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第七章 化学反应速率与化学平衡
考试时间：75 分钟 总分：100 分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 V-51 Mn—55 Fe—56 Cu
—64 Ba-137
一、选择题：本题共15 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．
(2025·天津市南仓中学高三第二次月考)羰基硫
是一种粮食熏蒸剂，其合成原理
为CO(g)＋H2S(g)
COS(g)＋H2(g) ΔH＜0，在恒容密闭容器中发生该反应并达到平衡状态。下列说
法正确的是( )
A．催化剂能改变ΔH B．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
C．通入He(g)，压强增大，H2S 的转化率增大 D．升温，平衡常数增大
2．(2025•天津南开模拟)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是(
)
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，NH3的转化率增大
C．单位时间内消耗NO 和N2的物质的量之比为
时，反应达到平衡状态
D．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
3．(2025·江苏二模)反应：4SO2(g)＋5O2(g)+8NH3(g)
4NH4HSO4C(s)＋2N2(g)＋2H2O(l)可用于氨
气脱硫，下列说法正确的是( )
A．反应的ΔS＞0
B．上述反应平衡常数
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．该反应中每消耗1 molSO2，转移电子的数目约为
4．一定温度下，在三个体积均为1L 的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
+H2O(g)
容器编
号
温度
(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
①
387
0.20
0.080
0.080
②
387
0.40
③
207
0.20
0.090
0.090
1
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下列说法正确的是( )
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，容器①中的CH3OH 体积分数比容器②中的小
C．若容器①中反应达到平衡时增大压强，则各物质浓度保持不变
D．若起始向容器①中充入CH3OH 0.10mol、CH3OCH3 0.10mol、H2O 0.10mol，则反应将向正反应方
向进行
5．某温度下2 L 密闭容器中3 种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列说法正确的
是( )
X
Y
W
n(起始状态)/mol
2
1
0
n(平衡状态)/mol
1
0.5
1．5
A．该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝
B．其他条件不变，升高温度，若W 的体积分数减小，则此反应ΔH<0
C．其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动
D．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡
6．已知反应X(g)＋Y(g)
R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L
的密闭容器中充入0.2 mol X 和0.8 mol Y，反应初始4 s 内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是( )
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A.4 s 时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B.830 ℃达平衡时，X 的转化率为80%
C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)
X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
7．
已知，25℃时K2Cr2O7溶液中存在以下平衡：
①Cr2O7
2-(aq)+ H2O(l)
2 CrO4
2-(aq)+2H+(aq) K1=3.27×10-15
②Cr2O7
2-(aq)+ H2O(l)
2HCrO4
-(aq) K2=3.0×10-2
③HCrO4
-(aq)
CrO4
2-(aq)+H+(aq) K3
25℃时，0.1mol/L K2Cr2O7溶液中，
随pH 的变化关系如图所示(
，
)。下列说法错误的是( )
2
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A．0.1mol/L K2Cr2O7溶液中，加入少量的HI 气体，c(CrO4
2-)增大
B．溶液颜色不再变化，可以判断该体系达到平衡
C．a 点溶液中离子浓度关系：c(K+)＞c(CrO4
2-)＞c(Cr2O7
2-)＞c(H+)
D．反应③的化学平衡常数
8．(2025·河北张家口二模)T K 下，分别向三个容积不等的恒容密闭容器中投入1mol SOCl2和1mol
H2S 发生反应：
，反应t min 后，三个容器中SOCl2的转化率如图所
示。下列说法正确的是( )
A．0~t min 内，三个容器中的正反应速率：
B．b 点为平衡转化率，a、c 点不是平衡转化率
C．T K 时，该反应的平衡常数为2 mol·L-1
D．V1 L 容器中反应达到平衡后，若再投入1mol SOCl2和1mol S2O，平衡不移动
9．(2025·江西省南昌市高三联考)恒温20L 密闭容器内发生2NO(g)＋2CO(g)
2CO2(g)＋N2(g)
ΔH＝-746.8kJ·mol−1，一开始投入一定量的CO 和NO，测得NO、CO 的物质的量浓度随时间变化的关系如
图所示。下列说法错误的是( )
A．该反应是熵减小的反应，低温有利于自发进行
B．a 点理论上化学反应释放的能量约为4.1kJ
C．0～4s，氮气的反应速率v(N2)=2.25 mol·L-1·s-1
D．b 点氮气的体积分数约为8.9%
10．(2025·湖南永州模拟预测)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为
的密闭容器中充入0.2mol
SCl2，发生反应：2SCl2 (g)
S2Cl2 (g) +Cl2(g)，图中所示曲线分别表示反应在
时和平衡时SCl2的转
3
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化率
与温度
的关系。下列说法正确的是( )
A．2SCl2 (g)
S2Cl2 (g) +Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
B．55OC，从0~10min，以S2Cl2表示反应的平均速率为0.0050mol·L-1·min-1
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，则此时v(逆)>v(正)
11．
(2025·湖南省炎德英才名校联考联合体高三第四次联考)某温度下，向1L 刚性密闭容器
中充入1molN2和适量H2合成氨，化学反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0，，测得平衡体系中，各
物质浓度关系如图所示。
下列叙述错误的是( )
A．L1代表c(NH3)变化趋势 B．平衡常数K=0.2L2·mol-2
C．b 点中x=12 D．b 点沿L1移向d 点时，平衡正移
12．甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇，反应如下：
，恒容密闭容器中，a mol CO2和3a mol H2，反应达到平衡时，
各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是
4
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A．随温度升高该反应的平衡常数变大
B．加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率
C．
℃时，恒容下充入Ar，压强增大，平衡正向移动，平衡时浓度变小
D．
℃时，恒压下2a mol
与6a mol
反应达到平衡时
13．(2025·重庆市西南大学附属中学校高三阶段性监测)碘甲烷(CH3I)在一定条件下可裂解制取低碳烯
烃，发生如下反应：
反应1：2CH3I(g)
C2H4(g)＋2HI(g) ΔH＝+80.2kJ·mol−1
反应2：3C2H4(g)
2C3H6(g) ΔH＝-108.1kJ·mol−1
反应3：2C2H4(g)
C4H8(g) ΔH＝-120.6kJ·mol−1
向密闭容器中充入一定量的碘甲烷，维持容器内P0=0.1MPa，平衡时C2H4、C3H6和C4H8的物质的量分
数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．图中物质
表示的是C2H4
B．T1K 时，碘甲烷的平衡转化率为
C．T1K 时，容器中
D．随着温度升高，反应2 的选择性先增大后减小
14．逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)；
反应Ⅱ：O2(g)＋4H2O(g)
CH4(g)＋2H2O(g)。
在恒压条件下，按V(CO2)：V(H2)=1：1 投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如
图所示。下列说法正确的是( )
5
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A．反应CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g) ΔH＞0
B．
点反应Ⅰ的平衡常数
约为1
C．加入合适的催化剂可由
点到
点
D．
后，温度升高，反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ导致CO2转化率明显减小
15．
(2025·山西省部分学校高三模拟预测)在刚性容器中，充入0.5mol/L 的CH3OH，发生如
下反应
主反应：CH3OH(g)
HCHO(g)＋H2(g) ΔH＞0
副反应：CH3OH(g)
CO(g)＋2H2(g)
催化反应相同时间，测得CH3OH 的转化率和
的选择性[
选择性
]随温度变化如图所示(温度为700°C 时，反应恰好达到首次平衡)。下列说法错
误的是( )
A．主反应：正反应活化能>逆反应活化能
B．
点对应条件下，甲醛速率：v 正＞v 逆
C．高于600℃，催化剂对副反应的选择性可能提高
D．700℃，H2的平衡浓度为0.4mol/L (甲醛选择性值近似取1/3)
二、非选择题：本题共4 小题，共55 分。
6
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16．
(14 分)(2025·浙江省宁波市余姚中学期中考试)甲烷催化重整是工业制氢的重要途径。
涉及的主要反应如下，请回答相关问题。
①甲烷部分氧化反应：CH4(g)＋1/2O2(g)
CO(g)＋2H2(g) ΔH＝-35.7kJ·mol−1
②甲烷水蒸气重整反应：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) ΔH＝+206.2kJ·mol−1
③水气转换反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH＝-41.2kJ·mol−1
(1)依据原子轨道重叠的方式判断，CH4分子中的共价键属于 键，与CO2所含该类型共价键的个
数之比为 。
(2)甲烷水蒸气重整—水气变换耦合反应为CH4(g)＋2H2O(g)
CO2(g)＋4H2(g)，该反应的ΔH＝
kJ·mol−1，该反应自发进行的条件是 。
(3)一定温度下，恒容反应器中注入初始浓度均为1 mol·L-1的原料气CH4(g)、O2(g)、H2O(g)，充分反
应达到平衡状态，测得c(CH4)= c(CO2)=0.25mol·L-1、c(O2)=0.75mol·L-1，该条件下反应③的平衡常数为
。
(4)下列说法正确的是_____。
A．通过控制氧气用量，有利于实现甲烷重整过程的热平衡
B．升高温度，水气变换反应速率降低，H2产率降低
C．恒压条件比恒容条件利于提高CH4平衡转化率
D．一定温度下，恒容反应器中c(CO)：c(CO2)=1，说明反应达到平衡状态
(5)在进气量为
下，CH4(g)、O2(g)、H2O(g)，以恒定比例通入催化反应器，研究温度对反
应的影响，结果如图1 所示。
7
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①在图2 中画出CH4转化率与温度关系示意图 。
②近年来发展了钯膜催化甲烷重整制氢技术，反应器中H2选择性透过膜的机理如图3 所示，说明该制
备技术的优点： 。
17．(13 分)(2025·河北省“五个一”名校联盟高三联考)CO2的资源化利用是化学研究的热点。
I．CO2与C3H8耦合可制备丙烯
(1)在In/HZSM-5 催化作用下，CO2与C3H8耦合的反应过程如图所示。
已知：C3H8(g)=C3H6(g)＋H2(g) ΔH1＝+123.8kJ·mol−1
CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ·mol−1
耦合反应C3H8(g)+CO2(g)= C3H6(g)＋CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ kJ·mol−1，该反应在
(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
II．CO2电还原可制备高附加值的有机物
已知：
的活性位点对O 的连接能力较强，
的活性位点对C 的连接能力较强，
对
的吸附能力远强于
，且
吸附
后不易脱离。
(2) CO2电还原可能的反应机理如图所示(*
表示吸附态的
)。
8
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①若还原产物主要为CH4，应选择 (填“
”“
”或“
”)作催化剂。
②选择合适的金属催化剂，CO2电还原生成
的过程可描述为 。
(3)在一定压强下，按n(H2)：n(CO2)=1：1 投料，在
为催化剂的条件下，发生反应CO2(g)＋H2(g)
HCOOH(g) ΔH＞0 (主反应)，同时有副反应[CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)发生，反应相同
时间，CO2转化率及
选择性(甲酸选择性
)随温度的变化如图所示。
①下列措施能提高CO2平衡转化率的是 (填标号)。
A 降低温度 B．再充入Ar C．分离出HCOOH
673.15K
②
下，反应至某时刻时体系中H2的分压为aMPa，则该时刻主反应的压力商QP=
(填计算式即可)MPa-1。
③当温度高于673.15K 时，随温度升高，主反应与副反应的反应速率相比，增加更显著的是副反应，
判断的理由是 。
18．
(14 分)(2025·广东省部分学校高三联考)羰基硫(COS)常用于合成杀草丹、燕麦敌、杀
虫剂巴丹等农药。工业上通过CO 与H2S 反应制取COS，反应体系中主要涉及以下反应：
a．CO(g)＋H2S(g)
COS(g)＋H2(g) ΔH1；
b．CO(g)＋3H2(g)
CH4(g)＋H2O(g) ΔH2；
c．CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH3；
d．CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH4。
(1)与CO2相同，COS 中所有原子最外层也都满足8 电子结构，COS 属于 分子(填“极性”或
“非极性”)，COS 的沸点 CO2的沸点(填“>”、“=”或“<”)。
(2)根据盖斯定律，反应d 的ΔH4= (用含
的代数式表示)。
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(3)以CO 和H2S 反应制取COS 的反应(a、b、c、d)体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是
_______(填选项字母)。
A．恒容条件下增大CO 与H2S 的浓度，反应a、b、c、d 的正反应速率都增加
B．升高温度，CO2的浓度增大，表明反应d 为吸热反应
C．加入作用于反应a 的催化剂，可增大ΔH1的值
D．降低反应温度，反应a~d 的正、逆反应速率都减小
(4)反应a 分两步进行，其反应过程中的能量变化如图1 所示。
中间产物为 ，决定COS 生成速率的步骤是 (填“第1 步”或“第2 步”)。
(5)在密闭容器中按下表投料，分别发生反应a 和反应d(N2不参与反应)，反应时间和压强相同时，测
得两个反应中COS 的物质的量分数随温度变化的关系如图2 实线所示(虚线表示平衡曲线)。
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反应序号
反应a
反应d
起始投料
CO
H2S
N2
CO2
H2S
N2
起始物质的量分数/%
1
1
98
1
1
98
①实验测得反应d 的速率方程为
，
，k 为速率常数，则
反应d 达到平衡后，仅升高温度，
增大的倍数 (填“>”、“<”或“=”)
增大的倍数。
②已知相同条件下，反应a 速率比反应d 快，1000℃时，反应a 的平衡常数。
(用分数表示，
写出分析与计算过程)。
19．
(14 分)(2025·吉林省长春市东北师范大学附属中学高三第三考试)环氧乙烷(简称EO)是
高效消毒剂，可用于口罩等医用品消毒，工业常用乙烯氧化法生产。
主反应：
2
(g)
副反应：
回答下列问题：
(1)C2H4的燃烧热ΔH＝-1411.0kJ·mol−1，则EO(g)的燃烧热ΔH＝ ΔH＝-57.3kJ·mol−1。
(2)以下既能加快反应速率又能提高EO 产率的方法有_______(填标号)。
A．降低温度 B．向容器中充入N2使压强增大
C．采用改性的催化剂 D．用空气替代氧气
(3)已知：
(g)＋HCl(g)
(l)，合成过程中的温度与氯乙醇的平衡产率关系如
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图a，30℃下原料投料比与氯乙醇的平衡产率关系如图b。
反应随温度升高平衡产率降低的可能原因为 ；反应达到平衡时，系统总压为p，根据图b 中A
点数据计算该温度下的平衡常数Kp= (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)EO 经水解可得到乙二醇。乙二醇易溶于水的原因为： ；写出乙二醇一氧气碱性燃料电池的
负极电极反应式： 。
(5)以Ag 为催化剂的反应机理如图所示。
加入1，2-二氯乙烷会发生2Cl(g)+2Ag+O-(s)= 2AgCl(s)+ O2(g)。一定条件下，反应经过一定时间后，
EO 产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系图所示。则随着1，2-二氨乙烷浓度增大，EO 产率先增后减的
原因是 。
12
