第二章 化学反应速率与化学平衡 单元同步测试题
一、单选题
1．是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，配体失去质子能力增强
B．M中的化合价为
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：
2．向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
B．反应速率：
C．点a、b、c对应的平衡常数：
D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
3．科学工作者结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“ ”标注，Ts表示过渡态。
下列有关叙述正确的是
A．前三步总反应的ΔH＞0
B． HOCO转化为 CO和 OH为吸热过程
C．催化剂通过参与化学反应，能降低反应的活化能，提高反应物的转化率
D．历程中活化能(能垒)最小的反应方程式为 CO+ OH+ H+3H2(g)= CO+3H2(g)+H2O(g)
4．设为阿伏加德罗常数的值。工业上制备高纯度硅的反应有：
①
②
③
已知：H、Si的电负性依次为2.1、1.8.下列有关说法正确的是
A．①中，30g氧化剂含极性键数目为 B．②中，生成1g时转移电子数为
C．②和③互为可逆反应 D．②和③的目的是除去粗硅中的杂质
5．二氧化碳加氢合成二甲醚()具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
向恒压密闭容器中按通入和，平衡时各含碳物质的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法错误的是
A．反应Ⅰ的平衡常数表达式为
B．图中曲线a表示的平衡体积分数随温度的变化
C．时，反应至的体积分数为时，延长反应时间，的体积分数升高
D．增大压强有利于提高平衡时的选择性(的选择性)
6．氨基甲酸铵()主要用作磷化铝中间体，也用于医药。在T℃时，将足量的固体置于恒温恒容容器中，存在如下化学平衡：，经t min达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为。下列叙述正确的是
A．当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态
B．T℃时，向平衡体系中加入适量，增大
C．在0~t min时间段内，平均反应速率
D．向平衡体系中充入适量的，逆反应速率增大
7．下列叙述正确的是
A． ，在平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变
B．合成氨工业中将液化分离，可加快正反应速率，提高、的转化率
C．硫酸工业中，催化氧化时常通入稍过量氧气，目的是提高的转化率
D．氧化为时需要使用催化剂，这样可以提高的转化率
8．下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 将新制饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中 当滴到一定量时，红色褪去 氯水具有酸性
B 将铜丝与浓硫酸反应产生的气体通入紫色石蕊溶液中 石蕊溶液先变红后褪色 气体具有漂白性
C 将和的混合气体通入密闭的注射器，压缩活塞 混合气体的颜色变浅 增大压强会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动
D 在2％溶液中，逐滴滴入2％的氨水 先产生沉淀，后沉淀溶解 结合银离子能力：氨分子氢氧根离子
A．A B．B C．C D．D
9．已知反应S2O(aq)+2I-(aq)2SO(aq)+I2(aq)，若往该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理：
步骤①：2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②：2Fe2+(aq)+S2O(aq)2Fe3+(aq)+2SO(aq)
下列有关该反应的说法不正确的是
A．增大S2O浓度或I-浓度，可增加单位体积内活化分子数，加快化学反应反应速率
B．Fe3+是该反应的催化剂，可以增加单位体积内活化分子的百分数
C．据图可知，该反应正反应的活化能比逆反应的活化能小
D．据图可知，反应①的速率大于反应②
10．反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·L 1。对此反应速率的表示，正确的是
A．用A表示的反应速率是0.4mol·(L·min) 1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3∶2∶1
C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·(L·min) 1
D．用B和C表示的反应速率对该反应的意义不同
11．时，降冰片烯在催化剂作用下反应，反应物浓度与催化剂种类及反应时间的关系如下表所示。下列说法不正确的是
编号 时间/ 浓度/ 催化剂种类 0 50 100 150 200 250
1 催化剂Ⅰ 3.00 2.40 1.80 1.20 0.60 0
2 催化剂Ⅱ 3.00 1.80 0.60 0 0 0
3 催化剂Ⅲ 1.50 0.90 0.30 0 0 0
A．催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂Ⅰ
B．编号2和3实验中，反应至之前，反应物都已经消耗完
C．编号2实验中，以反应物浓度变化表示的反应速率为
D．其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率不一定越大
12．在刚性密闭容器中充入气体，容器内反应为，在和时，测得的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是
A．时，内的平均反应速率为
B．温度
C．若增大的起始浓度，平衡时比原平衡小
D．M点和N点的平衡常数
13．已知在瞬间即可达成化学平衡。NO2和N2O4混合气体体积由V压缩至时，相关数据变化如下表。根据表中数据得出若干结论，下列结论不正确的是
温度/L 气体的总压强/Pa NO2的物质的量浓度/ mol·L-1
298 1.28×10-2
311 2.80×10-2
A．体积由V压缩至时，NO2的物质的量减少
B．正反应和逆反应的活化能均较低
C．体积缩小后混合气体的颜色加深
D．其它条件不变，温度升高，该反应正向移动
二、多选题
14．已知：，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．温度：
B．反应速率：
C．平衡常数：
D．欲测定的相对分子质量，宜在高温低压下进行
三、非选择题
15．一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH，发生反应ⅰ(CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=akJ mol-1)，其中X、Y的物质的量与时间的关系如图所示，反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。
(1)Y为_______(填化学式)。
(2)0～1min时v(CO)为_______mol L-1 min-1。
(3)该温度下，该反应的平衡常数Kc=_______。
16．在一定条件下，将3molA和2molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol/L，回答下列问题：
(1)×=_______，0—2min内C的反应速率=_______。
(2)达到平衡时B的浓度为_______，A的转化率=_______。
(3)在恒温恒容的密闭容器中发生该反应，下列说法不能说明达到平衡状态的是_______。
a、消耗3molA的同时生成2molD
b、物质D(g)的物质的量浓度不变
c、混合气体的压强不变
d、混合气体的密度不变
e、混合气体的平均摩尔质量不变
17．三甲胺[N(CH3)3]是重要的化工原料。最近我国科学家实现了使用铜催化剂将N，N－二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称DMF]转化为三甲胺的合成路线。回答下列问题：
(1)结合实验与计算机模拟结果，研究单一DMF分子在铜催化剂表面的反应历程，如图所示：
该历程中最大能垒(活化能)=______eV，该步骤的化学方程式为______。
(2)该反应变化的ΔH______0(填“＜”、“＞”或“=”)，制备三甲胺的热化学方程式为______。
18．短周期的元素在自然界中比较常见，尤其是非金属元素及其化合物在社会生活中有着很重要的作用。
(1)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，这利用了SO2的______性。自来水中含硫量约70mg/L，它只能以_____(填微粒符号)形式存在。
(2)实验室可用浓氨水与氢氧化钠固体作用制取氨气，试用平衡原理分析氢氧化钠的作用：_____。
(3)如图是向5mL0.1mol·L-1氨水中逐滴滴加0.1mol·L-1醋酸，测量其导电性的数字化实验曲线图，请你解释曲线变化的原因_____。
甲硫醇(CH3SH)是一种重要的有机合成原料，用于合成染料、医药、农药等。工业上可用甲醇和硫化氢气体制取：CH3OH+H2SCH3SH+H2O。
熔点(℃) 沸点(℃)
甲醇 -97 64.7
甲硫醇 -123 7.6
完成下列填空：
(4)写出该反应的化学平衡常数表达式_____。该反应的温度为280～450℃，选该反应温度可能的原因是：①加快反应速率；②_____。
(5)已知在2L密闭容器中，只加入反应物，进行到10分钟时达到平衡，测得水的质量为5.4g，则v(CH3SH)=_____mol/(L min)。
(6)常温常压下，2.4g甲硫醇完全燃烧生成二氧化硫和其他稳定产物，并同时放出52.42kJ的热量，则甲硫醇燃烧的热化学方程式为______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，中的带有更多的正电荷，其与N原子成键后，吸引电子的能力比(Ⅱ)强，这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂，因此其失去质子（）的能力增强，A说法正确；
B．(Ⅱ)中的化合价为+2，当其变为(Ⅲ)后，的化合价变为+3，(Ⅲ)失去2个质子后，N原子产生了1个孤电子对，的化合价不变；M为，当变为M时，N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给1个电子，其中的化合价变为，因此，B说法不正确；
C．该过程M变为时，有键形成，是非极性键，C说法正确；
D．从整个过程来看， 4个失去了2个电子后生成了1个和2个，(Ⅱ)是催化剂，因此，该过程的总反应式为，D说法正确；
综上所述，本题选B。
2．B
【详解】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确；
B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率：，故B错误；
C．由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：，故C正确；
D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确；
答案选B。
3．D
【详解】A．由图像分析可知，前三步总反应，反应物能量高，生成物能量低，故反应放热，△H<0，A错误；
B．根据图像， HOCO 转化为 CO和 OH是图中的第三步反应，是放热过程，B错误；
C．催化剂只能增大反应速率，不会影响平衡，对转化率无影响，C错误；
D．根据图像分析可知， Ts3活化能最小，历程中活化能(能垒)最小的反应方程式为 CO+ OH+ H+3H2(g)= CO+3H2(g)+H2O(g)，D正确；
故答案选D。
4．D
【详解】A．①中Si元素化合价降低，是氧化剂，30g的物质的量为=0.5mol，含Si-O极性键0.5mol4=2mol，数目为2，故A错误；
B．已知：H、Si的电负性依次为2.1、1.8，中H和Cl元素为-1价，Si为+4价，②中，部分H元素由+1价下降到0价，部分由+1价下降到-1价，1g的物质的量为=0.5mol，生成0.5mol时转移0.5mol2+1mol=2mol电子，数目为2，故B错误；
C．②和③反应条件不同，不互为可逆反应，故C错误；
D．②和③的目的是除去粗硅中的杂质，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，则反应的平衡常数可表示为，故A正确；
B．反应III是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则CH3OCH3体积分数随着温度升高而降低，所以曲线b表示CH3OCH3的平衡体积分数随温度的变化，则曲线a表示CO2的平衡体积分数随温度的变化，故B正确；
C．510K时，反应至CH3OCH3的体积分数达到 X点的值，X点位于曲线b的上方，说明
CH3OCH3的体积分数大于平衡时CH3OCH3的体积分数，则此时反应未达到平衡状态，反应Ⅲ逆向进行，延长反应时间能降低CH3OCH3的体积分数，故C错误；
D．反应Ⅰ为气体体积减小反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为气体体积不变的反应，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CH3OH浓度增大，H2O的浓度也增大，反应Ⅱ平衡逆方向移动，虽然H2O的浓度也增大，但CH3OH的系数为2，所以反应Ⅲ平衡正向移动，CH3OCH3的选择性增大，故D正确；
故答案选C。
6．D
【详解】A．该反应为固体生成气体的反应，且最开始只有固体反应物，生成物混合气体的平均摩尔质量是不变的，不能以此来判断平衡状态，故A错误；
B．加入为固体，平衡不移动，不改变任何物质的浓度，故B错误；
C．题中未给出容器体积，无法计算反应速率，故C错误；
D．加入，导致生成物浓度增大，平衡逆移，逆反应速率增大，故D正确；
故答案选D。
7．C
【详解】A．增大容积、减小压强，平衡不发生移动，但体积增大，混合物颜色变浅，故A错误；
B．分离产物可使平衡正向移动，从而提高反应物的转化率，但降低浓度使速率降低，故B错误；
C．硫酸工业中，适当增大反应物氧气的浓度，可使平衡正向移动，提高二氧化硫的转化率，故C正确；
D．催化剂可以加快反应速率，但不能使平衡移动，不能提高的转化率，故D错误；
故选：C。
8．D
【详解】A. 将新制饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，Cl2与水反应生成HCl和HClO，其中HClO具有漂白性，也能使红色褪去，故A错误；
B. 铜丝与浓硫酸反应产生的气体为SO2，SO2通入石蕊溶液中，会与水生成H2SO3，使溶液变红，SO2不能使石蕊溶液褪色，故B错误；
C. 密闭的注射器中NO2与N2O4会相互转化，压缩活塞，有色气体NO2的浓度增大，虽然增大压强会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动，但并不能抵消因体积减小而使NO2的浓度增大的量，最终的结果仍是NO2的浓度增大，故C错误；
D. 在1ml 2％溶液中，逐滴滴入2％的氨水，先生成AgOH白色沉淀，然后沉淀溶解于氨水中，生成[Ag(NH3)2]+，所以氨分子结合银离子的能力大于氢氧根离子结合银离子的能力，故D正确；
故选D。
9．D
【详解】A．根据反应方程式可知，I-和分别为反应①、反应②的反应物，增加反应物的浓度，可增加单位体积内活化分子数、反应速率均加快，A正确；
B．根据总反应方程式=反应①+反应②可知，Fe3+是该反应的催化剂，催化剂可以增加单位体积内活化分子的百分数，B正确；
C．根据图示可知，正反应的活化能比逆反应的活化能小，该反应是放热反应，C正确；
D．据图可知，反应①的活化能大于反应②的，则反应①的速率小于反应②，D错误；
答案选D。
10．B
【详解】A．物质A为固体，不能用固体的浓度表示反应速率，A错误；
B．同一反应、同一时段内不同物质的反应速率之比等于计量数之比，所以分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3：2：1，B正确；
C．反应速率表示的是一段时间内的平均速率，不是某一时刻的瞬时速率，C错误；
D．在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但意义相同，则用B和C表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同，故D错误；
综上所述答案为B。
11．B
【详解】A．由表中数据可知, 50min内反应物浓度变化：催化剂I作用时为0.60mol/L，催化剂I作用时为1.20mol/L，则反应速率：催化剂Ⅱ>催化剂Ⅰ，所以催化效果：催化剂Ⅱ优于催化剂I， A正确；
B．编号2和3实验的反应速率始终不变，分别为=0.024mol/L，，则编号2实验反应物恰好都消耗完所需时间，编号3实验反应物恰好都消耗完所需时间，B错误；
C．编号2的反应速率始终不变，为=0.024mol/L， C正确；
D．分析反应物浓度对反应速率的影响，应该对比编号2实验、3实验或编号l实验、3实验, 根据控制变量法可知，编号2实验和3实验或编号l实验和3实验均有两个变量不同,则不能据此判断反应物浓度与反应速率的关系，D正确；
故选B。
12．B
【详解】A．时，内的平均反应速率为，A项正确；
B．由图可知，反应在温度下比温度下先达到平衡状态，所以，由于平衡时比平衡时的少，故升高温度，平衡向生成的方向移动，即向吸热反应方向移动，所以，B项错误；
C．增大的起始浓度相当于增大压强，平衡向左移动，减小，C项正确；
D．正反应是吸热反应，M点的温度高于N点，温度越高，平衡常数越大，平衡常数，D项正确；
故选B。
13．A
【详解】A．体积为VL时，NO2的物质的量为1.28×10-2mol/L×VL=1.28×10-2Vmol，体积为时，NO2的物质的量为2.80×10-2mol/L×L=1.40×10-2Vmol，NO2的物质的量增大，A不正确；
B．由于该反应在瞬间即可达成化学平衡，所以正反应和逆反应的活化能均较低，B正确；
C．体积缩小后，NO2的浓度增大，则混合气体的颜色加深，C正确；
D．由于该反应为吸热反应，则其它条件不变，温度升高，该反应正向移动，D正确；
故选A。
14．AD
【详解】A．该反应为吸热反应，温度越高，平衡正向移动，n(总)越大，越小，所以，，A正确；
B．因为，所以反应速率：，B错误；
C．该反应为吸热反应，温度越高，K值越大，，所以平衡常数：，C错误；
D．该反应为吸热反应，欲测定的相对分子质量，应该高温低压下，平衡正向移动，尽可能多得生成，D正确；
故选AD。
15．(1)H2
(2)0.1
(3)35
【分析】一定温度下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH，发生反应ⅰ：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=akJ·mol-1，根据图像可知，0～1min内，Y从1mol减少到0.6mol，物质的量减少0.4mol，X物质的量从0.4mol增大到0.6mol，增加0.2mol，参加反应和生成两者的物质的量之比等于其化学计量数之比，Y∶X=2∶1，则推知Y为代表氢气，X代表甲醇。根据题干可知，反应进行1min时三种物质的体积分数均相等，则1min时，CO的物质的量也为0.6mol，其初始物质的量为0.6mol+0.2mol=0.8mol，
Kc=。
【详解】（1）根据上述分析可知，Y为H2；
（2）0～1min时Y(H2)减少0.4mol，则推知CO减少的物质的量为=0.2mol，则v(CO)==0.1mol·L-1·min-1；
（3）从图中可知，该温度下，2min以后达到平衡，各物质的物质的量分别为n(CH3OH)=0.7mol，n(H2)=0.4mol，减少0.6mol，则CO减小0.3mol，通过计算可知平衡时n(CO)=0.8mol-0.3mol=0.5mol，该反应的平衡常数Kc=。
16．(1) 1 0.1mol/(L·min)
(2) 0.8mol/L 40%
(3)ad
【详解】（1）由题干信息可知，有，生成C的物质的量为，根据反应的物质的量之比等于系数之比，，故x=1；C的反应速率为；
（2）由以上三段式可知，达到平衡时B的浓度为；A的转化率为；
（3）a．消耗3molA的同时生成2molD，都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，a符合题意；
b．物质D(g)的物质的量浓度不变，说明反应达到平衡状态，b不符合题意；
c．本反应为体积改变的反应，当混合气体的压强不变时，说明反应达到平衡状态，c不符合题意；
d．反应前后气体的总质量不变，体积一直不变，故密度一直不变，当混合气体的密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，d符合题意；
e．反应前后气体的总质量不变，气体的物质的量在改变，故混合气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态，e不符合题意；
故选ad。
17．(1) 1.19 eV N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O(g)
(2) ＜ (CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NAeV/mol
【详解】（1）如图所示，反应历程中反应物和生成物相对能量差值最大的为最大能垒，即N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O(g)，反应过程中活化能最大，活化能=2.21 eV -1.02 eV =1.19 eV。
（2）如图所示，根据盖斯定律，反应热只与反应始态和终态有关，与反应过程无关，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，ΔH<0，单一DMF分子反应释放的能量为1.02eV，1mol该分子放出的能量为1.02NAeV，热化学反应方程式：(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NAeV/mol。
18．(1) 还原性 SO
(2)氢氧化钠是强电解质，溶于水增加了氢氧根浓度，且溶解过程放热，使平衡NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-向逆反应方向移动，有利于氨气逸出
(3)氨水是弱电解质本身导电性差，滴加醋酸后生成强电解质醋酸铵，强电解质完全电离，离子浓度增大，导电性增强，反应完全后继续加醋酸，离子浓度因稀释而减小，导电性减弱
(4) K= 催化剂的最佳活性温度范围
(5)0.015
(6)CH3SH(g)+3O2(g)=SO2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-1048.4kJ/mol
【详解】（1）红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，SO2作抗氧化剂，体现了SO2的还原性；由于自来水中通入了一定量的氯气或添加了具有强氧化性的含氯消毒剂，因此自来水中的S只能以不具有还原性的最高价存在，即；
（2）浓氨水滴入氢氧化钠固体，溶解放热，促使NH3的挥发，使一水合氨分解生成氨气，使NH3+H2ONH3 H2ONH+OH-向生成NH3移动，加快氨气逸出；
（3）氨水中的NH3 H2O是弱电解质，只能微弱电离产生自由移动的、OH-，溶液的电导率不大。向其中加入弱酸醋酸溶液时，二者发生反应产生可溶性强电解质CH3COONH4，使溶液中自由移动的离子浓度增大，溶液的电导率增强，当恰好反应时，离子浓度最大，此时电导率达到最大值，后来醋酸溶液过量，过量的醋酸溶液对CH3COONH4起稀释作用，导致溶液中自由移动的离子浓度逐渐减少，溶液的电导率逐渐降低；
（4）根据反应方程式可推出平衡常数表达式为K=；
（5）已知在2L密闭容器中，只加入反应物，进行到10分钟时达到平衡，测得生成水的质量为5.4g，及n(H2O)=5.4g÷18g/mol=0.3mol，则v(H2O)=，则v(CH3SH)=0.015 mol/(L min)；
（6）常温常压下，2.4g甲硫醇完全燃烧生成二氧化硫和水，放出52.42kJ的热量，则1mol甲硫醇燃烧放出的热量=20×52.42kJ=1048.4kJ，则其燃烧的热化学方程式为CH3SH(g)+3O2(g)=SO2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-1048.4kJ/mol
