学年选修4第二章 化学反应速率和化学平衡章末测试.docx

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学年选修4第二章化学反应速率和化学平衡章末测试

第二章章末测试

时间：

90分钟　　满分：

100分

第Ⅰ卷（选择题　共54分）

一、选择题（每小题3分，共54分）

1．对于可逆反应：

2SO2＋O22SO3，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是（　　）

A．增大压强　　　　　　　B．升高温度

C．使用催化剂D．多充O2

1．解析：

能影响化学平衡常数的只有温度，同时改变温度也可以改变反应物中的活化分子百分数和化学反应速率。

答案：

B

2．下列事实不能用勒夏特列原理（平衡移动原理）解释的是（　　）

①溴水中存在化学平衡：

Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅

②铁在潮湿的空气中易生锈

③二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，增大压强后颜色加深

④合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施

⑤钠与氯化钾共融制备钾：

Na（l）＋KCl（l）K（g）＋NaCl（l）

⑥反应CO（g）＋NO2（g）CO2（g）＋NO（g）（正反应为放热反应），达到化学平衡后，升高温度体系的颜色加深

A．①④B．②③

C．②⑥D．②③⑥

2．解析：

①向溴水中加AgNO3溶液，Ag＋与Br－结合生成AgBr沉淀，减小了Br－的浓度，平衡向正反应方向移动，溴水的浓度减小，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释；②铁在潮湿的空气中易生锈，发生电化学腐蚀，不存在平衡移动问题；③对于反应2NO2N2O4，增大压强平衡向正反应方向移动，NO2的物质的量减少，故颜色加深不能用勒夏特列原理解释；④合成氨反应为放热反应，降低温度可提高NH3的产率，可用勒夏特列原理解释；⑤对于反应Na（l）＋KCl（l）K（g）＋NaCl（l），K挥发，平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释；⑥升高温度使CO（g）＋NO2（g）CO2（g）＋NO（g）的平衡向逆反应方向移动，NO2的浓度增大，体系的颜色加深，可用勒夏特列原理解释。

答案：

B

3．反应X（g）＋Y（g）2Z（g）　ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．减小容器体积，平衡向右移动

B．加入催化剂，Z的产率增大

C．增大c（X），X的转化率增大

D．降低温度，Y的转化率增大

3．解析：

因为该反应为反应前后气体体积不变的反应，故减小容器体积，化学平衡不发生移动，A错误；加入催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，故化学平衡不会发生移动，B错误；增大X的浓度，化学平衡将向右移动，但X的转化率减小，C错误；该反应为放热反应，降低温度，化学平衡将向右移动，Y的转化率增大，D正确。

答案：

D

4．现有两个热化学方程式：

下列说法中正确的是（　　）

A．反应①②中都存在：

ΔS>0

B．反应②高温时，可自发进行

C．在通常情况下，①②都能自发进行

D．反应①一定不能自发进行

4．解析：

反应①②均为液体与气体反应转化为液体的反应，是熵减小的反应，ΔS<0，故A项错误；由ΔG＝ΔH－TΔS可知，ΔS<0，ΔH>0时，反应一定不能自发进行，故①不能自发进行；ΔS<0，ΔH<0时，低温时，反应可自发进行，故低温时，反应②可自发进行，B、C项错误，D项正确。

答案：

D

5．下列有关反应速率的说法中正确的是（　　）

A．氢气与氮气能够缓慢反应生成氨，使用合适催化剂可以提高反应速率

B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应，反应速率相等

C．用铁片与硫酸制备氢气时，浓硫酸可以加快产生氢气的速率

D．二氧化硫催化氧化反应的ΔH<0，所以升高温度，反应速率减小

5．解析：

锌粉与盐酸的接触面积大，所以锌粉与盐酸反应产生氢气的反应速率较大，故B错误；浓硫酸能够使铁发生钝化，故C错误；升高温度，反应速率增大，故D错误。

答案：

A

6．反应4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）在容积为2L的密闭容器中进行。

2s内，用NH3表示的平均反应速率为0.3mol/（L·s），此时，水蒸气增加的物质的量为（　　）

A．0.9molB．1.07mol

C．1.8molD．0.8mol

6．解析：

由反应4NH3（g）＋5O2（g）

4NO（g）＋6H2O（g）知，v（H2O）＝

v（NH3）＝

×0.3mol/（L·s）。

由v＝

，得Δc＝v·Δt，故n（H2O）＝v（H2O）·Δt·V＝

×0.3mol/（L·s）×2s×2L＝1.8mol，C项正确。

答案：

C

7．在两个恒容密闭容器中进行下列两个可逆反应：

（甲）C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）；（乙）CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）。

现有下列状态：

①混合气体的平均相对分子质量不再改变　②恒温时，气体的压强不再改变　③各气体组分浓度相等　④断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的2倍

⑤混合气体的密度保持不变　⑥单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为91　⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量。

其中能表明（甲）、（乙）容器中反应都达到平衡状态的是（　　）

A．①②⑤B．③④⑥

C．①⑥⑦D．④⑦

7．解析：

（甲）容器中，碳为固态，该可逆反应为反应前后气体体积不等的反应；（乙）容器中，该可逆反应为反应前后气体体积相等的反应，故（乙）容器中混合气体的平均相对分子质量、密度、压强都始终保持不变，①②⑤错误；各气体组分浓度相等，不能判断反应是否达到了平衡状态，③错误。

断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的2倍，即氢氧键的断裂速率等于生成氢氧键的速率，④正确；消耗水蒸气与生成氢气是同一反应方向，⑥错误；消耗氢气的物质的量等于消耗水蒸气的物质的量，即消耗氢气的物质的量等于生成氢气的物质的量，⑦正确。

答案：

D

8．可逆反应：

2HI（g）H2（g）＋I2（g）　ΔH>0，在密闭容器中进行，当达到平衡时欲使混合气体的颜色加深，应采取的措施是（　　）

A．减小容器体积B．降低温度

C．加入催化剂D．充入H2

8．解析：

该反应是反应前后气体分子数相等的反应，H2、HI均无色，要使混合气体的颜色加深，需增大I2（g）的浓度。

减小容器体积，平衡不发生移动，I2（g）的浓度增大，A正确；该反应正反应为吸热反应，降低温度，平衡向消耗I2（g）的方向移动，I2（g）的浓度减小，B错误；加入催化剂不影响平衡移动，C错误；加入H2平衡逆向移动，I2（g）的浓度减小，D错误。

答案：

A

9．一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：

2X（g）＋Y（g）Z（g）　ΔH<0，反应经60s达到平衡并生成0.3molZ，则下列说法中正确的是（　　）

A．以Y浓度变化表示的反应速率为0.0005mol·L－1·s－1

B．其他条件不变，将容器体积扩大至20L，则Z的平衡浓度变为原来的

C．其他条件不变，将容器体积缩小至5L，平衡正向移动，平衡常数增大

D．其他条件不变，升高温度逆反应速率加快，正反应速率减慢

9．解析：

A项，Δc（Z）＝0.03mol·L－1，v（Z）＝

＝0.0005mol·L－1·s－1，v（Y）＝v（Z）＝0.0005mol·L－1·s－1，A项正确；B项，将容器体积扩大至20L，压强减小，平衡会逆向移动，则Z的平衡浓度小于原来的

，B项错误；C项，平衡常数只与温度有关，温度不变则平衡常数不变，C项错误；D项，升高温度，正、逆反应速率均加快，D项错误。

答案：

A

10．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：

2X（g）＋Y（g）Z（g）＋W（s）　ΔH>0，下列叙述正确的是（　　）

A．在容器中加入氩气，反应速率不变

B．加入少量W，逆反应速率增大

C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

D．将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞次数增大

10．解析：

在容器中加入氩气，各反应组分的浓度不变，反应速率不变，A项正确；W为固态，加入少量W，反应速率不变，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项错误；将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数，但活化分子百分数不变，D项错误。

答案：

A

11．对于可逆反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH<0，下列研究的目的和图示相符的是（　　）

选项

A

B

C

D

研究目的

压强对反应的影响（p2>p1）

温度对反应的影响

平衡体系增加N2对反应的影响

催化剂对反应的影响

图示

11.　　解析：

增大压强，反应速率增大，先达到化学平衡，A错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率降低，B错误；增加N2，正反应速率迅速增大，此时逆反应速率不变，C正确；催化剂能够加快反应速率，D错误。

答案：

C

12．在一定温度下，10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。

不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。

t/min

0

2

4

6

8

10

V（O2）/mL

0.0

9.9

17.2

22.4

26.5

29.9

下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）（　　）

A．0～6min的平均反应速率：

v（H2O2）≈3.3×10－2mol/（L·min）

B．6～10min的平均反应速率：

v（H2O2）<3.3×10－2mol/（L·min）

C．反应至6min时，c（H2O2）＝0.3mol/L

D．反应至6min时，H2O2分解了50%

12．解析：

由2H2O2

2H2O＋O2↑知，0～6min，产生V（O2）＝22.4mL，消耗n（H2O2）＝2.0×10－3mol，v（H2O2）＝

≈3.3×10－2mol/（L·min），A正确；随着反应进行，反应物浓度减小，平均反应速率逐渐减小，故6～10min平均速率v（H2O2）<3.3×10－2mol/（L·min），B正确；反应至6min时，消耗n（H2O2）＝2.0×10－3mol，则剩余H2O2浓度为0.2mol/L，C错误；反应至6min,4.0×10－3mol的H2O2分解了2.0×10－3mol，分解了50%，D正确。

答案：

C

13．可知某可逆反应在密闭容器中进行：

A（g）＋2B（g）3C（g）＋D（s）　ΔH<0，右图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。

若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是（　　）

①增大A的浓度　②缩小容器的容积

③增大B的浓度　④升高温度

⑤加入合适的催化剂

A．①B．②④

C．②⑤D．②③

13．解析：

观察图中的曲线a、b，主要看两处：

①转折点的先后——转折点对应的横坐标表示达到化学平衡所需的时间，题图中曲线a比曲线b先转折，说明曲线a表示的化学反应速率比曲线b的大，到达化学平衡所需时间短；②水平线的高低——图中曲线b和曲线a的水平线相重合，说明A的转化率不变。

所以曲线b变为曲线a，采取的措施只能是使化学反应速率变大，而不能使化学平衡移动。

要特别注意D物质呈固态，这是一个反应前后气体体积不变的反应，所以加入催化剂或增大压强都只能使化学反应速率变大，而化学平衡不移动。

答案：

C

14．2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）是工业制硫酸的主要反应之一。

一定温度下，在甲、乙、丙三个容积均为2L的恒容密闭容器中通入SO2（g）和O2（g），其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。

甲

乙

丙

起始物质的量

n（SO2）/mol

0.4

0.8

0.8

n（O2）/mol

0.24

0.24

0.48

SO2的平衡转化率/%

80

α1

α2

下列判断中正确的是（　　）

A．甲中反应的平衡常数小于乙的

B．该温度下，平衡常数为400

C．达到化学平衡时，丙中c（SO3）是甲中的2倍

D．达到化学平衡时，甲中O2的转化率大于乙中O2的转化率

14．解析：

平衡常数只与温度有关，甲、乙的平衡常数相等，A项错误；甲中达到化学平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别为0.04mol·L－1、0.04mol·L－1、0.16mol·L－1，则平衡常数K＝

＝400，B项正确；丙相对于甲，相当于将两个甲容器压缩一半，假设平衡不移动，则c（SO3）是甲中的2倍，而压缩时平衡向正反应方向移动，故c（SO3）大于甲中的2倍，C项错误；乙相对于甲，增大了SO2的浓度，因此乙中O2的转化率较大，D错误。

答案：

B

15．可逆反应A（？

）＋aB（g）C（g）＋D（g）。

反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量（C%）与温度（T）和压强（p）的关系如下图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．若a＝1，则A为液体或固体

B．该反应正反应为放热反应

C．T2>T1，p2>p1

D．其他条件不变，增加B的物质的量，化学平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K增大

15．解析：

由C的百分含量（C%）与压强（p）的关系图，可以确定p2>p1，增大压强，C的百分含量减小，平衡向逆反应方向移动，故气体反应物的化学计量数之和小于气体产物的化学计量数之和，若a＝1，则A为液体或固体，A项正确；由C的百分含量（C%）与温度（T）的关系图，可以确定T2>T1，温度升高，C的百分含量降低，说明正反应是放热反应，即ΔH<0，B、C项正确；其他条件不变时，增加B的物质的量，平衡向正反应方向移动，但只要温度不改变，化学平衡常数K不变，D项错误。

答案：

D

16．一定温度下，容积为2L的密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始物质的量和平衡物质的量如下表：

物质

X

Y

Z

初始物质的量（mol）

0.2

0.2

0

平衡物质的量（mol）

0.1

0.05

0.1

下列说法正确的是（　　）

A．反应可表示为2X（g）＋3Y（g）2Z（g），其平衡常数为8000

B．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大

C．若将容器的容积压缩至1L，则X的体积分数减小，浓度增大

D．若升高温度时，Z的浓度增大，可知温度升高时正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

16．解析：

根据化学平衡建立过程中X、Y分别减少0.1mol、0.15mol，Z增加0.1mol，则X、Y为反应物，Z为生成物，化学计量数之比为0.10.150.1＝232，则化学方程式为2X（g）＋3Y（g）2Z（g），平衡常数K＝

＝

＝64000，A项错误；增大压强，平衡向生成Z的方向移动，但平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，B项错误；若将容器的容积压缩至1L，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，X的体积分数减小，但浓度增大，C项正确；升高温度时，Z的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，但升高温度时正、逆反应速率均增大，D项错误。

答案：

C

17．一定温度下，在2L的密闭容器中发生反应：

A（s）＋2B（g）2C（g）　ΔH<0，反应过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如图甲所示；反应达到平衡后，在t1min、t2min、t3min、t4min分别只改变一种反应条件，逆反应速率随时间变化的关系如图乙所示。

下列有关说法正确的是（　　）

A．0～2min内，v（B）＝0.1mol·L－1·min－1

B．t1min时，改变的条件可能是升高温度

C．t3min时，改变的条件可能是增大压强，此时c（B）不变

D．t4min时，可能是使用了催化剂，此时c（B）不变

17.解析：

0～2min内，v（B）应为0.05mol·L－1·min－1，A项错误；升高温度，v逆增大，B项错误；增大压强（缩小体积），v逆增大，c（B）增大，C项错误；催化剂能同等程度地增大v正、v逆，即v正仍等于v逆，D项正确。

答案：

D

18．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g）。

2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol/L，下列判断错误的是（　　）

A．x＝1

B．2min内A的反应速率为0.3mol/（L·min）

C．B的转化率为40%

D．若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态

18．解析：

＝

＝

，x＝1；v（C）＝

＝0.1mol/（L·min），则v（A）＝0.3mol/（L·min），B的转化率为

×100%＝40%，ρ＝

，m不变，恒容条件下ρ始终不变，D项不正确．

答案：

D

第Ⅱ卷（非选择题　共46分）

二、非选择题（共46分）

19．（10分）向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：

xA（g）＋yB（g）pC（g）＋qD（g）

已知：

平均反应速率vC＝

vA；反应2min时，A的浓度减少了

，B的物质的量减少了

mol，有amolD生成。

回答下列问题：

（1）反应2min内，vA＝________，vB＝________。

（2）化学方程式中，x＝____________、y＝____________、

p＝____________、q＝____________。

（3）反应平衡时，D为2amol，则B的转化率为________。

（4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5amol，则该反应的ΔH________0。

（填“>”、“<”或“＝”）

（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：

①反应速率________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

理由是__________________________；

②平衡时反应物的转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是___________________。

19．解析：

（1）由题意可知：

ΔcA＝

×

＝

mol/L，

vA＝

＝

mol/（L·min），

由ΔnB＝

mol，vB＝

＝

mol/（L·min）。

（2）根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，又由于反应容器的体积一定，时间都是2min，所以速率之比又等于Δn之比，可得：

xyq＝

a＝236。

又由于vC＝

vA，所以有：

xypq＝2316。

（3）平衡时，D为2amol，根据反应：

2A＋3BC＋6D可知消耗nB＝amol，所以B的转化率为

×100%。

（4）升高温度，平衡向吸热方向移动，根据平衡时D为1.5amol，原平衡时D为2amol，可知平衡向逆反应方向移动，即正反应为放热反应，ΔH<0。

（5）将容器的体积由2L变为1L，相当于加压，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，所以反应物的转化率会减小。

答案：

（1）

mol/（L·min）　

mol/（L·min）

（2）2　3　1　6　（3）

×100%　（4）<

（5）①增大　将容器容积变为1L，相当于加压，反应速率增大　②减小　平衡向逆反应方向移动，反应物转化率会减小

20．（12分）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。

其原理为：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ/mol，据此回答以下问题：

（1）①该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。

②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越________。

（2）某温度下，若把10molN2与30molH2置于体积为10L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K＝________（可用分数表示）。

能说明该反应达到化学平衡状态的是________（填字母）。

a．容器内的密度保持不变　b．容器内压强保持不变

c．v正（N2）＝2v逆（NH3）d．混合气体中c（NH3）不变

（3）对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是（选填序号）________。

（4）相同温度下，有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1molN2和3molH2，此时两容器的体积相等。

在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH3的体积分数为a，放出热量Q1kJ；

B中NH3的体积分数为b，放出热量Q2kJ。

则：

a________b（填“>”、“＝”或“<”，下同），Q1________Q2，Q1________92.4。

20．解析：

对可逆反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ/mol，是一个气体体积减小的放热反应。

（1）①由方程式知K＝

②升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，c（NH3）减小，c（N2）、c（H2）增大，故

减小，K值减小。

（2）由　　　　　　　N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）

开始时：

（mol·L－1）130

转化：

（mol·L－1）

1

平衡时：

（mol·L－1）

2

由K＝

＝

＝

判断平衡状态的标志是①v（正）＝v（逆），②各成分的浓度保持不变。

ρ＝

始终不变，a不能说明是否达平衡状态，

＝

，c不能说明反应达平衡状态。

（3）温度越高，反应越快，达平衡所用时间越短。

T1

（4）由题意知：

一开始两容器的体积相同，随着反应的进行，气体总物质的量减小，故压强减小，而B容器中保持压强不变，相当于在A达平衡的基础上给它增大压强，平衡右移，即B中NH3的体积分数大于A中NH3的体积分数，b>a，放出热量Q2>Q1，但N2＋3H22NH3为可逆反应，给出的1molN2和3molH2不能完全转化，故Q2、Q1都小于92.4。

答案：

（1）①

　②小

（2）

　b、d　（3）a、c　（4）<　<　<

21．（14分）根据下表所示化学反应与数据关系：

化学反应

平衡常数

温度

973K

1173K

①Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）

K1

1.47

2.15

②Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g）

K2

2.38

1.67

③CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）

K3

？

？

请回答：

（1）反应①是________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）写出反应③的平衡常数K3的表达式________。

（3）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________（用K1、K2表示）。

（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有________（填写字母序号）。

A．缩小反应容器的容积

B．扩大反应容器的容积

C．升高温度

D．使用合适的催化剂

E．设法减小平衡体系中的CO浓度

（5）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：

t2时__