人教版高中化学选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡 章末测试题含答案及详细解析.docx

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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章末测试题含答案及详细解析

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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》章末测试题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分

第Ⅰ卷

一、单选题（共20小题，每小题3.0分,共60分）

1.增大压强对下列反应的速率无影响的是（　　）

A．CO2（g）＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O

B．H2（g）＋I2（g）

2HI（g）

C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3

D．N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）

2.在体积和温度不变的密闭容器中充入amolX和足量Y，发生反应：

2X（g）＋Y（s）

Z（g）＋W（g），建立平衡后，若再加入bmolX，下列判断不正确的是（　　）

A．平衡正向移动

B．X的转化率不变

C．Y的转化率增大

D．X的转化率减小

3.一定条件下，某容积不变的密闭容器内存在下列平衡：

2HI（g）

H2（g）+I2（g）；则下列有关说法正确的是（　　）

A．如改变体系温度，体系颜色一定发生变化

B．如仅仅改变浓度这一条件，使得体系颜色加深，则上述平衡一定正移

C．继续充入HI气体，则HI的转化率将减小

D．温度不变时，当体系颜色变浅，则正反应速率和逆反应速率都将减小

4.某一反应物的浓度是1.0mol·L－1，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol·L－1，在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为（　　）

A．0.04

B．0.04mol·L－1·s－1

C．0.08mol·L－1·s－1

D．0.04mol·L－1

5.在2A＋B

3C＋5D反应中，表示该反应速率最快的是（　　）

A．v（A）＝0.5mol·L－1·s－1

B．v（B）＝0.3mol·L－1·s－1

C．v（C）＝0.6mol·L－1·s－1

D．v（D）＝1mol·L－1·s－1

6.一定温度下，可逆反应aX（g）＋bY（g）

cZ（g）在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界变化，化学反应速率（v）随时间（t）的变化如图所示。

则下列说法正确的是（　　）

A．若a＋b＝c，则t0时刻只能是增大了容器的压强

B．若a＋b＝c，则t0时刻只能是加入了催化剂

C．若a＋b≠c，则t0时刻只能是增大了容器的压强

D．若a＋b≠c，则t0时刻只能是加入了催化剂

7.在密闭容器中充入一定量的NO2，发生反应2NO2（g）

N2O4（g）ΔH=﹣57kJ•mol﹣1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、b两点的转化率：

a＜b

C．a、c两点气体的颜色：

a深，c浅

D．由a点到b点，可以用加热的方法

8.在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molA和1molB，发生下列反应：

2A（g）+B（g）

2C（g）ΔH＜0。

达到平衡后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化如图．下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是（　　）

A．保持压强不变，升高反应温度

B．保持温度不变，增大容器体积

C．保持温度和容器体积不变，充入1molC（g）

D．保持温度和压强不变，充入1molC（g）

9.下列变化过程中，ΔS＜0的是（　　）

A．氯化钠溶于水中

B．CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g）

C．干冰的升华

D．NH3（g）和HCl（g）反应生成NH4Cl

10.下面关于化学反应的限度的叙述中，正确的是（　　）

A．化学反应的限度都相同

B．可以通过改变温度控制化学反应的限度

C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度

D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止

11.在一定条件下的恒温恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，反应：

A（g）＋3B（g）

2C（g）＋D（g）不能表明已达平衡状态的是（　　）

A．混合气体的压强

B．混合气体的密度

C．B的物质的量浓度

D．气体总物质的量

12.已知热化学方程式：

aX（g）＋3Y（s）

bZ（g）　ΔH＜0。

现在2L的密闭容器中加入0.9mol的X和1mol的Y，当Y的物质的量减少0.75mol时，达到平衡状态，此时X、Z的浓度分别是0.2mol·L－1和0.5mol·L－1，该温度下的平衡常数为（　　）

A．

B．

C．35

D．20

13.在2L密闭容器中，盛有2molX和2molY物质进行如下反应：

X（s）+3Y（g）

Z（g），当反应进行到10s后，测得生成0.5molZ，这期间的平均反应速率为（　　）

A．v（X）=0.5mol•

B．v（X）=0.025mol•

•

C．v（Y）=0.05mol•

•

D．v（Y）=0.075mol•

•

14.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化：

2SO2＋O2

2SO3　ΔH＜0，下列有关说法正确的是（　　）

A．升高温度只提高逆反应速率

B．降低温度可提高正反应速率

C．升高温度平衡向正反应方向移动

D．降低温度平衡向正反应方向移动

15.在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应A（s）＋2B（g）

C（g）＋D（g）已达平衡状态的是（　　）

A．A的物质的量浓度

B．气体总物质的量

C．C、D的物质的量的比值

D．B、D的物质的量之比

16.对于有气体参加的反应，一定能使化学反应速率加快的因素是（　　）

①扩大容器的容积　②使用催化剂　③增加反应物的物质的量　④升高温度　⑤缩小容积　⑥增大容器内的压强

A．②③

B．②③④⑥

C．②④⑤

D．②④

17.工业合成氨的反应是在500℃左右进行，主要原因是（　　）

A．500℃时反应速率最快

B．500℃时的平衡浓度最大

C．500℃时的转化率最高

D．500℃时催化剂能发挥最大效力

18.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol•L﹣1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最快的是（　　）

A．10℃20mL3mol•L﹣1的X溶液

B．20℃30mL2mol•L﹣1的X溶液

C．20℃10mL4mol•L﹣1的X溶液

D．10℃10mL2mol•L﹣1的X溶液

19.在一密闭容器中放入1molX，进行可逆反应2X（g）

3Y（g），反应过程中的反应速率（v）与时间（t）的变化关系如图所示，下列叙述正确的是（　　）

A．t1时，只有正反应在进行

B．t2～t3时间段，反应停止

C．t2时，容器内有1.5molY

D．t2～t3时间段，X、Y的物质的量均没有发生变化

20.高温下，某反应达到平衡，平衡常数K=

。

恒容时，温度升高，H2浓度减小。

下列说法正确的是（　　）

A．该反应的焓变为正值

B．恒温下，增大压强，H2浓度一定减小

C．升高温度，逆反应速率减小

D．该反应的化学方程式为CO+H2O

CO2+H2

第Ⅱ卷

二、非选择题（共4小题，每小题10.0分,共40分）

21.

（1）在某压强恒定的密闭容器中加入2molN2和4molH2，发生如下反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·mol－1，达到平衡时，体积为反应前的

。

求：

①达到平衡时，N2的转化率为________。

②若向该容器中加入amolN2、bmolH2、cmolNH3，且a、b、c均>0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同，试比较反应放出的热量：

①________②（填“>”、“<”或“＝”）。

（2）若将2molN2和4molH2放入起始体积相同的恒容容器中，在与

（1）相同的温度下达到平衡，试比较平衡时NH3的浓度：

（1）________

（2）（填“>”、“<”或“＝”）。

22.将1mol化合物A的蒸气充入0.5L容器中加热使其分解：

2A（g）

B（g）＋nC（g），反应到3min时，容器内A的浓度为0.8mol·L－1，测得这段时间内，平均速率v（C）＝0.6mol·L－1·min－1，则反应方程式中的n值为________，v（B）＝________。

23.工业合成氨的反应为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2（g）和1.60molH2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为

。

试计算：

（1）该条件下N2的平衡转化率为________。

（2）该条件下反应2NH3（g）

N2（g）＋3H2（g）的平衡常数为________。

24.可逆反应2SO2（g）＋O2（g）===2SO3（g）是工业上制取H2SO4的重要反应。

（1）在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：

已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ（SO3）随时间t的变化曲线如图所示

①Ⅱ组与Ⅰ相比不同的条件是________；

②将Ⅰ组实验中温度变为800℃，则φ（SO3）达到a%所需时间________（填“小于”、“大于”或“等于”）t1。

（2）向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是________。

甲：

在500℃时，10molSO2和10molO2反应

乙：

在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和10molO2反应

丙：

在450℃时，8molSO2和5molO2反应

丁：

在500℃时，8molSO2和5molO2反应

A．甲、乙、丙、丁

B．乙、甲、丙、丁

C．乙、甲、丁、丙

D．丁、丙、乙、甲

答案解析

1.【答案】C

【解析】没有气态存在的化学反应，无论压强如何改变，均不影响各物质的浓度，反应速率也不发生改变，C项正确。

2.【答案】D

【解析】在体积和温度不变的密闭容器中充入amolX和足量Y，发生反应：

2X（g）＋Y（s）

Z（g）＋W（g），建立平衡后，若再加入bmolX，增大反应物浓度，平衡正向移动；Y为固体，反应前后气体体积不变，加入X，最后达到平衡状态，相当于增大压强，X平衡转化率不变；再加入X，平衡正向进行，Y的转化率增大。

3.【答案】A

【解析】任何化学反应都存在反应热，改变温度平衡一定发生改变，所以如改变体系温度，该反应一定发生平衡移动，则体系颜色一定发生变化，故A正确；压强不影响该反应的平衡移动，如果是增大压强而使体系颜色加深，则平衡不移动，故B错误；继续充入HI气体，等效为增大压强，平衡不移动，则HI的转化率不变，故C错误；温度不变时，当体系颜色变浅，说明平衡逆向移动，可以通过增大氢气浓度实现，改变条件瞬间正反应速率不变、逆反应速率增大，随着反应进行，正反应速率增大、逆反应速率减小，故D错误；故选A。

4.【答案】B

【解析】v（A）＝

＝

＝0.04mol·L－1·s－1。

A项无单位，D项单位错误。

5.【答案】B

【解析】在单位相同时，可把不同物质反应速率换算成同一物质反应速率进行比较，本题可将各数据转化为B的速率进行比较。

A．v（A）＝0.5mol·L－1·s－1，则v（B）＝0.25mol·L－1·s－1，

C．v（C）＝0.6mol·L－1·s－1，则v（B）＝0.2mol·L－1·s－1，

D．v（D）＝1mol·L－1·s－1，则v（B）＝0.2mol·L－1·s－1，

B反应速率最快。

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

值为0.25、0.3、0.2、0.25，所以B项反应速率最快。

6.【答案】D

【解析】从图像可知，t0时刻改变条件后正、逆反应速率同等程度增大，但平衡不移动，若a＋b＝c，则t0时刻可以是增大压强或使用催化剂；若a＋b≠c，则t0时刻只能是使用催化剂，D项正确。

7.【答案】B

【解析】由图像可知，a、c两点都在等温线上，c的压强大，则a、c两点的反应速率：

a＜c，故A错误；由图像可知，a点的二氧化氮体积分数高，所以转化率a＜b，故B正确；根据平衡常数可知，a、c两点温度相同，c点压强大，则二氧化氮浓度大，因此a、c两点气体的颜色：

a浅、c深，故C错误；升高温度，化学平衡向着逆向移动，NO2的体积分数增大，a点到b点二氧化氮体积分数减少，说明是降低了温度，所以不能用加热的方法实现由a点到b点的转变，故D错误；故选B。

8.【答案】D

【解析】反应放热，升高温度，正逆反应速率都增大，速率曲线都在原直线上方，且逆反应速率增大倍数大于正反应速率增大的倍数，平衡逆向移动，故A错误；保持温度不变，增大容器体积，导致容器内减小压强，正逆反应速率都减小，速率曲线都在原直线的下方，正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数，平衡逆向移动，故B错误；保持温度和容器体积不变，充入1molC（g）的瞬间，C的浓度增大，A和B的浓度不变，所以逆反应速率大于正反应速率，但正反应速率与原速率有接触点，故C错误；保持温度和压强不变，充入1molC（g）的瞬间，容器的体积增大，导致生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，故D正确；故选D。

9.【答案】D

【解析】氯化钠溶于水，混乱度增大，ΔS＞0，故A错误；CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g），反应生成气体，反应后熵变增大，ΔS＞0，故B错误；干冰的升华，物质从固体变为气体，混乱度增大，ΔS＞0，故C错误；氨气与氯化氢合成氯化铵，气体体积减小，ΔS＜0，故D正确；故选D。

10.【答案】B

【解析】在一定条件下的可逆反应经过移动的时间后，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度。

化学反应不同，限度不同，故A错误；可以改变外界条件控制化学反应的限度，故B正确；化学反应的限度与反应时间无关，故C错误；当化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等，反应未停止，故D错误。

故选B。

11.【答案】B

【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。

此反应前后分子数不等，压强不变及气体总物质的量不再发生变化可作为反应达到平衡的标志，A不符合题意；反应前后物质的总质量不变，容器体积不变，故混合气体的密度不再发生变化不能作为判断是否达到平衡状态的依据，B符合题意；B的物质的量浓度不再发生变化说明已达平衡状态，C不符合题意。

12.【答案】A

【解析】aA＋bB

cC＋dD，K＝

0．9－0.25a＝0.4,0.25b＝1，则a＝2，b＝4,K＝

＝

＝

，A正确。

13.【答案】D

【解析】在2L密闭容器中，盛有2molX和2molY物质进行如下反应：

X（s）+3Y（g）

Z（g），当反应进行到10s后，测得生成0.5molZ，则v（Z）=

=0.025mol•

•

，v（Y）=3v（Z）=0.075mol•

•

，X为固体，不能利用浓度变化量表示反应速率，故选D。

14.【答案】D

【解析】其他条件不变时，升高温度，正逆反应速率不同程度加快，平衡向吸热方向移动，尽可能削弱这种改变，反之亦然。

升温正、逆反应速率均增大，A项错误；降温正、逆反应速率均减小，B项错误；此反应为放热反应，升温平衡逆向移动，C项错误；降温平衡正向移动，D项正确。

15.【答案】D

【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。

A为固体，浓度是常量，A不能作为平衡标志；若反应正向进行时，气体分子数不变，B不能作为平衡标志；若反应正向进行时，生成C、D的量的比值始终为1∶1，C不能作为平衡标志；若反应正向进行时，B、D的物质的量之比减小，D能作为平衡标志，正确。

16.【答案】C

【解析】对于有气体参加的反应，使用催化剂、升温、缩小体积，化学反应速率一定加快；而增加反应物的物质的量，该反应物若是固体，速率不加快；增大容器内的压强，反应物浓度不一定增大，反应速率不一定加快。

17.【答案】D

【解析】N2＋3H2

2NH3　ΔH＜0。

高温可以保证足够的速率，但不利于提高产率，合成氨是放热反应，低温才利于氨的生成，温度需要综合速率、反应物转化率和催化剂活性等因素共同决定，500℃只是保证催化活性最大，不能使化学平衡向正反应方向移动，D项正确。

18.【答案】B

【解析】A项，n（X）=0.02L×3mol·L-1=0.06mol；B项，n（X）=0.03L×2mol·L-1=0.06mol；C项，n（X）=0.01L×4mol·L-1=0.04mol；D项，n（X）=0.01L×2mol·L-1=0.02mol，显然四种情况下，X浓度A=B＞C＞D，而温度B=C＞A=D，故B的反应速率最快，故选B。

19.【答案】D

【解析】t1时，正、逆反应都在进行，只是正反应速率大于逆反应速率，A项错误；反应达到化学平衡状态时，反应并没有停止，B项错误；t2时反应达到平衡状态，1molX完全反应时才能生成1.5molY，该反应为可逆反应，Y的物质的量小于1.5mol，C项错误；t2～t3时间段，反应处于平衡状态，此时X、Y的物质的量不再发生改变，D项正确。

20.【答案】A

【解析】根据平衡常数表达式可知反应的方程式为CO2+H2

CO+H2O，则恒容时，温度升高，H2浓度减小，说明反应向正反应方向进行，该反应的焓变为正值，A正确；恒温下，增大压强，H2浓度一定增大，B错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；该反应的化学方程式为CO2+H2

CO+H2O，D错误，答案选A。

21.【答案】

（1）①50%　②>　

（2）>

【解析】

平衡时体积为反应前的

，即

＝

，x＝1，N2的转化率为50%。

②此反应是放热反应，虽①与②平衡是等效平衡，①生成氨气的量大，放出的热量①也大。

（2）被比较对象只有放在一个前后变化的过程中才能比较。

相同温度相同起始量恒压与恒容建立平衡的比较，一般先分析恒压容器体积如何变化，后以恒容容器的平衡状态为起始状态（常称“先同”），改变体积到恒压时的要求，在改变中实现比较（常称“后变”）。

对于恒压

（1）容器，因反应造成气体分子数减小，建立平衡时容器体积需同步减小；此平衡状态可看成恒容

（2）容器平衡状态增加压强而成，此过程平衡正向移动，氨气的浓度增大。

22.【答案】3　0.2mol·L－1·min－1

【解析】aA＋bB===cC＋dD可以用单位时间内各物质的物质的量浓度变化来表示，如v（A）＝

；不同物质表示的速率间有v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝a∶b∶c∶d规律。

欲求n值，可先求v（A）的值。

Δc（A）＝

－0.8mol·L－1＝1.2mol·L－1，v（A）＝

＝

＝0.4mol·L－1·min－1，则v（A）∶v（C）＝2∶n＝0.4mol·L－1·min－1∶0.6mol·L－1·min－1＝2∶3，即n＝3，v（B）＝

v（A）＝

×0.4mol·L－1·min－1＝0.2mol·L－1·min－1。

23.【答案】

（1）66.7%　

（2）0.005

【解析】设N2转化的物质的量浓度为xmol·L－1，

所以

＝

，

解得x＝0.2，

N2的转化率为

×100%≈66.7%。

反应2NH3（g）

N2（g）＋3H2（g）的平衡常数

K＝

＝

＝0.005。

24.【答案】

（1）①使用催化剂（其他合理答案也可）

②小于　

（2）C

【解析】

（1）由题意可知，两组实验的压强、温度和起始浓度均相同，而由曲线图可看出Ⅱ组实验的反应速率快，所以Ⅱ组具备的其他条件是使用了催化剂，加快了化学反应速率。

温度升高后，化学反应速率加快，所以φ（SO3）达到a%所需的时间比原来短。

（2）有催化剂且温度较高的乙容器中反应速率最快，其次是温度高、浓度大的甲容器，温度低的丙容器化学反应速率最慢。