江西铜鼓届高三化学选修四第二章化学反应速率与化学平衡能力提升检测试题.docx
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江西铜鼓届高三化学选修四第二章化学反应速率与化学平衡能力提升检测试题
江西铜鼓2017届高三化学选修四第二章化学反应速率与化学平衡能力提升检测试题
第I卷选择题
一、选择题（每小题4分，共48分）。
1、在一个1L的容器中，加入2molA和1molB，发生下述反应：
2A（g）+B（g）
3C（g）+D（s）．平衡时，C的浓度为1.2mol/L．维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol/L，下列组合能达到的是（ ）
A．6molC+xmolD（x＞0.6）
B．1molA+0.5molB+1.5molC+xmolD（x＞0.1）
C．3molA+1.5molB+xmolD（x≥0）
D．1molA+0.5molB+3molC+xmolD（x＞0）
2、加热N2O5依次发生的分解反应为：
①N2O5（g）
N2O3（g）+O2（g）
②N2O3（g）
N2O（g）+O2（g）
在容积为2L的密闭容器中充入8molN2O5，加热到t℃，达到平衡状态后O2为9mol，N2O3为3.4mol．则t℃时反应①的平衡常数为（ ）
A．10.7B．8.5
C．9.6D．10.2
3、已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．H2O2分解的热化学方程式：
H2O2→H2O+O2+Q
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
4、在一定温度下的定容容器中，当下列各量不再发生变化时，表明反应A（g）+2B（g）
C（g）+D（g）已达到平衡状态的是（ ）
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混合气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v（C）与v（D）的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体的总体积⑨C、D的分子数之比为1：
1．
A．①②③④⑤⑥⑦⑧
B．①③④⑤
C．①②③④⑤⑦
D．①③④⑤⑧⑨
5、在容积相同的五个密闭容器中分别放入等量的A2和B2，在不同温度下同时任其发生反应：
A2（g）+3B2（g）
2AB3（g），分别在某一同时刻测得其中AB3所占的体积分数变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．正反应是放热反应
B．E、F二点尚未达到平衡
C．H、I二点尚未达到平衡
D．G、H、I三点已达平衡状态
6、反应4A（s）+3B（g）═2C（g）+D（g），经2min后，B的浓度减少了0.6mol/L．下列反应速率的表示正确的是（ ）
A．用A表示的反应速率是0.4mol/（L·min）
B．用B表示的反应速率是0.3mol/（L·min）
C．2min末时的反应速率，用B表示是0.3mol/（L·min）
D．在这2min内用B表示的反应速率的值是减小的，C表示的反应速率逐渐增大
7、恒温、恒容的条件下对于N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H＜0的反应，达到化学平衡状态的标志为（ ）
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．混合气体的密度不变
C．断开一个N≡N键的同时有6个N﹣H键生成
D．N2、H2、NH3分子数之比为1：
3：
2的状态
8、在一个密闭容器中进行如下反应：
2X2（g）+Y2（g）
2Z（g），反应过程中某一时刻X2、Y2、Z的浓度分别为0.2mol·L﹣1、0.1mol·L﹣1、0.2mol·L﹣1．当反应达到平衡时，下列数据可能合理的是（ ）
A．Z的浓度为0.4mol·L﹣1
B．X2、Z的浓度均为0.15mol·L﹣1
C．X2与Z的浓度之和为0.4mol·L﹣1
D．X2的浓度为0.4mol·L﹣1
9、在恒温恒容的密闭容器中，可逆反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），下列判断不正确的是（ ）
A．达到化学平衡时，2v正（O2）=v逆（SO3）
B．达到化学平衡时，容器中气体压强不再变化
C．若单位时间内生成xmolSO3的同时消耗xmolSO2，则反应达到平衡状态
D．达到化学平衡时，容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化
10、一定条件下，在一恒容密闭容器中，能表示反应X（g）+2Y（g）
2Z（g）,一定达到化学平衡状态的是（ ）
①容器中气体的密度不再发生变化
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolY．
A．①②B．②③
C．③④D．①④
11、可逆反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），在不同条件下测得化学反应速率最快的为（ ）
A．v（O2）=3mol·L﹣1·min﹣1
B．v（SO2）=4mol·L﹣1·min﹣1
C．v（SO3）=0.1mol·L﹣1·s﹣1
D．v（O2）=0.1mol·L﹣1·s﹣1
12、将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
①NH4I（s）
NH3（g）+HI（g）；②2HI（g）
H2（g）+I2（g）．达到平衡时，c（H2）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，则此温度下反应①的平衡常数为（ ）
A．9B．16
C．20D．25
第II卷非选择题
二、非选择题（共52分）
13、研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义．
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
已知：
Fe2O3（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ·mol﹣1；
C（石墨）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ·mol﹣1．
则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H
①该反应的平衡常数表达式为K=．
②取一定体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比为1：
3），加入恒容密闭容器中，发生上述反应．反应过程中测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系如图（a）所示，则该反应的△H0（填“＞”“＜”或“=”）．
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间的变化关系如图（b）所示，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KIKⅡ（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）以CO2为原料还可以合成多种物质．
①工业上尿素[CO（NH2）2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为：
2NH3+CO2
CO（NH2）2+H2O当氨碳比
=3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为．
②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，该电极反应的方程式为．
14、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），反应经过20分钟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
计算：
（1）H2在20分钟内的平均反应速率为；
（2）该条件下N2的平衡转化率为；（小数点后保留一位）
（3）该条件下反应2NH3（g）
N2（g）+3H2（g）的平衡常数为．（不带单位）
15、CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将其资源化利用，重新获得燃料或重要工业产品．
（1）CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气（COCl2）．某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：
CO（g）+Cl2（g）
COCl2（g）△H=akJ/mol反应过程中测定的部分数据如下表：
t/min
n（CO）/mol
n（Cl2）/mol
0
1.20
0.60
1
0.90
2
0.80
4
0.20
①反应0～2min末的平均速率v（COCl2）=mol/（L·min）．
②在2min～4min间，v（Cl2）正v（Cl2）逆（填“＞”、“=”或“＜”），该温度下K=．
③已知X、L可分别代表温度或压强，图1表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系．
X代表的物理量是；a0（填“＞”，“=”，“＜”）．
（2）在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，2CO（g）+2NO（g）
2CO2（g）+N2（g）△H=﹣748kJ·mol﹣1
①一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图2所示．温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是．
②已知：
测定空气中NO和CO含量常用的方法有两种，方法1：
电化学气敏传感器法．其中CO传感器的工作原理如图3所示，则工作电极的反应式为；方法2：
氧化还原滴定法．用H2O2溶液吸收尾气，将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸浓度．写出NO与H2O2溶液反应的离子方程式．
（3）用CO和H2可以制备甲醇，反应为CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g），以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8mol，当有0.5mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是．
16、氨气和氧气从145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如下图）：
4NH3+5O2
4NO+6H2O；
4NH3+3O2
2N2+6H2O
（1）温度较低时以生成 为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因 ．
（2）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．
①一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：
2N2O5（g）═4NO2（g）+O2（g）△H＞0，如表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s
0
500
1000
c（N2O5）/mol·L﹣1
5.00
3.52
2.48
则500s内NO2的生成速率可表示为 ．
②下列情况能说明该反应已达平衡状态的是 ．
A．单位时间内生成2molNO2的同时消耗了lmolN2O5
B．混合气体的颜色不再发生变化
C．混合气体的密度保持不变
D．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化．
参考答案
1.【答案】B
【解析】解：
A、开始加入6molC+xmolD（x＞0.6），按化学计量数转化到左边可得n（A）：
n（B）=2：
1，但C的物质的量浓度不能达到1.2mol/L，应为原来的2倍，所以与原平衡不定为等效平衡，故A错误；
B、开始加入1molA+0.5molB+1.5molC+xmolD（x＞0.1），平衡时C的浓度可以为1.2mol/L，故B正确；
C、开始加入3molA+1.5molB+xmolD（x≥0），起始量为原来的1.5倍，平衡时C的浓度为1.8mol/L，故C错误；
D、开始加入1molA+0.5molB+3molC+xmolD（x＞0），按化学计量数转化到左边可得3molA、1.5molB，平衡时C的浓度为1.8mol/L，故D错误；
故选B．
2.【答案】B
【解析】解：
设分解的N2O3物质的量为x，反应过程中共生成N2O3（x+3.4）mol，在①反应中N2O5分解了（x+3.4）mol，同时生成O2（x+3.4）mol．在②反应中生成氧气xmol．
则（x+3.4）+x=9，
求得x=2.8
所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为
c（N2O5）=（8﹣2.8﹣3.4）÷2=0.9molL﹣1
c（N2O3）=3.4÷2=1.7molL﹣1
c（O2）=9÷2=4.5molL﹣1
反应①的平衡常数
K=
=8.5，
故选：
B．
3.【答案】D
【解析】解：
A、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率，不改变反应的热效应；故A错误；
B、催化剂只改变反应速率不改变化学平衡，反应体系中加入催化剂不改变H2O2的平衡转化率，故B错误；
C、图象分析判断反应是放热反应，热化学方程式要注明状态，所以H2O2分解的热化学方程式：
H2O2（l）=H2O（l）+O2（g）+Q，故C错误；
D、图象分析反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故D正确；
故选D．
4.【答案】B
【解析】解：
反应A（g）+2B（g）
C（g）+D（g）达到平衡状态，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，
①由于反应两边气体的化学计量数之和不相等，气体的物质的量不相等，混合气体的压强，说明气体的物质的量不再变化，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故①正确；
②由于反应方程式两边气体的质量不变，容器的容积不变，所以混合气体的密度始终不变，因此混合气体的密度不变，无法判断是否达到了平衡状态，故②错误；
③B的物质的量浓度不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故③正确；
④反应方程式两边气体的体积不相等，气体的物质的量是个变化的量，若混合气体的总物质的量不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故④正确；
⑤方程式两边气体的化学计量数之和不相等，气体的物质的量是个变化的量，气体的质量始终不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，证明正逆反应速率
相等，达到了平衡状态，故⑤正确；
⑥反应速率比值与化学计量数之比成正比，v（C）与v（D）的比值不变，不能判断是否达到了平衡状态，故⑥错误；
⑦反应方程式两边都是气体，所以气体的质量始终不变，所以混合气体的总质量不变，无法判断是否达到了平衡状态，故⑦错误；
⑧容器的容积不变，混合气体的体积始终不变，所以混合气体的总体积不变，无法判断是否达到了平衡状态，故⑧错误；
⑨C、D的分子数之比为1：
1，分子数之比不能判断分子数是否不再变化，无法判断是否达到了平衡状态，故⑨错误；
故选：
B．
5.【答案】C
【解析】解：
在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的A2和B2，反应相同时间．那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动．所以，一开始应该还没有达到平衡，反应还在正向动，AB3所占的体积分数会增大，但是达到平衡后，再升高温度，平衡逆向移动，AB3所占的体积分数会减少．
A．升高温度，平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，故A正确；
B．在图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，E、F二点尚未达到平衡，故B正确；
C．在图中转折点为平衡状态，右则为平衡状态，H、I二点达到平衡状态，故C错误；
D．在图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态，G、H、I三点已达平衡状态，故D正确；
故选C．
6.【答案】B
【解析】解：
A．A为固体，不能用单位时间内浓度变化量表示反应速率，故A错误；
B.2min内，B的浓度减少0.6mol/L，用B表示的2min内平均速率v（B）=
=0.3mol/（L·min），故B正确；
C.2min内，B的浓度减少0.6mol/L，用B表示的2min内平均速率是0.3mol·L﹣1·min﹣1，不是2min末的即时速率，故C错误；
D．随反应进行反应物的浓度降低，反应速率减慢，生成物的浓度变化量逐渐减少，故2min内用B和C表示的反应速率都是逐渐减小，故D错误；
故选：
B．
7.【答案】A
【解析】解：
A、该反应反应前后气体物质的量不同，气体质量不变，所以混合气体平均相对分子质量不变能判断平衡状态，故A正确；
B、固定容积的密闭容器中，气体总质量和体积都不变，密度始终不变，不能判断平衡状态，故B错误；
C、断开一个N≡N键的同时有6个N﹣H键生成，则只表明反应正向进行，不能体现正逆反应速率相等，不能判断平衡状态，故C错误；
D、当体系达平衡状态时，N2、H2、NH3分子数比可能为1：
3：
2，也可能不是1：
3：
2，与各物质的初始浓度及转化率有关，不能判断平衡状态，故D错误；
故选A．
8.【答案】C
【解析】解：
某一时刻X2、Y2、Z的浓度分别为0.2mol·L﹣1、0.1mol·L﹣1、0.2mol·L﹣1．
2X2（g）+Y2（g）
2Z（g），
0.20.10.2
正向转化000.4
逆向转化0.40.20
Z全部转化时，X2的物质的量浓度为：
0.2mol/L+0.2mol/L=0.4·L﹣1，Y2的物质的量浓度为：
0.1mol/L+0.1mol/L=0.2mol·L﹣1，
故c（X2）的取值范围为：
0.2mol/L＜c（X2）＜0.4mol·L﹣1；
当X2全部转化时，Z的物质的量浓度为：
0.2mol/L+0.2mol/L=0.4mol·L﹣1，
Y2的物质的量浓度为：
0
故c（Y2）的取值范围为：
0＜c（Y2）＜0.2mol·L﹣1，c（Z）的取值范围为：
0.2mol/L＜c（Z）＜0.4mol·L﹣1，
A．c（Z）的取值范围为：
0.2mol/L＜c（Z）＜0.4mol·L﹣1，故A错误；
B、若X2、Z的浓度均为0.15mol·L﹣1，反应正向进行，则反应的X2浓度0.05mol/L，生成Z浓度为0.05mol/L，则Z平衡浓度可以为0.25mol/L，故B错误；
C、若X2与Z的浓度之和为0.4mol·L﹣1，X2Z的浓度分别为0.2mol/L，则正向解逆向进行，二者浓度之和均为0.4mol/L，故C正确；
D．c（X2）的取值范围为：
0.2mol/L＜c（X2）＜0.4mol·L﹣1，故D错误，
故选C．
9.【答案】C
【解析】解：
A．该反应达到平衡状态时，2v正（O2）=v逆（SO3），所以能说明该反应达到平衡状态，故A正确；
B．该反应是一个反应前后气体体积改变的化学反应，当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，导致容器中压强不随时间的变化而改变，故B正确；
C．无论该反应是否达到平衡状态，若单位时间内生成xmolSO3的同时就消耗xmolSO2，所以不能据此判断反应达到平衡状态，故C错误；
D．当该反应达到平衡状态时，混合气体的物质的量不变，混合气体的质量始终不变，所以混合气体的平均相对分子质量不再变化，所以能据此判断反应是否达到平衡状态，故D正确；
故选C．
10.【答案】B
【解析】解：
①根据质量守恒定律知，混合气体的总质量不变，容器的体积不变，所以密度始终不变，所以不能根据密度判断反应是否达到平衡状态，故错误；
②当反应达到平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化，所以能判断该反应达到平衡状态，故正确；
③该反应的反应前后气体体积改变，当反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，所以压强不再变化，所以能判断该反应达到平衡状态，故正确；
④当反应达到平衡状态时，单位时间内生成2nmolZ，同时生成2nmolY，如果单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolY，该反应未达到平衡状态，故错误；
故选B．
11.【答案】D
【解析】解：
由于不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，
A.
=3mol·L﹣1·min﹣1；
B.
=2mol·L﹣1·min﹣1；
C．v（SO3）=0.1mol·L﹣1·s﹣1=6mol·L﹣1·min﹣1，
=2mol·L﹣1·min﹣1；
D．v（O2）=0.1mol·L﹣1·s﹣1=6mol·L﹣1·min﹣1，
=6mol·L﹣1·min﹣1；
故反应速率D＞A＞B=C，
故选D．
12.【答案】C
【解析】解：
平衡时c（HI）=4mol·L﹣1，HI分解生成的H2的浓度为0.5mol·L﹣1．
NH4I分解生成的HI的浓度为4mol·L﹣1+2×0.5mol·L﹣1=5mol·L﹣1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5mol·L﹣1，
所以反应①的平衡常数k=c（NH3）·c（HI）=5mol·L﹣1×4mol·L﹣1=20mol2·L﹣2．
故选C．
13.【答案】
（1）Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ·mol﹣1；
（2）①
；
②＜；
③＞；
（3）①40%；
②CO2+8e﹣+8H+=CH4+2H2O．
【解析】解：
（1）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ·mol﹣1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ·mol﹣1
依据盖斯定律①﹣②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ·mol﹣1；
故答案为：
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ·mol﹣1；
（2）①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=
，故答案为：
；
②由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H＜0，
故答案为：
＜；
③由图2可知，温度TⅠ＜TⅡ，平衡时，温度越高CO的转化率越小，说明升高温度，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故该反应正反应为放热反应，则△H＜0，升高温度，平衡向逆反应移动，所以KⅠ＞KⅡ，
故答案为：
＞；
（3）①根据反应物是二氧化碳和氨气（NH3），反应条件是高温、高压，生成物是尿素[CO（NH2）2]和水，化学反应式为2NH3+CO2
CO（NH2）2+H2O，
设CO2的初始物质的量为a，则NH3的初始物质的量为3a，
2NH3+CO2
CO（NH2）2+H2O；
起始/mol3aa
转化/mol1.2a0.6a
平衡/mol1.8a0.4a
平衡时NH3转化率为：
×100%=40%，
故答案为：
40%；
②CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，考虑电解质为硫酸，所以甲烷中氢来源为硫酸电离的氢离子，根据化合价变化可知1mol二氧化碳变成甲烷得到8mol电子，故电极反应为：
CO2+8e﹣+8H+=CH4+2H2O，故答案为：
CO2+8e﹣+8H+=CH4+2H2O．
14.【答案】
（1）0.03mol/（L·min）；
（2）66.7%；
（3）0.005．
【解析】解：
对于反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
开始（mol）：
0.61.60
变化（mol）：
n3n2n
平衡（mol）：
0.6﹣n1.6﹣3n2n
所以
=
，解得n=0.4，
（1）由上面的分析可知，平衡时氢气转化的物质的量为0.4mol×3=1.2mol，所以H2在20分钟内的平均反应速率为
=0.03mol/（L·min），
故答案为：
0.03mol/（L·min）；
（2）由三段式解题法计算可知，平衡时参加反应的氮气的物质的量为0.4mol，
起始时，氮气的物质的量为0.6mol，
所以该条件下N2的平衡转化率为
×100%=66.7%，
故答案为：
66.7%；
（3）由三段式解题法计算可知，平衡时，c（N2）=
=0.1mol/l；c（H2）=
=0.2mol/l；c（NH3）=
=0.4mol/l．
所以该条件下反应2NH3（g）
N2（g）+3H2
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