学年高中化学苏教版选修4 专题2 化学反应速率与化学平衡 单元测试.docx

1、学年高中化学苏教版选修4 专题2 化学反应速率与化学平衡 单元测试(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括14个小题，每题4分，共56分)1在一定条件下发生反应2A(g)=2B(g)C(g)，将2 mol A通入2 L容积恒定的密闭容器甲中，若维持容器内温度不变，5 min末测得A的物质的量为0.8 mol，用B的浓度变化来表示该反应的速率为()A0.24 mol/(Lmin) B0.08 mol/(Lmin)C0.06 mol/(Lmin) D0.12 mol/(Lmin)解析：选D。根据题中数据首先计算v(A)，则v(A)0.12 mol/(Lmin)，再由v(A)v(B)1

2、1可得：v(B)0.12 mol/(Lmin)。2对于化学反应3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()Av(W)3v(Z) B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)解析：选C。用不同物质表示同一反应的反应速率时，其速率值之比等于其化学计量数之比，C正确。3下列有关化学反应速率的说法中正确的是()A氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气，使用合适的催化剂可以提高化学反应速率B等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应，反应速率相等C用铁片与硫酸制备氢气时，浓硫酸可以加快产生氢气的速率D增大反应CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(

3、g)的压强，反应速率不变解析：选A。锌粉与盐酸的接触面积大，所以锌粉与盐酸反应产生氢气的速率比锌片快，B错误；浓硫酸能够使铁钝化，形成的氧化膜隔绝了硫酸与铁的接触，反应停止，C错误；尽管反应前后气体的物质的量不变，但增大压强，体积缩小，反应体系中的有关气体的浓度增大，反应速率增大，D错误。4一定条件下，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)H0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xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比

4、CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析：选A。通过题给条件，判断平衡移动的方向，分析平衡移动后各量的变化规律，再结合图像进行判断。A.该反应的正反应是吸热反应，当升高温度时，平衡向正反应方向移动，生成气体的质量增加，由于容器的容积不变，所以容器内混合气体的密度增大，A项正确。B.方法一：增大CO的物质的量，平衡向正反应方向移动，生成CO2的量虽然增多，但平衡时CO增加的量要比CO2增加的量要多，所以CO2与CO的物质的量之比减小。方法二：因为容器的容积不变，增加CO的物质的量，相当于增加了CO的浓度，由于反应物中只有CO为气体，根据“等效平衡”原理，增加CO的物

5、质的量的过程可以看作是增大压强的过程，即平衡向逆反应方向移动，所以CO2与CO的物质的量之比应该减小。C.增加SO2的浓度，虽然平衡向逆反应方向移动，但由于温度没有改变，所以平衡常数K不变。D.MgSO4是固体，虽然它的质量增加了，但平衡并不发生移动，所以CO的转化率不会因为MgSO4质量的增加而增大。5在一定温度下的恒容密闭容器中，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)已达平衡的是()A混合气体的压强B混合气体的密度CC、D的物质的量的比值D气体的总物质的量解析：选B。判断可逆反应达平衡状态的标志是v(正)v(逆)和各成分的百分含

6、量保持不变。而此反应是反应前后气体体积不变的反应，气体的压强、总物质的量始终不变，不能用来判断反应是否平衡，故A、D错，C项根据化学方程式n(C)n(D)11始终不变，故C错。6t 时，某平衡体系中含有X、Y、Z、W四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K。有关该平衡体系的说法正确的是()A当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达平衡B增大压强，各物质的浓度不变C升高温度，平衡常数K增大D增加X的量，平衡既可能正向移动，也可能逆向移动解析：选A。首先根据平衡常数的定义推知，反应前后气体的体积保持不变，即平衡体系中Y是生成物且是气体，Z和W是反应物且也是气体，X未计入平衡常数中，说明

7、X是固体或液体，但不能确定是反应物还是生成物，由此可知，A正确。增大压强虽然平衡不移动，但由于体积变小，因此各物质的浓度均增大，B错误。由于反应的热效应未知，因此C错误。X未计入平衡常数中，X量的多少不影响平衡状态，D错误。7一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是()A该反应的化学方程式为3B4D6A2CB反应进行到1 s时，v(A)v(D)C反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol/(Ls)D反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等解析：选C。各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之

8、比，n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20)mol(1.00.4)mol(1.00.2)mol(0.40)mol6342，所以化学方程式为3B4C6A2D，A错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，B、D错误。8为了探索外界条件对反应aX(g)bY(g) cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为ab开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是()AH0，abc BH0，abcCH0，abc DH0，abc解析：选C。从图像看，压强越大，Z的物质的量分数越大；温度越高，Z的物质的量分数越小，则该反应为体积减小的放热反应，

9、故有H0，abc，C项正确。9下列有关化学反应速率和化学平衡的说法不正确的是()A对于化学反应来说，反应速率越快，反应现象不一定越明显BN2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和氢气的平衡转化率均增大C化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，化学平衡理论可指导怎样用有限的原料多出产品DCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0解析：选B。酸碱中和反应速率很快，但没有明显现象，A项正确；合成氨的反应是放热反应，升高温度，反应速率加快，但平衡左移，反应物的转化率减小，B项错误；化学反应速率理论可寻找加快反应速

10、率的方法，化学平衡理论可寻找使平衡右移的方法，前者可提高单位时间内产量的多少，后者可提高原料的利用率，C项正确；D项中反应S0，但室温下不能自发反应，故该反应的H0，D项正确。10在容积一定的密闭容器中，反应2AB(g)C(g)达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是()A正反应是吸热反应，且A不是气态B正反应是放热反应，且A是气态C其他条件不变，加入少量A，该平衡向正反应方向移动D改变压强对该平衡的移动无影响解析：选A。在恒容容器中，升高温度容器内气体的密度增大，由于生成物均为气体，反应物只能为非气态物质，平衡向正反应方向移动。结合条件变化，该反应的正反应为吸热反应。11

11、在一定温度下，将等物质的量的CO和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)，一段时间后反应达到平衡。对该反应描述不正确的是()A达平衡时CO的物质的量达到最小B此间CO2和H2的浓度总是相等C未达平衡前正反应速率总是大于逆反应速率D若在CO中引入18O，则达平衡时，18O只可能存在于CO和CO2中解析：选D。该反应向正反应方向进行，所以反应物的物质的量减小，直至达平衡状态，A正确；反应由CO(g)和H2O(g)从开始到达平衡，CO2和H2物质的量按照11生成，所以，此间CO2和H2的浓度总是相等， B正确；反应由正反应开始，未达平衡前，反应向正反应方向

12、进行，v正v逆，到达平衡时v正v逆，C正确； CO、H2O、CO2中都可能含有18O，故D错误。12化学中常借助曲线图来表示某种变化过程，有关下列四个曲线图的说法不正确的是()A对反应：aA(s)2B(g) xC(g)，根据图可以求出x2B曲线图可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化C图表示压强对可逆反应2A(g)2B(g) 3C(g)D(g)的影响，乙的压强大D升高温度，图表示的反应中反应物的转化率增大解析：选B。图单位时间内B减少的物质的量等于C增加的物质的量，二者的化学计量数相同，即x2，A项正确；图改变反应体系的温度正、逆反应速率均改变，而图中逆反应速率增大，正反应速率

13、减小，不可能是改变温度，B项错误；图中反应前后体积不变，改变压强平衡不移动，但可改变达到平衡的时间，乙比甲先达到平衡，则乙的压强大，C项正确；图中正、逆反应速率曲线的交点为平衡点，升高温度后正反应速率大于逆反应速率，平衡右移，反应物的转化率增大，D项正确。13下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是()已达平衡的反应C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动已达平衡的反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高有气体参加的反应达平衡时，若减小反应器容积，平衡一定向气体体积增大的方向移动

14、有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动A BC D解析：选D。中若是加入碳，平衡不移动，固体和纯液体的浓度为常数。中反应正向移动，但是转化率可能下降。中若减小反应器容积时，即增大压强，平衡一定向气体体积减小的方向移动。中恒压反应器中充入稀有气体，浓度减小，平衡可能移动。14向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)xB(g) 2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示：容器甲乙丙容积0.5 L0.5 L1.0 L温度/T1T2T2反应物起始量1.5 mol A0.5 mol B1.5 mo

15、l A0.5 mol B6.0 mol A2.0 mol B下列说法正确的是()A10 min内甲容器中反应的平均速率v(A)0.025 mol/(Lmin)B由图可知：T1T2，且该反应为吸热反应Cx1，若平衡时保持温度不变，改变容器体积平衡不移动DT1 ，起始时甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B，平衡时A的转化率为25%解析：选C。甲、乙两容器投料相同，结合图像可知，升高温度平衡左移，该反应为放热反应，B项错误；若x1，该反应为体积不变的体系，改变压强平衡不移动，C项正确；由图像知，10 min时甲容器中c(C)1.0 mol/L，v(A)v(C)0.05 mol/(Lmi

16、n)，A项错误；对比乙、丙两容器的体积及投料，再结合图像可知，改变压强，平衡不移动，则x1,20 min时甲容器中，c(C)1.5 mol/L，则c(A)2.25 mol/L，c(B)0.25 mol/L，此温度下的平衡常数为K4。根据三段式：A(g)B(g) 2C(g)起始(mol/L): 1 3 0转化(mol/L): x x 2x平衡(mol/L): 1x 3x 2x温度不变，平衡常数不变，则：K4，解之得：x0.75 mol/L，则平衡时A的转化率为75%。二、非选择题(本题包括3个小题，共44分)15(14分)草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：MnOH2C2O4HMn2CO

17、2H2O(未配平)。用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：组别10%硫酸体积/mL温度/其他物质22022010滴饱和MnSO4溶液2301201 mL蒸馏水(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验_和_(用表示，下同)；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验_和_。(3)对比实验和，可以研究_对化学反应速率的影响，实验中加入1 mL蒸馏水的目的是_。解析：(1)根据电子得失守恒列式可得：n(MnO)(72)n(H2C2

18、O4)2(43)，则n(MnO)n(H2C2O4)25。(2)研究某一因素对化学反应速率的影响时，要保证其他各条件完全相同。(3)对比和，反应的温度、溶液的体积等都相同，仅有c(H)不同，故可研究c(H)对反应速率的影响。加1 mL水的目的是确保c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变。答案：(1)25(2)(3)c(H)(或硫酸溶液的浓度)确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变16(14分)(2013高考上海卷改编题)镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为Ni(s)4CO(g) Ni(CO)

19、4(g)H0完成下列填空：(1)在温度不变的情况下，要提高反应中Ni(CO)4的产率，可采取的措施有_、_。(2)已知在一定条件下的2 L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍(纯度98.5%，所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图表示。Ni(CO)4在010 min的平均反应速率为_。(3)若反应达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时_。a平衡常数K增大bCO的浓度减小cNi的质量减小dv逆Ni(CO)4增大(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程。解析：(1)反应是正向气体体积缩小的放热反应，因此，根据平衡移动原理，在温度不变的情况下可采取增大CO浓度，加压的方法提高产率

20、；(2)根据题意，反应的Ni为1 mol，则生成Ni(CO)4为1 mol，反应速率为0.05 molL1min1；(3)反应是正向气体体积增大的吸热反应，则降低温度平衡逆向移动，平衡常数K、CO的浓度、Ni的质量、v逆Ni(CO)4减小；(4)根据反应的特点可提纯粗镍。答案：(1)增大CO浓度加压(2)0.05 molL1min1(3)bc(4)把粗镍和CO放于一个水平放置的密闭的玻璃容器中，然后在低温下反应，一段时间后在容器的一端加热。17(16分)已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g) N2O4(g)H57 kJ mol1，一定温度下，将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中

21、。(1)下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。 (2)若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_(填“增大”、“不变”或“减小”)，反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol，则03 s内的平均反应速率v(N2O4)_ molL1s1。(3)达到平衡后，若向该恒压容器中再充入0.5 mol He，则平衡将_(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。(4)该反应在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是_(填字母序号)。aA、C两点两处的颜色：A深，C浅bA、C两点NO2的转化率：ACcB、C两点的气体

22、的平均相对分子质量：BCd由状态B到状态A，可以用加热的方法解析：(1)作为化学平衡状态的标志，须由原来的“变量”变到“不变量”，方可说明。a图在恒压条件下，随着反应的进行生成NO2，气体的总的物质的量不断增加，容器的体积增大，故密度变小，当密度不变时，可说明化学反应达到平衡状态，a正确；b图，作为反应热H，只与这个化学方程式有关，是一个不变量，它不会随着反应“量”的变化而变化，b错误；c图，用化学反应速率判断可逆反应是否达到平衡状态时，一定是“异向”，且它们的速率之比等于化学计量数之比，c错误；d图，当N2O4的转化率不变时，说明v(正)v(逆)，反应达到了平衡状态，d正确。(2)平衡常数是

23、温度的函数，只受温度的影响，故化学平衡常数不变。由题意可知，NO2的化学反应速率v(NO2)0.2 molL1s1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，得出v(N2O4)0.1 molL1s1。(3)恒压容器中再充入He，体积增大，相当于减压，平衡左移。(4)升高温度，平衡左移，二氧化氮的体积分数增大，则T1T2。相同温度下，增大压强达到新的平衡，体系中各种物质的浓度均增大，体系颜色变深，即A浅，C深，a错误；增大压强，平衡右移，二氧化氮的转化率增大，b正确；B点处于低温低压下，C点处于高温高压下，温度和压强对平衡移动的作用是相反的，其最终结果NO2的体积分数不变，B、C两点所处平衡状态中各组分的含量分别相等，平均相对分子质量：BC，c错误；相同压强下，升高温度，平衡左移，二氧化氮的体积分数增大，可以由状态B移动到状态A，d正确。答案：(1)ad(2)不变0.1(3)向左移动(4)bd