人教版化学选修四第二章《化学反应速率和化学平衡》测试题含答案.docx
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人教版化学选修四第二章《化学反应速率和化学平衡》测试题含答案
第二章《化学反应速率和化学平衡》测试题
一、单选题
1．在恒温恒容的密闭容器中发生反应H2（g）+I2（g）⇋2Hl（g）,下列说法正确的是
A．达到平衡时,正、逆反应速率相等且等于零
B．达到平衡时,H2（g）和I2（g）浓度不再变化
C．若充入稀有气体,体系压强增大,反应速率变大
D．H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率之比为2:
1
2．下列说法不正确的是
A．焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，放热反应具有自发进行的倾向
B．在同一条件下物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大
C．自发反应是指不需要条件就能发生的反应
D．—个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关
3．下列对化学反应方向的叙述正确的是（）
A．室温下不能自发进行的反应，在高温下有可能自发进行
B．熵增加有利于反应的自发进行，熵减小的反应常温下都不会自发进行
C．非自发反应在任何情况下都不会发生
D．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
4．某温度下，H2（g）+CO2（g）
H2O（g）+CO（g）的平衡常数K=
，该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度如下表所示：
起始浓度
甲
乙
丙
c（H2）（mol/L）
0.010
0.020
0.020
c（CO2）（mol/L）
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是（）
A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
B．平衡时，甲中和丙中CO2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，是0.012mol/L
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
5．下图是金属镁和卤素反应的能量变化图（反应物和生成物均为298K时的稳定状态）。
下列选项中不正确的是（ ）
A．Mg与F2反应的ΔS<0B．MgF2（s）+Br2（l）
MgBr2（s）+F2（g）ΔH=+600kJ·mol-1
C．MgBr2与Cl2反应的ΔH<0D．化合物的热稳定顺序：
MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
6．c（H+）相同的盐酸溶液和醋酸溶液分别与
锌反应，若最后锌都己完全溶解，但放出的气体一样多，则下列判断正确的是（）
A．整个反应阶段平均速率：
醋酸>盐酸B．反应所需时间：
醋酸>盐酸
C．参加反应的锌质量：
盐酸>醋酸D．开始，反应速率：
盐酸>醋酸
7．下列图中的实验方案，能达到实验目的的是（）
A
B
C
D
实验方案
实验目的
验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
验证单质氧化性：
Cl2>Br2>I2
加热至混合液呈红褐色，停止加热，制备Fe（OH）3胶体
比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱
A．AB．BC．CD．D
8．下列操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
证明Cl的非金属性比C强
将盐酸滴入放有大理石的烧杯中，观察是否有气泡产生
B
分离乙醇和乙酸
将混合物放在分液漏斗中，振荡、静置、分液
C
证明增大反应物浓度，能加快化学反应速率
将两块表面积相同的锌粒分别放入稀硫酸和浓硫酸中
D
证明KCl中存在离子键
熔融状态的KCl是否导电
A．AB．BC．CD．D
9．下列描述中，一定可以证明，某个在恒容容器中进行的有气体参与的可逆反应，己经达到化学平衡状态的有几句
①反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于对应的化学计量数之比的状态
②温度一定时，压强不再变化的状态
③气体密度不再变化的状态
④各组分的浓度之比等于对应的化学计量数之比的状态
⑤气体的平均摩尔质量不再变化的状态
⑥某一生成物浓度不再变化的状态
⑦若为绝热体系，温度不再改变的状态
A．2句B．3句C．4句D．5句
10．一定温度下，某容器中加入足量碳酸钙，发生反应CaCO3（s）⇌CaO（s）+CO2（g）达到平衡，下列说法正确的是
A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达平衡时，CO2浓度为原来的2倍
B．增加CaCO3（s）的量，平衡正向移动，CO2的浓度增大
C．将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，气体密度不变
D．保持容器体积不变，充入He，平衡向逆反应方向进行
11．下列图示与对应的叙述相符的是
A．图Ⅰ表示常温下盐酸滴加到0.1mol/L某强碱溶液得到的滴定曲线
B．图Ⅱ表示一定条件下进行的反应2SO2＋O2
2SO3各成分的物质的量变化，t2时刻改变的条件可能是缩小容器体积
C．图Ⅲ表示某明矾溶液中加入Ba（OH）2溶液，沉淀的质量与加入Ba（OH）2溶液体积的关系，在加入20mLBa（OH）2溶液时铝离子恰好沉淀完全
D．图Ⅳ表示pH相同的盐酸与醋酸中分别加入水后溶液pH的变化，其中曲线a对应的是盐酸
12．研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol/LH2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
下列说法正确的是（）
A．反应一段时间后，实验A、E中的金属呈暗红色
B．V1=30，V6=10
C．加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用
D．硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快
13．对于可逆反应2SO2（g）+O2（g）==2SO3（g）；△H＜0，在一恒容容器，由SO2和O2开始反应，下列说法正确的是
A．充入N2容器内压强增大，增加了单位体积内活化分子数，反应速率加快
B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C．O2的消耗速率与SO3的生成速率之比为2:
1
D．加入SO2，可使单位体积内活化分子百分比增多，加快反应速率
14．T℃时，在容积均为0.5L的两个密闭容器中发生：
2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H=﹣QkJ/mol（Q>0），6min后，容器①中反应达平衡，有关数据如下表，下列叙述中正确的是
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化
A
B
C
①
2
1
0
0.75QkJ
②
0.4
0.2
1.6
A．0-6min,v（A）=0.25mol/（L·min）
B．②中达平衡时放出的热量为0.05QkJ
C．其他条件不变，若容器②保持绝热恒容，则达到平衡时C的体积分数小于2/3
D．若①达平衡后，再通入1molA与0.5molB，再达平衡时A的转化率增大
15．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据，下列有关说法错误的是
A．该反应的化学方程式为3X＋Y
2Z
B．2min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行
C．2min末时，Z的反应速率为0.05mol·L-1·min-1
D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍
二、填空题
16．以天然气代替石油生产液体燃料和基础化学品是当前化学研究和发展的重点。
（1）我国科学家创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂，成功实现了甲烷一步高效生产乙烯、芳香烃Y等重要化工原料，实现了CO2的零排放，碳原子利用率达100%。
已知Y的相对分子质量分别为78，其一氯代物有1种。
有关化学键键能数据如表中所示：
化学键
H－H
C=C
C－C
C≡C
C－H
E（kJ/mol）
436
615
347.7
812
413.4
写出甲烷一步生成乙烯的热化学方程式______________________，反应中硅化物晶格限域的单中心铁催化剂的作用是___________________________；
（2）如图为乙烯气相直接水合法制备乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中n（H2O）:
n（C2H4）=1:
1）。
①若p2=8.0MPa，计算A点的平衡常数Kp=____________（用平衡分压代替平衡浓度计算；分压=总压×物质的量分数；结果保留到小数点后两位不写单位）；
②该反应为___________（填“吸热”或“放热”）反应，图中压强（p1、p2、p3、p4）的大小关系为_____________，理由是_______________________；
③气相直接水合法常采用的工艺条件：
磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度为290℃，压强为6.9MPa，n（H2O）:
n（C2H4）=0.6:
1。
乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_______________（任写两条）。
（3）乙烯可以作为燃料电池的负极燃料，请写出以熔融碳酸盐作为电解质时，负极的电极反应式_____________________________________。
17．（10分）工业上用CO生产燃料甲醇。
一定条件下发生反应：
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）。
图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化图。
请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线（填a或b）表示使用了催化剂；该反应属于（填吸热、放热）反应。
（2）下列说法正确的是
A．起始充入的CO为1mol
B．增加CO浓度，CO的转化率增大
C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次达到平衡时n（CH3OH）/n（CO）会减小
（3）从反应开始到建立平衡，v（H2）=；该温度下CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）的化学平衡常数为。
若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P1、P2，且P1（5）已知CH3OH（g）＋3/2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）；ΔH＝－192.9kJ/mol
又知H2O（l）=H2O（g）ΔH＝＋44kJ/mol，请写出32g的CH3OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式。
18．
（1）在密闭容器里，通入xmolSO2和ymolO2，发生化学反应：
2SO2（ｇ）+O2（ｇ）
2SO3（ｇ）；当其它条件不变时，改变下列条件，反应速率将如何改变?
（填“增大”“减小”或“不变”）
①降低温度____________________；
②当容器容积不变，充入更多的O2____________________；
③当容器容积不变，通入氖气____________________。
（2）来自石油的基本化工原料苯和乙烯，都有着十分广泛的用途。
请回答：
④可以用来鉴别苯蒸气和乙烯的试剂是____________________（填序号）。
A．水B．溴的四氯化碳溶液C．酸性高锰酸钾溶液
⑤苯分子具有平面正六边形结构，所有原子共一个平面，则苯分子中在一条直线上的原子最多有____________________个。
⑥在一定条件下，乙烯能与水发生加成反应生成有机物A，写出A与Na反应的化学方程式________________________________________。
19．研究发现，含pm2.5的雾霾主要成分有SO2、NOx、CxHy及可吸入颗粒等。
（1）雾霾中能形成酸雨的物质是_____________。
（2）为消除NOx对环境的污染，可利用NH3在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。
已知：
4NH3（g）+5O2（g）
4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.48kJ·mol－1
N2（g）+O2（g）
2NO（g）△H=+180.50kJ·mol－1
①下列表示NH3（g）与NO（g）在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图正确的是：
___________（填字母）
②右图是反应4NH3（g）+6NO（g）
5N2（g）+6H2O（g）过程中NH3的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是_________，原因是_________。
（3）右图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为（NH4）2SO4，
①阴极的电极反应式是。
②物质A是_____________（填化学式），理由是_________________________。
（4）为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。
机动车尾气污染物的含量与空/燃比（空气与燃油气的体积比）的变化关系示意图如图所示，请解释：
①随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是。
②当空/燃比达到15后，NOx减少的原因可能是_____________。
20．氨是最重要的化工产品之一。
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。
有关化学反应的能量变化如下图所示。
反应①②③均为____________反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）用氨气制取尿素[CO（NH2）2]的反应为：
2NH3（g）＋CO2（g）
CO（NH2）2（l）＋H2O（g）。
为进一步提高CO2
的平衡转化率，下列措施中能达到目的的是____________。
A．增大NH3的浓度B．增大压强C．及时转移生成的尿素D．使用更高效的催化剂
（3）尿素在农业生产中起重要作用，其合成过程分两步进行：
2NH3（g）+CO2（g）
NH2COONH4（l）△H=-117kJ·mol-1
NH2COONH4（l）
（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJ·mol-1
①第一步反应在11.1Mpa、160℃的条件下反应较快，转化率也较高，第二步反应在相同条件下反应速率较慢，转化率也较低．因此，总反应的反应速率和转化率主要取决于___________．（填“第一步”或“第二步”）
②对于第一步反应，不能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是__________（填字母）．
A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B．υ（NH3）正=2υ（CO2）逆
C．恒容容器中气体的密度不随时间变化而变化
D．容器中各物质总质量不随时间变化而变化
③第一步反应生成了1mol氨基甲酸铵，再发生第二步反应时的转化率与温度、压强的关系如图所示：
在180℃的条件下，P2_________P3（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；化学平衡常数K1_________K2．
三、实验题
21．KMnO4酸性溶液与草酸（H2C2O4）溶液反应时，溶液紫色会逐渐褪去。
某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法，研究外界条件对反应速率的影响。
该实验条件作如下限定：
①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择：
0．02mol·L-1、0．002mol·L-1；
②所用H2C2O4溶液的浓度可选择：
0．2mol·L-1、0．4mol·L-1；
③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL。
（1）若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，通过变换这些实验条件，至少需要完成组实验进行对比即可得出结论。
（2）在其它条件相同的情况下，某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度，测得实验数据（从混合振荡均匀开始计时）如下表所示：
KMnO4酸性溶液浓度（mol·L-1）
溶液褪色所需时间（min）
第一次
第二次
第三次
0．02
14
13
11
0．002
6．7
6．6
6．7
①用0．002mol·L-1KMnO4酸性溶液进行实验时，KMnO4的平均反应速率（忽略混合前后溶液体积变化）。
②该小组同学认为依据表中数据，不能得出“溶液的褪色所需时间越短，反应速率越快”的结论。
该同学设计以下方案，可以直接得出“褪色时间越短，反应的速率越快”结论。
KMnO4酸性溶液
H2C2O4溶液
浓度/mol·L-1
体积（mL）
浓度/mol·L-1
体积（mL）
0．02
2
b
4
a
2
c
4
则表中a=；b=；c=。
（3）H2C2O4电离常数：
Ka1=5．9×10-2，Ka2=6．4×10-5。
与KMnO4反应时，它将转化为CO2和H2O。
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为。
②比较H2C2O4和碳酸酸性强弱的方法是。
（4）测得某次实验（恒温）时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如右图。
请解释n（Mn2+）在反应初始时变化不大、一段时间后快速增大的原因：
。
22．某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快．即反应速率由小变大．为此，甲同学做了如下实验进行探究：
（已知：
MnO4-在酸性环境下的还原产物是Mn2+）
【实验用品】仪器：
试管（若干个）、胶头滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盘天平、玻璃棒、烧杯、药匙
（1）0.10mol/LH2C2O4溶液的配制：
实验室欲配制100mL0.10mol/LH2C2O4溶液，需要称取草酸晶体（H2C2O4·2H2O）g（精确到0.1g）；实验中需要用到的玻璃仪器有：
玻璃棒、烧杯、胶头滴管和．
（2）反应的速率变化的探究：
在1号和2号试管中分别加入2mL0.10mol/LH2C2O4溶液，在1号试管中加入硫酸锰固体．然后在两支试管中加入4mL0.010mol/LKMnO4溶液和几滴稀硫酸．现象如下表所示：
试管1
试管2
实验现象
褪色很快
褪色很慢
褪色时间/s
4秒
31秒
请回答下列问题：
①甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是：
．
②H2C2O4溶液与酸性的KMnO4溶液反应的离子方程式为：
．
③同学测出的颜色变化的时间是以下列哪个选项为依据的．
A、从KMnO4溶液刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色，半分钟之内不再出现紫红色为止．
B、从KMnO4溶液刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由无色变为紫红色为止．
C、从KMnO4溶液接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色为止．
④甲同学认为该反应褪色由慢到快的原因是．
于是甲同学得出结论．
（3）乙同学和丙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他们也分别提出了能影响该溶液化学反应速率因素的另外两种可能原因，你认为他们提出的两种可能原因是：
III
四、计算题
23．t℃时，将3molA和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应：
3A（g）＋B（g）
xC（g）。
2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了0.8molB，并测得C的浓度为0.4mol／L，请填写下列空白：
（1）x＝_____________
（2）从反应开始至达到平衡状态，反应物A的转化率为_______；A的平均反应速率为______。
24．在2L密闭容器中加入4molSO2和2molO2，发生下列反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），
（1）若充分反应后能否得到4molSO3？
为什么？
__________________________
（2）若经5s后，剩下的SO2为2.5mol，则用O2表示的反应速率是多少？
5s末SO3浓度是多少？
______________、__________
参考答案
1．B2．C3．A4．C5．D6．A7．C8．D9．B10．C11．B12．B13．B14．D15．C16．2CH4（g）=C2H4（g）+2H2（g）ΔH=+166.6kJ/mol降低反应活化能，加快反应速率
MPa放热p117．
（1）b放热
（2）C（3）0.15mol·L-1·min-112减小
（4）
（5）CH3OH（g）＋3/2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－280.9kJ/mol
18．减小增大不变ABC42CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
19．
（1）SO2和NOX（1分）
（2）①a（1分）
②温度或压强；（1分）
因为该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆
向移动，使NH3的体积分数增大。
（1分）
（3）①NO+5e－+6H+=NH4＋+H2O（2分）
②H2SO4，根据反应：
5SO2+2NO+8H2O
（NH4）2SO4+4H2SO4，产物中除有
（NH4）2SO4外还有H2SO4。
（各2分，共4分）
（4）①空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少（2分）
②因为反应N2（g）+O2（g）
2NO（g）是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于
燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不
易进行，故NOx减少。
（2分）
20．
（1）放热；
（2）AB；（3）①第二步；②AD；③＞；＝。
21．
（1）4；
（2）①2×10-4mol/（L·min）②0.020.2或0.40.4或0.2（3）①5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O②向碳酸氢钠溶液中加入草酸，有气泡生成，证明草酸酸性强，反之碳酸酸性强（4）Mn2+对该反应有催化作用
22．
（1）1.3g，100mL容量瓶；
（2）①秒表；②5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；③C
④Mn2+离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率；在其它条件不变的情况下，加入催化剂可加快化学反应速率；
（3）该反应是放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快；加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应。
23．420%0.15mol•L-1•min-1
24．不能，可逆反应不能完全进行0.075mol·L-1·S-10.75mol·L-1
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