2026高二化学人教版暑假作业本（10）化学反应速率与化学平衡

（10）化学反应速率与化学平衡—高二化学人教版暑假作业本

1.工业上用CO2和H2合成甲醇涉及以下反应：

Ⅰ.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H1

Ⅱ.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2

在催化剂作用下，将1molCO2和2molH2的混合气体充入一恒容密闭容器中进行反应，达到

平衡时，CO2的转化率和容器中混合气体的平均相对分子质量随温度变化如图。下列判断合

理的是()

已知：平衡时甲醇的选择性为生成甲醇消耗的CO2在CO2总消耗量中占比。

A.ΔH10，ΔH20

B.250℃前以反应Ⅱ为主

C.T℃，平衡时甲醇的选择性为60%

D.为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时甲醇的选择性，应选择的反应条件为高温、高压

2.在恒容密闭容器中，充入一定量C2H6发生反应C2H6gC2H4gH2gH，在其它

条件不变的情况下，测得温度对C2H4体积分数的影响如图所示。下列说法错误的是()

A.反应的H0B.平衡时正反应速率：vAvB

C.C2H6转化率：CBD.平衡常数：KAKB

3.在恒温恒容密闭容器中充入一定量Wg，发生如下反应：

2、

反应②和③的速率方程分别为v2k2c(X)和v3k3c(Z)，其中k2k3分别为反应②和③的速率

常数，反应③的活化能大于反应②。测得Wg的浓度随时间的变化如下表。

t/min012345

c(W)/molL10.1600.1130.0800.0560.0400.028

下列说法正确的是()

A.0~2min内，X的平均反应速率为0.080molL1min1

B.若增大容器容积，平衡时Y的产率增大

C.若k2k3，平衡时c(Z)c(X)

D.若升高温度，平衡时cZ减小

4.反应NH4HS(s)NH3(g)H2S(g)在一定温度下达到平衡。下列各种情况下，不能使平

衡发生移动的是()

①温度、容积不变时，通入SO2气体

②移走一部分NH4HS固体

③容积不变，充入氮气

④充入氮气，保持压强不变

A.①②④B.①③C.①②③D.②③

、

5.在密闭容器中进行反应：X2(g)3Y2(g)2Z(g)，其中X2Y2、Z的起始浓度分别为

0.1molL1、0.3molL1、0.2molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有

可能是()

11

A.c(Z)0.5molLB.cY20.5molL

11

C.cX20.2molLD.cY20.6molL

6.常温下，向某溶剂（不参与反应）中加入一定量X、Y和M，所得溶液中同时存在如下平

衡：

（ⅰ）XaqMaqNaq

（ⅱ）YaqMaqNaq

（ⅲ）XaqYaq

X、Y的物质的量浓度c随反应时间t的变化关系如图所示，300s后反应体系达到平衡状态。

下列说法正确的是()

A.100～300s内，vN=1.15103molL1s1

B.t=100s时，反应（ⅲ）的逆反应速率大于正反应速率

C.若反应（ⅲ）的Ea正<Ea逆，则X比Y更稳定

D.若再向容器中加入上述溶剂，则nX、nY均不变

7.已知反应ⅰ.SO3gH2OlH2SO4lH1，平衡常数K1；

1

ⅱ.SOgOgSOgH，平衡常数K；

222322

ⅲ.SO2gCO2gSO3gCOgH3，平衡常数K3，各反应的平衡常数的对数值

lgKc随温度变化如图所示。下列说法正确的是()

A.反应ⅰ的S0，反应③的H30

B.反应2SO2gO2g2H2Ol2H2SO4l的lgK2lgK12lgK2

正逆

C.tK时，若反应ⅱ中cSO2:cO2:cSO32:1:2，则一定有vv

D.在恒容密闭容器中充入1molSO2和1molCO2进行反应ⅲ，三点压强pxpypz

8.180℃时将0.5molH2和1molCO2通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸气CH3OH

和某无机产物，测得各物质的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是()

A.CO2分子的空间结构呈V形

B.在3~10min内，反应仍未达到平衡状态

的

C.该反应化学方程式为2CO2+4H22CH3OH+O2

D.其他条件保持不变,将恒容密闭容器改为1L,则化学反应速率增大

9.一定条件下存在反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。现有三个体积相同的密闭容器

I、Ⅱ、Ⅲ，按如图所示投料，并在400℃下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()

A.容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数相同

B.容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率始终相同

C.容器Ⅱ、Ⅲ中的反应达平衡时，SO3的体积分数：Ⅱ>Ⅲ

D.平衡时三容器中SO2、O2、SO3物质的量之比均为2：1：2

10.在500℃、60.0MPa条件下合成氨，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系如图所

示。

下列说法正确的是()

A.按a点的投料比进行反应，当N2的体积分数不变时达到平衡状态

B.a点的平衡体系中，nH2:nN23:1

C.b点的平衡体系中，H2的体积分数为36%

D.b点混合气体的平均相对分子质量约为11.33

11.化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有及其重要的意义，下列有关化学反应方

向的判断不正确的是()

A.，的反应在温度低时不能自发进行

B.某𝛥吸<热0反应𝛥能>自0发进行，因此该反应是熵增反应

C.Na与的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行

D.Error�!2D�igitexpected.在常温下能自发进行，则该反应的H0

12.达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用CO、H2和C�O�2可<以0合成生物质能源甲

醇：

1

反应1：l:CO2g3H2gCH3OHgH2OgΔH149.9kJmol

反应2：COg2H2gCH3OHgΔH2

1

反应3：CO2gH2gCOgH2OgΔH341.0kJmol

回答下列问题：

（1）反应1在_______（填“较高温度”“较低温度”或“任何温度”）下能自发进行。

1

（2）ΔH2_______kJmol。

（3）T℃时，向一恒容密闭容器中仅充入1molCO（g）和1molH2g，仅发生反应2。下列

叙述错误的是___________（填标号）。

A.加入催化剂，反应速率增大

B.CO体积分数不变时，反应达到平衡状态

C.平衡后，充入氩气，平衡正向移动

D.平衡后，充入H2，CO平衡转化率增大

（4）在某催化剂作用下，反应2的历程如图所示（图中数据表示微粒的相对能量，*表示吸

附在催化剂表面上）。

控速反应方程式为_______。

（5）在某催化剂作用下，只发生反应：CO2gH2gCOgH2Og。该反应的速

率方程式为v正k正cCO2cH2，v逆k逆cCOcH2O（k为速率常数，只与温度、催化

剂有关）。830℃时该反应的平衡常数K=1，达到平衡后，k正_______（填“>”“<”或“=”，下

同）k逆，900℃时k正_______k逆。

℃

（6）T1时，在密闭容器甲、乙中，分别充入1molCO2和3molH2，它们分别在有水分子筛

（只允许水分子透过）和无水分子筛条件下仅发生反应1.测得CO2平衡转化率与压强关系如

图所示。

①使用了水分子筛的容器是______（填“甲”或“乙”）。

②平衡常数Ka______（填“>”“<”或“=”）Kb，M点pH2______kPa。

℃

（7）T2时，向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO、1molCO2和3molH2，在一定

条件下发生上述3个反应，达到平衡时得到0.8molCH3OH和0.5molH2O，此时CO2平衡转化

2

率为50%。该温度下，反应1的平衡常数K=______molL1。（列出计算式）

答案以及解析

1.答案：C

2.答案：C

解析：A.根据“先拐线平衡数值大”，则T1温度高，从T2到T1，升高温度，乙烯体积分数增

大，说明平衡正向移动，则反应的H0，故A正确；

B.T1温度高，则速率大，因此平衡时正反应速率：vAvB，故B正确；

C.B、C两点乙烯体积分数相同，则乙烷消耗量相同，则C2H6转化率相等，故C错误；

D.从T2到T1，升高温度，乙烯体积分数增大，说明平衡正向移动，则平衡常数增大，即平衡

常数：KAKB，故D正确；

综上所述，答案为C。

3.答案：D

解析：A.由表知0~2min内Δc(W)0.160.080.08mol/L，生成

Δc(X)2Δc(W)0.16mol/L，但一部分X转化为Z，造成c(X)0.16mol/L，则

0.160mol/L

v(X)0.080molL1min1，故A错误；

2min

B.过程①是完全反应，过程②是可逆反应，若增大容器容积相当于减小压强，对反应

4X(g)2Z(g)平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，X的浓度增大，平衡时Y的

产率减小，故B错误；

2

C.由速率之比等于系数比，平衡时v逆

(X)2v正(Z)，即v32v2,k3c(Z)2k2c(X)，若

2

k2k3，平衡时c(Z)2c(X)，故C错误；

D.反应③的活化能大于反应②，H正反应活化能-逆反应活化能<0，则

4X(g)2Z(g)ΔH0，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时c(Z)减

小，故D正确；

故选D。

4.答案：D

解析：①温度、容积不变时，通入SO2气体，与硫化氢反应生成S，硫化氢的浓度降低，平

衡向正反应方向移动，故①不符合；②NH4HS为固体，改变NH4HS固体的用量，不影响平

衡移动，故②符合；③容积不变，充入氮气，反应气体混合物各组分的浓度不变，平衡不移

动，故③符合；④充入氮气，保持压强不变，体积增大，反应气体混合物各组分的浓度降

低，压强降低，平衡向正反应方向移动，故④不符合；故选D。

5.答案：B

解析：若反应正向进行，假定完全反应，则

X2(g)+3Y2(g)2Z(g)

起始(mol/L):0.10.30.2

变化(mol/L):0.10.30.2

完全反应(mol/L):000.4

若反应逆向进行，假定完全反应，则

X2(g)+3Y2(g)2Z(g)

起始(mol/L):0.10.30.2

变化(mol/L):0.10.30.2

完全反应(mol/L):0.20.60

由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0cX20.2mol/L、

0cY20.6mol/L、0c(Z)0.4mol/L，综上分析只有B项正确。

6.答案：B

解析：A.由图可知，100～300s内，生成物N的浓度变化量为（0.112—0.090）mol/L+

0.023mol/L

（0.011—0.010）mol/L=0.023mol/L，则n的反应速率为1.15104mol/(Ls)，

200s

故A错误；

0.090mol/L

B.由图可知，300s时反应达到平衡，反应（ⅲ）的平衡常数K9，100s时反

0.010mol/L

0.112mol/L

应（ⅲ）的浓度熵QK，则反应向逆反应方向进行，逆反应速率大于正反应

0.011mol/L

速率，故B正确；

C.若反应（ⅲ）的Ea正<Ea逆，则该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，X的

能量高于Y的能量，物质的能量越低越稳定，则Y比X更稳定，故C错误；

D.若再向容器中加入上述溶剂，平衡体系中各物质浓度均减小，反应（ⅰ）、（ⅱ）均向逆反

应方向移动，X、Y的物质的量均增大，故D错误；

故选B。

7.答案：B

解析：ⅰ的气体分子数减少，S0，ⅲ的平衡常数随温度升高而增大，H30，A项错误；

22

反应2SO2gO2g2H2Ol2H2SO41为2iii，KK1K2，B项正确；设

12a1

cO2amolL，Q，无法确定Q与K关系，C项错误；气体总物质的量不

2aa0.5a0.52

变，压强只与温度有关，pxpypz，D项错误。

8.答案：D

9.答案：C

22

解析：A.A装置向正反应方向进行，K1cSO3/cSO2cO2，III装置向逆反应方向

22

进行，K2cSO2cO2%cSO3，因此两者的平衡常数不同，故错误；B.II是恒温恒

容状态，反应向逆反应方向进行，气体物质的量增大，压强增大，化学反应速率增大，III是

恒压状态，即II的压强大于III，II的化学反应速率大于III的，故错误；C.II是恒温恒容状

态，反应向逆反应方向进行，气体物质的量增大，压强增大，化学反应速率增大，达到平衡

所用的时间短，消耗的SO3的量小于III，因此SO3的体积分数：II>III，故正确；D.平衡时各

物质的浓度保持不变，但物质的量之比并不一定满足化学计量数之比，故错误。故选：C。

10.答案：C

3H2(g)N2(g)2NH3(g)

起始(mol)110

解析：A.a点氢气和氮气为1:1投科，则:

转化(mol)3aa2a

平衡(mol)1a1a2a

1a

则总的物质的量为22a，N伯体积分数为100%50%，为定值，故N的体积分数

222a2

不变时，不能说明正逆反应速率相等，不能判断反应达到平衡状态，A错误；

B.a点氢气和氡气为1:1投料，平信时氨气体积分数为40%，

3H2(g)N2(g)2NH3(g)

起始(mol)110

则:

转化(mol)3aa2a

平衡(mol)1a1a2a

2a215

则总的物质的量为22a,0.4，a，则nH:nN:1:5，B错误；

22a72277

C.b点氢气和氮气为3:1投料，平德时氨气体积分数为52%，则:

3H2(g)N2(g)2NH3(g)

起始(mol)310

转化(mol)3bb2b

平衡(mol)331b2b

2b

则总的物质的量为42b，0.52，b0.68，H的体积分数为

42b2

330.68

100%36%，C正确；

420.68

D.由C分析可知，b点混合气体的平均相对分子质量约为

3mol2g/mol1mol28g/mol

12.9g/mol11.33，D错误。

(420.68)mol

11.答案：A

解析：A.H0、S0的反应在任何温度下都满足HTS0，即任何温度下该反应均

能自发进行，故A错误；

B.HTS0的反应可自发进行，则某吸热反应(H0)能自发进行，因此该反应是熵增

(S0)反应，故B正确；

C.Na和H2O反应生成氢氧化钠和氢气，该反应放热并且生成气体混乱(或无序)程度变大，所

以H0、S0，任何温度下HTS0，该反应能自发进行，故C正确；

D.由化学计量数可知S0，在常温下能自发进行，则该反应的H0，故D正确；

故选：A。

12.答案：（1）较低温度

（2）90.9

（3）C

3

（4）CO*2H(g)HCO*H(g)

222

（5）=；>

（6）乙；=；75

0.8

（7）3

0.9

解析：（1）反应1的S0、H0，在较低温度下能自发进行。

（2）由盖斯定律可知，反应1-反应3可得反应2，则

111

ΔH2=ΔH1ΔH349.9kJmol41.0kJmol90.9kJmol。

（3）A.催化剂能加快反应速率，加入催化剂，反应速率增大，故A正确；

B.CO体积分数不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B正确；

C.恒容密闭容器中，平衡后，充入氩气，反应物和生成物的浓度不变，平衡不发生移动，故

C错误；

D.平衡后，充入H2，平衡正向移动，CO平