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第七章化学反应速率和化学平衡章末检测
一、选择题本题包括12个小题，每小题4分，共48分1．下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是 A．Na与水反应时增大水的用量B．将稀硫酸改为98%的浓硫酸与Zn反应制取H2C．在H2SO4与NaOH两溶液反应时，增大压强D．恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量解析A项，增大水的用量对Na与水的反应速率无明显影响，错误；B项，改为浓硫酸后将得不到H2，错误；C项，无气体参与或生成的反应，压强变化对化学反应速率无影响，错误；D项，增大反应物的浓度可以加快反应速率，正确答案D2．在氧化钕Nd2O3等稀土催化剂的作用下可发生反应4CO＋2NO2N2＋4CO2，若该反应的反应速率分别用vCO、vNO
2、vN
2、vCO2表示，则下列关系正确的是 A.vCO＝vNO2 B.vNO2＝vCO2C.vN2＝vCO2D.vN2＝vCO解析根据速率之比等于方程式的计量系数之比，可得12vCO＝vNO2，2vNO2＝vCO2，4vN2＝vCO2，4vN2＝vCO，故A项正确；B、C、D三项错误答案A3．已知反应2NO2gN2O4g，把NO
2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用止水夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示，与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅，下列说法错误的是 A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快B．上述过程中，B烧瓶内cNO2减小，cN2O4增大C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变D．反应2NO2gN2O4g的逆反应为放热反应解析升高温度，正、逆反应速率都增大，故A正确；B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4方向移动，B烧瓶内cNO2减小，cN2O4增大，故B正确；容器的容积不变，混合气体的质量不变，由ρ＝可知，A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变，故C正确；放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应2NO2gN2O4g的正反应为放热反应，故D错误答案D4．在某恒温恒容的密闭容器内发生反应2Ag＋BgCg ΔH＜0开始充入2molA和2molB，并达到平衡状态，下列说法正确的是 A．再充入2molA，平衡正移，A的转化率增大B．如果升高温度，C的体积分数增大C．如果增大压强，化学平衡一定向正反应方向移动，B的体积分数减小D．再充入1molC，C的物质的量浓度将增大解析再充入2molA，A的浓度增大，则平衡右移，但A的转化的物质的量与加入的相比较，加入的多，转化的少，转化率反而减小，A错误；如果升高温度，平衡向逆反应方向移动，C的体积分数减小，B错误；如果增大压强，平衡不一定右移，B的体积分数不一定变化，如加入惰性气体总压增大，分压不变，平衡不动，C错误；再充入1molC，平衡向逆反应方向移动，A、B的浓度增大，温度不变，平衡常数不变，则平衡时C的浓度增大，D正确答案D5．已知图一表示的是可逆反应COg＋H2gCs＋H2Og ΔH0的化学反应速率v与时间t的关系，图二表示的是可逆反应2NO2gN2O4g ΔH＜0的浓度c随时间t的变化情况下列说法中正确的是 图一 图二A．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强B．图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的ΔH增大C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度D．若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小解析该反应是气体分子数减少的吸热反应，升高温度或增大压强，正、逆反应速率均增大，且平衡均向正反应方向移动，A正确；反应物的焓变只与反应物和生成物的能量有关，与压强没有关系，B错误；反应2NO2gN2O4g ΔH＜0的正反应是气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，改变条件的瞬间，浓度不变，图二与实际不相符，C错误；若图二t1时刻改变的条件是增大压强，平衡向正反应方向移动，反应混合气体总的物质的量减小，混合气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量将增大，D错误答案A6．一定条件下合成乙烯6H2g＋2CO2gCH2===CH2g＋4H2Og；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是 A．该反应的逆反应为吸热反应B．平衡常数KMKNC．生成乙烯的速率vN一定大于vMD．当温度高于250℃，升高温度，催化剂的催化效率降低解析升高温度二氧化碳的平衡转化率降低，则升温平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，故A正确；升高温度二氧化碳的平衡转化率降低，则升温平衡逆向移动，所以M点的化学平衡常数大于N点，故B正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂的催化效率先随温度升高而增大，后随温度升高而降低，所以vN有可能小于vM，故C错误；根据图象，当温度高于250℃，升高温度催化剂的催化效率降低，故D正确答案C7．2017·天津卷常压下羰基化法精炼镍的原理为Nis＋4COgNiCO4g230℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5已知NiCO4的沸点为
42.2℃，固体杂质不参与反应第一阶段将粗镍与CO反应转化成气态NiCO4；第二阶段将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍下列判断正确的是 A．增加cCO，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃C．第二阶段，NiCO4分解率较低D．该反应达到平衡时，v生成[NiCO4]＝4v生成CO解析平衡常数只与温度有关，与浓度无关，所以增加cCO，平衡虽然向正向移动，但反应的平衡常数不变，A错误；50℃时，NiCO4以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动，B正确；230℃时，NiCO4分解的平衡常数为5×106，可知分解率较高，C错误；v生成[NiCO4]表示正向速率，v生成CO表示逆向速率，当4v生成[NiCO4]＝v生成CO时，反应达到化学平衡状态，D错误答案B8．某温度下，反应2AgBg＋Cg的平衡常数为1，在容积为2L的密闭容器中加入Ag，20s时测得各组分的物质的量如下表物 质AgBgCg物 质 的 量/mol
1.
20.
60.6下列说法正确的是 A．反应前20s的平均速率为vA＝
0.6mol·L－1·s－1B．20s时，正反应速率等于逆反应速率C．达平衡时，Ag的转化率为100%D．若升高温度，平衡常数变为
0.5，则反应的ΔH0解析由题意知，前20s的平均速率为vA＝
1.2mol/2L·20s＝
0.03mol·L－1·s－1，A项错误；20s时，Q＝＝＝
0.25K，可逆反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，B错误；反应是可逆反应，平衡时Ag的转化率不可能为100%，C项错误；升高温度，平衡常数从1变为
0.5，平衡常数变小，反应放热，ΔH0，D项正确答案D9．在密闭容器中，5molH2与2molCO2发生反应3H2g＋CO2gCH3OHg＋H2Og反应达到平衡时，改变温度T和压强p，反应混合物中甲醇CH3OH的物质的量分数变化情况如下图所示下列说法错误的是 A．p1p2p3p4B．甲醇的物质的量分数越高，反应的平衡常数越大C．若T1T2T3T4，则该反应为放热反应D．缩小容积，可以提高CH3OH在混合物中的质量分数解析增大压强，平衡正向移动，则反应混合物中甲醇CH3OH的物质的量分数逐渐增大，即p1＞p2＞p3＞p4，A项正确；平衡常数只受温度的影响，甲醇的物质的量分数的高低和反应的平衡常数之间没有关系，B项错误；若T1＞T2＞T3＞T4，则升高温度，甲醇的物质的量逐渐减小，化学平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，C项正确；缩小容积，增大压强，平衡正向移动，可以提高CH3OH在混合物中的质量分数，D项正确答案B10．相同温度下，体积均为
0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应X2g＋3Y2g2XY3g ΔH＝－
92.6kJ·mol－1，实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化X2Y2XY3
①130放热
23.15kJ
②
0.
61.
80.8QQ＞0下列叙述不正确的是 A．容器
①、
②中反应的平衡常数相等B．容器
②中反应达到平衡时放出的热量为QkJC．达到平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol·L－1D．若容器
①的体积为
0.20L，则达平衡时放出的热量大于
23.15kJ解析平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A项正确；由达平衡时
①放出的热量为
23.15kJ，可知X2和Y2的转化率均为25%，即平衡时X
2、Y2和XY3的物质的量分别为
0.75mol、
2.25mol和
0.5mol，此时XY3的物质的量浓度均为2mol·L－1，可知
②的反应应逆向进行，反应过程需要吸收热量，B项错误；两容器中反应达平衡时为等效平衡，C项正确；增大压强平衡向正反应方向移动，放出热量多，D项正确答案B11．硫化氢分解制取氢气和硫磺的原理为2H2SgS2g＋2H2g，在
2.0L恒容密闭容器中充入
0.1molH2S，不同温度下测得H2S的转化率与时间的关系如下图所示下列说法正确的是 A．图中P点v正v逆B．正反应为放热反应C．950℃时，0～
1.25s生成H2的平均反应速率为
0.008mol·L－1·s－1D．950℃时，该反应的平衡常数的值小于
3.125×10－4解析图中P点未达平衡状态，在这种状态下最终达到平衡状态，硫化氢的转化率变大，反应向正反应方向进行，所以v正v逆，A错误；升高温度，H2S的转化率变大，正向移动，正反应方向是吸热反应，B错误；2H2SgS2g＋2H2g，在
2.0L恒容密闭容器中充入
0.1molH2S，此时硫化氢的转化率为20%，则氢气的变化量为
0.1×
0.2＝
0.02mol，浓度为
0.01mol·L－1，所以vH2＝
0.01mol·L－1÷
1.25s＝
0.008mol·L－1·s－1，C正确；Qc＝＝
3.125×10－4，而反应正向移动，所以平衡常数的值大于
3.125×10－4，D错误答案C12．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应2NO2g2NOg＋O2g正反应吸热实验测得v正＝vNO2消耗＝k正c2NO2，v逆＝vNO消耗＝2vO2消耗＝k逆c2NO·cO2，k正、k逆为速率常数，受温度影响容器编号物质的起始浓度mol·L－1物质的平衡浓度mol·L－1cNO2cNOcO2cO2Ⅰ
0.
6000.2Ⅱ
0.
30.
50.2Ⅲ
00.
50.35下列说法正确的是 A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5B．达平衡时，容器Ⅱ中cO2/cNO2比容器Ⅰ中的大C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数等于50%D．当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2T1解析容器Ⅰ中平衡时，cNO2＝
0.2mol·L－1，cNO＝
0.4mol·L－1，cO2＝
0.2mol·L－1，容器容积为1L，气体总物质的量为
0.2＋
0.4＋
0.2mol＝
0.8mol，容器Ⅱ中投入量为
0.3＋
0.5＋
0.2mol＝1mol，若容器Ⅱ中投入量与平衡量相等，则两容器内压强之比为
0.8∶1＝4∶5，根据容器Ⅰ中的相关数据，知该反应的平衡常数K＝＝
0.8mol·L－1，容器Ⅱ中Qc＝≈
0.56mol·L－1K，说明容器Ⅱ中反应未达到平衡，反应向右进行，则达到平衡时两容器中压强之比小于4∶5，A项错误；容器Ⅱ中的反应相当于起始加入
0.7mol·L－1NO2和
0.1mol·L－1NO，达到平衡时，相对容器Ⅰ，平衡逆向移动，则容器Ⅱ中的值小，B项错误；容器Ⅰ中达到平衡时NO的体积分数为×100%＝50%，容器Ⅲ中相当于起始加入
0.5mol·L－1NO2和
0.1mol·L－1O2，达到平衡时，相对容器Ⅰ，平衡逆向移动，则容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%，C项正确；T2时，k正＝k逆，反应达平衡时，v正＝v逆，即k正c2NO2＝k逆c2NO·cO2，得c2NO2＝c2NO·cO2，K＝c2NO·cO2/c2NO2＝1，平衡常数增大，反应正向移动，该反应为吸热反应，则应升高温度，即T2T1，D项正确答案D
二、非选择题本题包括4个小题，共52分13．12分工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应COg＋2H2gCH3OHg图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后，CO和CH3OHg的浓度随时间变化请回答下列问题1在“图1”中，曲线________填“a”或“b”表示使用了催化剂；该反应属于________填“吸热”或“放热”反应2下列说法正确的是________A．起始充入的CO为2molB．增加CO浓度，CO的转化率增大C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次达到平衡时nCH3OH/nCO会减小3从反应开始到建立平衡，vH2＝________；该温度下COg＋2H2gCH3OHg的化学平衡常数为________________若保持其他条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数________填“增大”“减小”或“不变”4请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量纵坐标随温度横坐标变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线在曲线上标出p
1、p2，且p1p25已知CH3OHg＋O2gCO2g＋2H2OgΔH＝－
192.9kJ/mol，又知H2Ol===H2OgΔH＝＋44kJ/mol，请写出32g的CH3OHg完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案1b 放热 2AC
30.15mol·L－1·min－1 12 减小45CH3OHg＋O2gCO2g＋2H2OlΔH＝－
280.9kJ/mol14．12分近年来燃煤脱硫技术受到各界科研人员的重视，某脱硫技术涉及如下反应Ⅰ.CaSO4s＋COgCaOs＋SO2g＋CO2g ΔH＝＋
218.4kJ·mol－1Ⅱ.CaOs＋3COg＋SO2gCaSs＋3CO2g ΔH＝－
394.0kJ·mol－11若用K
1、K2分别表示反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数，则反应CaSO4s＋2COgCaSs＋2CO2g的平衡常数K＝________用含K
1、K2的式子表示2某温度下在一密闭容器中若只发生反应Ⅰ，测得数据如下t/s010203050cCO/mol·L－
131.
81.
20.
90.9前20s内vSO2＝________mol·L－1·s－1，平衡时CO的转化率为________3某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量，对反应ⅡCaOs＋3COg＋SO2gCaSs＋3CO2g的影响，实验结果如图所示图中T表示温度
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物SO2的转化率最高的是________点
②图象中T2________填“高于”“低于”“等于”或“无法确定”T1，判断的理由是____________________________________________________________________________________________解析1
①CaSO4s＋COgCaOs＋SO2g＋CO2g，K1反应Ⅰ，
②CaOs＋3COg＋SO2gCaSs＋3CO2，K2反应Ⅱ，依据盖斯定律计算，得反应CaSO4s＋2COgCaSs＋2CO2g，K1＝，K2＝，K3＝，计算得到K3＝K1·K22 CaSO4s＋COgCaOs＋SO2g＋CO2g起始量mol·L－1 3 0变化量mol·L－1
1.
81.820smol·L－1
1.
21.8前20s内vSO2＝
1.8mol·L－1÷20s＝
0.09mol·L－1·s－1；30s达到平衡状态，平衡时CO的转化率＝3mol·L－1－
0.9mol·L－1÷3mol·L－1×100%＝70%3
①依据图象分析，随一氧化碳量的增加，二氧化硫的转化率增大，c点最大；
②该反应是放热反应，依据平衡移动原理，升温，平衡逆向进行，二氧化碳含量减小，所以T2T1答案1K1·K2
20.09 70% 3
①c
②高于 该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO2体积分数降低，故T2高于T115．14分在
1.0L密闭容器中放入
0.10molAg，在一定温度进行如下反应AgBg＋Cg ΔH＝＋
85.1kJ·mol－1；反应时间t/h与容器内气体总压强p/100kpa的数据见下表时间0124816202530总压强
4.
915.
586.
327.
318.
549.
509.
529.
539.53回答下列问题1欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_____________________________________________________________________2由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率αA的表达式为________平衡时A的转化率为________，反应的平衡常数K＝________________3
①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量nA，n总＝__________mol，nA＝________________mol
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a＝________反应时间t/h04816cA/mol·L－
10.10a
0.
0260.0065分析该反应中反应物的浓度cA变化与时间间隔Δt的规律，得出的结论是____________________________________________________________________________________________________，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度cA为________________mol·L－1解析1由于该反应的正反应为一个气体体积增加的吸热反应，要提高A的平衡转化率，其实就是要让平衡正向移动，所以应采取的措施为升高温度，降低压强2设到达平衡时A减少了xmol，则由三段式有 Ag Bg ＋ Cg起始量
0.10mol 0 0变化量 xmol xmol xmol平衡量
0.10－xmol xmol xmol根据阿伏加德罗定律可得
0.10/
0.10－x＋x＋x＝p0/p，求得A的转化率表达式为αA＝x/
0.10×100%＝p/p0－1×100%，将题目中数据p0＝
4.91，p＝
9.53代入表达式求得平衡时A的转化率为
94.1%将x＝
0.0941代入上面的三段式中可以求得该反应的平衡常数为K＝cB·cC/cA＝
0.0941×
0.0941/
0.10－
0.0941＝
1.5；3
①由以上三段式知平衡时n总＝
0.10＋xmol，nA＝
0.10－xmol，将2问中的x代入即可得到n总＝
0.10×p/p0，nA＝
0.10×2－p/p0；
②由表中数据可以看出规律为平衡前每间隔4小时，A浓度约变为原来的一半，故可知a＝
0.051，反应在12h时A的浓度为
0.013mol·L－1答案1升高温度、降低压强 2×100%94．1%
1.5 3
①
0.10×
0.10×
②
0.051 达到平衡前每间隔4h，cA减少约一半
0.01316．14分Ⅰ.1浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯DMC的研究开发已知ⅰ.CO的燃烧热ΔH＝－
283.0kJ·mol－1；ⅱ.1molH2Ol完全蒸发变成H2Og需吸收44kJ的热量；ⅲ.2CH3OHg＋CO2gCH3OCOOCH3g＋H2Og ΔH＝－
15.5kJ•mol－1则2CH3OHg＋COg＋O2gCH3OCOOCH3g＋H2Ol ΔH＝__________该反应平衡常数K的表达式为_______________________________________________________________2甲醇也是制备甲酸的一种重要原料某温度时，将10mol甲酸钠溶于水，溶液显碱性，向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸，使溶液呈中性，则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将________填“正向”“逆向”或“不”移动，此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________________________________________________Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC2CH3OHg＋CO2gCH3OCOOCH3g＋H2Og，但甲醇转化率通常不会超过1%，制约该反应走向工业化生产1在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明反应达到平衡状态的是________选填编号A．2v正CH3OH＝v逆CO2B．CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变C．容器内气体的密度不变D．容器内压强不变2某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入
2.5molCH3OHg、适量CO2和6×10－5mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数TON的影响，其变化曲线如图所示计算公式为TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量在该温度下，最佳反应时间是________；4～10h内碳酸二甲酯的平均反应速率是________mol·L－1·h－1解析Ⅰ.1ⅰ.CO的标准燃烧热为－
283.0kJ·mol－1，所以COg＋O2g===CO2gΔH＝－
283.0kJ·mol－1
①ⅱ.1molH2Ol完全蒸发变成H2Og需吸收44kJ的热量，所以H2Ol===H2Og ΔH＝＋44kJ·mol－1
②，ⅲ.2CH3OHg＋CO2gCH3OCOOCH3g＋H2Og ΔH＝－
15.5kJ·mol－1
③则根据盖斯定律可知
①－
②＋
③即可得到2CH3OHg＋COg＋O2gCH3OCOOCH3g＋H2OlΔH＝－
283.0kJ·mol－1－44kJ·mol－1－
15.5kJ·mol－1＝－
342.5kJ·mol－1；化学平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积比上反应物浓度幂之积，则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K＝2甲酸是一元弱酸，则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将逆向移动根据电荷守恒可知此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为cHCOO－＝cNa＋＞cH＋＝cOH－；Ⅱ.1v正CH3OH＝2v正CO2＝2v逆CO2，达平衡状态，A错误；CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变说明反应达到平衡状态，B正确；气体的质量和容积均不变，则容器内气体的密度始终不变，C错误；正反应是体积减小的可逆反应，则容器内压强不变，说明各物质的量不变，为平衡状态，D正确2由图可知10h时TON的值最大，因此在该温度下，最佳反应时间是10h；4～10h内转化的甲醇的物质的量为6×10－5mol×35－20＝90×10－5mol，所以转化的DMC的物质的量为90×10－5mol÷2＝45×10－5mol，浓度是45×10－4mol·L－1，则v＝Δc÷Δt＝45×10－4mol·L－1÷6h＝
7.5×10－4mol·L－1·h－1答案Ⅰ.1－
342.5kJ·mol－1K＝2逆向 cHCOO－＝cNa＋＞cH＋＝cOH－Ⅱ.1BD 210h
7.5×10－4。
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