专题2 化学反应速率与化学平衡【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学单元速记·巧练（苏教版2019选择性必修1）

专题2 化学反应速率与化学平衡 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量： 一、选择题（共15个小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是(　　) A．酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应，可以通过记录溶液褪色的时间来测定反应速率 B．锌与稀硫酸反应，可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率 C．可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率 D．恒温恒容条件下发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率 2．飞秒化学对了解反应机理十分重要。C2I2F4光分解反应C2I2F4===F2—F2＋2I·经过2×10－15 s后C2I2F4的浓度减少6×10－5 mol·L－1。下列说法正确的是(　　) A．用I·表示的反应速率是6×1010 mol·L－1·s－1 B．在2×10－15 s时，I·浓度是C2I2F4浓度的2倍 C．2×10－15 s末时C2I2F4的反应速率是3×1010 mol·L－1·s－1 D．F2—F2、I·的速率关系：v＝2v(I·) 3．某温度下按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1稀硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是(　　) A．用锌粒表示的10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1 B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示的10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1 C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示的10 s内该反应的速率为0.005 mol·L－1·s－1 D．用H2表示的10 s内该反应的速率为0.002 mol·s－1 4．一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g)3Z(g)。反应过程中的部分数据如表所示： t/min n(X)/mol n(Y)/mol n(Z)/mol 0 1.0 1.2 0 5 0.6 10 0.7 15 0.6 下列说法正确的是(　　) A．5～10 min用Y表示的平均反应速率为0.12 mol·L－1·min－1 B．10～15 min反应没有达到平衡 C．达到平衡状态时，c(Z)＝0.6 mol·L－1 D．X的平衡转化率为30% 5．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－===H2O＋IO－(慢)、H2O2＋IO－===H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法不正确的是(　　) A．总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1 B．H2O2的分解速率与I－的浓度有关 C．该反应的催化剂是I－，而不是IO－ D．由于催化剂的加入降低了反应的活化能，使该反应的活化能低于98 kJ·mol－1 6．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，下列说法正确的是(　　) A．pH越小，氧化率越小 B．温度越高，氧化率越小 C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率 7．常温下把2 mol A与2 mol B充入2 L绝热容器中，发生反应：A(g)＋2B(g)===2C(g)　ΔH，5 s内反应速率(v)随时间(t)变化如图曲线ab所示。下列说法正确的是(　　) A．该曲线一定是以B来表示反应速率的 B．该反应一定是放热反应，ΔH<0 C．t＝2 s时，A的物质的量为1.8 mol D．t＝5 s时，将容器体积缩小为1 L，反应速率可能变为cd曲线 8．已知：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是(　　) 9．下列有关平衡常数的说法正确的是(　　) A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B．反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 10．一定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，并达到平衡。下列说法正确的是(　　) A．保持容器容积不变，充入He，平衡向逆反应方向移动 B．将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变 C．增加CaCO3(s)的物质的量，平衡向正反应方向移动，CO2的浓度增大 D．将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度为原来的2倍 11．下列叙述及解释正确的是(　　) A．2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)　ΔH<0，在反应达到平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅 B．H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，在反应达到平衡后，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 C．FeCl3(aq)＋3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)(红色)＋3KCl(aq)，在反应达到平衡后，加少量FeCl3固体，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅 D．对于反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在反应达到平衡后，保持压强不变，充入O2(注：O2不参与反应)，平衡左移 12．在恒温条件下，向盛有食盐的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，发生两个反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g)　ΔH1<0　K1　 ②2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH2<0　K2 10 min时反应达到平衡测得容器内体系的压强减少20%，10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1。下列说法不正确的是(　　) A．反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数为 B．平衡后c(Cl2)＝2.5×10－2 mol·L－1 C．其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大 D．平衡时NO2的转化率为50% 13．T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s)　ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是(　　) A．T ℃时，该反应的平衡常数为4 B．c点没有达到平衡，此时反应逆向进行 C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T ℃ D．T ℃时，直线cd上的点均为平衡状态 14．一定条件下合成乙烯的反应为6H2(g)＋2CO2(g)CH2==CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是(　　) A．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆 B．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝4∶1，则图中M点乙烯的体积分数为5.88% C．250 ℃时，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大 D．当温度高于250 ℃时，升高温度，平衡逆向移动，导致催化剂的催化效率降低 15．在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m＝不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。图中A点原料气的成分是n(SO2)＝10 mol，n(O2)＝24.4 mol，n(N2)＝70 mol，下列有关说法正确的是(已知：用分压表示的平衡常数为Kp，分压＝总压×物质的量分数)(　　) A．该反应的正反应是吸热反应 B．m1<m2<m3 C．A点时SO2的分压p(SO2)＝4.0×103 Pa D．在500 ℃、m3的条件下，该反应的平衡常数Kp＝5.2× 二、非选择题（共4题，共55分） 16．(14分)某化学小组欲测定酸性条件下KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率，所用的试剂为10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液，所得c(Cl－)随时间变化的曲线如图所示： (1)根据实验数据可知，该反应在0～4 min内的平均反应速率v(Cl－)＝ mol·L－1·min－1。 (2)反应过程中，该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小。 ⅰ.探究化学反应速率增大的影响因素，完成表格内容(已知：ClO＋3HSO===Cl－＋3SO＋3H＋)： 方案 假设 具体实验操作 Ⅰ 该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快 向烧杯中依次加入10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液， Ⅱ 反应产物Cl－对反应有催化作用 取10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液于烧杯中，先加入 (填化学式)固体，再加入10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液 Ⅲ 反应中溶液酸性增强，加快了化学反应速率 分别向2个烧杯中加入10 mL 0.1 mol·L－1KClO3溶液，烧杯①中加入1 mL水，烧杯②中加入1 mL 0.2 mol·L－1盐酸，再分别向烧杯中加入10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液 问题与思考： ①方案Ⅲ烧杯①中加入1 mL水的作用是 。 ②在证明方案Ⅰ假设不成立的情况下，从变量控制角度思考，方案Ⅲ实验操作设计不严谨，改进措施为 。 ③除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外，请再提出一个可能使化学反应速率增大的假设： 。 ⅱ.反应后期，化学反应速率降低的主要原因是 。 17．(15分)Ⅰ.在水溶液中橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。 (1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈________色，因为_________________________________。 (2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈________色，因为________________ _______________________________________。 (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________(填“逆向移动”或“正向移动”)，溶液颜色将____________________。 Ⅱ.在10 ℃和2×105 Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。 压强/Pa 2×105 5×105 1×106 浓度/(mol·L－1) 0.085 0.20 0.44 根据表中数据，回答下列问题： (1)压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，平衡移动方向是________，理由是_______________________。 (2)压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时，平衡移动的方向是________，理由是______________________。 18．(12分)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2，反应原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中，分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO，在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 (1)实验Ⅱ从开始至达到平衡时的平均反应速率v(NO)＝_________________。 (2)与实验Ⅱ相比，实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由分别为 实验Ⅰ：________________________________________________________________。 实验Ⅲ：________________________________________________________________。 (3)三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)和αⅢ(CO)的大小关系为____________________。 (4)实验Ⅲ的平衡常数K＝__________。 19．(14分)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下： ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1　K1 ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1　K2 ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1　K3 回答下列问题： (1)反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝_____________kJ·mol－1；该反应的平衡常数K＝_____________(用K1、K2、K3表示)。 (2)下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有________(填字母)。 A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强 (3)一定温度下，将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0～5 min内v(H2O)＝________________，CO的转化率α(CO)＝________。 (4)将合成气以＝2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是______(填字母)。 A．ΔH＜0 B．p1>p2>p3 C．若在p3和316 ℃时，起始时＝3，则平衡时，α(CO)小于50% (5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为________时最有利于二甲醚的合成。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题2 化学反应速率与化学平衡 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量： 一、选择题（共15个小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是(　　) A．酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应，可以通过记录溶液褪色的时间来测定反应速率 B．锌与稀硫酸反应，可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率 C．可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率 D．恒温恒容条件下发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率 答案　D 解析　D项中恒温恒容条件下，反应前后气体的压强始终不变，不能通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率。 2．飞秒化学对了解反应机理十分重要。C2I2F4光分解反应C2I2F4===F2—F2＋2I·经过2×10－15 s后C2I2F4的浓度减少6×10－5 mol·L－1。下列说法正确的是(　　) A．用I·表示的反应速率是6×1010 mol·L－1·s－1 B．在2×10－15 s时，I·浓度是C2I2F4浓度的2倍 C．2×10－15 s末时C2I2F4的反应速率是3×1010 mol·L－1·s－1 D．F2—F2、I·的速率关系：v＝2v(I·) 答案　A 解析　根据反应方程式中物质反应转化关系可知，C2I2F4与I·化学计量数之比是1∶2，在2×10－15 s后C2I2F4的浓度减少6×10－5 mol·L－1，则I·的浓度变化为1.2×10－4 mol·L－1，则用I·表示的反应速率v(I·)＝＝6×1010 mol·L－1·s－1，A正确；在2×10－15 s时，I·改变的浓度是C2I2F4浓度的2倍，而不是I·浓度是C2I2F4浓度的2倍，B错误；在0～2×10－15 s时C2I2F4的平均反应速率v(C2I2F4)＝＝3×1010 mol·L－1·s－1，而不是2×10－15 s末的瞬时速率，C错误；化学反应速率比等于方程式中相应物质的化学计量数的比，则F2—F2、I·的速率关系：2v＝v(I·)，D错误。 3．某温度下按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1稀硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是(　　) A．用锌粒表示的10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1 B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示的10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1 C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示的10 s内该反应的速率为0.005 mol·L－1·s－1 D．用H2表示的10 s内该反应的速率为0.002 mol·s－1 答案　D 解析　0 ℃、101 kPa条件下，H2的体积为44.8 mL，其物质的量为0.002 mol，则根据反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑可知：Zn～H2SO4～ZnSO4～H2，Δn(Zn)＝Δn(H2SO4)＝Δn(ZnSO4)＝Δn(H2)＝0.002 mol；Δm(Zn)＝0.002 mol×65 g·mol－1＝0.13 g，v(Zn)＝＝0.013 g·s－1，v(H＋)＝＝0.01 mol·L－1·s－1，v(Zn2＋)＝＝0.005 mol·L－1·s－1，v(H2)＝＝0.000 2 mol·s－1。 4．一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g)3Z(g)。反应过程中的部分数据如表所示： t/min n(X)/mol n(Y)/mol n(Z)/mol 0 1.0 1.2 0 5 0.6 10 0.7 15 0.6 下列说法正确的是(　　) A．5～10 min用Y表示的平均反应速率为0.12 mol·L－1·min－1 B．10～15 min反应没有达到平衡 C．达到平衡状态时，c(Z)＝0.6 mol·L－1 D．X的平衡转化率为30% 答案　D 解析　根据表格数据可知0～5 min内Δn(Z)＝0.6 mol，则此时段内Δn(X)＝0.2 mol，Δn(Y)＝0.4 mol，所以5～10 min内Δn(X)＝1.0 mol－0.2 mol－0.7 mol＝0.1 mol，则5～10 min内Δn(Y)＝0.2 mol，容器体积为1 L，所以v(Y)＝＝0.04 mol·L－1·min－1，A错误；10 min时n(Y)＝1.2 mol－0.4 mol－0.2 mol＝0.6 mol，则10～15 min这段时间内，Y的物质的量没有发生变化，说明反应达到平衡，B错误；平衡时Δn(Y)＝0.2 mol＋0.4 mol＝0.6 mol，则Δn(Z)＝0.9 mol，容器体积为1 L，所以c(Z)＝0.9 mol·L－1，C错误；平衡时Δn(Y)＝ 0.6 mol，则Δn(X)＝0.3 mol，X的平衡转化率为×100%＝30%，D正确。 5．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2＋I－===H2O＋IO－(慢)、H2O2＋IO－===H2O＋O2＋I－(快)。下列有关该反应的说法不正确的是(　　) A．总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1 B．H2O2的分解速率与I－的浓度有关 C．该反应的催化剂是I－，而不是IO－ D．由于催化剂的加入降低了反应的活化能，使该反应的活化能低于98 kJ·mol－1 答案　D 解析　总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，速率之比等于化学计量数之比，则总反应中v(H2O2)∶v(O2)＝2∶1，A正确；IO－为中间产物，该反应的催化剂是I－，C正确；催化剂可降低反应的活化能，但其活化能的大小不能确定，D错误。 6．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，下列说法正确的是(　　) A．pH越小，氧化率越小 B．温度越高，氧化率越小 C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关 D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率 答案　D 解析　由②③可知，温度相同时，pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大；C项，Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等。 7．常温下把2 mol A与2 mol B充入2 L绝热容器中，发生反应：A(g)＋2B(g)===2C(g)　ΔH，5 s内反应速率(v)随时间(t)变化如图曲线ab所示。下列说法正确的是(　　) A．该曲线一定是以B来表示反应速率的 B．该反应一定是放热反应，ΔH<0 C．t＝2 s时，A的物质的量为1.8 mol D．t＝5 s时，将容器体积缩小为1 L，反应速率可能变为cd曲线 答案　B 解析　图像未给定反应物，而A、B的化学计量数不等，则无法判断该曲线是以A或B表示的反应速率，A说法错误；根据图像，0～2 s反应速率不变，说明反应放出的热量效应抵消了反应物浓度减小的作用，可判断正反应为放热反应，B说法正确；t＝2 s时，若图像为以A表示的反应速率，则2 s时A的物质的量为2 mol－0.1 mol·L－1·s－1×2 s×2 L＝1.6 mol，C说法错误；t＝5 s时，将容器体积缩小为1 L，瞬间化学反应速率加快，但由于该反应不是可逆反应，随着反应的进行最终反应速率应为0，D说法错误。 8．已知：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是(　　) 答案　B 解析　B项，对于一个特定反应，ΔH固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；C项，在t1时刻，2v正(N2O4)＝v逆(NO2)，反应达到平衡状态。 9．下列有关平衡常数的说法正确的是(　　) A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B．反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 答案　D 解析　改变条件，反应物的转化率增大，若温度不变，则平衡常数不变，A项错误；增加c(N2O4)，温度不变，K不变，B项错误；对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数互为倒数，C项错误。 10．一定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，并达到平衡。下列说法正确的是(　　) A．保持容器容积不变，充入He，平衡向逆反应方向移动 B．将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变 C．增加CaCO3(s)的物质的量，平衡向正反应方向移动，CO2的浓度增大 D．将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度为原来的2倍 答案　B 解析　保持容器容积不变，充入He，由于参与反应的气体的浓度不变，则平衡不移动，A项错误；将容器容积增大为原来的2倍，压强减小，平衡向正反应方向移动，达到平衡时温度不变，则K＝c(CO2)不变，即c(CO2)不变，容器内气体的密度不变，B项正确；CaCO3(s)为固体，增加其物质的量，平衡不移动，CO2的浓度不变，C项错误；将容器容积缩小为原来的一半，压强增大，平衡向逆反应方向移动，但由于K不变，则平衡时二氧化碳的浓度不变，D项错误。 11．下列叙述及解释正确的是(　　) A．2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)　ΔH<0，在反应达到平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅 B．H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，在反应达到平衡后，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 C．FeCl3(aq)＋3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)(红色)＋3KCl(aq)，在反应达到平衡后，加少量FeCl3固体，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅 D．对于反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在反应达到平衡后，保持压强不变，充入O2(注：O2不参与反应)，平衡左移 答案　D 解析　A项，缩小容积，平衡右移，但c(NO2)仍比原平衡大，颜色变深，错误；B项，增大容积，平衡不移动，但由于c(I2)减小，故体系颜色变浅，错误；C项，加FeCl3固体，平衡右移，体系颜色变深，错误；D项，压强不变，充入O2(注：O2不参与反应)，体积增大，平衡左移，正确。 12．在恒温条件下，向盛有食盐的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，发生两个反应： ①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g)　ΔH1<0　K1　 ②2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH2<0　K2 10 min时反应达到平衡测得容器内体系的压强减少20%，10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1。下列说法不正确的是(　　) A．反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数为 B．平衡后c(Cl2)＝2.5×10－2 mol·L－1 C．其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大 D．平衡时NO2的转化率为50% 答案　C 解析　4NO2＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)可由反应①×2－②得到，根据平衡常数计算规律可得此反应平衡常数为，A项正确；10 min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2＋0.2＋0.1) mol×(1－20%)＝0.4 mol，10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，则平衡时n(NOCl)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1×10 min×2 L＝0.15 mol，设达到平衡时反应①中消耗的NO2为x mol，反应②中消耗的Cl2为y mol，根据方程式①和②可得，反应①中生成的NOCl(g)为0.5x mol，反应②中消耗的NO(g)为2y mol，生成的NOCl(g)为2y mol。根据已知信息可列方程0.5x＋2y＝0.15，(0.2－x＋0.2－2y＋0.1－y)＋0.5x＋2y＝0.4 解得x＝0.1，y＝0.05，故平衡后c(Cl2)＝＝2.5×10－2 mol·L－1，B项正确；平衡常数只受温度影响，其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，C项错误；平衡时NO2转化0.1 mol，故转化率为50%，D项正确。 13．T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s)　ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是(　　) A．T ℃时，该反应的平衡常数为4 B．c点没有达到平衡，此时反应逆向进行 C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T ℃ D．T ℃时，直线cd上的点均为平衡状态 答案　C 解析　根据化学平衡常数的表达式并结合题图中的曲线可知，K＝＝，故A错误；c点没有达到平衡，如果要达到平衡，应向d点移动，A、B的浓度降低，说明平衡向正反应方向移动，故B错误；如果c点达到平衡，此时的化学平衡常数小于T ℃时的化学平衡常数，说明平衡向逆反应方向移动，即升高温度，故C正确；T ℃时，只有曲线(实线)上的点处于平衡状态，c点不是平衡状态，故D错误。 14．一定条件下合成乙烯的反应为6H2(g)＋2CO2(g)CH2==CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是(　　) A．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆 B．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝4∶1，则图中M点乙烯的体积分数为5.88% C．250 ℃时，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大 D．当温度高于250 ℃时，升高温度，平衡逆向移动，导致催化剂的催化效率降低 答案　B 解析　化学反应速率随温度的升高而加快，M点后催化剂的催化效率随温度的升高而降低，所以M点的正反应速率v正有可能小于N点的逆反应速率v逆，故A错误；设起始投料n(H2)为4 mol，则n(CO2)为1 mol，M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，列“三段式”得： 6H2(g)＋2CO2(g)CH2==CH2(g)＋4H2O(g) 起始/mol　4　　　　1　　　　　0　　　　　 0 转化/mol　1.5　　　0.5　　　　0.25　　　　　1 平衡/mol　2.5　　　0.5　　　　0.25　　　　　1 所以乙烯的体积分数为×100%≈5.88%，故B正确；催化剂不影响平衡转化率，只影响化学反应速率，故C错误；催化剂的催化效率与平衡移动没有关系，故D错误。 15．在保持体系总压为105 Pa的条件下进行反应：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质的量之比m＝不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。图中A点原料气的成分是n(SO2)＝10 mol，n(O2)＝24.4 mol，n(N2)＝70 mol，下列有关说法正确的是(已知：用分压表示的平衡常数为Kp，分压＝总压×物质的量分数)(　　) A．该反应的正反应是吸热反应 B．m1<m2<m3 C．A点时SO2的分压p(SO2)＝4.0×103 Pa D．在500 ℃、m3的条件下，该反应的平衡常数Kp＝5.2× 答案　D 解析　由图可知，m相同时，温度越高，SO2的平衡转化率越小，则升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，A项错误；相同条件下，增大氧气的量可增大二氧化硫的平衡转化率，则m越小，SO2的平衡转化率越大，则m1＞m2＞m3，B项错误；A点原料气的成分是n(SO2)＝10 mol，n(O2)＝24.4 mol，n(N2)＝70 mol，二氧化硫的平衡转化率为88%，则： SO2(g)＋O2(g)SO3(g) 起始/mol　10　　　24.4　　 0 转化/mol　8.8　　　4.4　　  8.8 平衡/mol　1.2　　　20　　　 8.8 平衡时SO2、O2、SO3的分压分别为×105 Pa、×105 Pa、×105 Pa，即p(SO2)＝1 200 Pa，C项错误；平衡常数与m无关，则500 ℃、m3的条件下，该反应的平衡常数Kp＝≈5.2×，D项正确。 二、非选择题（共4题，共55分） 16．(14分)某化学小组欲测定酸性条件下KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率，所用的试剂为10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液，所得c(Cl－)随时间变化的曲线如图所示： (1)根据实验数据可知，该反应在0～4 min内的平均反应速率v(Cl－)＝ mol·L－1·min－1。 (2)反应过程中，该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小。 ⅰ.探究化学反应速率增大的影响因素，完成表格内容(已知：ClO＋3HSO===Cl－＋3SO＋3H＋)： 方案 假设 具体实验操作 Ⅰ 该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快 向烧杯中依次加入10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液， Ⅱ 反应产物Cl－对反应有催化作用 取10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液于烧杯中，先加入 (填化学式)固体，再加入10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液 Ⅲ 反应中溶液酸性增强，加快了化学反应速率 分别向2个烧杯中加入10 mL 0.1 mol·L－1KClO3溶液，烧杯①中加入1 mL水，烧杯②中加入1 mL 0.2 mol·L－1盐酸，再分别向烧杯中加入10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液 问题与思考： ①方案Ⅲ烧杯①中加入1 mL水的作用是 。 ②在证明方案Ⅰ假设不成立的情况下，从变量控制角度思考，方案Ⅲ实验操作设计不严谨，改进措施为 。 ③除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外，请再提出一个可能使化学反应速率增大的假设： 。 ⅱ.反应后期，化学反应速率降低的主要原因是 。 答案　(1)2.5×10－3　(2)ⅰ.插入温度计　KCl(或NaCl)　①空白实验，消除由于反应物浓度的变化给实验带来的影响　②将1 mL水改为1 mL 0.2 mol·L－1KCl溶液(或NaCl溶液)　③生成物SO对反应有催化作用(或生成了SO，加快了化学反应速率)　ⅱ.随着反应进行，反应物浓度降低 解析　(1)根据实验数据可知，该反应在0～4 min内生成氯离子的浓度是0.010 mol·L－1，所以平均反应速率v(Cl－)＝＝2.5×10－3 mol·L－1·min－1。(2)ⅰ.方案Ⅰ是假设该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此需要测量反应过程中溶液温度的变化，则方案Ⅰ中的实验操作为插入温度计；方案Ⅰ、Ⅱ相比较，探究反应产物Cl－对反应是否有催化作用，所以方案Ⅱ中应加入Cl－，可加入KCl或NaCl固体。②方案Ⅲ两烧杯中，除酸性不同外，c(Cl－)也不同，为防止Cl－干扰，故改进措施为将1 mL水改为1 mL 0.2 mol·L－1KCl溶液或NaCl溶液。③由于反应中还有硫酸根离子生成，则除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率。 17．(15分)Ⅰ.在水溶液中橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。 (1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈________色，因为_________________________________。 (2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈________色，因为________________ _______________________________________。 (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________(填“逆向移动”或“正向移动”)，溶液颜色将____________________。 Ⅱ.在10 ℃和2×105 Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。 压强/Pa 2×105 5×105 1×106 浓度/(mol·L－1) 0.085 0.20 0.44 根据表中数据，回答下列问题： (1)压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，平衡移动方向是________，理由是_______________________。 (2)压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时，平衡移动的方向是________，理由是______________________。 答案　Ⅰ.(1)黄　OH－与H＋结合生成水，c(H＋)减小，使平衡正向移动，CrO浓度增大，溶液由橙色变为黄色 (2)橙　c(H＋)增大，平衡逆向移动，Cr2O浓度增大，溶液又由黄色变为橙色 (3)正向移动　逐渐变浅，直至无色 Ⅱ.(1)逆向移动　D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数 (2)正向移动　D浓度增大的倍数大于压强增大的倍数 解析　Ⅰ.加碱中和溶液中的H＋，平衡正向移动，溶液中的c(CrO)增大；加酸使平衡逆向移动，溶液中的c(Cr2O)增大；加Ba(NO3)2溶液发生的反应为Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓(黄色)，平衡正向移动，溶液颜色将由橙色逐渐变浅，直至无色。 Ⅱ.(1)压强增加2.5倍，若平衡不移动，D的浓度应为0.212 5 mol·L－1，现在小于该值，说明平衡逆向移动了。 18．(12分)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2，反应原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中，分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO，在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 (1)实验Ⅱ从开始至达到平衡时的平均反应速率v(NO)＝_________________。 (2)与实验Ⅱ相比，实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由分别为 实验Ⅰ：________________________________________________________________。 实验Ⅲ：________________________________________________________________。 (3)三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)和αⅢ(CO)的大小关系为____________________。 (4)实验Ⅲ的平衡常数K＝__________。 答案　(1) 1.75×10－3 mol·L－1·min－1 (2)升高温度；达到平衡的时间比实验Ⅱ短，且起始压强增大　加催化剂；达到平衡的时间比实验Ⅱ短，平衡没有移动 (3)αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)>αⅠ(CO) (4)17 150 解析　(1)设参加反应的NO为x mol，则： 2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) 起始/mol　0.4　　　0.4　　　　0　　　　0 转化/mol　x　　　　x　　　　　x　　　0.5x 平衡/mol　0.4－x　　0.4－x　　　x　　　0.5x 恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则(0.4＋0.4)∶(0.4－x＋0.4－x＋x＋0.5x)＝320∶250，解得x＝0.35，故v(NO)＝＝1.75×10－3 mol·L－1·min－1。 (3)实验Ⅱ、Ⅲ相比平衡不移动，故CO的平衡转化率相等，即αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)，实验Ⅰ、Ⅱ相比，实验Ⅰ温度较高，正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，CO的平衡转化率减小，即αⅠ(CO)<αⅡ(CO)，故αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)>αⅠ(CO)。 (4)实验Ⅱ、Ⅲ温度相同，平衡常数相同，结合(1)中计算可以知道平衡时：c(NO)＝＝0.01 mol·L－1，c(CO)＝＝0.01 mol·L－1，c(CO2)＝＝0.07 mol·L－1，c(N2)＝＝0.035 mol·L－1，实验Ⅲ的平衡常数K＝＝＝17 150。 19．(14分)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下： ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1　K1 ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1　K2 ③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1　K3 回答下列问题： (1)反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝_____________kJ·mol－1；该反应的平衡常数K＝_____________(用K1、K2、K3表示)。 (2)下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有________(填字母)。 A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强 (3)一定温度下，将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0～5 min内v(H2O)＝________________，CO的转化率α(CO)＝________。 (4)将合成气以＝2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是______(填字母)。 A．ΔH＜0 B．p1>p2>p3 C．若在p3和316 ℃时，起始时＝3，则平衡时，α(CO)小于50% (5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为________时最有利于二甲醚的合成。 答案　(1)－246.1　K·K2·K3 (2)AC　(3)0.003 mol·L－1·min－1　15%　(4)AB　(5)2.0 解析　(1)根据盖斯定律可知，①×2＋②＋③得到：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.1 kJ·mol－1，K＝K·K2·K3。 (3)设0～5 min，CO转化的物质的量为x mol，则 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 开始/mol　0.2　　　0.1　　　0　　　0 转化/mol　x　　　　x　　　　x　　　x 平衡/mol　0.2－x　　0.1－x　　x　　　x 平衡后测得H2的体积分数为0.1，则＝0.1，解得x＝0.03，结合v＝、转化率＝×100%分别计算0～5 min内v(H2O)和CO的转化率。 (4)由图1可知升高温度，CO的平衡转化率减小，即平衡逆向移动，故ΔH<0，A项正确；该反应为反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，则p1>p2>p3，B项正确；若起始时增大，其他条件不变，则平衡时CO的转化率增大，C项错误。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$