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1、第二章 化学反应速率与化学平衡测试题一、选择题1在注射器中充入，平衡后在恒温下进行压缩，若体积减小，则（ ）A体系颜色比原来深B体系颜色比原来浅C体系颜色不变D注射器内压强不变2合成氨解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，下列有关工业合成氨的说法错误的是A反应物是和B过程属于生物固氮C反应属于可逆反应D反应条件是高温、高压、催化剂3在新型的催化剂(主要成分是的合金)、压强为的条件下，利用和制备二甲醚()，反应为，实验测得CO的平衡转化率和二甲醚的产率随温度的变化曲线如图所示，下列有关说法错误的是 A该反应是一个放热反应B该反应在加热时应迅速升温到C温度高于，的产率降低，说明高温催化剂对
2、副反应选择性好D增大压强可以提高的产率4下列说法中正确的是A升高温度只能加快吸热反应速率B对于任何反应，增大压强都可加快反应速率C使用正催化剂只加快正反应速率D催化剂并不能使非自发反应变为自发反应5SiHCl3在催化剂作用下主要发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H=+48kJmol-1。已知：反应速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法正确的是A343K时反应物的平衡转化率为21%Ba点的反应
3、速率小于b点的反应速率C343K时=D由323K的平衡转化率数据，不能计算323K的平衡常数K6某温度下，恒容密闭容器中反应：H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)+Q(Q0)。已知H2(g)和CO2(g)初始浓度均为0.1molL-1，平衡时测得H2浓度为0.04molL-1，下列说法错误的是A该反应的体系压强始终保持不变Bv(CO2)保持不变可作为该可逆反应达到平衡状态的标志C若平衡时移走CO2，则平衡向逆反应方向移动，逆反应速率减慢D若H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)初始浓度均为0.1molL-1，则反应逆向进行7某工业生产中发生反应：2A(g)B(g)2M(
4、g)，H1C若M和W的转化率均处于b点状态时，反应和均存在D若缩小容器的容积，达到新平衡后P的体积分数与原平衡相等15高温下，某可逆反应的平衡常数，恒容时，温度升高浓度减小。下列说法正确的是A该反应的化学方程式为B该反应的正反应是吸热反应C恒温恒容下，增大浓度平衡常数增大D平衡移动时，K值一定变化二、填空题161时，将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2还剩余0.8mol，请填写下列空白：(1)从反应开始到达化学平衡，生成SO3的平均反应速率为_；平衡时SO2转化率为_
5、。(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是_(填标号)。A容器内压强不再发生变化BSO2的体积分数不再发生变化C容器内气体原子总数不再发生变化D相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2(3)t2时，若将物质的量之比n(SO2)n(O2)=11的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了20%。SO2的转化率为_。17今年是勒沙特列(LeChatelier1850-1936)诞生150周年。请用勒沙特列原理解释如下生活中的常见现象：打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫_。18
6、为了更科学、有效地利用化学反应，需要从化学反应的方向、限度、速率等角度对其进行研究。请总结从以上角度研究化学反应所用到的定量关系及规律_。19草酸在工业上可作漂白剂、鞣革剂，也是实验室常用试剂。室温下利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究外界条件对反应速率的影响，设计方案如下：实验编号所加试剂及用量/mL溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6mol/L H2C2O4溶液H2O0.01mol/L KMnO4溶液3moL/L稀H2SO413.02.03.02.04.022.03.03.02.05.231.04.03.02.06.4（1）上述反应的离子方程式为_。（2）分析数据可得到的结
7、论是_。（3）该实验中若n(Mn2+)随时间变化趋势如图1所示，请于图2中画出t2后生成CO2的速率图象(从a点开始作图)_，并说明理由：_。三、计算题20在一定温度下，将2molCO2(g)和6molH2(g)置于容积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反应进行到5s时，测得CO2的物质的量为1.4mol，则：(1)5s时，生成物CH3OH的浓度为_。(2)05s内，用反应物H2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H2)=_。(3)5s时，容器内气体的总物质的量与反应前容器内气体的总物质的量之比为_。(4)若反应进行到15s时达到平衡，
8、此时气体的总物质的量为5.6mol。平衡时，CO2的转化率为_。下列关于达到平衡时的有关表述正确的是_(填标号)。ACO2已经完全转化为CH3OHBCH3OH的生成速率和消耗速率相等C反应物的浓度不再改变，而生成物的浓度会改变若要缩短反应达到平衡的时间，则可采取的措施为_(填标号)。A降低温度 B加入合适的催化剂 C减小反应物浓度21一定条件下，将和充入固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应，反应体系中某组分浓度随时间的变化关系如图所示。(1)从反应开始到平衡状态，以的浓度变化表示的平均反应速率为_。(2)此条件下，该反应的化学平衡常数_(列出计算式即可)，的平衡转化率为_。四、实验题22某实
9、验室尝试变废为宝，模仿工业制硫酸工艺利用SO2，方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，在一容积固定为10L的密闭容器中进行该反应，测得如下数据：实验组温度()起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/hSO2O2SO31250420.4482260210.4163260abct(1)通过分析第1组和第2组实验数据，比较两组实验中SO2的化学反应速率，可得到影响该反应速率因素的相关结论为_。(2)在第3组的实验中一开始加入了0.5mol的SO3，反应达平衡时c仍为0.4mol，则a=_，b=_。23硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂，实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示：
10、已知：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) H=-97.3kJ/mol；硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1，沸点为69.1，在潮湿空气中“发烟”100以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。回答下列问题：(1)仪器A中冷却水从_(填“a”或“b”)通入，仪器B的名称为_，三颈烧瓶中活性炭的作用是_。(2)实验室中用Na2SO3固体与70%的硫酸反应制取SO2，则装置可选取下列装置_(填装置代号)。(3)装置中发生反应的离子方程式为_。仪器B中可选择的试剂是_(从下列选取试剂，填选项符号)，其作用是_。a.CaCl2 b.浓硫酸 c.P2O5 d.碱石灰(4)为
11、提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有_(填序号)。先通冷凝水，再通气控制气流速率，宜慢不宜快加热三颈烧瓶加快气体间的反应可将三颈烧瓶放在盛有冷水的水槽中(5)若反应中消耗氯气体积为896mL(标准状况下)，经过分离提纯得到4.05g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为_。若去掉装置和，粗产品中所含的杂质主要为_(填化学式)。【参考答案】一、选择题1A解析：对于可逆反应，增大压强，平衡右移，的量减小，但的浓度比原来大，故体系颜色变深，故A正确；故选A。2B解析：A工业合成氨的原料是N2和H2 ，故A正确；B工业合成氨属于人工固氮，故B错误；C工业合成氨N2+3H22NH3是一个可逆反
12、应，故C正确；D为了有利于合成氨，选择了500左右的高温，20MPa-50MPa的高压，同时使用铁触媒做催化剂，故D正确；故选：B。3C解析：A升高温度，CO转化率下降，说明平衡逆向移动，逆向是吸热反应，则该反应是一个放热反应，故A正确；B根据图中信息升温在时CO转化率较高，的产率最大，因此该反应在加热时应迅速升温到，故B正确；C温度高于，的产率曲线与CO转化率曲线相接近，因此不是副反应的影响，而是升高温度，平衡逆向移动，CO转化率减小，的产率减小，故C错误；D该反应正反应是体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，可以提高的产率，故D正确。综上所述，答案为C。4D解析：A升高温度能加快所有反应
13、的反应速率，故A错误；B 对于无气体参与的反应，增大压强不能加快反应速率，故B错误；C用正催化剂能加快正、逆反应速率，故C错误；D反应能否自发进行与反应的熵变和焓变有关系，催化剂只改变反应所需的活化能，不改变反应热，催化剂对H-TS的值无影响，则对反应的自发性无影响，故D正确；答案选D。5C解析：A该可逆反应为气体分子数不变且吸热的反应。则对于该可逆反应来说，温度升高，反应向正反应方向进行。根据题中t-SiHCl3%图，可知曲线a为343K时SiHCl3的转化率-时间曲线，曲线b为323K时SiHCl3的转化率-时间曲线。由分析可知，曲线a为343K时的变化曲线，由图可知，343K时反应物的平
14、衡转化率为22%，A项错误；B由图可知，a、b两点的转化率相等，可认为各物质的浓度对应相等，而a点的温度更高，所以速率更快，即a点的反应速率大于b点的反应速率，B项错误；C由图可知，343K时SiHCl3的转化率为22%，设起始时SiHCl3的浓度为1mol/L，则根据反应方程式有：平衡时v正=v逆，则k正x2SiHCl3=k逆xSiH2Cl2xSiCl4，则=，C项正确；D由图可知，323K时SiHCl3的转化率为21%，设起始时SiHCl3的浓度为1mol/L，由反应方程式可知：该可逆反应的平衡常数K=0.0136，故由323K的平衡转化率数据，可以计算323K的平衡常数K，D项错误。6D
15、解析：A反应为气体分子数不变的反应，反应的体系压强始终保持不变，A正确；Bv(CO2)保持不变，说明平衡不再移动，可作为该可逆反应达到平衡状态的标志，B正确；C若平衡时移走CO2，则平衡向逆反应方向移动，物质浓度减小，逆反应速率减慢，C正确；D则K=，若H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)初始浓度均为0.1molL-1，则Q=1K，平衡正向移动，D错误；故选D。7B解析：A这是一个放热的熵减反应， 0， 0，根据时可自发判断，在低温条件下该反应是自发反应，但不一定可自发进行，A错误；B若物质B价廉易得，工业上一般通过加入过量的B，增大B的浓度，使平衡向正反应方向移动提高A的转化率
16、，B正确；C该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率减小，C错误；D使用催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，反应物的平衡转化率不变，D错误；故选B。8C解析：A该反应的正反应为气体分子数减小的反应，混乱度减小，S催化剂，所以催化效果：催化剂优于催化剂I， A正确；B编号2和3实验的反应速率始终不变，分别为=0.024mol/L，则编号2实验反应物恰好都消耗完所需时间，编号3实验反应物恰好都消耗完所需时间，B错误；C编号2的反应速率始终不变，为=0.024mol/L， C正确；D分析反应物浓度对反应速率的影响，应该对比编号2实验、3实验或编号l实验、3实验, 根据
17、控制变量法可知，编号2实验和3实验或编号l实验和3实验均有两个变量不同,则不能据此判断反应物浓度与反应速率的关系，D正确；故选B。14B解析：AW只是的反应物，增大，W的平衡转化率增大，表示起始充入的与W的平衡转化率的关系，A项错误；B根据2个反应方程式可知，当x=1时，即M和W等物质的量，M的平衡转化率大于W，当x1时，M的平衡转化率才可能等于W，B项正确；C对于反应：，对于反应：，C项错误；D缩小容器体积，反应正向进行，M减小，Q增多，反应逆向进行，P的体积分数改变，D项错误；故选B。15B解析：A根据该反应的平衡常数K=表达式可知该反应的化学方程式为CO2+H2CO+ H2O(g)，A错
18、误；B由题干信息可知，恒容时，温度升高，H2浓度减小，即CO2+H2CO+ H2O(g)平衡正向移动，故该反应的正反应是吸热反应，B正确；C平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，故只有改变温度引起的平衡移动，K值一定变化，其余条件引起的平衡移动，K值不变，C错误；D平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，D错误；故选B。二、填空题16(1) 0.1molL-1min-1 20%(2)ABE(3)80%解析：（1）列三段式有，则v(SO3)=0.1molL-1min-1；平衡时SO2转化率=100%=20%；（2）A反应前后体积不同，即压强不再发生变化达到平衡，A正确；BS
19、O2的体积分数不再改变，达到平衡状态，B正确；C反应中遵循原子守恒，不能由此判断是否平衡，C错误；D反应同向进行，不能由此判断是否平衡，D错误；E消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2，即符合正逆反应速率相等，达到平衡状态，E正确；故选ABE。（3）设SO2、O2的物质的量均为1mol，反应过程中总物质的量减小了2mol20%=0.4mol，由2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，可知当总的物质的量减小0.4mol时，SO2反应了0.8mol，其转化率为80%。17啤酒瓶中二氧化碳气体与啤酒中溶解的二氧化碳达到平衡：CO2(气)CO2(溶液)，打开啤酒瓶，二氧化碳气体的压力下降，根据
20、勒夏特列原理，平衡向放出二氧化碳气体的方向移动，以减弱气体压力下降对平衡的影响；温度是保持平衡的条件，玻璃杯的温度比冰镇啤酒的温度高，根据勒夏特列原理，平衡应向减弱温度升高的方向移动，即应向吸热方向移动，从溶液中放出二氧化碳气体是吸热的，因而，应从溶液中放出二氧化碳气体。解析：啤酒瓶中二氧化碳气体与啤酒中溶解的二氧化碳达到平衡：CO2(气)CO2(溶液)，打开啤酒瓶，二氧化碳气体的压力下降，根据勒夏特列原理，平衡向放出二氧化碳气体的方向移动，以减弱气体压力下降对平衡的影响；温度是保持平衡的条件，玻璃杯的温度比冰镇啤酒的温度高，根据勒夏特列原理，平衡应向减弱温度升高的方向移动，即应向吸热方向移动
21、，从溶液中放出二氧化碳气体是吸热的，因而，应从溶液中放出二氧化碳气体。18从化学反应的方向研究化学反应，用到的定量关系及规律有G=H-TS，若G0反应不能自发进行，G=0，化学反应达到平衡。从化学反应的限度研究化学反应，用到的定量关系及规律有：对于一般化学反应，浓度熵Q=，若QK，化学反应逆向进行，Q=K，化学反应达到平衡，QK，化学反应正向进行。从化学反应的速率研究化学反应，用到的定量关系及规律为：v=，化学反应中各物质的速率之比等于对应的化学计量数之比，且增大反应物浓度、有气体物质参加的反应增大压强、升高温度、使用正催化剂，均可增大化学反应速率。解析：从化学反应的方向研究化学反应，用到的定
22、量关系及规律有G=H-TS，若G0反应不能自发进行，G=0，化学反应达到平衡。从化学反应的限度研究化学反应，用到的定量关系及规律有：对于一般化学反应，浓度熵Q=，若QK，化学反应逆向进行，Q=K，化学反应达到平衡，QK，化学反应正向进行。从化学反应的速率研究化学反应，用到的定量关系及规律为：v=，化学反应中各物质的速率之比等于对应的化学计量数之比，且增大反应物浓度、有气体物质参加的反应增大压强、升高温度、使用正催化剂，均可增大化学反应速率。19 5H2C2O42MnO4-6H+=2Mn2+10CO28H2O 其他条件不变时，草酸的浓度越大，反应速率越快 锰离子对反应起到催化作用，生成二氧化碳的
23、速率会突然加快，随着反应的进行，溶液中溶质的浓度逐渐减小，生成二氧化碳的速率减慢，最后为0【分析】（1）高锰酸钾与草酸反应，高锰酸钾做氧化剂生成还原产物Mn2+，草酸做还原剂生成氧化产物CO2，再根据原子、电荷守恒配平即可；（2）根据表格数据可知草酸的浓度为变量，以此得出结论；（3）锰离子对反应起到催化作用，随着反应的进行，溶液中溶质的浓度逐渐减小，生成二氧化碳的速率减慢。解析：(1)反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为，改写成离子方程式为。故答案为：；(2)表格中溶液的总体积相同，高锰酸钾的体积相等，草酸的体积不同，因此本实
24、验探究了草酸的浓度对反应速率的影响，根据溶液褪色需要的时间可知，草酸的浓度越大，溶液褪色所用的时间越少，说明反应速率越快。故答案为：其他条件不变时，草酸的浓度越大，反应速率越快；(3)根据n(Mn2)随时间变化趋势图可知，t2时反应速率突然加快，可能是生成的锰离子对反应起到催化作用，因此生成二氧化碳的速率也会突然加快，随着反应的进行，溶液中溶质的浓度逐渐减小，因此生成二氧化碳的速率减慢，最后为0，则图象为：。故答案为：；锰离子对反应起到催化作用，生成二氧化碳的速率会突然加快，随着反应的进行，溶液中溶质的浓度逐渐减小，生成二氧化碳的速率减慢，最后为0。三、计算题203mol/L 0.18mol/
25、(Ls) 17：20 60% B B解析：列出三段式:(1)5s时，生成物CH3OH的浓度为0.3mol/L。故答案为：0.3mol/L；(2)05s内，用反应物H2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H2)= =0.18mol/(Ls)。故答案为：0.18mol/(Ls)；(3)5s时，容器内气体的总物质的量与反应前容器内气体的总物质的量之比为(0.7+2.1+0.3+0.3)：(1+3)=17：20。故答案为：17：20；(4)列出平衡时三段式：若反应进行到15s时达到平衡，此时气体的总物质的量为(2mol-x+6mol-3x+x+x)=5.6mol，解得x=1.2mol。平衡时，CO2的
26、转化率为=60%。故答案为：60%；A反应是可逆反应，CO2不可能完全转化为CH3OH，故A错误；BCH3OH的生成速率和消耗速率相等，正速率等于逆速率，反应达到平衡，故B正确；C反应物的浓度不再改变，生成物的浓度也不再改变，故C错误；故答案为：B；若要缩短反应达到平衡的时间，即加快反应速率，则可采取的措施为A降低温度，减慢速率，故不选；B加入合适的催化剂，增活化分子百分数，提高反应速率，故B选；C减小反应物浓度，减慢反应速率，故C不选；故答案为：B。21(1)0.1 (2) 解析：（1）根据题图可知，开始时某组分的浓度为，则该组分为氨气，题图表示氨气的浓度随反应时间的变化关系，故从反应开始到
27、平衡状态，以的浓度变化表示的平均反应速率为；（2）由题图可知，起始时，平衡时，则的转化浓度为，则有计算：该反应的化学平衡常数，的平衡转化率为。四、实验题22(1)温度升高，反应速率增大(2) 1.5 0.75解析：(1)实验组1中SO2的化学反应速率v1= mol/(Lh)=0.0075mol/(Lh)，实验组2中SO2的化学反应速率v2=mol/(Lh)=0.01mol/(Lh)，故v1v2，因此结论为：温度升高，反应速率增大；(2)平衡常数只受温度影响，2、3组温度相同，反应后C仍为0.4mol，为等效平衡，极值转化后与第2组起始量相同，第2组起始量为2mol，1mol，0，第3组为a+0
28、.5=2，b+0.25=1，即a=1.5，b=0.75，故答案为1.5；0.75。23(1) b 干燥管 催化剂(2)乙(3) MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O d 吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入装置(4)(5) 75% H2SO4【分析】实验目的是制备SOCl2，实验原理是SO2+Cl2SO2Cl2，SOCl2在潮湿的空气中或长期放置分解，因此制备时，需要干燥的SO2和Cl2，即装置、为干燥装置，装置V应是除去氯气中HCl，因此SO2和Cl2对环境有污染，因此装置B需要尾气处理，同时防止空气水蒸气进入三颈烧瓶，据此分析；解析：（1）仪器A为冷凝管，冷却水从下口通入，上口流出
29、，即冷却水从b通入，仪器B的名称为干燥管，根据题中信息可知，SO2和Cl2反应生成硫酰氯需要催化剂，即活性炭应为该反应的催化剂，故答案为b；干燥管；催化剂；（2）甲和丙装置要求固体反应始终为块状固体，亚硫酸钠为粉末状，不能用甲、丙装置，因此用乙装置制备二氧化硫，故答案为乙；（3）根据所给物质，装置VI制备氯气，其离子方程式为MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O；干燥管的作用是吸收多余SO2和Cl2，防止污染空气，同时还应防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验，故答案为MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O；吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入装置；（4）先通冷凝水，再通气，故符合题意；控制气流速率，宜慢不宜快，故符合题意；因硫酰氯受热易分解，故不能进行加热，故不符合题意；将三颈烧瓶放在冷水中，温度低，平衡正向移动，提高硫酰氯的产率，故符合题意；答案为；（5）在标准状况下，896mL氯气的物质的量是0.04mol，根据反应关系进行计算： =5.4g，则产率为；若去掉和装置，水蒸气进入反应装置，硫酰氯会与之反应产生“发烟”现象，中硫的化合价为+6，则硫酰氯与水反应生成和HCl，HCl与水蒸气形成酸雾，沸点高，且为液体，形成杂质混入产品；故答案为75%；。学科网（北京）股份有限公司