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第七章 化学反应速率与化学平衡
测试卷
时间：90 分钟 分值：100 分
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16×3 分）
1．（2023·河北邯郸·统考三模）在某催化剂作用下，乙炔选择性加成反应C2H2(g)+H2(g)⇌C2H4(g) ΔH<0。
速率方程为v 正=k 正c(C2H2)c(H2)，v 逆=k 逆c(C2H4)(k 正、k 逆为速率常数，只与温度、催化剂有关)。一定温度
下，在2L 恒容密闭容器中充入1molC2H2(g)和1molH2(g)，只发生上述反应。测得C2H4的物质的量如下表
所示：
t/min
0
5
10
15
20
n/mol
0
0.3
0.5
0.6
0.6
下列说法错误的是
A．0~10min 内，v(H2)=0.025mol・L-1・min-1
B．升高温度，k 正增大的倍数小于k 逆增大的倍数
C．净反应速率(v 正-v 逆)由大到小最终等于0
D．在上述条件下，15min 时2k 逆=15k 正
2．（2023·上海嘉定·统考二模）700℃时，向容积为2L 的密闭容器中充入一定量的CO2(g)和H2(g)，发生
反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)反应过程中测定的部分数据见表(表中t2＞t1)：
反应时间/min
n(CO2)/mol
n(H2)/mol
0
0.60
1.80
t1
0.20
t2
0.60
下列说法正确的是
A．反应在0～t1min 内的平均速率为v(H2)=
mol·L-1·min-1
B．若900℃时该反应的平衡常数为2，则正反应为吸热反应
C．t2时，c(CO2)=0.10mol·L-1
D．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molCO2(g)和0.40molH2O(g)，则v 正＞v 逆
3．（2023·浙江金华·模拟预测）利用传感技术可以探究压强对反应2NO2(g)
N2O4(g)的平衡移动的影
响。在25℃、100kPa 条件下，向针筒中充入一定体积的NO2气体后密封，保持活塞位置不变。分别在t1、
t2时刻迅速移动活塞，保持活塞位置不变、测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法不正确的是
1
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A．该反应的△H＜0
B．B 点NO2的转化率为6%
C．反应速率：v(B)＜v(E)
D．t2～t3过程压强变化的原因是：t2时压缩活塞，体积迅速减小，压强增大，平衡右移，使压强减小至达
到平衡
4．（2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测）实验室在1L 的密闭容器中进行模拟合成实验，将
和
通入容器中，在催化剂的作用下发生：
反应I：
(主反应)；反应II：
500℃时，将容器的体积压缩到原来的一半，在其他条件不变的情况下，平衡体系中变化正确的是
A．
减小
B．反应I 正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．
的物质的量增加
D．重新平衡时
增大
5．（2023·海南海口·统考模拟预测）天然气脱硝的反应原理为
。在1L 恒容密闭容器中充入3mol
(g)和
2mol
(g)发生上述反应，平衡时
、
的物质的量分数与温度的关系如图所示，N 点表示410K 时
的物质的量分数。下列说法正确的是
A．上述反应的正反应是吸热反应
B．443K 时，
和
的平衡转化率相等
C．N 点的正反应速率大于逆反应速率
2
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D．443K 时该反应的平衡常数K 为4
6．（2023·江苏徐州·统考三模）
与
重整是
利用的研究热点之一，该重整反应体系主要涉及以
下反应，且1300K 以上会产生积碳现象。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
(该反应只在高温下自发)
在一定压强和催化剂的条件下，将等物质的量的
和
通入重整反应器中，平衡时，
、
的物
质的量分数及转化率随温度变化的关系如图所示。
下列说法正确的是
A．
B．加入催化剂，可提高
的平衡转化率
C．平衡时
的物质的量分数随温度变化的曲线是b
D．温度高于1300K 后，曲线d 超过曲线c 的可能原因是升高温度有利于反应Ⅲ进行，导致
的转化率
大于
的转化率
7．（2023·江苏南通·统考模拟预测）下列关于反应
+2CO(g) △H=-49
kJ·mol-1的说法不正确的是
A．保持其他条件不变，平衡时升高温度，v 正＜v 逆
B．保持其他条件不变，平衡时通入Cl2，达到新平衡时
变小
C．反应生成1 mol TiCl4，转移电子数目为
D．及时分离出CO，有利于TiCl4生成
8．（2023·湖南长沙·长沙一中校考模拟预测）某研究小组以，Ag-ZSM 为催化剂，在容积为1L 的容器中，
相同时间下测得0.1molNO 转化为
的转化率随温度变化如图所示［无CO 时反应为
；有CO 时反应为
］。下列说法错误的是
3
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A．Y 点再通入CO、
各0.01mol，此时
B．X 点可以通过更换高效催化剂提高NO 转化率
C．达平衡后，其他条件不变，使
，CO 转化率上升
D．反应
的
9．（2023·江苏连云港·连云港高中校考模拟预测）用乙醇制乙烯，其主要反应为
反应I：
反应Ⅱ:
在催化剂作用下，向容器中通入乙醇，测得乙醇转化率和乙烯选择性随温度、乙醇进料量(单位：
)的关系如图所示(保持其他条件相同)。
的选择性
下列说法正确的是
A．
B．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高
C．当乙醇进料量为
，温度410℃~440℃之间，随温度的升高，乙醚的产率先增大后减小
D．当乙醇进料量为
，温度高于430℃后，随温度的升高，乙烯选择性下降的原因是以反应Ⅱ
4
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为主
10．（2022·广东江门·校考模拟预测）恒温环境下，某恒容容器中X、Y、Z 三种气体的浓度如图所示，下
列说法正确的是
A．反应方程式为：3X+Y
Z
B．若反应一段时间后，容器内气体的密度不再变化，则该反应达到平衡状态
C．2h 后按体积比2：1 再充入X 和Y，再达平衡后Z 的体积分数增大
D．与反应开始相比，反应达到平衡后容器内的总压减小了50%
11．（2023·湖南长沙·长沙一中校考一模）将amolX、Y 混合气体(物质的量之比为1∶1)加入某容积可变的
密闭容器中，发生反应：
，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体
X 的物质的量浓度如表所示：
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
3×106
0.08
0.20
0.40
0.80
下列说法正确的是
A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106Pa 时，此反应的平衡常数表达式为
C．2×105Pa 时X 的平衡转化率大于5×105Pa 时X 的平衡转化率
D．当压强为2×105Pa 时，若再向体系中加入bmolY，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为
12．（2023·河北保定·统考二模）二氧化碳加氢合成二甲醚(
)具有重要的现实意义和广阔的应用
前景。该方法主要涉及下列反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
向恒压密闭容器中按
通入
和
，平衡时各含碳物质的体积分数随温度的变化如
图所示。下列有关说法错误的是
5
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A．反应Ⅰ的平衡常数表达式为
B．图中曲线a 表示
的平衡体积分数随温度的变化
C．
时，反应至
的体积分数为
时，延长反应时间，
的体积分数升高
D．增大压强有利于提高平衡时
的选择性(
的选择性
)
13．（2023·湖南·校联考模拟预测）t℃时，向容积为2L 的刚性容器中充入1mol
和一定量的
发生
反应；
，HCHO 的平衡分压与起始
的关系如图所示。已
知：初始加入2mol
时，容器内混合气体的总压强为1.2p kPa,
为以分压表示的平衡常数，分压=总压
×物质的量分数。下列叙述正确的是
A．e 点：
B．随
增大，HCHO 的平衡分压不断增大
C．a 点时反应的压强平衡常数
D．b 点时再投入1mol
、1.5mol
，平衡时，
的转化率减小
14．（2023·河南开封·统考模拟预测）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，对烟气进行脱硫、脱硝，对环
境保护有着重要意义。在脱硫实验中发生反应： 2CO(g) + SO2(g)
2CO2(g)+S(s) ΔH<0，在体积为 2 L
的恒容密闭容器中，通入2.2 molCO 和1 mol SO2，在不同条件下进行反应时体系的总压强随时间的变化如
图所示。下列说法错误的是
6
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A．与a 相比，c 可能改变的条件为升高温度
B．a 和b 的化学平衡常数相等
C．b 对应40min 达到平衡，则在0~40min 内用CO 表示的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1
D．a 达到平衡时，SO2的转化率小于CO 的转化率
15．（2023·北京顺义·牛栏山一中校考三模）CO2催化重整CH4的反应：
(Ⅰ)CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH1，
主要副反应：(Ⅱ)H2(g)+CO2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2＞0，
(Ⅲ)4H2(g)+CO2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH3＜0。
在恒容反应器中按体积分数V(CH4)∶V(CO2)=50%∶50%充入气体，加入催化剂，测得反应器中平衡时各
物质的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．ΔH1=2ΔH2-ΔH3＞0
B．其他条件不变，适当增大起始时V(CH4)∶V(CO2)，可抑制副反应(Ⅱ)、(Ⅲ)的进行
C．300～580℃时，H2O 的体积分数不断增大，是由于反应(Ⅲ)生成H2O 的量大于反应(Ⅱ)消耗的量
D．T℃时，在2.0L 容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化剂进行重整反应，测得CO2的平衡转化率为
75%，则反应(Ⅰ)的平衡常数小于81
16．（2023·江苏淮安·淮阴中学校考模拟预测）碳热还原氧化锌反应可用于循环制氢。碳热还原氧化锌的
主要反应如下：
反应Ⅰ：
；反应Ⅱ：
，在不同容器中分别发生反应Ⅰ、反应Ⅱ，不
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同压强(
或
)下分别达平衡时，两个反应中
随温度变化的关系如图所示。下列说
法正确的是
A．压强大小：
B．在图中所示条件下，反应Ⅰ可表示为
C．选择反应Ⅱ的
比值大于反应Ⅰ的条件，将C 与ZnO 置于同一密闭容器中，碳热还原氧化锌反
应能顺利进行
D．一定条件下将C 与ZnO 置于同一密闭容器中反应，
的比值越大，平衡时气体中
的比
值越小
二、主观题（共5 小题，共52 分）
17．（10 分）（2023·海南省直辖县级单位·校联考二模）2L 密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)
+O2(g)⇌2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间(s)
0
1
2
3
4
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K= 。已知
>
，则该反应是 热反应。
(2)用O2表示从0~2s 内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
A．v(NO2)=2v(O2)
B．容器内压强保持不变
C．v 逆(NO)=2v 正(O2)
D．容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是 。
18．（10 分）（2023·上海宝山·统考一模）Ⅰ.氢气是重要的工业原料，煤的气化是一种重要的制氢途径。
反应过程如下：
①
8
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②
(1)反应①的平衡常数表达式
。
Ⅱ.在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量
和
。反应平衡时，
的转化率
为50%，CO 的物质的量为0.lmol。
(2)下列说法正确的是
a．将炭块粉碎，可加快反应速率
b．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
c．平衡时
的体积分数可能大于
(3)若平衡时向容器中充入惰性气体，容器内压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)，反应①
的
(选填“增大”“减小”或“不变”)，平衡 (选填“正向移动”“逆向移
动”或“不移动”)。
(5)达到平衡时，整个体系 (选填“吸收”或“放出”)热量 kJ。
19．（12 分）（2023·山东济南·山东师范大学附中校考模拟预测）
催化加氢合成二甲醚是
资源化
利用的有效途径之一，合成二甲醚的总反应可表示为：总反应：
(表示平衡常数，下同)
该反应可通过如下步骤来实现：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
请回答：
(1)
(用
表示)。
(2)
、
的条件下，平衡时
转化率和
的选择性随温度变化如图1 所示。
其中：
的选择性
9
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①下列说法正确的是 。
A．
B．若反应在恒容密闭容器中进行，当体系压强不再变化，则反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态
C．提高氢碳比
，平衡时
的转化率增大，
的选择性减小
②
时，不考虑其他副反应，反应Ⅰ的平衡常数
为 。
③
、
的条件下，
催化加氢反应一段时间，不同温度下
实际转化率和
实际选择性数据如表：
温度/
220
240
260
280
300
实际转化率%
7.6
12.4
14.8
18.6
22.9
二甲醚实际选择性%
68.7
77.2
61.0
41.5
27.5
该体系合成二甲醚的最佳反应温度为 。
④由上表数据可知，
二甲醚的实际选择性逐渐减小，从化学反应速率角度分析原因
。
(3)
、
、
，平衡时
转化率和
的收率与进料气中
体积分数
有关，其变化如图2 所示，其中：
的收率
的收率
请在图2 中选出
在
之间
平衡收率的变化趋势 (填“a”或“b”或“c”)
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20．（10 分）（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）丙烯是重要的石油化工中间体，工业上常用丙烷
催化脱氢和甲醇分解两种方法制备。
回答下列问题：
I.丙烷直接脱氢法制丙烯：C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+123.8kJ•mol-1
(1)该反应在 (填“高温”低温”或“任意温度”)时可自发进行。
(2)570℃、100kPa 下，将n(C3H8)：n(H2O)=1：9 的混合气进行直接脱氢反应，3h 后达到平衡，C3H8的平衡
转化率为80%，C3H8分压的平均变化率约为 kPa•h-1(保留3 位有效数字，下同)，脱氢反应的Kp≈
kPa。(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
II.二氧化碳耦合丙烷脱氢制丙烯：CO2(g)+H2(g)
H2O(g)+CO(g) ΔH2
CO2(g)+C3H8(g)
C3H6(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH3=+165kJ•mol-1
(3)ΔH2= kJ•mol-1。
(4)下列能说明该体系在恒温恒压密闭容器中反应达到平衡状态的是 (填序号)。
A．CO2的物质的量分数保持不变
B．n(H2O)：n(CO)保持不变
C．气体密度保持不变
D．速率关系：v(C3H8)=v(C3H6)
21．（10 分）（2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考一模）"碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大
战略之一
I．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH．在某CO2
催化加氢制CH3OH 的反应体系中，发生的主要反应有：
①CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJmo1-1
②CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2=-90.0kJmo1-1
③CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-48.9kJmo1-1
(1)5Mpa 时，往某密闭容器中按投料比n(H2)：n(CO2)=3：1 充入H2和CO2反应达到平衡时，测得各组分的
物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
11
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①图中Y 代表 (填化学式)。
②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大，原因是 。
II．CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
①CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) K1
②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) K2
请回答：
(2)反应CH4(g)+3CO2(g)
4CO(g)+2H2O(g)的K= (用K1，K2表示)。
(3)恒压，750°C 时，CH4和CO2按物质的量之比1：3 投料，经如下流程可实现CO2高效转化。
①写出过程ii 产生H2O(g)的化学方程式 。
②若CH4 和CO2 按物质的量之比1：1 投料，则会导致过程ii 。
12
