2025北京高二（上）期末化学汇编：化学反应速率与化学平衡章节综合

第1页/共1页2025北京高二（上）期末化学汇编化学反应速率与化学平衡章节综合一、单选题1．（2025北京昌平高二上期末）Ni和CO反应可制备Ni(CO)4(四羰合镍)：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。在容积可变的密闭容器中，充入nmolNi和4nmolCO。在不同压强下，反应达平衡时，Ni(CO)4的体积分数与温度的关系如下图所示。则下列说法不正确的是（）A．该反应ΔH<0 B．p1<p2C．p1、100℃时，CO的平衡转化率为50% D．B点体积小于A点体积2．（2025北京昌平高二上期末）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下图。反应的热化学方程式为NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)

ΔH>0。下列说法不正确的是（）A．a为生成物NH3、b为生成物HClB．反应制得1molHCl，须投入1molMgOC．升高反应温度，NH4Cl分解为NH3和HCl的化学平衡常数增大D．等压条件下，反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热3．（2025北京昌平高二上期末）丙烷在催化剂表面催化脱氢的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注，TS表示过渡态，IM表示中间体。下列说法正确的是（）A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)

ΔH=+83.13kJ·mol−1B．丙烷催化脱氢仅涉及C-H键断裂和C-C键形成C．丙烷催化脱氢的总反应速率由②决定D．改变催化剂可改变反应历程进而改变焓变4．（2025北京昌平高二上期末）已知丙酮()碘化反应为：。实验测得该反应的速率可表示为：v=kc(丙酮)c(H+)，其中k为反应速率常数。下列说法不正确的是（）A．其他条件不变，增加丙酮浓度，反应速率增大B．其他条件不变，增大I2的浓度，反应速率增大C．其他条件不变，增大催化剂H+的浓度，反应速率增大D．催化剂H+参与反应，降低反应活化能，增大反应速率5．（2025北京昌平高二上期末）一定温度下，向10L密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2，发生反应：C2H6(g)+2CO2(g)=4CO(g)+3H2(g)，测得5min时CO的物质的量为2mol。下列叙述正确的是（）A．v(C2H6)=0.01mol·L−1·min−1 B．v(CO2)=0.2mol·L−1·min−1C．5min时c(H2)=1.5mol·L−1 D．4v(CO)=3v(H2)6．（2025北京昌平高二上期末）下列事实能用平衡移动原理解释的是（）A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，合成氨工业生产选择高温反应条件B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体C．压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体，颜色立即变深D．向H2O2溶液中加入少量CuSO4固体，迅速产生大量气泡7．（2025北京昌平高二上期末）一定温度下的密闭容器中，发生可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是（）A．容器内气体颜色不再变化B．浓度商等于化学平衡常数C．容器内气体的浓度c(NO)：c(O2)：c(NO2)=2：1：2D．容器内的压强不再变化8．（2025北京四中高二上期末）下列依据相关数据作出的推断中，不正确的是（）A．依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向B．依据一元弱酸的，可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小C．依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大D．依据的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱9．（2025北京北师大附中高二上期末）一定温度下，在1L的恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中的部分数据如下表所示：时间（t/min）物质的量（n/mol）02.02.4050.8101.6151.6下列说法不正确的是（）A．0～5min用A表示的平均反应速率为B．此温度下，反应的平衡常数K为1.6C．物质B的平衡转化率约为33%D．15min后，再加入A、B、C各1.6mol，平衡不移动10．（2025北京四中高二上期末）中国科学家使用三元Ni-Fe-V催化剂，通过电催化实现了在温和的条件下人工固氮，电极上的催化机理的示意图如下图所示。下列说法不正确的是（）A．①②③中均断开N原子间的π键，形成N-Hσ键B．电催化过程的电极反应：C．该电极上可能发生生成氢气的反应D．三元Ni-Fe-V催化剂可降低固氮反应的活化能二、填空题11．（2025北京昌平高二上期末）利用工业废气CO2合成甲醇，可减少CO2的排放，有利于实现碳中和。已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-49.0kJ·mol−1；(1)该反应能自发的条件是。a．高温

b．低温

c．任意温度

d．无法判断(2)该反应的化学平衡常数表达式K=。(3)某温度下，该反应的化学平衡常数K=0.3，若起始时向1L密闭容器中投入1molCO2(g)、3molH2(g)、1molCH3OH(g)、1molH2O(g)，则反应(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“达平衡状态”)，结合计算说明理由：。(4)任写两条理论上能提高CO2平衡转化率的措施。三、解答题12．（2025北京昌平高二上期末）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料，乙烯的制备研究具有重要意义。乙烷可通过多种方法制备乙烯。方法1.乙烷热裂解制乙烯：i．C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)

ΔH1=+136kJ·mol−1；方法2.乙烷-CO2催化氧化制乙烯：ii．C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)

ΔH2；(1)已知：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH=+41kJ·mol−1，则反应ii的ΔH2=kJ·mol−1。(2)方法1制备乙烯的反应i在恒压条件下进行，为提高乙烯的平衡产率，常通入一定比例的水蒸气，除作为热量载体提高温度外，水蒸气还发挥的作用是(结合Q与K关系分析)。(3)方法2制备乙烯时，除发生反应ii外，还发生以下副反应：iii．C2H6(g)2C(s)+3H2(g)

ΔH3=+84.7kJ·mol−1iv．C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)

ΔH4=+430kJ·mol−1；常压下C2H6与CO2按一定比例进行投料，在催化剂作用下，经过相同时间，测得不同温度下乙烷转化率及乙烯选择性的变化如下图。已知：①随温度升高，乙烷的实验转化率增大的原因可能是。②随温度升高，乙烯选择性下降的原因可能是。(写两条)

参考答案1．C【详解】A．在同一压强下，温度升高Ni(CO)4的平衡体积分数降低，则平衡逆向移动，反应为放热反应，ΔH<0，A正确；B．反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)是气体体积减少的反应，增大压强，平衡正向移动，Ni(CO)4的平衡体积分数升高，故p1<p2，B正确；C．p1、100℃时，Ni(CO)4的体积分数为50%，则CO的体积分数也为50%，三段式：，，x=，CO平衡转化率=80%，C错误；D．A、B中Ni(CO)4的体积分数相等，物质的量相等，A对应的压强小，B对应的压强大，B点体积小于A点，D正确；答案选C。2．B【分析】由图示即原子守恒可知，反应①为NH4Cl+MgO=Mg(OH)Cl+NH3，反应②为Mg(OH)Cl=MgO+HCl。【详解】A．根据分析，a为生成物NH3、b为生成物HCl，A正确；B．总反应为：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)，MgO为催化剂，则反应制得1molHCl，不一定必须投入1molMgO，B错误；C．NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)

ΔH>0为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数变大，C正确；D．根据盖斯定律，等压条件下，反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D正确；答案选B。3．C【详解】A．由图可知，C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)

ΔH=+99.86kJ·mol−1，A错误；B．丙烷催化脱氢涉及C-H键断裂和C=C键与H-H键的形成，B错误；C．丙烷催化脱氢的总反应速率由活化能最大的步骤，即②决定，C正确；D．改变催化剂可改变反应历程但不能改变焓变（由反应物和生成物能量差决定），D错误；故选C。4．B【详解】A．该反应的速率可表示为：v=kc(丙酮)c(H+)，则其他条件不变，增加丙酮浓度，反应速率增大，A正确；B．该反应的速率可表示为：v=kc(丙酮)c(H+)，则其他条件不变，增大I2的浓度，反应速率不变，B错误；C．该反应的速率可表示为：v=kc(丙酮)c(H+)，则其他条件不变，增大催化剂H+的浓度，反应速率增大，C正确；D．氢离子是该反应的催化剂，可以降低反应活化能，增大反应速率，D正确；故选B。5．A【分析】5min时CO的物质的量为2mol，v(CO)=mol·L−1·min−1。【详解】A．v(C2H6)=v(CO)=mol·L−1·min−1=0.01mol·L−1·min−1，A正确；B．v(CO2)=v(CO)=0.02mol·L−1·min−1，B错误；C．5min时CO的物质的量为2mol，则H2的物质的量为1.5mol，c(H2)=0.15mol·L−1，C错误；D．速率之比等于计量系数之比，3v(CO)=4v(H2)，D错误；答案选A。6．B【详解】A．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0为放热反应，合成氨工业生产选择高温的目的是催化剂活性最强，反应速率快，A不符合题意；B．FeCl3+3H2O⇋Fe(OH)3+3HCl，升高温度促进水解，可以制备胶体，将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体，B符合题意；C．2NO2⇋N2O4，压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体，平衡正向移动，颜色变深由于NO2浓度变大造成，C不符合题意；D．向H2O2溶液中加入少量CuSO4固体，CuSO4对H2O2的分解起催化剂作用，迅速产生大量气泡，和平衡移动无关，D不符合题意；答案选B。7．C【分析】化学平衡的判断标志有：各物质的浓度、百分含量等保持不变，正逆反应速率相等以及反应过程中一直在“变”的量一旦不变了，就说明达到平衡了。【详解】A．反应体系中NO2为红棕色，而NO和O2均为无色，故反应过程中，混合气体的颜色一直在变，颜色不变说明NO2的浓度不再变化，达到平衡状态，故A不符合题意；B．浓度商等于该温度下的化学平衡常数，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B不符合题意；C．物质的浓度呈化学计量系数比并不能说明反应达到平衡状态，故C符合题意；D．反应前后气体的化学计量系数发生改变，即反应过程中容器的压强一直在变，现在不变了，说明达到平衡了，故D不符合题意；故选C。8．C【详解】A．对于可逆反应的Q与K的关系：Q>K，反应向逆反应方向进行；Q<K，反应向正反应方向进行；Q=K，反应处于平衡状态，故依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向，A正确；B．一元弱酸的越大，同温度同浓度稀溶液的酸性越强，电离出的越多，越小，B正确；C．同一周期从左到右，第一电离能是增大的趋势，但是ⅡA大于ⅢA，VA大于VIA，C不正确；D．的氢化物分子中氢卤键的键能越大，氢化物的热稳定性越强，D正确；故选C。9．D【详解】A．0~5min内C的物质的量增加了0.8mol，由于容器的容积是1L，则用A物质浓度变化表示的反应速率v(A)==0.04mol/(L/min)，A正确；B．反应进行到10min时，A物质的物质的量减少0.4mol，根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8mol，B的物质的量为2.4mol-0.8mol=1.6mol，B的物质的量等于15min时B的物质的量，则反应此时已达到平衡，此时C物质的量为1.6mol，可得，B正确；C．根据选项B分析可知：反应在进行到10min时，A物质的物质的量减少0.4mol，根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8mol，B的平衡转化率约为，C正确；D．15min后，再加入A、B、C各1.6mol，等效于压缩体积，该反应为体积增大的反应，压强增大，反应逆向移动，D错误；故选D。10．A【详解】A．由图可知，①②中断开N原子间的π键但③没有断开N原子间的π键，③断开N原子间的σ键，A错误；B．由图可知，电催化过程的电极反应：，B正确；C．由图可知，氢离子得电子生成了氢原子，两个氢原子之间可以得到氢气，因此该电极上可能发生生成氢气的反应，C正确；D．三元Ni-Fe-V催化剂可降低固氮反应的活化能，加快化学反应速率，D正确；故选A。11．(1)b(2)K=(3)向正反应进行Q=<K，因此平衡向正反应进行(4)降温、增压、增大H2浓度、及时移走CH3OH等【详解】（1）CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)的△H＜0，且△S＜0，则低温下满足△G=△H-T△S＜0，即低温下反应能自发进行；故选b；（2）该反应的化学平衡常数表达式K=；（3）向1L密闭容器中投入1molCO2(g)、3molH2(g)、1molCH3OH(g)、1molH2O(g)，的浓度熵为Q=<K，因此平衡向正反应进行；（4）反应为放热反应，可降温平衡正向进行提高CO2平衡转化率；正方向为气体体积减小的反应，可通过增压使平衡正向移动提高CO2平衡转化率；可通过增大H2浓度，使平衡正向移动，提高CO2平衡转化率；及时移走CH3OH使平衡正向移动，提高CO2平衡转化率等一系列的措施。12．(1)+177(2)Q=，恒压条件下通入水蒸气，容积变大，各组分浓度同程度减小，使Q<K，平衡正向移动，乙烯平衡产率增大(3)反应未达平衡，随温度升高，化学反应速率增大，乙烷转化率增大温度升高，相同时间内，乙烷的实验转化率增大，转化的乙烷总量增加，但温度升高使催化剂失活(或温度升高，反应iii产生的C包裹在催化剂表面，催化剂活性降低)，反应ii的速率下降，相同时间内生成乙烯所用的乙烷减小，乙烯选择性下降；温度升高，反应iii、iv速率加快的程度大于反应ii，相同时间内生成乙烯所用的乙烷减小，乙烯选择性下降【详解】（1）反应i．C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1=+136kJ·mol−1，反应ii．C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH2，设反应3为CO2(g)+H2