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(共57张PPT)
章末质量检测（二）　化学反应速率与化学平衡
（时间：75分钟　分值：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项
符合题意）
1. （2025·河南大学附属中学高二期中）化学反应速率在工农业生产和日
常生活中都有重要作用。下列说法正确的是（　　）
A. 将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B. 在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益
C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D. 茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
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解析： 　A项，冷藏降温只能降低肉类食品变质的速率；B项，催化剂的
使用只能提高单位时间内的产量，而不能确保经济效益的提高；C项，夏
天温度高，面粉的发酵速率较快；D项，还原性铁粉能与氧气反应，降低
氧气浓度，从而延长茶叶的储存时间。
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2. 恒温、恒容条件下，能说明反应2C3H8（g）＋O2（g） 2C3H6（g）＋
2H2O（g）　ΔH＜0达到化学平衡状态的是（　　）
A. 混合气体的总质量不变
B. 2v正（C3H6）＝v逆（O2）
C. 混合气体的总压强不变
D. C3H6与H2O的物质的量之比保持不变
解析： 　混合气体的质量始终不变，A错误；当反应达到平衡状态时，v
正（C3H6）＝2v逆（O2），B错误；该反应是反应前后气体物质的量不相等
的反应，当混合气体的总压强不变时，反应达到平衡状态，C正确；C3H6
与H2O的物质的量之比始终保持不变，D错误。
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3. N2O和CO可在催化剂（Pt2O＋）表面转化为无害气体，其反应原理为
N2O（g）＋CO（g） CO2（g）＋N2（g）。下列有关该反应说法正确的
是（　　）
A. 催化剂能改变反应的ΔH
B. 通入过量CO，可使N2O转化率达100％
C. 保持温度和容器容积不变，通入He增大压强，反应速率不变
D. 保持温度和压强不变，通入He反应速率不变
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解析： 　催化剂只能改变反应的活化能，不能改变反应物和生成物的总
能量，也就是不能改变反应的ΔH，A错误；该反应为可逆反应，即使通入
过量CO，N2O的转化率也小于100％，B错误；保持温度和容器容积不变，
通入He增大压强，反应物、生成物的浓度都未改变，所以反应速率不变，
C正确；保持温度和压强不变，通入He，则容器的容积增大，反应物和生
成物的浓度减小，反应速率减慢，D错误。
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4. （2025·江门高二期中）如图表示某化学反应在使用催化剂（b曲线）和
未使用催化剂（a曲线）时，反应进程和能量的对应关系。下列说法一定正
确的是（　　）
A. a与b相比，b的活化能更高
B. 反应物断键吸收的总能量小于生成物成键
释放的总能量
C. a与b相比，a中活化分子的百分数更高
D. a与b相比，a的反应速率更快
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解析： 　由题图可知，a的活化能更高，A错误；该反应为放热反应，反
应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，B正确；a与b相
比，b的活化能小，b中活化分子的百分数更高，C错误；b的活化能更小，
有效碰撞几率更大，反应速率更快，D错误。
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5. 化学反应的方向在多个领域中有广泛的应用。下列说法正确的是（　　）
A. 反应N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）的ΔH＜0，ΔS＞0
B. 反应4Fe（s）＋3O2（g） 2Fe2O3（s）常温下可自发进行，该反应
为吸热反应
C. 常温下BaSO4（s）＋4C（s） BaS（s）＋4CO（g）不能自发进
行，说明该反应的ΔH＜0
D. 常温下2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g）能够自发进行，则该反应的
ΔH＜0
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解析： 　该反应ΔH＜0，反应后气体分子数减小，ΔS＜0，A错误；该
反应ΔS＜0，由ΔG＝ΔH－TΔS可知，当ΔG＜0时反应能自发进行，该
反应为放热反应，B错误；该反应常温下不能自发进行，则ΔG＞0，由化
学方程式可知，ΔS＞0，则ΔH＞0，C错误；该反应ΔS＜0，当ΔG＜0时
反应能自发进行，则ΔH＜0，D正确。
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6. （2025·济南一中高二月考）对于可逆反应N2（g）＋3H2（g） 2NH3
（g）　ΔH＜0，下列研究目的和示意图相符的是（　　）
选项 A B
研究目
的 压强（p）对反应的影响（p2
＞p1） 压强（p）对平衡常数的影响
示意图
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选项 C D
研究目
的 温度（T）对平衡的影响 温度（T）对反应的影响（T1
＞T2）
示意图
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解析： 　p2时反应后达平衡，则p2＜p1，与研究目的不相符；压强对平
衡常数不产生影响，曲线应为平行于横坐标的直线；合成氨反应为放热反
应，升高温度，平衡逆向移动，N2的体积分数增大，C符合题意；T1时反
应先达平衡，则T1＞T2，升高温度，合成氨反应的平衡逆向移动，NH3的
体积分数应减小。
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7. （2025·北京顺义高二月考）我国科学家研究出在S-In催化剂上实现高选
择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成
H*的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物种用*标
注。下列说法错误的是（　　）
A. CO2生成HCOO－的历程分为两步
B. S2－与K＋（H2O）n微粒间的静电
作用促进了H2O的活化
C. S-In/S表面更容易生成H*
D. H*＋OH－ H2＋*＋OH－相对能量变化越小，越有利于抑制H*复合
成H2
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解析： 　根据图2，CO2生成HCOO－的步骤为CO2→C
→HCOO*→HCOO－，经过三步转化，A错误；根据图2，可知S2－与K＋
（H2O）n微粒间的静电作用促进了H2O的活化，B正确；根据图1，S-In/S
表面生成H*的活化能最低，因此更容易生成H*，C正确；H*＋OH－
H2＋*＋OH－为放热过程，其相对能量变化越小，放出的热量越少，越不
易使反应物分子活化，因此越有利于抑制H*复合成H2，D正确。
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8. （2025·无锡高二期中）以NH3和CO2为原料可以合成尿素
，涉及的化学反应如下：
反应Ⅰ：2NH3（l）＋CO2（g） H2NCOONH4（l）（快）　ΔH1＝－
117.2 kJ·mol－1
反应Ⅱ：H2NCOONH4（l） H2O（l）＋CO（NH2）2（l）（慢）　
ΔH2＝＋16.7 kJ·mol－1
下列有关说法正确的是（　　）
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A. 反应2NH3（l）＋CO2（g） H2O（l）＋CO（NH2）2（l）　ΔH＝
＋100.5 kJ·mol－1
B. NH3和CO2合成尿素的总反应速率由反应Ⅰ决定
C. 增大压强，既能加快反应Ⅰ的速率又能提高原料的平衡转化率
D. 生产过程中温度越高，尿素的产率越高
解析： 　根据盖斯定律，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－100.5 kJ·mol－1，A错误；
反应Ⅱ是慢反应，活化能大，故总反应的速率由反应Ⅱ决定，B错误；反应Ⅰ
是气体物质的量减小的反应，故增大压强既能加快反应Ⅰ的速率又能提高原
料的平衡转化率，C正确；由A选项知，合成尿素的反应是放热反应，温度
越高，尿素的产率越低，D错误。
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9. （2025·泉州高二期中）实验室利用下表中的方案探究影响化学反应速
率的因素。（　　）
实验编号 温度/℃ 酸性KMnO4溶液 草酸（H2C2O4）溶液
① 25 4 mL 0.01 mol·L－1 12 mL 0.01 mol·L－1
② a 4 mL0.01 mol·L－1 12 mL 0.02 mol·L－1
③ 50 4 mL 0.01 mol·L－1 12 mL 0.01 mol·L－1
④ b c 12 mL 0.01 mol·L－1
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已知：2Mn ＋5H2C2O4＋6H＋ 2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，下列有关说
法错误的是（　　）
A. a＝25，实验①②探究草酸浓度对于化学反应速率的影响
B. 实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
C. 实验中需记录溶液颜色变化所需时间
D. 若b＝25，c＝4 mL 0.02 mol·L－1，则实验①④也可用于化学反应速率
影响因素的探究
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解析： 　实验①②研究草酸浓度对化学反应速率的影响，则温度应该相
同，即a＝25，A正确；实验①③中温度不同，c（KMnO4）、c
（H2C2O4）均相同，故实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响，B
正确；由于实验过程中酸性KMnO4溶液的浓度相同，通过KMnO4溶液褪色
所需要的时间反映化学反应速率，则实验中需记录溶液颜色变化所需时
间，C正确；若b＝25，c＝4 mL 0.02 mol·L－1，则实验④中n
（KMnO4）∶n（H2C2O4）＝2∶3，KMnO4过量，溶液不能褪色，则实验
①④不能用于化学反应速率影响因素的探究，D错误。
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10. （2025·唐山高二期末）向容积为2 L的恒容
密闭容器中通入CH4（g）和H2O（g）各1.5
mol，发生反应：CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）。在不同温度下测得
n 随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是（　　）
A. T1时，反应在0～4 min内的平均反应速率v ＝0.125 mol·L－1·min－1
B. T2时，CH4的平衡转化率是40％
C. 该反应的正反应是吸热反应
D. 该反应的平衡常数表达式为K＝
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解析： 　T1时，反应在0～4 min内的平均反应速率v ＝ ＝ ＝
0.125 mol·L－1·min－1，A正确；转化率是参与反应的物质的量与总物质的
量的比值，因此CH4的平衡转化率是 ×100％＝40％，B正确；T1先
达到平衡，说明T1＞T2，升高温度，CO的物质的量增大，平衡正向移动，
所以该反应的正反应是吸热反应，C正确；平衡常数表达式为K＝
，D错误。
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11. （2025·杭州高二期中）某反应分两步进行，其能量变化如图所示。下
列说法正确的是（　　）
A. 反应①的活化能E1＝－177 kJ·mol－1
B. 该反应过程中，总反应速率由反应②
决定
C. 增大C2H6（g）的浓度，可以增大活
化分子百分数，提高化学反应速率
D. 总反应的热化学方程式为C2H6（g）＋CO2（g） C2H4（g）＋CO
（g）＋H2O（g）　ΔH＝＋346 kJ·mol－1
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解析： 　由题图可知，反应①的活化能E1＝（－300 kJ·mol－1）－（－
477 kJ·mol－1）＝177 kJ·mol－1，A错误；总反应速率由慢反应决定，由题
图可知，反应②的活化能大于反应①，反应速率慢于反应①，所以总反应
速率由反应②决定，B正确；增大乙烷的浓度，可增大单位体积中活化分
子的数目，但活化分子的百分数不变，C错误；由题图可知，总反应的热
化学方程式为C2H6（g）＋CO2（g） C2H4（g）＋CO（g）＋H2O
（g）　ΔH＝（－300 kJ·mol－1）－（－477 kJ·mol－1）＝177 kJ·mol－1，D
错误。
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12. （2025·成都石室中学高二月考）已知2N2O（g） 2N2（g）＋O2
（g）的速率方程为v＝k·cn（N2O）（k为速率常数，只与温度、催化剂
有关）。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下表。下列说
法正确的是（　　）
t/min 0 10 20 30 40 50 60 70
c（N2O）/ （mol·L－1） 0.100 0.080 c1 0.040 0.020 c2 c3 0
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A. n＝0，c1＞c2＝c3
B. t＝10 min时，v（N2O）＝2.0×10－3 mol·L－1·s－1
C. 相同条件下，增大N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D. 保持其他条件不变，若N2O起始浓度为0.200 mol·L－1，当浓度减至一
半时共耗时100 min
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解析： 　根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，N2O的消耗是匀
速的，说明反应速率与c 无关，故速率方程中n＝0。由以上分析可
知，n＝0，与N2O浓度无关，为匀速反应，每10 min N2O浓度减小0.02
mol·L－1，则c1＝0.06＞c2＝c3＝0，A正确；n＝0，速率与N2O浓度无
关，为匀速反应，t＝10 min时瞬时速率等于平均速率，v ＝
＝2.0×10－3 mol·L－1·min－1≠2.0×10－3 mol·L－1·s－1，
B错误；速率方程中n＝0，反应速率与N2O的浓度无关，C错误；保持其他
条件不变，该反应的反应速率不变，即为2.0×10－3 mol·L－1·min－1，若起
始浓度为0.200 mol·L－1，减至一半时所耗时间为 ＝50
min，D错误。
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13. 常温下，某小组利用下列充满红棕色气体的装置探究NO2（g）与N2O4
（g）之间转化的条件（夹持装置略，实验开始前弹簧夹K1和K2均是打开
的）。下列有关说法正确的是[已知NO2（g）转化为N2O4（g）的反应放
热]（　　）
A. 装置①：关闭K1，将Ⅰ中活塞快速压缩
体积，一段时间后，Ⅱ中颜色比Ⅰ中深
B. 装置①：关闭K1，将Ⅱ中活塞缓慢向外拉 体积，Ⅱ中颜色逐渐变深
C. 装置②：关闭K2，向Ⅲ中烧杯内加入热水，Ⅲ中烧瓶内气体颜色变深
D. 装置②：关闭K2，向Ⅳ中烧瓶内通入氩气，Ⅳ中NO2的反应速率加快
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解析： 　装置①，根据2NO2（g） N2O4（g）可知，关闭K1，将Ⅰ压缩
体积后，c（NO2）和c（N2O4）均增大，Ⅰ中平衡正向移动，但NO2浓度增
大的更多，故Ⅰ中颜色比Ⅱ中深，A错误；同理，关闭K1，将Ⅱ中活塞缓慢向
外拉 体积，Ⅱ中颜色逐渐变浅，B错误；装置②，关闭K2，向Ⅲ中烧杯内
加入热水，2NO2（g） N2O4（g）的平衡逆向移动，故Ⅲ中烧瓶中气体
颜色变深，C正确；向Ⅳ中烧瓶内通入氩气，反应体系中各物质的浓度不
变，故NO2的反应速率不变，D错误。
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14. 在一定温度下，BaSO4和C在一密闭容器中进行反应：BaSO4（s）＋4C
（s） BaS（s）＋4CO（g），CO的平衡浓度（mol·L－1）的对数lg c
（CO）与温度的倒数 的关系如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A. Q点BaSO4的消耗速率小于生成速率
B. 该反应的ΔH＜0
C. 温度是 K时，反应的平衡常数为1
D. 温度不变，将R点状态的容器容积扩大，重新达到平衡时，气体的压强
减小
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解析： Q点的c（CO）大于该温度下的平衡浓度，故平衡逆向移动，
即BaSO4的生成速率大于消耗速率，A正确；由图像可知，温度T越高
，lg c（CO）越大，该反应的ΔH＞0，B错误；温度是 K（即R
点）时，lg c（CO）＝1，平衡常数K＝c4（CO）＝104，C错误；温度不
变，平衡常数不变，c（CO）不变，气体的压强不变，D错误。
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15. （2025·南通海安高级中学高二期中）CO2催化加氢制备CH4的主要反
应如下：
反应Ⅰ：CO2（g）＋4H2（g） CH4（g）＋2H2O（g）　ΔH1
反应Ⅱ：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）　ΔH2
一定压强下，在密闭容器中投入1 mol CO2
和4 mol H2在催化剂作用下发生反应。平衡
时，CO2转化率、CH4产率及另外2种含氢
气体的物质的量随温度的变化如图所示。
CO的选择性可表示为 ×100％。下列说法正确的是（　　）
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A. 图中曲线①、曲线③分别表示平衡时H2物质的量、CO2转化率随温度的
变化
B. 反应Ⅰ的ΔH1＞0、反应Ⅱ的ΔH2＜0
C. 图中P点对应温度下，平衡时CO的选择性为11.1％
D. 450 ℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减
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解析： 　450 ℃以前，CO2的平衡转化率等于CH4的平衡产率，随温度的
升高，CO2的转化率和CH4的平衡产率均减小，反应Ⅰ为放热反应，450 ℃
以后，曲线③和曲线④不再相等，CO2的转化率增大，CH4的平衡产率降
低，即反应Ⅱ为吸热反应，曲线③代表的是平衡时CH4的产率随温度的变化
情况，曲线④代表的是平衡时CO2的转化率随温度的变化情况。P点时2种
含氢气体的物质的量均为1.36 mol，由碳原子守恒知，含碳原子物质的总
物质的量为1 mol，CH4的物质的量不超过1 mol，且曲线①随着温度升高逐
渐增大，曲线①为H2物质的量随温度的变化情况，曲线②代表H2O（g）物
质的量随温度的变化情况。根据上述分析可知，A、B错误；图中P点对应
温度下，反应Ⅰ消耗n（CO2）为x mol，反应Ⅱ消耗n（CO2）为y mol，列
三段式如下：
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　 　　　　CO2（g）＋4H2（g） CH4（g）＋2H2O（g）
起始/mol 1 4 0 0
转化/mol x 4x x 2x
平衡/mol 1－x 4－4x x 2x
　　　　　CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）
起始/mol 1－x 4－4x 0 2x
转化/mol y y y y
平衡/mol 1－x－y 4－4x－y y 2x＋y
结合P点数据可以得到解得平衡时CO的
选择性＝ ×100％＝ ×100％＝ ×100％≈11.1％，C
正确；450 ℃以后，甲烷平衡产率减小的原因是反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，但以
反应Ⅱ为主，D错误。
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二、非选择题（本题共4小题，共55分）
16. （12分）（2025·邵阳高二检测）某温度时，
在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种
物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据，回答下列问题。
（1）该反应的化学方程式为 。
3X＋Y 2Z　
解析： 由题图可知，X、Y为反应物，Z为生成物，且Δn（X）∶Δn
（Y）∶Δn（Z）＝0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol＝3∶1∶2，所以反应的化
学方程式为3X＋Y 2Z。
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（2）反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率v（Z）＝
。
0.05 mol·L－
1·min－1
解析：反应开始至2 min，用气体Z表示的平均反应速率v（Z）＝ ＝0.05 mol·L－1·min－1。
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（3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：
①压强是开始时的 倍。
②若此时将容器的容积缩小为原来的 ，达到平衡时，容器内温度将升高
（容器不与外界进行热交换），则该反应的正反应为 （填“放
热”或“吸热”）反应。
0.9
放热
解析： ①反应开始时混合气体的物质的量为2.0 mol，达到平衡时混合气体的物质的量为1.8 mol，恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比，平衡状态时体系的压强是开始时的 ＝0.9倍。②增大压强，平衡正向移动，达到平衡时，容器内温度升高，说明正反应为放热反应。
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（4）上述反应在t1～t6内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改
变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是 （填字母）。
A. 在t1时增大了压强
B. 在t3时加入了催化剂
C. 在t4时降低了温度
D. t2～t3时X的转化率最高
B
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解析：A项，在t1时，正反应速率不变，逆反应速率增大，说明t1时增大了生成物浓度，错误；B项，X、Y、Z均为气体，在t3时，正、逆反应速率增大相同的倍数，说明在t3时加入了催化剂，正确；C项，在t4时，正、逆反应速率都减小且逆反应速率大于正反应速率，该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，应该是正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率，错误；D项，在t1时改变条件平衡逆向移动，X的转化率减小，在t3时加入催化剂平衡不移动，X的转化率不变，在t4时改变条件平衡逆向移动，X的转化率减小，所以在t0～t1时X的转化率最高，错误。
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17. （14分）（2025·南京师大附中高二期中）某实验小组在不同温度下，
用2％H2O2溶液与不同试剂混合，利用氧气传感器测定氧气全部放出所需
时间，来探究影响H2O2分解的化学反应速率的因素，设计如下实验：
实验
序号 温度/℃ 2％H2O2溶液的体积/mL 3 mL 1 mol·L－1的试剂 时间
1 25 20.00 KCl 几乎不分解
2 25 20.00 KI 82 s
3 25 20.00 FeCl3 202 s
4 100 20.00 KI 65 s
5 25 20.00 KI中通HCl气体使其pH＝1 几乎不分解
6 25 20.00 KI中加入KOH固体，使其pH＝7.5 75 s
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已知：H2O2＋2KI I2＋2KOH、I2＋2KOH KI＋KIO＋H2O、
2KIO 2KI＋O2↑。
回答下列问题：
（1）从实验1、2、3可以得出， （填离子符号，下同）促进
H2O2分解生成氧气，且促进效果 更好。
解析： 由实验1、2、3的数据可知，氯化钾对过氧化氢溶液分解生成
氧气没有影响，碘化钾溶液和氯化铁溶液能促进过氧化氢溶液分解生成氧
气，说明碘离子和铁离子能促进过氧化氢溶液分解生成氧气，由加入碘化
钾溶液，过氧化氢溶液分解生成氧气全部放出所需时间小于氯化铁溶液可
知，碘离子促进效果更好。
I－、Fe3＋
I－
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（2）设计实验1的目的是
。
解析： 根据（1）中分析，设计实验1的目的是作对照，排除钾离子
和氯离子对过氧化氢分解速率的影响。
（3）实验 （填实验序号）探究温度对H2O2分解的影响。
解析： 由实验数据可知，实验2和4的目的是探究其他条件相同时，
反应温度对过氧化氢分解速率的影响。
作对照，排除K＋和Cl－对过氧化氢分解速率的
影响
2和4
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（4）向实验5所得的溶液中滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝，则实验5中反
应的离子方程式为 。
解析： 由题意可知，实验5中发生的反应为酸性条件下碘离子和过氧
化氢反应生成能使淀粉变蓝色的碘和水，反应的离子方程式为2I－＋H2O2
＋2H＋ I2＋2H2O。
2I－＋H2O2＋2H＋ I2＋2H2O
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解析： 实验2和6的实验现象说明碱促进过氧化氢溶液分解生成氧
气；由题给信息可知，向碘化钾溶液中加入氢氧化钾溶液，过氧化氢溶液
分解生成氧气的反应速率加快，溶液中存在如下平衡：I2＋2KOH KI＋
KIO＋H2O，向溶液中加入氢氧化钾固体，平衡向正反应方向移动，溶液
中次碘酸钾浓度增大，分解生成氧气的反应速率加快，导致过氧化氢溶液
分解生成氧气的速率加快。
（5）由上述实验可知，碱 （填“促进”或“抑制”）H2O2分
解，向KI中加入KOH固体，H2O2分解速率变化的原因是

（从平
衡移动的角度解释）。
促进
增大KOH溶液
的浓度，反应I2＋2KOH KI＋KIO＋H2O的平衡正向移动，KIO的浓度增
大，KIO分解生成O2的速率加快，所以过氧化氢的分解速率加快
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18. （13分）在恒压密闭容器中，充入一定量的H2和CO2发生如下可逆反
应：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＜0。实验测
得反应物在不同温度下，反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线
如图所示。
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（1）该反应的ΔS （填“＞”或“＜”）0，该反应在 （填
“低温”或“高温”）条件下有利于自发进行。
＜
低温
解析： 根据热化学方程式可知，正反应是气体体积减小的放热反
应，因此该反应的ΔS＜0；由于ΔG＝ΔH－TΔS＜0时反应自发进行，所
以该反应在低温下自发进行。
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（2）比较T1与T2的大小关系：T1 （填“＜”“＝”或“＞”）T2，
理由是
。
（3）在T1和p6 Pa的条件下，往密闭容器中充入3 mol H2和1 mol CO2，该
反应在5 min末达到平衡，此时容器的容积为1.8 L。则该反应在此温度下
的平衡常数为 ；若温度不变，压强恒定在p8 Pa的条件
下重新达到平衡时，容器的容积变为 L。
＜
正反应为放热反应，降低温度，反应平衡向正反应方向移动，所
以T1＜T2
（或0.148）
（或0.533）
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解析：（3）在T1和p6 Pa的条件下，平衡时二氧化碳的转化率是40％，列三段式：
　　 　　　CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）
起始/mol 1 3 0 0
转化/mol 0.4 1.2 0.4 0.4
平衡/mol 0.6 1.8 0.4 0.4
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达到平衡时容器的容积为1.8 L，所以CO2、H2、CH3OH（g）、H2O（g）
的浓度分别是 mol·L－1、1 mol·L－1、 mol·L－1、 mol·L－1，则T1时平衡
常数K＝ ＝ ；若温度不变，压强恒定在p8 Pa的条件下重新达到平衡
时，二氧化碳的转化率是60％。则
　 　　　　CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）
起始/mol 1 3 0 0
转化/mol 0.6 1.8 0.6 0.6
平衡/mol 0.4 1.2 0.6 0.6
温度不变，K不变，平衡时容器的容积为V L，则 ＝ ，解得V
＝ 。
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19. （16分）（2025·武汉高二月考）CO2与H2反应合成HCOOH，是实现
“碳中和”的有效途径。
（1）反应Ⅰ：CO2（g）＋H2（g） HCOOH（g）　ΔH＝－31.4
kJ·mol－1。
①实验测得反应Ⅰ的v正＝k正c ·c（H2），v逆＝k逆·c ，lg k与
温度的关系如图所示（k表示速率常数）。直线A表示 （填“lg k
正”或“lg k逆”），理由是
。反应Ⅰ的平衡常数K
＝ （用k正和k逆表示）。
lg k正
反应Ⅰ是一个放热反应，降低温度，平衡正向
移动，降低相同的温度，v正降低的幅度较小

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②温度为T1 K时，将0.4 mol CO2和0.3 mol H2充入0.1 L恒容密闭容器中合
成HCOOH，当CO2转化率为50％时，反应Ⅰ的v正 （填“＞”“＜”
或“＝”）v逆。
解析： ①反应Ⅰ是放热反应，降低温度，平衡正
向移动，降低相同的温度，v正降低的幅度较小，结合
图像，直线A表示lg k正；平衡时，v正＝v逆，k
正·c ·c（H2）＝k逆·c ，即K＝ 。②
由题图可知K＞1，当转化率为50％，Q＝1＜K，v正＞v逆。
＞
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（2）某温度下，将等物质的量的CO2和H2充入恒容密闭容器中合成
HCOOH（g）时，还发生了副反应Ⅱ：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋
H2O（g）　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1。
①下列说法中正确的是 （填字母）。
A. 混合气体的密度不变时，一定达到平衡状态
B. 增大压强，副反应的平衡逆向移动
C. 升高温度，副反应的正、逆反应速率均增大
D. 增大氢气的用量，提高氢气的转化率
BC
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②700 K时，向恒容密闭容器中加入过量CaCO3和H2，同时发生反应Ⅰ和
Ⅱ。t min后达到平衡，此时容器内p 是p 的x倍。则0～t min
内用HCOOH分压表示的反应Ⅰ的速率为 kPa·min－1。H2初始压强
为 kPa。[Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常
数，反应Ⅰ的Kp＝m kPa－1、反应Ⅱ的Kp＝n，CaCO3（s） CaO（s）＋
CO2（g）　Kp＝y kPa]


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解析： ①容器容积不变，混合气体的密度一直不
变，不能表明反应达到平衡状态；增大压强，主反应
平衡正向移动，氢气浓度减小，副反应平衡逆向移
动；升高温度，副反应的正、逆反应速率均增大；增
大氢气的用量，氢气的转化率降低，综上选B、C。②
设平衡时HCOOH的压强为a kPa。
　　 　　　　HCOOH CO＋H2O　Kp＝ kPa
平衡压强/kPa 　a
＝ ，a＝
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则反应Ⅰ的速率为 ＝ kPa·min－1。设平衡时H2的压强为b kPa，CaCO3
（s） CaO（s）＋CO2（g）　Kp＝y kPa，则p ＝y kPa；
　　　　　　　CO2＋H2 HCOOH　Kp＝m kPa－1
平衡压强/kPa y b
＝m，b＝ ，根据氢原子守恒，则H2的初始压强为p（H2）＋
p ＋p ，即为 ＋ ＋ ＝ 。
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