NH4coONH2⑴

=

(2)NH4COONH2(1)==CO(NH2)2(1)+H2O(1)

AH2=+16.67kJ-mol-1o

下列说法正确的是()

A.反应①的AS>0

B.反应①的平衡常数可表示为K=C(CO2)

1

C.2NH3(l)+CO2(g)=~=CO(NH2)2(1)+H2O(1)WAH=-100.53kJ-mol-

D.温度越高，反应速率越快,NH3的转化率越大

答案CA项，反应①中气体的物质的量减少，则AS<0,错误;B项,反应①的平衡常数表达式为

c(CO2)

错误;C项，依据盖斯定律,反应①+反应②可得选项中的反应方程式，则AH=AH|+AH2=-100.53kJ-mol1,IE

确;D项，反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动,NH3的转化率减小，错误。

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21.随着聚酯工业的快速发展，氯化氢的产出量迅速增长。将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热

点。Deacon发明的催化氧化法为4HCl(g)+O2(g)—2Cl2(g)+2H2O(g)o下图为体积不变的密闭容器中,

进料总物质的量一定，进料比c(HCl)：c(Ch)分别为1：1、4：1、7：1时HCI的平衡转化率随温度变化

的关系。下列说法正确的是()

线

等

？

解

运

联

5

H

A.反应4HCl(g)+O2(g)^=±2cb(g)+2H2O(g)的AH〉。

B.①对应的曲线表示的c(HCl)：C(O2)=7：1

C.300℃时，对于②表示的反应，若压缩容器的体积增大压强，则达到平衡时口射翳不变

D.对于③表示的反应，与100°C时相比，用更高效的催化剂在常温下反应不能改变HC1的平衡转化率

答案CA项，由图中曲线可知，温度升高,HC1的平衡转化率减小，即升高温度，平衡逆向移动，所以该可

逆反应的正反应是放热反应，即AH<0,错误;B项,进料比c(HCl)：c(O»越大,HC1的平衡转化率就越低，①

对应的曲线在相同温度时HC1的平衡转化率最高，因此①对应的曲线表示的c(HCl)：c(O2)=l：1,错误;C

项，平衡常数只与温度有关，改变压强，对平衡常数无影响，正确;D项，催化剂只能改变反应速率，只影响达

到平衡的时间，对平衡常数无影响，但常温和100℃是两种温度,③的平衡常数在两种温度下不相同，则

HC1的平衡转化率也不一样,错误。

22.在常压、Ru/TiCh催化下,CO?和H2混合气体(体积比1：4)进行反应，测得CCh转化率、CFh和CO的

选择性(即CO2转化生成C%或CO的百分比)随温度变化如图所示。

150200250300350400450500550

温度/七

反应I:CCh(g)+4H2(g)LCH4(g)+2H2O(g)AHI；

±

反应11:CO2(g)+H2(g)^=CO(g)+H2O(g)AH2;

下列说法正确的是()

A.AHi，△山都小于零

B.改变压强，对CO产量没有影响

C(CH)

C.IK=4

反应的平衡常数可表示为4

C(CO2)C(H2)

D.为提高CH4的选择性,可采用控制反应温度、调节压强等措施

答案DA项，从图中可以看出，升高温度,CH4的选择性减小，即反应I的CO2转化率下降，平衡逆向移

动，所以反应I的AH'。;升高温度,CO的选择性增加，即反应II的CO2转化率上升，平衡正向移动,所以反

第10页共41页

应II的AH2>0,错误。B项，若增大压强，反应I正向移动,C02的浓度减小,对反应II而言，反应物浓度减小,

平衡逆向移动，则CO产量减小,错误。C项，反应I的平衡常数可表示为K—外)：错误。D项，温度

c(CO2)c(H2)

高于400℃时CH4的选择性降低，反应I是气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动,则降低温度、

增大压强可提高CE选择性，正确。

23.二氧化碳加氢合成二甲醛(CH30cH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景,该方法主要涉及下列

反应

1

反应I:CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)AH1=-49.0kJ-mol-

1

反应II:CO2(g)+H2(g)—CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ-mol'

1

反应III:2cH30H(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)AH3=-24.5kJ-mol-

向恒压密闭容器中按n(CO2):n(H2)=l：3通入CO?和田,平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化

如图所示。下列有关说法正确的是()

450480510540570

温度/K

A.反应I的平衡常数可表示为K=总设h

B.图中曲线b表示CO?的平衡体积分数随温度的变化

C.510K时,反应至CH30cH3的体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CH30cH3的体积分数

D.增大压强有利于提高平衡时CH30cH3的选择性(CH30cH3的选择性=箸黑喘嚅()()%)

答案DA项，反应I中H2O是气态，所以平衡常数可表示为K=n*嚅平,错误;B项，只有反应III涉

及CH3OCH3,且AH3VO,升高温度平衡逆向移动，所以CH30cH3的体积分数会随温度升高而降低,则曲线b

代表的是CH30cH3,曲线a代表C02,错误;C项，曲线b代表的是CH3OCH3,X点位于曲线下方，未达到平

衡状态，所以延长反应时间可以提高CH3OCH3的体积分数,错误;D项，增大压强，反应I平衡正向移

动,CH3OH、Hq的浓度均增大,Q=c(c吗停工黑⑺分母增大的幅度更大，故Q<K,所以反应HI平衡正向移

动,CH30cH3的选择性增大，正确。

24.在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式如下：

反应I:CCh(g)+4H2(g)^CH4(g)+2H2(D(g)AH=-164.7kJ-mol1;

=

反应II:CO2(g)+H2(g)=—CO(g)+H2O(g)AH=+41.2kJ-mol

1

反应III:2CO(g)+2H2(g)^CO2(g)+CH4(g)AH=-247.1kJ-mol;

向恒压、密闭容器中通入1molCCh和4m0IH2,平衡时CH』、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图

所示。下列说法正确的是()

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C(CH4)

A.反应I的平衡常数可表示为K=-

C(C02)-C4(H2)

B.图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化

C.提高C02转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂

D.CH4(g)+H2O(g)^=CO(g)+3H2(g)的AH=-205.9kJmol''

答案CA项，反应1中H2O为气体，则其平衡常数长=喘喀麒,错误;B项，反应in为放热反应，升高

温度,平衡逆向移动，则co的物质的量增大，曲线C表示co,错误;C项,升高温度反应n平衡正向移动，反

应I为放热反应,则低温时反应I进行程度大，而低温导致反应速率减慢，则需要研发低温区高效催化剂,

正确;D项,根据盖斯定律，反应H-反应I可得目标反应方程式，则AH=[+41.2-(-164.7)]kJmol^+205.9

kJ-mo「,错误。

25.二甲醛(CH30cH3)是一种新型能源,被誉为“21世纪的清洁燃料"。以CO和比为原料，在一定温度和

压强下，用催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)生成二甲醛和副产物甲醇的反应如下:①3H2(g)+3CO(g)

CH30cH3(g)+CO2(g);②2H2(g)+CO(g)CH30H(g)。

催化剂中n(Mn)/n(Cu)对合成二甲触的影响情况如图所示。

(已知:选择性嘿给X10。％)

80

72

6090

80

60

4o40

20

2o

0

10703040

下列说法不氐现的是()

A.选择合适的催化剂能提高CH30cH3的产率

B.采取压缩体积的方式可以增大二甲醛的产率

C.当n(Mn)/n(Cu)=2时，二甲醛的选择性为90%,二甲醛的产率为64.8%

D.当n(Mn)/n(Cu)减小时,CH30H的产率一定增大

答案DA项，由题图知，催化剂组成不同,CH3OCH3的选择性不同，所以选择合适的催化剂可以提高

CH30cH3的产率，正确;B项，反应①为气体体积减小的反应，压缩体积，相当于增大压强，可以使反应①平

衡正向移动，二甲醛的产率增大，正确;C项,n(Mn)/n(Cu)=2时,CO转化率为72%,二甲麟的产率=二甲醛的

选择性xCO转化率xl00%=90%x72%xl00%=64.8%,正确;D项，当n(Mn)/n(Cu)从2.0到1.0时,CO转化率

和CH30cH3的选择性均减小，所以CH30H的产率减小,错误。

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=i

26.通过反应I:CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AHi,可以实现温室气体资源化利用。该反应通

过如下步骤实现

1

反应II:CO2(g)+H2(g)=-CO(g)+H2O(g)AH2=+42.5kJ-mol

1

反应HI:CO(g)+2H2(g)^CH30H(g)AH3=-90.7kJ-mol-

密闭容器中，反应物起始物质的量比嚅「3时,在不同条件下(分别在温度为250℃下压强变化和在压

强为5xlO5Pa下温度变化)达到平衡时CHQH的物质的量分数变化如图所示。下列有关说法正确的是

()

压强/10，Pa

13579

A.反应I的平衡常数可表示为K=,胃吗:

3

C(CO2)-C(H2)

B.曲线a表示CH,OH的物质的量分数随温度变化

C.提高CO2转化为CH3OH的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂

D.在9xlO5Pa,280C条件下，平衡时CH30H的物质的量分数为0.10

答案CA项，反应I的平衡常数K=9愣臀.错误;B项,根据盖斯定律，反应I=反应H+反应川，

C(CO2)-CJ(H2)

故AH|=42.5kJ-mol'+(-90.7kJ-mo「)=-48.2kJ-mol反应I放热，故温度升高，反应I平衡逆向移

动,CH30H的物质的量分数减少，对应曲线b,当温度不变，压强增大时，反应I平衡正向移动,CH30H增多,

对应曲线a,错误;C项，要使反应I平衡正向移动，需要在低温下进行，但是低温下反应速率慢，故要研发高

效的催化剂,正确;D项,图中在9xlOsPa,250C条件下，平衡时CH30H的物质的量分数为0.10(对应曲线

a),若升高温度为280℃,反应I平衡逆向移动,CH30H的物质的量分数小于0.10,错误。

27.在体积为1L的恒容密闭容器中，用CCh和H?合成甲醇:CCh(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)«将1

molCO2和3mol也在反应器中反应8小时,CHQH的产率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是

()

第13页共41页

Oo

8o

兴

<、6o

5o

世4o

fe42O

460480500520540560

77K

A.图中X点v!E>V逆

B.图中P点所示条件下，延长反应时间不能提高CH30H的产率

i

C.反应CO2(g)+3H2(g)^CH30H(g)+H2O(g)的AH>0

D.若起始时向容器中加入2molCO?和6mol七,维持520K反应达到平衡,比的体积分数小于50%

答案DA项，图中甲醇的产率为最大值时,反应达到平衡状态,X点处于平衡状态,博,错误;B项，

图中P点所示条件下，没有达到平衡,延长反应时间能提高CH30H的产率，错误;C项,随着温度的升

高,CH30H的产率降低，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应,AHV),错误;D项,520K时，将1molC02

和3molH2在反应器中反应,CH30H的产率为50%,列出三段式：

CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g)

起始(mol)1300

转化(mol)0.51.50.50.5

平衡(mol)0.51.50.50.5

比的体积分数为£xl00%=50%,若起始时向容器中加入2molCO2和6molH2,维持520K反应达到平衡,

等效于将1molCO2和3molH2在反应器中反应后增大压强，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，

平衡正向移动,丛的体积分数减小，故平衡时H2的体积分数小于50%,正确。

28.燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO),可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)—

1

4N2(g)+6H2O(g)AH=-1627.7kJ-mol-除去。温度高于300℃时会发生副反应:4NH3(g)+5C>2(g)^

4NO(g)+6H2O(g)AH=-904.74kJmol'o在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时

间,NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是()

1001-------------------------------------------------------

8o

6o

4o

2O

150200250300350400450

温度/七

A.升高温度、增大压强均可提高主反应中NO的平衡转化率

=1

B.N2(g)+O2(g)==2NO(g)AH=-180.74kJ-mol-

C.图中X点所示条件下，反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值

D.图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动

答案CA项，温度高于3()()℃时会发生副反应，升高温度平衡逆向移动,NO的平衡转化率减小，错

误;B项,根据盖斯定律，(副反应-主反应)+4可得N2(g)+Ch(g)—2NO(g),故AH=[-904.74kJ-mor'-(-l

627.7kJ-mol1)1^4=+180.74错误;C项，从图中可以看出X点的转化率低于相同温度下Y点的，说

第14页共41页

明测定转化率时X点还未达到平衡，在此温度和催化剂B存在的条件下，反应时间足够长,NO的转化率

能达到Y点的值，正确;D项，图中Z点到W点NO的转化率降低，可能是催化剂的活性降低，也可能是温

度超过300℃发生副反应,错误。

29.CO、CO2分别与H2s反应均能制得粮食熏蒸剂COS,反应如下

反应I:CO(g)+H2s(g)=COS(g)+H2(g)

△Hi平衡常数Ki；

反应H:CCh(g)+H2s(g)=COS(g)+H2O(g)AH2平衡常数Kii;

已知:在相同条件下,v正(i、H2S)>VH2S)»

向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(N2不参与反应)，在催化剂作用下分别发生上述反应，

反应I反应n

起始投料COH2sN2CO2H2SN2

起始物质的量(mol)113113

在相同的时间内COS的物质的量随温度的变化关系如下图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的

平衡曲线。

0.5

C4

Uo.

Vs

3

CSH

蚂o.2

彝().

W1

o

800900100011001200

温度/七

下列有关说法正确的是()

A.AH'O,曲线d为反应II的平衡曲线

B.900℃时,平衡常数K