人教版高中化学选修4第2章《化学反应速率和化学平衡》测试题含答案解析

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人教版高中化学选修4第2章《化学反应速率和化学平衡》测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)


1.在可逆反应2A(g)＋3B(g)xC(g)＋D(g)中，已知：反应开始加入的物质只有A、B，起始浓度A为5 mol·L－1，B为3 mol·L－1，前2 min C的平均反应速率为0.5 mol·L－1·min－1,2 min后，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，则关于此反应的下列说法中正确的是(　　)
A． 2 min末时A和B的浓度之比为5∶3
B．x＝1
C． 2 min末时B的浓度为1.5 mol·L－1
D． 2 min末时A消耗的浓度为0.5 mol·L－1
【答案】C
【解析】依题意2 min末c(C)＝0.5 mol·L－1·min－1×2 min＝1 mol·L－1，而c(D)＝0.5 mol·L－1，所以x＝2。

可知C正确。
2.反应4A（g）+5B（g）4C（g）+6D（g），在5 L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.30 mol。下列叙述正确的是（　　）
A． A的平均反应速率是0.010 mol?L﹣1?s﹣1
B． 容器中含D物质的量至少为0.45 mol
C． 容器中A、B、C、D的物质的量的比一定是4∶5∶4∶6
D． 容器中A的物质的量一定增加了0.30 mol
【答案】B
【解析】依据化学平衡的三段式列式；半分钟后，C的物质的量增加了0.30 mol；

A的平均反应速率==0.0020 mol?L﹣1?s﹣1；故A错误；起始量不定，容器中含D物质的量至少为0.45 mol，且容器中A、B、C、D的物质的量的比不一定是4∶5∶4∶6，故B正确、C错误；容器中A一定减少了0.30 mol，故D错误；故选B。
3.在一定温度下，向aL密闭容器中加入1 mol O2和2 mol NO，发生如下反应：O2(g)＋2NO(g)2NO2(g)，此反应不一定达平衡的是(　　)
A． 容器内压强不随时间变化
B． 容器内各物质的浓度不随时间变化
C． 容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2
D． 单位时间内生成1 mol O2，同时生成2 mol NO2
【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；若正向进行时，气体分子数减小，容器内压强减小， A能作为平衡标志；若反应正向进行时，容器内各物质的浓度改变， B能作为平衡标志；到达平衡时，只能判断各物质浓度保持不变，不能推断相互关系，C符合题意；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。O2的生成是v(逆)，生成NO2是v(正)，且二者比例1∶2与化学计量数相符，D可以作为平衡状态标志。
4.下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是(　　)
①已达平衡的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，当增加反应物的物质的量时，平衡一定向正反应方向移动；
②已达平衡的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高；
③有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动；
④有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动。
A． ①④
B． ①②③



C． ②③④
D． ①②③④
【答案】D
【解析】增加固体用量，对平衡无影响，①错；对于多种物质参加的可逆反应，增大某一反应物的浓度，平衡右移，其他反应物的转化率增大，而此物质的转化率降低，②错；对于有气体参加的可逆反应，缩小容器体积，压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，③错；在恒压容器中，充入稀有气体，不保证恒压，唯有增大体积，效果等同于直接减小压强，气体分子数不等可逆反应建立平衡发生移动，气体分子数相等可逆反应平衡不移动，④错。
5.一定温度下，下列叙述不能作为可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡状态标志的是(　　)
①C的生成速率与C的消耗速率相等　②单位时间内生成amol A，同时生成3amol B　③A、B、C的浓度不再变化　④C的物质的量不再变化　⑤混合气体的总压强不再变化　⑥混合气体的总物质的量不再变化　⑦单位时间消耗amol A，同时生成3amol B　⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
A． ②⑧
B． ④⑦
C． ①③
D． ⑤⑥
【答案】A
【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，A、B、C的物质的量浓度会变化，C的物质的量增多，③、④能作为平衡标志；若反应正向进行时，气体分子数减小，气体总物质的量减小，压强减小，⑤、⑥能作为平衡标志。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。A、B的生成为同一反应方向，②不能作为平衡标志；⑦前者表示v正，后者表示v逆，且速率之比与计量数比相等，能作为平衡标志；反应达平衡后各物质的浓度或含量保持不变，与各物质计量数无必然关系，⑧不能作为平衡标志。
6.下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是（　　）
A． Na与水反应时增大水的用量
B． 将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应制取H2
C． 在H2SO4与NaOH两溶液反应时，增大压强
D． 恒温恒容条件下，在工业合成氨反应中，增加氮气的量
【答案】D
【解析】A项，增加水的量，水的浓度不变，反应速率不变，故错误；B项，锌和浓硫酸反应产生SO2，故错误；C项，压强研究对象是气体，对液体和固体没有太大影响，故错误；D项，增加氮气的量，增加反应物的浓度，化学反应速率加快，故正确。
7.在T℃条件下，向l L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和l mol Y，发生如下反应：2X(g)＋Y(g)aZ(g)＋W(g)　ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)。当反应达到平衡后，放出的热量为Q1kJ。若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小。维持温度T℃不变，若起始时向容器M中加入物质的物质的量如下，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1kJ的是(　　)
A． 2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar
B．amol Z、1 mol W
C． 1 mol X、0.5 mol Y、0.5amol Z、0.5 mol W
D． 2 mol X、1 mol Y、1 mol Z
【答案】A
【解析】升高温度，平衡左移，混合气体的平均相对分子质量减小，知混合气体总物质的量增大，有2＋1>a＋1，a＝1。
气体分子数不等的可逆反应，在恒温恒容时，只有投料对应相等，才能形成什么量都对应相等的全等效平衡；当投料对应成比例时，什么都不相等，也不对应成比例。稀有气体不参与反应，A项中起始状态与题目中的起始状态相同，两平衡为完全等效平衡，正确； B、C项均有Z参与，虽转化为起始投料与原平衡投料量相同，但与原平衡相比生成Z的量要少，放出热量少，错误；D中的起始相当于4 mol X和2 mol Y，与原平衡投料不相等，放出热量不等，错误。
8.有平衡体系CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＜0，为增加甲醇的产量，应采取的正确措施是(　　)
A． 高温、高压
B． 适宜的温度、高压、催化剂
C． 低温、低压
D． 高温、高压、催化剂
【答案】B
【解析】该反应具备气体分子数减少、正反应放热的特征；从化工实际生产出发：为了增加甲醇的产量，即生成甲醇的反应速率要大，且甲醇的平衡浓度也尽可能大。

综上，B项正确。
9.下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是(　　)

【答案】D
【解析】由金属的活泼性可知，Mg＞Al＞Fe，则Mg与酸反应生成氢气的速率快，A、B项错误；其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越大， D中c(H＋)大于C，反应速率快。
10.对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若其他条件都不变，只是在反应前是否加入催化剂，可得到如下两种v－t图象。下列判断正确的是(　　)

A．b1>b2　t1>t2
B．b1


C． 两图中阴影部分面积相等
D． 图Ⅱ中阴影部分面积更大
【答案】C
【解析】催化剂同等程度地加快正、逆反应速率，平衡不移动，但能缩短达到平衡所需时间，即a1＜a2、b1＜b2、t1＞t2，A、B项错误；图中阴影部分面积为反应物浓度的变化，即v正Δt－v逆Δt＝Δc，催化剂不能使平衡发生移动，反应物浓度的变化相等，即两图中阴影部分面积相等，C项正确，D项错误。
11.在FeCl3溶液中滴加无色的KSCN溶液后，有以下可逆反应存在：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl。已知Fe(SCN)3呈红色，在该平衡体系中加入少量KCl晶体后(忽略溶液体积的变化)，红色将 (　　)
A． 变深
B． 变浅
C． 不变
D． 无法确定
【答案】C
【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。此反应实质：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入KCl固体，溶液中Fe3＋、SCN－和生成物浓度都不变，K＋和Cl－不参加反应，平衡不移动，C正确。
12.四个试管中都装有5 mL 0.1 mol?L﹣1Na2S2O3溶液，分别在不同温度下加入0.1 mol?
L﹣1硫酸和一定量的水，最先出现浑浊的是（　　）
A． 20℃，5 mL硫酸，2 mL水
B． 20℃，4 mL硫酸，3 mL水
C． 30℃，4 mL硫酸，3 mL水
D． 30℃，5 mL硫酸，2 mL水
【答案】D
【解析】温度对反应速率的影响比浓度对反应速率的影响更大，所以温度越高，速率越大；温度相同时，浓度越大速率越大；30 ℃，5 mL硫酸，2 mL水时温度最高，加入的硫酸多，水少，所以硫酸和Na2S2O3浓度最大，所以速率最快，最先出现浑浊，故D符合题意，故选D。
13.下图为带可移动隔板的密闭容器，某温度下，左、右两侧反应均达到平衡，此时隔板处于容器中央。若保持温度不变，向左侧容器中充入一定量的H2，下列说法正确的是(　　)

A． 两侧平衡均向正反应方向移动
B． 左侧平衡向逆反应方向移动
C． 右侧平衡向逆反应方向移动
D． 两侧平衡均向逆反应方向移动
【答案】A
【解析】向左侧容器中通入H2，增大H2的浓度，平衡右移，但总压强增大，隔板右移，增大右侧压强，使该平衡右移。
14.化学平衡常数可以用K来表示，下列关于化学平衡常数的说法中正确的是(　　)
A．K越大，反应物的转化率越小
B．K与反应物的浓度有关
C．K与生成物的浓度有关
D．K与温度有关
【答案】D
【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，D正确。K越大，反应进行越充分，反应物的转化率越大，A错误。
15.下列过程中，属于非自发过程的是(　　)
A． N2和O2混合
B． 常温、常压下石墨转化为金刚石
C． H2和O2化合生成H2O
D． C＋O2CO2
【答案】B
【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。燃烧过程一般都是放热反应，能降低反应体系的能量，有利于反应的自发进行；只有B符合题意，因为金刚石的能量高于石墨，常温常压下不能自发进行。
16.可逆反应2A（g）+3B（g）4C（g）+D（g），已知起始c（A）=4 mol·L﹣1，c（B）=3 mol ·L﹣1，C、D浓度均等于0，反应开始2秒后达到平衡状态，此时D的平衡浓度为0.5 mol·L﹣1，则下列说法不正确的是（　　）
A． 反应速率v（C）=1 mol·L﹣1·s﹣1
B． C的平衡浓度为4 mol·L﹣1
C． A的转化率为25%
D． B的平衡浓度为1.5 mol·L﹣1
【答案】B
【解析】利用三段式法计算：

A项，反应速率v（C）==1 mol·，故A正确；
B项，C的平衡为浓度为2 mol·，故B错误；
C项，A的转化率为=25%，故C正确；
D项，B的平衡浓度为1.5 mol·，故D正确。
故选B。
17.在淀粉—KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示：

下列说法正确的是(　　)
A． 反应I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH>0
B． 其他条件不变，升高温度，溶液中c(I)减小
C． 该反应的平衡常数表达式为K＝
D． 25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K大于689
【答案】B
【解析】根据题中提供的数据知温度升高，平衡常数减小，则平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，ΔH<0，A错；其他条件不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，溶液中c(I)减小，B对；该反应的平衡常数表达式为K＝，C错；平衡常数只与温度有关，25 ℃时，向溶液中加入少量KI固体，虽然平衡向正方向移动，但平衡常数不变，D错。
18.将mg块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将mg粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是(　　)

【答案】D
【解析】粉末状固体与盐酸的接触面积更大，反应速率更快，在图像中表现为其对应的曲线斜率大，先达到反应的限度；因盐酸是足量的，碳酸钙完全反应，损失的质量相同，D项正确。
19.羰基硫（COS）可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：
CO（g）+H2S（g）COS（g）+H2（g）K=0.1
反应前CO的物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol，下列说法正确的是（　　）
A． 升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应
B． 通入CO后，正反应速率逐渐增大
C． 反应前H2S物质的量为7 mol
D． CO的平衡转化率为80%
【答案】C
【解析】升高温度，平衡向吸热方向移动；H2S浓度增加，说明平衡逆向移动。则逆反应为吸热反应，正反应是放热反应，故A错误；通入CO后，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，故B错误；
由题意设反应前H2S物质的量为n，则：

反应恰好气体分子数目不变，可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数，则K=，解得n=7，故C正确；根据上述数据，可知CO的平衡转化率为×100%=20%，故D错误；故选C。
20.一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
【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%。
第II卷
二、计算题(共3小题,前小题13.0分,最后一题14分，共40分)

21.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于容积为2 L的容器中，使其发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)。5 min末生成0.2 mol W，若测得以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，试求5 min末X的转化率和计量数n值。
【答案】50%　1
【解析】Z的转化量0.01 mol·L－1·min－1×5 min×2 L＝0.2 mol
　　　　
X的转化率为：＝50%。计量数n＝1
22.可逆反应CO＋H2OCO2＋H2在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K时，K＝2.60，计算：
(1)当CO起始浓度为2 mol·L－1，H2O起始浓度为2 mol·L－1时， CO的转化率为多少。
(2)当CO起始浓度仍为2 mol·L－1，H2O的起始浓度为6 mol·L－1时，CO的转化率为多少？
【答案】(1)CO的转化率为61.7%　(2)CO的转化率为86.6%。
【解析】CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K＝
(1) 设CO的浓度变化量为xmol·L－1，则：
　　　　
K＝＝＝2.6，x≈1.234，CO的转化率＝×100%＝61.7%。
(2) 设CO的浓度变化量为ymol·L－1，则：
　　　　
K＝＝＝2.6,y≈1.732，CO的转化率＝×100%＝86.6%。
23.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，知CO和H2O的起始浓度均为2 mol·L－1经测定该反应在该温度下的平衡常数K＝2.60，计算：
(1)当CO转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？
(2)达平衡状态时，CO的转化率应为多少？
(3)当CO的起始浓度仍为2 mol·L－1，H2O的起始浓度为6 mol·L－1时，平衡时CO的转化率为多少？
【答案】(1)未到达平衡状态，反应向正反应进行。
(2)平衡时CO的转化率为61.7%。
(3)平衡时CO的转化率为86.5%。
【解析】CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K＝＝2.60。
(1) CO转化率为50%时，CO浓度变化量为1 mol·L－1，则：
　　　　
Qc＝＝＝＜K＝2.6，未到达平衡状态，正向进行。
(2) 设平衡时CO的转化率为x，则：
　　　　 　
K＝＝2.6,x＝61.7%。
(3) 设平衡时CO的转化率为a，则：
　　　　　
K＝＝2.6,a＝86.5%。