高中化学苏教版本化学反应原理专题2《化学反应速率与化学平衡》单元测试卷

专题2《化学反应速率与化学平衡》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.在密闭容器中发生如下反应：a X(g)＋b Y(g)c Z(g)＋d W(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8倍。

下列叙述中不正确的是()
A．平衡向逆反应方向移动
B．a＋b＜c＋d
C． Z的体积分数增大
D． X的转化率下降
2.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。

相同条件下充入等物质的量的NO2气体，且起始时体积相同，发生反应：2NO 2(g)N2O4(g)ΔH＜0，一段时间后相继达到平衡状态。

下列说法中正确的是()
A．平衡时NO2体积分数：甲＜乙
B．达到平衡所需时间，甲与乙相等
C．该反应的平衡常数表达式K＝c(N2O4)
c(NO2)
D．若两容器内气体的压强保持不变，均说明反应已达到平衡状态
3.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是()
甲．在500 ℃时，SO2和O2各10 mol
乙．在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2
丙．在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2
丁．在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2
A．甲、乙、丙、丁
B．乙、甲、丙、丁
C． R的起始浓度越小，降解速率越大
D．在20～25 min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04 mol·L－1·min－1
5.合成氨所需的H 2可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH< 0，下列措施中，能提高CO转化率的是()
A．增大压强
B．升高温度
C．增大水蒸气浓度
D．增大CO浓度
6.下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是()
A．反应CO(g)＋NO 2(g)CO2(g)＋NO(g)ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
B．合成NH3的反应，为提高NH3的产率，理论上应采取相对较低的温度
C．溴水中存在平衡：Br 2＋H2O HBr＋HBrO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
D．对2HI(g)H 2(g)＋I2(g)，增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深
7.下列有关化学反应速率的说法中正确的是()
A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示
C．某反应的速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在单位时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1
D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度
8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()
A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小
B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3
9.下列现象的发生，你认为是自发过程的是()
A．水由低处流到高处
B．气温升高冰雪融化
C．室温下水自动结成冰
D．生锈的铁变光亮
10.可逆反应CO(g)＋H 2O(g)CO2(g)＋H2(g)，在密闭容器达到平衡。

当温度为749K时，K＝1，当CO的起始浓度仍为2 mol·L－1，H2O的起始浓度为6 mol·L－1时，则CO的转化率为()
A． 80%
B． 75%
C． 50%
D． 25%
11.将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中，发生反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)并达到平衡；保持温度不变，再充入相同体积的SO3(g)，达到新平衡后，与原平衡相比，下列值减小的是() A．平均相对分子质量
B． SO3(g)的转化率
C．c(SO3)/c(SO2)
D．c2(SO3)/[c2(SO2)·c(O2)]
12.一定条件下，可逆反应2X(g)＋3Y(g)4Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为c 1、c2、c3(均不为0)，平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.16 mol·L－1，则下列判断不合理的是()
A．c1℃c2＝2℃3
B． X、Y的转化率不相等
C．平衡时，Y和Z的生成速率之比为3℃4
D．c1的取值范围为0＜c1＜0.28 mol·L－1
13.体积相同的甲、乙两个容器，分别都充等量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2(g)＋O 2(g)2SO3(g)并达到平衡，在此过程中，甲维持容器的体积不变，乙维持容器的压强不变，若甲中SO2的转化率为a%，则乙中SO2的转化率()
A．等于a%
B．大于a%
C．小于a%
D．无法判断
14.可逆反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)ΔH，同时符合下列两图中各曲线的是()
A．a＋b>c＋d T1>T2ΔH>0
B．a＋b>c＋d T1<T2ΔH<0
C．a＋b<c＋d T1>T2ΔH>0
D．a＋b<c＋d T1<T2ΔH<0
15.下列说法正确的是()
A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行
B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝185.57 kJ·mol－1，能自发进行，原因是体系有
自发地向混乱度增加的倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
二、实验题(共3小题)
16.设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验：
℃按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。

℃按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。

回答下列问题：
(1)实验所用仪有：_____________________________________________________________。

(2)观察到的现象：______________________________________________________________。

(3)你能得出的实验结论是：______________________________________________________。

(4)该实验中的注意事项有哪些：____________________________________。

(至少答出一条)
(5)请你想出其他可能的方法测定它们反应速率的大小____________________________。

(至少答出一条)
17.℃.下列四支试管中，过氧化氢分解的化学反应速率最大的是_________________
_______________________________________________________。

℃.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。

在常温下按照如下方案完成实验。

(1)实验℃和℃的目的是_____________________________________________________
___________________。

(2)写出实验℃的化学反应方程式___________________________________________
_____________________________。

(3)实验℃、℃、℃中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。

分析如图能够得出的实验结论是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

18.已知Cr 2O(橙色) ＋H2O2CrO(黄色) ＋2H＋，进行以下实验，记录实验结果，并思考改变物质浓度对平衡移动的影响。

实验1：向试管中加入4 mL 0.1 mol·L－1K2Cr2O7溶液，再加数滴1 mol·L－1NaOH溶液，观察溶液颜色变化；
实验2：将上述溶液分成两份向其中一份中滴加1 mol·L－1HNO3，观察溶液颜色变化，并和另一份做对比
三、计算题(共3小题)
19.已知在800 K时，反应：CO(g)＋H 2O(g)CO2(g)＋H2(g)，若起始浓度c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1，反应达到平衡时，CO转化成CO2的转化率为60%。

若将H2O的起始浓度加大为6 mol·L－1，试求CO转化为CO2的转化率。

20.已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)，ΔH＞0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1;达到平衡后，M 的转化率为60%，计算该反应的平衡常数。

(2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，试求a的值。

(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)＝c(N)＝b mol·L－1，达到平衡后，试求M的转化率。

21.在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N 2和4 mol H2，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，达到平衡时，体积为反应前的2。

求达到平衡时N2的转化率。

3
四、填空题(共3小题)
22.判断下列过程的熵变的正负(填“>0”或“<0”)
(1)溶解少量KCl于水中 ΔS________；
(2)S和氧气反应生成 SO2(g)ΔS________；
(3)干冰变成CO2(g) ΔS________；
(4) NH4HCO3(s)===H2O(l)＋CO2(g)＋NH3(g) ΔS________。

23.某化学课外小组的同学为探究化学反应速率，做了许多实验，其中一个如下：
实验探究：温度对化学反应速率的影响
实验步骤：(1)取两个试管，各加入5 mL 12%的双氧水(H2O2)溶液。

(2) 将其中一支试管直接用酒精灯加热，观察对比两支试管中的现象。

实验现象：被加热的试管迅速产生大量气泡，未加热的试管缓慢产生气泡。

结论：温度越高，反应速率越快。

甲同学认为该实验不够严密，你同意这种看法吗？________(填“同意”或“不同意”)，原因是________________________________________________________________________；
如果你认为不够严密，该如何改进？______________________________________________
__________________________(认为严密可不填)。

24.合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(℃)溶液来吸收原料气中的CO，其反应是：[Cu(NH 3)2]Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3]Ac·COΔH ＜0
(1)必须除去原料气中CO的原因是__________________________________________________
______________________。

(2)醋酸二氨合铜(℃)吸收CO的生产适宜条件应是________________________。

(3)吸收CO后的醋酸铜氨液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。

醋酸铜氨液再生的生产适宜条件应是______________________________________________
__________________________。

答案解析
1.【答案】C
【解析】气体体积减小，若平衡不动，W的浓度应变为原平衡时的2倍，现为1.8倍，平衡向逆反应方向移动W物质的量减小，A、D正确；增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即逆反应方向气体分子数减小，a＋b＜c＋d，B正确；平衡逆移，Z的体积分数减小，C符合题意。

2.【答案】A
【解析】被比较对象只有放在一个前后变化的过程中才能比较。

相同温度相同起始量恒压与恒容建立平衡的比较，一般先分析恒压容器体积如何变化，后以恒容容器的平衡状态为起始状态(常称“先同”)，改变体积到恒压时的要求，在改变中实现比较(常称“后变”)。

对于恒压甲容器，因反应造成气体分子数减小，建立平衡时容器体积需同步减小；此平衡状态可看成恒容乙容器平衡状态增加压强而成，此过程平衡正向移动，NO2的体积分数减小，A项正确。

因甲反应会同步减小体积，
增大了浓度，速率加快，达到平衡时间短，B项错误；平衡常数K＝c (N2O4)
c2(NO2)
，C项错误；甲容器为恒压容器，压强始终不变，压强不变不能做为反应达到平衡状态的标志，乙容器随反应的进行，压强减小，当压强不变时，反应达到平衡，D项错误。

3.【答案】C
【解析】其他条件相同时浓度越大、速率越快；温度越高、速率越快；催化剂可加快反应；影响程度按催化剂、温度、浓度依次减弱。

甲、乙相比较，乙使用催化剂，反应速率乙>甲。

丙、丁相比较，丁温度高，反应速率丁>丙。

甲与丁相比较，甲反应物浓度大，反应速率甲>丁，C项正确。

4.【答案】A
【解析】在0～50 min之间，pH＝2和pH＝7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，A项正确；pH为2、7、10时，曲线的斜率减小，说明pH越小，溶液的酸性越强，R的降解速率越大，B项错误；图中无法比较同一pH条件下，R的起始浓度与降解速率的关系，C项错误；20～25 min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.2×10－4mol·L－1÷5 min＝4×10－6mol·L－1·min－1，D项错误。

5.【答案】C
【解析】该反应前后气体分子数不变，压强的改变对平衡无影响，CO的转化率不变，A项错误；正反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，CO的转化率降低，B项错误；增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大，C项正确；增大CO的浓度，平衡正向移动，但CO的转化率降低，D项错误。

6.【答案】D
【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。

升高温度，平衡向逆反应方向移动，A项不符合题意；合成氨的反应是放热反应，理论上采取低温
利于反应正向进行，B 项不符合题意；加入AgNO 3后，Ag ＋与Br －反应生成AgBr 沉淀，降低了Br
－的浓度，平衡向正向移动，溶液颜色变浅，C 项不符合题意；2HI(g)H 2(g)＋I 2(g)，此反应为气体分子数不变的反应，压缩容器体积使压强增大，平衡不动，但由于体积减小，各组分的浓度增大，故颜色变深，D 项符合题意。

7.【答案】D
【解析】速率和现象并无直接联系，中和反应速率很快，但不一定有明显现象，如盐酸与烧碱的反应，A 项错误；在化学反应中，由于固体和纯液体的浓度视为常数，其浓度变化值为零，不能用它们表示反应速率，B 项错误；由于化学计量数不一定相同，单位时间内反应物和生成物的浓度变化不一定相同，C 项错误。

8.【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。

氯水中存在平衡：Cl 2(g)＋H 2O H ＋＋Cl －＋HClO,2HClO 2H ＋＋2Cl －＋O 2↑，光照使HClO 分解，平衡右移，c (H ＋)逐渐增大，A 项不符合题意；催化剂只能改变反应速率，平衡不移动，B 项符合题意；在氨水中存在平衡：NH 3(g)NH 3(aq)＋H 2O(l)NH 3·H 2O(aq)NH (aq)＋OH －(aq)，加入NaOH 固体，c (OH －) 增大，平衡向左移动，利于NH 3的挥发，C 项不符合题意；2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 2(g)，增大压强，平衡正移，D 项不符合题意。

9.【答案】B
【解析】自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态，体系对外做功或释放热量。

自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。

水由低处流到高处、室温下水结成冰、生锈的铁变光亮等都需要外力来完成，只有B 正确。

10.【答案】B
【解析】CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) K 1＝c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H
2O ) 设反应的CO 的浓度为y mol·L －1，
K ＝y·y (2−y )×(6−y )＝1，y ＝1.5，CO 的转化率＝
1.5mol·L −12mol·L −1×100%＝75%。

11.【答案】B 【解析】 本题可采取等效假设法分析，假设在原容器上增加一个相同的容器(两容器有隔板)，保持温度不变，向增加的容器中充入相同体积的SO 3(g)，则可建立与原平衡一样的平衡，此时A 、B 、
C、D各项的值均不变，然后抽掉隔板，将容器压缩至原容器大小，则压强增大，平衡逆向移动，气体的总物质的量减小，但总质量不变，因此平均相对分子质量增大；SO3(g)的转化率减小；c(SO2)、c(SO3)均增大，但c(SO3)增大的程度比c(SO2)增大的程度大，则c(SO3)/c(SO2)增大；c2(SO3)/[c2(SO2)·c(O2)]可看作该反应的平衡常数的倒数，而平衡常数只与温度有关，则不发生变化。

12.【答案】B
【解析】可逆反应的基本特征是反应物不可能完全转化，达到反应限度时各物质不能为0。

如果c3＝0，平衡由正向反应建立，要求X、Y的浓度最大，Z的浓度最小，则：
c1＝0.28，c2＝0.42，c3＝0
如果c1＝0，平衡由逆向反应建立，要求X、Y的浓度最小，Z的浓度最大，则：
c1＝0c2＝0c3＝0.32
综合得起始时各物质浓度范围为0＜c(X)＜0.28,0＜c(Y)＜0.42,0＜c(Z)＜0.32，D正确；X和Y平衡浓度为2℃3，变化的量为2℃3，要求起始量为2℃3，c1℃c2＝2℃3，转化率相同，A正确、B错误；平衡时，Y和Z的生成速率之比与计量数之比相等，C正确。

13.【答案】B
【解析】被比较对象只有放在一个前后变化的过程中才能比较。

相同温度相同起始量恒压与恒容建立平衡的比较，一般先分析恒压容器体积如何变化，后以恒容容器的平衡状态为起始状态(常称“先同”)，改变体积到恒压时的要求，在改变中实现比较(常称“后变”)。

对于恒压乙容器，因反应造成气体分子数减小，建立平衡时容器体积需同步减小；此平衡状态可看成恒容甲容器平衡状态增加压强而成，此过程平衡正向移动，SO2的转化率变大，B项正确。

14.【答案】B
【解析】T2斜率大，先达平衡，速率大，温度高，T2>T1；T2→T1时生成物浓度增大，说明温度降低平衡正向移动，正反应为放热反应，ΔH<0；图2中在p1压强下达平衡(v正＝v逆)，随后增大压强，v正>v逆，说明平衡正向移动，正反应为气体分子数减小的反应，a＋b>c＋d，B项正确。

15.【答案】B
【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应能自发进行，有些熵增大的吸热反应也可以自发进行，如氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体在常温下进行，A、C错误；B中ΔH>0，反应若能自发进行，只能是因为ΔS>0，正确；催化剂降低反应的活化能，增大反应速率，不能改变反应的方向，D错误。

16.【答案】(1)锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表
(2)锌跟硫酸反应产生气泡；收集10 mL气体℃所用时间比℃所用时间短
(3)4 mol·L－1的硫酸与锌反应比1 mol·L－1的硫酸与锌反应快
(4)℃锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；℃40 mL的硫酸溶液要迅速加入；℃装置气密性要好，且计时要迅速、准确
(5)测定一段时间内溶液中c(H＋)的变化(即溶液的pH)，或测定一段时间内Zn粒质量的变化
【解析】化学反应速率是用单位时间内物质浓度的变化量来表示的，它可通过测定单位时间内物质的物质的量的变化来换算，对于溶液中的化学反应，可以测出单位时间产生的气体体积或测出收集单位体积气体所用时间，也可测出单位时间内产生的沉淀质量，也可利用pH计测定单位时间内溶液pH变化。

因此除图示装置所用仪器外，还需要秒表。

17.【答案】℃.c
℃.(1)探究浓度对反应速率的影响
(2)2H2O2O2↑＋2H2O
(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
【解析】℃.其他条件相同时浓度越大、速率越快；温度越高、速率越快；催化剂可加快反应；影响程度按催化剂、温度、浓度依次减弱。

a和c明显比b、d快，a和c相比，c温度高，速率更快，c项符合题意。

℃.(1)实验℃和℃的浓度不同，实验目的为探究浓度对化学反应速率的影响。

(2)双氧水在三氯化铁作用下分解方程式：2H2O2O2↑＋2H2O。

(3)由图可知，斜率越大，速率越快，℃的反应速率最大，℃的反应速率最小，结合实验方案可知，碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
18.【答案】
【解析】加入酸，c (H ＋)增大，平衡左移，c (Cr 2O )增大，溶液呈橙红色，溶液橙色加深；加入少
量NaOH 固体，中和H ＋，c (H ＋)降低，平衡向右移动，溶液呈黄色。

19.【答案】75%
【解析】第一次平衡时各物质的浓度：c (CO)＝0.8 mol·L －1，c (H 2O)＝1.8 mol·L －
1，c (CO 2)＝1.2
mol·L －1，c (H 2)＝1.2 mol·L －1;K ＝
1.2×1.20.8×1.8
＝1.0。

设第二次平衡时，CO 的转化浓度为x ：
K ＝x 2(2−x )·(6−x )＝1.0,x ＝1.5 mol·L －1，CO 的转化率为：
1.5mol·L −12mol·L −1
×100%＝75%。

20.【答案】(1)0.5 (2)a 值为6 (3)M 的转化率为41%。

【解析】(1) M(g)＋N(g)
P(g)＋Q(g) K ＝c (P )·c (Q )
c (M )·c (N )。

K ＝c (P )·c (Q )c (M )·c (N )=0.6mol·L −1×0.6mol·L −1
0.4mol·L −1×1.8mol·L −1＝0.5。

(3) 温度不变K 不变，K ＝c (P )·c (Q )
c (M )·c (N )。

K ＝c (P )·c (Q )c (M )·c (N )=2mol·L −1×2mol·L −1
2mol·L −1×(a−2)mol·L −1=1
2，a ＝6。

(4) 温度不变K 不变，K ＝c (P )·c (Q )
c (M )·c (N )；设M 的转化率为x,
K ＝
c (P )·c (Q )c (M )·c (N )
=
bxmol·L −1·bxmol·L −1
b (1−x )mol·L −1·b (1−x )mol·L −1
＝0.5，x ＝0.41。

21.【答案】50% 【解析】
恒温恒压下，体积之比等于物质的量之比，平衡时体积为反应前的23，即(6−2x )6
=2
3
，x ＝1，N 2的转
化率为50%。

22.【答案】(1)＞0 (2)＝0 (3)＞0 (4)＞0
【解析】熵值大小与物质的状态、物质的量等有关，生成物中出现气体或气态物质变多，ΔS >0，
混乱度增加。

(1) KCl 溶于水，溶液中存在自由移动的K ＋和Cl －
，混乱度增加，ΔS ＞0；(2)反应前
后气体的物质的量不变，ΔS ＝0；(3) 同一种物质气体熵值大于固态熵值，ΔS >0；(4)反应后产生气体，ΔS ＞0。

23.【答案】同意 一般液体加热沸腾也能观察到大量气泡，不一定是由化学反应产生气体造成 改直接加热为水浴加热
【解析】液体用酒精灯直接加热时，快速升温导致液体沸腾，放大了实验中产生气泡的现象，所以实验设计不严密；改进的方法变直接加热为水浴加热。

24.【答案】(1)防止催化剂中毒 (2)低温、加压 (3)高温、低压
【解析】(1) CO 可能会使催化剂的活性降低，甚至使催化剂失去活性，故应除去CO 。

(2)[Cu(NH 3)2Ac](aq)＋CO(g)＋NH 3(g)
[Cu(NH 3)3]Ac·CO(aq) ΔH ＜0，此反应为气体分子数减
小的放热反应，加压和采取较低的温度可使平衡正向移动，有利于CO 的吸收。

(3)乙酸铜氨液再生过程本质就是平衡的逆向移动，逆反应方向为气体体积增大的吸热反应，高温、低压可促使醋酸铜氨液再生。