合成氨原料气H2。 已知温度、压强和水碳比[
n(H2O)]对甲烷蒸气转化反应的影响如下图：
n(CH4)
图1（水碳比为3） 图2（水碳比为3） 图3（800℃） ⑴该反应平衡常数K表达式为________________________。
⑵升高温度，平衡常数K__________（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），降低反应的水碳比，平衡常数K__________。
⑶图2中，两条曲线所示温度的关系是：t1_____t2（选填>、=或<）；在图3中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。
(4)工业生产中使用镍作催化剂。但要求原料中含硫量小于5×107%，其目的是_______。
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四、填空题（本题包括1小题）。
22．某化学研究性学习小组在研究氨氧化制硝酸的过程中，查到如下资料：
①氨气催化氧化为NO的温度在600℃左右。
②NO在常压下，温度低于150℃时，几乎100%氧化成NO2。高于800℃时，则大部分分解为N2。
③NO2在低温时，容易聚合成N2O4，2NO2
N2O4，此反应且能很快建立平衡，
在21.3℃时，混合气体中N2O4占84.1%，在150℃左右，气体完全由NO2组成。高于500℃时，则分解为NO。
④NO与NO2可发生下列可逆反应：NO＋NO2
N2O3，N2O3很不稳定，在液体和
蒸气中大部分离解为NO和NO2，所以在NO氧化为NO2过程中，含N2O3只有很少一部分。
⑤亚硝酸只有在温度低于3℃和浓度很小时才稳定。
试问：（1）在NO氧化为NO2的过程中，还可能有哪些气体产生？
（2）在工业制硝酸的第一步反应中，氨的催化氧化需要过量的氧气，但产物为什么主要是NO，而不是NO2？
（3）为什么在处理尾气时，选用氢氧化钠溶液吸收，而不用水吸收？
五、计算题（本题包括1小题）。
23．一定温度下，将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中，发生如下反应：
3A(g)+B (g)
xC(g)。
请填写下列空白：
（1）若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L。
①1min内，B的平均反应速率为_________；x=________；
②若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；
③平衡混合物中，C的体积分数为22%，则A的转化率是_________；
④改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式_________。
（2）若维持容器压强不变
①达到平衡时C的体积分数_________22%，(填“大于”、“等于”或“小于”)； ②改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍，则应加入_________molA气体和_________molB气体。
化学反应速率和化学平衡测试题
附参考答案
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．B 将四个选项都换成同一物质加以比较，A项中υ(A)=0.2 mol / ?L·s?；B项中υ(A)=0.25 mol / ?L·s?；C 项中υ(A)=0.2mol / ?L·s?；D项中υ(A)=0.15 mol / ?L·s?。
2．C 由公式?G= ?H—T?S可知：?G= —122×103 J/mol —231T J/(mol·K)，要使?G＜0，仅在高温下自发进行。
3．C 如果对于同一物质的υ正=υ逆相等，或各物质的速率之比等于其化学计量数之比，那么就可以判断反应达到平衡状态。显然只有答案C符合题意。
4．D 在A中增大压强，活化分子数增大，但活化分子百分数没有增大，但是对于固体或液体的反应，化学反应速率不会增大；在B中升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大；在C中加入反应物，使活化分子数增大，但活化分子百分数不变，化学反应速率增大。
5．C υ(B)= 2.25 mol/2L÷5s=0.225 mol / ?L·s?。
6．C ②降温平衡可以向吸热反应方向移动，即向生成Z的方向移动；③升高压强平衡可以向体积缩小方向移动，即向生成Z的方向移动；分离出Z向生成Z的方向移动。
7．A ③锌粉表面积、，⑥15%盐酸浓度高、⑦加热、⑨不断振荡，都能使反应速率增大。
8．C 保持温度不变，以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C，则平衡要向右移动；但n(A)∶n(B)∶n(C) 它不是按2∶2∶1反应的，再达平衡时，n(A)∶n(B)∶n(C) 不是为2∶2∶1；再达平衡时，C的体积分数增大；正反应速率与逆反应速率相等。
9．D 因为2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑，生成碱使上述平衡向右移动，但又有氧气生成，最后溶液变为无色。
10．C 因为n(Cr3+)/n(OH)= 2×0.05mol/L×0.050L÷1.0mol/L×0.050L=1/10，则氢氧根离子过量，溶液中存在着大量的CrO2，溶液呈现亮绿色。
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二、选择题（每小题有一个或两个选项符合题意）
11．C 在两种情况下，它们是等效平衡，则：
2A(g)+B(g)
2C(g) △n (g)
起始物质的量(mol) 0 0 2 1 转化物质的量(mol) 0.8 0.4 0.8 0.4 平衡物质的量(mol) 0.8 0.4 1.2 新起始物质的量(mol) 2 1 0 新转化物质的量(mol) 1.2 0.6 1.2 新平衡物质的量(mol) 0.8 0.4 1.2
达到平衡时A的转化率为1.2 mol/ 2mol×100%=60%。
12．BD 部分发达国家采用高压条件生成SO3，采取加压措施的目的是：高压将使平衡向正反应方向移动，有利于进一步提高SO2的转化率；高压有利于加快反应速率，可以提高生产效率。
13．AD 由反应速率方程式v＝k·c(A)·c(B)可知，反应速率v与c(A)·c(B)成正比例关系，速率常数k是温度的函数。则c(A)增大时，v也增大；升高温度时，v值增大。
14．B
3A(g)+B(g)
2C(g)+xD(g)
起始物质的量浓度(mol/L) 1.5 1.25 0 0 转化物质的量浓度(mol/L) 0.75 0.25 0.5 0.25x=0.5 平衡物质的量浓度(mol/L) 0.75 1.00 0.5 0.5
则x=2；B的转化率为0.25/1.25×100%=20%；平衡时A的浓度为0.75mol/L；因为反应前后气体分子总数不变，则达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是不变的。
15．AC 运用勒沙特列原理可知：升高温度平衡向逆反应方向进行，则A项正确；加压平衡平衡向正反应方向进行，则C项正确。
16．BC 运用气体差量法可知：
A + 3B
2C △V
1 3 2 1+3－2 = 2 0.05VL 0.15VL 0.1VL 0.1VL 显然原混合气体的体积为1.1VL；反应达到平衡时，气体A消耗0.05VL。
17．C 在t2 s时由图象看反应速率均增大，且平衡向正反应方向移动；而由反应式可知正反应是放热反应，所以降低温度有利于平衡向正反应方向移动。
18．BC 由图象可知：该反应的化学方程式为：3Z3X +2Y；Ⅰ容器是恒温恒容
的，而Ⅱ容器是恒温恒压的，正反应是分子数增大的反应，若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V(Ⅰ)＜V(Ⅱ)，Ⅱ容器对Ⅰ容器相当于减压，平衡向正反应方向移动，则容器Ⅱ达到平衡所需时间大于t0；若两容器中均达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，必须气体分子总数不变，则Y为固态或液态；若达平衡后，对容器Ⅱ升高温度时其体积增大，无法说明Z发生的反应为吸热反应。
三、填空题（本题包括3小题）
19．(1) 固；(2) 固或液；气。(3) n＞2或n≥3。(4) 放。 20．⑴0.2 mol ⑵SO2、NO2 ⑶1.9。
C(CO)?C3(H2)21．⑴ K=；⑵正反应是吸热反应，则升高
C(CH4)?C(H2O)温度，平衡向正反应移动平衡常数K增大；平衡常数K是温度的函
化学反应速率和化学平衡测试题与答案
