人教版高中化学选修四第二章《化学反应速率和化学平衡》单元检测题（解析版）

《化学反应速率和化学平衡》单元检测题
一、单选题
1.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
2.有下列化学反应：①白磷自燃 ②氯化氢分解 ③煤气燃烧 ④钠与水反应 ⑤酸碱中和反应，其中属于自发反应的是(　　)
A． ①②③ B． ②③④ C． ①③④⑤ D． ①②⑤
3.下列自发反应可用焓判据来解释的是(　　)
A． 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝56.7 kJ·mol－1
B． (NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝74.9 kJ·mol－1
C． 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1
D． CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝178.2 kJ·mol－1
4.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)


A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D
5.下列过程的方向能用焓判据判断的是(　　)
A． 湿的衣服经过晾晒变干
B． 硝酸铵溶于水
C． 100 ℃时的水蒸气凝结成水
D． CaCO3===CaO＋CO2　ΔH>0
6.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
7.下列反应中产生气泡速率最快的是(　　)

A． A B． B C． C D． D
8.某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是(　　)



A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D
9.在一定温度下的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间t1和t2的关系如图所示，则在下列关系式中正确的是(　　)

A．p1>p2 B．p1p＋q D．m＋n＝p＋q
10.经一定时间后，可逆反应aA＋bBcC中物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A． 该反应在T1、T3温度时达到化学平衡
B． 该反应在T2温度时达到化学平衡
C． 该反应的逆反应是放热反应
D． 升高温度，平衡会向正反应方向移动
11.下列方法对2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的反应速率没有影响的是(　　)
A． 加入催化剂 B． 容积不变，充入N2
C． 升高温度 D． 降低温度
12.在C(s)＋CO2(g)2CO(g)反应中可使化学反应速率增大的措施是(　　)
①增大压强　②增加碳的量 　③恒容通入CO2　④恒压充入N2　⑤恒容充入N2
A． ①⑤ B． ②④ C． ①③ D． ③⑤
13.下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　)
A． Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉
B． Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C． 在H2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强
D． Na与水反应时增大水的用量
14.α1和α2，c1和c2分别为两个恒容容器中平衡体系N2O4（g）2NO2（g）和3O2（g）2O3（g）的反应物转化率及反应物的平衡浓度，在温度不变的情况下，均增加反应物的物质的量，下列判断正确的是（　　）
A．α1、α2均减小，c1、c2均增大
B．α1、α2均增大，c1、c2均减小
C．α1减小，α2增大，c1、c2均增大
D．α1减小，α2增大，c1增大，c2减小
15.在一定条件下，某密闭容器中发生可逆反应2X(g)＋2Y(g)3Z(g)＋2W(g)，X、Y的初始浓度分别为2.5 mol·L－1和2.0 mol·L－1，达平衡后，下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是(　　)
A．c(Z)＝1.5 mol·L－1 B．c(Z)＝2.4 mol·L－1
C．c(W)＝1.6 mol·L－1 D．c(W)＝2.0 mol·L－1
16.在恒温、恒容下，有下列气体反应分别从两条途径进行：

下列叙述正确的是(　　)
A． Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同
B． Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的浓度相同
C． 达到平衡时，Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同
D． 达到平衡时，Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度
17.在一定温度下，在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到化学平衡的标志是(　　)
A． 容器内的总压强不随时间而变化
B． 反应速率v(A2)＝v(B2)＝v(AB)
C． 单位时间内有nmol A2生成的同时就有2nmol AB生成
D． 容器内混合气体的密度不随时间而变化
18.下列说法正确的是（　　）
A． 升高体系的温度或增加某一组分的浓度均能增加反应体系中活化分子所占百分数
B． H2+Cl22HCl反应中化学能只转变为热能
C． 面粉生产工厂要求严禁烟火是因为面粉有机物颗粒极小，总表面积巨大容易引燃爆炸
D． 高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程
19.下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是(　　)



A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D
20.在2 L密闭容器中，盛有2 mol X和2 mol Y物质进行如下反应：X（s）+3Y（g）Z（g），当反应进行到10 s后，测得生成0.5 mol Z，这期间的平均反应速率为（　　）

A．v（X）=0.5 mol?
B．v（X）=0.025 mol??
C．v（Y）=0.05 mol??
D．v（Y）=0.075 mol??

二、填空题
21.在10 ℃和2×105Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。

根据表中数据，回答下列问题：
(1)压强从2×105Pa增加到5×105Pa时，平衡移动方向是________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)压强5×105Pa增加到1×106Pa时，平衡移动的方向是________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0。
(1)保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2，反应速率________(填“加快”、“降低”、“不变”，下同)。
(2)保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2，反应速率________。
(3)保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2和1 mol I2(g)，反应速率________。
三、实验题
23.用硫酸酸化的草酸（H2C2O4，二元弱酸）溶液能将KMnO4溶液中的MnO转化为Mn2+。某化学小组研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，请完成以下实验设计表。

表中a、b的值分别为a=　　、b=　　
（2）该反应的离子方程式为　　。
（3）若t1＜t2，则根据实验①和②得到的结论是　　。
（4）请你设计实验④验证MnSO4对该反应起催化作用，完成表中内容。

24.已知(橙色) ＋ H2O(黄色)＋2H＋，进行以下实验，记录实验结果，并思考改变物质浓度对平衡移动的影响。
实验1：向试管中加入4 mL 0.1 mol·L－1K2Cr2O7溶液，再加数滴1 mol·L－1NaOH溶液，观察溶液颜色变化；
实验2：将上述溶液分成两份向其中一份中滴加1 mol·L－1HNO3，观察溶液颜色变化，并和另一份做对比


四、计算题
25.在一定温度下，10 L密闭容器中加入5 mol SO2、4.5 mol O2，经10 min后反应达平衡时有3 mol SO3生成。试计算：O2的转化率为多少。
26.在一个固定容积为500 mL的密闭容器中，充入5 mol H2和2 mol CO，在一定温度下，发生如下反应在：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，经过5 min后达到平衡状态，若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol·L－1，则达平衡时CO的转化率？
27.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】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。
2.【答案】C
【解析】自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态，体系对外做功或释放热量。 在给定条件下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的反应，称为自发反应。白磷自燃、煤气燃烧、钠与水反应、酸碱中和反应一般都是放热反应，能降低反应体系的能量，有利于反应的自发进行，C正确。
3.【答案】C
【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应能自发进行。ΔH<0，利于反应的自发进行，而ΔH>0，不利于反应的自发进行，C符合题意。
4.【答案】D
【解析】一般来说，影响溶液中反应速率程度大小规律是催化剂>温度>浓度。温度越高，反应速率越快，因35 ℃＞25 ℃，则C和D中的反应速率大于A和B；反应物的浓度越大，反应速率越大，D中反应物的浓度大于C中反应物的浓度，D中反应速率最快，在实验中最先出现浑浊。
5.【答案】C
【解析】自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态，体系对外做功或释放热量，ΔH＜0的反应有自发进行的倾向。湿衣服晾晒变干是衣服中的水吸收能量变为水蒸气的过程，硝酸铵溶于水为吸热的过程， CaCO3分解为吸热反应，均不能用焓判据判断；水蒸气凝结为水放出热量，可用焓判据判断。
6.【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。
7.【答案】B
【解析】反应速率的大小与温度、浓度和催化剂有关，在都使用催化剂的条件下，温度越高、浓度越大，反应速率越快。
8.【答案】B
【解析】在低温时，铝热反应不能发生，反应速率为0；一旦引发后，由于反应放热，放出的热加速反应，B项正确。
9.【答案】B
【解析】图中p2压强下达到平衡所需时间短于p1，斜率大，速率大，压强大，p2>p1，B项正确；对比二种压强下的平衡可知，压强增大，C的体积分数减小，平衡向逆反应方向移动，逆反应方向为气体分子数减小的方向，m＋n10.【答案】B
【解析】T2℃之前A%变小，C%从0逐渐增大，而T2℃之后A%渐大，C%渐小，说明T2℃之前反应没有达到平衡状态，T2℃时恰好平衡，A项错误，B项正确；T2℃之后A%渐大，C%渐小，T2℃之后，温度升高，平衡向左移动，升温平衡向着吸热方向移动；逆反应是吸热反应，C、D项错误。
11.【答案】B
【解析】改变体系温度、使用催化剂都可以对反应速率产生影响，A、C、D项错误；容积不变充入N2，反应中各物质浓度未变，反应速率不变，B项正确。
12.【答案】C
【解析】增大压强，容器体积缩小，反应物浓度增大，反应速率加快，①正确；改变固体用量，浓度不变，反应速率不变，②错误；通入CO2，增大了反应物浓度，反应速率加快，③正确；恒压充入N2，容器的体积扩大，反应物浓度减小，速率减小，④错误；恒容充入N2，CO2、CO浓度均不变，反应速率不变，⑤错误。
13.【答案】A
【解析】将Al片改成Al粉，增大了反应物的接触面积，反应速率加快，A项正确；铁和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，不放氢气， B项错误；溶液中的反应，增大压强，不改变反应物浓度，速率不变，C项错误；水的浓度可视为常数，改变其用量对反应速率无影响，D项错误。
14.【答案】C
【解析】在温度不变的情况下，均增加反应物的物质的量，在体积不变的情况下，相当于增大压强，对反应N2O4（g）2NO2（g），增大压强平衡逆向移动，所以α1减小，而反应3O2（g）2O3（g）增大压强，平衡正向移动，所以α2增大，但平衡时反应物和生成物的浓度都比原平衡的浓度大，则c1、c2均增大，故选C。
15.【答案】D
【解析】可逆反应的基本特征是反应物不可能完全转化，达到反应限度时各物质不为0。理论上Y的浓度不能支撑X完全反应，Y完全反应时，c(X)＝ 0.5 mol·L－1，c(Z)＝3.0 mol·L－1，c(W)＝2.0 mol·L－1；由可逆反应不为0可知，实际上0 mol·L－10 mol·L－116.【答案】A
【解析】如果反应中气体分子数相等，投料对应成比例，恒温恒容下建立平衡中各物质的量对应成比例，浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等。
　　　　
利用“一边倒”方法，途径Ⅱ与4 mol A、4 mol B构成完全等效平衡，它与途径I投料对应成比例，构成相对量等效平衡，体系内混合气的百分组成相同，A项正确；由于起始浓度不同，反应速率不同，达到平衡所需时间不等，C项错误；途径I起始时物质的质量为途径Ⅱ的1/2，容器体积相同，因此途径I所得混合气体的密度为途径II所得混合气体密度的1/2，途径I所得混合气体的浓度为途径Ⅱ的1/2，B、D项错误。
17.【答案】C
【解析】若反应正向进行时，y发生改变，则“y不再随时间变化”可作为判断平衡的标志。若反应正向进行时，气体分子数不变，压强不变，A不能作为判断平衡的标志；若反应正向进行时，混合气体的总质量不变，容器体积不变，密度始终不变，D不能作为判断平衡的标志。只有既表达v(正)方向，又表达v(逆)方向，且二者速率之比等于计量数之比，才可作为判断平衡的标志。速率之比与化学计量数之比相等， B中的关系始终成立，但未指明正逆反应方向，不能作为判断平衡的标志；C中A2生成为v逆，AB生成为v正，二者速率之比与计量数比相等，C能作为平衡标志。
18.【答案】C
【解析】增大浓度，单位体积活化分子数目增多，但不能改变活化分子所占百分数，故A错误；反应中化学能转变为热能、光能，故B错误；固体表面积越小，反应速率越大，则面粉易被引燃爆炸，故C正确；生成气体，熵增大，故D错误。故选C。
19.【答案】C
【解析】K比Na活泼，相同大小的K和Na，二者斜率不一样，甲应为K，A项错误；浓度越大，速率越快，乙中H2C2O4浓度大，反应速率比甲中快，二者斜率不一样，B图错误；温度高，速率快，甲反应在热水中，温度高，速率高于乙，斜率大，C图正确；MnO2在H2O2分解过程中起催化作用，乙中反应速率远远大于甲中反应速率，斜率要大得多，D图错误。
20.【答案】D
【解析】在2 L密闭容器中，盛有2 mol X和2 mol Y物质进行如下反应：X（s）+3Y（g）Z（g），当反应进行到10 s后，测得生成0.5 mol Z，则v（Z）==0.025 mol??，v（Y）=3v（Z）=0.075 mol??，X为固体，不能利用浓度变化量表示反应速率，故选D。
21.【答案】(1)向左　D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数
(2)向右　D浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，此时压强增大可能使E液化，正反应方向气体分子数减小，增大压强，平衡向右移动。
【解析】(1)压强增加了2.5倍，若平衡不移动，D的浓度也应变为原浓度的2.5倍，即0.212 5 mol·L－1；实际浓度小于该值，说明平衡逆向移动；增大压强，化学平衡向气体分子数减小方向移动，因此逆反应气体分子数减小，即a(2)再接着加压一倍，按(1)的规律，D的浓度应小于0.40 mol·L－1，但现为0.44 mol·L－1，说明平衡移动方向发生了逆转，正反应是气体分子数减小的反应，化学计量数不可能改变，只可能是E状态改变了，由气态转变为液态或固态，此时a>d。
22.【答案】(1)加快　　(2)不变　 (3)不变(或先变大后恢复到原来速率)
【解析】(1)向容器中加入H2，反应物浓度增大，反应速率增大。
(2)容积不变，加入1 mol N2，容器中H2、I2、HI浓度不变，反应速率不变。
(3)要保持容器压强不变，体积需扩大到原来的二倍，这一过程中反应物浓度先变大后恢复到原来的，最终反应速率不变。
23.【答案】（1） 50　 10　
（2）5H2C2O4+2 MnO+6H+====10CO2↑+2Mn2++8H2O　
（3）溶液的pH对该反应的速率有影响　
（4）往反应混合液中加入少量硫酸锰固体，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验
【解析】（1）实验要求控制KMnO4溶液初始浓度相同，则KMnO4溶液的体积为50 mL，总体积为100 mL，则水的体积为10 mL；
（2）草酸与高锰酸钾反应的生成物是锰离子和二氧化碳、水，其反应的离子方程式为5H2C2O4+
2MnO+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O；
（3）实验①和②只有pH不同，其他条件都相同，而且t1＜t2，说明溶液的pH对该反应的速率有影响；
（4）控制其他反应条件与实验①相同，加硫酸锰进行对比实验，若反应混合液褪色时间小于实验①中的t1，则MnSO4对该反应起催化作用（若褪色时间相同，则MnSO4对该反应无催化作用）；
24.【答案】
【解析】加入酸，c(H＋)增大，平衡左移，c()增大，溶液呈橙红色，溶液橙色加深；加入少量NaOH固体，中和H＋，c(H＋)降低，平衡向右移动，溶液呈黄色。
25.【答案】33.3%
【解析】
氧气的转化率＝×100%≈33.3%。
26.【答案】50%
【解析】5 min后c(CH3OH)＝2 mol·L－1，n(CH3OH)＝0.5 L×2 mol·L－1＝1 mol。
　　　　
CO转化率＝×100%＝50%。
27.【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%。