第二章 化学反应速率与化学平衡 单元同步测试卷
一、单选题
1．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
2．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
3．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
4．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
5．羰基硫(COS)能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，将CO和混合后在催化剂作用下，加热发生反应并达到平衡。若反应前CO的物质的量为10 mol，达到平衡时CO的物质的量为8 mol，且化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是
A．反应前的物质的量为7 mol
B．增大压强，化学平衡正向移动
C．增大CO浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．增大的比值，可以减小CO的转化率
6．在恒容密闭容器中，等物质的量的和混合气体发生反应：，其反应机理分为三步进行：①(快速平衡)；②(慢反应)；③(快反应)。下列有关说法正确的是
A．反应②的活化能小于反应③的活化能
B．反应的中间产物是，而是催化剂
C．v(第一步的逆反应)>v(第二步的正反应)
D．反应③中与的碰撞均为有效碰撞
7．在4个均为密闭容器中不同投料下进行合成氨反应：，根据在相同时间内测定的结果，判断该反应速率最大的是
A． B．
C． D．
8．下列说法正确的是
A．图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能
B．图乙中分子发生了有效碰撞
C．升高温度和增大压强都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的
D．活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也会对化学反应前后的能量变化产生影响
9．工业上合成氨反应为，关于实际生产中的说法正确的是
A．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
D．反应原料氢气可通过电解水制得，不需要考虑成本问题
10．在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应 △H＞0，分别在一定温度下达到化学平衡状态。下列说法不正确的是
容器 温度/K 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
I 977 0.28 0.56 0 0.4
II 977 0.56 0.56 0
III 1250 0 0 0.56
A．977K，该反应的化学平衡常数值为1
B．达到平衡时，向容器I中增加C的量，平衡不移动
C．达到平衡时，容器II中CO2的转化率比容器I中的小
D．达到平衡时，容器III中的CO的转化率大于28.6%
11．甲苯与在无水存在下发生反应，其反应机理及部分能量示意图如下。下列说法错误的是
A．是该反应的催化剂
B．步骤Ⅱ是该反应的决定步骤
C．(l)+ (l)→(l)+HCl(g) ΔH=(b-a)kJ/mol
D．虚线L可表示与的反应中能量的变化
12．脱除汽车尾气中的和包括以下两个反应：
①
②
将恒定组成的和混合气通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如下。
已知：的脱除率
下列分析不正确的是
A．低温不利于和的脱除
B．，该时间段内几乎不发生反应①，主要发生反应②
C．，该时间段内的脱除率约为88%
D．高温下的主要脱除反应为：
二、多选题
13．萘与三氧化硫反应同时生成α-萘磺酸()与β-萘磺酸( )，稳定性β-萘磺酸>α-萘磺酸，反应过程中的能量变化如图所示，1、2、3、4是中间产物，m、n各代表一种产物。下列说法正确的是
A．较高温度下，反应的主要产物是β-萘磺酸
B．升高相同温度，生成β-萘磺酸的反应速率变化更大
C．实验中测得2的浓度大于4，是因为生成m的反应焓变更大
D．选择不同催化剂，对产物中m、n的含量不会产生影响
14．从工业炼银的废渣中(Ag、、，含等杂质)中提取银、铅的工艺流程如下所示。
已知：①“熔炼”时，、分别转化为和；②“溶液Ⅱ”中含大量。
下列说法错误的是
A．“熔炼”时，需要粉碎废渣和固体，还需从底部通入大量空气搅拌
B．“溶液Ⅲ”经处理后，可转移到“滤渣I”的工序中
C．“滤渣I”被处理时，发生的总反应为
D．若制得，理论上至少消耗
三、非选择题
15．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
16．三甲胺[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______。
17．无色透明的锆石(主要成分为ZrSiO4)酷似钻石，是很好的钻石代用品。锆石又称锆英石，常含有铁、铝、铜的氧化物杂质。工业上一种以锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如图所示：
已知：i.Zr在化合物中通常显+4价，“氯化”过程中除C、O元素外，其他元素均转化为高价氯化物；
ii.SiCl4极易水解生成硅酸；ZrCl4易溶于水，390℃升华；
iii.Fe(SCN)3难溶于有机溶剂MIBK，Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有机溶剂MIBK中的溶解度。
“氯化”过程中ZrCl4的产率与温度、压强的关系如图所示：
由图可知，“氯化”过程选择的最佳条件为_____，“氯化”温度超过390℃时，ZrCl4产率降低的原因为_____。
18．我国在汽车尾气和燃煤尾气的净化方面取得了一定成效。汽车尾气净化的主要原理为。在密闭容器中发生该反应时，随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。
(1)温度下，内的平均反应速率___________。
(2)当固体催化剂的质量一定时，将催化剂磨成粉末，则反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，转化率___________。
(3)若在绝热、恒容的密闭体系中充入一定量的和气体进行该反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是___________(填序号)。
a． b． c． d．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．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。
3．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。
4．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。
5．A
【详解】A．，，解得x=7，则反应前的物质的量为7 mol，故A正确；
B．该反应是等体积反应，增大压强，化学平衡不移动，故B错误；
C．增大CO浓度，正反应速率增大，逆反应速率增大，故C错误；
D．增大的比值，相当于不断加入硫化氢，平衡正向移动，增大CO的转化率，故D错误。
综上所述，答案为A。
6．C
【详解】A．反应②最慢，说明活化能最大，A错误；
B．反应过程中和均是中间产物，不是催化剂，B错误；
C．反应①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慢反应的正反应速率，C正确；
D．反应③为快反应，说明反应的活化能小，微粒之间的许多碰撞能发生化学反应，但碰撞也是仅部分有效，D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1，根据化学方程式，v(H2)=0.075mol·L-1·min-1；
B．v(H2)=0.03mol·L-1·min-1；
C．v(N2)=0.0005mol·L-1·min-1，则v(H2)=0.001mol·L-1·min-1；
D．v(H2)=0.002mol·L-1·s-1=0.12mol·L-1·min-1；
故以上四个速率中，最快的为D；
故答案选D。
8．A
【详解】A．曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能，故A正确；
B．图乙中HI分子发生碰撞后并未生成新的物质，即碰撞后并未发生化学变化，图乙发生的不是有效碰撞，故B错误；
C．升高温度能够使更多的普通分子变为活化分子，使活化分子百分数增大；而压强增大只改变活化分子的浓度，不改变百分数，故C错误；
D．活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响，而能量大小只与反应物和生成物总能量的相对大小有关，故D错误；
故选A。
9．A
【详解】A．加入催化剂，降低反应的活化能，反应速率增大，所以可选用适当的催化剂，故A正确；
B．压强太大，对生产设备要求太高，增大生产成本，所以不能采用太高的压强，故B错误；
C．温度太高，催化剂的活性降低，所以并不是温度越高越好，应采用适当的温度，故C错误；
D．工业合成氨要考虑成本问题，需要获得经济效益，故D错误；
故选：A。
10．D
【分析】容器Ⅰ中，起始投入CO2的物质的量为0.28mol、C为0.56mol，平衡时生成CO的物质的量为0.4mol，则可建立如下三段式：
【详解】A．977K，该反应的化学平衡常数值为=1，A正确；
B．达到平衡时，向容器I中增加C的量，反应物和生成物的浓度都不发生改变，则平衡不移动，B正确；
C．容器II与容器I相比，容器II相当于容器I加压，使气体物质的浓度变为原来的二倍，则平衡逆向移动，CO2的转化率减小，所以容器II中CO2的转化率比容器I中的小，C正确；
D．容器III中，若温度为977K，则与容器I中平衡等效，达到平衡时，容器I中CO2的转化率为≈71.4%，则CO的转化率为28.6%，现升高容器III的温度至1250K，平衡正向移动，CO的转化率减小，则容器III中CO的转化率小于28.6%，D不正确；
故选D。
11．D
【详解】A．由反应历程可知，是该反应的催化剂，A正确；
B．由图可知，步骤Ⅱ活化能最大，反应速率最慢，是该反应的决定步骤，B正确；
C．根据反应历程，总反应为：(l)+ (l)→(l)+HCl(g) ΔH=(b-a)kJ/mol，C正确；
D．三氟甲基为吸电子基团，与苯环相连能降低苯环上电子云密度，形成的配合物不稳定，故其能量轮廓图曲线（虚线L）应在甲苯的实线图纸上，D错误；
故选D。
12．B
【详解】A．根据图示，经过相同时间，容器中NO、CO的浓度较高，低温不利于和的脱除，故A正确；
B．，N2O是反应①的生成物，N2O是②的反应物，N2是反应②的产物，容器中有较高浓度的N2，说明该时间段内一定发生反应①，故B错误；
C．根据各物质的浓度，NO的初始浓度为，转化为氮气的NO的浓度为，该时间段内的脱除率约为，故C正确；
D．根据图示，高温条件下主要生成氮气和一氧化碳，高温下的主要脱除反应为：，故D正确；
选B。
13．AB
【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图可知，m、n分别为α-萘磺酸、β-萘磺酸，其中生成的β-萘磺酸更稳定，但是生成β-萘磺酸的最大活化能更大；
【详解】A．由分析可知，生成的β-萘磺酸更稳定，反应过程中放热更多，反应进行的趋势更大，虽然其最大活化能较大但是较高温度下利于中间产物3的较快生成，故较高温度下，反应的主要产物是β-萘磺酸，A正确；
B．根据速率常数可知 ，生成β-萘磺酸的最大活化能更大，其速率受温度影响更大，故升高相同温度，生成β-萘磺酸的反应速率变化更大，B正确；
C．实验中测得2的浓度大于4，是因为生成m的最大活化能较小，C错误；
D．选择不同催化剂，对产物中m、n生成的选择性产生影响，导致两者的含量会有变化，D错误；
故选AB。
14．AC
【分析】废渣(Ag、、，含等杂质)中加Na2S进行熔炼，、分别转化为和，加热水浸取后过滤，所得溶液Ⅰ的主要成分为，滤渣Ⅰ主要成分为、和Ag。滤渣Ⅰ中加入和混合溶液，三价铁氧化硫化铅中的和Ag，生成S和，反应后过滤，得到溶液Ⅱ中含有、、、等，滤渣Ⅱ中含S和、。溶液Ⅱ中加入稀硫酸，生成，过滤后加碳粉焙烧将二价铅还原为Pb，所得溶液Ⅲ中含有、、、等。滤渣Ⅱ中加入亚硫酸钠后，生成，滤渣Ⅲ主要成分为S和，溶液加入和处理可以得银单质，据此分析解答。
【详解】A．“废渣”与硫化钠“熔炼”时，由于硫离子具有强的还原性，不能通空气，同时大量气体会带走热量，消耗更多能量，A错误；
B．“溶液Ⅱ”中含有、、、等，“滤渣Ⅱ”中含S和、，“溶液Ⅱ”中加入稀硫酸，会生成，“溶液Ⅲ”中含有、、、等，经处理后，可以得到氯化铁和氯化钠混合溶液，返回至“滤渣Ⅰ”工序中，B正确；
C．“溶液Ⅰ”的主要成分有，“滤渣Ⅰ”中有、和Ag；加入氯化铁和氯化钠混合液，三价铁氧化硫化铅中的和Ag，生成S和，发生的总反应为，C错误；
D．“滤渣Ⅱ”中加入亚硫酸钠后，生成，“滤渣Ⅲ”主要成分为S和，溶液加入和处理可以得银单质，根据得失电子守恒可得关系式，则要制得，至少消耗，D正确；
故选AC。
15．(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。
16．(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。
17． 1MPa、390℃ 高于390℃，ZrCl4因升华而逸出
【分析】锆英石粉碎后通入CO和氯气进行氯化，再加入氢氧化钠溶液进行碱浸，所得滤渣1加入盐酸溶解，再加入铜抑制剂除铜，滤液2加入NH4SCN进行络合，再加有机溶剂MIBK进行萃取后除去废液，萃取液加入硫酸反萃取得到MIBK和水相，水相加入氨水沉锆，再煅烧得到ZrO2；
【详解】由图可知，压强和温度都会影响ZrCl4的产率，图中“氯化”过程中ZrCl4的产率最高时的条件为1MPa、390℃。由已知条件ⅱ可知ZrCl4易溶于水，390℃升华，因此若“氯化”温度超过390℃，ZrCl4因升华而逸出，导致其产率降低。
18．(1)0.05mol/(L s)
(2) 增大 不变
(3)bd
【详解】（1）由图得出v(CO2)= =0.1mol/(L s)，依据速率比等于物质计量数之比，得出v(N2)=0.05mol/(L s)。
（2）将催化剂磨成粉末，可增大催化剂与反应物的接触面积，增大反应速率；催化剂不会影响平衡移动，只会改变反应速率，所以反应速率增大CO的转化率不变。
（3）a．由于0时刻无产物，所以v逆起点为0，故a错误；
b．因为在绝热容器中进行，该反应放热，导致体系温度升高，平衡常数减小，除非达到平衡，体系温度才不会发生变化，从而化学平衡常数K不变，故b正确；
c．n(CO2)与n(NO)相等，物质之间量的关系不能表示其浓度不变，不能作为达到平衡状态的依据，故c错误；
d．NO质量分数不变，符合化学平衡状态的定义，故d正确；
故答案为：bd
