第二章《化学反应速率与化学平衡》单元测试（培优提升）-高二化学讲义（人教选择性必修1）

《化学反应速率与化学平衡》单元测试(培优提升)

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一、单选题(共45分)

1.(本题3分)对于水煤气转换反应CO(g)+HQ(g)，CO2(g)+H2(g)AH<0,下列条件的改变，能增大活

化分子百分数的是

A.降低温度B.增大反应物浓度

C.恒容条件下，充入稀有气体D.使用催化剂

【答案】D

【分析】

根据活化分子百分数=失差"，升高温度和使用催化剂能提高活化分子百分数，因为升高温度，一些

普通分子的能量升高，变为活化分子，活化分子数增多，使用催化剂能降低反应的活化能，从而使一些普

通分子相对的成为活化分子，提高活化分子数。

【详解】

A.降低温度，分子能量降低，活化分子数减少，因此活化分子百分数减小，故A不选；

B.增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，故B不选；

C.恒容条件下，充入稀有气体，反应物浓度不变，因此活化分子百分数不变，故C不选；

D.使用催化剂能降低反应的活化能，活化分子数增多，进而提高活化分子百分数，故D选；

故选D。

2.(本题3分)某温度下，浓度都是Imoll-的两种气体X?和丫?，在密闭容器中反应生成Z,反应2min

后，测得参加反应的X?为0.6mol.「，用YZ变化表示的反应速率v(Y2)=0.1mol-ULminT,生成的

c(Z)=0.4mol-l71,则该反应方程式为

A.3X2+Y2,>2X3YB.2X2+Y2.-2X2Y

C.X2+2Y2.-2XY2D.X2+3Y2.-2XY3

【答案】A

【详解】

411

由题意可知，X2和Y2反应中消耗X?和Y2的浓度分别为0.6mol.L、O.lmol-LJ-minx2min=

0.2molL-1,生成Z的浓度为OdmoLL-,则反应物X?、Y?和生成物Z的浓度变化量之比为OEmoLL-：

0.2molL-1：04moi17=3：1：2,由化学计量系数之比等于各物质的浓度变化量之比可得反应方程式为

3X2+Y2,-2Z,由反应前后原子个数守恒可知Z的分子式为X3Y,反应的化学方程式为3X?+Y2.•

2X3Y,故选A。

3.（本题3分）一定温度下，向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质

的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是

A.该反应的化学方程式为3B+4C/6A+3D

B.反应进行到1s时，v（A）=v（D）

C.反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.025molL'-s1

D.反应进行到6s时，各物质的反应速率相等

【答案】C

【详解】

A.由图可知，反应达到平衡时，B物质减少了0.6mol、C物质减小了0.8mol、A物质增加了1.2mol、D物

质增加了0.4mol,所以B、C为反应物，A、D为生成物，物质的量的变化量之比为0.6：0.8：1.2：

0.4=3：4：6：2,故反应的化学方程式为：3B+4c^^6A+2D,故A错误；

B.化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到1s时，v（A）=3v（D）,故B错误；

C.反应进行到6s时，B的平均反应速率为v（B尸半=竽等=0.025mol/（L-s）,故C正确；

D.化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到6s时，各物质的反应速率不相等，故D错误；

故选Co

4.（本题3分）下列有关化学反应速率及转化率的影响因素描述中正确的是

A.在任何化学反应中，只要增大压强时，都会使反应速率增大

B.在任何化学反应中，只要加入催化剂，就可提高平衡转化率

C.在任何化学反应中，只要提高反应温度，就可提高反应速率

D.在任何化学反应中，只要增大反应物的用量，都会使平衡转化率增大

【答案】C

【详解】

A.对于无气体参与的化学反应而言，改变压强，对化学反应速率无影响，故A错误；

B.加入催化剂，只能影响化学反应速率，不能改变平衡转化率，故B错误；

C.温度升高，提高了活化分子的百分率，化学反应速率加快，故C正确；

D.增大固体或纯液体的用量，对化学反应速率无影响，故D错误；

答案选C。

1

5.(本题3分)某恒容密闭容器中进行反应：SO2(g)+NO2(g)<?>SO3(g)+NO(g)AH=akJmol；某科研

小组通过实验测出SO2的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如图所示，下列说法中正确的

是

30

-

-

25-

-

-

20-

-

-

15-

-

-

10-

()T―।■■।―IIII]—i।―।―r|n-i—।]i_iirjii—ii-]iii11ii一)।

1()20304050607080

"min

A.10〜15min内反应速率小于15〜20min的反应速率，P为升局温度

B.10~20min内反应速率小于20〜40min的反应速率，P为减小SO3的浓度

C.10〜15min内反应速率大于40〜50min的反应速率，P为减小压强

D.该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小

【答案】A

【详解】

在相同时间内，转化率变化值越大，表明反应中消耗的反应物越多，反应速率越大。

A.由题图数据知，10〜15min、15〜20min内，反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%,故后一个时间

段内反应速率较快，随着反应的进行，反应物浓度减小，又因容器容积不变，故改变的条件只能是升温，

故A正确，

B.由题图数据知，10〜20min、20〜40min内，反应物转化率变化值分别为8.2%、10.3%,故后一个时间

段内反应速率较快，随着反应的进行，反应物浓度减小，又因容器容积不变，故改变的条件只能是升温，

故B错误；

C.由题图数据知，10〜15min、40〜50min内，反应物转化率变化值分别为3.7%、1.4%,故后一个时间段

内反应速率较慢，SO2(g)+NO2(g)<>>>SO3(g)+NO(g)该反应前后气体计量数不变，故改变压强平衡不移

动，改变条件只能是降温，故C错误；

D.该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率会减小，但随温度升高，反应速率会增大，故D项错

误。

故答案选A。

6.(本题3分)亚氯酸钠(NaCKh)可作漂白剂，遇强酸生成亚氯酸，亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方

+

程式为5HC1O2=4C1O2T+H+C1+2H2Oo向H2SO4溶液中滴加NaCICh,开始时HCIO2分解反应缓慢，

随后反应迅速加快，其原因可能是

A.溶液中的C1起催化作用B.C1O2逸出，使反应的生成物浓度降低

C.溶液中的H+起催化作用D.在酸性条件下，亚氯酸钠的氧化性增强

【答案】A

【详解】

A.反应开始时，溶液中氯离子浓度很小，随着反应的进行，溶液中氯离子浓度增大，反应速率加快，可能

氯离子起催化作用，故A正确；

B.逸出CICh，反应正向移动，则反应的生成物的浓度增加，故B错误；

C.由于开始时溶液中就有氢离子，分解反应却非常慢，可见氢离子不起催化作用，故C错误；

D.若是酸使亚氯酸的氧化性增强，应该开始时反应速率应该就很快，与信息不符，故D错误；

故选Ao

7.(本题3分)叔丁基澳在乙醇中反应的能量变化如图所示。

反应1：(CH3)3CBr^(CH3)2C=CH2+HBr

反应2：C2H5OH+(CH3)3CBr—(CH3)3C—OC2H5+HBr

E过渡低①

(\过渡态②

/H：J淀※过渡态③

.7c,HsOH、

,

(CH,),CBr,A-(CH,)2C=CH7+HBH-C2H-OH

C,H,6H(CRzCOCzHs+HBr

O反应历程

下列说法正确的是

A.过渡态能量：①>③>②

B.(CH3)3CBr转化为(CH3)3C+Br的反应速率比(CH3)3C+Br转化为(CH3)3C=CH2的反应速率快

C.(CH3)3C+是反应1和反应2共同的催化剂

D.反应1和反应2都是放热反应

【答案】D

【详解】

A.根据图中信息可知，过渡态能量：①，②〉③，选项A错误；

B.(aQfBr转化为(CHs'C+Br-的活化能更大，(CfhXCBr转化为(CH3)3C+Br的反应速率比(CH3)3C+Br

转化为(CH3)3C=CH2的反应速率慢，选项B错误；

C.(CH3IC+是反应的中间产物，选项C错误；

D.反应1和反应2都是反应物总能量大于生成物总能量，故都为放热反应，选项D正确；

答案选D。

8.(本题3分)中国科学技术大学黄伟新教授和美国橡树岭国家实验室的吴自力研究团队合作，研究在硼

基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应机理，部分反应历程(其中吸附在催化剂表面的物质用“*”表示)如图

所示。下列说法正确的是

20

过渡态1j

15

A,过渡态2C,H：+HO：:

W10

嘱''\\

51.73/073\

写O时”)I----------、_______/..k.\c,H«(g)+HQ,(g)

X0

妾0+°叁)1C,H；+H*+O2(g)\/

----------C,H?+H*+O*\/

-5C,H；\/

-0+°式g)C风(g)+HQ：

-10

A.丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为放热反应

B.该反应的快慢取决于步骤C3H8*=C3H7*+H*

C.图中过渡态1比过渡态2稳定

D.催化剂在反应中参与化学反应并改变反应的活化能和反应热

【答案】B

【详解】

A.根据图示，丙烷和氧气的总能量小于丙烯和过氧化氢的总能量，所以丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为吸

热反应，故A错误；

B.步骤c3H8*=C3H7*+H*的活化能最大，C3H8*=C3H7*+H*是慢反应，所以该反应的快慢取决于

C3H8*=C3H7*+H*,故B正确；

c.能量越低越稳定，图中过渡态2比过渡态1稳定，故C错误；

D.催化剂在反应中参与化学反应并改变反应的活化能，催化剂不能改变反应热，故D错误；

选B。

9.(本题3分)对于反应2NO+2H2；N2+2H2O,科学家根据光谱研究提出如下反应历程：

第一步2NO.2。?：快反应；

第二步：N2O2+H2—>N2O+H2O慢反应；

第三步：N2O+H2——>N2+H2O快反应。

上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是

A.该反应的速率由第二步反应决定

B.反应的中间产物有N2O2、N2O和H2

C.第三步反应中N20与H2的每一次碰撞都是有效碰撞

D.若第一步反应的AH<0,则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大

【答案】A

【详解】

A.总反应速率由慢反应决定，所以该反应的速率由第二步反应决定，故A正确；

B.NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N20,故B错误；

C.只有少数分子的碰撞能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2。与

H2的碰撞不都是有效碰撞，故C错误；

D.升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误；

选A。

10.(本题3分)在一个绝热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s),当

m+n=p时，一定可以作为反应达到平衡状态标志的是

①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③体系的密度不再改变④各组分质量分数不再改变

A.①②③B.①②③④C.②③④D.③④

【答案】B

【详解】

①绝热的固定容积的密闭容器，体系的温度为变量，且m+n=p,则体系的压强为变量，体系的压强不再改

变则达到平衡状态，①正确；

②在一个不传热的固定容积的密闭容器中，体系的温度为变量，当温度不再改变，说明正、逆反应速率相

等，能据此判断该反应达到平衡状态，②正确；

③D为固态，混合气体的质量为变量，容器容积为定值，则密度为变量，当混合气体密度不变时，说明该

反应达到平衡状态，③正确；

④各组分的质量分数不再改变，表明正逆反应速率相等，该反应已经达到平衡状态，④正确；

故答案选B。

11.(本题3分)向一活塞式的密闭容器中充入ImolPCk(g),在一定条件下发生反应：PCl5(g).

PCl3(g)+Cl2(g)AH>0.达到平衡后，保持温度不变，继续向该容器中充入lmolPC15(g),则达到新平衡时

PC15(g)的转化率将

A.变大B.变小C.不变D.无法判断

【答案】C

【详解】

向一活塞式的密闭容器即为一个恒温恒容的密闭容器，则保持温度不变，继续向该容器中充入Imol

PCl5(g),相当于两个容器，甲容器中加入ImolPCk(g),乙容器中加入2moiPC15(g),根据恒温恒容条件下

只要反应物的投料比相等，二者达到等效平衡，故达到新平衡时PC15(g)的转化率与原平衡相等，即不变，

故答案为：Co

12.(本题3分)北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作，合成了Y,Sc(Y,/NC,

Sc/NC)单原子催化剂，用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算

结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法中错误的是

-e-Yi/NC-B-Sci/NC

-G-.

,—Q-/•....................

*N*NH*NHH*NHHH

反应历程

A.相同条件下，两种催化反应的熔变相同

B.实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氮气的平衡转化率

C.使用Sci/NC单原子催化剂的反应历程中，最大活化能的反应过程可表示为*N2+H-*NNH

D.升高温度不一定可以提高氨气单位时间内的产率

【答案】B

【详解】

A.催化剂能降低反应的活化能，改变反应的途径，但不能改变反应的焰变，则相同条件下，两种催化反

应的焰变相同，故A正确；

B.催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变平衡的移动方向，则将催化剂的尺寸处理成

纳米级颗粒，不能改变平衡的移动方向，不能提高氮气的平衡转化率，故B错误；

C.由图可知，使用Sci/NC单原子催化剂的反应历程中，最大活化能的反应过程为*N2与H反应生成

*NNH,反应的方程式为*N2+H—*NNH,故C正确；

D.升高温度，反应速率增大，氨气单位时间内的产率提高，若升高温度，催化剂的活性降低，反应速率

减小，氨气单位时间内的产率会降低，则升高温度不一定可以提高氨气单位时间内的产率，故D正确；

故选Bo

13.(本题3分)利用传感技术可探究压强对反应2NO2(g).、N2CU(g)化学平衡移动的影响。在常温、

lOOkPa条件下，往注射器中充入适量NCh气体，当活塞位置不变时。分别在仙f2s时快速移动注射器活塞

并保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化的曲线如图所示。下列说法中错误的是

A.由B点到D点观察到注射器内气体颜色先变浅后逐渐变深

B.由E点到F点注射器内气体颜色加深是平衡移动所致

C.B、H两点对应的正反应速率：v(B)=v(H)

D.B点处NCh的转化率为6%

【答案】B

【详解】

A.由图可知，B点到C点的过程中注射器内气体总压强迅速减小，说明G时的操作为向外快速移动注射

器活塞并保持活塞位置不变，使注射器内气体体积增大，导致气体浓度减小，颜色变浅，该反应是气体体

积减小的反应，C点到D点的过程中，因气体压强减小，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的浓度增大，

颜色又逐渐变深，但D点颜色依然比B点颜色浅，故A正确；

B.由图可知，E点到F点的过程中注射器内气体总压强迅速增大，说明/2时的操作为向内快速移动注射

器活塞并保持活塞位置不变，使注射器内气体体积减小，导致气体浓度增大，气体颜色加深，与平衡移动

无关，故B错误；

C.由图可知，B、H两点对应压强相同，平衡状态相同，则正反应速率：v(B)=v(H),故C正确；

D.设起始二氧化氮的物质的量为Imol,B点时二氧化氮的转化率为a,由方程式可知，平衡时二氧化氮

和四氧化二氮的物质的量分别为Imol—lmolXa=(l一a)moRImolXaX^-=0.5amol,由Pi：Pi=ni：小可

得：罂解得a=0.06,则B点处二氧化氮的转化率为6%，故D正确；

97l-0.5a

故选B„

14.(本题3分)下列有关可逆反应2A(g)+B(g)u2c(g)4H<0的图像正确的是

C

0压强。压强

【答案】A

【分析】

根据题干信息可知，可逆反应2A(g)+B(g)U2c(g)AHvO为正反应是一个气体体积减小的放热反应，据此分

析解题。

【详解】

A.温度越高，反应速率越快，越早达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，C的质量分数减小，A正确；

B.升高温度，正逆反应速率均增大，化学平衡逆向移动，故逆反应速率大于正反应速率，最终重新达到

相等，再次平衡，B错误；

C.增大压强，正逆反应速率均增大，化学平衡正向移动，故正反应速率大于逆反应速率，最终重新达到

相等，再次平衡，C错误；

D.温度相同时，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，A

的转化率减小，D错误；

故答案为：Ao

15.(本题3分)某温度下，CO(g)+H2O(g)<?>CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=l,该温度下在体积均为1L的

甲、乙两个恒容密闭容器中，投入CO(g)和H2O(g)的起始浓度及5min时的浓度如表所示。

甲乙

起始浓度5min时浓度起始浓度5min时浓度

c(CO)/mol/L0.10.080.2X

c(H2O)/mol/L0.10.080.2y

下列判断不正确的是

A.甲中05min平均反应速率V(CO)=0.004mol・I>mini

B.反应开始时，乙中反应速率快

C.x=y=0.16

D.平衡时，乙中的转化率是50%,C(CO)是甲中的2倍

【答案】C

【分析】

叱c(COJ-c(H)a2,

设平衡时甲中H2O的转化浓度为a,则虫=/7口一口=1，解得a=0.05,平衡时CO(g)、

H2O(g),82(g)、H2(g)均为0.05mol/L,则5分钟时，甲还未平衡；设平衡时乙中H2O的转化浓度为b,则

“c(CO,)・c(H,)b2,

K=c(C0；.c(H,0)=(02_b)2=1'解得6=°」mol/L,平衡时CO(g)、H2O(g),CO2(g),H2(g)均为

0.1mol/Lo

【详解】

A.根据表中数据计算，甲中。〜5min的平均反应速率：v(CO)="皿"犯必=0.004mol/(L-min),A

lLx5rmn

正确;

B.乙容器中反应物的浓度是甲容器反应物浓度的2倍，反应开始时，乙中反应速率比甲快，B正确;

C.乙容器中反应物的起始浓度是甲容器中起始浓度的2倍，按等效平衡的知识，若反应速率相等时、同

一时刻乙中物质的浓度是甲的两倍。而实际上乙反应速率快、故x=y应该小于0.16,C错误;

D.由分析知，乙中水的转化率是m。，义100%=50%,根据等效平衡知识判断达平衡时c(CO)是甲中

0.2mol/L

的2倍，D正确。

故选C。

二、填空题(共25分)

16.(本题n分)氧化剂H?。?在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关

注。某实验小组以H2O2分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示

的方案完成实验。

实验编号温度(℃)反应物催化剂

①2025mL3%应。2溶液无

②2025mL5%应。2溶液无

③2025mL5%应。2溶液0.1gMnO2

④2025mL5%应。2溶液1~2滴Imol/LFeCh溶液

⑤3025mL5%应。2溶液O.lgMnO,

(1)实验①和②的目的是。同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象。资料显示，通

常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是(写出一种即

可)。

(2)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如甲图所示。分析该图能得出的结论是

o

的2

体

积

甲乙

(3)同学乙设计了乙图所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析，以生成20mL气体为准，其他

影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是o

(4)向某体积固定的密闭容器中加入0.6molA、0.2molC和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反

应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回

答:

①写出反应的化学方程式：

②若t,=10,则t0-t|内反应速率v(c)=,A的转化率为；

③B的起始的物质的量是；平衡时体系内的压强为初始状态的倍。

【答案】探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温度)升高温

度，反应速率加快MnO?对过氧化氢分解的催化效果更好产生20mL气体所需的时间

3AB+2C0.006mol/(L-s)60%0.08mol1

【详解】

(1)实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；同学甲在进行实验时并没

有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了便于比较，需要加快反应速

率，可以向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中，升高相同温度)，故

答案为：探究浓度对反应速率的影响；向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热

水浴中，升高相同温度)；

(2)由图可知，③、⑤中⑤的反应速率大，说明升高温度，反应速率加快；③、④中④的反应速率小，说明

MnCh对过氧化氢分解的催化效果更好，故答案为：升高温度，反应速率加快；MnCh对过氧化氢分解的催

化效果更好；

⑶反应是通过反应速率分析的，根据v=J,所以实验中需要测量的数据是时间(或收集一定体积的气体所

需要的时间)，故答案为：产生20mL气体所需的时间；

(4)①由图可知，A、B的物质的量减小，C的物质的量增加，且h时物质的量不变，说明该反应为可逆反

应，A、C的物质的量的变化量之比为(0.150.06)：(0.110.05)=3：2,反应过程中混合气体的平均相对分子

质量不变，则反应为3AUB+2C,故答案为：3AUB+2C；

②若ti=10时，则%叫内以C物质浓度变化表示的反应速率丫=，=里等生=0.006mol/(L»s)；ti时，A

At10s

的转化率为=*100%=60%,故答案为：0.006mol/(L-s)；60%；

③由A和C的变化量之比为(0.150.06)：(0.110.05)=3：2,可以推出B的变化量为0.03mol/L,容器的体积

为4L,所以B起始的物质的量是(0.050.03)x4mol=0.08mol；根据阿伏加德罗定律可知，在同温同体积条件

下，气体的压强之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比。由于反应前后气体的分子数保持不变，

所以平衡时体系内的压强保持不变，为初始状态的1倍，故答案为：0.08mol；k

17.(本题14分)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO?的催化氧化：

S°2(g)+；°2⑷一醉”一>S03(g)AH=_98kJ-mo「。回答下列问题：

(1)当SO2©、O?(g)和N?(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa

和5.0MPa压强下，SO,平衡转化率a随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa,550℃时的a=,判

断的依据是=影响。的因素有

⑵将组成(物质的量分数)为2"%SC>2(g)、〃?%。2修)和4%N?(g)的气体通入反应器，在温度八压强〃条

件下进行反应。平衡时，若SO?转化率为a,贝猿O3压强为，平衡常数Kp=(以分压表示，分

压=总压X物质的量分数)。

(3)研究表明，SO,催化氧化的反应速率方程为：v=k式中:%为反应速率常数，随温度/

升高而增大；a为SO。平衡转化率，D为某时刻SO。转化率，”为常数。在a'=0.90时，将一系列温度下的

k、。值代入上述速率方程，得到V，曲线，如图所示。

<

黑

囹

以

曲线上v最大值所对应温度称为该D'下反应的最适宜温度却。时，逐渐提高；1>*后，v逐渐下

降。原因是0

【答案】0.975该反应气体分子数减少，增大压强，。提高5.0MPa>2.5MPa=p2,所以

、--------p

Pi=5.0MPa温度、压强和反应物的起始浓度(组成)100-加(/

100-ma口

温度，%增大使V逐渐提高，但a降低使v逐渐下降。时，%增大对V的提高大于a引起的降低；t>tm

后，上增大对V的提高小于。引起的降低。

【详解】

(1)由题给反应式知，该反应为气体分子数减少的反应，其他条件一定时，增大压强，S。?平衡转化率增大，

故月=5.0MPa,结合题图⑸知5.0MPa、550℃时对应的S。?平衡转化率为0.975。影响平衡转化率的因素

有：温度、压强、反应物的起始浓度等。

⑵设通入的SO?、0?和N,共：100mol,利用三段式法进行计算：

S02(g)+102(S)

铀催化剂

S03(g)

起始量/mol2m

转化量/mol2ma2ma

平衡量/mol2m-2mam-ma2ma

平衡时气体的总物质的量为(3m+q-ma)mol,则p(SO2)=px(2m-2ma)/(3m+q-ma),

P(SC>3)

p(O2)=px(m-ma)/(3m+q-ma),p(SO3)=px2ma/(3m+q-ma),因3m+q=100,4

p(S02)xp2(02)

代入计算得J=K

100-ma^

(3)升高温度，反应速率常数%增大，反应速率，提高V但a降低使反应速率逐渐下降。仁。时，上增大对v

的提高大于a引起的降低口。后，左增大对的提高小于a引起的降低。

三、原理综合题(共30分)

18.(本题12分)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为2L的恒温密闭容器中，按物质的量之比

1：3.5充入CO2和H2,一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,测得CO2和

CH3OH的浓度随时间变化如图所示。

C=0c-oC-HH-H0-H

键能/kJ/mol799358411432459

（1）AH=-

（2）能说明上述反应达到平衡状态的是（填字母）。

A.反应中C02和CH30H的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点）

B.混合气体的压强不随时间的变化而变化

C.单位时间内生成nmolH2,同时生成nmolCH30H

D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

E.混合气体的密度不随时间的变化而变化

（3）平衡时七的转化率为（保留一位小数）。

n（CH,OH）

（4）保持温度和容积不变，除充入H2外，还能使平衡后J增大的措施是___________（任写两

n（CO2）

条）。

（5）若其他条件不变，平衡后再同时充入四种物质各0.5mol,则平衡如何移动？请简要说明理由：

【答案】

(1)-74kJ/mol

(2)BD

(3)64.3%

(4)将H2(D(g)从体系中分离或再按照1：3.5充入CO?和H?等

_3V_3

C1x116y44144

(5)再充入0.5mol后，Q°](3丫=27犬=1(5丫=125则平衡右移

【分析】

(1)

根据反应的焰变班=反应物的总键能和生成物的总键能和

=(2x799kJ/mol+3x432kJ/mol)(3x411kJ/mol+358kJ/mol+459kJ/mol+2x459kJ/mol)=74kJ/molo

(2)

A.反应中CO2和CH30H的物质的量浓度之比为1：1(即图中交叉点)，说明此时浓度相等，但是还在变

化，故不是平衡状态，错误；

B.气体的物质的量变化即压强变化，故压强不变则达到了平衡状态，正确；

C.速率之比不等于系数之比，故不是平衡状态，错误；

D.该反应前后气体分子数不相等，即混合气体的物质的星在变化，密闭容器中气体的质量不变，则混合

气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化时，说明平衡，正确；

E.密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中气体质量和容器容积始终保持不变，所以混

合气体的密度不随时间的变化而变化，不能说明反应达到平衡状态，错误；

故选BD。

(3)

反应中二氧化碳消耗了0.75mol/L,根据反应的物质的量之比等于系数之比，故反应的氢气的物质的量为

225

2.25mol/L,则氢气的转化率为-yyx100%«64.3%。

(4)

”曾大。

将H2O(g)从体系中分离或再按照1：3.5充入CO2和H2等，可以使平衡后

(5)

33

C1X116y4XZ144

平衡后再同时充入四种物质各0.5mol,Qc=](3丫=药＜](5丫=诟则平衡右移。

rdrb

19.(本题18分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用

前景。

(1)利用反应CO(g)+2H2(g),='CH30H(g)合成清洁能源CH3OH,一定条件下向2L的密闭容器中

充入ImolCO和2m发生反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:

①该可逆反应的AH0（填“”y”或“；A、B、C三点平衡常数KA、KB、Kc的大小关系是

*12

②压强piP2（填或"="）；若p2=100kPa,则B点的KP=___________kPa（KP为以分压表

示的平衡常数；分压=总压x物质的量分数）

③在Ti和pi条件下，由D点到A点过程中，正、逆反应速率之间的关系：。汇X）逆（填或

“=”）。

（2）在1TC时，体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3moi的H2和CO,发生反应：CO（g）+

n（Hj

2H2(g)CH30H（g）反应达到平衡时CH3OH的体积分数（V%）与苗6的关系如图所示。

1152如2)

n(CO>

①当起始局=2,经过2min达到平衡，C。的转化率为4。％,则。〜2min内平均反应速率

V（H2）=。若此时再向容器中加入CO（g）和CH30H（g）各04mo1,达新平衡时H2的转化率将

.（填“增大”、“减小”或“不变”）;

②当起始盗=3时,达到平衡状态后,CHQH的体积分数可能是图象中的

点（选填“D”、

“E”或"F”)

【答案】

(1)<KA=KB>KC<4.9X103<

(2)O^mol-L1-min1减小F

【分析】

(1)

①由图像可知，压强相同时，温度越高，co的平衡转化率越低，说明升高温度平衡逆向移动，故该可逆

反应的AH<0,A、B对应的温度相同，故KA=KB,C点对应的温度更高，平衡常数更小，故A、B、C三

、、

点平衡常数KAKBKC的大小关系是KA=KB>KC,故答案为：<;KA=KB>KC;

②由反应CO(g)+2H2(g)CH30H(g)可知，该反应正反应是一个气体体积减小的方向，增大压强平衡

正向移动，CO的转化率增大，由图像可知，温度相同时,