人教版高中化学选修四高二 第二单元化学反应速率和化学平衡单元测试.docx

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人教版高中化学选修四高二第二单元化学反应速率和化学平衡单元测试

人教新课标版高二选修4第二单元化学反应速率和化学平衡单元测试

（满分：

100分　时间：

90分钟）

一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分）

1．对于反应：

CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是（　　）

A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同

B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示

C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同

D．用CaCl2浓度的减小表示其反应速率

2．已知反应2CO（g）===2C（s）＋O2（g）的ΔH为正值，ΔS为负值。

设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法中正确的是（　　）

A．低温下能自发进行

B．高温下能自发进行

C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行

D．任何温度下都不能自发进行

3．在密闭容器中于一定条件下进行下列反应：

2SO2＋O2

2SO3当达到平衡时通入18O2，再次平衡时，18O存在于（　　）

A．SO2、O2　　　　　　　　B．SO2、SO3

C．SO2、O2、SO3D．O2、SO3

4．在某温度下，可逆反应mA＋nB

pC＋qD的平衡常数为K，下列说法正确的是（　　）

A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大

B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大

C．K随反应物浓度的改变而改变

D．K随温度和压强的改变而改变

5．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是（　　）

A．Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应

B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快

C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应

D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应

6．反应2A（g）

2B（g）＋E（g）　ΔH>0，达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是（　　）

A．加压B．减压

C．减少E的浓度D．降温

7．用下图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。

下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是（　　）

实验

所用盐酸

X

25mL0.2mol/L

Y

50mL0.1mol/L

8．下图表示反应：

A（g）＋B（g）

nC（g）ΔH<0在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．a表示有催化剂，b表示无催化剂

B．若其他条件相同，a比b的温度高

C．反应由逆反应开始

D．a―→b采用的是加压

9．298K时，各反应的平衡常数如下：

①N2（g）＋O2（g）

2NO（g）　　K＝1×10－30；

②2H2（g）＋O2（g）

2H2O（g）　K＝2×1081；

③2CO2（g）

2CO（g）＋O2（g）　K＝4×10－92，

则常温下，NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是（　　）

A．①　　　　　　　　　B．②

C．③D．无法判断

10．如图为PCl5（g）

PCl3（g）＋Cl2（g）（正反应为吸热反应）从平衡状态Ⅰ移动到平衡状态Ⅱ的反应速率（v）与时间（t）的曲线，此图表示的变化是（　　）

A．降温　　　　　　　B．降压

C．增加PCl5的量D．增加PCl3的量

11．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

物质

X

Y

Z

初始浓度（mol·L－1）

0.1

0.2

0

平衡浓度（mol·L－1）

0.05

0.05

0.1

下列说法错误的是（　　）

A．反应达平衡时，X的转化率为50%

B．反应可表示为：

X＋3Y

2Z，其平衡常数为1600

C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大

D．改变温度可以改变此反应的平衡常数

12．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合如图的是（　　）

A．CO2（g）＋2NH3（g）

CO（NH2）2（s）＋H2O（g）　ΔH<0

B．CO2（g）＋H2（g）

CO（g）＋H2O（g）　ΔH>0

C．CH3CH2OH（g）

CH2===CH2（g）＋H2O（g）ΔH>0

D．2C6H5CH2CH3（g）＋O2（g）

2C6H5CH===CH2（g）＋2H2O（g）　ΔH<0

13．在25℃、1.01×105Pa下，反应2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋56.7kJ·mol－1能自发进行的合理解释是（　　）

A．该反应是分解反应

B．该反应的熵增效应大于焓变效应

C．该反应是熵减反应

D．该反应是放热反应

14．电镀废液中Cr2O

可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：

Cr2O

（aq）＋2Pb2＋（aq）＋H2O（l）

2PbCrO4（s）＋2H＋（aq）　ΔH<0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（　　）

15．对已达化学平衡的下列反应：

2X（g）＋Y（g）

2Z（g）减小压强时，对反应产生的影响是（　　）

A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动

D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动

16．在N2＋3H2

2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/（L·s），则此段时间是（　　）

A．1s　　　　　　　B．2s

C．44sD．1.33s

二、非选择题（本题包括6小题，共52分）

17．（6分）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA（g）＋bB（g）

cC（g）表示]化学平衡的影响，得到如下图像（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率）：

分析图像，回答下列问题：

（1）在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应，此反应的ΔS________0（填“>”或“<”），由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。

（2）在图像反应Ⅱ中，T1________T2（填“>”“<”或“＝”），该正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。

（3）在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应________（填“能”或“不能”）自发进行。

18．（6分）在25℃时，2L的密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和2min末浓度如下表（该反应为可逆反应）：

物质

A

B

C

初始浓度/mol·L－1

1.0

2.0

0

2min时浓度/mol·L－1

0.4

0.2

1.2

请填写下列空白：

（1）该反应的化学方程式可表示为：

___________________________________________；

反应2min后，A的转化率为______。

（2）从反应开始到达2min末，A的平均反应速率为________。

19．（10分）某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答下列问题：

（1）上述实验中发生反应的化学方程式有___________________________________

________________________________________________________________________。

（2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________

__________________________________________________________________（答两种）。

（3）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

　　实验

混合溶液　　　　

A

B

C

D

E

F

4mol/LH2SO4/mL

30

V1

V2

V3

V4

V5

饱和CuSO4溶液/mL

0

0.5

2.5

5

V6

20

H2O/mL

V7

V8

V9

V10

10

0

其中：

V1＝________，V6________，V9＝________。

20．（10分）已知2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）　ΔH＝－196kJ·mol－1，500℃时将2molSO2和1molO2装入一体积恒定的10L密闭容器中，2分钟（t1）时达到平衡。

如图所示：

请回答下列问题：

（1）用O2表示2分钟内该反应的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。

计算500℃

时该反应的平衡常数K＝________。

（2）上图表示该反应在时刻t1达到平衡后，求平衡时O2的转化率为________，图中时刻t2发生改变的条件可能是________（写一个即可）。

（3）某温度时，该反应的平衡常数K＝800，则该温度________500℃（填“>”、“<”或“＝”）。

21．（8分）将2molSO2和1molO2充入体积为2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应O2（g）＋2SO2（g）

2SO3（g）。

经过10s达到平衡状态，此时c（SO3）＝0.4mol/L。

（1）在达到平衡的过程中v（SO2）＝________。

（2）画出反应过程中用O2表示的正、逆反应速率随时间的变化图像。

（3）画出SO2浓度随时间的变化图像。

（4）有同学认为平衡是在一定条件下成立的，改变条件时平衡会发生变化，所以可以通过改变条件使SO3的平衡浓度变为1mol/L，你认为这种说法正确吗？

______（填“正确”或“不正确”）。

22．（12分）反应aA（g）＋bB（g）

cC（g）（ΔH<0）在等容条件下进行。

改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：

回答问题：

（1）反应的化学方程式中，a∶b∶c为________；

（2）A的平均反应速率vⅠ（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）从大到小排列顺序为________；

（3）B的平衡转化率αⅠ（B）、αⅡ（B）、αⅢ（B）中最小的是________，其值是________；

（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是__________，采取的措施是__________________；

（5）比较第Ⅱ阶段反应温度（T2）和第Ⅲ阶段反应温度（T3）的高低：

T2________T3（填“>”、“<”、“＝”），判断的理由是________；

（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。

参考答案：

1.解析：

因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其浓度的变化来表示化学反应速率；D中CaCl2为生成物，故应用其浓度的增加表示反应速率。

故B、C、D项错误．在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但意义相同，故A项正确。

答案：

A

2.解析：

根据复合判据ΔH－TΔS<0时反应自发进行，ΔH－TΔS>0时反应非自发进行，又因为ΔH>0，ΔS<0，T>0，故ΔH－TΔS>0，此反应为非自发进行的反应。

答案：

D

3.解析：

可逆反应的特点为不可能完全转化。

由于该反应为不可逆反应，加入18O2后，反应向正反应方向进行，这样在SO3中就含有了18O，而含18O的SO3也有一部分分解，会使18O进入SO2，故再次平衡时三者中都含有18O，C选项正确。

答案：

C

4.解析：

K越大，表示反应达到平衡时，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，反之，反应物的转化率越小，K只与温度有关，与浓度、压强无关。

答案：

A

5.解析：

要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。

其中选项B、D为浓度不同所致，选项C为反应条件不同所致，唯有选项A是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。

答案：

A

6.解析：

A项，加压能使正反应速率增大，A的浓度增大；B项，减压能使正反应速率减小，并使A的浓度减小；C项，减小E的浓度，平衡正向移动，正反应速率逐渐降低，A的浓度逐渐减小；D项，降温时正反应速率减小，平衡逆向移动，A的浓度增大。

答案：

D

7.解析：

由镁和盐酸反应的化学方程式可知，实验X、Y中镁均过量，因此两者产生等量的氢气，排除了选项C和D。

根据浓度越大，化学反应速率越大的事实可知实验X产生氢气的速率大，体现在图像上即曲线的斜率大，结合以上两点可知选项A符合题意。

答案：

A

8.解析：

A项，催化剂不影响化学平衡，若a表示有催化剂，则两种情况下的C%是相等的，故不正确；B项，从b到a，即升温，化学平衡逆向移动，C%降低，正确；C项，由图可知，C%由0逐渐增大，可见反应从正反应开始；D项，a―→b，达到平衡所需时间增长，故不可能是加压。

答案：

B

9.解析：

要判断NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向，则必须求出各个分解放氧反应的平衡常数，然后比较大小。

由计算可知：

①2NO（g）

N2（g）＋O2（g）　K＝1×1030

②2H2O（g）

2H2（g）＋O2（g）　K＝5×10－82

③2CO2（g）

2CO（g）＋O2（g）　K＝4×10－92

平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，因此反应①即NO分解放氧的倾向最大。

答案：

A

10.解析：

降温、降压都使反应速率降低，故A、B两项错误。

增加PCl5的量正反应的反应速率瞬间提高，逆反应速率逐渐提高。

增加PCl3的量逆反应的反应速率瞬间提高，正反应速率逐渐提高。

C项错误，D项正确。

答案：

D

11.解析：

X、Y、Z三物质的变化的浓度之比为：

（0.1－0.05）∶（0.2－0.05）∶（0＋0.1）＝1∶3∶2，故化学反应方程式为X＋3Y

2Z

K＝

＝

＝1600。

平衡常数K与温度有关，与压强无关。

答案：

C

12.解析：

四个选项的反应中水蒸气均为反应产物，再由左图斜率可知T2>T1，随着温度升高，水蒸气含量降低，所以ΔH<0；由右图斜率可知p1>p2，随着压强增大水蒸气含量增大，正反应为体积减小的反应，只有A符合。

答案：

A

13.解析：

该反应中ΔH>0、ΔS>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，若使ΔH－TΔS<0使反应在较低温度下自发进行，必须使该反应的熵增效应大于焓变效应。

答案：

B

14.解析：

反应放热，升高温度后平衡逆向移动，平衡常数变小；增大pH相当于减小氢离子浓度，平衡正向移动，反应物的转化率增大；升高温度后正、逆反应速率均增大；增加铅离子浓度平衡正向移动，重铬酸根离子的浓度减小。

答案：

A

15.解析：

减小平衡体系的压强，正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动。

答案：

C

16.解析：

本题考查化学反应速率的有关计算。

已知用H2表示的平均反应速率为0.45mol/（L·s），则用NH3表示的平均反应速率为v（NH3）＝

v（H2）＝

×0.45mol/（L·s）＝0.3mol·（L·s），

Δt＝

＝2s。

答案：

B

二、非选择题（本题包括6小题，共52分）

17.解析：

（1）反应Ⅰ中恒压下温度升高，α（A）减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；由p1>p2知恒定温度时压强越大，α（A）越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减小的反应（a＋b>c），即为熵减反应，ΔS<0。

放热、熵减反应只能在低温下自发进行。

（2）反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡状态，说明T1>T2；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。

（3）反应Ⅲ中在恒温下压强变化对α（A）没有影响，说明压强变化不能影响平衡，则a＋b＝c，反应过程中熵变很小，ΔS≈0，若T1>T2，恒压下温度越高，α（A）越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH<0，则ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。

答案：

（1）放热　<　低温

（2）>　放热　（3）能

18.解析：

（1）由表中数据推知：

A、B为反应物，C为生成物。

2分钟内Δc（A）∶Δc（B）∶Δc（C）＝（1.0－0.4）mol/L∶（2.0－0.2）mol/L∶1.2mol/L＝1∶3∶2，所以该反应的化学方程式为A＋3B

2C，A的转化率为

×100%＝60%。

（2）v（A）＝

＝0.3mol/（L·min）。

答案：

（1）A＋3B

2C　　60%

（2）0.3mol/（L·min）

19.解析：

（2）采取措施加快Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑反应速率时，可从反应温度、H2SO4浓度、Zn的表面积大小等角度来分析。

（3）A～F为对比实验，目的是探究CuSO4的量对H2生成速率的影响，为达到此目的，c（H＋）应相同，这样，H2SO4溶液的体积A～F应均为30mL，且溶液总体积相同，根据表中数据，总体积为50mL。

答案：

（1）CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，

Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

（2）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等（答两种即可）

（3）30　10　17.5

20.解析：

（1）2分钟时，SO3的浓度为0.18mol·L－1，

v（SO3）＝

＝0.09mol·L－1·min－1，

v（O2）＝

v（SO3）＝0.045mol·L－1·min－1，

2分钟时，[SO2]＝0.20mol·L－1－0.18mol·L－1＝0.02mol·L－1，

[O2]＝0.1mol·L－1－0.09mol·L－1＝0.01mol·L－1，

K＝

＝

＝8100L·mol－1

（2）α（O2）＝

×100%＝90%，t2时刻SO2浓度降低，SO3浓度增大，说明

平衡正向移动，可能是增大了压强。

（3）该反应正向为放热反应，温度降温K增大，现K＝800<8100，说明该温度大于

500℃。

答案：

（1）0.045　8100L·mol－1

（2）90%　增大压强　（3）>

解析：

（1）平衡时c（SO3）＝0.4mol/L，

则转化的c（SO2）＝0.4mol/L，

v（SO2）＝

＝0.04mol/（L·s）。

（3）开始时c（SO2）＝

＝1mol/L，

平衡时c（SO2）＝1mol/L－0.4mol/L＝0.6mol/L。

（4）2SO2＋O22SO3是可逆反应，改变任何条件都不可能使之进行到底，所以该说法不正确。

答案：

（1）0.04mol/（L·s）

（2）

（3）

（4）不正确

22.解析：

本题主要考查化学平衡知识，意在考查考生对图表的分析能力和绘制简单图像的能力。

（1）根据0～20min，A、B、C三种物质浓度的变化量可以确定a∶b∶c＝1∶3∶2。

（2）观察图象，第Ⅱ阶段在第Ⅰ阶段达到平衡的基础上分离出产物C，恒容条件下压强减小，平衡正向移动，反应速率降低，第Ⅲ阶段在第Ⅱ阶段达到平衡的基础上浓度没有突变，反应正向进行，恒容条件下改变的条件为降低温度，反应速率再次降低直至达到平衡。

（3）αⅠ（B）＝

×100%

＝50%、

αⅡ（B）＝

×100%

＝38%、

αⅢ（B）＝

×100%＝19%。

（6）第Ⅳ阶段在第Ⅲ阶段的基础上将容器体积扩大一倍，A、B、C各自的浓度在0min时变为原来的一半，体积扩大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，直至达到新的平衡状态，平衡时各自的浓度均比原平衡的浓度小，进而可画出各自的浓度随时间变化的曲线。

答案：

（1）1∶3∶2

（2）vⅠ（A）>vⅡ（A）>vⅢ（A）

（3）αⅢ（B）　0.19（19%）

（4）向正反应方向　从反应体系中移出产物C

（5）>　此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动

（6）

（注：

只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可）