人教版高中化学选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡 检测卷含答案

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名称 人教版高中化学选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡 检测卷含答案
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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 2019-12-15 11:21:37

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人教版高中化学选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡 检测卷
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.根据所学知识判断,下列反应中,在所有温度下都不自发进行的是(  )
A. 2O3(g)3O2(g)ΔH<0
B. 2CO(g)2C(s)+O2(g)ΔH>0
C. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0
D. CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)ΔH>0
2.在其他条件一定时,2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH<0,反应中NO的最大转化率与温度的关系如曲线所示。图上标有A、B、C、D、E五点,其中表示未达到平衡状态,且v正>v逆的点是(  )

A. A或E
B. C
C. B
D. D
3.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??
4.下列有关工业生产的叙述正确的是(  )
A. 合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,故温度越高越好
B. 硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
C. 合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
D. 硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
5.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是(  )
A. 所有的放热反应都是自发进行的
B. 所有的自发反应都是放热的
C. 焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素
D. 焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据
6.已知:N2(g)+3H2(g)2 NH3(g) ΔH= -92.4 kJ·mol-1。一定条件下,现有容积相同且恒容的密闭容器甲与乙:① 向甲中通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡时放出热量kJ;② 向乙中通入0.5 mol N2和1.5 mol H2,达到平衡时放出热量Q2kJ。则下列关系式正确的是( )
A. 92.4>Ql>2Q2
B. 92.4=Q1<2Q2
C.Q1=2Q2=92.4
D.Q1=2Q2<92.4
7.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是(  )
A. 100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C. 二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D. 汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
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. 已知某可逆反应mA(g)+nB(g)qC(g) ΔH在密闭容器中进行。如图表示在不同时刻t、温度T和压强p下B物质在混合气体中的体积分数φ(B)的变化情况。下列推断中正确的是(  )

A.p1>p2,T1q,ΔH<0
B.p1T2,m+n>q,ΔH>0
C.p1>p2,T1D.p1T2,m+n0
10.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.4 kJ·mol-1
关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是(  )
A. 石墨转化成金刚石是自发的过程
B. 金刚石转化成石墨是自发的过程
C. 石墨比金刚石能量高
D. 金刚石比石墨稳定
二、双选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
11.(双选)常温下的定容容器中,建立如下平衡:3NO2+H2ONO+2HNO3,在其他条件不变时,若往容器中通入少量的氧气后,原体系将会发生的变化是(  )
A. 平衡向正反应方向移动
B. NO的物质的量可能不变
C. NO的物质的量一定会减少
D. NO2增加的物质的量是通入O2的物质的量的2倍
12.(双选)对于可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。下列说法正确的是(  )
A. 达平衡时反应物和生成物的浓度都相等
B. 达平衡后加入N2,当重新达到平衡时,NH3的平衡浓度比原平衡时增大,H2的浓度比原平衡时减少(反应前后体积不变)
C. 达到平衡时,升高温度,加快了吸热反应速率,降低了放热反应速率,所以平衡向逆反应方向移动
D. 达平衡后分离NH3,利于氨气的合成
13.(双选)一定温度下在2 L容器内进行某一反应,气体X、气体Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列叙述中正确的是(  )

A. 反应的化学方程式为4XY
B. 当t1=2时,用X表示该反应在2 min内的平均反应速率为0.25 mol·L-1·min-1
C.t2时,正反应速率等于逆反应速率
D.t3时,Y浓度不再变化,反应达到平衡
14.(双选)在密闭容器中,进行下列反应:2A(g)+B(g)+C(g)D(g)+E(g)  ΔH>0,达到平衡后,下列说法中正确的是(  )
A. 若恒温定容情况下,充入一些稀有气体,压强增大,但平衡不移动
B. 若恒温定压条件下,加入C,则C的转化率将增大
C. 若定容升温,在新平衡体系中A的质量分数将减小
D. 温度、压强和容积都相同时,在另一密闭容器中加入2 mol A、1 mol B、1 mol C,平衡时两个容器中D和E的浓度分别相等
15.(双选)对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g) ΔH>0有如图所示的变化,图中Y轴可能表示(  )

A. B物质的转化率
B. 正反应的速率
C. 平衡体系中的A%
D. 平衡体系中的C%
第Ⅱ卷
三、填空题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
16.反应aA(g)+bB(g)cC(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:

(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为____________________________。
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为______________。
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________,其值是________。
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡向________移动,采取的措施是_______________。
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2________(填“<”“>”或“=”)T3,判断的理由是____________________________。
四、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
17.已知在酸性溶液中,碘酸钾和亚硫酸钠会发生如下一些反应:
①++3H++ I-(慢)
②+5I-+6H+3I2+3H2O(慢)
③I2++ H2O2I-++3H+(快)
分别配制下面溶液:
溶液A:0.9 g碘酸钾溶于少量温水中,再稀释到500 mL。
溶液B:0.45 g亚硫酸钠配成溶液,稀释到500 mL。
溶液C:取5 g可溶性淀粉,放在小烧杯中,加入25 mL冷水,搅拌成悬浊液。另取200 mL水加热至沸腾,趁沸腾时倒入淀粉悬浊液并迅速搅拌,使淀粉糊化、溶解。到溶液冷却后边搅拌边慢慢加入12.5 mL浓硫酸,最后也稀释到500 mL。
溶液 D:200 mL水+50 mL A液+50 mL C液
溶液 E:225 mL水+25 mL A液+50 mL C液
试回答下列问题:
(1)根据实验原理,化学反应速率由哪步反应决定________。(填①、②、③)
(2)当哪种离子耗尽时才能见到溶液变蓝色________。(选填:I-、、H+、)
(3)在盛放D液和E液的两只烧杯里同时加入50 mL B液。D、E两烧杯哪个溶液先变蓝色________(填:D、E)
五、计算题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
18.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?



答案解析
1.【答案】B
【解析】ΔH<0,ΔS>0,一般温度下都能满足ΔH﹣TΔS<0,反应可自发进行,故A不选;ΔH>0,ΔS<0,一般情况下都满足ΔH﹣TΔS>0,反应不能自发进行,故B选;
ΔH<0,ΔS<0,在较低温度下,可满足ΔH﹣TΔS<0,反应可自发进行,故C不选;
ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下,可满足ΔH﹣TΔS<0,反应可自发进行,故D不选。
故选B。
2.【答案】B
【解析】A、E点在曲线上方,未达到平衡状态,要想达到同温度下的平衡状态,NO的转化率要减小,要逆向进行才能建立平衡,v(正)<v(逆),A项错误;C点在曲线下方,未达到平衡状态,要想达到同温度下的平衡状态,NO的转化率要增大,要正向进行才能建立平衡,v(正)>v(逆),B项正确;B、D点在曲线上,处于平衡状态,v(正)=v(逆),C、D项错误。
3.【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。
4.【答案】C
【解析】合成氨是放热反应,升温不利于N2、H2的转化,A项错误;催化剂的使用对平衡没有影响,不能提高反应物的转化率,B项错误;将NH3液化分离,降低了产物的浓度,平衡正移,利于氨的生成,C项正确;2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),此反应气体分子数减小,增大压强有利于平衡正移,但在常压下,SO2的转化率就很高,因此在工业生产中不采用高压,D项错误。
5.【答案】C
【解析】放热反应大多数能自发进行,并不是所有自发进行的反应都是放热反应,有些吸热反应也能自发进行,如氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体在常温下进行,焓变只是影响反应自发性的一种重要因素,不是唯一因素,只有C正确。
6.【答案】A
【解析】反应为可逆反应,向密闭容器甲中通入1 mol和3 mol,达平衡时放出热量<92.4,甲与乙相比较,甲相当于在乙的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,则甲转化率大于乙,如转化率相等,则=2,而转化率越大,则反应的热量越多,则>2,所以2<92.4;故选A。
7.【答案】D
【解析】加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,反应物浓度减小,则反应速率减小,故A错误;铁片和浓硫酸在加热时生成二氧化硫,不加热发生钝化,反应不生成氢气,故B错误;升高温度,活化分子百分数增大,反应速率增大,故C错误;减小压强,活化分子浓度减小,反应速率减小,故D正确。故选D。
8.【答案】D
【解析】K值只与温度有关,若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,K值不变,平衡向右移动,故A、C均正确,D错误;K值是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,故B正确;故选D。
9.【答案】D
【解析】比较温度或压强的大小,就是要比较达到平衡所用的时间,时间越短,则温度或压强越高。比较T2、p1和T1、p1可知T1>T2,由T1→T2,T降低,φ(B)增大,平衡左移,则正反应为吸热反应,ΔH>0;比较T1、p1和T1、p2可知p2>p1,由p1→p2,p升高,φ(B)增大,平衡左移,则m+n10.【答案】B
【解析】由①-②得C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=1.9 kJ·mol-1。根据焓判据,金刚石变成石墨是自发的,A错误,B正确;物质具备的能量越高,越不稳定,金刚石比石墨能量高,不稳定,C、D错误。
11.【答案】AC
【解析】改变物质的浓度,平衡向着减小这种改变的方向进行:增大反应物浓度或减小生成物浓度,都可以使平衡正移;反之,平衡逆移。通入氧气时,①2NO+ O2―→2NO2 ②3NO2+H2O2HNO3+NO,c(NO)减小,c(NO2)增加,平衡正移,A正确;反应①致使c(NO)减小,是造成平衡移动的外界诱因,C正确;如果平衡未动,NO2增加的物质的量是通入O2的物质的量的2倍,平衡正向移动, NO2增加的量有所减少,D错误。
12.【答案】BD
【解析】可逆反应达到平衡后,各物质的浓度不再发生改变,但不一定相等,A项错误;加入N2,反应物的浓度增大,平衡正移,产物的浓度增大,另一反应物H2的转化率提高,浓度减小,B项正确;升温,正、逆反应速率均增大,C项错误;分离NH3后,产物浓度减小,平衡正向移动,利于氨气的合成,D项正确。
13.【答案】BD
【解析】由图可知,随反应的进行,Y的物质的量变小,为反应物,X的物质的量变大,为生成物;在相等的时间内X、Y的物质的量变化比值为4∶1;t3后各物质的量不再发生变化,说明为可逆反应,综合得化学方程式为4YX,A错误;当t1=2时,v(X)==0.25 mol·L-1·min-1,B正确;t2时,X、Y的物质的量相等,但还在变化,没有达到平衡状态,正逆反应速率不等,C错误;t3时,X、Y不再变化,达到平衡状态,D正确。
14.【答案】AC
【解析】该反应具备气体分子数减小、吸收热量的特征。恒温、恒容通入惰性气体,反应体系各物质的浓度不变,平衡不移动,A项正确;恒温定压条件下加入反应物C,平衡正向移动,其他物质转化率增加,但C本身的转化率减小,B项错误;定容升温,平衡向吸热方向即正向移动,A的质量分数减小,C项正确;最初平衡状态反应物的投料比无法确定,D项错误。
15.【答案】AD
【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。在任何一条等温线上,压强越大,Y物理量越小;压强增大,反应速率增大,平衡向分子数减小方向移动,即逆向移动,反应物B的转化率减小,A%增大,C%减小,B、C项错误;从等压线上可以看出,温度越高,Y物理量越大;温度升高平衡向吸热方向移动,即正向移动,B的转化率增大,C%增大,A、D项正确。

16.【答案】(1)1∶3∶2 (2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)
(3)αⅢ(B) 0.19 (4)右 从平衡混合物中分离出了C
(5)> 因为Ⅱ→Ⅲ平衡正向移动,该反应为放热反应,故降温才能使平衡正向移动
【解析】(1)Ⅰ阶段,20 min内,Δc(A)=2.00 mol·L-1-1.00 mol·L-1=1.00 mol·L-1,Δc(B)=6.00 mol·L-1-3.00 mol·L-1=3.00 mol·L-1,Δc(C)=2.00 mol·L-1,则a∶b∶c=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=1∶3∶2。
(2)vⅠ(A)=
=0.05 mol·L-1·min-1,
vⅡ(A)=
≈0.025 mol·L-1·min-1,
vⅢ(A)=
=0.012 mol·L-1·min-1,
则vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)。
(3)αⅠ(B)=×100%=50%,
αⅡ(B)=×100%=38%,
αⅢ(B)=×100%≈19%,
故αⅢ(B)最小。
(4)由图示可知,由第一次平衡到第二次平衡,A、B的浓度减小,说明平衡正向移动。由物质C的浓度变化可知,导致平衡正向移动的措施是从反应体系中分离出了产物C。
(5)由图示可知,Ⅱ→Ⅲ平衡正向移动,由于正反应是放热反应,故Ⅱ→Ⅲ是降温过程,即T2>T3。
17.【答案】(1)①②
(2)
(3)D
【解析】(1)化学反应总速率总是由反应慢的一步决定,如木桶装水,水量多少总是由组装木桶的最短木板高度决定。
(2)溶液的蓝色,是因为存在I2,如果溶液中I2含量减少,蓝色变浅甚至消失;由反应知I2和强还原性的离子能反应,满足要求。
(3)溶液先变蓝色,说明反应速率快;对溶液来说,反应物浓度越高,反应速率越快,D中溶液先变蓝色。
18.【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%。