化学反应速率和化学平衡章末检测卷二教师版.docx

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化学反应速率和化学平衡章末检测卷二教师版

化学反应速率和化学平衡章末检测卷

（二）

（时间：

90分钟　满分：

100分）

第Ⅰ卷（选择题，共45分）

一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分；每小题只有一个选项符合题意）

1.下列说法正确的是（　　）

A.凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的

B.自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小

C.常温下，反应C（s）＋CO2（g）2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH＞0

D.反应2Mg（s）＋CO2（g）===C（s）＋2MgO（s）能自发进行，则该反应的ΔH＞0

答案　C

解析　反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若ΔH＜0，ΔS＞0，则一定自发进行，若ΔH＞0，ΔS＜0，则一定不能自发进行，若ΔH＜0，ΔS＜0或ΔH＞0，ΔS＞0，则能否自发进行和温度有关，A、B错误；C项中反应的ΔS＞0，若ΔH＜0，则一定能自发进行，现常温下不能自发进行，说明ΔH＞0，C正确；D项中反应的ΔS＜0，能自发进行，说明ΔH＜0，D错误。

2.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

答案　D

解析　K值不变，可以改变浓度或压强条件，浓度商Q改变，使平衡发生移动，A项正确；K值变化，温度一定改变，平衡一定发生移动，B项正确；平衡发生移动，温度不一定改变，所以K值不一定变化，C项正确，D项不正确。

3.在一定条件下，已达平衡的可逆反应：

2A（g）＋B（g）2C（g），下列说法中正确的是（　　）

A.平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：

K＝

B.改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变

C.如果改变压强并加入催化剂，平衡常数随之变化

D.若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小

答案　A

解析　对于确定的反应，K只与温度有关，改变除温度之外的条件都不会引起K的改变。

4.合成气用于合成氨气时需除去CO，发生反应：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH<0，下列措施中能使

增大的是（　　）

A.升高温度

B.恒温恒容下充入He（g）

C.将H2从体系中分离

D.再通入一定量的水蒸气

答案　C

解析　升温，平衡向左移动，

减小，A项不正确；恒温恒容充入He（g），平衡不移动，

不变，B项不正确；分离出H2，平衡向右移动，

增大，C项正确；再通入水蒸气，平衡向右移动，但H2O（g）的转化率降低，

降低，D项不正确。

5.一定条件下，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

D

MgSO4的质量（忽略体积）

CO的转化率

答案　A

解析　由于此反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体质量增加，密度增大，A正确；当增加CO的物质的量时，相当于增大体系的压强，平衡逆向移动，CO的转化率减小，CO2与CO的物质的量之比减小，B错误；平衡常数只与温度有关，与SO2的浓度无关，C错误；MgSO4为固体，增加其质量对平衡无影响，所以CO的转化率不变，D错误。

6.将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：

H2NCOONH4（s）2NH3（g）＋CO2（g），在不同温度下，该反应达到平衡状态时的部分数据如表所示。

下列说法正确的是（　　）

温度

平衡浓度（mol·L－1）

c（NH3）

c（CO2）

T1

0.1

T2

0.1

A.若T2＞T1，则该反应的ΔH＜0

B.向容器中充入N2，H2NCOONH4质量增加

C.NH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡

D.T1、T2时，转化的H2NCOONH4的物质的量Δn（T2）＝2Δn（T1）

答案　D

解析　无论反应是否达到平衡状态，NH3的体积分数都是

，故C错误；T2时c（NH3）、c（CO2）都是T1时的2倍，容器的容积又恒定不变，所以T2时转化的H2NCOONH4是T1时的2倍，D正确；若T2＞T1，则该反应的ΔH＞0，若T2＜T1，则该反应的ΔH＜0，A错误；N2和该反应的生成物与反应物都不反应，反应容器又固定，故向容器中充入N2，H2NCOONH4的量不发生变化，B错误。

7.在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：

Ni（s）＋4CO（g）Ni（CO）4（g），已知该反应平衡常数与温度的关系如表：

温度/℃

25

80

230

平衡常数

5×104

2

1.9×10－5

下列说法不正确的是（　　）

A.上述生成Ni（CO）4（g）的反应为放热反应

B.在25℃时，反应Ni（CO）4（g）Ni（s）＋4CO（g）的平衡常数为2×10－5

C.在80℃时，测得某时刻，Ni（CO）4、CO浓度均为0.5mol·L－1，则此时v正>v逆

D.在80℃达到平衡时，测得n（CO）＝0.3mol，则Ni（CO）4的平衡浓度为2mol·L－1

答案　C

解析　A项，升高温度，平衡常数减小，故该反应为放热反应，A项正确；B项，25℃时，逆反应的平衡常数K′＝

＝

＝2×10－5，B项正确；C项，80℃时，若Ni（CO）4、CO的浓度均为0.5mol·L－1，则Q＝

＝

＝8>K，C项错误；D项，80℃达平衡时若n（CO）＝0.3mol，c（CO）＝1mol·L－1，故c[Ni（CO）4]＝K·c4（CO）＝2×14＝2（mol·L－1），D项正确。

8.一定条件下的密闭容器中：

4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）　ΔH＝－905.9kJ·mol－1，下列叙述正确的是（　　）

A.4molNH3和5molO2反应，达到平衡时放出热量为905.9kJ

B.平衡时v正（O2）＝

v逆（NO）

C.平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大

D.平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低

答案　D

解析　因为可逆反应不能进行彻底，所以4molNH3和5molO2反应平衡时放出热量小于905.9kJ，A项不正确；平衡时，v正（O2）＝

v逆（NO），B项不正确；平衡后降低压强，平衡正向移动，n（混）增大，m（混）不变，故M（混）减小，C项不正确；平衡后升高温度平衡逆向移动，n（NO）降低，D项正确。

9.高温下，某反应达平衡，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.恒温缩小体积，H2浓度不变

C.升高温度，逆反应速率减小

D.该反应化学方程式为CO＋H2O

CO2＋H2

答案　A

解析　由K表达式可推断出该反应方程式为CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），D项不正确；恒容升温，c（H2）减小，说明平衡向右移动，所以ΔH>0，A项正确；恒温缩小体积，平衡不移动，但c（H2）增大，所以B项不正确；升温，v正和v逆都增大，C项不正确。

10.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA（g）＋nB（g）pC（g）的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是（　　）

A.由图1可知，T1

B.由图2可知，该反应m＋n

C.图3中，表示反应速率v正>v逆的是点3

D.图4中，若m＋n＝p，则a曲线一定使用了催化剂

答案　C

解析　图1中，反应在T2条件下先到达平衡状态，故T2>T1，因为升高温度（T1→T2），平衡体系中C%降低，平衡向左移动，所以ΔH<0（放热反应），A项不正确；图2中，增大压强，C%增大，故知平衡向右移动，m＋n>p，B项不正确；图3中，点2、4对应v正＝v逆，点1对应αB>αB（平衡），故v正v逆，C项正确；图4中，若m＋n＝p，则a曲线表示使用催化剂或增大压强（缩小体积），D项不正确。

11.在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO（g）和足量C（s），发生反应C（s）＋2NO（g）CO2（g）＋N2（g），平衡状态时NO（g）的物质的量浓度c（NO）与温度T的关系如图所示。

则下列说法中正确的是（　　）

A.该反应的ΔH>0

B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1

C.在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v正

D.在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态C

答案　D

解析　由图像可知，T1K2，A项和B项不正确；T2时D点表示c（NO）>c（NO）平衡，因此由D→B点需降低c（NO），即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v正>v逆，C项不正确；由于C为固体，故容积不变时，反应后气体质量增大，混合气体的密度增大，当密度不再变化时，可以判断反应达到平衡状态，D项正确。

12.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，下列说法中正确的是（　　）

t/min

2

4

7

9

n（Y）/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

A.反应前2min的平均速率v（Z）＝2.0×10－3mol·L－1·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

答案　C

解析　A项，反应前2min的平均反应速率v（Y）＝

＝2.0×10－3mol·L－1·min－1。

故v（Z）＝2v（Y）＝4.0×10－3mol·L－1·min－1；B项，该反应ΔH<0，即放热反应，其他条件不变，降低温度时平衡向正反应方向移动，达到新平衡前，v正>v逆；C项，该温度下7min时反应已达平衡，若设在此过程中Y消耗的物质的量为Δn，则

　　　X（g）　＋　Y（g）2Z（g）

起始0.16mol0.16mol0

转化ΔnΔn2Δn

平衡0.10mol0.10mol2Δn

Δn＝0.16mol－0.10mol＝0.06mol

平衡常数K＝

＝1.44；D项，其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡与原平衡等效，X的体积分数不变。

13.已知：

2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）　ΔH＝－25kJ·mol－1。

某温度下的平衡常数为400。

此温度下，在1L体积不变的密闭容器中加入CH3OH，某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表。

下列说法中不正确的是（　　）

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

c/mol·L－1

0.08

1.6

1.6

A.此时刻反应达到平衡状态

B.容器内压强不变时，说明反应达平衡状态

C.平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率不变

D.平衡时，反应混合物的总能量降低40kJ

答案　B

解析　A项，此时刻的浓度商Q＝

＝400＝K，反应达平衡状态，故A项正确；B项，该反应前后气体的总物质的量不变，恒温恒容时气体压强不变，故B项不正确；C项，平衡时，再充入与起始等量的CH3OH，新平衡与原平衡等效，α（CH3OH）不变，故C项正确；D项，平衡时，参加反应的CH3OH为1.6mol×2＝3.2mol，反应混合物的总能量减少3.2mol×

＝40kJ，D项正确。

14.已知：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝－41kJ·mol－1。

相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。

相关数据如下：

容器编号

起始时各物质物质的量/mol

达平衡过程体系能量的变化

CO

H2O

CO2

H2

①

1

4

0

0

放出热量：

32.8kJ

②

0

0

1

4

热量变化：

QkJ

下列说法中，不正确的是（　　）

A.容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%

B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率

C.平衡时，两容器中CO2的浓度相等

D.容器①时CO的反应速率等于H2O的反应速率

答案　C

解析　A项，1molCO完全反应时放出热量为41kJ，容器①中放出的热量为32.8kJ，所以实际反应的CO的物质的量为0.8mol，①中反应到达平衡时，α（CO）＝80%；B项，由①可计算出化学平衡常数为1，根据化学平衡常数为1，可计算出容器②中CO2的平衡浓度，从而计算出CO2的转化率为80%；D项，v（CO）＝v（H2O）；C项，平衡时两容器中的CO2浓度不相等，①>②。

15.等物质的量的X（g）与Y（g）的密闭容器中进行可逆反应：

X（g）＋Y（g）2Z（g）＋W（s）　ΔH<0，下列叙述正确的是（　　）

A.达到平衡时，X、Y的平衡转化率不同

B.升高温度，平衡常数K值增大

C.平衡常数K值越大，X的转化率越大

D.达到平衡时，反应速率v正（X）＝2v逆（Z）

答案　C

解析　A项，X与Y起始物质的量相等，转化物质的量之比＝方程式化学计量数之比，故平衡时α（X）＝α（Y），A项不正确；B项，该反应ΔH<0，即放热反应，升高温度K值降低，B项不正确；C项，K值越大，反应进行程度即X的转化率越大，C项正确；D项，平衡时，v正（X）＝

v逆（Z），D项不正确。

第Ⅱ卷（非选择题，共55分）

二、非选择题（本题包括5小题，共55分）

16.（10分）在一固定容积的密闭容器中，充入2molCO2和1molH2发生如下化学反应：

CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数与温度（T）的关系如下表：

T/℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝______________________________________。

（2）若反应在830℃下达到平衡，则CO2气体的转化率为________。

（3）若绝热时（容器内外没有热量交换），平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，则容器内气体温度________（填“升高”、“降低”或“不能确定”）。

（4）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______________________（填字母）。

A.容器内压强不变

B.混合气体中c（CO）不变

C.v正（H2）＝v逆（H2O）

D.c（CO2）＝c（CO）

E.c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O）

答案　

（1）

（2）33.3%　（3）降低　（4）BC

解析　

（1）由K的定义，利用方程式可直接写出化学平衡常数的表达式为K＝

。

（2）利用“三段式”法，结合化学平衡常数的表达式可以求出反应在830℃下达到平衡时CO2气体的物质的量，进而求出CO2气体的转化率为33.3%。

（3）利用表中数据：

升温，K值增大，说明反应是吸热反应，若在绝热条件下，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，则平衡正向移动，吸收热量，故容器内气体温度降低。

（4）因该反应反应前后气体物质的量不变，故压强不能作为判断是否达到平衡状态的标志，由平衡状态特征及本质可知选项B、C可作为判断反应达到化学平衡状态的依据，选项D、E与平衡状态无直接关系。

17.（10分）CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。

（1）图1是反应CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变ΔH________（填“>”、“<”或“＝”）0。

②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________（填“>”、“<”或“＝”）K2。

在T1温度下，往体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和2molH2，经测得CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示。

则该反应的平衡常数为__________________________。

③若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率的是________（填字母）。

a.升高温度

b.将CH3OH（g）从体系中分离

c.使用合适的催化剂

d.充入He，使体系总压强增大

（2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。

如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是________℃；该温度下上述反应的化学平衡常数为________。

曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为________。

答案　

（1）①<　②>　12　③b　

（2）270　4　K1＝K2

解析　

（1）①T2温度下先达到平衡，所以温度T2>T1，由T1→T2升高温度时CO的转化率降低，平衡向左移动，所以正反应为放热反应，ΔH<0。

②K＝

＝

＝12。

③升高温度，平衡向左移动；分离出CH3OH，平衡向右移动；使用催化剂，平衡不移动；充入He，反应混合物各物质浓度不变，平衡不移动，故选b。

（2）该反应的ΔH<0，n（H2）/n（CO）相同时，升高温度，平衡向左移动，K减小，由图像可知曲线Z表示的温度为270℃。

a点：

起始浓度c（CO）＝1mol·L－1，c（H2）＝1.5mol·L－1；平衡浓度c（CO）＝0.5mol·L－1，c（CH3OH）＝0.5mol·L－1，c（H2）＝1.5mol·L－1－1mol·L－1＝0.5mol·L－1，所以K＝

＝

＝4。

温度相同K不变，该反应ΔH<0，温度越高K越小，所以K1＝K2

18.（12分）一定条件下，反应室（容积恒定为2L）中有反应：

A（g）＋2B（g）C（g）。

（1）能说明上述反应达到平衡状态的是________（填字母，下同）。

A.反应中A与B的物质的量浓度之比为1∶2

B.混合气体总物质的量不再变化

C.混合气体的密度不随时间的变化而变化

D.2v正（A）＝v逆（B）

（2）1molA（g）与2molB（g）在催化剂作用下在反应室反应生成C（g），A的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：

①p1________（填“<”、“>”或“＝”，下同）p2，正反应的ΔH________0。

②下列措施中一定能使c（C）/c（A）增大的是________。

A.升高温度

B.恒温恒容再充入A

C.恒温恒容再充入B

D.恒温恒容再充入1molC

（3）100℃时将1molA和2molB通入反应室，保持温度不变，10min末C（g）的浓度为0.05mol·L－1，则10min末B的转化率为_____，此时v正_____（填“<”、“>”或“＝”）v逆。

答案　

（1）BD　

（2）①<　<　②CD　（3）10%　>

解析　

（1）建立平衡后，各组分的物质的量浓度不变，但不一定满足物质的量浓度之比等于化学计量数之比，A项错误；因该反应是气体物质的量减少的化学反应，若混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，则达到平衡状态，B项正确；混合气体的质量、体积一直不变，则密度始终不变，此项不能作为判断平衡的依据，C项错误；由化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比，2v正（A）＝v正（B），当2v正（A）＝v逆（B）时，则v正（B）＝v逆（B），反应达到平衡状态，D项正确。

（2）①A（g）＋2B（g）C（g）是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，由图可知，相同温度下p2时A的转化率大，故p1

②A项，温度升高，A的转化率降低，平衡逆向移动，c（C）/c（A）减小；B项，恒温恒容再充入A，平衡正向移动，c（B）减小，由K＝

不变知c（C）/c（A）减小；C项，恒温恒容再充入B，平衡正向移动，c（C）增大，c（A）减小，c（C）/c（A）增大；D项，恒温恒容再充入1molC，c（C）/c（A）增大。

（3）　　　　　　A（g）＋2B（g）C（g）

初始量/mol·L－1　0.5　　1　　　0

转化量/mol·L－10.050.10.05

终态量/mol·L－10.450.90.05

B转化率＝

×100%＝10%，

由图知，100℃时A的转化率为50%时，则A、B、C各物质的平衡浓度分别为0.25mol·L－1、0.5mol·L－1、0.25mol·L－1，K＝

＝

＝4，Q＝

v逆。

19.（10分）某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。

在常温下按照以下方案完成实验。

实验编号

反应物

催化剂

①

10mL2%H2O2溶液

无

②

10mL5%H2O2溶液

无

③

10mL5%H2O2溶液

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

④

10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

⑤

10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液

1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是______________________。

（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1。

分析图1能够得出的实验结论是____________________。

（3）加入0.1gMnO2粉末于50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示。

反应速率变化的原因是________________。

答案　

（1）探究H2O2溶液浓度的变化对分解速率的影响　

（2）FeCl3对H2O2的分解有催化作用，碱性条件比酸性条件催化效果好　（3）H2O2的浓度逐渐减小

20.（13分）硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：

O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH

两种反应物的初始浓度均为0.050mol·L－1,15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示，回答下列问题：

t/s

0

120

180

240

330

530

600

700

800

α/%

0

33.0

41.8

48.8

58.0

69.0

70.4

71.0

71.0

（1