人教版高中化学选修4第二章 《化学反应速率和化学平衡》单元测试题（解析版）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修4第二章 《化学反应速率和化学平衡》单元测试题（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 145.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2018-09-29 20:53:53 | ||
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文档简介
第二章 《化学反应速率和化学平衡》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.一定温度下，1 mol X和nmol Y在容积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s)，5 min后达到平衡，此时生成2amol Z，下列说法正确的是( )
A． 其他条件不变，向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动
B． 其他条件不变，向平衡体系中再充入1 mol X，v(正)增大，v(逆)减小，平衡正向移动
C． 当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态
D． 用X表示此反应的反应速率是(0.1－0.2a) mol·L－1min－1
2.在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1∶1
A． ①②③④⑤⑥⑦⑧
B． ①③④⑤
C． ①②③④⑤⑦
D． ①③④⑤⑧⑨
3.体积恒定的密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A． A、C两点的反应速率：A>C
B． A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C． 由状态B到状态A，可以用加热的方法
D． A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
4.将1 mol X、3 mol Y充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：X（g）+3Y（g）2Z（g） ΔH＜0。当改变某个条件并达到新平衡后，叙述正确的是（ ）
A． 升高温度，X的体积分数减小
B． 缩小体积，Y的物质的量浓度不变
C． 保持容器体积不变，充入一定量的稀有气体，Z的浓度不变
D． 保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大
5.自由能的变化(ΔG)是反应方向判断的复合判据：ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应正向自发进行。已知某化学反应其ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝231 J·mol－1·K－1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( )
A． 在任何温度下都能自发进行
B． 在任何温度下都不能自发进行
C． 仅在高温下自发进行
D． 仅在低温下自发进行
6.可逆反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)(正反应为放热)在密闭容器中进行，如图中的曲线a代表一定条件下该反应的过程，欲使a曲线变为b曲线，可以采取的措施是( )
A． 增大A的浓度
B． 使用催化剂
C． 升高温度
D． 增大容器的容积
7.灰锡结构松散，不能用于制造器皿；而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在0 ℃、101 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 ℃、101 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应，焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝
－6.61 J·mol－1·K－1)( )
A． 会变
B． 不会变
C． 不能确定
D． 升高温度才会变
8.2A（g）2B（g）+C（g） ΔH＞0，达平衡时，要使v正降低、c（A）增大，应采取（ ）
A． 加压
B． 减压
C． 减少A
D． 降温
9.如图，关闭活塞K，向A中充入1 mol X、1 mol Y，向B中充入2 mol X、2 mol Y，此时A的容积是aL，B的容积是2aL。在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生下述反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g) ΔH<0。A保持恒压，B保持恒容。达平衡时，A的体积为1.4aL。下列说法错误的是( )
A． 反应速率：v(B)>v(A)
B． A容器中X的转化率为80%
C． 若打开K，则A的体积变为2.6aL
D． 平衡时Y的体积分数：A10.改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动，下列判断正确的是( )
A． 生成物浓度一定增大
B． 生成物的物质的量分数一定增大
C． 反应物转化率一定提高
D． 某生成物的产率可能提高
11.温度为T℃，压强为1.01×106Pa的条件下，某密闭容器内，下列反应达到化学平衡：A(g) ＋ B(g)3C(？)，测得此时c(A)＝0.022 mol·L－1；压缩容器使压强增大到2.02×106Pa，第二次达到平衡时，测得c(A)＝0.05 mol·L－1；若继续压缩容器，使压强增大到4.04×106Pa，第三次达到平衡时，测得c(A)＝0.075 mol·L－1；则下列关于C物质状态的推测正确的是( )
A． C为非气态
B． C为气态
C． 第二次达到平衡时C为气态
D． 第三次达到平衡时C为非气态
12.某温度时，反应SO2(g)＋O2(g)SO3(g)的平衡常数K＝50。在同一温度下，反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的平衡常数K1应为( )
A． 2 500
B． 100
C． 4×10－4
D． 2×10－2
13.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4 mol,2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡向左移动的是( )
A． 均减半
B． 均加半
C． 均增加1 mol
D． 均减少1 mol
14.下列关于某一化学反应的平衡常数的说法中，正确的是( )
A． 与该反应的压强有关
B． 与反应的温度有关，还与反应本身有关
C． 与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响
D． 只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数
15.对于可逆反应2AB3（g）2A（g）+3B2（g）ΔH＞0，下列图像不正确的是（ ）
A．B．C．D．
二、填空题
16.在某温度下，若反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2)＝2.4 mol·L－1,5 min后达到平衡，CO的转化率为50%；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol·L－1，c(H2)＝amol·L－1，达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol·L－1，则a＝_________mol·L－1。
17.O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 mol·L－1。
(1) 在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________mol·L－1·min－1。
(2) 据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。
a．40 ℃、pH＝3.0 b．10 ℃、pH＝4.0 c．30 ℃、pH＝7.0
18.反应N2（g）+3H2（g）2NH3（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下图所示：
回答问题：
（1）在3个阶段中，N2的平均反应速率(N2)、(N2)、(N2)中最大的是，其值是。
（2）H2的平衡转化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小关系是。
（3）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是（填“正反应方向”或“逆反应方向”），采取的措施是。
（4）第Ⅰ阶段时，化学平衡常数K1＝；第Ⅱ、Ⅲ阶段化学平衡常数K2K3；（填“＞”、“＜”、“＝”）判断的理由是。
19.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：
回答下列问题：
(1)在800 ℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有( )
(2)已知在一定温度下：
C(s)＋CO2(g)2CO(g) K
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K1
CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) K2
则K、K1、K2之间的关系是K＝________。
(3)若在500 ℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.010 mol·L－1，在该条件下，CO的平衡转化率为：__________。
(4)若反应在800 ℃进行，设起始时CO(g)和H2O(g)共为1 mol，水蒸气的体积分数为x；平衡时CO转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y＝________。
20.某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为①②③，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是16 s、28 s、33 s。请将3个数据填入下面的适当位置，并写出实验结论。
(1)将对应①、②、③的时间分别写出：
(a)________，(b)________，(c)________。
(2)实验结论：________________________________________________________________。
(3)写出反应的化学方程式：___________________________________________________。
三、实验题
21.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3 ΔH< 0，已知常压下平衡混合气体中SO3的体积分数为91%。试回答：
(1)在生产中常用过量的空气，是为了______________________________________________；
(2)加热到400 ℃～500 ℃，是由于________________________________________________；
(3)压强采用________，原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水，是因为______________________________________
__________________________________；
(5)尾气中的SO2必须回收，是为了_________________________________________________
_______________________。
22.将5 mL 0.005 mol·L－1的FeCl3溶液与5 mL
0．01 mol·L－1的KSCN溶液混合，建立平衡：FeCl3＋3KSCN3KCl＋Fe(SCN)3(红色)
(1)若滴加饱和FeCl3溶液4滴，平衡向________方向移动，溶液红色________。
(2)若滴加1 mol·L－1KSCN溶液4滴，平衡向________方向移动，溶液红色________。
(3)若滴加0.01 mol·L－1NaOH溶液4滴，则产生________(填颜色)沉淀，c(Fe3＋)________，平衡向________方向移动，溶液红色________。
(4)若加入少量KCl固体，则平衡________移动，原因_________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________。
四、计算题
23.已知在一个1 L的密闭容器中放入4 mol N2O5气体后会发生如下两种反应：①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)；②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)。在某温度下达到平衡后c(O2)＝4.4 mol·L－1，c(N2O3)＝1.6 mol·L－1。求反应中N2O5的分解率。
答案解析
1.【答案】C
【解析】M为固体，改变固体用量不影响平衡移动，A错误；充入1 mol X，瞬间v(正)增大，v(逆)不变，平衡正向移动，而后v(正)减小，v(逆)增大，B错误；M为固体，如果反应正向进行，混合气体的质量减小；当混合气体的质量不再发生变化时，反应达到平衡状态，C正确；v(Z)＝＝0.2amol·L－1·min－1，v(X)＝1/2v(Z)＝0.1amol·L－1·min，D错误。
2.【答案】B
【解析】要理解化学平衡状态的特点“等、动、定”的含义，在判断化学平衡状态时还要注意反应前后气体体积是否相等。题给反应是一个反应前后气体体积不相等的反应，因此在定容容器中，若①混合气体的压强、③B的物质的量浓度、④混合气体的总物质的量、⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化，均能证明该反应达到化学平衡状态。而②中ρ＝始终不变化，⑥中没指明反应进行的方向，⑦m(g)始终不变化，⑧在定容容器中，混合气体的总体积不能作为判断依据，⑨反应未达到平衡时，C、D气体的分子数之比也为1∶1。
3.【答案】C
【解析】图中自变量有温度和压强，等温线可研究压强影响规律，作x轴等压线可研究温度的影响。此反应具备气体分子数增多、吸收热量的特征。A、C二点温度相同，压强不同，p2>p1，C点的反应速率大于A点，A项错误；体积恒定时，由A到C，增大压强，平衡逆移，NO2物质的量变小，浓度变小，颜色变浅，C点颜色浅，B项错误；由A到C，增大压强，平衡逆移，气体总物质的量减小，而气体总质量不变，则气体平均相对分子质量变大，C>A，D项错误；B与A相比，压强相同，温度不同，由B到A，NO2的体积分数增大，平衡正移，生成NO2的反应为吸热反应，需要用加热变化才能实现，C项正确。
4.【答案】C
【解析】A项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则X的体积分数增大，故A错误；
B项，缩小体积，虽然平衡向正方向移动，但Y的浓度反而增大，故B错误；
C项，保持容器体积不变，充入一定量的稀有气体，参加反应物质的浓度不变，则平衡不移动，故C正确；
D项，保持容器体积不变，充入一定量的Z，平衡向逆方向移动，但气体的总物质的量增大，转化的较少，X的体积分数反而减小，故D错误。
故选C。
5.【答案】A
【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，当ΔH<0，ΔS>0时，不管T取何值，ΔG总是小于0，在任何温度下，反应都能自发进行。
6.【答案】D
【解析】增大A的浓度，平衡正移，达到平衡时A的转化率减小，A项错误；使用催化剂，反应速率加快，达到平衡所需要时间减小，B项错误；高温平衡向吸热即逆方向移动，A的转化率降低，C错误；此反应前后分子数不变，压强的改变对平衡无影响，增大容器的容积，压强减小，反应速率减小，达到平衡所需的时间变长，D项正确。
7.【答案】A
【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应能自发进行。ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－
273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1＜0，在此温度和压强下白锡会变为灰锡，A正确。
8.【答案】D
【解析】增大压强，反应速率增大，故A错误；减小压强，平衡正向移动，c（A）减小，故B错误；减小A的浓度，平衡逆向移动，平衡时c（A）减小，故C错误；降温，反应速率减小，平衡逆向移动，c（A）增大，故D正确。故选D。
9.【答案】C
【解析】A项，由于B中反应物浓度大于A，所以v(B)＞
v(A)；B项，
由题意得：＝1.4
b＝0.8 mol
所以α(X)＝×100%＝80%；
C项，若打开K，整个体系中与A中的百分含量一样。设总体积为m，则＝，m＝4.2aL。所以A的体积应变为4.2aL－2aL＝2.2aL；D项，由于B中压强大，平衡左移，所以B中Y的体积分数大。
10.【答案】D
【解析】移走生成物，平衡正移，生成物浓度减小，生成物的物质的量分数也可能减小，AB错误；如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增加氧气浓度，平衡正向移动，SO2转化率增大，但氧气增加的转化量远小于起始总量的增加，氧气转化率降低，C错误；平衡正移，有更多的反应物转化为产物，产率提高，D正确。
11.【答案】B
【解析】第一次改变压强：压强增大为原来的2倍，体积缩小一半，若平衡未动，c(A)＝0.044 mol·L－1，但现c(A)＝0.05 mol·L－1，说明平衡向左移动，A的物质的量增加；压强增加，平衡向气体分子数减小的方向移动，C必须是气体。第二次改变压强：体积缩小为第二次的一半 ，若平衡未动，c(A)＝0.05×＝0.025 mol·L－1，但现c(A)＝0.075 mol·L－1，平衡向左移动，此时C仍为气体，B正确。
12.【答案】C
【解析】K＝，K1＝，K1＝＝4×10－4。
13.【答案】D
【解析】在容积可变的恒压容器中，如果物质的量“均减半”或“均加倍”，则容器体积也相应“减半”或“加倍”，A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，AB不符合题意。由此可知，如果ABC三种物质增减倍数相同，容积也会相应改变，浓度不变，平衡不移动，“均增加1 mol”时，可理解成先分别增加1 mol、0.5 mol、1 mol，然后再增加0.5 mol B，前者平衡不移动，后者导致平衡正向移动，C不符合题意。“均减少1 mol”时，可理解成先分别减少1 mol、0.5 mol、1 mol，然后再减少0.5 mol B，前者平衡不移动，后者平衡逆向移动，D符合题意。
14.【答案】B
【解析】aA＋bBcC＋dD，K＝，它只与反应本身和温度有关，温度不变，K不变，B正确。
15.【答案】C
【解析】反应吸热，升高温度，平衡正向移动，图中交叉点后正反应速率大于逆反应速率，故A正确；温度高，反应速率快，且温度高平衡正向移动，AB3的含量减小，与图像一致，故B正确；温度高，平衡正向移动，AB3的含量减小，压强大时平衡逆向移动，AB3的含量增大，与图像不符，故C错误；温度高，平衡正向移动，AB3的含量减小，压强大时平衡逆向移动，AB3的含量增大，与图像一致，故D正确；故选C。
16.【答案】5.4
【解析】5 min后达到平衡，CO的转化率为50%，则Δc(CO)＝1 mol·L－1×50%＝
0.5 mol·L－1,
c(CO)＝0.5 mol·L－1，c(H2)＝2.4 mol·L－1－2×0.5 mol·L－1＝1.4 mol·L－1，c(CH3OH)＝
0.5 mol·L－1，K＝＝。K它只与反应本身和温度有关，温度不变，K不变。若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol·L－1，c(H2)＝amol·L－1，达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol·L－1，c′(CO)＝4 mol·L－1－2 mol·L－1＝2 mol·L－1，c′(H2)＝ymol·L－1，K＝＝，y＝1.4,a＝2 mol·L－1×2＋1.4 mol·L－1＝5.4 mol·L－1。
17.【答案】(1) 1.00×10－4 (2)b、a、c
【解析】(1)Δc(O3) ＝＝0. 0 108 mol·L－1,30 ℃、pH＝4.0时，臭氧分解一半所用时间为108 min，v(O3) ＝＝1.00×10－4mol·L－1·min－1。
(2)在40 ℃、pH＝3.0条件下，O3分解所用时间应小于158 min；在10 ℃、pH＝4.0条件下，O3分解所用时间应大于231 min；在30 ℃、pH＝7.0条件下，O3分解所用时间应小于15 min，反应速率b条件下最慢、c条件下最快。
另解，依据表格中的数据规律可知，相同温度时pH越大，速率越快，相同pH时温度越高，速率越快。由规律知30 ℃、pH＝7. 0的反应速率大于30 ℃、pH＝6.0的反应速率；由表中值知30 ℃、pH＝6.0的反应速率大于50 ℃、pH＝3. 0的反应速率；由规律知50 ℃、pH＝3. 0的反应速率大于40 ℃、pH＝3.0的反应速率，即c的反应速率大于a的反应速率。同理：(40 ℃、pH＝3.0)>(30 ℃、pH＝3.0)>(20 ℃、pH＝4. 0)> (10 ℃、pH＝4.0)，则a的反应速率大于b的反应速率。
18.【答案】（1）Ⅰ 0.05 mol ·（2）Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ （3）正反应方向 减小NH3浓度（4）＜ 由图可以判断，Ⅱ到Ⅲ采取降低温度的措施，放热反应，降温平衡常数增大。
【解析】(1)()==0.05 mol·
()==0.025 3 mol·
()==0.012 mol·
故在3个阶段中，的平均反应速率()、()、()中最大的是Ⅰ，其值是0.05 mol/(L·min)。
(2)的平衡转化率()=×100%=50%
()=×100%=38%
()=×100%=19.4%
则三个阶段的转化率的大小为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
(3)由第一次平衡到第二次平衡时各物质的浓度可知，浓度由第一次平衡时的1.00 mol·逐渐减低到第二次平衡时的0.62 mol·，浓度由第一次平衡时的3.00 mol·逐渐减低到第二次平衡时的0.86 mol·，N浓度第一次平衡时的2.00 mol·瞬间降低为0,后逐渐增大到第二次平衡时的0.76 mol·，所以平衡移动的方向是正反应方向，采取的措施是减小N浓度。
(4)第Ⅰ阶段时，、、N的平衡浓度分别为1.00 mol·、3.00 mol·、2.00 mol·,化学平衡常数==。第Ⅱ、Ⅲ阶段化学平衡常数<，理由是由图可以判断,Ⅱ到Ⅲ采取降低温度的措施，放热反应，降温平衡常数增大。
19.【答案】(1)BCE
(2)
(3) 75%
(4)x
【解析】(1) 800 ℃时K＝1，设容器体积为V L，
A．Qc＝＝1.2＞1，逆向进行；B.Qc＝＝0.25＜1，正方向进行；C.Qc＝＝0＜1，正向进行；D.Qc＝＝1，平衡状态；E.Qc＝＝<1，正向进行；B、C、E正确。
(2)K1＝，K2＝，K＝＝。
(3) 500 ℃时K＝9，设CO平衡浓度为xmol·L－1，根据＝9,x＝0.002 5，CO的平衡转化率为×100%＝75%。
根据平衡常数K＝＝1，得x＝y。
20.【答案】(1)33 s 28 s 16 s (2)反应物浓度越大，反应速率越快
(3)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
【解析】①②③中溶液体积始终一样，而Na2S2O3的量③>②>①，所以c(Na2S2O3)是③>②>①；其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越大，反应速率(v)：③>②>①；反应时间：③<②<①。
21.【答案】(1)增大O2浓度，提高SO2的转化率
(2)保证催化剂活性达到所需要的最佳温度，以提高反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
(3)常压 常压下平衡混合气中SO3的体积分数已达到91%，若再加压，对设备及动力系统要求高，成本高
(4)用水吸收SO3易形成酸雾，吸收速率慢
(5)减少对环境的污染
【解析】(1)增大O2浓度，平衡正向移动，可提高SO2的转化率。
(2)此反应为放热反应，温度升高不利于合成SO3；温度过低会使反应速率减慢，因此选择适宜的温度以保证催化剂活性达到最高，提高反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
(3)常压下平衡混合气中SO3的体积分数已达到91%；再加压，平衡也能正向移动，提高转化率；但对设备及动力系统要求高，成本高，投入比产出更多。
22.【答案】(1)正反应 加深 (2)正反应 加深 (3)红褐色 减小 逆反应 变浅 (4)不 KCl不参与反应
【解析】(1)c(Fe3＋)增大，平衡右移。(2)c(SCN－)浓度增大，平衡右移。(3)加入NaOH：
3OH－＋Fe3＋===Fe(OH)3↓，c(Fe3＋)减小，平衡左移。(4)KCl不参与反应，加入KCl固体，平衡不移动。
23.【答案】75%
【解析】设反应①中N2O5分解了xmol，反应②中生成的N2O为ymol，则
由解得x＝3，y＝1.4。
N2O5的分解率为×100%＝75%。
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.一定温度下，1 mol X和nmol Y在容积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋M(s)，5 min后达到平衡，此时生成2amol Z，下列说法正确的是( )
A． 其他条件不变，向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动
B． 其他条件不变，向平衡体系中再充入1 mol X，v(正)增大，v(逆)减小，平衡正向移动
C． 当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态
D． 用X表示此反应的反应速率是(0.1－0.2a) mol·L－1min－1
2.在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1∶1
A． ①②③④⑤⑥⑦⑧
B． ①③④⑤
C． ①②③④⑤⑦
D． ①③④⑤⑧⑨
3.体积恒定的密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A． A、C两点的反应速率：A>C
B． A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C． 由状态B到状态A，可以用加热的方法
D． A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
4.将1 mol X、3 mol Y充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：X（g）+3Y（g）2Z（g） ΔH＜0。当改变某个条件并达到新平衡后，叙述正确的是（ ）
A． 升高温度，X的体积分数减小
B． 缩小体积，Y的物质的量浓度不变
C． 保持容器体积不变，充入一定量的稀有气体，Z的浓度不变
D． 保持容器体积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大
5.自由能的变化(ΔG)是反应方向判断的复合判据：ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应正向自发进行。已知某化学反应其ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝231 J·mol－1·K－1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( )
A． 在任何温度下都能自发进行
B． 在任何温度下都不能自发进行
C． 仅在高温下自发进行
D． 仅在低温下自发进行
6.可逆反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)(正反应为放热)在密闭容器中进行，如图中的曲线a代表一定条件下该反应的过程，欲使a曲线变为b曲线，可以采取的措施是( )
A． 增大A的浓度
B． 使用催化剂
C． 升高温度
D． 增大容器的容积
7.灰锡结构松散，不能用于制造器皿；而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在0 ℃、101 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 ℃、101 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应，焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝
－6.61 J·mol－1·K－1)( )
A． 会变
B． 不会变
C． 不能确定
D． 升高温度才会变
8.2A（g）2B（g）+C（g） ΔH＞0，达平衡时，要使v正降低、c（A）增大，应采取（ ）
A． 加压
B． 减压
C． 减少A
D． 降温
9.如图，关闭活塞K，向A中充入1 mol X、1 mol Y，向B中充入2 mol X、2 mol Y，此时A的容积是aL，B的容积是2aL。在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生下述反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g) ΔH<0。A保持恒压，B保持恒容。达平衡时，A的体积为1.4aL。下列说法错误的是( )
A． 反应速率：v(B)>v(A)
B． A容器中X的转化率为80%
C． 若打开K，则A的体积变为2.6aL
D． 平衡时Y的体积分数：A
A． 生成物浓度一定增大
B． 生成物的物质的量分数一定增大
C． 反应物转化率一定提高
D． 某生成物的产率可能提高
11.温度为T℃，压强为1.01×106Pa的条件下，某密闭容器内，下列反应达到化学平衡：A(g) ＋ B(g)3C(？)，测得此时c(A)＝0.022 mol·L－1；压缩容器使压强增大到2.02×106Pa，第二次达到平衡时，测得c(A)＝0.05 mol·L－1；若继续压缩容器，使压强增大到4.04×106Pa，第三次达到平衡时，测得c(A)＝0.075 mol·L－1；则下列关于C物质状态的推测正确的是( )
A． C为非气态
B． C为气态
C． 第二次达到平衡时C为气态
D． 第三次达到平衡时C为非气态
12.某温度时，反应SO2(g)＋O2(g)SO3(g)的平衡常数K＝50。在同一温度下，反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的平衡常数K1应为( )
A． 2 500
B． 100
C． 4×10－4
D． 2×10－2
13.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4 mol,2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡向左移动的是( )
A． 均减半
B． 均加半
C． 均增加1 mol
D． 均减少1 mol
14.下列关于某一化学反应的平衡常数的说法中，正确的是( )
A． 与该反应的压强有关
B． 与反应的温度有关，还与反应本身有关
C． 与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响
D． 只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数
15.对于可逆反应2AB3（g）2A（g）+3B2（g）ΔH＞0，下列图像不正确的是（ ）
A．B．C．D．
二、填空题
16.在某温度下，若反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2)＝2.4 mol·L－1,5 min后达到平衡，CO的转化率为50%；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol·L－1，c(H2)＝amol·L－1，达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol·L－1，则a＝_________mol·L－1。
17.O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 mol·L－1。
(1) 在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________mol·L－1·min－1。
(2) 据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。
a．40 ℃、pH＝3.0 b．10 ℃、pH＝4.0 c．30 ℃、pH＝7.0
18.反应N2（g）+3H2（g）2NH3（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下图所示：
回答问题：
（1）在3个阶段中，N2的平均反应速率(N2)、(N2)、(N2)中最大的是，其值是。
（2）H2的平衡转化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小关系是。
（3）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是（填“正反应方向”或“逆反应方向”），采取的措施是。
（4）第Ⅰ阶段时，化学平衡常数K1＝；第Ⅱ、Ⅲ阶段化学平衡常数K2K3；（填“＞”、“＜”、“＝”）判断的理由是。
19.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：
回答下列问题：
(1)在800 ℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有( )
(2)已知在一定温度下：
C(s)＋CO2(g)2CO(g) K
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K1
CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) K2
则K、K1、K2之间的关系是K＝________。
(3)若在500 ℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.010 mol·L－1，在该条件下，CO的平衡转化率为：__________。
(4)若反应在800 ℃进行，设起始时CO(g)和H2O(g)共为1 mol，水蒸气的体积分数为x；平衡时CO转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y＝________。
20.某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管分别编号为①②③，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是16 s、28 s、33 s。请将3个数据填入下面的适当位置，并写出实验结论。
(1)将对应①、②、③的时间分别写出：
(a)________，(b)________，(c)________。
(2)实验结论：________________________________________________________________。
(3)写出反应的化学方程式：___________________________________________________。
三、实验题
21.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3 ΔH< 0，已知常压下平衡混合气体中SO3的体积分数为91%。试回答：
(1)在生产中常用过量的空气，是为了______________________________________________；
(2)加热到400 ℃～500 ℃，是由于________________________________________________；
(3)压强采用________，原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水，是因为______________________________________
__________________________________；
(5)尾气中的SO2必须回收，是为了_________________________________________________
_______________________。
22.将5 mL 0.005 mol·L－1的FeCl3溶液与5 mL
0．01 mol·L－1的KSCN溶液混合，建立平衡：FeCl3＋3KSCN3KCl＋Fe(SCN)3(红色)
(1)若滴加饱和FeCl3溶液4滴，平衡向________方向移动，溶液红色________。
(2)若滴加1 mol·L－1KSCN溶液4滴，平衡向________方向移动，溶液红色________。
(3)若滴加0.01 mol·L－1NaOH溶液4滴，则产生________(填颜色)沉淀，c(Fe3＋)________，平衡向________方向移动，溶液红色________。
(4)若加入少量KCl固体，则平衡________移动，原因_________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________。
四、计算题
23.已知在一个1 L的密闭容器中放入4 mol N2O5气体后会发生如下两种反应：①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)；②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)。在某温度下达到平衡后c(O2)＝4.4 mol·L－1，c(N2O3)＝1.6 mol·L－1。求反应中N2O5的分解率。
答案解析
1.【答案】C
【解析】M为固体，改变固体用量不影响平衡移动，A错误；充入1 mol X，瞬间v(正)增大，v(逆)不变，平衡正向移动，而后v(正)减小，v(逆)增大，B错误；M为固体，如果反应正向进行，混合气体的质量减小；当混合气体的质量不再发生变化时，反应达到平衡状态，C正确；v(Z)＝＝0.2amol·L－1·min－1，v(X)＝1/2v(Z)＝0.1amol·L－1·min，D错误。
2.【答案】B
【解析】要理解化学平衡状态的特点“等、动、定”的含义，在判断化学平衡状态时还要注意反应前后气体体积是否相等。题给反应是一个反应前后气体体积不相等的反应，因此在定容容器中，若①混合气体的压强、③B的物质的量浓度、④混合气体的总物质的量、⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化，均能证明该反应达到化学平衡状态。而②中ρ＝始终不变化，⑥中没指明反应进行的方向，⑦m(g)始终不变化，⑧在定容容器中，混合气体的总体积不能作为判断依据，⑨反应未达到平衡时，C、D气体的分子数之比也为1∶1。
3.【答案】C
【解析】图中自变量有温度和压强，等温线可研究压强影响规律，作x轴等压线可研究温度的影响。此反应具备气体分子数增多、吸收热量的特征。A、C二点温度相同，压强不同，p2>p1，C点的反应速率大于A点，A项错误；体积恒定时，由A到C，增大压强，平衡逆移，NO2物质的量变小，浓度变小，颜色变浅，C点颜色浅，B项错误；由A到C，增大压强，平衡逆移，气体总物质的量减小，而气体总质量不变，则气体平均相对分子质量变大，C>A，D项错误；B与A相比，压强相同，温度不同，由B到A，NO2的体积分数增大，平衡正移，生成NO2的反应为吸热反应，需要用加热变化才能实现，C项正确。
4.【答案】C
【解析】A项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则X的体积分数增大，故A错误；
B项，缩小体积，虽然平衡向正方向移动，但Y的浓度反而增大，故B错误；
C项，保持容器体积不变，充入一定量的稀有气体，参加反应物质的浓度不变，则平衡不移动，故C正确；
D项，保持容器体积不变，充入一定量的Z，平衡向逆方向移动，但气体的总物质的量增大，转化的较少，X的体积分数反而减小，故D错误。
故选C。
5.【答案】A
【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，当ΔH<0，ΔS>0时，不管T取何值，ΔG总是小于0，在任何温度下，反应都能自发进行。
6.【答案】D
【解析】增大A的浓度，平衡正移，达到平衡时A的转化率减小，A项错误；使用催化剂，反应速率加快，达到平衡所需要时间减小，B项错误；高温平衡向吸热即逆方向移动，A的转化率降低，C错误；此反应前后分子数不变，压强的改变对平衡无影响，增大容器的容积，压强减小，反应速率减小，达到平衡所需的时间变长，D项正确。
7.【答案】A
【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应能自发进行。ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－
273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1＜0，在此温度和压强下白锡会变为灰锡，A正确。
8.【答案】D
【解析】增大压强，反应速率增大，故A错误；减小压强，平衡正向移动，c（A）减小，故B错误；减小A的浓度，平衡逆向移动，平衡时c（A）减小，故C错误；降温，反应速率减小，平衡逆向移动，c（A）增大，故D正确。故选D。
9.【答案】C
【解析】A项，由于B中反应物浓度大于A，所以v(B)＞
v(A)；B项，
由题意得：＝1.4
b＝0.8 mol
所以α(X)＝×100%＝80%；
C项，若打开K，整个体系中与A中的百分含量一样。设总体积为m，则＝，m＝4.2aL。所以A的体积应变为4.2aL－2aL＝2.2aL；D项，由于B中压强大，平衡左移，所以B中Y的体积分数大。
10.【答案】D
【解析】移走生成物，平衡正移，生成物浓度减小，生成物的物质的量分数也可能减小，AB错误；如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增加氧气浓度，平衡正向移动，SO2转化率增大，但氧气增加的转化量远小于起始总量的增加，氧气转化率降低，C错误；平衡正移，有更多的反应物转化为产物，产率提高，D正确。
11.【答案】B
【解析】第一次改变压强：压强增大为原来的2倍，体积缩小一半，若平衡未动，c(A)＝0.044 mol·L－1，但现c(A)＝0.05 mol·L－1，说明平衡向左移动，A的物质的量增加；压强增加，平衡向气体分子数减小的方向移动，C必须是气体。第二次改变压强：体积缩小为第二次的一半 ，若平衡未动，c(A)＝0.05×＝0.025 mol·L－1，但现c(A)＝0.075 mol·L－1，平衡向左移动，此时C仍为气体，B正确。
12.【答案】C
【解析】K＝，K1＝，K1＝＝4×10－4。
13.【答案】D
【解析】在容积可变的恒压容器中，如果物质的量“均减半”或“均加倍”，则容器体积也相应“减半”或“加倍”，A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，AB不符合题意。由此可知，如果ABC三种物质增减倍数相同，容积也会相应改变，浓度不变，平衡不移动，“均增加1 mol”时，可理解成先分别增加1 mol、0.5 mol、1 mol，然后再增加0.5 mol B，前者平衡不移动，后者导致平衡正向移动，C不符合题意。“均减少1 mol”时，可理解成先分别减少1 mol、0.5 mol、1 mol，然后再减少0.5 mol B，前者平衡不移动，后者平衡逆向移动，D符合题意。
14.【答案】B
【解析】aA＋bBcC＋dD，K＝，它只与反应本身和温度有关，温度不变，K不变，B正确。
15.【答案】C
【解析】反应吸热，升高温度，平衡正向移动，图中交叉点后正反应速率大于逆反应速率，故A正确；温度高，反应速率快，且温度高平衡正向移动，AB3的含量减小，与图像一致，故B正确；温度高，平衡正向移动，AB3的含量减小，压强大时平衡逆向移动，AB3的含量增大，与图像不符，故C错误；温度高，平衡正向移动，AB3的含量减小，压强大时平衡逆向移动，AB3的含量增大，与图像一致，故D正确；故选C。
16.【答案】5.4
【解析】5 min后达到平衡，CO的转化率为50%，则Δc(CO)＝1 mol·L－1×50%＝
0.5 mol·L－1,
c(CO)＝0.5 mol·L－1，c(H2)＝2.4 mol·L－1－2×0.5 mol·L－1＝1.4 mol·L－1，c(CH3OH)＝
0.5 mol·L－1，K＝＝。K它只与反应本身和温度有关，温度不变，K不变。若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol·L－1，c(H2)＝amol·L－1，达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol·L－1，c′(CO)＝4 mol·L－1－2 mol·L－1＝2 mol·L－1，c′(H2)＝ymol·L－1，K＝＝，y＝1.4,a＝2 mol·L－1×2＋1.4 mol·L－1＝5.4 mol·L－1。
17.【答案】(1) 1.00×10－4 (2)b、a、c
【解析】(1)Δc(O3) ＝＝0. 0 108 mol·L－1,30 ℃、pH＝4.0时，臭氧分解一半所用时间为108 min，v(O3) ＝＝1.00×10－4mol·L－1·min－1。
(2)在40 ℃、pH＝3.0条件下，O3分解所用时间应小于158 min；在10 ℃、pH＝4.0条件下，O3分解所用时间应大于231 min；在30 ℃、pH＝7.0条件下，O3分解所用时间应小于15 min，反应速率b条件下最慢、c条件下最快。
另解，依据表格中的数据规律可知，相同温度时pH越大，速率越快，相同pH时温度越高，速率越快。由规律知30 ℃、pH＝7. 0的反应速率大于30 ℃、pH＝6.0的反应速率；由表中值知30 ℃、pH＝6.0的反应速率大于50 ℃、pH＝3. 0的反应速率；由规律知50 ℃、pH＝3. 0的反应速率大于40 ℃、pH＝3.0的反应速率，即c的反应速率大于a的反应速率。同理：(40 ℃、pH＝3.0)>(30 ℃、pH＝3.0)>(20 ℃、pH＝4. 0)> (10 ℃、pH＝4.0)，则a的反应速率大于b的反应速率。
18.【答案】（1）Ⅰ 0.05 mol ·（2）Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ （3）正反应方向 减小NH3浓度（4）＜ 由图可以判断，Ⅱ到Ⅲ采取降低温度的措施，放热反应，降温平衡常数增大。
【解析】(1)()==0.05 mol·
()==0.025 3 mol·
()==0.012 mol·
故在3个阶段中，的平均反应速率()、()、()中最大的是Ⅰ，其值是0.05 mol/(L·min)。
(2)的平衡转化率()=×100%=50%
()=×100%=38%
()=×100%=19.4%
则三个阶段的转化率的大小为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
(3)由第一次平衡到第二次平衡时各物质的浓度可知，浓度由第一次平衡时的1.00 mol·逐渐减低到第二次平衡时的0.62 mol·，浓度由第一次平衡时的3.00 mol·逐渐减低到第二次平衡时的0.86 mol·，N浓度第一次平衡时的2.00 mol·瞬间降低为0,后逐渐增大到第二次平衡时的0.76 mol·，所以平衡移动的方向是正反应方向，采取的措施是减小N浓度。
(4)第Ⅰ阶段时，、、N的平衡浓度分别为1.00 mol·、3.00 mol·、2.00 mol·,化学平衡常数==。第Ⅱ、Ⅲ阶段化学平衡常数<，理由是由图可以判断,Ⅱ到Ⅲ采取降低温度的措施，放热反应，降温平衡常数增大。
19.【答案】(1)BCE
(2)
(3) 75%
(4)x
【解析】(1) 800 ℃时K＝1，设容器体积为V L，
A．Qc＝＝1.2＞1，逆向进行；B.Qc＝＝0.25＜1，正方向进行；C.Qc＝＝0＜1，正向进行；D.Qc＝＝1，平衡状态；E.Qc＝＝<1，正向进行；B、C、E正确。
(2)K1＝，K2＝，K＝＝。
(3) 500 ℃时K＝9，设CO平衡浓度为xmol·L－1，根据＝9,x＝0.002 5，CO的平衡转化率为×100%＝75%。
根据平衡常数K＝＝1，得x＝y。
20.【答案】(1)33 s 28 s 16 s (2)反应物浓度越大，反应速率越快
(3)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
【解析】①②③中溶液体积始终一样，而Na2S2O3的量③>②>①，所以c(Na2S2O3)是③>②>①；其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越大，反应速率(v)：③>②>①；反应时间：③<②<①。
21.【答案】(1)增大O2浓度，提高SO2的转化率
(2)保证催化剂活性达到所需要的最佳温度，以提高反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
(3)常压 常压下平衡混合气中SO3的体积分数已达到91%，若再加压，对设备及动力系统要求高，成本高
(4)用水吸收SO3易形成酸雾，吸收速率慢
(5)减少对环境的污染
【解析】(1)增大O2浓度，平衡正向移动，可提高SO2的转化率。
(2)此反应为放热反应，温度升高不利于合成SO3；温度过低会使反应速率减慢，因此选择适宜的温度以保证催化剂活性达到最高，提高反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
(3)常压下平衡混合气中SO3的体积分数已达到91%；再加压，平衡也能正向移动，提高转化率；但对设备及动力系统要求高，成本高，投入比产出更多。
22.【答案】(1)正反应 加深 (2)正反应 加深 (3)红褐色 减小 逆反应 变浅 (4)不 KCl不参与反应
【解析】(1)c(Fe3＋)增大，平衡右移。(2)c(SCN－)浓度增大，平衡右移。(3)加入NaOH：
3OH－＋Fe3＋===Fe(OH)3↓，c(Fe3＋)减小，平衡左移。(4)KCl不参与反应，加入KCl固体，平衡不移动。
23.【答案】75%
【解析】设反应①中N2O5分解了xmol，反应②中生成的N2O为ymol，则
由解得x＝3，y＝1.4。
N2O5的分解率为×100%＝75%。