2018_2019版高中化学第二章化学反应速率和化学平衡章末检测试卷新人教版选修4

第二章 化学反应速率和化学平衡
章末检测试卷(二)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1.以下对影响反应方向因素的判断不正确的是(　　)
A.有时焓变对反应的方向起决定性作用
B.有时熵变对反应的方向起决定性作用
C.焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D.任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用
考点　化学反应进行的方向及其判断
题点　反应焓变、熵变与反应方向的综合
答案　D
解析　在焓变与熵变相差不大的情况下，温度可能对反应的方向起决定性作用。
2.下列能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A.高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C.SO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
考点　化学平衡影响因素的综合
题点　勒夏特列原理的理解与应用
答案　B
解析　勒夏特列原理即化学平衡移动原理。引起化学平衡移动的因素主要是浓度、压强、温度等，这些因素对化学平衡的影响都可用勒夏特列原理来解释。催化剂不能引起化学平衡移动，勒夏特列原理不包括反应速率的变化规律。
3.对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)((2SO3(g)，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.多充入O2
考点　化学反应速率和化学平衡的综合
题点　相关概念、规律、计算的综合应用
答案　B
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。
4.对于有气体参加的反应，一定能使化学反应速率加快的因素是(　　)
①扩大容器的容积　②使用催化剂　③增加反应物的物质的量　④升高温度　⑤缩小容积　⑥增大容器内的压强
A.②③ B.②③④⑥
C.②④⑤ D.②④
考点　影响化学反应速率的因素
题点　化学反应速率影响因素的综合应用
答案　C
解析　对于有气体参加的反应，使用催化剂、升温、缩小体积，化学反应速率一定加快；而增加反应物的物质的量，该反应物若是固体，速率不加快；增大容器内的压强，反应物浓度不一定增大，反应速率不一定加快。
5.对于可逆反应M＋N((Q达到平衡时，下列说法正确的是(　　)
A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B.M、N全部变成了Q
C.反应混合物各成分的百分组成不再变化
D.反应已经停止
考点　化学平衡状态及其判断
题点　化学平衡状态的概念与特征
答案　C
解析　可逆反应达到平衡时，平衡体系中各组成成分的百分比保持不变。
6.在恒温、体积为2 L的密闭容器中进行反应：2A(g)((3B(g)＋C(g)，若反应物在前20 s由3 mol降为1.8 mol，则前20 s的平均反应速率为(　　)
A.v(B)＝0.03 mol·L－1·s－1
B.v(B)＝0.045 mol·L－1·s－1
C.v(C)＝0.03 mol·L－1·s－1
D.v(C)＝0.06 mol·L－1·s－1
考点　化学反应速率
题点　化学反应速率的计算
答案　B
解析　反应物A前20 s由3 mol降到1.8 mol，则v(A)＝＝0.03 mol·L－1·s－1，根据用各物质表示的反应速率之比与化学计量数之比相等，知v(B)＝0.045 mol·L－1·s－1，v(C)＝0.015 mol·L－1·s－1。
7.可逆反应aA(g)＋bB(g)((cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)
A.av正(A)＝bv正(B)
B.bv正(A)＝av逆(B)
C.av正(C)＝cv正(A)
D.av正(A)＝bv逆(B)
考点　化学平衡状态及其判断
题点　由化学反应速率判断化学平衡状态
答案　B
解析　当正反应速率等于逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。正、逆反应速率相等有以下几种表现形式：①若用同一物质表示：v正＝v逆；②若用不同物质表示v逆∶v正＝化学方程式中的化学计量数之比。根据化学方程式中A、B、C间的计量关系，可知上述四个选项中，只有bv正(A)＝av逆(B)表示正、逆反应速率相等。
8.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小顺序排列正确的是(　　)
甲.在500 ℃时，10 mol SO2和10 mol O2
乙.在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2
丙.在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2
丁.在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲
考点　影响化学反应速率的因素
题点　控制变量方法的应用
答案　C
解析　甲、乙相比较，乙使用催化剂，反应速率乙＞甲；丙、丁相比较，丁温度高，反应速率丁＞丙；甲与丁相比较，甲反应物浓度大，反应速率甲＞丁，故选C。
9.一定条件下，反应：2A(g)＋2B(g)((3C(g)＋D(g)在容积不变的密闭容器中进行，达到化学平衡状态的标志是(　　)
A.单位时间内生成n mol B，同时消耗3n mol C
B.容器内压强不随时间变化
C.混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内生成2n mol A，同时生成n mol D
考点　化学平衡状态及其判断
题点　化学平衡状态的综合判断
答案　D
解析　此反应是反应前后气体的体积不变的反应，只要反应一开始，其气体的总压强、总物质的量、密度均不随时间变化，故气体的总压强、密度不变(m、V均不变)，不能说明达到平衡状态；单位时间内生成2n mol A，则消耗n mol D，同时生成n mol D，则正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态。
10.一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)＋5O2(g)((4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.9 kJ·mol－1，下列叙述正确的是(　　)
A.4 mol NH3和5 mol O2反应，达到平衡时放出热量为905.9 kJ
B.平衡时v正(O2)＝v逆(NO)
C.平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大
D.平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低
考点　化学反应速率和化学平衡的综合
题点　相关概念、规律、计算的综合应用
答案　D
解析　因为可逆反应不能进行彻底，所以4 mol NH3和5 mol O2反应平衡时放出热量小于905.9 kJ，A项不正确；平衡时，v正(O2)＝v逆(NO)，B项不正确；平衡后降低压强，平衡正向移动，n(混)增大，m(混)不变，故M(混)减小，C项不正确；平衡后升高温度平衡逆向移动，n(NO)降低，D项正确。
11.将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)((N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是(　　)
A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D.恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
答案　C
解析　升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，压强小于原平衡的两倍，因此B错误，C正确；恒温恒容，充入惰性气体，c(NO2)和c(N2O4)均不变，平衡不移动，气体的颜色不变，D错误。
考点　化学平衡影响因素的综合
题点　改变条件使化学平衡定向移动
12.常压下羰基化法精炼镍的原理：Ni(s)＋4CO(g)((Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是(　　)
A.增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B.第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃
C.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO)
答案　B
解析　平衡常数与温度有关，则增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数不变，A错误；Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，应大于沸点，便于分离出Ni(CO)4，则第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃，B正确；加热至230 ℃制得高纯镍，可知第二阶段，Ni(CO)4分解率较大，C错误；达到平衡时，不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，则该反应达到平衡时4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)，D错误。
考点　化学平衡影响因素的综合
题点　化学平衡影响因素的综合考查
13.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)＋nB(g)((pC(g)的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是(　　)
A.由图1可知，T1B.由图2可知，该反应m＋nC.图3中，表示反应速率v正>v逆的是点3
D.图4中，若m＋n＝p，则a曲线一定使用了催化剂
考点　化学平衡图像
题点　化学平衡图像的综合
答案　C
解析　图1中，反应在T2条件下先到达平衡状态，故T2>T1，因为升高温度(T1→T2)，平衡体系中C%降低，平衡向左移动，所以ΔH<0(放热反应)，A项不正确；图2中，增大压强，C%增大，故知平衡向右移动，m＋n>p，B项不正确；图3中，点2、4对应v正＝v逆，点1对应αB>αB(平衡)，故v正v逆，C项正确；图4中，若m＋n＝p，则a曲线表示使用催化剂或增大压强(缩小体积)，D项不正确。
14.在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)((M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：
实验
编号
温度
/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是(　　)
A.实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0～5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2 mol·L－1·min－1
B.实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0
C.实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D.实验④中，达到平衡时，b>0.060
考点　化学平衡常数的概念及其应用
题点　化学平衡常数的综合
答案　C
解析　根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(N)＝v(M)＝＝1.0×10－3 mol·L－1·min－1，A项错误；
实验②中　　 X(g)＋Y(g)((M(g)＋N(g)
c起始/mol·L－1　0.01　 0.04　　0　 　 0
c转化/mol·L－1 0.008 0.008 0.008 ?0.008
c平衡/mol·L－1 0.002 0.032 0.008 ?0.008
求得K＝＝＝1.0，B项错误；根据温度相同，则K相等；
实验③中　　 X(g)＋　Y(g) ((M(g)＋N(g)
c起始/mol·L－1 0.02 0.03 0 0
c转化/mol·L－1
c平衡/mol·L－1 0.02－ 0.03－
K＝＝＝1.0。求得a＝0.120，则X的转化率＝×100%＝60%，C项正确；实验③a＝0.12＝0.060×2，若④的温度为 800 ℃，此时与③为等效平衡，b＝0.060，但④的温度为900 ℃，该反应的正反应为放热反应，则平衡逆向移动，b<0.060，D项错误。
15.在一个容积为2 L的密闭容器中，加入0.8 mol的A2气体和0.6 mol B2气体，一定条件下发生如下反应：A2(g)＋B2(g)((2AB(g)　ΔH<0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.图中a点的值为0.15
B.该反应的平衡常数K＝0.03
C.温度升高，平衡常数K值减小
D.平衡时A2的转化率为62.5%
考点　化学平衡常数的概念及其应用
题点　化学平衡常数的综合
答案　B
解析　本题是数形结合的题型，结合图像分析是关键，但要利用好变化量之比等于其化学计量数之比的规律进行求解。在求解平衡常数和转化率时一定要规范表达式，严格代入数据进行求解。
16.在相同温度下(T＝500 K)，有相同体积的甲、乙两容器，且保持体积不变，甲容器中充入1 g SO2和1 g O2，乙容器中充入2 g SO2和2 g O2。下列叙述中错误的是(　　)
A.化学反应速率：乙>甲
B.平衡时O2的浓度：乙>甲
C.平衡时SO2的转化率：乙>甲
D.平衡时SO2的体积分数：乙>甲
考点　
题点　
答案　D
解析　浓度越大反应速率越快，故A正确；分析B、C、D则要进行平衡的比较，常用画图法(将乙分装于两个与乙同体积的容器中，再混合压缩在与乙等体积的一个容器中)：
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17.(10分)某实验小组为研究外界条件对反应速率的影响。设计了如下实验。
以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。
实验编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2%H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
(1)实验①和②的目的是____________________________________________________。
(2)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1。分析图1能够得出的实验结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)加入0.1 g MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示。反应速率变化的原因是__________________________________________。
考点　影响化学反应速率的因素
题点　化学反应速率影响因素的综合应用
答案　(1)探究H2O2溶液浓度的变化对分解速率的影响　(2)FeCl3对H2O2的分解有催化作用，碱性条件比酸性条件催化效果好　(3)H2O2的浓度逐渐减小
18.(12分)一定温度下，在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A、2n mol B，发生反应：A(g)＋2B(g)((2C(g)　ΔH<0，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x。
(1)一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是________(填字母)。
A.物质A、B的转化率之比为1∶2
B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n－nx)
C.当2v正(A)＝v逆(B)时，反应一定达到平衡状态
D.充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动
(2)K和x的关系满足K＝________。在保证A浓度不变的情况下，扩大容器的体积，平衡______(填字母)。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
(3)该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。
①由图可知，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，试判断改变的条件：t2时________；t8时________。
②t2时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
③若t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
考点　化学平衡影响因素的综合
题点　化学平衡影响因素的综合考查
答案　(1)BC　(2)　C　(3)①升温或增大C的浓度　使用催化剂　②逆反应
③
解析　(1)转化率＝变化量/起始量，故A、B的转化率相等，A项错误；
　　　　　 A(g)＋2B(g)((2C(g)
n(始)(mol)　n　　　2n　　　 0
n(转)(mol)　nx　　 2nx　 　 2nx
n(平)(mol)　n－nx　2n－2nx　2nx
p1∶p2＝(n＋2n)∶[(n－nx)＋(2n－2nx)＋2nx]＝3n∶(3n－nx)，B项正确；C项说明正、逆反应速率相等，可判断反应达到平衡；D项充入Ar，反应物浓度并没改变，所以平衡不移动。
(2)该反应达到平衡时，平衡常数K＝c2(C)/[c(A)·c2(B)]。扩大容器体积时，c(B)和c(C)等比例减小，由于A的浓度不变，此时c2(C)/[c(A)·c2(B)]的值仍然等于K，所以平衡不移动。
19.(10分)CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO(g)＋2H2(g)((CH3OH(g)。
(1)图1是反应CO(g)＋2H2(g)((CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________(填“>”“<”或“＝”)K2。在T1温度下，往体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO和2 mol H2，经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。则该反应的平衡常数为______________。
③若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率的是________(填字母)。
a.升高温度
b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂
d.充入He，使体系总压强增大
(2)在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是________℃；该温度下上述反应的化学平衡常数为________。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为________________________。
考点　化学反应速率和化学平衡的综合
题点　相关概念、规律、计算的综合应用
答案　(1)①<　②>　12　③b　(2)270　4　K1＝K2解析　(1)①T2温度下先达到平衡，所以温度T2>T1，由T1→T2升高温度时CO的转化率降低，平衡向左移动，所以正反应为放热反应，ΔH<0。②K＝＝＝12。③升高温度，平衡向左移动；分离出CH3OH，平衡向右移动；使用催化剂，平衡不移动；充入He，反应混合物各物质浓度不变，平衡不移动，故选b。
(2)该反应的ΔH<0，n(H2)/n(CO)相同时，升高温度，平衡向左移动，K减小，由图像可知曲线z表示的温度为270 ℃。a点：起始浓度c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2)＝1.5 mol·L－1；平衡浓度c(CO)＝0.5 mol·L－1，c(CH3OH)＝0.5 mol·L－1，c(H2)＝1.5 mol·L－1－1 mol·L－1＝0.5 mol·L－1，所以K＝＝＝4。温度相同K不变，该反应ΔH<0，温度越高K越小，所以K1＝K220.(10分)一定条件下，反应室(容积恒定为2 L)中有反应：A(g)＋2B(g)((C(g)。
(1)1 mol A(g)与2 mol B(g)在催化剂作用下在反应室反应生成C(g)，A的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①p1________(填“<”“＞”或“＝”，下同)p2，正反应的ΔH________0。
②下列措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是________。
A.升高温度
B.恒温恒容再充入A
C.恒温恒容再充入B
D.恒温恒容再充入1 mol C
(2)100 ℃时将1 mol A和2 mol B通入反应室，保持温度不变，10 min末C(g)的浓度为0.05 mol·L－1，则10 min末B的转化率为________，此时v正________v逆(填“<”“＞”或“＝”)。
考点　化学反应速率和化学平衡的综合
题点　相关概念、规律、计算的综合应用
答案　(1)①<　<　②CD　(2)10%　＞
解析　(1)①A(g)＋2B(g)((C(g)是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，由图可知，相同温度下p2时A的转化率大，故p1(2)　　　　　　　 A(g)＋2B(g)((C(g)
初始量/mol·L－1　　0.5　　1　　　 0
转化量/mol·L－1　　0.05　 0.1　　???0.05
终态量/mol·L－1　　0.45　 0.9　　???0.05
B的转化率＝×100%＝10%，
由图知，100 ℃时A的转化率为50%时，则A、B、C各物质的平衡浓度分别为0.25 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.25 mol·L－1，K＝＝＝4，Q＝21.(10分)硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：
O2NC6H4COOC2H5＋OH－((O2NC6H4COO－＋C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L－1,15 ℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：
t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
(1)列式计算该反应在120～180 s与180～240 s区间的平均反应速率_______________、
________________________________________________________________________；
比较两者大小可得出的结论是_____________________________________________。
(2)列式计算15 ℃时该反应的平衡常数________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有____________________(要求写出两条)。
考点　化学反应速率和化学平衡的综合
题点　相关概念、规律、计算的综合应用
答案　(1)v＝≈7.3×10－5 mol·L－1·s－1
v＝≈5.8×10－5 mol·L－1·s－1　随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢
(2)K＝≈6.0
(3)增大c(OH－)、分离出生成物