山东省济南市长清区2020届高三上学期化学练习《化学反应速率和化学平衡》含答案

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山东省济南市长清区 2020届高三上学期化学练习《化学反应速
率与化学平衡》
本试卷分第I 卷和第n 卷两部分，共100分
、单选题（共15小题,每小题4.0分，共60分）
1.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为
CO （g ） + H 2O （g ）
上色!JL CO 2（g ） + H 2（g ） 少V 0，反应达到平衡后，为提高 CO 的转化率，下列措施中正确的是 （ ） A. 增加压强 B.
降低温度
C. 增大CO 的浓度
D. 更换催化剂 3•容器中充入1 mol SO 2和0.5 mol O 2,向相同容积的乙容器中充入
1 mol SO 3。

若甲容器保持容积
2•工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于反应
N 2（g ） + 3H 2（g ）— 2NH 3（g ）的图像中，错
误的是
( )
不变，乙容器保持压强不变，分别达到平衡，下列说法不正确的是（）
A .平衡时，容器内的压强：甲＞乙
B •反应达到平衡时所需时间：甲V乙
C.平衡时，氧气的浓度：甲V乙
D •平衡时，容器内SO3的体积百分数：甲〉乙
4•在容积为1 L的密闭容器里，装有 4 mol NO 2,在一定温度时进行下面的反应：2NO2(g)——N2O4(g),该温度下反应的平衡常数K= 0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为()
A • 0 mol
B •1 mol
C. 2 mol
D. 3 mol
5•在其他条件不变时，下列说法中正确的是()
A .升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
B .增大压强，可使活化分子百分数增多，化学反应速率一定增大
C.加入反应物可使活化分子百分数大大增加，化学反应速率大大加快
D .活化分子间所发生的碰撞均为有效碰撞
6•常压下羰基化法精炼镍的原理：Ni(s) + 4CO(g) -------- Ni(CO) 4(g)。

230 C时，该反应的平衡常数K =2X10-5。

已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 C,固体杂质不参与反应。

第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO) 4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 C制得高纯镍。

下列判断正确的是()
A .增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B. 第一阶段，在30 C和50 C两者之间选择反应温度，选50 C
C. 第二阶段，Ni(CO) 4分解率较低
D. 该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO) 4] = 4v生成(CO)
7•下列关于化学反应速率的说法正确的是()
A .化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
—1 _1 —1
B. 化学反应速率为“ 0.8 mol _ •_ ”所表示的意思是时间为 1 s时，某物质的浓度为0.8 mol L_•
C. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D. 对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
8•常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现
分别进行下列两上实验：(N 204 (g) —2NO 2(g) A H> 0)
(a)将两容器置于沸水中加热(b)在活塞上都加2 kg的砝码
在以上两情况下，甲和乙容器的体积大小的比较，正确的是
A . (a)甲〉乙，(b)甲〉乙
B. (a)甲〉乙，(b)甲=乙
C. (a)甲v乙，(b)甲〉乙
D. (a)甲〉乙，(b)甲v乙
9•下列说法不正确的是()
A .增大压强，活化分子百分数不变，化学反应速率增大
B .升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
C.加入反应物，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
D •使用催化剂，活化分子百分数增大，化学反应速率增大
10. 在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800 C 时，有下列平衡：CO + H2O；—:-CO2+出,
且K= 1。

若用2 mol CO和10 mol H 2O相互混合并加热到800 C，则CO的转化率为（）
A .
16.7 %
B
.
50%
C .
66.7 %
D .
83.3
%
—1
11. 工业上用CO与H2合成甲醇，CO（g）+ 2H2（S）― CH3OH© A H=—90.8 kJ mo「。

300 C 时,在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的
有关数据如下
'F乙丙
人fit 1 iwl CO,
Z mol Hi
1 KlOl
CHjOH
2rnol
CH^)H
f ft 时ChbOH 的
I-l)
4勲
反应的能
a Id f kJ
Pi Pt Pa 反应枷莒
化峯
_________
US
- 」
F列说法正确的是（）
A • 2c1>c3
B • a+ b<90.8
C. 2P2<P3
D . a 1 + a 3<1 12.
在2A + B===3C + 4D 的反应中，下列
表示该反应速率最大的是
（ ）
-1 -1
A v(C)= =0.5 mol L - - min
B •
v(A)= =0.8 mol -
1 L - - min
c . v(B)=
=0.3 mol
-1 -
L - - min
-1 -1
D v(D)=1 mol -min
13•关于有效碰撞理论，下列说法正确的是
（ ）
A •活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
B •增大反应物浓度能够增大活化分子百分数，化学反应速率一定增大
C .升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
D •增大压强，活化分子数一定增加，化学反应速率一定增大 14. 在比较化学反应速率时，不可以利用的相关性质为 （ ）
A •气体的体积和体系压强
B •颜色的深浅
C .固体物质的量的多少
D •反应的剧烈度
15. 一定条件下，可逆反应 2X （g ） + 3Y （g ）—」4Z （g ），若X 、Y 、Z 起始浓度分别为 C 1、c ?、cy 均不 为0），平衡时X 、Y 、Z 的浓度分别为 0.2 mol L -1、0.3 mol L -
1、0.16 mol L,则下列判断不合理 的是（）
A • C 1
：
c 2
= 2
：
3
B • X 、Y 的转化率不相等
C .平衡时，Y 和Z 的生成速率之比为 3 : 4
D • c 1 的取值范围为 0v c 1< 0.28 mol L -
1
第n卷
二、非选择题(共4小题海小题10.0分，共40分)
16. 将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2A(g) + B(g)——
2C(g)。

若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol L-,则
(1) 用物质A表示的反应的平均速率为__________________________________________________ 。

(2) 用物质B表示的反应的平均速率为___________________________________________________ 。

(3) 2 s时物质B的转化率为 ___________________________________________________________ 。

(4) 2 s时物质A的浓度为 _____________________________________________________________ 。

17. 铁及其化合物与生产、生活关系密切。

⑶已知tC时，反应FeO(s)+ CO(g) —Fe(s) + C02(g)的平衡常数K= 0.25。

①tC时，反应达到平衡时n(CO) ：n(CO2)= ________________________________________ 。

②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmol CO , t C时反应达到平衡。

此时FeO(s)转化率为50%，贝y x= ____________________ 。

18. 在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：
H2(g) + Br2(g)~~r2HBr(g)
已知加入1 mol H2和2 mol Br2时，达到平衡后生成amol HBr(见下表已知项)，在相同条件下，且
保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号①〜③的状态，填写下表中的空白。

苯乙烷
(C 8H 10)可生产塑料单体苯乙烯(C 8H 8)，其反应原理是 C 8H io (g)；「・ C 8H 8(g) + H 2©
A H =
1
+ 120 kJ 口0厂。

在温度T C 下，将0.40 mol 苯乙烷，充入 2 L 真空密闭容器中发生反应，测定不 同时间该容器内气体物质的量，得到数据如下表：
⑴当反应进行到20 min 时，该段时间内 H 2的平均反应速率是 ------------- 。

(2) __________________________________________________________________________ 该温度下，该反应的化学平衡常数是 ________________________________________________________________ 。

⑶若保持其他条件不变，用 0.50 mol H 2(g)和0.50 mol C s H 8(g)合成C 8H 10(g)，当有30 kJ 热量放出
时，该反应中H 2的转化率是 ______________________ 。

此时，该合成反应是否达到了平衡状态？
_________ (填是"或否”，)且该反应 _________ (填序号①"向生成C 8H 10方向移动”、②向生成H 2方 向移动”或③平衡不移动”。

⑷对于反应 C 8H 10(g^=±C 8H 8(g) + H 2(g)，下列说法正确的是 _____________ (填字母)。

A •恒温恒容条件下 C 8H 10(g)和C 8H 8(g)生成速率相等能说明该反应达到平衡状态 B. 压强增大该反应的平衡常数也增大 C.
在恒温恒压条件下，有
2 mol C 8H 10(g)在容
器中完全反应，该反应的反应热为
A H 1，另有4 mol
C 8H 10©在容器中完全反应，该反应的反应热为
A H 2，则A
H 2 =
2
A
H 1
D. T C 时，当 c(C 8H 10) : c(C 8H 8) : c(H 2)= 1 : 1 : 1 反应达到平衡。

1.
【答案】B
【解析】提高 CO 的转化率可以让平衡正向进行即可。

A 项，增加压强，该平衡不会发生移动，错
误；B 项，降低温度，化学平衡向着放热方向即正向进行，正确； C 项，增大CO 的浓度，化学平
衡向着正方向进行，但是一氧化碳的转化率降低，错误； D 项，催化剂不会引起化学平衡的移动，
错误。

2.
【答案】C
【解析】由合成氨的反应可以判断，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动， v 逆〉v 正，NH 3的体积
百分含量减小，A 、B 正确、C 错误；增大压强，平衡正向移动， NH 3的体积百分含量增大，D 正 确。

3. 【答案】C 起始时，甲、乙两容器体积相同，在同温下，若保持乙容器体积不变，则两容器达到同一平衡状 态，即等效平衡。

而实际上乙是恒压容器，加入
1 mol SO 3反应向逆向进行，混合气这一过程乙对
甲相当于减压，平衡逆移。

因此，达到平衡时，容器内压强：甲〉乙，
A 正确；达到平衡的时候，
虽然乙中平衡逆移， 02的物质的量增多，但容器体积的增大为主要因素，即只能
减弱”这种改变,
所以平衡时氧气的浓度：甲 ＞乙，C 错误；容器内 SO 3的体积百分数：甲〉乙（因SO 2的转化率减 小），D 正确。

4. 【答案】C
【解析】设平衡时 NO 2的转化浓度为2x ,则
2NO ; —N :O 4
平
L"1）
4 -2A 1
x
A 洋*
p
1
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ln»l
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%
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SO 1
【解
析】
I so. 4% t iff ? I SO L
F7 > g
答案
沾5甘化卓°誓＞
K yg 厂（4-2.旷0.25
整理得：x2—5x+ 4= 0
解得x= 1, x= 4（舍去），
所以平衡时NO?的物质的量为2 mol。

5. 【答案】A
6. 【答案】B
【解析】A项，增加c(CO)，平衡向正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；B项，第一阶段，50 C时，Ni(CO) 4为气态，易于分离，有利于
Ni(CO) 4的生成，正确；C项，第二阶段，230 C制得高纯镍的反应方程式为Ni(CO) 4(g)；=* Ni(s)
: 4
+ 4CO(g)，平衡常数 $ = == 5X104，所以Ni(CO) 4分解率较高，错误；D项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时，4v生成[Ni(CO) 4] = v生
成(CO)，错误。

7. 【答案】C
【解析】化学反应速率是指单位时间内反应物的物质的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增
加，是正值，是反应物的平均速率，且不能用纯液体或纯固体表示反应速率，A、B错误；对于无
明显现象的化学反应而言，速率大小与现象没有关系，D错误。

8. 【答案】D
【解析】(a)在沸水中，气体体积都受热膨胀，甲中存在平衡N2O4(g)—" 2NO2(g) A H> 0, 升高
温度，平衡正向移动，使体积进一步增大，所以体积：甲〉乙；
(b)都加2 kg的砝码，压强增大，气体都缩小，甲中存在平衡N2O4©—2NO2(g) A H> 0,增大
压强，平衡逆向移动，体积减小得更多，所以体积：甲v乙。

9. 【答案】C
10. 【答案】D
11. 【答案】D
【解析】将丙中的CH3OH完全转化为CO、H2可生成2 mol CO、4 mol H2,相当于起始物质的量是甲的2倍，假如平衡不移动2d = C3,现丙起始的物质的量多，相对于甲是增大了压强，平衡向正向移动，CH3OH的浓度增大，则2c i< C3, A错；甲、乙中的反应是物料投入方式不同的等效平衡，甲和乙的反应分别由正方向和逆方向进行，则 a + b= 90.8 , B错；丙投入CH3OH的量是乙的
2倍，达到平衡时如果平衡不移动，则2P2= P3,现丙起始的物质的量多，相对于乙是增大了压强，
平衡向正向移动，气体的总物质的量减少了，贝U 2P2> P3, C错；将丙中的CH3OH完全转化为CO、
H2可生成2 mol CO、4 mol H2，相当于起始物质的量是甲的2倍，甲、丙物料的投入等比，甲中
反应向正向进行，丙中反应向逆向进行，如果平衡不移动，a i + a = 1，现丙中的反应相对于甲是
增大了压强，平衡向正向移动，转化率减小了，故a+ a< 1, D对。

12. 【答案】B
【解析】首先单位要统一，依据物质的反应速率之比等于其计量数之比，先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，从而确定选项，对于反应2A + B===3C + 4D，都转化为
D表示的速率进行比较。

A项，v(C) = 0.5 mol L 1 - min二反应速率之比等于其计量数之比，故
v(D)=二v(C)〜0.67nol L 1• min"；B 项，v(A) = 0.8 mol ・L 1• min 1，反应速率之比等于其计量数之比，故v(D) = 2v(A) = 1.6 mol L" • min "； C 项，v(B) = 0.3 mol L " • min",反应速率之比等于
_1 -1 _1 - 1
其计量数之比，故v(D) = 4v(B) = 1.2 mol L - min ； D 项，v(D) = 1 mol L -min 。

13. 【答案】C
14. 【答案】C
【解析】固体物质的量的多少对化学反应速率不产生影响，所以不能用来比较化学反应速率。

15. 【答案】B
【解析】A项，平衡时，X、Y的浓度比与化学方程式的化学计量数之比相同，消耗的浓度也符合化学计量数之比，所以X、Y的起始浓度也符合 2 : 3,正确；B项，由A得X、Y的转化率相等，错误；C项，平衡时，Y
和Z的生成速率之比为3：4，符合化学方程式中化学计量数的比例关系，正确；D项，平衡时，Z的浓度是0.16 mol L _1，贝卩X最多消耗0.08 mol <_1, X的起始浓度最大
是0.08 + 0.2= 0.28 mol L 厂1，若反应从逆反应开始进行，贝U
0v 正确。

—1 -1
16. 【答案】(1)0.3 mol L •
-1 -1
(2) 0.15 mol L - s (3) 30% -1
(4) 1.4 mol L -
【解析】根据题意可知初始时 c(A) = 2 mol L -
1,
-1
c(B) = 1 mol L-
经2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol L -
1则有：
2A(g) + B(g)；—-2C(g)
-1
c 初(mol L ) 2 1 0 △c(mol L 1) 0.6 0.3 0.6
-1 c 末(mol L ) 1.4 0.7 0.6
v(A)=
----- - ---- :—=0.3 mol L -
」
―1 ― 1
2 mol L - — 0.6 mol L = 1.4 mol 17.
【答案】（3）①4 ： 1
②0.05
丄宀, cCCO ：) ―~
【解析】 ①根据题意有 K= — = 0.25=—
,
c(€O)
旳
(CO)
V
贝U n(CO) : n(CO 2)= 4 : 1。

―1 ― 1
v(B) = 0.15 mol L • s 2 s 时物质B 的转化率为 0 .5 mol L
1 moVL
X100% = 30%,2 s 时物质A 的浓度为
L -
1
②根据题意有n(CO) : n(CO2)= (x- 0.01) : 0.01 = 4 : 1，解得x= 0.05。

18. 【答案】①2a ②0 0.5 ③2(g - 2m) a(g - m)
（3）根据化学方程式可知，当有
30 kJ 热量放出时，消耗氢气的物质的量是
120 kJ mol
=0.25
mol ，所以氢气的转化率是
0.50 mol
X100% = 50%。

此时容器中三种物质的物质的量均是
0.25 mol ,
浓度均是0.125 mol ，则此时浓度商=
0425X0.125
=8<10，所以反应没有达到平衡状态。

【解析】在定温、定容下，
H 2
（g ） + Br 2（g ）——2HBr （g ）建立起化学平衡状态，从化学方程式可以看
出，这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应。

根据
等价转换”法，通过反应的化学计
量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。

① 因为标准项中 n （H 2起始）：n （B 「2起始）：n （HBr 平衡）=1 : 2 : a ，将门（出起始）=2 mol , n （B\起 始）=4 mol ，代入上式得 n （HBr 平衡）=2a 。

② 参照标准项可知， n （HBr 平衡）=0.5amol ，需要n （出起始）=0.5 mol , n （B 「2起始）=1 mol , n （HBr 起始）=0 mol 。

而现在的起始状态，已有 1 mol HBr ，通过等价转换以后，就相当于起始时有
0.5
mol H 2和0.5 mol Br 2的混合物，为使 n （出起始厂n （B\起始）=1 : 2,则需要再加入 0.5 mol Br 2就 可以达到了。

故起始时 H 2和B 「2的物质的量应为 0 mol 和0.5 mol 。

③ 设起始时HBr 的物质的量为 xmol ，转换成 出和Br ?后，贝U 出和B-的总量分别为（m + ） mol
Y
x
v
和（g + £） mol ，根据（m + -） : （g +仃）=1 : 2,解得x = 2（g - 2m ）。

设平衡时 HBr 的物质的量为 ymol ，则有 1 : a = （m + .）: y ,解得 y = a （g - m ）。

―1 -1
19.
【答案】（1）0.004 mol L ・min （2）0.1
⑶50% 否①
（4）A
【解析】 ⑴根据表中数据可知反应进行到
20 min 时n （C 8H 10A 0.24 mol ，则消耗苯乙烷的物质的
量是0.4 mol — 0.24 mol = 0.16 mol ，根据方程式可知生成氢气是
0.16 mol ，氢气浓度是 0.16 mol -2
⑵根据表中数据可知平衡时
n （C 8H 8）= 0.2 mol ，则消耗苯乙烷和生成的氢气均是
0.2 mol ，因此剩
—
1
余苯乙烷是0.4 mol — 0.2 mol = 0.2 mol ，三种物质的浓度均是 0.1 mol L ，所以该温度下的平衡常
0-1X0.1
数 K^
= 0.1。

L = 0.08 mol L —
1
，所以氢气的平均反应速率是
008 mol L/L
20 min
=0.004 mol •
min
⑷A项，恒温恒容条件下C8H io(g)和C8H8(g)生成速率相等，由于反应速率的方向是相反的，因此
根据方程式可知满足正、逆反应速率相等能说明该反应达到平衡状态，正确；B项，平衡常数只与
温度有关系，压强增大该反应的平衡常数不变，错误；C项，反应热只与化学方程式中的化学计量
数有关系，错误；D项，TC时，当c(C8H io) : c(C8H8): c(H2)= 1 : 1 : 1反应不一定达到平衡，因为不能说明正、逆反应速率是否相等，错误。