2023年高考化学阶段复习单元检测试卷8 化学反应速率和化学平衡

单元检测8化学反应速率和化学平衡

一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项符合题目要求)

1.在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是()

A.增大反应物的量

B.升高温度

C.增大压强

D.分离出生成物

2.在氧化铉(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO+2NO2-N2+4CO2,若该

反应的反应速率分别用0(<20)、0302)、0也2)、0«02)表示，则下列关系正确的是()

A.|u(CO)=v(NO2)

B.T0(NO2)=v(CO2)

1

c-o(z

4xN2V(C02)

1

-rl/

D.4x2

3.在已处于化学平衡状态的体系中，若下列物理量发生变化，则一定能表明平衡发生移动

的是()

A.反应混合物的浓度B.反应的平衡常数

C.正、逆反应速率D.反应体系的压强

4.下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是()

A.黄绿色的氯水光照后颜色变浅

B.500℃左右比常温下更有利于合成氨

C.用纯碱溶液洗涤油污时加热效果更好

D.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅

5.下列说法中不正确的是()

A.SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)只能在高温下自发进行，则该反应的AH>0

B.3C(s)+CaO(s)=CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的

AH>0

1

C.BaS04(s)+4C(s)==BaS(s)+4C0(g)在室温下不能自发进行，说明该反应

的AH<0

D.常温下，2N0(g)+O2(g)=2NO2(g)能够自发进行，则该反应的AH<0

6.一定温度下，在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+CI2(g)M

COCI2(g),其中容器I中5min时达到平衡。

平衡物质的量

容器编起始物质的量/mol

号温度/℃/mol

COChCOC12COC12

I5001.01.000.8

II5001.0a00.5

III6000.50.50.50.7

下列说法中正确的是()

A.容器I中前5min的平均反应速率v(CO)=0.16mol-L'-min1

B.该反应的正反应为吸热反应

C.容器II中起始时Cl2的物质的量为0.55mol

D.若起始时向容器I中加入CO0.8mohCI20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%

7.臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)MN2O5(g)+O2(g),

若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()

AB

费二1。

|0.4

反应过速§3时间人

升高温度，平衡常数减小0〜3s内，反应速率为：v(NO2)=0.2mol-L-1

CD

#郎

蟠3

与

牌

旧O

出N厂

—

)L1时间X

力时仅加入催化剂，平衡正向移达平衡时，仅改变X,则X为C(02)

2

动

8.一定温度下，在一密闭容器中发生反应：2s02(g)+02(g)02sCh(g),c(SO2)随

时间(/)变化如图所示。

400℃时压强对SO2的转化率的影响如表。

0.1MPa0.5MPa1MPa10MPa

99.2%99.6%99.7%99.9%

下列说法正确的是()

A.a点的0逆大于b点的O逆

B./2时刻改变的条件一定是增大c(SO2)

C化学平衡常数d点与e点相等

D.硫酸工业中，SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益

9.在恒容密闭容器中，可逆反应C(s)+CO2(g)M2co(g)达到平衡状态的标志是()

①单位时间内生成〃molCO2的同时生成〃molC②单位时间内生成〃molCO2的同时生

成InmolCO③CO2、C0的物质的量浓度之比为1：2的状态④混合气体的密度不再改变

的状态⑤混合气体的压强不再改变的状态⑥C的质量不再改变的状态

A.①④⑤⑥B.②④⑤⑥

C.②③⑤⑥D.①②③④

10.利用I2O5可消除CO污染,其反应为I2O5(s)+5C0(g)W5c02(g)+12(s)；不同

温度下，向装有足量12。5固体的2L恒容密闭容器中通入2moic0,测得CO2气体体积分数cp

(CO2)随时间/变化曲线如图所示。下列说法正确的是()

3

A.b点时，CO的转化率为20%

B.容器内的压强保持恒定，表明反应达到平衡状态

C.b点和d点的化学平衡常数：Kb〉Kd

D.0〜0.5min反应速率0(CO)=0.3mol-L^min1

11.在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应CO2(g)+3H2(g)

》CH30H(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量如图所示。下

列说法正确的是()

A.该反应的正反应为吸热反应

B.压强大小关系为pi<22<p3

C.〃点对应的平衡常数K约为1.04X10-2

D.在卢及512K时，图中N点0正<0逆

°t/s

12.汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)+O2(g)M2NO(g)o一定条件下，等物质的量

的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随

时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙

述正确的是()

A.温度T下，该反应的平衡常数K=一——

C1

B.温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小

C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂

D.若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的AH<0

4

13.汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)催化剂2co2(g)+N2(g)AH<0o

若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列图示正确且能说明反应在力时刻达到平衡状态

的是()

①

④

NH

04

⑥

A.①②③B.①③④

C.②④⑤D.④⑤⑥

14.在初始温度为TC时，向三个密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：A(g)

+3B(g)02c(g)AH<0,测得反应的相关数据如表：

反应物投入量

容容器初始平衡平衡时平衡

/mol

器类型体积转化率n(C)/mol常数

ABC

恒温

I1L130ai(A)1.2Ki

恒容

恒容

II1L002a(C)XKi

绝执2

恒温

III2L260Q3(A)yK3

恒压

5

下列说法正确的是()

A.x<1.2,y<2AB.ai(A)>013(A)

25

C.K2>K3=~^D.ai(A)+a2(C)>1

15.在容积不变的密闭容器中加入一定量的A和B,发生反应：A(g)+B(g)(g),

在相同时间段内，测得不同温度下A的转化率如表所示。下列说法正确的是()

温度/℃100200300400500

A的转化率/%3075755018

A.该反应的正反应是吸热反应

B.200℃、A的转化率为75%时，反应达到平衡状态

C.300C时，若继续加入一定量的A,该反应正向进行，平衡常数K值增大

D.400℃时，若B的平衡浓度为0.25mol-L-1,则该反应的平衡常数K=4

二'非选择题(本题共55分)

16.(12分)某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应：A(g)

+xB(g)》2c(g),达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓

度、反应速率分别随时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题：

(1)0~20min,A的平均反应速率为；8min时，v(正)v(逆)(填

”或“<”)。

(2)反应方程式中的％=,30min时改变的反应条件是

(3)20-30min时反应的平衡常数30~40min时反应的平衡常数(填“>”"=

或)o

(4)该反应的正反应为反应(填“放热”或“吸热”)。

(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是mine

17.(10分)在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行以下反应：

6

A(g)+2B(g)M3c(g)o已知力口入1molA和3nlolB,达到平衡后，生成了amolCo

(1)上述反应达到平衡时，C在反应后的混合气体中的体积分数是(用字母。表

示)。

(2)在相同条件下，若在同一容器中改为加入2molA和6moiB,达到平衡后，C的物

质的量为(用字母a表示)moL此时C在反应后的混合气体中的体积分数

(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)在相同条件下，若在同一容器中改为加入2molA和8moiB,若要平衡后C在反应

后的混合气体中的体积分数不变，则还应加入CmoL

C4)在同一容器中加入〃molA和3〃molB,则平衡时C的物质的量为机mol。若改变

实验条件，可以使C的物质的量在冽〜2机之间变化，则〃与m的关系是(用字母

n、机表示)。

18.(14分)(1)①已知反应A(g)+B(g)W2D(g),若在起始时c(A)=amol-L-1,

c(B)=2«mol.则该反应中各物质浓度随时间变化的曲线是(选填字母序号)。

②在298K时，反应A(g)：2B(g)的Kp=0.U32kPa,当分压为p(A)=p(B)=1

kPa时，反应速率。正o逆(填"=”或“>”)。

③温度为T时，某理想气体反应A(g)+B(g)(g)+M(g),其平衡常数K为0.25,

若以A：B=1：1发生反应，则A的理论转化率为%(结果保留3位有效数字)。

(2)富勒烯C60和C180可近似看作“完美的”球体，富勒烯的生成时间很快，典型的

是毫秒级，在所有的合成技术中得到的C60的量比C180的量大得多。已知两个转化反应：反

应物邙C60,反应物MC180,则势能(活化能)与反应进程的关系正确的是(选填字母

序号)。

7

(3)甲醇脱氢和甲醇氧化都可以制取甲醛,但是02氧化法不可避免地会深度氧化成COo

脱氢法和氧化法涉及的三个化学反应的IgK随温度T的变化曲线如图所示。写出图中曲线①的

化学反应方程式；曲线③的化学反应方程式

为;曲线②对应的化学反应是(填

“放热”或“吸热”)反应。

CH,的平衡转化率/%

温度/七

19.(9分)用天然气与C02反应可制备合成气(CO和H2的混合气体)，在10L密闭容

器中通入1D1O1CH4与1H1O1CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+C02(g)M2co(g)+

2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。

(1)1100℃,P2下，气体混合后反应经过10min至X点所对应的平衡，用CO的变化

量表示反应速率0(CO)=0

(2)由图可知，压强/P2(填“大于”或“小于”)；压强为P2时，在y点。正

。逆(填“大于”“小于”或“等于”)；y点对应的反应的平衡常数K=0

8

20.(10分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。CO可用于合成甲醇，一定温度

下，向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g),

达到平衡后测得各组分的浓度如下：

物质coH2CH3OH

浓度/(mol-L-1)0.91.00.6

(1)反应达到平衡时，CO的转化率为0

(2)该反应的平衡常数K=。

(3)恒温恒容条件下，可以说明反应已达到平衡状态的是(填字母)。

A.0正(CO)=2。逆(H2)

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

DCH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

(4)若将容器体积压缩到1L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是。

(5)若保持容器体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,止匕时u正o逆

(填“>”或“=”)。

单元检测8化学反应速率和化学平衡

1.BA项，若反应物为固体，则增大反应物的量，反应速率不变；C项，增大压强，若

参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不变，如在恒容条件下充入惰性气体；D项，分离出

生成物，反应速率可能减小，也可能不变。

2.A根据反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，可得;O(CO)=O(NO2),

2P(NO2)=0(CO2),4v(N2)=V(CO2),4v(N2)=v(CO),故A项正确，B、C、D

三项均错误。

3.B当反应前后气体分子数之和相等时，增大压强、增大反应混合物的浓度，正、逆

反应速率均增大，但平衡不移动，A、C、D三项均错误；B项正确。

4.B合成氨是放热反应，升高温度是为了加快反应速率。

5.CC项，由7AS>0,因为该反应的AS>0,所以一7AS<0,所以AH>0。

9

6032molL

-CA项'容器I中前5min的平均反应速率。(COC12)FLX5,='

FmiiTi,依据反应速率之比等于化学计量数之比分析，◎(CO)=0.32mol-L^-min-',故A

错误；B项，依据表中数据可知，I和HI比较，升温，COC12的物质的量减小，说明平衡逆向

移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；C项，依据I中数据求算500℃时的

平衡常数：

CO(g)+C12(g)-COC12(g)

起始浓度/(mol-L1)220

转化浓度/(mol-L1)1.61.61.6

平衡浓度/(mol-L1)0.40.41.6

反应的平衡常数f=10'平衡时C。的转化率为黑黑学X100%=8。％，

依据n中数据,列三段式:

CO(g)+C12(g)-COC12(g)

起始浓度/(mol-L-1)22ao

转化浓度/(mol-L-1)111

平衡浓度/(mol-L-1)12a—11

则有IX(晨1)=1°,解得a=°-55,故C正确；D项,正反应为气体体积减小的反

应，若起始向容器I中加入0.8molCO和0.8molC12,与容器I相比相当于减压，平衡逆向移

动，CO平衡转化率降低，小于80%,故D错误。

7.A由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所

1

以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小，A项正确；o(NO2)应等于0.2mol-L^-s-,

B项错误；加入催化剂，平衡不发生移动，C项错误；达平衡时，增大c(02),平衡逆向移动，

NO2的转化率会减小，D项错误。

8.Ca点时平衡向正反应方向进行，b点时反应达到平衡状态，从a点到b点，正反应

速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故a点的O逆小于b点的O逆，A项错误；这时c(S02)

突然增大，随后逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动，故/2时刻改变的条件可以是增大C(S02),

还可以是增大压强，B项错误；化学平衡常数只与温度有关，反应温度不变，平衡常数不变，

因此d点和e点的化学平衡常数相等，C项正确；根据表中提供的数据可知，增大压强对SO2

10

的转化率影响不大，但增大压强，对工业设备要求高，同时生产成本增大，因此硫酸工业中，

S02催化氧化制S03时采用高压不能提高生产效益，D项错误。

9.B化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0,各物质的浓度不

再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，则①生成二氧化碳和生成C都是逆反应，

其速率之比始终等于化学计量数之比，不能说明反应达到平衡状态，错误；②单位时间内生成

nmolCO2的同时生成2〃molCO,说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，正确；③CCh、

co的物质的量浓度之比决定于开始加入的多少和反应程度，与平衡状态无关，错误；④C为

固体，平衡正向移动，气体质量增大，逆向移动，气体质量减小，所以混合气体的密度不变说

明反应达到平衡状态，正确；⑤反应前后气体物质的量不同，所以压强不变说明反应达到平衡

状态，正确；⑥C的质量不再改变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，正确。

10.C设CO转化量为ymol,

I2O5(S)+5CO(g)05cO2(g)+I2(s)

起始量/mol20

转化量/molyy

b点量/mol2—yy

根据b点时CO2的体积分数(p(C02)W=0.80,得y=L6,CO的转化率为:黑X100%

=80%,A错误；由于该反应前后气体的物质的量不变，所以容器内压强恒定，不能作为达到

平衡状态的标志，B错误；由于反应温度不同，且b点生成物CO2的体积分数比d点大，说明

反应进行的程度大，则化学平衡常数：Kb>Kd,C正确；0〜0.5min,设CO转化量为xmol,

I2O5(s)+5CO(g)》5cO2(g)+I2(s)

起始量/mol20

转化量/molxx

a点量/mol2—xx

x

根据a点时CO2的体积分数(p(CO2)=3=0.30，得x=0.6,则0~0.5min反应速率o

(CO)=c震°】•=0.6mol-L^minD错误。

2LX0.5min

11.C压强不变时，升高温度，平衡时甲醇的物质的量减小，平衡逆向移动，说明该反

应的正反应为放热反应，A项错误；温度不变时，增大压强，平衡正向移动，平衡时甲醇的物

质的量增大，则23<0<wB项错误；航点时，"(CH3OH)=0.25mol,据此计算出各物质的

11

平衡浓度分别为c(C02)=0.75mol/L,c(H2)=2mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.25mol/L,

0.25X0.25

K=----------^1.04X10^,C项正确；在。及512K时，图中N点甲醇的物质的量比平衡

0.75X23

时的物质的量小，反应正向移动才能达到平衡，此时0逆<0正，D项错误。

12.A由曲线a可知，达到平衡时C(N2)=cimol-L-i,则生成的c(NO)=2(co—ci)

?(NO)4(co—c\)2

mol.L-1,故—————o反应物和生成物都是气体，当容器保持恒

C(N2)Cl

容时，混合气体的密度始终保持不变。催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移

动，故加入催化剂后达到平衡时，c(N2)仍为Clmol-L-'o若曲线b对应的条件改变是温度，

根据达到平衡时曲线b对应的时间短，则对应温度高，即升高温度时C(N2)减小，平衡正向

移动，正反应为吸热反应，AH>0o

13.C达到平衡后，。正保持不变，故①不能说明勿时刻反应达到平衡状态，错误；在绝

热容器中进行该放热反应时，随着反应进行,容器内温度会升高,温度升高导致平衡常数减小，

则K保持不变时，可以证明反应达到了平衡状态，②正确；根据方程式分析，反应中CO和

CO2的物质的量变化量之比应该为1：L与图像不符，③错误；随着反应的进行，w(NO)

逐渐减小，当w(NO)不再变化时，可以证明反应达到了平衡状态，④正确；在绝热容器中

进行该放热反应时，容器内温度会随着反应的进行而升高，达到平衡状态时，体系温度不再发

生变化，⑤正确；AH只与反应体系的始态和终态有关，与是否达到平衡无关，不能用AH的

变化判断反应是否达到了平衡状态，⑥错误，故C项正确。

14.C若容器H恒温恒容，投入2moic时与容器I中反应是等效平衡，C(g)的分解

反应是吸热反应，在绝热条件下达到平衡时容器n中温度低于容器I,而降低温度，平衡正向

移动，n(C)增大，则有x>1.2；若容器HI保持恒温恒容，则容器I和容器HI中反应是等效平

衡，由于该反应的正反应是气体总分子数减小的反应，容器ni中反应达到平衡时，容器ni的体

积小于2L,相当于增大压强，平衡正向移动，平衡时〃(C)增大，则有y>2.4,ai(A)<aa

(A),A、B错误。容器I和HI都是反应的平衡常数相等，选择容器I进行平衡常数的

计算，平衡时，c(C)=1.2moLLT、c(A)=1mol-L0.6mol-L^1=0.4mol-L"1^c(B)

17225

=3mol-LJ—1.8mol-L1=1.2mol-Ll,则有K3=KI=123*04=~L2；容器中C(g)的分

解反应是吸热反应，而容器n是恒容绝热体系，温度降低，不利于c的分解，则容器n中反

应达到平衡时〃(C)大于容器I,则容器n中平衡常数大于容器I,则有K2>K3=j|,c正

12

确。若容器n恒温恒容，则容器I、II中反应达到平衡时，对应物质的物质的量相等，则有ai

(A)+a2(C)=1；由C项分析可知，容器II中反应逆向进行的程度小，C的平衡转化率小

于恒温时，则有ai(A)+a2(C)<1,D错误。

15.D由表中数据可知，温度为200℃和300℃时，A的转化率相同，则在此温度间隔

内反应达到平衡状态，从300℃升至400℃、500℃时，A的转化率反而降低，说明温度升高，

该平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，A、B错误；平衡常数K只与温度

和具体反应有关，300℃时，继续加入一定量的A,该反应的K值不变，C错误；400℃时，

A的平衡转化率为50%,根据反应A(g)+B(g)(g)可知，平衡时c(A)=c(C),B

的平衡浓度为0.25moLL-i,则该反应的平衡常数K=(=/=%

c(A)-c(B)c(B)O.z?

D正确。

16.答案：(1)0.05mol-L^min1>(2)1扩大容器体积，减小压强(3)=

(4)放热(5)20〜40

解析：(1)0〜20min,A从2.0moLL-i减小到LOmoLLr,故其反应速率为1—=

0.05mol-L^min'；8min时反应未达到平衡，反应向正反应方向进行，o(正)>0(逆)。(2)

30min时条件改变的瞬间，A、C浓度同等倍数减小，正、逆反应速率减小且相等，平衡不移

动，则改变的条件是扩大体积，减小压强，该反应前后气体的体积不变，故x=lo(3)20~

30min和30〜40min两时间段内温度不变，平衡常数不变。(4)40min时改变条件后，C的

浓度减小，A的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动。从题图可知，条件改变后正、逆反应

速率都增大，增大生成物的浓度、增大压强、加催化剂都不符合题意，则改变的条件只有升高

温度。升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。(5)20〜30min、30-40min

两个阶段虽然条件不同，但平衡并未发生移动，40〜54min阶段平衡向逆反应方向移动，B转

化率减小，故20〜40min时间段内B的转化率最大。

Z72n7

17.答案：⑴彳(2)2a不变⑶6(4)n>~^

解析：(1)因为反应前后气体体积不变，即反应后混合气体的物质的量的总和仍为4mol,

所以C在反应后的混合气体中的体积分数(物质的量分数)是:。(2)成倍投料时与(1)中

的平衡等效，即C在反应后的混合气体中的体积分数不变，但C的物质的量加倍，为2amol。

(3)设加入C的物质的量为xmol,则根据化学方程式按“一边倒”原则折算，相当于投入

13

(2+|)molA和(8+与)molB,则(=|,解得x=6。(4)改变实验条件后，可以使C

8+不

的物质的量在机〜2机之间变化，即该反应正向进行，当A完全反应时，生成3〃molC,但A

_2

不能完全反应，所以2m<3〃，即〃〉W机。

18.答案：(1)①C②<③33.3(2)B

(3)2HCHO(g)+O2(g)M2co(g)+2H2O(g)CH3OH(g)：HCHO(g)+H2

(g)放热

解析：(1)①已知反应A(g)+B(g)-2D(g),根据化学反应速率跟化学计量数成正

比可知，A、B减少的量相等，同时生成2倍的D,故曲线C符合该反应中各物质浓度随时间

变化，答案为C；

②在298K时，当分压为p(A)=p(B)=1kPa时，反应A(g"2B(g)的4=(IkPa)

2勺kPa=lkPa>Kp,则反应向逆反应方向进行，o正<0逆；

③温度为T时，某理想气体反应A(g)+B(g)(g)+M(g),设A、B的起始量

为〃，A的理论转化量为x,建立三段式有：

A(g)+B(g)-C(g)+D(g)

起始nn00

转化XXXX

平衡n-xn-xXX

2

B必二必x

平侯T吊数K—t=0.25,则有〃—3,A的转化率为33.3%；

n-x)2

(2)富勒烯的生成时间很快，典型的是毫秒级，在所有的合成技术中得到的C60的量比

C180的量大得多，这句话的完整理解是“单位时间内生成C60的量多一速率快”，即活化能

小得多，同时生成物能量不会一样B选项正确，故答案为B；

(3)甲醇脱氢的化学反应方程式为CH30H(g)MHCHO(g)+H2(g),属于分解反应，

吸热，随着温度升高，平衡常数K增大，则曲线③表示的是甲醇脱氢反应，反应②表示的是

甲醇氧化制取甲醛，由图像可知，随着温度的升高，平衡常数K