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第七章 化学反应速率与化学平衡
测试卷
时间：75 分钟 分值：100 分
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3 分)
1．（2024·天津南开·一模）工业合成尿素以
和
作为原料，其能量转化关系如下图：
已知
。下列有关说法正确的是
A．
B．
C．
D．过程③反应速率慢，使用合适的催化剂可减小
而加快反应
2．（2024·江苏·二模）
法合成氨反应为
。
工业上将原料以
投入合成塔。下列说法正确的是
A．从合成塔排出的气体中，
B．当
时，反应达到平衡状态
C．使用高效催化剂可降低反应的焓变
D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
3．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）CO2催化加氢制CH3OH 的反应体系中，发生的主要反应如下：
反应1：
反应2：
恒压下，将
的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得出口处CO2的转化
率及CH3OH 和CO 的选择性[
]随温度的变化如图所示。下列说法正确的
是
1
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A．曲线③表示CO 的选择性
B．280℃时出口处CO 的物质的量小于220℃时
C．一定温度下，增大
可提高CO2平衡转化率
D．为提高CH3OH 生产效率，需研发CO2转化率高和CH3OH 选择性高的催化剂
4．（2024·北京大兴·三模）制备
的方程式为
，同时还有其他
副反应发生。当反应体系的压强为
时，分别改变进料比
和反应温度，二者对
产率影响如图所示。下列说法不正确的是
A．增加压强有利于提高
的产率
B．制备
的反应为放热反应
C．增加
的用量，
的产率一定会增加
D．温度为
，平衡常数：
5．（2024·江苏南京·模拟预测）中国科学家首次用C60改性铜基催化剂，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反
应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有：
反应 I：CH3OOCCOOCH3(g)( 草酸二甲酯)+2H2(g)
CH
⇌
3OOCCH2OH(g)( 乙醇酸甲酯)+CH3OH(g)
反应Ⅱ：CH3OOCCH2OH(g)+2H2(g)
HOCH
⇌
2CH2OH(g)+CH3OH(g)
反应Ⅲ：HOCH2CH2OH(g)+H2(g)
C
⇌
2H5OH(g)+H2O(g) ∆H<0
其他条件相同时，相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。
2
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已知：物质B 的选择性S(B)=
×100％
下列说法不正确的是
A．反应I、Ⅱ均为∆H<0
B．其他条件不变，增加氢气的浓度，一定能提高乙二醇的产率
C．若不使用C60改性铜基催化剂采用高压条件能加快反应速率
D．用C60改性铜基催化剂催化草酸二甲醋反应制乙二醇最佳温度范围约为475～480K
6．（2024·黑龙江双鸭山·模拟预测）逆水煤气反应对于促进能源和化工产业的发展具有重要意义，其中涉
及反应
，已知该反应的正反应速率可表示为
，逆反应速率可表示为
为速率常数（只受温度影响），速率常数随温度的
变化如图所示，下列说法正确的是
A．
B．温度低于
时，反应向正反应方向进行
C．
时，向某平衡体系中投入等物质的量
后平衡不移动
D．
时，若
的平衡转化率大于50%，则
的平衡转化率小于50%
7．（2024·海南省直辖县级单位·模拟预测）工业上用
生产甲醇的反应为
。在一定条件下的密闭容器中，分别充入
的混合
气体，
的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
3
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下列说法正确的是
A．
B．压强
C．a、b 点的平衡常数：
D．体系中气体的总物质的量不变时，反应达到平衡
8．（2024·重庆·模拟预测）
与
在固载金属催化剂上存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒压条件下，按
投料比进行反应，
的转化率与HCOOH 选择性随温度的变化如
图所示，A 点
分压为aMPa．下列说法正确的是
A．反应Ⅱ的
B．A 点，反应Ⅰ的
C．充入He 能提高
平衡转化率
D．
，升高温度，
比
增加更多
9．（2024·江苏宿迁·三模）丁烷催化脱氢是工业制备丁烯的主要方法，反应如下：CH3CH2CH2CH3(g)
CH2=CHCH2CH3(g)＋H2(g) ΔH>0。为探究工业生产丁烯的合适温度，在体积为1 L 的容器中，充入10 mol
丁烷，使用SiO2-CrOx复合催化剂催化丁烷脱氢，相同时间内丁烷的转化率和主要产物的收率分布如图所
示。
4
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[收率=(生成某产物的量/投入的原料量)×100%]。
下列说法不正确的是
A．590℃生成丁烯的物质的量为0.55 mol
B．590℃以后，温度升高，丁烯的收率降低，原因是副产物增多
C．丁烷转化率增大的原因一定是温度升高平衡右移，丁烷的转化率增大
D．欲使工业生产丁烯的收率更高，应选用低温下选择性更好的高效催化剂
10．（2024·黑龙江·三模）
无害化处理的一种方法为
,在固定容积的密
闭容器中发生此反应，
的转化率如图所示，若
起始浓度为
，下列说法正确的是
A．该反应的
B．a、c 两点中，
的物质的量浓度：
C．若b 点反应达到平衡状态，
的体积分数为30%
D．反应在
、恒压容器中进行，达平衡时，
的转化率大于96%
11．（2024·重庆·模拟预测）储氢合金M 的吸放氢反应式为：xH2(g)+2M(s)
2M-Hx(s)，现将100gM 置
于恒容容器中，通入氢气并维持容器内压强恒定，在不同温度下M 的最大吸氢量与氢气压强的关系如图所
示，下列说法错误的是
5
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A．压强越小，温度对最大吸氢量的影响越大
B．若到达P 点的时间为3min，则吸氢速率v=0.35g/min
C．在相同条件下，若氢气中含有氩气，则最大吸氢量减小
D．若到达N 点所用时间小于P 点，则吸氢速率v(N)<v(P)
12．（2024·广西柳州·模拟预测）乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下
和
合成乙烯的反应为
。向
恒容密闭容器中充入
和
，测得不同温度下
的平衡转化率及催化剂的催化效率如题图所示。下列说法正确
的是
A．
点的平衡常数比
点的大
B．250℃时，当
的转化率位于
点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间不可能使转化率达到
C．250℃~350℃时，催化效率降低的主要原因是
的平衡浓度减小
D．250℃时，平衡体系中乙烯的体积分数为
13．（2024·江苏苏州·三模）
催化加氢制甲醇主要反应：
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
6
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压强分别为
、
时，将
的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中
或
的平衡选择性如图所示。(
(或
)的平衡选择性
)
下列说法正确的是
A．曲线①、②表示的是
平衡选择性
B．曲线①、②表示的压强：
C．随温度升高，
的平衡转化率受压强影响减小
D．相同温度下，压强分别为
、
时，反应Ⅰ的平衡常数
14．（2024·湖南·模拟预测）二甲醇是一种绿色能源，也是一种化工原料。在体积均为
的容器I、Ⅱ中
分别充入
和
，发生反应：
。相对容器Ⅱ，
容器I 仅改变温度或压强一个条件。两个容器同时发生化学反应，
的转化率与时间关系如图，下列叙
述正确的是
A．该反应中，产物总能量大于反应物总能量
B．其他条件相同，压强，容器I
容器Ⅱ
C．容器Ⅱ中
内
平均速率为
D．容器I 条件下，平衡常数
为27
15．（2024·广东·模拟预测）在容积为2 L 的恒容密闭容器中发生反应
，图I 表示
200 ℃时容器中A、B、C 的物质的量随时间的变化关系，图Ⅱ表示不同温度下达到平衡时C 的体积分数随
起始
的变化关系，则下列结论正确的是
7
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A．由图Ⅱ可知反应
的
B．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率
C．200 ℃时，向容器中充入
和
，达到平衡时，A 的体积分数大于0.5
D．若在图I 所示的平衡状态下，再向体系中充入Kr，重新达到平衡前
二、非选择题(共4 小题，共55 分)
16．（13 分）（2024 高三下·天津·阶段考试）在2L 的恒容密闭容器中充入1mol CO 和2mol
，一定条
件下发生反应：
，测得和
的物质的量变化如图1 所示，反应过程
中的能量变化如图2 所示。
（1）从反应开始至达到平衡，CO 的平均反应速率v(CO)=
。平衡时
的转化
率为 。
（2）下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。
A．升高温度
B．降低压强
C．减小
的浓度D．加入合适的催化剂
（3）下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A．CO、
和
三种物质的浓度相等
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D．单位时间内消耗2mol
的同时生成1mol
（4）该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)，已知断开1mol CO(g)和2mol
中的化学键
需要吸收的能量为1924kJ，则断开1mol
中的化学键所需要吸收 kJ 的能量。
8
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（5）汽车尾气(含有烃类、CO、
、NO 等物质)是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的
排气管上装一个“催化转换器”，使CO 和NO 转化为无毒气体，其反应方程式 。
17．（15 分）（2024·河南·模拟预测）二氧化碳一甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值
化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应：
①
②
③
④
回答下列问题：
（1）
，反应① 正向自发进行(填标号)。
A．低温下能 B．高温下能 C．任何温度下都能 D．任何温度下都不能
（2）反应体系总压强分别为
和
时，
平衡转化率随反应温度变化如图所
示，则代表反应体系总压强为
的曲线是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断依据是
。
（3）当反应体系总压强为
时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度
的升高，
的物质的量先增加后减少，主要原因是 。
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（4）恒温恒压条件下，向容器中通入
和
，达到平衡时
的转化率为
的转化
率为
，碳单质的物质的量为
的物质的量为
，反应①用摩尔分数表示的平衡常数
(结果保留两位小数)。
上述平衡时
，向体系通入
气，重新达到平衡时，
，则a b(填“>”“<”
或“=”)。(已知反应
的
，物质的摩尔分数
)
18．（14 分）（2024·辽宁锦州·模拟预测）利用
、
为原料合成
的主要反应如下。
Ⅰ．
Ⅱ．
回答下列问题：
（1）已知反应Ⅲ的平衡常数
，写出反应Ⅲ的热化学方程式 。
（2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入
和
混合气体，
平衡转化率和
选
择性
随温度、投料比的变化曲线如图所示。
①表示
选择性的曲线是 (填“
”或“
”)，
平衡转化率随温度升高发生如图变化的
原因是 。
②生成
的最佳条件是 (填标号)。
a．220°C，
b．220°C，
c．320°C，
d．320°C，
（3）一定温度下，向压强恒为p MPa 的密闭容器中通入
和
，充分反应后，测得
平衡转化率为a，
选择性为b，该温度下反应Ⅱ的平衡常数
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（4）向压强恒为3.0MPa 的密闭容器中通入反应混合气
，在
催化作用下只发生反
应Ⅰ，测得
时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所
示。
①
时空收率随温度升高先增大后减小的原因是 。
223°C
②
时，
的平均反应速率
。
19．（13 分）（2024·湖南·二模）为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某实验小组通过
改变溶液浓度，来研究“
”反应的限度问题。设计实验如下；
（1）步骤a 的实验目的是通过萃取，降低溶液中 (填化学式)的浓度，实验Ⅰ中滴加KSCN 溶液
后，观察到 ，这说明了“
”反应存在限度。
（2）实验Ⅱ中滴加KSCN 溶液，观察到颜色比实验Ⅰ浅。请用平衡移动原理解释其原因：在实验Ⅰ基础
上， 。
（3）为探究更多物质对该反应体系离子浓度的改变，甲同学设计了实验Ⅲ，实验装置如下(固定装置图中
未画出)。
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实验步骤：取步骤a 充分萃取后的液体混合物，再加入足量铁粉，于室温下进行磁力搅拌。反应结束后，
用镊子取出磁子(吸附了多余的铁粉)，然后将烧瓶内液体倒入试管中观察。
实验现象：搅拌时有气泡产生。试管中液体分层，上层液体为浅绿色，下层液体为无色。
①仪器a 的名称为 。
②实验Ⅲ中磁力搅拌的目的是 。
③针对实验Ⅲ“上层水溶液显浅绿色”，乙同学认为需要用KSCN 溶液检验。甲同学认为一定不存在，他
的依据是 (用离子方程式表示)。
④甲同学继续查阅资料：
资料ⅰ.碘水存在微弱反应：
，会使溶液呈酸性。
HIO 不稳定易歧化：
。
资料ⅱ.
具有氧化
的能力：
。
结合资料，铁粉加入后会与溶液中的
反应，导致溶液中
降低，促使碘与水的反应向正方向移动。
从反应速率的角度分析，最终溶液颜色为浅绿色的原因为 。
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