人教版高中化学选修4第二章检测题

《化学反应速率和化学平衡》检测题
一、单选题（每题只有一个正确答案，每小题 3分，共计48 分）
1.在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生下列反应：2A（g）+B（g）2C（g）ΔH＜0。

达到平衡后，在t 1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化如图．下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是（）
A．保持压强不变，升高反应温度
B．保持温度不变，增大容器体积
C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol C（g）
D．保持温度和压强不变，充入1 mol C（g）
2.某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：a A（g）+B（g）
C（g）+D（g），5 min后达到平衡。

已知该温度下其平衡常数K=1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（）
A．a=3 B．a=2
C． B的转化率为40% D． B的转化率为60%
3.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是( ) A． Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应
B． Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C． N
2与O
2
在常温、常压下不反应，放电时可反应
D． Cu与浓H
2SO
4
能反应，而不与稀H
2
SO
4
反应
4.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．往氢硫酸溶液中加入碱，有利于S2－增多
B．经粉碎的黄铁矿燃烧得较快、较完全
C．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．合成氨工厂通常采用20 MPa～50 MPa压强，以提高原料的利用率5.下图表示两个常见固氮反应的平衡常数对数值(lg K)与温度的关系：
①N
2+3H
2
2NH
3
；②N
2
+O
2
2NO
根据图中的数据判断下列说法正确的是（）
A．只有反应①是放热反应
B．升温，反应①的速率减小反应②的速率增大
C．可以在常温下利用反应①进行工业固氮
D．曲线的交点表示反应①和反应②体系中N
2
的转化率相等
6.在 2 L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的平均反应速率为0.12 mol·L－1·s－1，则10 s时，容器中B的物质的量是( )
A． 3.4 mol B． 3.2 mol C． 2.8 mol D． 1.2 mol
7.下列判断错误的是( )
①反应NH
3(g)＋HCl(g)===NH
4
Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＞0
②CaCO
3(s)===CaO(s)＋CO
2
(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
③一定温度下，反应MgCl
2(l)===Mg(l)＋Cl
2
(g)的ΔH＞0、ΔS＞0
④常温下，反应C(s)＋CO
2
(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 A．①③ B．②③ C．②④ D．②
8.有两个带活塞的密闭容器A和B，A中装有N
2，B中装有NO
2
（2NO
2
N
2
O
4）
它们的
温度、压强、体积均相同，然后慢慢压缩活塞，当两个容器内的压强都是原来5倍时(恒温)，则两个容器的体积关系是( )
A．相等 B． A＞B C． B＞A D．无法判断
9.已知高锰酸钾与重铬酸钾(K
2Cr
2
O
7
)都是化学中常用的强氧化剂，高锰酸钾溶液呈紫
红色而重铬酸钾溶液中存在如下平衡： (黄色)＋ 2H＋(橙色)＋H
2
O, 若要使溶液的橙色加深，下列可采用的方法是( )
A．加入适量稀盐酸 B．加入适量稀硝酸
C．加入适量烧碱固体 D．加水稀释
10.已知下列反应的平衡常数：
H 2(g)＋S(s)H
2
S(g) K1
S(s)＋O
2(g)SO
2
(g) K2
则反应H
2(g)＋SO
2
(g)O
2
(g)＋H
2
S(g)的平衡常数是( )
A．K1＋K2 B．K1－K2 C．K1×K2 D．
11.某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g)
C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。

若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则( )
A．a＝2 B．a＝1 C．a＝3 D．无法确定a的值
12.在恒温、恒压下，有下列气体反应分别从两条途径进行：
下列叙述错误的是( )
A．Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同
B．Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的浓度相同
C．达到平衡时，Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同
D．达到平衡时，Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度
13.下列说法完全正确的是( )
A．自发进行的反应均是放热反应
B．ΔS为正值的反应均能自发进行
C．物质的量增加的反应，ΔS为正值
D． CaCO
3(s)受热分解为CaO(s)和CO
2
(g)：ΔS>0
14.可以证明可逆反应N
2+3H
2
2NH
3
已达到平衡状态的是
①一个N≡N键断裂的同时，有3个H﹣H键断裂
②一个N≡N键断裂的同时，有6个N﹣H键断裂
③其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变
④恒温恒容时，体系压强不再改变
⑤NH
3、N
2
、H
2
的体积分数都不再改变
⑥恒温恒容时，混合气体密度保持不变
⑦正反应速率v（H
2）=0.6mol•L﹣1•min﹣1，逆反应速率v（NH
3
）=0.4mol•L﹣1•min﹣1
A.全部
B. ②③④⑤
C. ②③④⑤⑦
D. ③⑤⑥⑦
15.影响化学反应速率的因素很多，下列措施能加快化学反应速率的是( )
A．降低反应物浓度 B．降低温度
C．降低压强 D．升高温度
16.已知： X(g)＋2Y(g) 3Z(g) ΔH＝－a kJ·molˉ1(a＞0)。

下列说法正确的是
A. 达到化学平衡状态时，Y 的正反应速率和 Z 的逆反应速率相等
B. 达到化学平衡状态时，X、Y、Z 的浓度之比为 1 : 2 : 3
C. 达到化学平衡状态时，反应放出的总热量一定小于 a kJ
D. 0.2 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.3 mol
二、填空题（每空2分）
17.水煤气（CO 和H
2
）是合成甲醇的重要原料，它可用水蒸气通过炽热的炭层制得：
C(s)+H
2O(g)CO(g)+H
2
(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
⑴该反应的平衡常数的表达式为_________________；升高温度，K值将________；容器中气体的平均相对分子质量将_______。

（填“增大”、“减小”或“不变”）。

⑵上述反应达到平衡后，将体系中的C(s)部分移走，平衡将_______（填字母）。

A．向左移 B．向右移 C．不移动
⑶下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______（填字母）。

A．单位体积内每消耗1 mol CO的同时生成1 mol H
2
B．混合气体总物质的量保持不变
C．生成H
2
O(g)的速率与消耗CO的速率相等
D．H
2O(g)、CO、H
2
的浓度相等
⑷上述反应在t0时刻达到平衡（如图），若在t1时刻改变某一条件，请在图中标出
（用a和b）t1时刻后c(CO)随时间的变化曲线：
a.缩小容器体积。

b.降低温度。

⑸某温度下，将 4.0 mol H
2
O(g)和足量的炭充入 2 L的密闭容器中，发生如下反应，
C(s)+H
2O(g)CO(g)+H
2
(g)，达到平衡时测得K=1，则此温度下H2O(g)的转化率为
_______。

18.830K时，在密闭容器中发生下列反应：CO(g)＋H 2O(g)CO2(g)＋H2(g)
ΔH>0，回答：
(1)若起始时c(CO)＝2 mol·L－1，c[H2O(g)]＝3 mol·L－1，达到平衡时CO转化率为60%，则平衡常数K＝______。

(2)在相同温度下，若起始c(CO)＝1 mol·L－1，c[H2O(g)]＝2 mol·L－1，反应进行一段时间后，测得H
2
的浓度为0.5 mol·L－1，则此时反应是否达到平衡状态
________(填“是”或“否”) ，此时v正________v逆(填“＝”、“>”、“<”或“不能确定”)。

19.在水溶液中橙红色的与黄色的有下列平衡关系：＋H
2
O
＋2H＋，把重铬酸钾(K
2Cr
2
O
7
)溶于水配成的稀溶液是橙色的。

(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈________色，因为____________________。

(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈________色，因为
________________________________________________________________________。

(3)向原溶液中加入Ba(NO
3)
2
溶液(已知BaCrO
4
为黄色沉淀)，则平衡________(填
“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将_________________________________。

20.在FeCl
3(aq)＋3KSCN(aq)Fe(SCN)
3
(aq)＋3KCl(aq)的平衡体系中，回答下列
问题：(填“正向”、“逆向”、“不”)
(1)在溶液中加入少量的KSCN固体，平衡________移动。

(2)在溶液中加入少量的KCl固体，平衡________移动。

(3)在溶液中加入少量的NaOH固体，平衡________移动，理由是：_______________________。

三、综合题（每空2分，共10分）
21．已知NO
2和N
2
O
4
可以相互转化：2NO
2
(g) N
2
O
4
(g)(正反应为放热反应)。

现将
一定量NO
2和N
2
O
4
的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时
间变化关系如图所示，回答下列问题：
(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线______表示NO
2
浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。

(2)前10 min内用NO
2表示的化学反应速率v(NO
2
)＝_____________
mol·L－1·min－1；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是_________ ________________________________________________________。

(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是________。

A．加入催化剂 B．缩小容器体积
C．升高温度 D．加入一定量的N
2O 4
答案解析
1.【答案】D 【解析】反应放热，升高温度，正逆反应速率都增大，速率曲线都在原直线上方，且逆反应速率增大倍数大于正反应速率增大的倍数，平衡逆向移动，故A错误；保持温度不变，增大容器体积，导致容器内减小压强，正逆反应速率都减小，速率曲线都在原直线的下方，正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数，平衡逆向移动，故B错误；保持温度和容器体积不变，充入1 mol C（g）的瞬间，C的浓度增大，A和B的浓度不变，所以逆反应速率大于正反应速率，但正反应速率与原速率有接触点，故C错误；保持温度和压强不变，充入1molC（g）的瞬间，容器的体积增大，导致生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，故D正确；故选D。

2.【答案】C【解析】若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则可以确定a=1，设B的转化率为x，
=1，解得x=0.4，即B
的转化率是40%。

故选C。

3.【答案】A【解析】要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。

其中选项B、D为浓度不同所致，选项C为反应条件不同所致，唯有选项A是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。

4.【答案】B【解析】勒夏特列原理只能解释与平衡移动有关的问题，不涉及平衡移动的问题都与原理无关。

NaOH后与H＋发生反应，使H 2S HS－＋ H＋，HS－S2－＋ H＋平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，A项不符合题意；经粉碎的黄铁矿燃烧得较快、较完全，是因接触面积增大，反应速率加快，与可逆反应无关，不能用勒夏特列原理解释，B项符合题意；氯气溶于水：Cl 2＋H2O HClO＋H＋＋Cl－，饱和食盐水中含有大量的氯离子，c(Cl－)增大使平衡逆向移动，氯气溶解量减小，C项不符合题意；N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，此反应为气体分子数减小的反应，采用20 MPa～50 MPa压强，有利于平衡正向移动，以提高原料的利用率，能用勒夏特列原理解释，D项不符合题意。

5.A A项，化学平衡常数只受温度的影响，正反应是放热反应，化学平衡常数减小，正反应是吸热反应，化学平衡常数增大，根据图像，①是放热反应，②是吸热反应，故正确；B项，升高温度，正逆反应速率都增大，故错误；C项，合成氨需要高温高压和催化剂，故错误；D项，交点是平衡常数相等，但转化率不一定相等，因为开始时充入物质的量(浓度)不知道是否相等，故错误。

6.【答案】C【解析】a A ＋b B===c C ＋d D，v(A)＝。

在前10 s内，n(A)＝v(A)×Δt×v＝0.12 mol·L－1·s－1×10 s×2 L＝2.4 mol，反应的B的物质的量为1.2 mol，则10 s时容器中B的物质的量为4 mol－1.2 mol＝2.8 mol，C项正确。

7.【答案】D【解析】①中反应的ΔS＜0，能自发进行，根据ΔH－TΔS＜0，则ΔH＜0，①正确；②中分解反应是吸热反应，焓变大于零，生成气体，是熵增反应，该反应在高温下能自发进行，②错误；③中有气体生成，是熵增反应，该反应为分解反应，反应吸热，ΔH＞0，③正确；
④中常温下该反应不能自发进行，则说明ΔH－TΔS＞0，即ΔH＞TΔS，而该反应气体的量增加，是熵增反应，故ΔS＞0，则常温下ΔH＞0，④正确。

8.【答案】B【解析】B中存在2NO 2N2O4，压强增大，平衡正向移动，物质的量减小，削弱压强的增加；N2不会生成其他物质。

A的压强是原来的5倍时体积变为原体积的；B中体积变为原体积的时，因平衡正移，容器内压强小于原压强的5倍，需要进一步减小体积，使其压强变为原来5倍，其体积A＞B，B正确。

9.【答案】B【解析】要使溶液的橙色加深，应增大的浓度，即平衡正移。

加盐酸和硝酸，H＋的浓度增大，平衡正向移动，但HCl有还原性，会被K2Cr2O7氧化，A不符合题意，B符合题意；加碱会消耗H＋使平衡逆移，C不符合题意；加水稀释，除水分子外，其他各微粒浓度都减小，为削弱这种减小，平衡向着微粒数增加的方向移动，也就是逆向移动，的物质的量减小，同时稀释导致溶液体积增大，进一步使的浓度减小，D不符合题意。

10.【答案】D【解析】S为固体，反应H 2＋S H2S,K1＝；S＋O2SO2，K2＝；H2＋SO 2O2＋H2S的平衡常数为：K＝＝＝，D正确。

11.【答案】B【解析】扩大体积，反应物的转化率不变，说明平衡未动，该反应为气体等分子数反应，即a＋1＝1＋1，a＝1，B正确。

12.【答案】C【解析】恒温恒压下，只要投料对应成比例，无论什么反应，平衡中各物质的量对应成比例，浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等；气体分子数相等反应在恒温恒容时也有此规律。

通过“一边倒”，状态Ⅱ转换成4 mol A和4 mol B，与状态Ⅰ起始对应成比例，互为相对量等效平衡，A、B、D项正确；两途径达到平衡，各物质的浓度不等，速率不等，所用时间不等，C项错误。

13.【答案】D【解析】有些吸热反应也可以自发进行，如(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)，故
A错；熵变与反应的自发性有关，但不能独立地作为反应是否自发的判据，故B错；物质的量增加的反应，其混乱度不一定增加，即ΔS不一定为正值，如2H2S(g)＋O2(g)===2H2O(l)＋2S(s)，故C错；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增加反应，故D正确。

14.【答案】C【解析】①一个N≡N断裂的同时，有3个H—H键断裂，表示的都是正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，①错误；②一个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，②正确；③反应两边气体的质量不变，气体的体积不相等，混合气体平均相对分子质量不再改变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，③正确；④保持其它条件不变时，体系压强不再改变，反应方程式两边气体的体积不相等，压强不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，④正确；⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变，说明各组
分的浓度不变，达到了平衡状态，⑤正确；⑥恒温恒容时，混合气体的密度保持不变，由于气体的质量不变，容器的容积不变，所以气体的密度始终不变，故密度无法判断是否达到平衡状态，⑥错误；⑦正反应速率v(H2)＝0.6mol/(L·min)，逆反应速率v(NH3)＝0.4mol/(L·min)，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，⑦正确。

故选C。

15.【答案】D【解析】降低反应物浓度，反应速率减慢，A项错误；降低温度，反应速率减慢，
B项错误；降低压强，若有气体存在，反应速率减慢，若无气体存在，反应速率不变，C项错误；升高温度，活化分子百分数增多，反应速率加快，D项正确。

16.【答案】D分析：A. 达到化学平衡状态时，Y 的正反应速率和 Z 的逆反应速率不相等，
3v(Y)=2v(Z)，A不正确； B. 达到化学平衡状态时，X、Y、Z 的浓度之比不一定是 1 : 2 : 3，如果反应物不按1:2投料，一定不是1 : 2 : 3；即使按1 : 2 : 3投入X、Y、Z等3种物质，也不能确定就是平衡状态；即使在一定的条件下，达到化学平衡状态时，X、Y、Z 的浓度之比是
1 :
2 : 3，只要改变影响化学平衡的一个条件，平衡发生移动之后， X、Y、Z 的浓度之比就一定不是 1 : 2 : 3。

总而言之，B不正确；C. 不知道反应物的投料和反应物的转化率是多少，无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总热量，C不正确；D. 可逆反应的反应物不能完全转化为生成物，所以，0.2 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.
3 mol，D正确。

17.【答案】（1）增大减小（2）C（3）AB（5）50%
【解析】（1）根据化学平衡常数的定义，平衡常数的表达式为；正反应是吸
热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数只受温度的影响，故升高温度，平衡常数增大；假设全部进行到底，生成CO和H2的物质的量之比为1∶1，此时气体平均摩尔质量为(28＋2)/2 g·mol－1=15 g·mol－1，气体平均摩尔质量减小；（2）C是固体，浓度视为常数，减少碳的量，平衡不移动，故选项C正确；（3）A项，用不同物质的反应速率表示，要求反应方向是一正一逆，且化学反应速率之比等于化学计量数之比，消耗CO，生成H2，反应是向正反应和逆反应方向进行，速率之比等于物质的量之比，故正确；B项，碳是固体，反应前后气体系数之
和不相等，因此气体总物质的量保持不变，说明反应达到平衡，故正确；C项，根据选项A的分析，两者都是向逆反应方向进行，故错误；D项，不知道开始时的通入量，因此无法判断，故错误；（4）①缩小容器的体积，压强增大，化学反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，CO的浓度减小，瞬间时CO的浓度增大，达到平衡比原平衡时大，②降低温度，化学反应速率减缓，平衡向逆反应方向进行，t1瞬间CO的浓度不变，因此图像是：
；
根据化学平衡常数的定义，K=c(CO) ×c(H2)/c(H2O)=x/2×x/2/(4－x)/2=1,
解得x=2，因此转化率为2/4×100%=50%。

18.【答案】(1)1 (2)否>
【解析】(1)平衡时CO的转化率为60%，Δc(CO)＝2 mol·L－1×60%＝1.2 mol·L－1，则：
K＝，K＝＝1。

(2)起始时c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2O)＝2 mol·L－1，反应一段时间后，c(H2)＝0.5 mol·L－1，则：
Q c＝＝＜1，未达到平衡状态，正向移动，使浓度商接近平衡常数，v正>v逆。

19.【答案】(1)黄OH－与H＋结合生成水，c(H＋)减小，使平衡向右移动，浓度减小，溶液由橙色变为黄色
(2)橙c(H＋)增大，平衡左移，c()浓度减小，溶液又由黄色变为橙色
(3)向右移动逐渐变浅，直至无色
【解析】改变物质的浓度，平衡向着减小这种改变的方向进行：增大反应物粒子浓度或减小生成物粒子浓度，都可以使平衡正移；反之，平衡逆移。

加碱中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c()增大；加酸使平衡左移，溶液中的c()增大；加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2＋＋===BaCrO4↓(黄色)，平衡向右移动，溶液颜色将由橙色逐渐变浅，直至无色。

20.【答案】(1)正向(2)不(3)逆向Fe3＋与OH－生成Fe(OH)3沉淀，导致Fe3＋浓度降低。

21.(1) x b、d (2)0.04 加入了0.4 mol NO2 (3)B、D。