第二章 化学反应速率与化学平衡 验收卷（含答案）

1、第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 验收卷验收卷 (时间：75 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分，共 45 分) 1.下列生产生活中需要增大化学反应速率的是( ) A.铁桥生锈 B.牛奶变质 C.塑料老化 D.高炉炼铁 答案 D 解析 铁桥生锈，牛奶变质，塑料老化等均需要降低反应速率；高炉炼铁需要加 快反应速率，D 项符合题意。 2.在一定容积的密闭容器中，发生可逆反应 2SO2(g)O2(g) 催化剂 2SO3(g)，下 列情况能说明该反应已经达到平衡的是( ) A.混合气体的总质量不再变化 B.S

2、O2与 O2的速率之比为 21 C.混合气体的总物质的量不再变化 D.混合气体的密度不再变化 答案 C 解析 反应物和生成物都是气体，故混合气体的总质量始终不变，A 错误；SO2 与 O2的速率之比为 21，未指明正、逆反应速率，无法判断是否达到平衡，B 错误；该反应是气体分子总数减小的反应，反应中气体总物质的量不断变化，当 总物质的量不变时，该反应达到平衡，C 正确；在容积固定的密闭容器中进行反 应，气体总质量和体积均不变，则混合气体的密度始终不变，D 错误。 3.某温度下， 反应 2N2O54NO2O2开始时 c(N2O5)0.040 8 mol L 1， 经 1 min 后测得 c(N2

3、O5)0.030 mol L 1，则该反应的反应速率为( ) A.v(N2O5)1.0810 4 mol L1 s1 B.v(N2O5)1.810 1 mol L1 min1 C.v(O2)9.010 5 mol L1 s1 D.2v(NO2)v(N2O5) 答案 C 解析 v(N2O5)0.040 8 mol/L0.030 mol/L 60 s 1.810 4 mol L1 s1，A、B 项 错误；根据各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比可知，v(N2O5)v(O2) 21，故 v(O2)0.5v(N2O5)0.51.810 4 mol L1 s19.0105 mol L1 s 1，C

4、项正确；v(N 2O5)v(NO2)12，故 v(NO2)2v(N2O5)，D 项错误。 4.关于一定条件下的化学平衡 H2(g)I2(g)2HI(g) H2.51060 C.升高温度，既增大反应速率又增大 K D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准 答案 D 解析 A.平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于 NO 与 CO 反应速 率较小，在排入大气之前没有反应完全，故 A 错误；B.平衡常数只与温度有关， 增大压强，K 不变，故 B 错误；C.CO(g)NO(g)=CO2(g)1 2N2(g)正反应放热， 升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K 减小，故 C 错误；D.选用适宜催化剂可

5、 加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾气排放标准，故 D 正确。 7.已知反应 A2(g)3B2(g)2AB3(g) H0，下列说法正确的是( ) A.升高温度，正、逆反应速率都加快，且正反应速率加快得更明显 B.升高温度能缩短达到平衡所需的时间且能提高 A2的转化率 C.达到平衡后，同时升高温度和增大压强，n(AB3)可能不变 D.达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该平衡向正反应方向移动 答案 C 解析 该反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，且逆反应速率加 快得更明显， 故 A 错误； 升高温度， 反应速率加快， 能缩短达到平衡所需的时间， 但平衡逆向移动， A2的转化率减小

6、， 故 B 错误； 正反应气体体积减小， 升高温度， 平衡逆向移动，增大压强，平衡正向移动，同时升高温度和增大压强，n(AB3)可 能不变，故 C 正确；减小压强，平衡逆向移动，降低温度，平衡正向移动，故 D 错误。 8.(2019 浙江 4 月选考)下列说法正确的是( ) A.H2(g)I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不 变 B.C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C.若压强不再随时间变化能说明反应 2A(？)B(g)2C(？)已达平衡，则 A、C 不能同时是气体 D.1 mol N2和 3 mol H2反应达到平衡

7、时 H2转化率为 10%，放出热量 Q1；在相同 温度和压强下，当 2 mol NH3分解为 N2和 H2的转化率为 10%时，吸收热量 Q2， Q2不等于 Q1 答案 B 解析 对于反应 H2(g)I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容 器体积， 平衡不移动， 正逆反应速率增大相同的倍数， A 项错误； 碳的质量不变， 说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B 项正确；恒温恒容条件下，若 A、C 同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C 项错误；设 N2(g)3H2(g)2NH3(g) Ha(a0)kJ/mol，1 mol N2和 3 mol H2反应达

8、到 平衡时 H2转化率为 10%，放出热量 Q10.1a kJ，当 2 mol NH3分解为 N2和 H2 的转化率为 10%时，吸收热量 Q20.1a kJ，故 Q1Q2，D 项错误。 9.已知反应 CO(g)H2O(g) 催化剂 CO2(g)H2(g) H0。在一定温度和压强下 于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是( ) A.升高温度，K 增大 B.减小压强，n(CO2)增加 C.更换高效催化剂，(CO)增大 D.充入一定量的氮气，n(H2)不变 答案 D 解析 A 项，H0，正反应放热，升高温度平衡常数减小，错误；B 项，反应物 气体的化学计量数之和等于生成物气体的化学计量数之和

9、，则减小压强，平衡不 移动，n(CO2)不变，错误；C 项，催化剂能改变反应速率，但不会引起化学平衡 的移动，所以 (CO)不变，错误；D 项，充入一定量的氮气，平衡不移动，n(H2) 不变，正确。 10.(2020 北京卷)一定温度下， 反应 I2(g)H2(g)2HI(g)在密闭容器中达到平衡 时，测得 c(I2)0.11 mmol L 1，c(HI)0.78 mmol L1.相同温度下，按下列 4 组 初始浓度进行实验，反应逆向进行的是( ) (注：1 mmol L 1103 mol L1) A B C D c(I2)/mmol L 1 1.00 0.22 0.44 0.11 c(H2)

10、/mmol L 1 1.00 0.22 0.44 0.44 c(HI)/mmol L 1 1.00 1.56 4.00 1.56 答案 C 解析 Q(A) 12 111， Q(B) 1.562 0.220.2250.38， Q(C) 42 0.440.4482.64， Q(D) 1.562 0.440.1150.28，Q(C)的值最大。 11.已知 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H197.8 kJ/mol。起始反应物为 SO2和 O2(物质的量之比为 21，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压 强的变化如下表： 压强/(105Pa) 温度/K 1.01 5.07 1

11、0.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 下说法不正确的是( ) A.一定压强下降低温度，SO2平衡转化率增大 B.在不同温度、压强下，转化相同物质的量的 SO2所需要的时间相等 C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下 SO2转化率已相当高 答案 B 解析 从表中数据可知，当压强一定时，降低温度，SO2的平衡转化率增大，A 项正确；在不同温度、压强下，由于反应速率不一定相同，所以转化相同

12、物质的 量的 SO2所需要的时间不一定相等，B 项错误；使用催化剂可加快反应速率，从 而可以缩短反应达到平衡所需的时间，C 项正确；在常压下，SO2的平衡转化率 已经接近 100%，若采用增大压强的方法，虽然能提高转化率，但提高的幅度并 不大，且会消耗更多的能量，增加生产成本，所以工业生产通常不采取加压措施 来提高其转化率，D 项正确。 12.一定温度下， 在体积恒定的密闭容器中发生反应： N2(g)3H2(g)2NH3(g)。 反应过程中的部分数据如表所示，反应刚好达到平衡状态时，下列说法正确的是 ( ) c/(mol L 1) t/min c(N2) c(H2) c(NH3) 0 1.0

13、3.0 0 3 0.25 6 2.4 9 0.8 A.t6 min B.c(NH3)0.2 mol L 1 C.容器内的气体分子数 N(N2)N(H2)N(NH3)261 D.H2的正反应速率等于 N2的逆反应速率 答案 C 解析 由表中数据可知，6 min 时 c(H2)2.4 mol L 1，9 min 时 c(H 2)2.4 mol L 1，则反应已经达到平衡，但不能判断 t6 min 时反应刚好达到平衡状态，A 项错 误；由表中数据可知，达到平衡时，c(NH3)0.4 mol L 1，B 项错误；反应达到 平衡状态时， 容器中气体分子数之比 N(N2)N(H2)N(NH3)0.8 V2

14、.4 V0.4 V 261，C 项正确；反应达到平衡状态时，v正(H2)3v逆(N2)，D 项错误。 13.已知可逆反应 aAbBcC 中，5 min 时在不同温度下物质 A、C 的质量分 数 w(A)和 w(C)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是( ) A.该反应在 T1 时达到化学平衡 B.该反应在 T2 时达到化学平衡 C.该反应的逆反应是放热反应 D.升高温度，平衡向正反应方向移动 答案 B 解析 T1 之后 w(A)继续减小，w(C)继续增大，故 T1 时未达到化学平衡，故 A 错误；T2 之前 w(A)逐渐减小，w(C)从 0 逐渐增大，而 T2 之后 w(A)逐渐增 大，(C)

15、逐渐减小，则 T2 时恰好达到化学平衡，故 B 正确；T2 时达到化学 平衡，T2 之后 w(A)逐渐增大，w(C)逐渐减小，说明 T2 之后，升高温度，平 衡向逆反应方向移动，所以逆反应是吸热反应，故 C、D 错误。 14.对于反应 2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)，R.A.Ogg 提出如下反应历程： 第一步 N2O5 NO2NO3 快速平衡 第二步 NO2NO3 NONO2O2 慢反应 第三步 NONO32NO2 快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是( ) A.v(第一步的逆反应)v(第二步反应) B.反应的中间产物只有 NO3 C.第二步中 NO

16、2与 NO3的碰撞仅部分有效 D.第三步反应活化能较高 答案 C 解析 第一步反应快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一 步反应的逆反应速率大于第二步反应的反应速率，A 项错误；反应的中间产物除 NO3外还有 NO，B 项错误；有效碰撞才能发生化学反应，第二步反应慢，说明 部分碰撞有效，C 项正确；第三步反应快，说明反应活化能较低，D 项错误。 15.一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入 A 和足量 B，发生反应 2A(g) B(s)2D(g) H0，测得相关数据如下。 实验 实验 实验 反应温度/ 800 800 850 c起始(A)/(mol L 1) 1 2 1 c

17、平衡(A)/(mol L 1) 0.5 1 0.85 放出的热量/kJ a b c 下列说法不正确的是( ) A.850 时，反应的化学平衡常数 K1 B.反应放出的热量：b2a C.实验中反应在 30 min 时达到平衡，v(A)为 0.005 mol L 1 min1 D.当容器内气体密度不随时间而变化时，反应已达平衡 答案 B 解析 则 850 时反应的平衡常数 Kc 2（D） c2（A） 0.152 0.852A。结合、反应速率解释原因： _。 答案 (1)SO2 SO2 4 4H (2)0.4 I是 SO 2歧化反应的催化剂，H 单独 存在时不具有催化作用， 但 H 可以加快歧化反应

18、速率 反应比快； D 中由 反应产生的 H 使反应加快 解析 (1)SO2歧化反应的离子方程式为 3SO22H2O=4H 2SO2 4S，反应 可由(SO2的歧化反应反应) 2 得到，则反应的离子方程式为 I22H2O SO2=SO2 44H 2I。 (2)由于 B 是 A 的对比实验， 所以两组实验中 KI 的浓 度必须相同， 即 a0.4。 A 说明 I 能催化 SO 2发生歧化反应。 C 中无明显现象， 说明 H 单独存在时不具有催化作用， 不能使 SO 2歧化反应速率加快。 B 中溶液变 黄，出现浑浊较 A 快，结合 C 可知，增强溶液的酸性，可增强 I 的催化效果。 由于 I 催化

19、SO 2的歧化反应是 i 与两个过程分步进行，所以两个反应中任何一 个反应的速率都会影响总反应的速率。D 中直接加入 I2，故反应可立即发生， 而由反应产生的 H 可使反应 i 速率加快，所以 D 的反应速率比 A 快。 18.(16 分)在容积为 1.00 L 的容器中，通入一定量的 N2O4，发生反应 N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。 回答下列问题： (1)反应的 H_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度 随时间变化如下图所示。 在 060 s 时段， 反应速率 v(N2O4)为_ mol L 1 s 1；反应的平衡常数 K 1为_。 (2

20、)100 时达平衡后， 改变反应温度为 T， c(N2O4)以 0.002 0 mol L 1 s1 的平均速 率降低，经 10 s 又达到平衡。 T_100 ( 填 “ 大 于 ” 或 “ 小 于 ”) ， 判 断 理 由 是 _。 列式计算温度 T 时反应的平衡常数 K2为_。 (3)温度 T 时反应达平衡后， 将反应容器的容积减少一半。 平衡向_(填“正 反应”或“逆反应”)方向移动， 判断理由是_。 答案 (1)大于 0.001 0 0.36 (2)大于 正反应吸热，反应向吸热方向进行， 故温度升高 1.28 (3)逆反应 对气态物质体积增大的反应，增大压强，平衡 向逆反应方向移动 解

21、析 (1)由于 NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，温度升高，混合气体的 颜色加深， 说明NO2气体浓度增大， 即升高温度平衡向生成NO2气体的方向移动， 升高温度平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，即 H 大 于 0；v(N2O4)0.100 mol L 10.040 mol L1 60 s 0.001 0 mol L 1 s1；由题中图像 可知，平衡时 c(NO2)0.120 mol L 1，c(N 2O4)0.040 mol L 1，K 1c 2（NO2） c（N2O4） 0.1202 0.040 0.36。(2)改变温度，N2O4的浓度减小，则是升高温度，T 大于

22、 100 ； 根据反应速率和时间， 求出减少的 N2O4的浓度为 0.020 mol L 1， 则平衡时 N 2O4 的浓度为 0.020 mol L 1，NO 2的浓度为 0.160 mol L 1，由平衡常数表达式可得 K2的值。(3)缩小体积，即增大压强，使平衡向气体物质体积减小的方向移动，所 以平衡向逆反应方向移动。 19.(10 分)用 CO 和 H2生成甲醇的反应为 CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H，在 10 L 恒容密闭容器中按 n(CO)n(H2)12 充入 CO 和 H2， 测得 CO 的平衡转化 率与温度和压强的关系如图所示，200 时 n(H2)随时间的变化如表

23、所示。 t/min 0 1 3 5 n(H2)/mol 8.0 5.4 4.0 4.0 (1)H_(填“”“”或“”)0。 (2) 写 出 一 条 可 同 时 提 高 反 应 速 率 和CO 的 平 衡 转 化 率 的 措 施 ： _。 (3)下列说法正确的是_(填字母)。 a.温度越高，该反应的平衡常数越大 b.达平衡后再充入稀有气体，CO 的平衡转化率提高 c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度 d.p1p2 (4)03 min 内用 CH3OH 表示的反应速率 v(CH3OH)_。 (5)200 时，该反应的平衡常数 K_。向上述 200 时达到平衡的恒容 密闭容器中再加入 2.

24、0 mol CO、2.0 mol H2、2.0 mol CH3OH，保持温度不变，则 化学平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 答案 (1) (2)增大压强(或增大氢气浓度) (3)cd (4) 1 15 mol L 1 min1 (5)6.25 正向 解析 (1)升高温度，CO 的平衡转化率减小，平衡逆向移动，则说明正反应是 放热反应，H0。(2)增大压强或增大氢气浓度可同时提高反应速率和 CO 的平 衡转化率。(3)a 项，升高温度，平衡逆向移动，则该反应的平衡常数减小，错误 b 项，达到化学平衡后，向恒容密闭容器中充入稀有气体，各物质的浓度不变， 平衡不移动， CO 的平衡转化率不

25、变， 错误； c 项， 该反应为气体体积减小的反应， 容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度，正确；d 项，由题图可知，保 持温度不变，压强由 p1p2，CO 的平衡转化率变大，平衡正向移动，则 p1p2， 正确。 (4)03 min 内 H2的消耗量为 4 mol， CH3OH 的生成量为 2 mol， 则用 CH3OH 表示的反应速率 v(CH3OH) n V t 2 mol 10 L3 min 1 15 mol L 1 min1。 (5)200 时， K 0.2 0.20.426.25：向上述 200 时达到平衡的恒容密闭容器中再加入 2.0 mol CO、2.0 mol H2、2.

26、0 mol CH3OH，保持温度不变，Q 0.4 0.40.622.8，Q”“220.9。(3)05 min 内，用 Cl2表示的反 应速率 v(Cl2) 20.2 mol 10 L5 min0.008 mol L 1 min1。TiCl 4的平衡转化率为 0.2 mol 1 mol 100%20%。反应为反应前后气体体积不变的反应，故缩小容器容 积， 正、 逆反应速率都加快， 平衡不移动， 故 A 项错误； 加入催化剂平衡不移动， 故 B 项错误；分离出部分 TiO2，平衡不移动，故 C 项错误；增大 O2浓度既能加 快逆反应速率又能增大 TiCl4的平衡转化率，故 D 项正确。随 O2浓度的升高， TiCl4转化率越来越大，故表示 TiCl4的平衡转化率的曲线为 L2。