高中化学人教版选修4单元测试B第二章化学反应速率和化学平衡附答案.docx

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高中化学人教版选修4单元测试B第二章化学反应速率和化学平衡附答案

第二章测评B

（高考体验卷）

（时间：

45分钟　满分：

100分）

一、选择题（每小题4分，共48分）

1.一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：

MgSO4（s）＋CO（g）

MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g）　ΔH＞0

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（　　）

选项

x

y

A

温度

容器内混合气体的密度

B

CO的物质的量

CO2与CO的物质的量之比

C

SO2的浓度

平衡常数K

2．NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。

将浓度均为0.020mol·L－1的NaHSO3溶液（含少量淀粉）10.0mL、KIO3（过量）酸性溶液40.0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。

据图分析，下列判断不正确的是（　　）

A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等

C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10－5mol·（L·s）－1

D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂

3．对于反应CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）　ΔH<0，在其他条件不变的情况下（　　）

A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变

B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变

C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变

D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变

4．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）＋Y（g）

2Z（g）　ΔH<0，一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的数据如下表：

t/min

2

4

7

9

n（Y）/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

下列说法正确的是（　　）

A．反应前2min的平均速率v（Z）＝2.0×10－3mol·（L·min）－1

B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v（逆）>v（正）

C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44

D．其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大

5．（双选）某恒温密闭容器中，可逆反应A（s）

B＋C（g）－Q达到平衡。

缩小容器体积，重新达到平衡时，C（g）的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。

以下分析正确的是（　　）

A．产物B的状态只能为固态或液态

B．平衡时，单位时间内n（A）消耗∶n（C）消耗＝1∶1

C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动

D．若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q

6．一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。

下列判断正确的是（　　）

A．在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等

B．溶液酸性越强，R的降解速率越小

C．R的起始浓度越小，降解速率越大

D．在20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04mol·（L·min）－1

7．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：

SO2（g）＋2CO（g）

2CO2（g）＋S（l）　ΔH<0

若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（　　）

A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变

B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快

C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率

D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变

8．合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：

CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）　ΔH<0

反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是（　　）

A．增加压强B．降低温度

C．增大CO的浓度D．更换催化剂

9．在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：

a（g）＋b（g）

2c（g）　ΔH1<0

x（g）＋3y（g）

2z（g）　ΔH2>0

进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是（　　）

A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变

B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高

C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变

D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大

10．温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5（g）

PCl3（g）＋Cl2（g）经过一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s

0

50

150

250

350

n（PCl3）/mol

0

0.16

0.19

0.20

0.20

下列说法正确的是（　　）

A．反应在前50s的平均速率v（PCl3）＝0.0032mol·（L·s）－1

B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（PCl3）＝0.11mol·L－1，则反应的ΔH＜0

C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v（正）＞v（逆）

D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%

11．（双选）为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v（H2）表示]，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是（　　）

A．加入NH4HSO4固体，v（H2）不变B．加入少量水，v（H2）减小

C．加入CH3COONa固体，v（H2）减小D．滴加少量CuSO4溶液，v（H2）减小

12．在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：

2SO2＋O2

2SO3　ΔH＜0。

当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡

B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大

C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980g

D．达到平衡时，SO2的转化率为90%

二、非选择题（本题包括4个小题，共52分）

13．（12分）在1.0L密闭容器中放入0.10molA（g），在一定温度进行如下反应：

A（g）

B（g）＋C（g）　ΔH＝＋85.1kJ·mol－1

反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：

时间t/h

0

1

2

4

8

16

20

25

30

总压强

p/100kPa

4.91

5.58

6.32

7.31

8.54

9.50

9.52

9.53

9.53

回答下列问题：

（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_____________________________________。

（2）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α（A）的表达式为________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。

（3）①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n总＝______mol，n（A）＝________mol。

②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：

a＝________。

反应时间t/h

0

4

8

16

c（A）/（mol·L－1）

0.10

a

0.026

0.0065

分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（Δt）的规律，得出的结论是____________，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为________mol·L－1。

14．（16分）已知A（g）＋B（g）

C（g）＋D（g）反应的平衡常数和温度的关系如下：

温度/℃

700

800

830

1000

1200

平衡常数

1.7

1.1

1.0

0.6

0.4

回答下列问题：

（1）该反应的平衡常数表达式K＝______，ΔH______0（填“<”“>”或“＝”）。

（2）830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v（A）＝0.003mol·（L·s）－1，则6s时c（A）＝______mol·L－1，C的物质的量为______mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为______，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为______。

（3）判断该反应是否达到平衡的依据为______（填正确选项前的字母）。

a．压强不随时间改变

b．气体的密度不随时间改变

c．c（A）不随时间改变

d．单位时间里生成C和D的物质的量相等

（4）1200℃时反应C（g）＋D（g）

A（g）＋B（g）的平衡常数的值为______。

15．（10分）偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：

（CH3）2NNH2（l）＋2N2O4（l）===2CO2（g）＋3N2（g）＋4H2O（g）　（Ⅰ）

（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是______。

（2）火箭残骸中常出现红棕色气体，原因为：

N2O4（g）2NO2（g）　（Ⅱ）

当温度升高时，气体颜色变深，则反应（Ⅱ）为______（填“吸热”或“放热”）反应。

（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。

现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是______。

若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数______（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0～3s内的平均反应速率v（N2O4）＝______mol·（L·s）－1。

16．（14分）碘在科研与生活中有重要应用。

某兴趣小组用0.50mol·L－1KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L－1K2S2O8溶液、0.10mol·L－1Na2S2O3溶液等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。

已知：

S2O

＋2I－===2SO

＋I2（慢）　I2＋2S2O

===2I－＋S4O

（快）。

（1）向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。

为确保能观察到蓝色，S2O

与S2O

初始的物质的量需满足的关系为：

n（S2O

）∶n（S2O

）________。

（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

实验

序号

体积V/mL

K2S2O8

溶液

水

KI

溶液

Na2S2O3

溶液

淀粉溶液

①

10.0

0.0

4.0

4.0

2.0

②

9.0

1.0

4.0

4.0

2.0

③

8.0

Vx

4.0

4.0

2.0

表中Vx＝________，理由是__________________________________________________。

（3）已知某条件下，浓度c（S2O

）～反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S2O

）～t的变化曲线示意图（进行相应的标注）。

（4）碘也可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。

该电池反应为：

2Li（s）＋I2（s）===2LiI（s）　ΔH

已知：

4Li（s）＋O2（g）===2Li2O（s）　ΔH1

4LiI（s）＋O2（g）===2I2（s）＋2Li2O（s）　ΔH2

则电池反应的ΔH＝________；碘电极作为该电池的________极。

参考答案

1.解析：

随温度升高，平衡正向移动，混合气体的总质量增大，恒容条件下，混合气体的密度增大，A正确；增大CO的物质的量，平衡正向移动，但CO2与CO的物质的量之比减小，B错；平衡常数只与温度有关，C错；MgSO4为固态，改变固体物质的质量（忽略体积），平衡不受影响，CO的转化率不变。

答案：

A

2．

解析：

依据图可知，40℃之前，溶液变蓝的时间随温度的升高而缩短；40℃之后溶液变蓝的时间随温度的升高而延长，A项正确；温度升高，反应速率加快，b、c两点对应的温度不同，反应速率不相等，B项不正确；根据反应速率公式，图中a点对应的NaHSO3反应速率v＝0.020mol·L－1×10.0mL÷（10.0mL＋40.0mL）÷80s＝5.0×10－5mol·（L·s）－1，C项正确；KIO3遇热会分解，温度高于40℃时，淀粉不宜作该实验的指示剂，D项正确。

答案：

B

3．

解析：

A项错误，催化剂只能改变反应途径，不影响反应热；B项，因为该反应为反应前后气体体积不变的反应，改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变，正确；C项，升高温度，反应速率加快，平衡移动，反应放出的热量发生变化，C错误；D项，在原电池中进行，化学能除转变为热能外，还要转变为电能，反应放出的热量要减少，D错误。

答案：

B

4．

解析：

反应前2min，v（Y）＝

＝2.0×10－3mol·（L·min）－1，v（Z）＝2v（Y）＝4.0×10－3mol·（L·min）－1，A项错误；其他条件不变时，降低温度平衡向放热方向即正反应方向移动，达到新的平衡前v（正）>v（逆），B项错误；由表中数据知平衡时Y的物质的量为0.10mol，则平衡时X、Y、Z三种气体的物质的量浓度分别为0.01mol·L－1、0.01mol·L－1、0.012mol·L－1，则该温度下K＝

＝1.44，C项正确；其他条件不变，再充入0.2molZ，因该反应反应前后气体体积不变，所以建立的平衡与原平衡是等效平衡，平衡时X的体积分数不变，D错误。

答案：

C

5．

解析：

缩小容器体积相当于加压，C（g）的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等，所以加压平衡逆向移动，即逆反应为气体分子数减小的反应，因为反应物只有固体，所以B的状态不能确定，A选项错误，C选项正确；B选项，分别表示正反应速率、逆反应速率，且正、逆反应速率相等，正确；Q是生成1molB和1molC吸收的热量，此反应是可逆反应，不能进行到底，所以D选项错误。

答案：

BC

6．

解析：

在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，故A正确；由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越强，R的降解速率越大，故B错误；浓度越大化学反应速率越大，所以起始浓度越小降解速率越小，故C错误；20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为

，故D错误。

答案：

A

7．

解析：

该反应为气体体积减小的反应，平衡前，随着反应的进行，容器内压强逐渐变小，A项错误；因硫单质为液体，分离出硫对正反应速率没有影响，B项错误；其他条件不变，升高温度平衡向左移动，SO2的转化率降低，C项错误；该反应的平衡常数只与温度有关，使用催化剂对平衡常数没有影响，D项正确。

答案：

D

8．

解析：

该反应为气体物质的量不变的反应，压强改变对平衡无影响，A错误；反应ΔH<0，降低温度，平衡正向移动，CO转化率增大，B正确；增大CO浓度，CO转化率减小，C错误；催化剂的使用对平衡无影响，D错误。

答案：

B

9．

解析：

本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。

A项，等压时，通入惰性气体，气体的体积增大，平衡x（g）＋3y（g）

2z（g）（ΔH2＞0）向左移动，反应放热，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个不导热的容器，所以平衡a（g）＋b（g）

2c（g）也向左（吸热方向）移动，c的物质的量减小，故A不正确；B项，等压时，通入z气体，增大了生成物的浓度，平衡x（g）＋3y（g）

2z（g）向左移动，由于该反应的逆反应是放热反应，所以反应器的温度升高，B项正确；等容时，通入惰性气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，即各组分的浓度没有发生变化，所以各组分的反应速率不发生变化，C项正确；等容时，通入z气体，增大了生成物z的浓度，平衡逆向移动，所以y的物质的量浓度增大，D项正确。

答案：

A

10．

解析：

反应前50s的平均反应速率v（PCl3）＝

＝0.0016mol·（L·s）－1，A错误；温度为T时，平衡时c（PCl3）＝

＝0.10mol·L－1，升高温度，再达平衡时c（PCl3）＝0.11mol·L－1，说明升高温度，平衡右移，ΔH＞0，B错误；在该温度下，达平衡时，各组分物质的量分别为：

n（PCl3）＝n（Cl2）＝0.20mol，n（PCl5）＝1mol－0.20mol＝0.80mol，在相同温度下投入1.0molPCl5、0.20molPCl3、0.20molCl2，相当于在原题平衡基础上加入0.20molPCl5，平衡正向移动，v（正）＞v（逆），C正确；充入1.0molPCl5建立的平衡与充入1.0molPCl3和1.0molCl2建立的平衡为相同平衡，充入1.0molPCl5建立的平衡PCl5的转化率为

×100%＝20%，则充入1.0molPCl3和1.0molCl2建立的平衡PCl3转化率为80%。

当向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2时，相当于将两个上述平衡（充入1.0molPCl3和1.0molCl2建立的平衡）合并压缩到2.0L，平衡左移，PCl3转化率大于80%。

答案：

C

11．

解析：

A项会使c（H＋）增大，v（H2）增大，B项加水稀释，c（H＋）减小，v（H2）减小，C项生成CH3COOH是弱电解质，c（H＋）减小，v（H2）减小，D项会形成铜—锌原电池，v（H2）增大。

答案：

BC

12．

解析：

结合化学反应可知，反应中参加反应的O2的物质的量即是气体减少的物质的量，由于气体体积一定，压强之比等于物质的量之比，假设n（SO2）＝x，则有

＝82.5%，解得：

x＝0.7mol。

SO3的生成速率与SO2的消耗速率随时都相等，不能作为建立平衡的标志，A项错误；降低温度，放热反应中，平衡正向移动，v正＞v逆，逆反应方向化学反应速率下降的程度更大，B项错误；混合气体中，只有SO3能与BaCl2反应，即生成n（BaSO4）＝n（SO3）＝2n（O2）反应＝2×0.315mol＝0.63mol，质量为0.63mol×233g·mol－1＝146.79g，C项错误；达平衡时，SO2的转化率为

×100%＝90%，D项正确。

答案：

D

13．

解析：

（2）压强之比等于气体的物质的量之比，依据三部曲进行求解：

A（g）

　B（g）　　＋　　C（g）

始态：

　　p0　　0　　　0

反应：

　p0·α（A）p0·α（A）p0·α（A）

终态：

p0－p0·α（A）p0·α（A）p0·α（A）

p＝[p0－p0·α（A）＋p0·α（A）＋p0·α（A）]＝p0＋p0·α（A）求得α（A）＝（

－1）×100%；25h时反应已平衡，α（A）＝（

－1）×100%＝94.1%；依据三部曲进行求解：

　　　　　　A（g）　　B（g）　＋　C（g）

始态/（mol·L－1）：

0.10　　0　　0

反应/（mol·L－1）：

0.0941　0.09410.0941

平衡态/（mol·L－1）：

0.10－0.0941　0.09410.0941

K＝

＝1.5mol·L－1；

（3）①依据

＝

可得n总＝

×0.1mol；n（A）＝0.1mol×[1－α（A）]＝0.1mol×[1－（

－1）]＝0.1mol×（2－

）；②n（A）＝0.1mol×（2－

）＝0.1mol×（2－

）＝0.051mol，体积为1L，a＝0.051mol·L－1；0～4h浓度大约变为0h时的

，4～8h浓度又变为4h的

，从8～16h经过8个小时浓度变为8h的

，所以每经过4个小时浓度均降低为原来的

。

答案：

（1）升高温度、降低压强

（2）（

－1）×100%　94.1%

A（g）　　　　B（g）　　＋　　C（g）

0．1000

0．10×（1－94.1%）　0.10×94.1%　0.10×94.1%

K＝

＝1.5mol·L－1

（3）①0.10×

　0.10×（2－

）

②0.051

达到平衡前每间隔4h，c（A）减少约一半

0．013

14．

解析：

（1）因平衡常数随温度的升高而降低，因而ΔH<0；

（2）c（A）起＝0.20mol/5L＝0.04mol·L－1，由v（A）可得Δc（A）＝0.018mol·L－1，c（A）末＝c（A）起－Δc（A）＝0.022mol·L－1；或直接写“三段式”可得计算所需数据；因体积没变，加入的氩气不引起各物质浓度变化，因而转化率不变；（3）a、b、d三项本来就是不会随反应变化的量，不能作为平衡的标志；（4）逆反应的平衡常数与正反应的平衡常数互为倒数。

答案：

（1）

　<　

（2）0.022　0.09　80%　80%　

（3）c　

（4）2.5

15．

解析：

（1）分析元素的化合价可知，N2O4中N元素的化合价由＋4价变为0价，被还原，作氧化剂。

（2）升高温度，气体颜色加深，说明NO2的浓度增大，平衡正向移动，所以反应（Ⅱ）是吸热反应。

（3）因为反应N2O42NO2的正方向是气体的物质的量增大的方向，在恒压下建立平衡时，气体的体积应该增大，气体的质量不变，所以其密度为变量，当密度不再改变时说明反应达到平衡状态，a正确；温度一定时，反应的焓变为定值，所以焓变不变不能说明反应是否达到平衡状态，b错误；当v（正）＝v（逆）时反应达到平衡状态，而c中均为v（正），故c错误；N2O4的转化率为变量，当其不变时说明反应达到平衡状态，d正确。

化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变。

根据题意可知，在3s时，NO2的速率是0.2mol·（L·s）－1，根据速率之比等于化学计量数之比可得，N2O4的速率是0.1mol·（L·s）－1。

答案：

（1）N2O4　

（2）吸热　

（3）ad　不变　0.1

16．

解析：

（1）溶液由无色变为蓝色，即由I－变为I2，所以S2O

要耗尽。

为确保观察到蓝色，必须有I2，即S2O

必须已经耗尽，将题中两式相加，得S2O

＋2S2O

===2SO

＋S4O

，所以，只要n（S2O

）∶n（S2O

）＜2∶1，即可符合题意。

（2）由于是探究浓度对速率的影响，故实验中要用不同浓度，即要保证混合液的总体积不变，而将K2S2O8的浓度作为变量来研