专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1．下列说法错误的是
A．冰在室温下自动融化成水，是熵增的过程
B．常温下，即可自发进行的主要原因是该反应为熵增的过程
C．的反应在高温下均可自发进行
D．且的反应在较低温度下可自发进行
2．SO2的催化氧化是工业制硫酸的一步重要反应，在恒容密闭容器中发生该反应：2SO2+O22SO3，下列有关说法不正确的是
A．温度升高，可加快反应速率
B．平衡时，SO2、SO3的浓度一定相等
C．平衡时，正、逆反应速率相等且不为零
D．平衡时，SO2或O2不可能100%转化为SO3
3．一定条件下，在密闭容器中进行反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)。当反应已达到化学平衡状态时，下列说法正确的是
A．N2、H2完全转化为NH3 B．N2、H2、NH3的浓度一定相等
C．N2、H2、NH3的浓度不再改变 D．正、逆反应速率相等且等于零
4．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．向新制氯水中滴入几滴NaHCO3溶液，可增强溶液的漂白能力
B．用排饱和食盐水的方法收集氯气
C．CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，平衡时将容器的体积缩小至一半，新平衡时二氧化碳的浓度和原平衡时一样
D．将煤气中毒的病人置于高压氧舱中治疗[已知：(氧合血红蛋白)
5．在恒容密闭容器中充入3molX和3molY发生反应：3X(g)+Y(g)2Z(g) △H<0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中Z的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
A．M点和P点均达到平衡状态
B．M点的逆反应速率可能大于N点的逆反应速率
C．反应过程中X、Y的体积分数均先减小后增大
D．P点Z的体积分数小于N点，原因可能是高温使催化剂活性降低
6．NH3作为重要化工原料，工业上常用来制HNO3，中间发生反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0，某温度下，在容积为1L的密闭容器中充入2.0mol NH3(g)和2.5mol O2(g)，测得平衡时c(NO)为1.5 mol/L。下列说法正确的是
A．升高温度，可使NO的浓度增大
B．容器内密度保持不变，可说明反应达到平衡状态
C．达到平衡后通入O2，正反应速率逐渐增大
D．NH3的平衡转化率为75%
7．为减少碳的排放，科学家提出利用CO2和H2反应合成甲醇，其反应原理为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下列有关说法不正确的是
A．恒温恒容下，该反应达到平衡时，各物质的物质的量分别为1mol、3mol、1mol和1mol，若此时各物质的物质的量分别增加1mol，平衡正向移动。
B．恒温恒压下，该反应达到平衡时，各物质的物质的量分别为1mol、1mol、1mol和1mol，若此时通入12molCO2，平衡正向移动
C．恒温恒容下，先向容器中加入1molCO2，再慢慢通入H2，发生反应，CH3OH的平衡物质的量逐渐增加
D．恒温恒容下，先向容器中加入1molCO2，再慢慢通入H2，发生反应，CH3OH的平衡体积分数先增大后减小
8．反应的过程与能量变化如下图所示(均大于0)。下列说法不正确的是
A．该反应的逆反应为吸热反应
B．该反应的焓变为
C．该反应逆反应的活化能为
D．形成的过渡态分子是由于和分子发生了碰撞
9．在恒容密闭容器中发生反应，某时刻、、的物质的量浓度依次为0.3，0.1，0.2，达到平衡后下列选项可能成立的是
A．与的物质的量浓度之比为4∶1 B．的物质的量浓度为0.45
C．与的物质的量浓度均为0.2 D．的物质的量浓度为0.2
10．某温度下，在一容积可变的容器中，反应达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol，2mol和4mol，保持温度和压强不变，再向平衡混合物中分别加入3mol、2mol、3mol的A、B、C再达平衡，与之前相比平衡
A．向左移动 B．向右移动 C．不移动 D．无法判断
11．某研究小组为探究汽车尾气的催化处理，在实验室进行模拟实验：一定温度下，在恒容密闭容器中充入和，在催化剂作用下发生反应：。测得数据如表：
时间 0 1 2 3 4 5
下列说法正确的是A．0-2s内，用NO表示的平均反应速率为
B．达平衡后体系的平均摩尔质量不变
C．其他条件不变，若改用更高效的催化剂，时测得的数据均会减小
D．和的平衡转化率相等
12．对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是
A． B．
C． D．
二、填空题
13．CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）；该反应的正反应为吸热反应，请根据题目要求回答下列问题：
（1）在其它条件不变的情况下降低温度，则逆反应速率______（填“增大”或“减小”或“不变”，下同）；在其它条件不变的情况下加压，则正反应速率__________。
（2）一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s 后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为__________。
（3）判断该可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号）_____。
A． v正（CH3OH）=v正(CO2)
B．混合气体的密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D .CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
（4）在一定条件下，当该反应处于化学平衡状态时，下列操作可使化学平衡向逆反应方 向移动的是_______________（填序号）。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强
14．工业制硫酸的过程中，转化为是关键的一步，时，在的恒温容器中，反应过程中部分数据见下表：
反应时间/
0 4 2 0
5 1.5
10 2
15 1
若在起始时总压为，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数，则内的反应速率_______。
15．在一定温度下，发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0mol和6.0mol，平衡时生成NH3的物质的量是2.4mol。已知容器的容积为5.0L，试求：
(1)H2的转化率是_____。
(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是_____。
16．为治理环境污染，工业上常用醋酸亚铜氨溶液来吸收含有大量N2的高炉气体系中的CO，从而实现CO和N2的分离，反应的化学方程式如下：CH3COOCu(NH3)2 (aq) + CO(g) CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) + Q(Q>0)，
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=_______；欲使K值变大，可采取的措施是_______。
(2)吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨，可采取的适当处理措施有_______(选填序号)。
a.适当升高温度 b.适当降低温度 c.增大压强 d.减小压强
17．按要求回答下列问题：
某温度时，在 2L 密闭容器中某一反应中气体 A、B 的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为 __________。
（2）0~4min 内，用 A 表示反应速率 v（A）= _____。
（3）反应达平衡时容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时 _____（填“变大”、“变小”或“相等”）
（4）下列措施能加快反应速率的是 _____。
A 缩小体积，使压强增大 B 恒温恒容充入 He 气
C 恒温恒压充入 He 气 D 使用催化剂
18．2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ：+CH3OHΔH1
反应Ⅱ：+CH3OHΔH2
反应Ⅲ：ΔH3
为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0 mol TAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为___________mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=___________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．冰在室温下自动融化成水，水分子由规则排列变为无规则排列，混乱度增大，是熵增的过程，A正确；
B．为吸热反应，从焓判据分析不利于其自发进行，但该反应在常温下即可自发进行，主要原因是该反应为熵增的过程，B正确；
C．反应能否自发进行需通过焓判据和熵判据进行综合分析，且的反应在任何温度下均不能自发进行，C错误；
D．根据反应方向的综合判据，且的反应在任意温度下可自发进行，D正确；
故选C。
2．B
【详解】A．升高温度，化学反应速率增大，故A正确；
B．反应物的起始量不知道，则平衡时，SO2、SO3的浓度不一定相等，故A错误；
C．化学平衡是动态平衡，则平衡时，正、逆反应速率相等且不为零，故C正确；
D．该反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则平衡时，SO2或O2不可能100%转化为SO3，故D正确；
故选B。
3．C
【分析】当N2、H2、NH3的浓度不再改变时，即为化学平衡状态，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态，据此解答。
【详解】A．任何可逆反应都不可能完全转化，所以N2、H2不可能完全转化为NH3，故A错误；
B．当体系达平衡状态时，N2、H2、NH3的浓度可能相等，也可能不等，与各物质的初始浓度及转化率有关，故B错误；
C．反应已达到化学平衡状态，说明N2、H2、NH3的浓度不再改变，故C正确；
D．化学平衡是动态平衡，正、逆反应速率相等且大于零，故D错误；
故选C。
4．C
【详解】A．水中存在如下平衡：Cl2+H2O═HCl+HClO，当加入NaHCO3溶液后平衡正向移动，导致c(HClO)增大，溶液的漂白性增强，能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．饱和食盐水溶液的方法来收集氯气，相当于对Cl2+H2O H++Cl-+HClO加入NaCl，增大了c(Cl-)，使平衡向逆反应方向移动，降低了氯气的溶解度，可用勒夏特列原理解释，故B不选；
C．K不变，K=c(CO2)，平衡时将容器的体积缩小至一半，新平衡的CO2浓度与原平衡相同，不可用勒夏特列原理解释，故C选；
D．煤气中毒病人血液中的化学平衡CO(g)+Hb(O2) O2(g)+Hb(CO)，CO中毒的病人置于高压氧舱，会使平衡逆向移动，让一氧化碳失去和血红蛋白结合的机会，能用勒夏特列原理解释，故D不选；
故选：C。
5．B
【详解】A．N点之前随温度升高，Z的含量增加，说明反应正向进行，N点之后随温度升高，Z的含量减小，说明平衡逆向进行，则M点没有得到平衡状态，N点达到平衡状态，N点之后温度升高平衡逆向移动，A错误；
B．由于温度会影响催化剂的活性，M点温度虽然低于N点，但考虑催化的活性，所以M点的逆反应速率可能大于N点的逆反应速率，B正确；
C．由于X和Y不是按照化学计量数之比通入的，所以反应过程中X、Y的体积分数不一定均先减小后增大，C错误；
D．催化剂不会影响平衡状态，P点Z的体积分数小于N点，原因是温度升高平衡逆向进行导致的，D错误；
答案选B。
6．D
【详解】A．正反应放热，升高温度，平衡逆向移动， NO的浓度减小，故A错误；
B．气体质量、容器体积都是恒量，所以气体密度是恒量，容器内密度保持不变，反应不一定达到平衡状态，故B错误；
C．达到平衡后通入O2，反应物浓度增大，平衡正向移动，正反应速率逐渐减小，故C错误；
D．平衡时c(NO)为1.5 mol/L，则氨气的浓度减小1.5 mol/L，NH3的平衡转化率为75%，故D正确；
选D。
7．B
【详解】A．设容器的体积为VL，由题意可知反应的平衡常数K==，若各物质的物质的量分别增加1mol，此时浓度熵Qc==＜K，则平衡向正反应方向移动，故A正确；
B．设容器中压强为P，由题意可知反应的分压常数Kp==，若通入12mol二氧化碳，此时浓度熵为≈＞Kp，平衡向逆反应方向移动，故B错误；
C．恒温恒容下，先向容器中加入1mol二氧化碳，再慢慢通入氢气，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，甲醇的平衡物质的量逐渐增加，故C正确；
D．恒温恒容下，先向容器中加入1mol二氧化碳，再慢慢通入氢气，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，甲醇的百分含量增大，随着氢气的增加，平衡时气体总物质的量的增大幅度大于甲醇物质的量增加的幅度，甲醇的百分含量会减小，故D正确；
故选B。
8．D
【详解】A．该反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应的正反应是放热反应，逆反应为吸热反应，说法正确，A错误；
B．焓变等于生成物和反应物的焓值差，即正确，B错误；
C．活化能是反应物分子的平均能量和活化分子(或过渡态分子)能量的差值，所以该反应逆反应的活化能为，说法正确，C错误；
D．分子间只有发生有效碰撞才能发生旧化学键的断裂，所以和分子发生有效碰撞才能形成过渡状态分子，说法错误符合题意，D正确；
故选D。
9．A
【详解】A．若反应正向进行，与的物质的量浓度减小，且物质的量浓度变化量之比为2:1，设的浓度变化量为2xmol，O2的浓度变化量为xmol，则0.3-2x=4(0.1-x)，得x=0.1，故达到平衡后与的物质的量浓度之比可能为4∶1，A项正确；
B．若的物质的量浓度为0.45，则的浓度变化量为0.25mol/L，O2的浓度变化量为0.125mol/L，而的起始浓度只有0.1mol/L，故的物质的量浓度应小于0.4，B项错误；
C．根据硫原子守恒，与的物质的量浓度之和一定为0.5，C项错误；
D．若的物质的量浓度为0.2，则O2浓度变化量为0.1mol/L，则的浓度变化量为0.2mol/L，而的起始浓度为0.2mol/L，不能完全转化，D项错误；
故选A。
10．B
【详解】该温度下平衡常数为，保持温度和压强不变，再向平衡混合物中分别加入3mol、2mol、3mol的A、B、C，则，比平衡常数小，说明该反应向右移动再达平衡；
故选B。
11．B
【详解】A．在0-2s内NO的浓度改变7.50×10-4mol L-1，v(NO)==3.75×10-4mol L-1 s-1，A错误；
B．平均摩尔质量等于总质量除以总物质的量，达平衡后体系的平均摩尔质量不变，B正确；
C．使用催化剂能够加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，而不能使平衡发生移动；由表格数据可知，反应在4s时已经达到平衡状态，所以使用催化剂只能减小前3s时物质浓度的数值，但4s时浓度的数值不会改变，C错误；
D．根据方程式可知：物质CO、NO改变的浓度相等，但由于反应开始时加入的二者的浓度不一定相等，因此二者的转化率就不一定相等，D错误；
故选B。
12．A
【解析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，换算成同一物质、同一单位表示的化学反应速率，然后比较。
【详解】全部换算成以氢气表示的化学反应速率；
A．，则；
B．；
C．，则；
D．；
反应速率由快到慢的顺序为A>C=D>B，故答案选A。
13． 减小 增大 0.01mol/（L·s） CD BC
【分析】（1）在其它条件不变的情况下，针对可逆反应，降低温度，正逆反应速率均减小；加压，体积缩小，浓度增大，正逆反应速率均增大；
（2）根据气体的压强之比和气体的总量成正比规律，结合三段式列方程进行计算求出甲醇的变化量，最后根据v= c/ t计算。
（3）根据平衡状态的判断的标准进行分析：v正=v逆，各组分浓度保持不变及由此衍生出的物理量进行分析判断；
（4）根据平衡移动规律进行分析。
【详解】（1）在其它条件不变的情况下降低温度，正逆反应速率均减小；在其它条件不变的情况下加压，体积缩小，浓度增大，正逆反应速率均增大；
故答案为减小；增大 ；
（2）密闭容器（体积为2L）中发生可逆反应，设甲醇的变化量为xmol，
CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）；
起始量 1mol 3mol 0 0
变化量 x x x 3x
20s后量 1-x 3-x x 3x
根据气体的压强之比和气体的总量成正比可知，（1-x+3-x+x+3x）：（1+3）=1.2：1，计算出x=0.4mol；甲醇表示该反应的速率为(0.4/2)/20=0.01mol/（L·s）；
故答案为0.01mol/（L·s）；
（3）A. v正（CH3OH）=v正(CO2)都表示正反应速率,自始至终都按1:1进行，不能说明到达平衡,故A错误；
B.容器的体积不变,混合气体的质量不变,混合气体的密度始终不变,混合气体密度不变,不能说明到达平衡,故B错误；
C.混合气体的质量不变,混合气体的物质的量增大,随反应进行平均相对分子质量减小,混合气体的平均相对分子质量不变,说明到达平衡,故C正确；
D.平衡时各物质的浓度保持不变, CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化,说明到达平衡,故D正确；
故答案选CD。
（4）A.该反应正反应是吸热反应,升高温度,平衡正反应移动,故A错误；
B.该反应正反应是吸热反应,降低温度,平衡向逆反应移动,故B正确；
C.该反应正反应是体积增大的反应,增大压强,平衡逆反应移动,故C正确；
故答案选BC。
14．
【详解】列出“三段式”：
气体总压之比等于气体物质的量之比，所以时体系总压满足，即，，，故。
15．(1)60%
(2)27.3%
【详解】（1）列三段式有
则H2的转化率=×100%=60%；
（2）由（1）分析可得，平衡时N2的体积分数=×100%≈27.3%。
16．(1) 降低温度
(2)ad
【详解】（1）化学平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，则该反应的化学平衡常数表达式；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K值变小，故欲使K值变大，可采取的措施是降低温度；
（2）该反应是气体体积缩小的放热反应；
a．适当升高温度平衡向吸热反应方向进行，则升温平衡逆向进行，可以重新生成醋酸亚铜氨，故正确；
b．适当降低温度平衡向放热反应方向进行，不能重新生成醋酸亚铜氨，故错误；
c．增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，不能重新生成醋酸亚铜氨，故错误；
d．减小压强平衡向气体体积增大的方向进行，可以重新生成醋酸亚铜氨，故正确；
答案选ad；
17． 2A B 0.05 mol/（L min） 变大 AD
【分析】(1)根据A、B物质的量的变化判断反应物和生成物，并计算化学计量数；
(2)按定义计算用 A 表示反应速率 v(A)；
(3)按平均相对分子质量的定义比较起始状态和平衡状态时的数值大小；
(4)按影响速率大小的因素分析；
【详解】(1) B的物质的量增加、A的物质的量减小，所以A是反应物、B是生成物，物质的量变化值之比等与化学计量数之比，即A与B的化学计量数之比为0.6：0.3=2：1，到8min时达到平衡，故该反应的化学方程式为：2A B；
(2)0~4min内，用 A 表示的反应速率为： ；
(3)发生的反应是气体物质的量减小的反应，和开始时相比，平衡时气体的物质的量变小，气体的总质量不变，故反应达平衡时容器内混合气体的平均摩尔质量变大，则平均相对分子质量比起始时大；
(4) A. 缩小体积，使压强增大，能加快反应速率，A正确；
B. 恒温恒容充入He 气，是无效增压，反应相关气体的浓度没有变化，不能加快反应速率，B不正确；
C. 恒温恒压充入He 气，是有效减压，反应相关气体的浓度同等倍数减小，能减慢反应速率，C不正确；
D .使用催化剂，能加快反应速率，D正确；
故正确的是AD。
【点睛】本题有2个易错的地方：书写化学方程式时，有的同学可能没用可逆符号，要注意观察图中的细节，改变气体压强对反应速率影响，一定要通过浓度变化才可以。
18． 0.9α
【详解】因TAME的平衡转化率为α，则平衡时n(TAME)=(1-α)mol，n(A)+n(B)=n(CH3OH)=αmol，已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则=9.0，将该式代入上式可以求出平衡体系中B的物质的量为0.9α mol，n(A)=0.1α mol；则反应Ⅰ的平衡常数Kx1==。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
