2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫——化學(xué)反應(yīng)速率與平衡研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題只有一個選項(xiàng)符合題意）1.對于反應(yīng)2NO(g)+O?(g)?2NO?(g)，升高溫度使平衡常數(shù)K減小，該反應(yīng)的焓變ΔH應(yīng)為？A.正值B.負(fù)值C.零D.無法確定2.已知反應(yīng)A→B的活化能為Ea，反應(yīng)2B→C的活化能為Ea'。若反應(yīng)A→C是一個可逆過程，且正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，則正反應(yīng)的活化能Ea與逆反應(yīng)活化能Ea'的關(guān)系是？A.Ea=Ea'B.Ea<Ea'C.Ea>Ea'D.無法比較3.在恒容條件下，向密閉容器中加入反應(yīng)物和催化劑，下列敘述正確的是？A.正反應(yīng)速率瞬間增大，逆反應(yīng)速率瞬間減小B.正反應(yīng)速率瞬間減小，逆反應(yīng)速率瞬間增大C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都瞬間增大D.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率瞬間不變4.對于反應(yīng)2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)，在恒溫恒壓條件下，增加O?的濃度，平衡將如何移動？A.向正向移動B.向逆向移動C.不移動D.無法判斷5.對于一個放熱反應(yīng)，在其他條件不變的情況下，升高溫度，下列量一定增大的是？A.正反應(yīng)速率常數(shù)k?B.逆反應(yīng)速率常數(shù)k?C.平衡常數(shù)KD.反應(yīng)的活化能Ea6.已知反應(yīng)A+B?C的反應(yīng)速率方程為r=k[A][B]2，則該反應(yīng)對A的級數(shù)是？A.1B.2C.3D.47.在一個反應(yīng)中，反應(yīng)物A的濃度在5分鐘內(nèi)從0.8mol/L降至0.2mol/L，若該反應(yīng)對A為零級，則再經(jīng)過5分鐘，A的濃度約為？A.0.1mol/LB.0.05mol/LC.0.04mol/LD.0mol/L8.對于一個已達(dá)平衡的反應(yīng)，加入催化劑，將導(dǎo)致？A.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大，平衡移動B.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡移動C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大，平衡不移動D.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡不移動9.在恒溫恒容條件下，向一個已達(dá)平衡的氣體反應(yīng)體系中充入不參與反應(yīng)的惰性氣體，平衡將？A.向正向移動B.向逆向移動C.不移動D.可能移動，方向不確定10.已知反應(yīng)2A(g)?B(g)+C(g)在298K時的平衡常數(shù)為K，則反應(yīng)A(g)??B(g)+?C(g)在同溫下的平衡常數(shù)是多少？A.KB.√KC.K2D.1/K二、填空題（每空2分，共20分）11.化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的________或生成物濃度的________來表示。12.阿倫尼烏斯方程r=A·e^(-Ea/RT)中，Ea表示________，單位通常是________。13.勒夏特列原理指出，如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓力或溫度），平衡將向著能夠________這種改變的方向移動。14.在一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)的________相等時，體系達(dá)到平衡狀態(tài)。15.對于反應(yīng)2NO?(g)?N?O?(g)，ΔH<0，升高溫度，平衡常數(shù)K________，正向反應(yīng)速率常數(shù)k?________（填增大、減小或不變）。16.若反應(yīng)速率方程為r=k[A]?[B]，實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)[A]加倍、[B]不變時，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍，則該反應(yīng)對A的級數(shù)n為________。17.已知某反應(yīng)的活化能為50kJ/mol，室溫（約298K）下的速率常數(shù)k?=10??mol/(L·s)，若溫度升高到800K（假設(shè)指前因子A不變），新的速率常數(shù)k?約為k?的________倍（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。18.若反應(yīng)A+B?C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變ΔG°<0，則該反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下________自發(fā)進(jìn)行，平衡常數(shù)K________1。19.在恒容條件下，增加反應(yīng)物A的初始濃度，平衡轉(zhuǎn)化率________（對A來說，填提高、降低或不變）。20.某礦物的熱分解反應(yīng)為A(s)?B(g)+C(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K僅與________有關(guān)。三、簡答題（每題5分，共15分）21.簡述影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。22.簡述勒夏特列原理的適用條件。23.簡述標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變ΔG°與化學(xué)平衡常數(shù)K之間的關(guān)系。四、計(jì)算題（共45分）24.（8分）對于反應(yīng)2NO(g)+O?(g)?2NO?(g)，在某個溫度下，測得初始[N?O?]=0.1mol/L，[NO?]=0mol/L。反應(yīng)進(jìn)行到10分鐘后，[NO?]=0.06mol/L。假設(shè)該反應(yīng)對NO和O?均為一級，對NO?為零級。試計(jì)算：(1)反應(yīng)速率v(NO?)；(2)反應(yīng)速率常數(shù)k。25.（9分）某溫度下，反應(yīng)A(g)?B(g)的活化能Ea=120kJ/mol，指前因子A=1.0×1013L/(mol·s)。已知該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)K=10?3。(1)計(jì)算該溫度下的正反應(yīng)速率常數(shù)k?和逆反應(yīng)速率常數(shù)k?；(2)若在此溫度下，容器中[A]=0.1mol/L，[B]=0.1mol/L，判斷反應(yīng)是否已達(dá)平衡？若未達(dá)平衡，將向哪個方向進(jìn)行？26.（10分）對于反應(yīng)2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)，ΔH=-189kJ/mol。在一個恒溫恒容的密閉容器中，起始投入2molSO?和1molO?，達(dá)到平衡時生成3molSO?。(1)計(jì)算該條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K；(2)若在上述平衡基礎(chǔ)上，再充入0.5molO?，平衡將向哪個方向移動？簡要說明理由。27.（10分）在298K時，反應(yīng)CO(g)+H?O(g)?CO?(g)+H?(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變ΔG°=-41.2kJ/mol。試計(jì)算：(1)該反應(yīng)在298K時的平衡常數(shù)K；(2)若某時刻反應(yīng)體系中各物質(zhì)分壓分別為：p(CO)=0.1atm，p(H?O)=0.2atm，p(CO?)=0.05atm，p(H?)=0.03atm，判斷該反應(yīng)體系是否已達(dá)平衡？若未達(dá)平衡，將向哪個方向進(jìn)行？（假設(shè)氣體為理想氣體）28.（8分）某反應(yīng)的活化能Ea=80kJ/mol。實(shí)驗(yàn)測得溫度從300K升高到310K時，反應(yīng)速率常數(shù)k增大了2倍。試計(jì)算該反應(yīng)的指前因子A（結(jié)果用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示，保留2位有效數(shù)字）。結(jié)束試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.A5.B6.B7.C8.C9.C10.B二、填空題11.減少，增加12.活化能，kJ/(mol·K)或J/(mol·K)13.減弱14.速率15.減小，增大16.217.10018.能，大于19.降低20.溫度三、簡答題21.影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素包括：濃度、溫度、催化劑、反應(yīng)物性質(zhì)、反應(yīng)物接觸面積、光照等。濃度越高，反應(yīng)速率越快；溫度升高，反應(yīng)速率越快；加入催化劑，反應(yīng)速率加快；反應(yīng)物性質(zhì)（如鍵能、結(jié)構(gòu)）影響反應(yīng)速率；反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；光照有時能引發(fā)或加速反應(yīng)。22.勒夏特列原理的適用條件是：①反應(yīng)必須處于平衡狀態(tài)或接近平衡狀態(tài)；②改變影響平衡的條件之一（如濃度、壓力、溫度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。對于有固體或純液體參與的反應(yīng)，改變其量一般不引起平衡移動。23.標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變ΔG°與化學(xué)平衡常數(shù)K之間的關(guān)系為：ΔG°=-RTlnK。其中R為氣體常數(shù)，T為絕對溫度。當(dāng)ΔG°<0時，lnK>0，K>1，反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔG°>0時，lnK<0，K<1，反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔG°=0時，lnK=0，K=1，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。四、計(jì)算題24.(1)v(NO?)=Δc(NO?)/Δt=(0.06mol/L-0mol/L)/10min=0.006mol/(L·min)(2)反應(yīng)速率方程為r=k[A]?[B]?。根據(jù)題意，對NO為1級，對O?為1級，對NO?為0級，即n=1,m=1,p=0。速率方程為v=k[A][O?]。v=k[A?-x][O??-x/2]=k[0.1-x][1-x/2]根據(jù)題意，10分鐘時c(NO?)=x=0.06mol/L，則c(NO)=0.1-0.06=0.04mol/L，c(O?)=1-0.06/2=0.97mol/L。v=k(0.04)(0.97)=0.0388k又v=0.006mol/(L·min)0.006=0.0388kk=0.006/0.0388≈0.154L/(mol·min)≈1.5×10?1L/(mol·min)25.(1)k?=A·e^(-Ea/RT)=(1.0×1013)·e^(-120000/(8.314×298))k?=(1.0×1013)·e^(-47.95)k?=(1.0×1013)·(1.57×10?21)≈1.57×10??L/(mol·s)k?=K·k?=(10?3)×(1.57×10??)=1.57×10?11L/(mol·s)(2)Q=k?[A][B]=(1.57×10??)(0.1)(0.1)=1.57×10?1?比較Q和K：Q=1.57×10?1?，K=10?3。因?yàn)镼<K，說明體系中的反應(yīng)物濃度相對于產(chǎn)物來說過高，反應(yīng)正向進(jìn)行的趨勢大于逆向，因此反應(yīng)未達(dá)平衡，將向正向進(jìn)行。26.(1)起始：2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)210變化：2xx2x平衡：2-2x1-x2x已知平衡時生成3molSO?，即2x=3，故x=1.5mol。平衡時c(SO?)=2-2x=2-3=-1mol/L(無此情況，說明題設(shè)數(shù)據(jù)矛盾或需重新審視，通常平衡量為摩爾數(shù)，此處按平衡轉(zhuǎn)化率理解或數(shù)據(jù)修正思路)若按平衡轉(zhuǎn)化率理解，設(shè)起始總量為3mol(2+1)，則平衡時SO?為3a，對應(yīng)消耗SO?為2a，消耗O?為a。平衡量關(guān)系：(2-2a)a=3a，即2-2a=3，解得a=-0.5(無意義)或設(shè)平衡SO?為2x，消耗SO?2x，消耗O?x。平衡量關(guān)系：(2-2x)=3-2x，即2-2x=3-2x(矛盾)重新審視題設(shè)，若平衡量為摩爾數(shù)，起始2molSO?，1molO?，生成3molSO?，則平衡時SO?=2-3=-1mol(不合理)。假設(shè)題目意圖是平衡時生成了3摩爾數(shù)單位的SO?，即2x=3，x=1.5。則平衡c(SO?)=2-2(1.5)=-1mol/L(矛盾)。此題數(shù)據(jù)可能存在錯誤。若按常識，假設(shè)平衡時SO?消耗了1.5mol，則生成SO?2*1.5=3mol。平衡量：SO?=2-1.5=0.5mol，O?=1-1.5=-0.5mol(矛盾)。若假設(shè)平衡時消耗了1molSO?，生成2molSO?。平衡量：SO?=2-1=1mol，O?=1-0.5=0.5mol，SO?=2mol。平衡濃度（假設(shè)體積為1L）：c(SO?)=1mol/L,c(O?)=0.5mol/L,c(SO?)=2mol/L。K=k?/k?=[SO?]2/([SO?]2[O?])=(2)2/((1)2(0.5))=4/0.5=8L2/(mol2)（注：此計(jì)算基于對題意可能存在的理解偏差或數(shù)據(jù)修正進(jìn)行的合理假設(shè)，原題數(shù)據(jù)矛盾）(2)再充入0.5molO?，相當(dāng)于在原平衡基礎(chǔ)上增加O?濃度，根據(jù)勒夏特列原理，平衡將向著消耗O?的方向移動，即向正向移動。27.(1)ΔG°=-RTlnK-41.2kJ/mol=-(8.314J/(mol·K))×(298K)×lnKlnK=(41.2×103J/mol)/(8.314×298)≈16.78K=e^16.78≈4.9×10?(2)計(jì)算反應(yīng)商Q=[CO?][H?]/[CO][H?O]p(CO?)/p°*p(H?)/p°/(p(CO)/p°*p(H?O)/p°)Q=(0.05/1)*(0.03/1)/((0.1/1)*(0.2/1))=0.0015/0.02=0.075比較Q和K：Q=0.075，K=4.9×10?。因?yàn)镼<<K，說明體系中的反應(yīng)物濃度相對