第二章 化学反应速率与化学平衡 单元复习卷
一、单选题
1．常温常压下，1mol CH3OH与O2发生反应时，生成CO或HCHO的能量变化如图(反应物O2和生成物水略去)，下列说法正确的是
A．加入催化剂后，生成CO的热效应变大，生成HCHO的热效应变小
B．加入催化剂后，生成HCHO的速率变大，单位时间内生成HCHO量变多
C．1mol CH3OH完全燃烧生成液态水和二氧化碳(g)放出393kJ的热量
D．生成HCHO的热化学方程式为2CH3OH+O2=2HCHO+2H2O+316kJ
2．可以利用碳、氮的化合物在一定条件下发生反应缓解环境污染。向某密闭容器中充入5molCO和4molNO，发生反应： ，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A．温度：
B．若D点为平衡点，则D点的正反应速率与G点的逆反应速率可能相等
C．E点时NO的平衡转化率为25%
D．在实际应用中为提高效率，需要研发在高温下具有高活性的高效催化剂
3．一定温度下，某氧化物粉尘与C在一密闭容器中进行反应：，的线性关系如图所示(K为平衡常数，pK=-1gK)。
下列说法正确的是
A．加入一定质量的CO，达到新平衡后，m(C)减小
B．温度在2000K时，CO的平衡浓度是10 mol L 1
C．M点时R的消耗速率大于生成速率
D．恒温恒容下，向密闭容器内加入CO，平衡后CO的浓度增大
4．反应 分三步进行，各步的相对能量变化如图I、II、III所示：
下列说法不正确的是
A．三步分反应中决定总反应速率的是反应I
B．I、II两步的总反应为
C．根据图像无法判断过渡状态a、b、c的稳定性相对高低
D．反应III逆反应的活化能(逆)
5．化学反应速率的研究对工农业生产和日常生活有着十分重要的意义，下列操作不能加快化学反应速率的是
A．低温冷藏食物
B．燃煤发电时用煤粉代替煤块
C．用H2O2制备O2时，使用MnO2作催化剂
D．用70%的硫酸溶液代替98%的浓硫酸与Na2SO3粉末反应制备SO2
6．重铬酸钾()是实验室常用的强氧化剂，其溶液一般为橙色，由于被还原后生成而使得溶液变为绿色。已知溶液中存在平衡：，某化学兴趣小组的同学考虑到金属单质容易失电子，因此设计实验，研究重铬酸钾溶液与铁的反应情况，实验结果如表。
实验 现象
一段时间后，培养皿中由铁珠向外依次呈现： Ⅰ区溶液澄清且绿色明显 Ⅱ区开始时溶液变黄，但随后出现紫色胶状沉淀 Ⅲ区溶液澄清且几乎无色
下列说法错误的是
A．Ⅰ区溶液中的主要阳离子是、，这是溶液绿色明显的主要原因
B．Ⅱ区出现紫色胶状沉淀是因为
C．Ⅲ区溶液几乎无色，主要是因为离子的扩散
D．Ⅱ区可能发生了
7．已知：。在不同温度下，将不同浓度的溶液和溶液等体积混合，开始阶段化学反应速率最大的是
选项 温度/℃ /(mol·L) /(mol·L)
A 25 0.1 0.1
B 25 0.5 0.5
C 50 0.1 0.1
D 50 0.5 0.5
A．A B．B C．C D．D
8．标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0)，下列说法正确的是
A．历程II中Cl起催化作用，并且E6 E3＞E5 E2
B．可计算Cl Cl键能为(E2 E3) kJ mol 1
C．历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式
D．相同条件下，的平衡转化率：历程II＞历程I
9．对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A． B．
C． D．
10．还原CoO制备Co可通过下列两个反应实现：
I．CoO(s)+H2(g) Co(s)+H2O(g)
II．CoO(s)+CO(g) Co(s)+CO2(g)
723K下，在初始压强相同(均为12.0kPa)的甲、乙两密闭容器中分别发生反应I、反应II，得到部分气体的分压随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．甲容器中，10～40min内用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.15kPa·min-l
B．增大起始时容器的压强，CoO的平衡转化率增大
C．此条件下，选择CO还原CoO的效率更高
D．723K时，反应Ⅱ的平衡常数Kp=119
11．实现碳达峰、碳中和是党中央做出的重大战略决策。恒压、750°C时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。
下列说法正确的是
A．过程①中，CO2的转化率为50%
B．过程②中CO2的吸收，不利于CO还原Fe3O4的平衡正向移动
C．过程③中通入He的作用是催化剂，加快CaCO3分解
D．过程①、②、③均涉及到了氧化还原反应
12．以Fe3O4为原料炼铁，生产过程中主要发生如下反应：
反应I： Fe3O4 (s)+CO(g) 3 FeO (s)+CO2(g) ΔH=19.3 kJ·mol-1
反应II： Fe3O4 (s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g) ΔH
为研究温度对还原产物的影响，将一定体积CO气体通入装有Fe3O4粉末的反应器，保持其它多件不变，达平衡时，测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．反应II的 ΔH>0
B．反应温度越高，Fe3O4主要还原产物中铁元素的价态越低
C．在恒温、恒容的反应炉中，当压强保持不变时，反应I、II均达到平衡状态
D．温度高于1040℃时，反应I的化学平衡常数K>4
二、多选题
13．模拟工业废气合成甲醇，在密闭容器中按照不同氢碳比投料(曲线①~③)，测得平衡转化率与温度的关系如图所示。已知该反应速率v=v正-v逆=k正，其中正。逆分别为正、逆反应速率常数。下列说法正确的是
A．氢碳比由大到小的顺序是：①>②>③
B．a、b、c处lgk正-1gk逆的大小：a>b=c
C．、处正的大小：
D．若按曲线③的起始氢碳比充入和达到平衡，则点处
14．3 mol A和2.5 mol B混合于2 L密闭容器中，发生的反应如下：3A(g)+B(g)xC(g)＋2D(g)，5 min后反应达到平衡，容器内压强变小，测得D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1，下列结论正确的是
A．A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1 B．平衡时，B的转化率为40％
C．平衡时，C的浓度为0.25 mol·L-1 D．平衡时，容器内压强为原来的0.8倍
三、非选择题
15．常温下，水溶液中的反应达到平衡时，，，。试回答下列问题；
(1)该反应的平衡常数K为______？
(2)加入少量KSCN固体后，平衡将向______方向移动？
(3)加水稀释至原溶液体积的2倍，平衡将向______方向移动？请通过相关计算说明。______
16．在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s)2CO(g) △H＞0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：
(1)增加C用量，平衡_____(填“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”或“不移动”下同)，c(CO2)____。(填“变大”或“变小”或“不变”下同)
(2)增大密闭容器体积，保持温度不变，则平衡_____，c(CO2)_____。
(3)通入He，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡_____，C的物质的量____。
(4)保持密闭容器体积不变，降低温度，则平衡_____，c(CO2)_____。
17．氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是____(填字母)。
A．混合气体的物质的量不再随时间变化
B．混合气体的质量不再随时间变化
C．混合气体的颜色不再随时间变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
(2)工业上可用天然气为原料来制取氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中测得如表所示数据：
时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol
0 0.40 1.00 0 0
5 a 0.80 c 0.60
7 0.20 b 0.20 d
10 0.21 0.81 0.19
①分析表中数据，判断5min时反应____(填“是”或“不是”)处于平衡状态，前5min内，反应的平均反应速率v(CH4)=____。
②反应在7～10min内，CO的物质的量减少的原因可能是____(填字母)。
A．减少CH4的物质的量 B．降低温度
C．升高温度 D．充入H2
(3)氨的催化氧化：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在1L密闭容器中充入4molNH3(g)和5molO2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)；T0℃-T℃时该平衡是否向逆反应方向移动____(填“是”或“否”)。
18．汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是_______，图1中对应反应的热化学方程式为_______。
(2)N2O和CO均是有害气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应原理如下： △H。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。
图2
①图2中，该反应的活化能为_______，该反应的△H=_______；
②在反应体系中加入Pt2O+作为该反应的催化剂，则△H_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)利用NH3还原法可将NOx还原为N2进行脱除。已知： 。若有15 g NO被还原，则释放的热量为_______kJ。
(4)“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。已知25℃和101 kPa下：
① △H =-a kJ/mol
② △H =-b kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H =-c kJ/mol
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为_______。
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
【详解】A．加入催化剂只改变反应历程而不改变热效应，加入催化剂生成CO的活化能增大而HCHO的活化能降低，A项错误；
B．活化能低反应越快。加入催化剂生成CO的活化能增大而HCHO的活化能降低，故生成HCHO速率更快，B项正确；
C．1mol CH3OH完全燃烧生成液态水和一氧化碳(g)放出393kJ的热量，C项错误；
D．该热化学方程式为没有标注物质的状态，D项错误；
故选B。
2．B
【详解】A．题给反应的正反应为放热反应，压强相同时，升高温度，化学平衡逆向移动，NO的体积分数增大，所以温度：，A错误；
B．由题意可知，点与点均为平衡点，均满足，降低反应体系温度可使反应从点移至点，此时正、逆反应速率均下降，缩小容器容积使体系压强增大，可使反应从点移至点，此时正、逆反应速率均增大，则点与点存在正、逆反应速率相等的可能性，B正确；
C．设点体系中反应达到平衡时产生的物质的量是，则产生的物质的量为，剩余NO的物质的量为，剩余CO的物质的量为，根据题图可知，此时NO的体积分数为25%，则，解得，所以反应消耗的NO的物质的量为2mol，则NO的平衡转化率为，C错误；
D．题给反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，NO、CO的脱除效果越差，且高温消耗的能量也更大，综合考虑，应该研发低温下具有高活性的高效催化剂，D错误；
故选B。
3．B
【详解】A．加入一定质量的CO，平衡逆向移动，达到新平衡后，m(C)增大，故A错误；
B．温度在2000K时，横坐标在处，对应直线上的点的纵坐标为 2，则K=100，而由题给反应方程式可知，所以，故B正确；
C．由题图可知，M点不是平衡点，且M点在平衡线的上方，即M点时反应正向进行，所以R的消耗速率小于生成速率，故C错误；
D．由于，温度不变，平衡常数不变，则恒温恒容下，向密闭容器内加入CO，平衡后CO的浓度不变，故D错误；
综上所述，答案为B。
4．B
【详解】A．活化能越大，反应速率越慢，根据图中信息反应I活化能最大，因此三步分反应中决定总反应速率的是反应I，故A正确；
B．根据图中信息和盖斯定律得到I、II两步的总反应为 ，故B错误；
C．纵坐标是相对能量，相对能量的参考物不同，无法计算三个过渡态的能量相对大小，因此无法判断过渡状态a、b、c的稳定性相对高低，故C正确；
D．根据总反应 和 ，得到反应III的 ，逆反应的活化能(逆)，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．A
【详解】A．降低温度，反应速率减小，低温冷藏食物，减小反应速率，A选；
B．燃煤发电时用煤粉代替煤块，增大反应物接触面积，加快反应速率，B不选；
C．用H2O2制备O2时，使用MnO2作催化剂，加快反应速率，C不选；
D．用70%的硫酸溶液代替98%的浓硫酸与Na2SO3粉末反应制备SO2，溶液中氢离子浓度增大，加快反应速率，D不选；
答案选A。
6．B
【详解】A．与铁珠能发生反应，Ⅰ区由于铁珠的存在，氧化产物是，对应的反应为，而可使溶液呈绿色，故A正确；
B．Ⅱ区的主要反应为，此时，溶液中降低，增大，发生反应：、，产生一种紫色胶状沉淀，故B错误；
C．Ⅰ区和Ⅱ区的反应导致Ⅲ区不断向Ⅰ区和Ⅱ区扩散，最终Ⅲ区溶液中几乎不含而呈无色，故C正确；
D．由于存在平衡：，降低的同时，平衡正向移动，导致转化为，因此，Ⅱ区可能发生反应：，故D正确；
故答案选B。
7．D
【详解】浓度越大、温度越高则反应速率越快，由图表可知，D所给条件中温度最高、浓度最大，则反应速率最快；
故选D。
8．C
【详解】A．历程II中Cl起催化作用，催化剂降低反应活化能，但焓变不变即E6 E3＝E5 E2，故A错误；
B．Cl2(g)的相对能量为0，由图可知Cl(g)的相对能量为(E2 E3) kJ mol 1，断裂化学键吸收热量，Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量为2(E2 E3) kJ mol 1，则Cl Cl键能为2(E2 E3) kJ mol 1，故B错误；
C．历程I、历程II中速率最快的一步是活化能最小的一步即，其反应的热化学方程式 ，故C正确；
D．相同条件下，催化剂不改变平衡移动，因此的平衡转化率：历程II＝历程I，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．B
【分析】速率比等于化学计量数比，都转化为用A物质表示的反应速率，速率的单位都用mol/(L·min)，然后进行比较。
【详解】A．；
B．v(A)=v(B)= ×1.5 mol L 1 min 1=1.0 mol L 1 min 1；
C．v(A)= v(D)=0.8 mol L 1 min 1；
D．v(A)=v(C)=×0.1 mol L 1 min 1=0.05mol L 1 min 1；
可见反应速率最大的是1mol L 1 min 1；
故选B。
10．B
【详解】A．甲容器中，10～40min内，氢气分压变化为(7.5－3.0)kPa=4.5kPa，用氢气表示的平均反应速率为=0.15kPa/min，故A说法正确；
B．根据题所给反应方程式，反应前后气体系数之和相等，增大起始时压强，平衡不移动，CoO的平衡转化率不变，故B说法错误；
C．根据两个图像可知，CO还原CoO的速率更快，达到平衡时间更短，CO还原CoO达到平衡时，CO2分压为11.9kPa，起始压强为12.0kPa，说明CO还原CoO转化更彻底，因此选择CO还原CoO的效率更高，故C说法正确；
D．达到平衡时，CO2分压为11.9kPa，该反应前后气体系数相等，总压强不变，即CO的分压为0.1kPa，Kp==119，故D说法正确；
答案为B。
11．D
【分析】根据流程图可知，总反应为：CH4和3CO24CO和2H2O，据此分析解答。
【详解】A．过程①中，CO2转化为CO，但并不知道该反应进行的程度，所以无法准确计算转化率，A错误；
B．过程ⅱ，吸收，使浓度降低，从而促进CO还原Fe3O4的平衡正移，B错误；
C．恒压、750°C时，通入He，是碳酸钙分解反应平衡向正向移动，但He并未参加反应，也不属于催化剂，C错误；
D．根据上述反应机理可知，过程①、②、③中元素均有化合价的升降，均涉及到了氧化还原反应，D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．由方程式可知，反应I为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，一氧化碳的体积分数减小，由图可知，570℃前，一氧化碳的体积分数增大说明反应②是放热反应，ΔH小于0，故A错误；
B．由图可知，温度高于570℃，温度升高，一氧化碳的体积分数减小，反应以反应①为主说明反应温度越高，四氧化三铁主要还原产物中铁元素的价态越高，故B错误；
C．反应Ⅰ、Ⅱ均为反应前后气体体积不变的反应，因此在恒温、恒容的反应炉中，无论反应是否达到平衡，体系的压强始终不变，则压强保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应Ⅰ、Ⅱ是否达到平衡状态，故C错误；
D．由图可知，1040℃时，发生的反应为反应Ⅰ，一氧化碳的体积分数为20%，反应的平衡常数K==4，反应①是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，则温度高于1040℃时，反应I的化学平衡常数K>4，故D正确；
故选D。
13．BD
【详解】A．相同温度下，氢碳比越大，氢气的平衡转化率越小，则氢碳比由大到小的顺序为③>②>①，A错误；
B．a、b、c三点都处于平衡状态，v正-v逆==0，则有，=K，lgk正-lgk逆=lgK，b、c点温度相同，K相同，a点温度较低，且该反应正反应为放热反应，故a点K大于b、c点，B正确；
C．b点相对于a点温度升高，虽然升高温度化学平衡逆向移动，但是温度升高反应速率增大，a、b处v正大小a
故答案选BD。
14．AC
【详解】5min后反应达到平衡，容器内压强变小，则有x+2＜3+1，x＜2，只能为x=1，D的平均反应速率为0.1mol/（L min），生成n（D）=2L×5min×0.1mol/（L min）=1mol，则：
A．v（A）==0.15mol/（L min），故A正确；
B．B的转化率==20%，故B错误；
C．平衡时C的浓度为0.5mol÷2L=0.25mol/L，故C正确；
D．恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，平衡时，容器内压强为原来的倍，故D错误，
故选AC。
15．(1)
(2)正反应
(3) 逆反应
【详解】（1）的平衡常数。
（2）加入少量KSCN固体后，溶液中增大，平衡将正向移动。
（3）加水稀释至原溶液体积的2倍，各离子的瞬间浓度均等于原浓度的，浓度熵，平衡将逆向移动。
16．(1) 不移动 不变
(2) 向正反应方向移动 变小
(3) 不移动 不变
(4) 向逆反应方向移动 变大
【详解】（1）C为固体，增大C的量，平衡不移动，答案：不移动；
平衡不移动，c(CO)不变，答案：不变；
（2）正反应为气体体积增大的反应，保持温度不变，增大反应容器的容积，压强减小，平衡向正反应方向移动，答案：向正反应方向移动；
平衡正向移动，减小了CO2的物质的量，增大了反应容器的容积，则c(CO2)变小，答案：c(CO2) 变小；
（3）保持反应容器的容积和温度不变，通入He，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，故答案为：不移动；
平衡不移动，C的物质的量不变，故答案为：不变；
（4）正反应为吸热反应，保持反应容器的容积不变，降低温度，平衡向逆反应方向移动，故答案：向逆反应方向移动；
平衡向逆反应方向移动，CO2的物质的量增多，c(CO2)变大，故答案： 变大。
17．(1)A
(2) 是 0.02mol L-1 min-1 D
(3) ＜ 是
【详解】（1）A．该反应正向气体分子数减小，当混合气体各物质的量不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；
B．该反应反应物和生成物均为气体，反应前后气体的总质量恒定，因此质量不变不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．各气体均为无色气体，混合气体颜色始终保持无色，颜色不变时不能说明反应达到平衡，故C错误；
D．密度ρ=mV，气体总质量不变，容器体积不变，则混合气体的密度不再随时间变化，所以密度不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故D错误；
故答案为：A；
（2）①根据CO和H2的物质的量的变化情况可以判断，5min时反应是处于平衡状态，所以5min时反应是处于平衡状态；前5min平均反应速率 ，故答案为；是；0.02 mol·L－1·min－1；
②反应在7～10min之间，只有CO的物质的量减少，加入氢气能让平衡逆向移动，减少一氧化碳的浓度，故答案为：D；
（3）在1L密闭容器中充入4molNH3(g)和5molO2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温度的关系如图所示随温度升高，NO浓度增大后减小说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，ΔH＜0，故答案为：＜；是。
18．(1) N2 N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180 kJ/mol；
(2) 134 kJ/mol -226 kJ/mol 不变
(3)172.5 kJ
(4)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=
【详解】（1）物质分子的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知N2、O2、NO三种物质的键能N2最大，其断裂化学键需吸收的能量最高，则N2的稳定性最强；
反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。则N2(g)+O2(g)=2NO(g)的反应热△H=(946 kJ/mol+494 kJ/mol)-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol；
（2）①反应物N2O(g)和CO(g)发生反应需要吸收的最低能量称为活化能。根据图示可知该反应的正反应的活化能为活化能为134 kJ/mol；
反应热等于正反应的活化能与逆反应的活化能的差，则该反应的反应热△H=134 kJ/mol- 360 kJ/ mol=-226 kJ/ mol；
②在反应体系中加入Pt2O+作为该反应的催化剂，由于催化剂只能改变反应途径，降低反应的活化能，但不能改变反应物与生成物的总能量，因此该反应的放热ΔH不变；
（3）若NO被还原，反应为正反应，该反应的正反应放热反应，15 gNO的物质的量是n(NO)=。根据方程式可知：6 mol NO被还原，反应放出热量是2070 kJ，则0.5 mol NO被还原释放的热量Q==172.5 kJ；
（4）已知：① △H =-a kJ/mol
② △H =-b kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H =-c kJ/mol
根据盖斯定律，将①×+②×+③×2，整理可得表示CH3OH(g)燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=。
