高二鲁科版化学单元测试 第6单元 化学反应的限度

高二化学试题（上）
第六单元 化学反应的限度
（试卷总分100分，考试时间90分钟）
特 别 提 示
本单元主要考查：鲁科版选修4第2章第2节内容
解题时要注意：①了解可逆反应的概念，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的；②了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点；③了解化学平衡的标志及平衡状态的标志；④了解化学平衡移动原理；⑤通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，提高分析、联想、类比、迁移以及概括的能力；激发探索未知知识的兴趣，享受到探究未知世界的乐趣；⑥培养学生严谨认真的科学态度和精神。
重点、难点：外界条件对化学平衡的影响，从特殊到一般的认识事物的思维方法。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32
第I卷（选择题 共54分）
一.选择题（本题包括18小题，每小题3分，共54分。每小题只有一个选项符合题意）
1. 反应2A(g)+B(g) 2C(g)；正反应吸热。下列反应条件有利于生成C的是 （ ）
A．低温、低压 B．低温、高压 C．高温、高压 D．高温、低压
1.C（解析：该反应是体积减小的吸热反应，根据化学平衡移动原理，升高温度和增大压强有利于平衡向正反应方向移动，即有利于C的生成。）
2. 一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X（气）＋2Y（气）2Z（气）一定达到化学平衡状态的是 （ ）
①X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③密闭容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成n molZ，同时生成2n mol Y
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
2．C（解析：化学反应达到平衡的重要标志是正反应速率和逆反应速率相等，平衡体系中各物质的浓度不再随时间而变化。由知物质的浓度不变，可推知体系压强不会变化，因此，②③正确。）
3. 一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到化学平衡的标志是 （ ）
A．单位时间内生成nmol A2同时生成nmol AB
B．容器内的总压强不随时间的变化而改变
C．单位时间内生成2 nmol AB同时生成nmol B2
D．容器内混合气体的密度不随时间而变化
3.C(解析：在一定条件下，判断一个反应是否达到化学平衡，主要看正逆反应速率是否相等，体系中各组分的浓度（或含量）是否保持不变。A选项生成A2是逆反应，生成AB是正反应。显然正反应速率小于逆反应速率，没有达到平衡。B选项，压强不随时间的变化而变化，不能说明反应混合物中A2、B2、AB的浓度是否保持一定，正反应速率是否等于逆反应速率。该反应前后的总物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始至反应达到平衡就一直保持不变，故压强不变不能说明反应是否达到平衡状态。C选项表明正反应速率等于逆反应速率，反应已达到平衡。对D选项，反应是一个气态反应，在恒容条件下，无论起始还是达到平衡，混合物密度总保持不变。)
4. 化学反应2SO2 (g)＋O2 (g)2SO3 (g)，正反应为放热反应，达到化学平衡状态后，下列说法正确的是 （ ）
A．SO3的合成速率与分解速率相等
B．SO2、O2、SO3的分子数之比为2：1：2
C．SO2与O2不再化合生成SO3
D．SO2和SO3的物质的量浓度一定相等
4．A（解析：深刻理解化学平衡状态的特征是解此题的关键。化学平衡状态中各物质的浓度保持一定，A选项正确；反应和生成的SO2、O2、SO3的分子数之比为2：1：2，反应混合物中三种物质的分子数条件不足，难以判断，B选项错；C和D选项中，化学平衡是动态平衡，反应混合物中各组分的物质的量浓度保持不变，所以C、D错。）
5. 可逆反应3A(g) 3B+C；ΔH>0，随着温度的升高，气体的平均相对分子质量有变小的趋势。下列关于B、C两种物质的聚集状态的判断不正确的是
A.B和C可能都是气体
B.B和C一定都是气体
C.若C为固体，则B一定是气体
D.有可能B为固体，C为气体
15.B（提示：“气体的平均相对分子质量有变小的趋势”的理解易出现错误，因B、C的相对分子质量本来就比A要小。）
6. 某温度下，在容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为6mol、3mol和6mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是 （ ）
A．均减半 B．均加倍 C．均增加2mol D．均减少2mol
6.C （解析：在温度和压强不变的情况下，只要比例不变平衡就不移动。均减半和均加倍平衡均不移动；而均减少2mol平衡向逆移动，只有均增加2mol平衡才向正反应方向移动，以保持平衡常数不变。）
7. 原第三单元第7题
8. 在新制的氯水中存在平衡：Cl2+H2O HCl+HClO。加入少量下列物质能使c(HClO)增
大的是 （ ）
A．CaSO3 B．NaOH C．CaCO3 D．HCl
8.C (解析：要使c(HClO)增大，必须使平衡向右移动，而CaSO3 能和Cl2、HClO反应，NaOH
能同时与HCl和HclO反应，HCl会使盐酸的浓度增大平衡向逆移动，只有因碳酸的酸性比次
氯酸弱，使得CaCO3只与HCl反应，从而使平衡向右移动，HclO的浓度增大。 )
9. 在一定条件下，可逆反应 2SO2+ O22SO3达到平衡后，充入18O2,则18O将存在于（ ）
A. O2 B. O2、SO3 C. SO2、SO3 D. SO2、O2、SO3
9.D （解析：因为化学平衡是动态平衡，只是正逆反应速率相等，但正逆反应仍在进行。）
10. 在一密闭烧瓶中注入NO2，在25℃时建立下列平衡：2NO2 N2O4 △H< 0，若把烧瓶置于100℃的沸水中，下列情况：①颜色 ②平均摩尔质量 ③质量 ④压强 ⑤密度，其中不变的是 （ ）
A.③⑤ B.③④ C.②④ D.①③
10.A （解析：在一个密闭容器中混合气体的质量和密度均不变，但因温度升高，平衡会发生移动，颜色变深、混合气体的物质的量增大、平均摩尔质量减小、压强增大。）
11. 在密闭容器中，对于反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，SO2和O2起始时分别为20 mol和10 mol；达平衡时，SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应，在相同的温度下，欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则起始时SO3的物质的量及其转化率为 （ ）
A.10 mol和10% B.20 mol和20%
C.20 mol和40% D.20 mol和80%
11.B (解析：对于一个可逆反应来说，在相同的条件下，无论从正反应开始还是从逆反应开始，都能建立相同的平衡。因此，从SO2和O2分别为20 mol和10 mol开始和从SO320 mol开始是等效的。)
12. 某温度下，向容积不变的容器中加入2molNO2(g)发生如下反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)此反应达到平衡状态的标志是 （ ）
A、混合气体的密度不再变化
B、混合气体的颜色变浅
C、混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2：2：1
D、单位时间内生成2nmolNO，同时生成2nmolNO2
12. D
13. 一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是 （ ）
A．16.7% B．20.0% C．80.0% D．83.0%
13.A（解析：反应的方程式为N2 (g)＋3H2 (g)2 NH3 (g)，从化学方程式中知反应后气体中生成的氨气的物质的量等于气体减少的物质的量。氨气占反应后气体总量的20.0%，那么减少的气体体积与反应前总体积比必小于20.0%。答案只有A符合。）
14. 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是 （ ）
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点 c处反应达到平衡
C．点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值小
14.A （解析：分析图中横坐标、纵坐标的意义分别是时间和反应物、生成物的物质的量变化图像。随着反应的进行，H2的物质的量在减少，浓度在降低，反应速率减慢，则a点的正反应速率比b点的大。在B选项中，c点的意义是n(H2)和n(NH3)相等，而速率不相等，就可能达到平衡。在C选项中，平衡时即n(H2)和n(NH3)不再随时间改变而改变，d点前面，它们的物质的量就不再改变，也即达到平衡，所以在点d（t1时刻）和点e(n t2时刻)在处n(N2)一样。考虑到合成氨是一个放热反应，所以温度升高平衡向逆反应方向移动，则n(H2)比图中点d的值要大。）
15. 反应：L（s）＋aG（g）bR（g）达到平衡时，温度和压强对该反应的影响图所示：图中：压强p1＞p2， x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断 ( )
A.上述反应是放热反应
B.上述反应是吸热反应
Ｃ.a+1＜b
D.a+1＞b
15. B
16. 1mol X气体跟a rnol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：
X（g）＋a Y（g） b Z（g）
反应达到平衡后，测得X的转化率为50％。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是 ( )
A.a＝1，b＝1 B.a＝2，b＝1 C.a＝2，b＝2 D.a＝2，b＝3
16. A
17. 下述实验能达到预期目的的是 （ ）
编号
实验内容
实验目的
A
将SO2通入酸性KMnO4溶液中
证明SO2具有氧化性
B
将含CO2的气体通入澄清石灰水中
证明CO2的存在
C
将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水混合物冷却降温
研究温度对化学平衡的影响
D
分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液，再向其中1支加入少量MnO2
研究催化剂对H2O2分解速率的影响
17. C（解析：将SO2通入酸性KMnO4溶液中使之褪色，只能说明SO2具有还原性；能使石灰水变浑浊的不只是二氧化碳，B不正确；通过NO2（g）N2O4（g）；正反应放热，所以可以通过这个反应研究温度对化学平衡的影响，C正确；MnO2对H2O2分解速率影响与浓度无关，D错。通过基本化学原理掌握实验可行性判断是解此题的关键。）
18. 一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0％,与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是 （ ）
A．16.7％ B． 20.0 ％ C．80.0％ D．83.3％
18.A（解析：由反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）可知，每生成2体积的氨气，体系总体积就缩小2体积。假设平衡时总体积为V，则生成的NH3为0.2V，总体积也缩小0.2V，得反应前气体体积为（V＋0.2V），所以体积缩小的百分率为0.2V÷（V＋0.2V）×100%＝16.7%。）
第II卷（非选择题 共46分）
二.（本题包括7小题，共46分）
19、（4分）反应2A B+C 在某一温度时达到平衡。(1)若温度升高，平衡向正反应方向移动，则正反应是____________热反应；(2)若B为固体，降低压强平衡向逆反应方向移动，则A呈______________态；(3)若A是气态时，加压时，平衡不移动，则B为_______________态，C为____________态。
19.答案：（每空1分，共4分）(1)吸；(2)气；(3)气，气；
20. （6分）如图所示有两个起始体积相同的密闭容器A和B，A容器有一个可移动的活塞，能使容器内保持恒压；B容器为固定体积。起始时这两个容器分别充入等量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气，并使A、B容器中气体体积相等，并保持在400℃条件下发生反应2SO2+O22SO3，并达到平衡。
⑴ 达到平衡所需时间，A容器比B容器_______，两容器中SO2的转化率A比B______。
⑵ 达到⑴所述平衡后，若向两容器中分别通入数量不多的等量Ar气体，A容器的化学平衡向________移动，B容器的化学平衡________移动。
⑶ 达到⑴所述平衡后，若向容器中通入等量的原混合气体，重新达到平衡后，A容器中SO3的体积分数________，B容器中SO3的体积分数__________(填变大、变小、不变)。
20.答案：（每空1分，共6分） ⑴短，大；（2）逆反应方向，不；（3）不变，变大。
21.（8分）常温常压下，A、B、C、D均为气态。A与B可发生可逆反应：A+BC+nD。若将2 mol A和2 mol B混合充入容积可变的密闭容器中，在不同条件下达平衡时，C的浓度如下：
温 度/℃
压 强/Pa
C的平衡浓度/(mol·L－1)
25
1×105
1.0
25
2×105
1.8
25
4×105
3.2
25
5×105
6.0
(1)可逆反应中，化学计量数n取值范围为____________，理由是_____________________
_______________________________________________________。
(2)在5×105 Pa时，D的状态为____________________。
21．答案：（每空2分，共8分）(1)n＞1； 压强增加到2倍，C的浓度只增加到1.8倍，说明增大压强平衡向左移动，该反应是气体体积增大的反应，故n＞1；
(2)液态或固态
(解析：(1)由题给表中的数据计算可知，当压强每增加到2倍时，C的浓度均约只增加到1.8倍，说明C的物质的量增加，增大压强时平衡向左移动，该反应为气体体积增大的反应，故n＞1。(2)由表中数据可知，当压强由4×105 Pa增加到5×105 Pa时，压强增加到=1.25倍，而C的浓度却增加到=1.9倍，可见所给平衡向右移动，即此时D的状态为液态或固态。）
22. （6分）恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
⑴若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，则a的值为_______。
⑵反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下），其中NH3的含量为25％（体积分数），则平衡时NH3的物质的量____________________
⑶原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比：n(起始)：n(平衡) = （写
出最简整数比，下同）。
⑷原混合气体中，a︰b = ，
⑸达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α (N2)︰α(H2) = ,
⑹平衡混合气体中，n(N2) ︰n(H2) ︰n(NH3) = 。
22、答案：（每空1分，共6分） (1)a=16 (2)n(NH3)=8mol (3)5:4 (4)2:3 (5)1:2 (6)3:3:2
23. （8分）现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：
(1)实验过程如上图所示，分析判断：_____________段化学反应速率最快，__________段收集的二氧化碳最多。
(2)为了降低上述化学反应的反应速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是_______
A.蒸馏水 B. NaCl固体 C.NaCl溶液 D.浓盐酸
(3)除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率？________________________________________________________
23.解析与答案：（每空2分，共8分）
（1）EF对应到纵轴上的体积段最大——该段内收集到的二氧化碳最多，EF对应到横轴上的时间段最小，该段化学反应速率最大。答案：EF；EF
（2）解析：加入蒸馏水和氯化钠溶液都能使盐酸的浓度降低，化学反应速率减慢。加入氯化钠固体不能改变盐酸的浓度，故不能改变化学反应速率。加入浓盐酸增加了氯化氢的浓度，能加快化学反应速率。答案：AC
（3）答案：降低反应温度、增大石灰石的块度即减小接触面积。
24、(8分)下列反应在210℃达到平衡：
① PCl5(气)PCl3(气)+Cl2(气)（正反应吸热） K=1
② CO(气)+Cl2(气)COCl2(气)（正反应放热） K=5×104
③ COCl2(气)CO(气)+ Cl2(气) （正反应吸热）
(1)根据反应①的平衡常数K表达式,下列等式必定成立的是
(a) [PCl5]=[PCl3]=[Cl2]=1 (b) [PCl5]=[PCl3][Cl2]=1 (c) [PCl5]=[PCl3][Cl2]
反应②和反应③的K值表达式 (填“相同”或“不同”)
(2)降低Cl2浓度,反应③的K值 (填“增大”、“减少”或“不变”)
(3)要使反应①和反应②的K值相等,应采取的措施是
(a)反应①、反应②同时升高温度
(b)反应①、反应②同时降低温度
(c)反应①降低温度, 反应②维持210℃
24.答案：（每空2分，共8分）（1）C，不同 （2）不变 （3）a
25、（6分）在一个容积固定的密闭容器中，要求通过调节体系的温度使反应A(气)+2B(气) 2C(气)达到平衡时，保持容器内气体的总物质的量为12mol。现向反应容器中加入6.5molA，xmolB，2.0molC。
⑴若x=5.5时，需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件，则正反应是 热反应。
⑵欲使反应维持向逆反应方向移动，则x的取值范围为 。
⑶在一定温度下的上述平衡体系中，另按1∶2的物质的量之比充入D、E两种气体（此时容器中的气体的总物质的量不要求保持12mol），按D(气)+E(气) 2F(气)发生反应。当反应达到平衡时，D在这三种物质的混合体系中的体积分数为p%。若向容器中投入m molD，n molF和一定物质的量的E，在这三种物质的新的平衡体系中，D的体积分数仍为p%，则所投入E的物质的量为（设A、B、C和D、E、F之间均不发生反应）___________。
25.答案：（每空2分，共6分）（1）放热 （2）2.5附加：
“模型法”是在科学研究中，人们根据实验事实和已知的科学原理，对研究对象的结构、性能和运动规律进行理性分析设想出其大致框架即“模型”，然后再进行推理对其做出解释、预测和说明的一种研究方法。下图是人们在研究催化剂对化学平衡有无影响时，有人设想的一种实验模型。汽缸里有一化学平衡体系[N2O4(g)2NO2(g)]，通过凹槽与催化剂(固体粉末)相连。若凹槽与活塞的位置设计恰当，可以借助活塞移动的惯性使平衡体系与催化剂接触或不接触。假定接触催化剂时，平衡向逆反应方向移动，不接触时又向正反应方向移动。请你设想一下，将会有何现象发生？ 。实际中能发生这种现象吗？ （填“能”或“不能”）为什么？_______________
________________________________。由此证明 。
答案：将会出现活塞往复运动而使轮子转动做功；
不能； 因为这样的装置可以不消耗任何能量而使轮子做功，所谓的永动机是不可能的；
它违背了能量守恒定律。