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单元检测7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。每小题只有一个选项符合题意。1．化学反应条件的控制具有重要的现实意义。下列选项，反应条件的控制不恰当的是()A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火C．为加快KClO3

的分解速率而加入MnO2D．降温加快H2O2的分解速率2．已知反应：2X(g)⇌Y(g)＋Z(g)，为研究影响该反应速率的因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z的起始浓度为0，反应物X的浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是()A．若实验②、④只改变一个

条件，则由实验②、④得出结论：升高温度，化学反应速率增大B．若实验①、②只改变一个条件，则由实验①、②得出结论：增大反应物浓度，化学反应速率增大C．若实验②、③只改变一个条件，则实验③使用了催化剂D．0～10min内，实验③的平均速率v(Y)＝0.04mol·L－1·min－13．已知：C2H4(

g)＋H2O(g)⇌C2H5OH(g)ΔH<0的反应速率表达式为v正＝k正·c(C2H4)·c(H2O)，v逆＝k逆·c(C2H5OH)，其中，k正、k逆为速率常数，只与温度有关。则在温度从250℃升高到340℃的过程中，下列推断合理

的是()A.k正增大，k逆减小B．k正减小，k逆增大C．k正增大的倍数大于k逆D．k正增大的倍数小于k逆4．一定温度下，在2L密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确

的是()A．a点时，v(A)＝v(B)B．反应开始到5min时，B的物质的量增加了0.2molC．反应的化学方程式为3A⇌2B＋CD．反应开始到5min时，v(C)＝0.04mol·L－1·min－15．合成甲醇的反应如下：C

O(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH＝－90.8kJ·mol－1。在容积为1L的恒容容器中，实验测得X℃、Y℃和Z℃时，H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系如下，下列有关说法正确的是(

)A．反应温度：X>Y>ZB．X℃时，H2和CO的起始组成比越大，氢气的转化率越大C．Y℃时，增大压强，化学平衡常数增大D．Z℃时，化学平衡常数为46．一定温度下，在3个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：PCl5

(g)⇌PCl3(g)＋Cl2(g)。下列说法错误的是()容器编号物质的起始浓度/(mol·L－1)物质的平衡浓度/(mol·L－1)c(PCl5)c(PCl3)c(Cl2)c(Cl2)Ⅰ0.4000.2Ⅱ1.050.051.95Ⅲ0.800A.反应达到平衡时，容器Ⅰ中c（Cl2）c（PCl3）比

容器Ⅱ中的大B．反应达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为6∶31C．反应达到平衡时，容器Ⅲ中Cl2的体积分数小于13D．反应达到平衡时，容器Ⅲ中0.4mol·L－1<c(PCl5)<0.8mol·L－17．二氧化碳的化工利用是

降低大气中二氧化碳浓度的有效途径，二氧化碳加氢制甲烷是该领域的最佳选择。反应体系中，主要发生反应的热化学方程式如下：反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－164.7kJ·mo

l－1反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2kJ·mol－1反应Ⅲ：2CO(g)＋2H2(g)⇌CO2(g)＋CH4(g)ΔH＝－247.1kJ·mol－1向恒压密闭容器中通入1molCO2和4molH2，不同

温度下，使反应均进行tmin，测得CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法中不正确的是()A.反应Ⅰ的平衡常数可表示为K＝c（CH4）·c2（H2O）c（CO2）·c4（H2）B．图中曲线B表示CH4的物质的量随温度的变化C．

为提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂D．CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)在任何温度下均能自发8．H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列

说法正确的是()A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，M

n2＋对H2O2分解速率的影响大9．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是()A．在炭粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈B．锌与稀硫酸的反应中加入少量CuSO4溶液可使反应放出H2的速率加快C．固态FeCl3和固体NaO

H混合后，加入水能迅速产生沉淀D．双氧水中加入少量MnO2，即可迅速放出气体10．实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是()实验编号温度/℃酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液①254mL0.

01mol·L－12mL0.01mol·L－1②254mL0.01mol·L－12mL0.02mol·L－1③504mL0.01mol·L－12mL0.01mol·L－1A.实验中要记录溶液褪色所需时间B．实验①②探究的是浓度对化学反应

速率的影响C．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响D．起始向①中加入MnSO4固体，不影响反应速率11．甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所

示。下列说法错误的是()A．途径一未使用催化剂，途径二比途径一甲酸平衡转化率高B．ΔH1＝ΔH2<0，Ea1>Ea2C.途径二H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率D．途径二反应的快慢由生成＋COHOHH的速率决

定12．工业上除去NO的一种反应机理如图所示。下列说法中不正确的是()A．该反应的氧化剂为NO、O2B．反应1决定整个反应的速率快慢C．反应过程中V元素的化合价发生了变化D．反应中除去1molNO，消耗1molNH313．一定条件下，反应

6H2(g)＋2CO2(g)⇌C2H5OH(g)＋3H2O(g)的数据如图所示。下列说法正确的是()A．该反应为吸热反应B．达平衡时，v正(H2)＝v逆(CO2)C．b点对应的平衡常数K值大于c点D．a点对应的H

2的平衡转化率为90%14．金属M的盐Na2M2O7，溶液中存在平衡：M2O2－7＋H2O⇌2MO2－4＋2H＋ΔH＞0。分别在T1℃、T2℃恒温条件下，向100mL0.100mol·L－1的Na2M2O7溶液中加入等量Na2M2O7固体，持续搅拌下用pH传感器连续测量溶液的pH

，得到实验图像，下列说法错误的是()A．T1<T2B．T2时平衡常数的数量级是10－14C．溶液中存在2c(M2O2－7)＋2c(MO2－4)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)D．T1温度下，加入Na2M2O7，固体再次达到平衡后，c（M2O2－7

）c2（MO2－4）减小15．已知反应S2O2－8(aq)＋2I－(aq)⇌2SO2－4(aq)＋I2(aq)如图，若往该溶液中加入含Fe3＋的某溶液，反应机理如下。下列有关该反应的说法不正确的是()①2Fe3＋

(aq)＋2I－(aq)⇌I2(aq)＋2Fe2＋(aq)②2Fe2＋(aq)＋S2O2－8(aq)⇌2Fe3＋(aq)＋2SO2－4(aq)A．增大S2O2－8浓度或I－浓度，反应①、反应②的反应速率均加快B．Fe3＋是该反应的催化剂C．因为正反应的活化能比逆反应的活化能小，所以该反应是放热反应

D．往该溶液中滴加淀粉溶液，溶液变蓝，适当升温，蓝色加深二、非选择题：本题共5小题，共55分。16．(10分)[2021·山东菏泽一中第二次月考]将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2

COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/℃15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/(×10－3mol

·L－1)2.43.44.86.89.4(1)该反应的焓变ΔH________0，熵变ΔS________0(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是______(填序号)。A．2v正(NH

3)＝v逆(CO2)B．密闭容器中总压强不变C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变(3)根据表中数据计算，在25.0℃时，反应2NH3(g)＋CO2(g)⇌NH2COONH4(s)的平衡常数K＝________。(4

)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量________(填“增大”“减小”或“不变”)。17．(10分)(1)将CoFe2O4负载在Al2O3上，产氧温度在1200℃，产氢温度在1000℃

时，可顺利实现水的分解，氢气产量高且没有明显的烧结现象。循环机理如下，过程如图1所示，不考虑温度变化对反应ΔH的影响。第Ⅰ步：CoFe2O4(s)＋3Al2O3(s)⇌CoAl2O4(s)＋2FeAl2O4(s)＋12O2(g)ΔH＝ak

J·mol－1第Ⅱ步：CoAl2O4(s)＋2FeAl2O4(s)＋H2O(g)⇌CoFe2O4(s)＋3Al2O3(s)＋H2(g)ΔH＝bkJ·mol－1第Ⅱ步反应的v正＝k正·c(H2O)，v逆＝k逆·c(H2)，k正、k

逆分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。1000℃时，在体积为1L的B反应器中加入2molH2O发生上述反应，测得H2O(g)和H2物质的量浓度随时间的变化如图2所示，则60min内，v(CoFe2O

4)＝________g·min－1(保留2位小数)。a点时，v正∶v逆＝________(填最简整数比)。(2)在T2K、1.0×104kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g)⇌C

H3CHO(g)。反应速率v正－v逆＝k正p(CO)·p(CH4)－k逆·p(CH3CHO)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(气体分压p＝气体总压p总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp＝4.5×10－5，则CO转化率为20%时，v正v逆＝________

。18．(11分)探索氮氧化合物反应的特征及机理，对处理该类化合物的污染问题具有重要意义。回答下列问题：(1)工业上利用Na2CO3溶液吸收NO、NO2混合气制备NaNO2，该反应可实现NO和NO2的完全转

化，反应的化学方程式为________________________________________________。(2)NO2可发生二聚反应生成N2O4，化学方程式为2NO2(g)k正k逆N2O4(g)，上述反应达到平衡

后，升高温度可使体系颜色加深，则该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)。已知该反应的正反应速率方程为v正＝k正·c2(NO2)，逆反应速率方程为v逆＝k逆·c(N2O4)，其中k正、k逆分别为正、

逆反应的速率常数。则如图lgk表示速率常数的对数；1T表示温度的倒数，所示①、②、③、④四条斜线中，能表示lgk正随1T变化关系的是斜线________，能表示lgk逆随1T变化关系的是斜线________。(3)图

中A、B、C、D点的纵坐标分别为a＋1.5、a＋0.5、a－0.5、a－1.5，则温度T1时化学平衡常数K＝________mol－1·L。已知温度T1时，某时刻恒容密闭容器中NO2、N2O4浓度均为0.2mol·L－1，此时v正_______

_v逆(填“>”或“<”)；上述反应达到平衡后，继续通入一定量的NO2，则NO2的平衡转化率将________，NO2的平衡浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。19．(12分)(1)反应

H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)的反应机理如下：第一步：I2k1k－12I(快速平衡)第二步：I＋H2k2k－2H2I(快速平衡)第三步：H2I＋Ik32HI(慢反应)①第一步反应________

(填“放出”或“吸收”)能量。②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dD===gG＋hH的速率方程，v＝k·ca(A)·cd(D)，k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2(g)

与I2(g)反应生成HI(g)的速率方程为v＝________(用含k1、k－1、k2…的代数式表示)。(2)将氨氧化法制硝酸过程中氨经催化氧化后的气体(高于800℃)急剧冷却到100℃以下，一方面除去大量的H2O，使NO(g)和O2(g)发生反

应，另一方面温度低有利于生成NO2(g)。2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步：Ⅰ.2NO(g)⇌N2O2(g)(反应快，瞬间达到平衡)ΔH1<0v1正＝k1正·c2(NO)v1逆＝k1逆·c(N2O2)Ⅱ.N2O2(

g)＋O2(g)⇌2NO2(g)(反应慢)ΔH2<0v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)v2逆＝k2逆·c2(NO2)其中k1、k2是速率常数，随温度上升而增大。则：一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表

示的平衡常数表达式K＝________，根据速率方程分析，升高温度该总反应速率减小的原因是________________________________________________________________。20．(12分)二甲醚

(CH3OCH3)是一种清洁能源，可由合成气(CO、H2)来制备，反应原理如下：反应Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH1反应Ⅱ：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2回答下列问题：(1)上述反应符合“原子经济性”原则的是________(填“反应Ⅰ

”或“反应Ⅱ”)。(2)图中使曲线a对应反应按曲线b进行的措施是____________，由合成气(CO、H2)制备CH3OH(g)的热化学方程式为________________________，该反应自发进行的条

件为________(填“低温”或“高温”)。(3)模拟该制备原理，起始时在某容器中充入2molCO和4molH2合成CH3OCH3(g)，平衡时混合物中氢气的体积分数与温度、压强的关系如图所示：①下列有关说法能够证明恒温恒压时，

反应2CO(g)＋4H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH<0一定达到平衡状态的是________(填序号)。a．CO和H2的转化率相等b．反应体系中混合气体密度保持不变c．c（H2）c（CH3OCH3）的值保持不变

d．反应体系压强保持不变②图中T1________T2(填“>”“<”或“＝”)；理由是____________________________。③在A、B两点对应的条件下，该反应从开始到平衡时生成二甲醚的平均

速率：v(A)________v(B)。④B点对应的Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。