第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

能力提升檢測卷

時(shí)間：90分鐘分值：100分

一、選擇題（共16*3分）

1.（2022?江蘇?模擬預(yù)測）合成氨反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）.2NH3（g）AH=92.4kj/mol,下列有關(guān)合成氨反應(yīng)的

說法正確的是

A.反應(yīng)的AS>0

B.反應(yīng)的△H=E（NN）+3E（HH）6EiNH）（E表示鍵能）

C.反應(yīng)中每消耗ImolH?轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于2x6.02x1023

D.反應(yīng)在高溫、高壓和催化劑條件下進(jìn)行可提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】C

【解析】A.該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，是燃減的反應(yīng)，即ASV0,故A錯(cuò)誤：B.利用反應(yīng)

物的鍵能總和一生成物鍵能總和，A”=E（N三N）+3E（HH）—6E（NH）,故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)反應(yīng)方程式，氫元

素的化合價(jià)由。價(jià)升高為+1價(jià)，即每消耗Imol氫氣轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為lmolx2=2m°L故C正確；D.該

反應(yīng)為放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低，使用

催化劑，對化學(xué)平衡的移動(dòng)無影響，故D錯(cuò)誤；答案為C。

2.（2022?上海?復(fù)旦附中二模）在體積為IL的恒容容器中，用CO?和H2合成甲醉

CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）o相同時(shí)間內(nèi)不同的溫度下，將ImolCCh和3moi也在反應(yīng)器中反應(yīng)，測

定CH30H的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

％(

)

幃

<

生

B-

A.圖中X點(diǎn)v（正）>v（逆）

B.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

C.圖中P點(diǎn)所示條件下，延長反應(yīng)時(shí)間不能提高CH30H的產(chǎn)率

4

D.520K下，X點(diǎn)所對應(yīng)甲防的產(chǎn)率50%,則平衡常數(shù)K="

【答案】D

3.(2022?江蘇?一模)以Cu/ZnO/AbCh為催化劑，乙酥直接合成乙酸乙酯過程中發(fā)生的可逆反應(yīng)如下：

C2H5OH(g)=CH3CHO(g)+H2(g);AH=59kJmol,

2cH3cHO(g)+H2O(g)=C2H50H(g)+CH3coOH(g)；AH=86kJmol,

CMCOOH(g)+C2H50H(g);CH3co0C2Hs(g)+H20(g)；AH=25kJmol,

2cH50H(g尸C2H50c2H5(g)+H2O(g)；AH=44kJmol'

其他條件相同，將無水乙醉經(jīng)預(yù)熱氣化后以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管，將出口處收集到的乙酸乙

酯、乙醛、乙酸、乙酸、乙醇冷凝，測得部分有機(jī)物占全部有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。

下列說法正確的是

A.在250?300℃范圍，乙醇的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小

B.在200?325℃范圍，乙醇生成乙醛的反應(yīng)均已到達(dá)平衡

C.在300?325℃范圍，出口處氫氣的量隨溫度的升高而減小

D.研發(fā)使用催化活性高的催化劑有利于提高乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率

【答案】C

【解析】A.由圖可知在250?300C范圍，乙醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，乙醛乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大但是變化

小，而乙酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大的多，變化大得多，乙酸乙酯、乙醛、乙醛、乙酸是乙醇的反應(yīng)的產(chǎn)物，

乙醇的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而逐漸增大，A錯(cuò)誤；B.由圖可知乙醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從200?325c一直再上升，

因此乙醇生成乙醴的反應(yīng)并未達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤：C.由圖可知300?325℃內(nèi)，反應(yīng)GHQH=GhCHO+H?,

乙醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小，生成氫氣的量，也逐漸減小，出口處氫氣的量隨溫度的升高而減小，C正確；D.催

化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能使平衡移動(dòng)，不能提高乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率，D錯(cuò)誤；故選C。

4.：2022?天津?模擬預(yù)測)一定溫度下，向三個(gè)相同體積的密閉容器中充入一定量的Q和P,發(fā)生反應(yīng)：Q(g)

+3P(g)=2R(g)o

物質(zhì)平衡濃度

物質(zhì)起始濃度卜

/moU達(dá)到平衡所需時(shí)間

1

容器溫度/℃/mol-L

/min

QPR

甲2801.53.01.820

乙2804.59.015

丙3601.53.01.28

下列說法錯(cuò)誤的是A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，容器甲中的平均速率：v(Q)=0.045molLLmM

C.反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，容器乙中，物質(zhì)P的轉(zhuǎn)化率為90%

D.反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，向容器丙中再充入O.lmol-L'的Q、0.2molL'的P和0.2molL'的R,則反應(yīng)將向正反

應(yīng)方向進(jìn)行

【答案】C

A.該反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行

C.使用高效的催化劑可以降低反應(yīng)的婚變

【答案】D

A.升高溫度，體系的顏色加深

B.該反應(yīng)的ASVO,AH>0

C.增加NO2的濃度，C(N2O4)/C2(NO2)比值下降

D.加壓重新平衡后體系的顏色變淺

【答案】A

A.合成氨反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)

B.反應(yīng)的AH=反應(yīng)中形成新共價(jià)鍵的鍵能之和減去斷裂舊共價(jià)鍵的鍵能之和

C.反應(yīng)平衡后通過液化分離出NW，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率增大

D.反應(yīng)采用高溫、高壓、催化劑條件，與不使用催化劑相比，生產(chǎn)效率更高

【答案】D

【解析】A.合成氨反應(yīng)前后氣體體積減小，則ASV0,乂△〃<(),AA/TXAS<0,反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則合成氨

反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.反應(yīng)的△〃=反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.反

應(yīng)平衡后通過液化分離出NH3,平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物濃度減小，則正反應(yīng)速率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.高溫

條件下，盡管平衡逆向進(jìn)行，但保證了催化劑的活性最大，增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行，催化劑能加快反應(yīng)速

率，保證生產(chǎn)效率更高，D項(xiàng)正確；答案選D。

a

G200.050"

u

mIS?cfNO>)

o.I0

zoQ.OM5*0.025!

QO

o.

A.3s時(shí)甲容器中反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

【答案】C

時(shí)間/min0510152025

2.01.51.21.11.01.0

卜.列說法錯(cuò)誤的是

A.加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率都增大

B.氣體密度保持不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

D.該溫度下，平衡常數(shù)K為1.0

【答案】C

物質(zhì)的平衡濃

物質(zhì)的起始濃度

容器

度

編號

C（SO2）

c(SOs)c(O2)c(SO2)

I0.3000.2

II0.10.30.2

III0.300.1

A.溫度為Ti時(shí)，該反應(yīng)的平衡營數(shù)為0.2

B.容器H中起始時(shí),VQV正

C.達(dá)平衡時(shí)，容器III中SO?的體積分?jǐn)?shù)小于50%

【答案】BC

B.當(dāng)混合氣體的密度不再改變時(shí)，可以表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

【答案】CD

【解析】由已知條件，2L容器中發(fā)生反應(yīng)，lOmin平衡，依此列二段式:

圖1圖3

A.該反應(yīng)屬于高溫自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)

C.llmin時(shí)，其他條件不變，壓縮容器容積至IL,n(A>的變化趨勢如圖2中曲線d所示

D.圖3中TI<T2,b點(diǎn)對應(yīng)狀態(tài)下A2的轉(zhuǎn)化率最高

【答案】C

A.VWTi/AC50在T>350℃之后NO轉(zhuǎn)化率降低的可能原因是有副反應(yīng)的發(fā)生

B.以VWTi/ACO為催化劑，溫度高于40(TC后曲線上的任一點(diǎn)均是對應(yīng)溫度下的平衡點(diǎn)

C.圖中X點(diǎn)所示條件下，增加N%濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率

,

D.250℃時(shí)K=1024,若起始時(shí)充入c(NH3)=c(NO)=c(N2)=lmol?U,c(H2O)=2molL,則v正Vv速

【答案】A

14.(2022.北京海淀.二模)工業(yè)上利用碳熱還原BaSO」制得BaS,進(jìn)而生產(chǎn)各種含鐵化合物。溫度對反應(yīng)

后組分的影響如圖。

已知：碳熱還原BaSCh過程中可能發(fā)生下列反應(yīng)。

i.BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s)AHi

1

ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s)AH2=+571.ZkJ-mol

,

iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s)△H3=118.8kJmol

下列關(guān)于碳熱還原BaSCh過程的說法正確的是

,

A.△H1=+113.1kJmol

D.反應(yīng)過程中，生成的CCh和CO的物質(zhì)的量之和始終等于投入C的物質(zhì)的量

【答案】B

,

ii.BaSO知ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s)△H2=+571.2kJmoI,

B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

C.COS與H2的濃度之比保持不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

D.平衡后，向容器中再通入amolCO,%逐漸增大至不變

【答案】A

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.h時(shí)刻A物質(zhì)反應(yīng)完全

【答案】D

【解析】由題中反應(yīng)式可知，反應(yīng)①不是可逆反應(yīng)，能夠進(jìn)行完全，假如向容器中加入2molA相當(dāng)于加入

4m01B和ImolC,4molB再發(fā)生反應(yīng)②生成D,反應(yīng)②為可逆反應(yīng)，根據(jù)圖中U時(shí)刻B、C壓強(qiáng)不再改變，

說明達(dá)到平衡狀態(tài)。A.反應(yīng)②為可逆反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變，容器中的壓強(qiáng)是變量，若容器

內(nèi)樂強(qiáng)保持不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確：B.由圖像可知，H時(shí)刻A物質(zhì)分壓為0,說明A反

應(yīng)完全，故B正確：C.設(shè)起始加入2moiA,發(fā)生反應(yīng)①生成4molB和ImolC,再設(shè)4molB發(fā)生反應(yīng)②生

成D的物質(zhì)的顯為x,列出二段式；

二、主觀題（共5小題，共52分）

17.（2022?浙江?安吉縣高級中學(xué)模擬預(yù)測）（10分）水煤氣變換［C0（g）+H20（g）.?CO2（g）+H2（g）］是重要的化

工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。回答下列問題：

（DShibata曾做過下列實(shí)驗(yàn)：

①使純H?緩慢地通過處于721c下的過量氧化鉆CoO（s）,氧化粘部分被還原為金屬鉆Co（s）,平衡后氣體中

H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。

②在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO—比(填“大于”或“小于”)。

⑵？21℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時(shí)體

系中出的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為一(填標(biāo)號)。

A.<0.25B.0.25C..0.25-0.50D.0.50E.>0.50

(3)二甲醛(CH20cH力是無色氣體，可作為一種新型能源，甲醇脫水兩步法是目前工業(yè)合成二甲醛的主流技

術(shù)，主要涉及的反應(yīng)有：

①為了CO和Hz研究的最佳投料比，恒溫下將1molCO置于恒容密閉容器，改變H2的進(jìn)料量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

測得平衡時(shí)甲醇的體積分?jǐn)?shù)變化如圖所示(假設(shè)該條件下只發(fā)生第一步反應(yīng))。請判斷a、b、c三點(diǎn)CO的平

衡轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系，并說明判斷依據(jù)：—。

②合成二甲醛往往選用硅鋁混合物作催化劑。向恒溫體系中不斷生成勻速通入甲醇，反應(yīng)均為達(dá)到平衡,

不同硅鋁比(I、II)與生成二甲醛的速率關(guān)系如圖所示。工業(yè)上選擇的合適硅鋁比為0.15,說明其原因：一

生

成

二

甲

醛

的

速

率

③在某溫度下，向密閉容器中加入甲醇發(fā)生第二步反應(yīng)，反應(yīng)到hmin時(shí)測得各組分的濃度分別為

C(CH3OH)=0.47mol-L1,c(CH30cH3)=1.2molL,c(H2O)=1.2molL,hmin時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。已知反應(yīng)在

該溫度下的平衡常數(shù)為400,請?jiān)趫D中畫出tmmin內(nèi)，c(CH30cH力的變化曲線―。

c(CH5OCH,)/molf

【答案】(每空2分)(1)大于

(2)C

(3)?c>b>a,體系中加入氫氣，該平衡向右移動(dòng)CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大

②因?yàn)槭褂么呋瘎㊣I時(shí)，反應(yīng)初始催化活性很好,生成二甲醛速率快，但是5min后速率便開始大幅度下降,

產(chǎn)率降低；而還有催化劑I時(shí)，二甲醛的生成速率和產(chǎn)量均能維持較高水平

【解析】(1)①對于可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后氣體的含量越大，表明該氣體參加的反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，

物質(zhì)的還原性就越弱。由于用H2還原足量CoO達(dá)到平衡后H?的體積分?jǐn)?shù)是0.0250；用CO還原足量CoO

達(dá)到平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)是0092,說明用CO還原時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡正向進(jìn)行的程度更大，故還原CoO(s)

為Co(s)的傾向是CO>H2；

等物質(zhì)的量的一氧化碳和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，當(dāng)反應(yīng)物全部反

應(yīng)，氫氣所占物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)50%,但反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定小于50%,

故合理選項(xiàng)是C；

(3)①根據(jù)平衡移動(dòng)原理，將1molCO置于恒容密閉容器，改變H2的進(jìn)料量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，生的進(jìn)料量越多，

其濃度越大，越有利于該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此CO的轉(zhuǎn)化率越大，由于H2的物質(zhì)的量：c>b>a,

所以a、b、c三點(diǎn)CO的平衡轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系：c＞b＞a；

②由圖可■知：硅鋁比為0.15時(shí)二甲醛的生成速率和產(chǎn)量一直保持在較高水平，而硅鋁比為0.075時(shí)反應(yīng)初

始催化活性很好，生成二甲醛速率快，但是5min后速率便開始大幅下降，產(chǎn)最降低；

回答下列問題：

⑴用FeO作載氧劑，部分反應(yīng)的愴^與溫度的關(guān)系如圖甲所示（已知：。是用平衡分壓代替平衡濃度表示

的平衡常數(shù)，平衡分壓=總壓＞＜物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。

①據(jù)圖甲判斷，屬于吸熱反應(yīng)的是（填或"c”）。

(

L

.6曲線X

EO.(100.0.13)

EO.

芯2曲蝶Y

(lOO.O.IO)

0.08

SO4

100200300400500600r/s

乙

【答案】（除標(biāo)注外,每空2分）⑴be50%

（2）p；不移動(dòng)（1分）1：1

⑶X（1分）＞

19.（2022?寧夏?平羅中學(xué)三模）（10分）研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理，NOx之間的轉(zhuǎn)化對等于消除環(huán)境污染

有具有重要意義。

a.kz正增大，c（N2O2）增大b.kz正減小,（XN2O2）減小c.kz正增大，《用。2）減小d.kz正減小,c（NQ2）增大

⑵由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到V2小?c（O?的關(guān)系可用如圖表示。當(dāng)x點(diǎn)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則變

為相應(yīng)的點(diǎn)為（填字母）。

II.回答下列問題

①下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是

A.氣體的壓強(qiáng)不變B.容器內(nèi)氣體的密度不變C.K不變D.va：(N2O4)=2V逆(NO2)E.

容器內(nèi)顏色不變

⑵a

(3)AEyp

反應(yīng)速率的是反應(yīng)②，溫度越高k2正增大，反應(yīng)速率加快，二氧化二氮的濃度減少，導(dǎo)致兩者的積減小，故

選C；

(2)V2I升高到某一溫度時(shí)V2”.減小，平衡逆向移動(dòng)，氧氣的濃度增大，所以反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則變?yōu)橄鄳?yīng)

的點(diǎn)為a；

(3)①A.反應(yīng)為非等體積反應(yīng)且在恒容條件下進(jìn)行，根據(jù)pV=nRT可知，壓強(qiáng)恒定時(shí)，體系一定達(dá)到平衡狀

態(tài)，A正確；B.由于該反應(yīng)的物質(zhì)全為氣體參與，且在恒容條件下進(jìn)行，所以根據(jù)p=?可知，容器內(nèi)的

氣體密度恒定與平衡與否無關(guān)，B錯(cuò)誤；C.溫度恒定則K就不變，與是否平衡無關(guān)，C錯(cuò)誤；D,當(dāng)v正(N2O4)

=2V逆(N02)時(shí)，體系才平衡，選項(xiàng)將系數(shù)弄反了，D錯(cuò)誤；E.NO2氣體有顏色，顏色的深淺與濃度有關(guān)，

當(dāng)顏色不變時(shí)，即濃度不變，反應(yīng)一定平衡，E正確：故選AE。

②恒容條件下壓強(qiáng)比等于氣體的物質(zhì)的量之比，假設(shè)初始時(shí)N04的物質(zhì)的量為n,根據(jù)平衡狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)化率

為75%,列三段式：

⑴該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為o如果改變某種條件，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則平衡常數(shù)______(填

寫編號)。

a.一定增大b.一定減小c.可能增大d.可能減小已可能不變

(2)向2L某密閉容器充入ImolCCh和4moiHz,一定條件下發(fā)生上述反應(yīng)。5min末測得氣體的物質(zhì)的量減少

了20%,則0?5min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率為。

(3)CCh還可應(yīng)用于純堿工業(yè)。侯氏制堿的過程中，向飽和的氨化食鹽水中通入足量CO2的生產(chǎn)環(huán)節(jié)又被稱

為“碳酸化碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是_______。碳酸化過程中，溶液中c(CO:)的變化情況為o

(4)侯氏制堿原料中的氨氣是用如下反應(yīng)N2(g)i3H2(g)2NH3(g)iQ(Q>0)制得，若按n(N2):n(H2)=l:3向反應(yīng)

容器中投料，在不同溫度下分別達(dá)平衡時(shí)，混合氣中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說

法正確的是_______(填字母)。

NIL的岫it分?jǐn)?shù)%

0.110203060100IK強(qiáng)/MPn

a.曲線a、b、c對應(yīng)的溫度是由低到高

b.加入催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率和提高的轉(zhuǎn)化率

c.圖中Q、M、N點(diǎn)的平衡常數(shù)：K(N)>K(Q)=K(M)

d.M點(diǎn)對應(yīng)H2的轉(zhuǎn)化率為75%

(2)0.05mol/(Lmin)

⑶有晶體析出先增大，后減小

(4)a

(2)設(shè)反應(yīng)中CO2的消耗量為xmol,根據(jù)題給信息進(jìn)行計(jì)算：

(3)二氧化碳與飽和的氨化食鹽水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化較，由于碳酸氫鈉的溶解度較小，在溶液中析出，

因此碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是有晶體析出；碳酸化過程中，碳酸存在兩步電離，H2c03,?H++HCO；、HCO；

■H++CO；,在堿性環(huán)境下，減小了氫離子濃度，平衡右移，促進(jìn)了電離，c(CO『)濃度增大，隨著二氧

化碳?xì)怏w的星增多，CO2+CO