高中化学人教版选修4 第二章化学反应速率和化学平衡 单元测试卷

第一章
单元测试卷
(时间90分钟，满分100分)
第Ⅰ卷
选择题
可能用到的相对原子质量：H—1
C—12
O—16
N—16
Mg—24
第Ⅰ卷（选择题
共48分）
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，计48分）
1．下列说法中正确的是
A．非自发反应在任何条件下都不能实现
B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
C．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
D．熵增加且放热的反应一定是自发反应
2．下列关于平衡常数K的说法中，正确的是
A．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
B．改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C．平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关
D．从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
3．在2L密闭容器内，某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol，则该反应的平均反应速率为
A、0.4mol／(L·s)
B．0.3mol／(L·s)
C．0.2mol／（L·s）
D．0.1mol／（L·s）
4．在一定温度下，向a
L密闭容器中加入1mol
X气体和2
mol
Y气体，发生如下反应：
X（g）＋2Y（g）
2Z（g）
此反应达到平衡的标志是
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内气体的密度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2
D.单位时间消耗0.1mol
X同时生成0.2mol
Z
5．在2升的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4
mol，在前10秒钟A的平均反应速率为0.12
mol/(L·s)，则10秒钟时，容器中B的物质的量是
A．1.6
mol
B．2.8
mol
C．2.4
mol
D．1.2
mol
6．已知反应A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)　ΔH<0，下列说法正确的是
A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
7．可逆反应：3A(g)
3B(？)＋C(？)(正反应是吸热反应)，随着温度的升高，气体平均相对分子质量有减小趋势，则下列判断正确的是
A．B和C可能都是固体
B．B和C一定都是气体
C．若C为固体，则B一定不是气体
D．B和C可能都是气体
8．在一密闭容器中，反应aA(g)
bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器容积增加一倍，达到新平衡时，B的浓度是原来的60%。则下列叙述正确的是
A．a＞b
B．平衡向正反应方向移动了
C．A的转化率减小了
D．B的质量分数减小了
9．一定温度下，在2
L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是
A.反应开始到10
s,用Z表示的反应速率为0.158
mol/(L·s)
B.反应开始到10
s,X的物质的量浓度减少了0.79
mol/L
C.反应开始到10
s时，Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=Z(g)
10．对于可逆反应A（g）+2B(g)
2C(g)(正反应吸热)，下列图象中正确的是
11．根据下列有关图象，说法正确的是
A．由图Ⅰ知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的ΔH<0
B．由图Ⅱ知，反应在t6时刻，NH3体积分数最大
C．由图Ⅱ知，t3时采取降低反应体系压强的措施
D．图Ⅲ表示在1
L容器、850℃时的反应，由图知，到4
min时，反应放出51.6
kJ的热量
12．一定条件下，将X和Y两种物质按不同比例放入密闭容器中，反应达到平衡后，测得X、Y转化率与起始时两种物质的量之比[n(X)/n(Y)]的关系如下图，则X和Y反应的方程式可表示为
A．X+3Y
2Z
B.3X+Y
2Z
C．3X+2Y
Z
D.2X+3Y
2Z
13．反应A2+B2
2AB在不同温度和压强改变条件下，产物AB的生成情况，如图所示：a为500℃，b为300℃时情况，c为300℃时从时间t3开始向容器中加压的情况，则下列叙述正确的是
A．A2、B2、AB均为气体，正反应放热
B．AB为气体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反应放热
C．AB为气体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反应吸热
D．AB为固体，A2、B2中最少有一种为非气体，正反应吸热
14．在一个6L的密闭容器中，放入3LX（气）和2LY（气），在一定条件下发生下列反应：4X(g)
+
3Y(g)
2Q(g)
+
nR(g)，达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则方程式中n值
A.
3
B.
4
C.
5
D.
6
15．在一定条件下，可逆反应：X(g)＋3Y(g)
2Z(g)
达到平衡时，测得Y的转化率为37.5%，X的转化率为25%，则反应开始时，充入容器中的X和Y的物质的量之比为
A.
1∶3
B.
3∶1
C.
1∶1
D.
1∶2
16．一定温度下，反应2SO2＋O22SO3达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3)＝2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)＝0.8
mol，n(SO3)＝1.4
mol，此时SO2的物质的量应是
A．0.4
mol
B．0.6
mol
C．0.8
mol
D．1.2
mol
第Ⅱ卷（非选择题
共52分）
二、非选择题（共6小题，计52分）
17．(4分）反应m
A＋n
B
p
C在某温度下达到平衡。
①若A、B、C都是气体，减压后正反应速率小于逆反应速率，则m、n、p的关系是
。
②若C为气体，且m
+
n
=
p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向______方向移动。
③如果在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为_____态。
18．(10分）某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为
mol/(L·min)。
（2）在实验2，A的初始浓度c2＝
mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是
。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3
v1(填“＞”
“＜”或“＝”)，且c3
1.0mol/L(填“＞”
“＜”或“＝”)。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是
反应（选填“吸热”、“放热”）。理由是
。
19．(8分)在一容积为2
L的密闭容器内加入0.2
mol的N2和0.6
mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3　ΔH＜0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示：
(1)根据图示，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)为______________________________。
反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为________________________________________________________________________。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
a．0.20
mol/L
b．0.12
mol/L
c．0.10
mol/L
d．0.08
mol/L
(3)反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡______________移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)，化学平衡常数________(填“增大”
“减小”或“不变”)。
(4)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25
mol/L)。请在图中画出第5分钟末到达新平衡时NH3浓度的变化曲线。
20、(14分)A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2，将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。(已知：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0)
(1)一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N2O4的速率是vA
_______
vB。(填“＞”
“＜”或“＝”)；若打开活塞K2，气球B将______
(填“变大”
“变小”或“不变”)。
(2)若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，NO2的转化率αA将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；若通人等量的Ne气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将________，B中NO2的转化率将______
(填“变大”
“变小”或“不变”)。
(3)室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，_______中的颜色较深。
(4)若在容器A中充入4.6
g的NO2，达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5，则平衡时N2O4的物质的量为
_______。
21．（12分）影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。
图1
图2
（1）取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示。
①请在图3
的方框中画出上述反应的速率(mL/min)与时间(min,)的关系曲线。
图3
②在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：___________________________________________。
（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白：
①该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：
原因Ⅰ：Cl-对反应具有促进作用，而SO42-对反应没有影响；
原因Ⅱ：_______________________________________________________；
原因Ⅲ：Cl-对反应具有促进作用，而SO42-对反应具有阻碍作用；
原因Ⅳ：Cl-、SO42-均对反应具有促进作用，但Cl-影响更大；
原因Ⅴ：________________________________________________________。
②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：
a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体
，观察反应速率是否变化；
b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体，观察反应速率是否变化。
若观察到实验a中_____________________，实验b中____________________________，则说明原因Ⅲ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl-对反应具有加速作用。
22．（8分）把N2∶H2=1∶3体积比的混合气体装入密闭容器中，测得压强为1.52×107Pa，经反应达到平衡时NH3占混合气体的体积的15％，求此时（一定温度下）容器内压强是多少Pa？H2的物质的量分数是多少？
第二章
单元测试卷答案
一、选择题（每小题3分，共48分。）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
C
C
A
B
B
D
B
C
题号
10
11
12
13
14
15
16
答案
C
C
B
B
D
D
A
1．D
解析：　对于反应自发性的判断要综合利用能量判据和熵判据，仅靠单一判据不能对反应的自发性，作出准确判断，B、C项错误；一定条件的非自发过程若改变条件也可能转变为自发过程。
2．C
解析：平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关，K的大小能推断一个反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。
3．C
解析：根据反应速率的定义：单位时间内浓度的变化量，
（8mol-7.2mol）÷2L÷2s=0.2mol／（L·s）
4．A
解析：化学平衡状态是指各组分浓度不再改变，正逆化学反应速率相等的状态，A项中容器内压强不随时间变化，即气体的总物质的量不再变化，反应达到平衡状态；而其他项都不能作为达到该反应平衡状态的标志。
5．B
解析　前10秒钟，B的平均反应速率为0.06
mol/(L·s)，则消耗的B的物质的量为0.06
mol/(L·s)×10
s×2
L＝1.2
mol，B剩余的物质的量为4
mol－1.2
mol＝2.8
mol。
6．B
解析　升高温度，正逆反应速率均增大，但v逆增大的倍数多，故平衡逆向移动，且缩短了达到平衡的时间。而升高温度，正逆反应速率都增加，逆反应速率增加的多，平衡逆移，增大压强反应平衡正向移动。
7．　D
解析　升温平衡右移：减小，
若B、C均为气体，减小；
若B、C均为固体(液体)，不变；
若B为气体，C为非气体，减小；
若B为非气体，C为气体，m减小，n减小，则无法确定。
8．B
解析　保持温度不变，将容器容积增加一倍，瞬间B的浓度变为原来的50%，达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，所以平衡向正反应方向移动，B对；
A项中容器容积增加一倍即减小压强，平衡向正反应方向移动所以a﹤b，A物质的转化率增大；B物质的质量分数增大。
9．C
解析　反应开始到10
s，,
Z表示的反应速率为0.158
mol÷2
L÷10
s=0.079
mol/(L·s)
X的物质的量浓度减少了0.79
mol÷2
L
=.0.395mol/L,
根据图X、Y、Z的物质的量的变化量分别为：0.79
mol、0.79
mol、1.58
mol
，即
X、Y、Z的物质的量
为1:1:2，所以化学方程式为：X(g)+Y(g)
2
Z(g)
10．C
解析
对于可逆反应A（g）+2B(g)2C(g)(正反应吸热)，增压正逆化学反应速率都增大，化学平衡向正方向进行，所以应为正速率大于逆速率，A错；升温，化学平衡向正方向进行，所以应为正速率大于逆速率，B
、C错，D对。
11．　C
解析　A项，T1、T3处未达平衡，T2处于平衡状态；由图Ⅱ得：t1～t2应该是NH3的质量分数最大的时候，因t3、t5时刻平衡都向逆反应方向移动，NH3的体积分数减小。t3时v逆、v正都减小，且v逆>v正，则采取的措施是减小压强；由图Ⅲ可知：反应1
mol
CO放热43
kJ。容积为1
L，平衡时消耗n(CO)＝n(H2O)＝1.2
mol 放热为5.16
kJ。
12．B
解析
反应物X、Y转化率相等时，起始时两种物质的量之比应等于化学计量数之比，所以B对。
13．B
解析
温度由500℃到300℃时，AB%增加平衡正向移动，即正反应放热；在t3时加压，AB%减小，平衡逆向移动，即逆向气体体积缩小。
14．D
解析
解这类化学平衡计算题常采用列表法：
4X
+
3Y
2Q
+
nR
起始体积：
3
2
0
0
转化体积：
1
0.75
0.5
n/4
平衡时体积：2
1.25
0.5
n/4
另解：差量法：
4X
+
3Y
2Q
+
nR
ΔV
4
n-5
3×
5×5%
n=6
巧解：压强增大，即必须满足n＋2＞7，n＞5
15．D
解析
若反应物的初始量为化学计量数比，则两反应物的转化率相同。若某一反应物的转化率降低，则意味着另一反应物的量将减少。若某一反应物的量减少n分之一，则另一反应物的转化率将减少n分之一。现已知X与Y的初始量为1∶3时，则两者的转化率皆为37.5%，其三分之一为12.5%，而25%为它的2倍，故应为1∶2。
16．A
解析
缩小体积相当增大压强，反应向正方向进行，列三行解题：
2SO2＋O22SO3
起始物质的量：
2
a
3a
4a
转化物质的量：
2x
x
2x
平衡时物质的量：
2
a-2x
3a-
x
4a+2x
则有：
3a-
x=0.8
mol
4a+2x=1.4
mol
解得：a
=0.3
mol
x=0.1
mol
代入2
a-2x得SO2的物质的量为0.4
mol　。
二、非选择题
17．
答案:
m+n
>
P
；(2分）
逆；(1分）
气(1分）。
解析
减压后正反应速率小于逆反应速率，反应向逆方向进行，而减压化学平衡向体积减小的方向进行，所以m+n
>
P；因m
+
n
=
p，而加压时化学平衡发生移动，所以A、B之一至少一种不为气体，所以平衡必定向逆方向移动。
18．答案：（1）0.013
(2分）
（2）1.0
(2分）催化剂
(1分）
（3）＞
(1分）
＞(1分）
（4）吸热
(1分）
温度升高时，平衡向右移动(2分）
解析：实验2中温度、平衡时浓度都与实验1相同，但实验2先达到平衡；若实验2中通过增大A的起始浓度或增大压强，则平衡时A的浓度高于0.5mol/L，因此在实验2中A的初始浓度为1.0mol/L，其隐含的条件是使用了催化剂。实验3中平衡时A的浓度高于0.5mol/L，但温度与实验相同，故起始浓度高于1.0mol/L，反应速率较快。
19．答案　：(1)0.025
mol/(L·min)　
(2分）
(2)ac　(2分）
(3)向正反应方向(1分）
不变(1分）
(4)
(2分）
解析　(1)由图象知：v(NH3)＝＝＝0.025
mol/(L·min)。
(2)合成氨的反应为可逆反应，不可能进行到底，根据反应方程式和题给数据，NH3浓度的最大值为：＝0.2
mol/L，在改变温度后，平衡要移动，达新的平衡后NH3的浓度肯定不是0.1
mol/L。
(3)缩小体积，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，由于温度未变，平衡常数不变。
(4)在5分钟末将容积减小一半，c(NH3)瞬间增大为原来的二倍，在8分钟末建立新平衡，图象见答案。
20．答案　：(1)＜
(2分）
变小　(2分）
(2)增大
(2分）不变
(2分）　变小(2分）
(3)A　(2分）
(4)0.04
mol(2分）
解析　题给反应是体积减小的放热反应。
(1)由于A为恒容体系，B为恒压体系，在平衡时pA＜pB，故v(A)＜v(B)，若打开K2，A、B形成一个新的恒压体系，气体体积将变小。
(2)若再通入NO2，对于A相当于加压，原平衡向正反应方向移动，NO2的转化率增大。若再通入Ne，对于A末改变体系各物质的浓度，平衡不移动，转化率不变；对于B其体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，NO2的转化率减小。
(3)此时A为绝热体系，随反应的进行，体系温度升高，即TA＞TB，A相对于B是升高温度，平衡向逆反应方向移动，A中颜色加深。
(4)＝即n总＝＝0.08
mol，投入NO2的物质的量为＝0.1
mol，设转化的NO2的物质的量为x。
则　2NO2??　N2O4
起始：0.1
mol　　0
转化：x　　　　　
平衡：0.1
mol－x　
即：0.1
mol－x＋＝0.08
mol
x＝0.04
mol
21．（12分）解析及答案：
(1)
①
图中要标明2、4、6min时刻时的速率及要画出速率走向弧线（2分）
②镁和盐酸反应是放热反应，随着反应体系温度升高，反应速率增大；4min后由于溶液中H+浓度降低，所以导致反应速率减小（2分）。
（2）①原因Ⅱ：Cl-对反应没有影响，而SO42-对反应具有阻碍作用（2分）；
原因Ⅴ：Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用，但Cl-影响更小（或SO42-影响更大）（2分）。
②反应速率加快（2分）；
反应速率减慢（2分）。
22．解析及答案：
解:设有xmol的氮气参加了反应
根据同温同压下气体体积比等于物质的量之比，求生成的氨气各需反应的氮气和氢气的物质的量．
3x＝3×0.26＝0.78（mol）
2x=2×0.26=0.52（mol）
n1=1+3=4（mol）
n2=（1－x）＋（3-3x）＋2x=4-2x
＝3.48（mol）
P1=1.52×107Pa
答案：容器内压强为1.32×107Pa
；
H2％为64％．