第二章 化学反应速率与化学平衡 章末综合测评（含答案）

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1、章末综合测评章末综合测评( (二二) ) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分；每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列说法正确的是( ) A.H2(g)I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变 B.C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C.若压强不再随时间变化能说明反应 2A(？)B(g)2C(？)已达平衡，则 A、C 不能同时是 气体 D.1 mol N2和 3 mol H2反应达到平衡时 H2转化率为 10%， 放出热量 Q1； 在相同温度和压强下， 当

2、 2 mol NH3分解为 N2和 H2的转化率为 10%时，吸收热量 Q2，Q2不等于 Q1 解析 对于反应 H2(g)I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡 不移动， 正逆反应速率增大相同的倍数， A 项错误； 碳的质量不变， 说明正、 逆反应速率相等， 反应已达平衡状态，B 项正确；恒温恒容条件下，若 A、C 同时为气体，当压强不变时，也能 说明反应达到平衡状态，C 项错误；设 N2(g)3H2(g)2NH3(g) Ha(a0) kJ mol 1， 1 mol N2和 3 mol H2反应达到平衡时 H2转化率为 10%，放出热量 Q10.1a kJ，当

3、2 mol NH3 分解为 N2和 H2的转化率为 10%时，吸收热量 Q20.1a kJ，故 Q1Q2，D 项错误，故选 B。 答案 B 2.以下对影响反应方向因素的判断不正确的是( ) A.有时焓变对反应的方向起决定性作用 B.有时熵变对反应的方向起决定性作用 C.焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素 D.任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用 解析 在焓变与熵变相差不大的情况下，温度可能对反应的方向起决定性作用。 答案 D 3.对于可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学 反应速率和化学平衡常数都变化的是( ) A.增大压强

4、B.升高温度 C.使用催化剂 D.多充入 O2 解析 能影响化学平衡常数的只有温度， 改变温度同时也可以改变反应物中的活化分子百分数 和化学反应速率。 答案 B 4.在恒温、体积为 2 L 的密闭容器中进行反应：2A(g)3B(g)C(g)，若反应物在前 20 s 由 3 mol 降为 1.8 mol，则前 20 s 的平均反应速率为( ) A.v(B)0.03 mol L 1 s1 B.v(B)0.045 mol L 1 s1 C.v(C)0.03 mol L 1 s1 D.v(C)0.06 mol L 1 s1 解析 反应物 A 前 20 s 由 3 mol 降到 1.8 mol，则 v

5、(A)3 mol1.8 mol 2 L20 s 0.03 mol L 1 s1， 根据用各物质表示的反应速率之比与化学计量数之比相等，知 v(B)0.045 mol L 1 s1，v(C) 0.015 mol L 1 s1。 答案 B 5.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是( ) A.混合物中各组分的浓度改变 B.正、逆反应速率改变 C.混合物中各组分的含量改变 D.混合体系的压强发生改变 解析 如果混合物中各组分的浓度变化但仍保持各组分的含量不变时，平衡也不移动；使用合 适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动；如果反应前后气体的总物质的量不变， 则压强对平衡无影响。 答案 C

6、 6.将等物质的量的 X、Y 气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡： X(g)Y(g)2Z(g) H0。当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是( ) A.升高温度，X 的体积分数减小 B.增大压强(缩小容器体积)，Z 的浓度不变 C.保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，Y 的浓度不变 D.保持容器体积不变，充入一定量的 Z，X 的体积分数增大 解析 题给的是一个反应前后气体体积不变、正反应放热的反应。在容器体积不变时，C 项中 充入惰性气体，对反应无影响，正确；D 项中充入 Z 达到平衡后，X 的体积分数不变，错误； B 项，增大压强，平衡不移动，但 Z 的浓

7、度增大，错误；A 项，升温，平衡左移，X 的体积分 数增大，错误。 答案 C 7.X、 Y、 Z 三种气体， 取 X 和 Y 按 11 的物质的量之比混合， 放入密闭容器中发生如下反应： X2Y2Z， 达到平衡后， 测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比 为 32，则 Y 的转化率最接近于( ) A.33% B.40% C.50% D.65% 解析 设 X、Y 的初始物质的量均为 1 mol，转化的物质的量分别为 a mol、2a mol，由方程式 X 2Y 2Z 开始(mol) 1 1 0 转化(mol) a 2a 2a 平衡(mol) 1a 12a 2a 由题意得（1a）

8、（12a） 2a 3 2 求得：a1 3，因此 Y 的转化率为 2 3100%，最接近 65%。 答案 D 8.在一定温度、不同压强(p1p2)下，可逆反应：2X(g)2Y(s)Z(g)中，生成物 Z 在反应混 合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系有以下图示，其中正确的是( ) 解析 由于 p10 B.X3Y2Z H0 C.X2Y3Z H0 D.5X3Y4Z HT1(T2 先到达平衡)，平衡时 Z%随着温度升高而降低，所以正反应为放热反应，H甲 B.平衡时 O2的浓度：乙甲 C.平衡时 SO2的转化率：乙甲 D.平衡时 SO2的体积分数：乙甲 解析 浓度越大反应速率越快，A 正确。分析

9、B、C、D 则要进行平衡的比较，常借助示意图 判断(将乙分装于两个与甲同体积的容器中，再混合压缩在与甲等体积的一个容器中)： 答案 D 12.室温下，向圆底烧瓶中加入 1 mol C2H5OH 和含 1 mol HBr 的氢溴酸，溶液中发生反应： C2H5OHHBrC2H5BrH2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br 和 C2H5OH 的 沸点分别为 38.4 和 78.5 。下列有关叙述错误的是( ) A.加入 NaOH，可增大乙醇的物质的量 B.增大 HBr 浓度，有利于生成 C2H5Br C.若反应物均增大至 2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D.若起始温度提高至

10、60 ，可缩短反应达到平衡的时间 解析 加入 NaOH，c(HBr)减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大，A 项正确； 增大 HBr 浓度，平衡向正反应方向移动，有利于生成 C2H5Br，B 项正确；若反应物按照化学 计量数之比加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至 2 mol，两种反应物 平衡转化率之比不变，C 项正确；若起始温度提高至 60 ，生成物 C2H5Br 为气态，能够从反 应体系中逸出，导致反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间，D 项错 误。 答案 D 13.如图是温度和压强对反应 XY2Z 影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表

11、示 平衡混合气体中 Z 的体积分数。下列叙述正确的是( ) A.上述可逆反应的正反应为放热反应 B.X、Y、Z 均为气态 C.X 和 Y 中最多只有一种为气态，Z 为气态 D.上述反应的逆反应的 H0 解析 由图像可知，随温度升高 Z 的体积分数增大，该反应为吸热反应，A、D 错。相同温度 下，1 000 kPa 比 10 kPa 时 Z 的体积分数小，说明增加压强平衡左移，X、Y 中至少有一种不 是气体，B 错，故选 C。 答案 C 14.在恒压、NO 和 O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下 NO 转 化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平

12、衡转化率随温度的变化)。 下列说法正确的是( ) A.反应 2NO(g)O2(g)=2NO2(g)的 H0 B.图中 X 点所示条件下，延长反应时间能提高 NO 转化率 C.图中 Y 点所示条件下，增加 O2的浓度不能提高 NO 转化率 D.380下，c起始(O2)5.010 4 mol L1，NO 平衡转化率为 50%，则平衡常数 K2 000 解析 A.随温度升高 NO 的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并 未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的 NO 转化率可知，温度越高 NO 转化率越低， 说明温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，H

13、v逆 D.在 80 达到平衡时，测得 n(CO)0.3 mol，则 Ni(CO)4的平衡浓度为 2 mol L 1 解析 A 项，升高温度，平衡常数减小，故该反应为放热反应，A 项正确；B 项，25 时， 逆反应的平衡常数 K1 K 1 5104210 5，B 项正确；C 项，80 时，若 Ni(CO) 4、CO 的 浓度均为 0.5 mol L 1，则 QcNi（CO）4 c4（CO） 0.5 0.548K，C 项错误；D 项，80 达平衡时， 若 n(CO)0.3 mol，c(CO)1 mol L 1，故 cNi(CO) 4K c4(CO)214 mol L 12 mol L1， D 项正

14、确。 答案 C 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分) 16.(10 分)在密闭容器中， 使 2 mol N2和 6 mol H2混合发生下列反应： N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0。 (1)当反应达到平衡时，N2和 H2的浓度比是_；N2和 H2的转化率比是_。 (2)升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量_，密度 _(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (3)当达到平衡时， 充入氩气， 并保持压强不变， 平衡将_(填“正向”、 “逆向”或“不”) 移动。 (4)若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的 2 倍，平衡将_(填“向左移 动”、

15、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后，容器内温度_(填“大于”、“小 于”或“等于”)原来的 2 倍。 解析 (1)对于 N2(g)3H2(g)2NH3(g) HT2， 升温 B 的体积分数增加，说明升温平衡逆向移动，则说明逆向为吸热反应，正向为放热反应。 (2)A 项，加压平衡向体积减小的方向即正向移动；B 项，体积不变，充入稀有气体，平衡不移 动；C 项，升温平衡向吸热的方向即逆向移动。 答案 (1)A(g)3B(g)2C(g) 放热 (2)C 18.(10 分)一定条件下， 在体积为 3 L 的密闭容器中化学反应 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)达到 平衡状态。 (1)该反应的

16、平衡常数表达式 K_；根据下图，升高温度，K 值将_(填 “增大”“减小”或“不变”)。 (2)500 时，从反应开始到化学平衡状态，以 H2的浓度变化表示的化学反应速率是 _(用 nB、tB表示)。 (3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_(填字母，下同)。 a.v生成(CH3OH)v消耗(CO) b.混合气体的密度不再改变 c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 d.CO、H2、CH3OH 的浓度均不再变化 (4)300 时，将容器的容积压缩到原来的 1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的 影响是_。 a.c(H2)减小 b.正反应速率加快，逆反应速率减慢 c.CH3OH

17、的物质的量增加 d.重新平衡时 c(H2)/c(CH3OH)减小 解析 (1)根据所给图像判断，500 时 CH3OH 的量比 300 时 CH3OH 的量少，说明升高温 度平衡逆向移动，K 值减小。 (2)由于 v(CH3OH)v(H2)12，因此可先求出 v(CH3OH)，再推算出 v(H2)。 (3)a 项中均为同一方向的反应速率，故不可判断；b 项中由于气体的总质量为定值，且容器的 体积保持不变，故密度一直不变，不可判断。 (4)体积压缩即增大压强平衡右移， 由于 v 减小各物质的物质的量浓度均增大， v正、 v逆均增大， 由于平衡右移，n(H2)减小，n(CH3OH)增大，故 c（H

18、2） c（CH3OH） n（H2） n（CH3OH）减小。故 a、b 错 误，c、d 正确。 答案 (1) c（CH3OH） c（CO） c2（H2） 减小 (2)2nB 3tB mol L 1 min1 (3)cd (4)cd 19.(15 分)一定温度下，在容积固定的 V L 密闭容器中加入 n mol A、2n mol B，发生反应：A(g) 2B(g)2C(g) H0，反应达平衡后测得平衡常数为 K，此时 A 的转化率为 x。 (1)一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是_(填字母)。 A.物质 A、B 的转化率之比为 12 B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为 3n(

19、3nnx) C.当 2v正(A)v逆(B)时，反应一定达到平衡状态 D.充入惰性气体(如 Ar)，平衡向正反应方向移动 (2)K 和 x 的关系满足 K_。在保证 A 浓度不变的情况下，扩大容器的体积，平 衡_(填字母)。 A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动 (3)该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。 由图可知，反应在 t1、t3、t7时都达到了平衡，而 t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的 条件： t2时_； t8时_。 t2时平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 若 t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出 t4t6时逆反应速

20、率与 时间的关系曲线。 解析 (1)转化率变化量/起始量，故 A、B 的转化率相等，A 项错误； A(g) 2B(g) 2C(g) n(始)(mol) n 2n 0 n(转)(mol) nx 2nx 2nx n(平)(mol) nnx 2n2nx 2nx p1p2(n2n)(nnx)(2n2nx)2nx3n(3nnx)，B 项正确；C 项说明正、逆反应 速率相等，可判断反应达到平衡，正确；D 项充入 Ar，反应物浓度并没改变，所以平衡不移 动，错误。 (2)该反应达到平衡时，平衡常数 Kc2(C)/c(A) c2(B)。扩大容器体积时，c(B)和 c(C)等比例 减小，由于 A 的浓度不变，此

21、时 c2(C)/c(A) c2(B)的值仍然等于 K，所以平衡不移动。 (3)由于纵坐标只表示 v逆，为了便于求解，在解题时可把 v正补上，t2时平衡逆向移动，改变的 条件可以是升温或增大 C 的浓度；t8时平衡不移动，改变的条件是使用了催化剂。 答案 (1)BC (2) Vx2 n（1x）3 C (3)升温或增大 C 的浓度 使用催化剂 逆反应 20.(2019 课标全国，28 节选)(14 分)水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)是重要的 化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题： (1)Shibata 曾做过下列实验： 使纯 H2缓慢地通

22、过处于 721 下的过量氧化钴 CoO(s)， 氧化钴 部分被还原为金属钴 Co(s)，平衡后气体中 H2的物质的量分数为 0.025 0。 在同一温度下用 CO 还原 CoO(s)，平衡后气体中 CO 的物质的量分数为 0.019 2。 根据上述实验结果判断， 还原 CoO(s)为 Co(s)的倾向是 CO_H2(填“大于”或“小于”)。 (2)721 时， 在密闭容器中将等物质的量的 CO(g)和 H2O(g)混合， 采用适当的催化剂进行反应， 则平衡时体系中 H2的物质的量分数为_(填标号)。 A.0.25 B.0.25 C.0.250.50 D.0.50 E.0.50 (3)Shoic

23、hi 研究了 467 、489 时水煤气变换中 CO 和 H2分压随时间变化关系(如图所示)， 催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 pH2O 和 pCO相等、pCO2和 pH2相等。 计算曲线 a 的反应在 3090 min 内的平均速率 v (a)_ kPa min 1。467 时 pH 2和 pCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。489 时 pH2和 pCO随时间变化关系 的曲线分别是_、_。 解析 (1)由题给信息可知，H2(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)() K1 c（H2O） c（H2） 10.025 0 0.025 0 39，由题给信息可知，CO(g)CoO(s)Co(s

24、)CO2(g)() K2c（CO 2） c（CO） 10.019 2 0.019 2 51.08。相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大，故 CO 还原氧化钴的倾向大 于 H2。(2)第(1)问和第(2)问的温度相同，利用盖斯定律，由()()得 CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g) KK2 K1 51.08 39 1.31。设起始时 CO(g)、H2O(g)的物质的量都为 1 mol，容器体积为 1 L，在 721 下，反应达平衡时 H2的物质的量为 x mol。 CO（g）H2O（g）H2（g）CO2（g） 起始1 mol1 mol00 转化x molx molx molx mol

25、 平衡（1x） mol（1x） molx molx mol K x2 （1x）21.311，则 x1x，x 1 2，(H2) x 20.25；反应前后气体物质的量不变， 当反应物全部反应时，(H2)0.5，因反应为可逆反应，所以 (H2)0.5。H2的物质的量分数 介 于 0.25 至 0.5 之 间 ， 故 选 C 。 (3) 由 题 图 可 知 ， 30 90 min 内 v (a) 0.004 7 kPa min 1。水煤气变换中 CO 是反应物，H 2是产 物，又该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，H2的压强减小，CO 的压强增大。故 a 曲线代表 489 时 pH2随时间变化关系的曲线，d 曲线代表 489 时 pCO随 时间变化关系的曲线，b 曲线代表 467 时 pH2随时间变化关系的曲线，c 曲线代表 467 时 pCO随时间变化关系的曲线。 答案 (1)大于 (2)C (3)0.004 7 b c a d