《2025年高中总复习优化设计高中化学》

2. 一定条件下存在反应：${2SO_{2}(g) + O_{2}(g)\rightleftharpoons 2SO_{3}(g)}$，其正反应放热。图 1、图 2 表示起始时容器甲、丙容积都是$V$，容器乙、丁容积都是$\frac{V}{2}$；向甲、丙内都充入$2a\ mol\ {SO_{2}}$和$a\ mol\ {O_{2}}$并保持恒温；向乙、丁内都充入$a\ mol\ {SO_{2}}$和$0.5a\ mol\ {O_{2}}$并保持绝热(即与外界无热量交换)，在一定温度时开始反应。下列说法正确的是(D)



A.图 1 达平衡时，$c({SO_{2}})$：甲$=$乙
B.图 1 达平衡时，平衡常数$K$：甲$＜$乙
C.图 2 达平衡时，所需时间$t$：丙$＜$丁
D.图 2 达平衡时，体积分数$\varphi({SO_{3}})$：丙$＞$丁

答案： 2.D 解析 甲和乙若都是恒温恒压，则两者等效，但乙为绝热恒压，又该反应正反应为放热反应，则温度：甲＜乙，温度升高平衡向逆反应方向移动，$c(SO_2)$：甲＜乙，平衡常数K：甲＞乙，A、B项错误；丙和丁若都是恒温恒容，则两者等效，但丁为绝热恒容，则温度：丙＜丁，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，所用的时间：丙＞丁，C项错误；温度升高平衡向逆反应方向移动，体积分数$\varphi(SO_2)$：丙＞丁，D项正确。

3. 如图所示，向$A$中充入$1\ mol\ X$和$1\ mol\ Y$，向$B$中充入$2\ mol\ X$和$2\ mol\ Y$，起始$V_{A} = V_{B} = a\ L$，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：${X(g) + Y(g)\rightleftharpoons 2Z(g) + W(g)}$ $\Delta H ＞ 0$；达到平衡时，$V_{A} = 1.2a\ L$，则下列说法不正确的是(C)


A.反应开始时，$B$容器中化学反应速率快
B.$A$容器比$B$容器中$X$的转化率大
C.打开$K$一段时间达平衡时，$A$的容积为$2.4a\ L$(连通管中气体体积不计)
D.打开$K$达新平衡后，升高$B$容器温度，$A$容器容积会增大

答案： 3.C 解析 起始$V_A=V_B=aL$，B中反应物的物质的量大于A中反应物的物质的量，则B容器中反应物的浓度大于A容器中反应物的浓度，所以反应开始时，B容器中的反应速率大于A容器中的反应速率，A项正确；A容器为恒温恒压条件，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，达到平衡时，混合气体总物质的量为$2mol×1.2=2.4mol$，由方程式可知1molX反应时混合气体总物质的量增大1mol，即平衡时混合气体增大的物质的量等于消耗的X的物质的量，故反应的X的物质的量为$2.4mol - 2mol=0.4mol$，则X的转化率为$\frac{0.4mol}{1mol}×100\%=40\%$，B容器为恒温恒容条件，正反应为气体物质的量增大的反应，故平衡时B容器中压强比A容器中压强大，等效在A平衡的基础上增大压强，与A的平衡相比，平衡逆向移动，B中X的转化率小于A中X的转化率，B项正确；打开K，保持温度不变，再达平衡时，等效为开始加入3molX、3molY时达到的平衡，恒温恒压下与A中平衡为等效平衡，反应物转化率不变，平衡时混合气体总物质的量为A中的3倍，恒温恒压下压强之比等于物质的量之比，则开始加入3molX、3molY达到平衡时总体积为$1.2aL×3=3.6aL$，B容器为$aL$，A容器容积为$3.6aL - aL=2.6aL$，C项错误；该反应的正反应是一个气体体积增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，混合气体的物质的量增大，导致A容器的容积增大，D项正确。

4. (2024·广西北海模拟)乙醇水蒸气重整释氢过程中主要反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：${C_{2}H_{5}OH(g) + 3H_{2}O(g)\xlongequal{}2CO_{2}(g) + 6H_{2}(g)}$ $\Delta H = + 173.5\ kJ\cdotmol^{-1}$
反应Ⅱ：${C_{2}H_{5}OH(g)\xlongequal{}CH_{4}(g) + CO(g) + H_{2}(g)}$ $\Delta H = + 49.7\ kJ\cdotmol^{-1}$
反应Ⅲ：${CO_{2}(g) + H_{2}(g)\xlongequal{}CO(g) + H_{2}O(g)}$ $\Delta H = + 41.4\ kJ\cdotmol^{-1}$
以${H_{2}O}$和${C_{2}H_{5}OH}$为原料气，通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，乙醇转化率，${CH_{4}}$、${CO}$、${CO_{2}}$选择性随温度变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是(D)


A.向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量${O_{2}}$，可以为重整反应提供热量
B.其他条件不变，升高温度乙醇的平衡转化率增大
C.$300～450\ ^{\circ}C$时，随温度升高，${H_{2}}$的产率增大
D.增加原料气中水的比例，可以增大${CO}$的选择性

答案： 4.D 解析 向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量$O_2$，乙醇可以和氧气反应放出热量，从而为重整反应提供热量，A正确；根据题给信息可知，乙醇水蒸气重整释氢过程中涉及的反应为吸热反应，故升温后平衡正向移动，平衡转化率增大，B正确；由图可知，$300\sim450^{\circ}C$时，随温度升高一氧化碳和甲烷的选择性降低，此时主要发生反应Ⅰ，$H_2$的产率增大，C正确；增加原料气中水的比例，则反应Ⅰ进行得较多，不利于生成一氧化碳，D错误。

5. (2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是(B)

A.${H_{2}O_{2}}$溶液中加入少量${MnO_{2}}$固体，促进${H_{2}O_{2}}$分解
B.密闭烧瓶内的${NO_{2}}$和${N_{2}O_{4}}$的混合气体，受热后颜色加深
C.铁钉放入浓硝酸中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀硫酸反应过程中，加入少量${CuSO_{4}}$固体，促进${H_{2}}$的产生

答案： 5.B 解析$MnO_2$会催化$H_2O_2$分解，与平衡移动无关，A错误；$NO_2$转化为$N_2O_4$的反应是放热反应，升温平衡逆向移动，$NO_2$浓度增大，混合气体颜色加深，B正确；铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C错误；加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D错误。

6. (2023·广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应${R(g)\rightleftharpoons P(g)}$。反应历程(下图)中，$M$为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是(C)


A.使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分$4$步进行
B.反应达平衡时，升高温度，${R}$的浓度增大
C.使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D.使用Ⅰ时，反应过程中$M$所能达到的最高浓度更大

答案： 6.C 解析 由图可知，使用催化剂Ⅰ和Ⅱ，均存在四个能垒，故反应历程都分为4步进行，A正确；由图可知，该反应是放热反应，平衡后升高温度，平衡逆向移动，R的浓度增大，B正确；使用Ⅱ时，R→M转化的活化能更大，反应速率比使用Ⅰ更慢，故反应体系达到平衡所需时间更长，C错误；使用Ⅰ时，中间产物M转化为P的活化能更大，反应比使用Ⅱ慢，故反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确。