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2A＋B===3C＋4D反应中，表示该反应速率最快的数据是(　　)
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1 B．v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1 D．v(D)＝1.0 mol·L－1·s－1
2.臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是(　　)

A． A B． B C． C D． D
3.已知反应FeO（s）+C（s）===CO（g）+Fe（s）的ΔH＞0，（假设ΔH，ΔS不随温度变化而变化），下列叙述中正确的是（　　）
A． 低温下为自发过程，高温下为非自发过程
B． 高温下为自发过程，低温下为非自发过程
C． 任何温度下为非自发过程
D． 任何温度下为自发过程
4.在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1)

下列说法正确的是(　　)
A． 2c1>c3 B．a＋b＝92.4 C． 2p11
5.过量锌粉跟100 mL 6 mol·L－1的H2SO4反应，一定温度下，为减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的(　　)
A． 碳酸钠固体 B． 氯化钡固体 C． 硫酸钾溶液 D． 硫酸铜溶液
6.在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A（s）+2B（g）C（g）+D（g）已达到平衡状态（　　）
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气体的总物质的量
⑤混合气体总质量
A． ②③⑤ B． ①②③ C． ②③④ D． ①③④⑤
7.在3个体积相同的密闭容器中均发生下列反应：CO2+H2H2O(g)+CO，反应所处的温度相同，但起始物质的量不同，其中甲：n(CO2)=amol，n(H2)=2amol；乙：n(CO2)=n(H2)=amol；丙：n(CO2)=n(H2)=n(CO)=amol。达到平衡时，H2O(g)的物质的量由大到小的顺序是 （ ）

A． 甲﹥乙﹥丙 B． 甲﹥丙﹥乙 C． 乙﹥甲﹥丙 D． 乙﹥丙﹥甲
8.只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是(　　)
A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动
C． 平衡移动，K值可能不变 D． 平衡移动，K值一定变化
9.一定条件下发生化学反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1。现有容积均为1 L的甲、乙、丙、丁四个容器，在上述条件下分别充入气体，到达平衡时，反应放出的热量(Q)及平衡时的转化率(X)如下表所示：

下列叙述正确的是(　　)
A．Q1＝78.8 B．Q1＝Q4＞Q2＝Q3 C．X1＞X3＝40% D．X1＝X4＞X2＝X3
10.在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，达平衡后，再向容器内通入一定量的NH3(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，N2的体积分数(　　)
A． 不变 B． 增大 C． 减小 D． 无法判断
11.知道了某过程有自发性之后，则下列叙述正确的是(　　)
A． 可判断出过程的方向 B． 可确定过程是否一定会发生
C． 可预测过程发生完成的快慢 D． 可判断过程的热效应
12.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
13.对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(　　)

A． 增大C(s)的量 B． 增大H2O(g)的浓度
C． 增大CO(g)或H2(g)的浓度 D． 减小H2O(g)的浓度
14.硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应2SO2＋O22SO3的说法中正确的是(　　)
A． 只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3
B． 该反应达到平衡后，反应就完全停止了，即正、逆反应速率均为零
C． 在达到平衡的体系中，充入由18O原子组成的O2后，SO2中18O含量减少，SO3中18O含量增多
D． 在工业合成SO3时，要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题
15.甲、乙两个容器内都在进行A→B的反应，甲中每分钟减少4 mol A，乙中每分钟减少2 mol A，则两容器中的反应速率（　　）
A． 甲快 B． 乙快 C． 相等 D． 无法确定

二、填空题
16.在某一容积为2 L的密闭容器中，A、B、C、D四种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示，完成下列问题：
(1)该反应的化学方程式为_______________________________________________________。
(2)前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为________。

17.正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应(　　)
(2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应(　　)
(3)活化分子比普通分子具有较高的能量(　　)
(4)化学反应的实质是原子的重新组合(　　)
(5)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程(　　)
(6)化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞(　　)
18.为探讨浓度对化学平衡的影响，某同学对可逆反应 “2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2ΔH＜0”按下图所示步骤进行了一系列实验。

说明：0.005 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液颜色接近于无色。
（1）实验中要待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，才能进行实验Ⅱ，目的是。
（2）实验Ⅱ中，ⅰ的现象是，该实验证明。
（3）实验Ⅱ中，ⅲ的化学平衡向移动（填“正反应方向”或“逆反应方向”）；ⅲ的现象是溶液变浅，该现象（填“能”或“不能”）说明化学平衡发生移动。如果前一空填“能”，则下一空不填；如果前一空填“不能”，则ⅲ的目的是。
（4）实验Ⅱ中，ⅱ的现象是，即能证明增大生成物浓度化学平衡发生了逆向移动。
（5）除了上图中的方法外，若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动，还可以采用的方法有。
三、实验题
19.某同学设计以下4个实验考查过氧化氢分解速率的影响因素。各取5 mL的过氧化氢溶液完成下列实验。

(1)实验中FeCl3起________作用。
(2)预计实验4的现象是________。
(3)预计实验3、4的目的是考查________对过氧化氢分解速率的影响。
(4)从实验2、3可以得出的结论是___________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
20.在水溶液中橙红色的与黄色的有下列平衡关系：＋H2O＋2H＋，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈________色，因为____________________________
____________________________________________。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈________色，因为________________________________________________________________________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将________________________________________________。

四、计算题
21.在一定温度下，将100 mL氢气和氮气的混合气体充入密闭容器中进行反应，达到平衡时维持温度不变，测得混合气体的密度是反应前的1.25倍，平均分子量为15.5，则达到平衡时氮气的转化率为多少？
22.1.01×105Pa, 300 ℃时，1 mol A发生如下反应：2A(g)xB(g)＋C(g)，反应达到平衡时，混合气体中A的体积分数为60%，混合气体的总质量为46 g，体积为31.36 L(标准状况)。求：
(1)平衡后已转化的A的物质的量。
(2)x的值。
23.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。


答案解析
1.【答案】B
【解析】由化学反应速率比较快慢时，在单位相同时，只要比较，值越大，速率越快。各选项对应值为0.25、0.3、0.27、0.25，B项反应速率最快。
2.【答案】A
【解析】A项，从能量变化的图像分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，正确；B项，依据化学反应速率的计算公式：v(NO2)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，单位不对，错误；C项，催化剂会同等程度地改变正、逆反应速率，所以加入催化剂，平衡不移动，错误；D项，增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，错误。
3.【答案】B
【解析】ΔH＞0，ΔS＞0，低温下，ΔG=ΔH﹣TΔS＞0，反应不能自发进行，高温下，ΔG=ΔH﹣TΔS＜0，反应能自发，故B正确；A、C、D错误；故选B。
4.【答案】B
【解析】投料对应相等时，无论何种反应，无论什么条件，形成平衡中什么量都对应相等，也就是形成全等效平衡状态。
　
甲乙投料对应相等，为全等效平衡，因起始反应方向相反，所以a＋b＝92.4，α1＋α2＝1，B项正确。
将乙、丙二个对象放在一个变化过程中可比较其余选项。同温同体积不同起始量建立的平衡的结果比较，一般先以x个甲对象的平衡状态作为乙对象的起始(常称“先同”)，后将体积变化到原来单个乙的体积，在改变中实现比较(常称“后变”)。假设甲平衡在体积为VL恒容容器中建立，丙投料相当于合并二个甲平衡状态，在2VL容器中氨气浓度、压强都相同(常称“先同”)；实际体积仍为VL，需要将合并的二个状态压缩，此过程造成平衡正向移动(常称“后变”)，氨气浓度比原2倍要大，A项错误，压强比原2倍要小，C项错误。乙和丙相比，假设乙平衡在体积为VL恒容容器中建立，丙投料相当于合并二个乙平衡状态，在2VL容器中氨气转化率相同(常称“先同”)；实际体积仍为VL，需要将合并的二个状态压缩，此过程造成平衡正向移动(常称“后变”)，氨气转化率减小，α2>α3；又因为α1＋α2＝1，所以α1＋α3<1，D项错误。
5.【答案】C
【解析】A项，Na2CO3与H2SO4反应生成CO2气体，H2量减少；B项，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，c(H＋)不变，速率不变；D项，形成铜锌原电池，速率加快。
6.【答案】A
【解析】①两边的化学计量数相等，混合气体的压强始终不变，所以不一定达平衡状态，故错误；
②混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，所以达平衡状态，故正确；
③B的物质的量浓度不变，说明正逆反应速率相等，故正确；
④气体的总物质的量，始终不变，所以不能说明达平衡状态，故错误；
⑤混合气体总质量不变，说明反应达平衡状态，故正确；
故选A。
7.【答案】A
【解析】

甲可以看作在乙的基础，再充入amol H2，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，因此甲中水蒸气的物质的量大于乙中，丙可以看作在乙基础上加入amol CO，增加生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动，因此乙中水蒸气的物质的量大于丙中，综上所述，水蒸气物质的量：甲>乙>丙，故选项A正确。
8.【答案】D
【解析】K值不变，可以改变浓度或压强条件，浓度商Q改变，使平衡发生移动，A项正确；K值变化，温度一定改变，平衡一定发生移动，B项正确；平衡发生移动，温度不一定改变，所以K值不一定变化，C项正确，D项不正确。
9.【答案】C
【解析】恒容容器中，增加氮气的量，对平衡无影响，乙和丙为完全等效平衡。

　　　
甲和丁投料对应相等，为完全等效平衡，只能得出Q1＋Q4＝197，X1＋X4＝1，无法判断它们的相互大小关系，B、D项错误。
假设乙或丙平衡在体积为1 L恒容容器中建立，甲投料相当于合并二个乙或丙平衡状态，在2 L容器中转化率相同，平衡时放出的热量Q1＝78.8(常称“先同”)；实际体积仍为1 L，需要将合并的二个状态压缩，此过程造成平衡正向移动(常称“后变”)，会放出更多热量，Q1>78.8，A项错误，SO2转化率提高，X1＞X3。不进一步计算也可推断C项正确。
根据乙容器中放出热量，可计算乙或丙中二氧化硫的转化率：

n(SO2)＝＝0.4 mol，二氧化硫的转化率为：×100%＝40%。
10.【答案】C
【解析】增加NH3浓度，平衡正向微弱移动，N2的量仍增加，气体总量也增加，从数学角度来看，无法判断N2体积分数的变化。常用先同后变的方法将被比较对象放在一个变化过程中进行比较。同温同体积不同起始量建立的平衡的结果比较，一般先以x个甲对象的平衡状态作为乙对象的起始(常称“先同”)，后将体积变化到原来单个乙的体积，在改变中实现比较(常称“后变”)。假设原平衡在体积为VL恒容容器中建立，假设再加入相同量 NH3后建立平衡，相当于合并二个原平衡状态，在2VL容器中 N2的体积分数不变(常称“先同”)；实际体积仍为VL，需要将合并的二个状态压缩，此过程造成平衡逆向移动(常称“后变”)，N2的体积分数减小，C符合题意。
11.【答案】A
【解析】能自发的过程，可判断出明确的反应方向，但不能判断反应是否会发生、反应的快慢、反应的热效应等，只有A符合题意。
12.【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。
13.【答案】A
【解析】改变浓度，可以改变化学反应速率；固体或纯液体的浓度视为常数，改变其用量对反应速率无影响，A项正确。
14.【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，A项错误；可逆反应达到平衡后，正、逆反应速率相等，但不等于0，没有停止，B项错误；由于反应为可逆反应，在平衡体系中充入由18O2后，反应物浓度增大，平衡正向移动，SO3中18O含量增多，生成的SO3会分解生成SO2，SO2中18O含量也会增多，C项错误；在工业合成时，既要考虑反应时间又要考虑转化率，即要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题，D项正确。
15.【答案】D
【解析】化学反应速率的计算公式v=，对于甲和乙的时间Δt是相等的，甲的Δn为4 mol，乙的Δn为2 mol，但甲和乙容器的体积未知，故不能比较两容器中的反应速率，故选D。
16.【答案】(1)4A＋5B6C＋4D　(2)0.1mol·L－1·min－1
【解析】(1)①确定反应物和生成物：A、B随时间变化物质的量减少，说明为反应物，C、D随时间变化物质的量增多，为生成物。②确定方程式计量数：A、B、C、D物质的量的变化关系为0.8 mol∶1.0 mol∶1.2 mol∶0.8 mol＝4∶5∶6∶4，与方程式的计量数相等。③确定反应的可逆性：3 min后各物质的量不再发生变化，该反应为可逆反应。反应的化学方程式为4A＋5B6C＋4D。
(2)前2 min时，A的物质的量变化为0.4 mol；可直接以速率概念公式求解，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。
17.【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√
【解析】(3)指代不明确，某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高。
18.【答案】（1）反应达平衡状态
（2）生成黄色沉淀，溶液颜色变浅 反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动
（3）逆反应方向 不能 为实验ⅱ做参照
（4）溶液颜色变得比ⅲ更浅
（5）加热（加入浓碘水）
【解析】本实验的目的是探讨可逆反应2+2+ΔH<0中浓度对化学平衡的影响。
（1）实验中要待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，即反应达化学平衡状态时，才能进行实验Ⅱ。（2）实验Ⅱ中，i中为与的反应，现象是生成黄色沉淀，溶液颜色变浅。证明反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动。
（3）实验Ⅱ中，iii的化学平衡向逆反应方向移动；iii的溶液变浅，并不能说明化学平衡发生移动，因为加水稀释，使溶液中各离子浓度降低；iii的目的是为实验ⅱ做参照。
（4）实验Ⅱ中，ii的溶液颜色变得比ⅲ更浅，即能证明增大生成物浓度化学平衡发生了逆向移动。
（5）若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动，还可以采用的方法有加热或者加入浓碘水。
19.【答案】　(1)催化　(2)气泡生成速率很快
(3)温度
(4)在其他条件一定时，浓度越大，反应速率越快
【解析】
20.【答案】(1)黄　OH－与H＋结合生成水，c(H＋)减小，使平衡向右移动，浓度减小，溶液由橙色变为黄色
(2)橙　c(H＋)增大，平衡左移，c()浓度减小，溶液又由黄色变为橙色
(3)向右移动　逐渐变浅，直至无色
【解析】改变物质的浓度，平衡向着减小这种改变的方向进行：增大反应物粒子浓度或减小生成物粒子浓度，都可以使平衡正移；反之，平衡逆移。加碱中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c()增大；加酸使平衡左移，溶液中的c()增大；加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2＋＋===BaCrO4↓(黄色)，平衡向右移动，溶液颜色将由橙色逐渐变浅，直至无色。
21.【答案】25%
【解析】设混合气体中氮气的体积为a，则氢气的体积为100－a，则有：
　　　　
气体质量前后相同，＝；＝＝1.25，x＝10 mL。
同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比，可设氮气的物质的量为amol，则氢气的物质的量为(100－a)mol，混合气体的总质量＝28a＋2(100－a)，气体总物质的量为100－2x，
则[28a＋2(100－a)]÷(100－2x)＝15.5，a＝40 mL，氮气的转化率为：＝25%。
22.【答案】(1)0.16 mol　(2)6
【解析】设转化的A为2nmol，则：
　　
平衡混合气体n＝＝1.4 mol，则，n＝0.08 mol，x＝6；转化的A＝2×0.08 mol＝0.16 mol。
23.【答案】33.3%
【解析】
氧气的转化率＝×100%≈33.3%。