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1、第二章 化学反应速率与化学平衡 单元训练卷一、选择题1在密闭容器中按物质的量之比为12充入CO和发生反应：。测得CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。已知：，其中k为常数。下列说法不正确的是Aa点，BCc、d、e三点的化学平衡常数的关系为D升高温度，的值减小2汽车尾气净化的主要原理为。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确并能说明反应在时刻才达到平衡状态的是ABCD3已知反应，在716K时向密闭容器中充入一定量的HI气体，平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数为78%。测得和的关系如图所示。下列结论不正确的是A该反应的压力平衡常数约为0.02B增大体系压强，平衡不发生移
2、动，平衡常数不变C温度降低，、均减小，平衡向逆反应方向移动D温度升高，反应重新达到平衡时，图中表示平衡的点可能是A和D4对于反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H=-746.5kJmol1，下列说法正确的是A该反应在任何条件下都能自发进行B反应的平衡常数可表示为K=C使用高效的催化剂可以降低反应的焓变D其它条件不变，增大的值，NO的转化率下降5利用无水乙醇催化脱水制备乙烯时发生反应、，有关反应在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是温度/K化学平衡常数.5003.20.807007.70.1490012.30.12A升高温度，反应的速率加快，反应的速率减慢B增
3、大压强有利于提高乙烯的产量C升高温度有利于提高乙烯的产量D700K时，的平衡常数为15.266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7反应可用于处理。下列说法正确的是A上述反应B上述反应平衡常数C反应达到平衡后，其他条件不变，向反应容器中通入，再次平衡，转化率增大D其他条件相同，选用高效催化剂，能提高平衡时的转化率8T时，在某恒压密闭容器中充入2molSO2(g)、1molO2(g)，发生反应，达到平衡时，O2(g)的物质的量分数为，下列说法可以说明该反应达到平衡的
4、是A容器内的压强不再发生变化时B容器内气体的密度不变时CSO3(g)的体积分数为40%时DSO2(g)的转化率为50%时9臭氧分解的原理可表示为：。无催化和有催化的分解反应过程中的能量变化示意图如图所示，其中与反应可得和。下列说法正确的是A分解反应为吸热反应，需要加热才能发生B通常情况下臭氧分解较慢，是因为分解反应的活化能较高C曲线2的总反应可表示为D改变反应的反应热，加快了分解反应的速率10合成氨反应是一种有效的工业固氮方法，解决了数亿人口生存问题。诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应吸附解离的机理，通过实验测得合成氨过程中能量(E)变化如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。下
5、列说法正确的是A该反应中，反应物总能量比反应产物的总能量高B该反应历程中的决速步骤为C使用催化剂后，合成氨反应的和活化能均改变D工业上通常让合成氨反应在高温高压条件下进行来提高的平衡产率11密闭容器中充入与发生反应，实验测M的体积分数与压强和温度的关系如图甲所示，反应过程中的正逆反应速率随压强的变化如图乙所示。下列说法正确的是AB反应物的总能量大于生成物的总能量C图乙中E点表示反应达到平衡状态D图乙中曲线I可以表示正反应速率随压强的变化12Ni活化的反应历程如下图所示：下列说法错误的是A反应历程的决速步骤：中间体2中间体3B反应历程涉及非极性键的断裂和极性键的形成C三种中间体比较，中间体2最稳
6、定D升高温度，的化学平衡常数K增大13某反应由两步反应ABC构成，反应过程的能量曲线如图所示(E4E1E3E2)，下列叙述正确的是A三种化合物中，最稳定的化合物是BB反应BC的H=E4-E3C整个反应的决速步骤为ABD反应AB进行时一定需要加热14碱性条件下在表面的反应历程与相对能量之间的关系图如图，初态为IS，间态为MS，过渡态为TS，终态为FS，下列说法正确的是A该过程的总反应为放热反应B降低了该反应的焓变CMS1MS2为决速步骤D该反应过程中有极性键的断裂和形成二、填空题15和生成的反应为在催化剂作用下的反应历程如下（表示吸附态）：化学吸附：；表面反应：；脱附：其中，的吸附分解反应活化能
7、高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答：(1)有利于提高合成氨平衡产率的条件有_（填字母）。A低温B高温C低压D高压E催化剂(2)为各组分的平衡分压，如，p为平衡总压，为平衡系统中氨气的物质的量分数，起始物质的量之比是，反应在恒定温度和总压强p（单位是）下进行，的平衡产率是w，用分压代替物质的浓度计算平衡常数为，_。16如图是工业合成氨的工艺，根据流程解答下列问题：(1)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其热化学方程式如下：，结合反应的化学方程式分析哪些措施可以提高合成氨的反应速率_？哪些措施可以提高氮气或氢气的转化率_？(2)工业合成氨中，使用铁触媒作催化剂。铁触媒加快化学反应
8、速率的原因是_；铁触媒能提高氢气的平衡转化率吗？简述理由_；铁触媒能提高反应混合物中氨的体积分数吗？_。(3)合成氨时选择而不采用常温主要考虑什么因素？_。(4)合成氨时一般采用的压强为的原因是_。(5)合成氨工业中，为提高反应物的转化率，还采取哪些措施_。17一定条件下，乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应如下：其他条件相同，在甲、乙两种催化剂的作用下，乙苯转化率与温度的关系如图所示。(1)写出苯乙烯发生加聚反应的化学方程式_。(2)在甲催化剂的作用下，图中N点处(对应温度为320)乙苯的转化率_(“可能是”“一定是”或“一定不是”)该温度下的平衡转化率。(3)高于320时，乙苯的转化率降低的可能原
9、因是_。18一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) H 196kJmol1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的 0.7 倍。请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_(填序号)。a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为212b.容器内气体的压强不变c.容器内混合气体的密度保持不变d.SO3的物质的量不再变化e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等(2)SO2的转化率为_；达到平衡时反应放出的热量为_；此温度下该反应的平衡常数K_。(3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强
10、和温度变化的曲线，则：温度关系：T 1_ T2( 填 “”“【详解】（1）a2:1:2是该平衡反应的计量数，与浓度无关，不能作为平衡标志，不选；b因为是恒容环境下的反应，当压强不变的时候说明气体总量已经不变，可以说明反应已经到达平衡状态，选；c因为是恒容条件下，化学反应质量守恒，所以密度始终没有变化，不能作为平衡标志，不选；d生成物SO3的物质的量不发生变化的时候，可以说明反应已经到达平衡状态，选；eSO2的生成速率和SO3的生成速率相等，说明正逆反应速率相等，可以说明反应已经到达平衡状态，选；故选bde。（2）用三段式法设反应的SO2的物质的量，列方程式：，当反应达到平衡时，容器内压强变为起
11、始时的 0.7 倍，=0.7，解得x=0.18，所以SO2的转化率为=90%；参与反应的SO2有0.36mol，根据热化学方程式可知放热0.36mol196kJ=35.28kJ；此温度下该反应的平衡常数K=20250。（3）该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化硫的体积分数增大，得到温度关系：T1T2。19(1)AC(2) 反应为吸热反应，温度较高，有利于吸热反应的进行(3)b【详解】（1）由反应可知生成的反应为放热反应，根据勒夏特列原理，温度降低，有利于平衡正向移动，因此降温可以提高的选择性，选择有利于反应进行的催化剂，可以让反应更大程度甚至只进行反应，有利于提高甲醇的选择性，故答
12、案选AC；（2）温度高于时，由于体系温度较高，根据勒夏特列原理，有利于吸热反应的进行，因此以反应为主；（3）反应是生成的反应，该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的选择性降低，因此b为平衡时的选择性曲线，a为的平衡转化率曲线。20(1) 2NO+2CON2+2CO2 (2)温度、催化剂的比表面积(3)280(4)1.5010-3(5) 升高温度，反应速率加快 在其他条件相同的情况下，增大催化剂的比表面积，反应速率加快(6)1.50103【详解】（1）利用催化技术，可将汽车尾气中的NO和CO转化成CO2和N2，从图中可以看出，NO足量，CO没有全部转化，则反应为可逆反应，反应的化学方程式：
13、2NO+2CON2+2CO2。在上述条件下，S0，但该反应能自发进行，则该反应的H0。答案为：2NO+2CON2+2CO2；（2）从表中可以看出，此实验设计探究增大该化学反应速率的因素有：温度、催化剂的比表面积。答案为：温度、催化剂的比表面积；（3）实验、中，催化剂的比表面积不同，则其他条件应相同，所以T3=280。答案为：280；（4）实验中，达到平衡时，CO的浓度变化量为3.0010-3molL-1，依据化学方程式中CO与N2的化学计量数关系，可求出c(N2)=1.5010-3molL-1。答案为：1.5010-3；（5）实验、，只有温度不同，其他条件相同，则由图中信息得出的结论：在其他条
14、件相同的情况下，升高温度，反应速率加快。实验、中，只有催化剂的比表面积不同，其他条件相同，则由图中信息，可得出的结论：在其他条件相同的情况下，增大催化剂的比表面积，反应速率加快。答案为：升高温度，反应速率加快；在其他条件相同的情况下，增大催化剂的比表面积，反应速率加快；（6）实验中，起始时c(CO)=4.0010-3molL-1，c(NO)=6.0010-3molL-1，反应达平衡时，c(CO)=1.0010-3molL-1，则可建立如下三段式：，K=1.50103。若与第组实验对比，第组实验仅将c(CO)改为5.0010-3molL-1，则280下该反应的平衡常数的值与第组中相同，仍为1.5
15、0103。答案为：1.50103。【点睛】催化剂只改变反应速率，从而改变反应到达平衡的时间，但不改变反应物的转化率。21(1) 催化剂 (2) 排除阴离子差异对速率的影响 溶液(3)其他条件不变，反应物浓度越大，反应速率越大(4) 反应速率先慢后快，后又减慢 浓度降低，反应速率减慢【详解】（1）Fe3+、Cu2+对过氧化氢的分解有催化作用，实验是探究催化剂对化学反应速率的影响；因为Fe3+的氧化性强于Cu2+，因此Fe3+对过氧化氢的催化分解效率高；故答案为催化剂；（2）验证Fe3+、Cu2+对过氧化氢的催化分解速率影响，阴离子应相同，因此将硫酸铜改为氯化铜，理由是排除阴离子差异对速率的影响；
16、有的同学即时改用CuCl2溶液仍不严谨，原因是Cl-可能对实验可能有影响，还应做对比实验，氯离子浓度应相同，即向2mL5%的过氧化氢溶液中滴加1mL0.2mol/L或0.3mol/L的NaCl或KCl溶液；故答案为排除阴离子差异对速率的影响；1mL0.2mol/L或0.3mol/L的NaCl或KCl溶液；（3）实验探究浓度对反应速率的影响，预期结论是其他条件不变，反应物浓度越大，反应速率越大；故答案为其他条件不变，反应物浓度越大，反应速率越大；（4）Mn2+对本实验具有催化作用，开始阶段CO2的生成速率随Mn2+浓度增大而加快，一段时间后，反应物浓度减小且浓度影响为主，CO2的生成速率变慢；故
17、答案为反应速率先慢后快，后又减慢；H2C2O4浓度降低，反应速率减慢。22(1) +15 kJ/mol 方法1总反应吸热，方法2反应放热，反应2能耗低(或方法2所得气体成分简单，便于分离出)(2) K15-Fe10 Fe(3)AC(4) 0.008p kPa【详解】（1）总反应作为反应IV，IV=2I+II+III，根据盖斯定律， kJ/mol；方法2的反应作为反应V，V=I+III，根据盖斯定律可算出反应热为-75 kJ/mol，因此热化学方程式为 kJ/mol。方法2与方法1相比优点是：方法1总反应吸热，方法2反应放热，反应2能耗低；方法2所得气体成分简单，便于分离出；（2）使用催化剂K1
18、5-Fe10的时候出口气体中甲烷含量最高，因此从甲烷化的目的来看催化效果最好的是K15-Fe10。两幅图对比，催化剂中只含有KOH的时候氢气的含量明显高于甲烷，催化剂中含Fe的时候甲烷的含量高于氢气，因此对甲烷化反应选择性较高的催化剂是Fe；（3）A反应是正向气体体积减小的反应，平衡前压强逐渐减小，只有平衡后压强才不再改变，A正确；B由于起始加入的和CO的物质的量之比等于化学计量数之比，因此无论是否平衡，和CO的物质的量之比始终是31，B错误；C和CO一个是生成物一个是反应物，只有平衡后二者的物质的量之比才不再改变，C正确；D根据碳原子守恒，无论是否平衡，和CO的总物质的量均为1 mol，D错
19、误；故选AC；（4）根据碳转化率可知，平衡时和CO的总物质的量为3 mol，反应掉的C的物质的量为3 mol。，因此平衡时、CO、的物质的量分别是0.6 mol、2.2 mol、0.8 mol、1.4 mol，、CO、的平衡分压分别是0.12p kPa、0.44p kPa、0.16p kPa、0.28p kPa。Pa/min；kPa。23(1) (2)a(3)(4) 5 0 700以后，催化剂活性降低或失活，反应速率急剧下降导致转化率迅速变小【详解】（1）反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，则放热反应为；反应的快慢是由慢反应决定的，反应所需的活化能越大，反应越慢，从图中可以看出TS1的
20、活化能最大，决速步是图中；（2）该反应为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮转化率减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，一氧化氮转化率增大，则曲线a是表示2的曲线；（3）在一定温度下向容积为2L的密闭容器中加入0.5molNO、0.5molCO，此时容器总压为1105Pa，发生上述反应，4min时达平衡，此时测得氮气的物质的量为0.2mol，根据三段式进行计算：则04min内用CO2的分压表示的的平均速率为=；（4）根据反应方程式可知，反应的平衡常数K= ；反应达到平衡时，正逆反应速率相等，=，所以K=，所以a=5，b=0；根据反应分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，400700间，温度升高，平衡逆移，氨气的转化率减小；700以后，催化剂活性降低或失活，反应速率急剧下降导致转化率迅速变小。答案第25页，共12页