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第七章 化学反应速率与化学平衡
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
一、选择题：本题共10 个小题，每小题4 分，共40 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题
目要求的。
1．反应
，经 2 min 后，B 的浓度减少了 0.6 mol·L-1。对此反应速率的正
确表示是
A．用 A 表示的反应速率是 0.4 mol·L-1·min-1
B．在 2 min 末时的反应速率，用反应物 B 来表示是 0.3 mol·L-1·min-1
C．分别用 B、C、D 表示反应的速率，其比值是 3 2 1
∶∶
D．在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的
【答案】C
【分析】对于一个化学反应，相同条件下、相同时间内，各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数
之比。
【解析】A．反应物A 呈固态，浓度为定值，不能用来表示反应速率，A 错误；B．化学反应速率不能表示
某一瞬时或者时刻的速率，B 错误；C．在此反应中，B、C、D 都呈气态，用B、C、D 表示反应的速率，
其比值等于化学计量数之比，即等于3 2 1
∶∶，C 正确；D．因为B、C 的化学计量数不同，所以在这2min
内，用B 和C 表示的反应速率的值不相同，D 错误；故选C。
2．已知反应2NO + 2H2 = N2 + 2H2O 的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)(k 为速率常数)，其反应历程如下：
2NO + H
①
2 → N2+H2O2 慢 ； ② H2O2 + H2 → 2H2O 快
下列说法不正确的是
A．升高温度，可提高反应①、②的反应速率
B．c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同
C．该反应的快慢主要取决于反应①
D．可逆反应使用催化剂加快反应速率时，正逆反应的活化能均减小
【答案】B
【解析】A．升高温度，物质的内能增加，活化分子数目增加，有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，
故升高温度，可提高反应①、②的速率，A 正确；B．根据速率方程为：υ=kc2(NO)· c(H2)可知：c(NO)的
改变对化学反应速率的影响大于c(H2)的改变对化学反应速率的影响，故c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对
总反应的反应速率的影响程度不相同，B 错误；C．对于多步反应，总反应速率由慢反应决定，根据已知
信息可知反应①是慢反应，反应②是快反应，所以该反应的快慢主要取决于慢反应①，C 正确；D．催化
剂可以提高活化分子百分数，加快反应速率，使用催化剂加快反应速率时，正逆反应的活化能均减小，D
正确；故合理选项是B。
3．下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
1
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向不同体积等浓度的
溶液中分别加入滴等浓度的
和
溶液，观察气体产生的速率
比较不同催化剂的催化效果
两支试管，都加入
的酸性
溶液，再同时向
两支试管分别加入
的
溶液和
的
溶液，观察高锰酸钾溶液褪色所需时
间
探究草酸浓度对反应速率影响
在锥形瓶内各盛有2g 锌粒（颗粒大小基本相同），然后通过分
液漏斗分别加入
和
的硫酸。比较两
者收集
氢气所用的时间
探究硫酸浓度对应速率影响
探究温度对反应速率的影响
【答案】D
【解析】A．浓度不同，阴离子不同，无法比较Cu2＋和Fe3＋的催化效率，A 错误；B．两组实验中草酸均
不足量，高锰酸钾均无法褪色，B 错误；C．18mol·L－1的硫酸为浓硫酸，浓硫酸锌粒反应生成物为SO2，
无H2产生，无法比较产生H2的速率，C 错误；D．该组实验中只有温度不同，可以用来探究温度对反应速
率的影响，D 正确；故选D。
4．下列对化学反应预测正确的是
选
项
化学反应方程式
已知条件
预测
A
M(s)=X(g)＋Y(s)
ΔH>0
它是非自发反应
B
W(s)＋xG(g)=2Q(g)
ΔH<0，自发反应
x 可能等于1、2、3
C
4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g)
能自发反应
ΔH 一定小于0
D
4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s)
常温下，自发进行
ΔH>0
【答案】B
2
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【解析】A．反应中气体分子数增大，则ΔS＞0，又因ΔH＞0，则反应高温自发，A 错误；B．反应ΔH＜
0，且能自发进行，则可能ΔS＞0、ΔS＝0 或ΔS＜0，反应中气体分子数可能增大、不变或减小，B 正确；
C．反应中气体分子数增大，ΔS＞0，又反应能自发，则ΔH＞0、ΔH＝0 或ΔH＜0 都有可能，C 错误；D．
反应中气体分子数减小，ΔS＜0，又常温自发，则必有ΔH＜0，D 错误；故选B。
5．工业上利用
还原
，从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。一定温度下，在
的恒容密闭容器
中，充入1molCO 和1molNO，反应2CO(g)+2NO(g)
N
⇌
2(g)+2CO2(g)达到平衡时，测得c(N2)=0.2mol/L，下
列说法不正确的是
A．加入催化剂使正反应速率加快，逆反应活化能减小
B．升高温度，正、逆反应速率增大的倍数不同
C．该温度下，该反应的平衡常数K≈0.25
D．若平衡时，往容器中通入2molCO 和1molN2，则此时
【答案】D
【分析】一定温度下，在1L 的恒容密闭容器中，充入1molCO 和1molNO，反应
平衡时，测得c(N2)=0.2mol/L，则可建立如下三段式：
K=
≈0.25。
【解析】A．加入催化剂使正反应速率加快，则该催化剂降低正反应的活化能，则逆反应活化能减小，A
正确；
B．升高温度，平衡一定发生移动，则正、逆反应速率不同，增大的倍数不同，B 正确；
C．根据分析，该温度下，该反应的平衡常数K≈0.25，C 正确；
D．若往容器中再通入2molCO 和1molN2，则此时Qc=
≈0.079＜0.25，平衡正向移动，
，
D 错误；
故选D。
6．在恒温恒容密闭容器中充入一定量
，发生如下反应：
反应②和③的反应速率分别满足
和
，其中
、
分别为反应②和③的速率常
数，反应③的活化能大于反应②。测得
的浓度随时间的变化如下表。
0
1
2
3
4
5
3
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0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A．0~2min 内，W 的平均反应速率为
B．若增大容器容积，平衡时Z 的产率增大
C．若
，平衡时
D．若升高温度，平衡时
减小
【答案】D
【解析】A．由表知
内∆c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L，生成∆c(X)=2∆c(W)=0.16mol/L，但一部分X
转化为Z，造成∆c(X)<0.16mol/L，则v(X)<
，故A 错误；
B．过程①是完全反应，过程②是可逆反应，若增大容器容积相当于减小压强，对反应
平衡
向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，X 的浓度增大，平衡时Y 的产率减小，故B 错误；
C．由速率之比等于系数比，平衡时2v 逆(X)=v 正(Z)，即
，2
=
，若
，平衡时
，故C 错误；
D．反应③的活化能大于反应②，∆H=正反应活化能-逆反应活化能<0，则
，该反应是放
热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时
减小，故D 正确；
故选D。
7．苯和
可经两步发生反应①或反应②，其主要反应历程和能量的关系如图所示，下列说法正确的是
A．对比历程图，苯更易发生取代反应，最主要的原因是反应②的速率更快
B．反应过程中碳原子的杂化方式发生了改变
C．加入
可以降低反应②的活化能和焓变，提高反应速率
D．经两步发生反应①的总焓变
4
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【答案】B
【解析】A．反应②取代反应的活化能最低，生成物本身所具有的能量最低，更稳定，苯更易发生取代反
应，A 错误；
B．苯中碳原子都是sp2杂化，
与
最右边上下两个碳原子是sp3杂化，其余为sp2杂
化，B 正确；
C．催化剂不改变反应的焓变，可以降低反应②的活化能，提高反应速率，C 错误；
D．焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，反应①的总焓变
，D 错误；
故选B。
8．一定条件下，在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积
)中投入等物质的量的X 和Y，发生反
应
，达到平衡时，Q 的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。
下列说法正确的是
A．x＋y>p＋q
B．c(P)：b>2a
C．压强：2p(b)<p(c)
D．平衡常数：
【答案】D
【分析】由于容器容积V 甲:V 乙=1:2 但投入的是等物质的量的X 和Y，故甲中Q 的浓度更大，但是小于乙
中Q 的浓度的2 倍，说明容器体积减小，平衡逆向移动，反应是气体体积数增大的反应，随温度升高，Q
浓度增大，说明正反应吸热；
【解析】A．由分析，x＋y<p＋q，A 错误；
B．a、b 两点Q 的浓度相等，由于反应起始物是X 和Y，产生的P 和Q 物质的量之比等于化学计量数之
比，故a、b 两点P 的浓度也相等，B 错误；
C．起始反应物是X 和Y，甲的体积是乙的一半，由于体积缩小平衡逆向移动，使总压强减小，故压强
p(c)<2p(b)，C 错误；
D．b、c 两点温度相同，K 相等，正反应吸热，a 温度更低平衡逆向移动，K 更小，故平衡常数：
Ka<Kb=Kc，D 正确；
本题选D。
9．在1373K、100kPa 反应条件下，H2S 可以发生热解反应：
△H＞0。对于
分别为4 1∶、1 1∶、1 4∶、1 9∶、1 19
∶
的H2S－Ar 混合气，热分解反应过程中H2S 转化率随时间的
5
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变化如图所示。下列说法错误的是
A．H2S 热分解反应的正反应活化能大于逆反应活化能
B．
时，在0～0.9s 之间，H2S 分压的平均变化率为35.6
C．生成a mol S2，同时形成4a mol H－S 键，说明反应已达平衡
D．等温等压下加入惰性气体越多，H2S 平衡转化率会提高
【答案】B
【分析】在1373K、100kPa 反应条件下，H2S 可以发生热解反应：
△H＞0。
对于
分别为4 1∶、1 1∶、1 4∶、1 9∶、1 19
∶
的H2S－Ar 混合气，Ar 的物质的量越大，混合气中H2S
的浓度越小，平衡正向移动的程度越大，则曲线由下往上依次为
分别为4 1∶、1 1∶、1 4∶、1 9∶、
1 19
∶
。
【解析】A．该反应为吸热反应，
，因此活化能
，故A 正确；
B．
时，反应进行到0.9s，H2S 转化率为0.32，假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投
料的物质的量分别为1mol 和4mol，列出三段式：
，此时
H2S 的压强为
，H2S 的起始压强为
，则H2S 分压
的平均变化率为
，故B 错误；
C．生成a mol S2，同时形成4a mol H－S 键即生成2a mol H2S，正逆反应速率相等，说明反应已达平
衡，故C 正确；
D．H2S 热分解反应为气体分子数增加的反应，故等温等压下加入惰性气体，平衡会向正反应方向移动，
以达到新的平衡，H2S 平衡转化率会提高，故D 正确；
故选B。
6
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10．
催化加氢制甲醇主要反应：
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
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
【答案】C
【分析】只看一条曲线，可知该物质的平衡选择性随温度升高而升高，反应Ⅰ为放热反应，升温平衡逆向
移动，反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动。故升温CO 的平衡选择性增大，符合图象。
【解析】A．由上述分析可知，图中表示的是CO 的平衡选择性，A 错误；
B．同一温度下，压强由P1变为P2，CO 的平衡选择性增大。根据反应可知，降压反应Ⅰ逆向移动，从而
导致反应Ⅱ正向移动， CO 的平衡选择性增大，故P1>P2，B 错误；
C．随温度升高，CO 的平衡选择性接近100%，可知升温后主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ的平衡移动与压强无
关，故随温度升高，
的平衡转化率受压强影响减小，C 正确；
D．平衡常数只与温度有关，温度相同平衡常数相同，D 错误；
故选C。
二、非选择题（本大题共4 个小题，共60 分）
11．（15 分）研究小组利用
溶液和酸性
溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的
影响，实验如下：
7
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实验序
号
实验
温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
c/mol·L
V/mL
c/mol·L
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
回答下列问题：
（1）通过实验①、②，可探究 的改变对反应速率的影响，其中
。
（2）通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响，由实验②中数据可知
。
（3）实验过程中，发现反应开始一段时间溶液褪色不明显，不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导
致溶液温度升高所致，重做实验②，测定反应过程中不同时间的温度，结果如下：
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
①结合实验目的与表中数据，得出的结论是 。
②你猜想可能是 的影响。若证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选
择的最佳试剂是 (填标号)。
A．硫酸钾 B．水 C．二氧化锰 D．硫酸锰
【答案】（1）反应物浓度 l
（2）②、③
（3）温度不是反应速率突然加快的原因 催化剂(
) D
【解析】（1）通过观察实验①、②的数据可知T1、V1未知，但实验①、②中所用的
溶液的体积不
同，根据控制变量法的原则，T1应为290K，变量为
溶液的浓度，此外两组实验溶液的总体积应保
持一致确两组实验中其他溶液的浓度相同，故V1=1，故答案为：反应物浓度；l；（2）根据控制变量法的
原则，V1=1，所以可通过实验②、③探究温度变化对化学反应速率的影响，反应原理为
，实验②中所用的
溶液的物质的量为
，
溶液的物质的量为
，
溶
液过量，8s 内消耗的
溶液的物质的量为
，此时溶液的总体积为
，所
8
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以8s 内
，故答案为：②、③；
；（3）
不同时间下，温度升高的程度很小，所以温度不是反应速率突然加快的原因，随着反应的进行，锰离子的
浓度逐渐增加，可催化该反应，为了验证锰离子的催化效果，但又不引进其他的杂质离子，可选择的最佳
试剂是硫酸锰，故答案为：温度不是反应速率突然加快的原因；催化剂(
)；D；
12．（15 分）2-甲基-1-丁烯(A)一定条件下可发生异构化反应生成(B)，在催化剂作用下可通过甲醇与这两
种烯烃的液相反应制得汽油添加剂2-甲氧基-2-甲基丁烷(
)。涉及反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
试回答下列问题：
（1）以
或
为初始原料，在
下进行反应I．达平衡时，以
为原料，体系向环境放
热
；以
为原料，体系从环境吸热
，实验测得
。则反应I 的焓变
(用含
、
的代数式表示)。反应Ⅱ和反应Ⅲ的热效应关系
(填
“>”、“=”或“<”)。
（2）x(i)表示某物种i 的物质的量分数，反应I、Ⅱ、Ⅲ分别以平衡物质的量分数代替平衡浓度表示平衡常
数
、
、
。为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入
甲氧基-2-甲基丁烷(
)，控制温度为
，
、
和
随时间t 变化关系如图1 所示。
时刻达平衡，
则图中表示
变化的曲线是 ；
时刻x(
)= ，反应Ⅲ的平衡常数
(保留两位有效数字)。
9
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（3）一定温度下，保持体系总物质的量一定，向某反应容器中按不同进料比投入
和
，若仅发生
反应Ⅱ时，测定体系达平衡时的
(
，
为初始物质的量，
，
为平衡时物质的
量)。图2 曲线中能准确表示该温度下
随进料比变化的是 (填字母)，随着进料比
的不断增大，平衡时2-甲氧基-2-甲基丁烷(
)物质的量分数的变化趋势是
。
【答案】（1）
<
（2）c 0.26 2.1
（3）C 先增大后减小
【来源】安徽省安庆市2025 届高三下学期3 月第二次模拟化学试卷
【解析】（1）依题意，可推知在同温下，以
的
或
为初始原料，达到平衡时的状态相同，
两个平衡完全等效。又以
为原料，体系向环境放热，则反应I 的焓变
为
；由盖斯定律可知，
，则
，因此
；
（2）
实验测定
，则达到平衡时
的量大于
的量，
的量等于
与
的量之和，所以三条曲线在
达平衡时由多到少依次表示为
、
、
，即图中a、b、c 依次表示x(CH3OH)、x(B)、x(A)的变
化；体系中只有四种组分，所以t1时刻x(
)=1-0.370-0.333-0.037=0.26，反应Ⅲ的平衡常数
；
（3）一定温度下，体系总物质的量一定，依据“等效平衡”原理可知当
时与
时等效，
相等，据此判断
能准确表示该温度下
随进料比变化；当
10
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时，平衡时2-甲氧基-2-甲基丁烷(
)物质的量分数最大，故随着
的不断增大，2-甲氧基-2-甲基丁烷(
)物质的量分数的变化趋势是先增大后减
小。
13．（15 分）乙烯是有机合成工业重要的原料，由乙烷制取乙烯是常见的方法。回答下列问题：
（1）乙烷氧化脱氢制备乙烯是化工生产中的重要工艺。
主反应：
；
副反应：
。
①副反应在一定温度下能自发进行的原因为 。
②一定温度下，向装有催化剂的恒容密闭容器中充入物质的量之比为
的
和
，反应相同时间后，
测得乙烯的产率与温度的关系如图所示。
a．图中A 点反应一定未达平衡，原因是 。
b．若C 点反应也未达平衡，可能的原因是 。
（2）
是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数。一定温度和压强下，反应ⅰ：
；反应ⅱ：
(
远大于
)。
①仅发生反应ⅰ时，
的平衡转化率为40.0%，计算
。
②同时发生反应ⅰ和ⅱ时，与仅发生反应ⅰ相比，
的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不
变”)。
（3）某团队提出
为催化剂、
作为温和的氧化剂用于乙烷裂解催化脱氢制乙烯技术。配位
不饱和
催化
耦合
脱氢反应过程推测如下：物理吸附的乙烷与配位不饱和
中心反应，从
键活化开始，同时
的价态由+3 升高到+4.补全图中画框部分 。
【答案】（1）该反应的
、
，高温时
该反应为放热反应，若A 点反应
11
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到达平衡，则温度更高条件下，乙烯的产率应更低 催化剂活性降低，导致反应速率减慢
（2）
或0.19 增大
（3）
【解析】（1）①该反应的
、
，高温时
，在高温度下能自发进行；②一定
温度下，向装有催化剂的恒容密闭容器中充入物质的量之比为
的
和
，反应相同时间后，测得乙
烯的产率随温度先增加后减小，a．图中A 点反应一定未达平衡，因为该反应为放热反应，若A 点反应到
达平衡，则温度更高条件下，乙烯的产率应更低，b．若C 点反应也未达平衡，因为随着温度的升高，催
化剂活性降低，导致反应速率减慢；
（2）①仅发生反应ⅰ
时，
的平衡转化率为40.0%，假设反应前乙烷的物
质的量为1mol，得三段式
，计算
，②
远大于
，说明反应ii 进行程度远大于反应i，反应ii 的反应物H2需要
反应i 来提供，也就是说反应i 先发生，生成氢气后，这些氢气马上与C2H6发生反应ii，而且因为反应ii 进
行程度大，导致氢气浓度降低，反应i 平衡不断正向移动，因此C2H4的平衡产率增大；
（3）
物理吸附的乙烷与配位不饱和
中心反应，从
键活化开始，同时
的价态由+3 升高到+4，即增加
一个共价键，根据碳原子的电负性强于铬原子，推测图中画框部分为
。
14．（15 分）低碳烃在催化剂表面对
具有较好的还原作用，
由于储量丰富、廉价易得而成为最
有前景的选择性脱硝还原剂。已知
还原
的原理如下：
I．
；
Ⅱ．
（1）
。
12
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（2）恒温下，欲提高
的平衡转化率可采用的条件有 (写出两点)。
（3）某温度下，向恒容密闭容器中按
充入混合气，发生反应I 和Ⅱ，初始压强为
，达平衡时
的转化率为20%，
和
的分压相等。
①平衡时水的分压
。
②该温度下反应Ⅱ的分压平衡常数
(保留2 位小数)。
（4）为研究废气中少量
对
还原
的催化剂
活性和选择性的影响，某实验小组将
和
混合气体以一定流速通过催化剂发生反应Ⅱ，测得不同温度下
和
的转化率如图所示(不考虑
少量
与混合气体的反应及对混合气中各组分分压的影响)。
550℃
①
时，与不含
相比，含有
会导致混合气反应时
的转化率降低，
的转化率升高，原因
是 。
②研究发现，
对催化剂造成影响的原因是
吸附催化活性中心，改变了催化活性物质的种类。结构
检测表明反应前催化剂
上有明显的
活性物种峰，而在含
的体系中反应后催化
剂上
峰值明显降低，并在-550℃时出现了新的
物种峰，则
还原
反应的催化活性
中心为 (填
或
)；温度高于600℃时，含
对
的转化率影响不大的原因
可能是 。
【答案】（1）-867
（2）减小压强、分离
(或通入更多
等合理即可)
（3）16 1.56
（4）
使催化剂催化
还原
的选择性降低
高于600℃时，
在催化剂
表面的吸附能力减弱，对催化剂造成的影响降低
【来源】安徽省合肥市2025 届高三下学期第二次教学质量检测化学试题
【解析】（1）由盖斯定律可得，
=
( I+Ⅱ)，则
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；
（2）
是分子数增多的放热反应，增大
的浓度，平衡
正反应方向移动，
平衡转化率增大；减小压强，平衡向正反应方向移动，
平衡转化率增大；分离
，平衡向正反应方向移动 ，
平衡转化率增大；
（3）某温度下，向恒容密闭容器中按充入
混合气，设
，
，发生反应I 和Ⅱ，初始压强为
，达平衡时
的转化率为20%，
，则由C 守恒可得
，由反应I 和Ⅱ可知，
，
和
的分压相等，即物质的量相等，由N 守恒可得
，由O 守恒可得，
，解得
，
，气体总物质的量为
，平衡时的压强为
；
①平衡时水的分压
；
②该温度下反应Ⅱ的分压平衡常数
；
（4）①由于
使催化剂催化
还原
的选择性降低，550℃时，与不含
相比，含有
会导致混
合气反应时
的转化率降低，
的转化率升高；
②反应前催化剂上有明显的
活性物种峰，含
体系反应后
峰值明显降低，
说明
是催化活性中心；温度高于600℃时，
在催化剂表面的吸附能力减弱，对催化剂造
成的影响降低。
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