高中化学人教版化学反应原理第二章化学反应速率和化学平衡单元测试 市获奖

江西吉水县2023届高三化学选修四第二章化学反应速率与化学平衡能力提升检测试题第I卷选择题一、选择题（每小题4分，共48分）。1、已知某化学反应的平衡常数表达式为K=，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：t/℃70080083010001200K下列有关叙述不正确的是（）A．该反应的化学方程式是CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）B．上述反应的正反应是放热反应C．若在1L的密闭容器中通入CO2和H2各1mol，5min后温度升高到830℃，此时测得CO2为时，该反应达到平衡状态D．若平衡浓度符合下列关系式：=，则此时的温度为1000℃2、反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）①增加C的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入N2使体系压强增大④保持压强不变，充入N2使容器体积变大．A．①④B．②③C．①③D．②④3、把气体和气体混合于2L的密闭容器中，使它们发生如下反应3X（g）+Y（g）nZ（g）+2W（g），5min末已生成，若测知以Z表示的平均反应速率为·L﹣1·min﹣1，则n是（）A．2B．4C．1D．34、已知，H2和I2反应的历程为：①I2+M2I·+M慢②H2+2I·→2HI快式中M是指反应器壁或其他惰性分子，不参与反应，只具有传递能量的作用．下列关于该反应的说法正确的是()A．反应速率与I·的浓度有关B．M是该反应的催化剂C．反应①与②的活化能相等D．v=v=v5、已知反应2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）的分解速率表达式为v正=k正·cm（N2O5），k正是与温度有关的常数，340K时实验测得的有关数据如下：t/min1234c（N2O5）/mol·L﹣1v正/mol·L﹣1·min﹣1下列有关叙述不正确的是（）A．340K时，速率表达式中m=1B．340K时，速率表达式中k正≈﹣1C．340K时，若c（N2O3）=·L﹣1，则v正≈·L﹣1·minD．若t=2min时升高温度，则m不变，k正减小6、N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）﹣Q（Q＞0）一定温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：时间/s050010001500C（N2O5）/mol/L下列说法中错误的是（）A．500s时O2的浓度为mol/LB．平衡后，升高温度，正反应速率先增大后减小C．平衡后，要使平衡常数增大，改变的条件是升高温度D．1000s时将容器的体积缩小一半，重新达到平衡时mol/L＜c（N2O5）＜mol/L7、已知下列反应的平衡常数：H2（g）+S（s）H2S（g），K1；S（s）+O2（g）SO2（g），K2．则反应：H2（g）+SO2（g）O2（g）+H2S（g）的平衡常数为（）A．K1+K2B．K﹣K2C．K1×K2D．8、一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A（s）+B（g）2C（g），当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是（）①混合气体的密度②容器内气体的压强③混合气体的总物质的量④B物质的量浓度．A．①②④B．②③C．②③④D．全部9、在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是（）A．c（A2）：c（B2）：c（AB）=1：1：2B．容器内的总压强不随时间的变化而变化C．单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB2D．单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB210、下列各表述与示意图一致的是（）A．图表示25℃时，用mol·L﹣1盐酸滴定20mLmol·L﹣1NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化B．图中曲线表示反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＜0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化C．图表示10mLmol·L﹣1KMnO4酸性溶液与过量的mol·L﹣1H2C2O4溶液混合时，n（Mn2+）随时间的变化D．图中a、b曲线分别表示反应CH2═CH2（g）+H2（g）﹣→CH3CH3（g）△H＜0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化11、下列图示与对应的叙述相符的是（）A．可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率的变化B．可以表示乙酸溶液中通人氨气至过量过程中溶液导电性的变化C．可以表示向明矾溶液中滴加氢氧化钠溶液产生沉淀量的变化D．可以表示足量锌粉与稀硫酸反应时加少量CuSO4产生H2的变化12、在密闭容器中进行如下反应：X2（g）+Y2（g）2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为mol/L、mol/L、mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（）A．Z为LB．Y2为LC．X2为LD．Z为L第II卷非选择题二、非选择题（共52分）13、某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始氢气物质的量对N2（g）+3H2（g）2NH3（g）反应的影响，实验结果可表示成如图所示的规律（图中T表示温度，n表示物质的量）：①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最大的是．②在起始时体系中加入N2的物质的量为1mol．若容器容积为2L，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下（T2），反应的平衡常数K=．③图象中T1和T2的关系是：T1T2．（填“＞”“＜”“=”“无法确定”）14、将等物质的量的A．B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g），经5min后达平衡状态，此时测得D的浓度为L，混合气体的总体积为（标准状况），C的平均反应速率为（L·min）．试求：（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，x的值为；（2）反应开始前容器中的A．B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；（3）平衡时n（A）：n（B）：n（C）：n（D）=．15、化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．Ⅰ、利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2（s）+2I2（g）═TaI4（g）+S2（g）△H＞0（I）（1）反应（I）的平衡常数表达式K=，（2）若K=1，向某恒容密闭容器中加入1molI2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡转化率为．Ⅱ、恒温下，在容积为2L的恒容密闭容器A中通入1molN2与1molH2的混合气体，发生如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），△H＜0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为．（1）此温度时该反应的K值为．（2）若在此温度下，向另一容积为1L的恒容容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态否（填“是”或“否”），此时若没有达平衡，反应向方向进行（填“正”或“逆”）．16、工业上可由天然气为原料制备甲醇，也可由水煤气合成甲醇．（1）已知2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=akJ/mol；CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=bkJ/mol．试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式：．（2）还可以通过下列反应制备甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）．图甲是反应时CO（g）和CH3OH（g）的浓度随时间t的变化情况．从反应开始到平衡，用CO表示平均反应速率v（CO）=，该反应的平衡常数表达式为．（3）在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示．①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是．（填字母）A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍B．H2的体积分数不再改变C．体系中H2的转化率和CO的转化率相等D．体系中气体的平均摩尔质量不再改变②比较A、B两点压强大小PAPB（填“＞、＜、=”）．③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20L．如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=L．（4）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）．①若KOH溶液足量，则电池负极反应的离子方程式为．②若电解质溶液中KOH的物质的量为，当有甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是．17、联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料．N2H4与N2O4反应能放出大量的热．（1）已知：2NO2（g）N2O4（g）△H=﹣·mol﹣1．一定条件下，在体积一定的密闭容器中反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡．其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是（填字母）．A．减小NO2的浓度B．降低温度C．增加NO2的浓度D．升高温度（2）25℃时，N2H4（l）与足量N2O4（l）完全反应生成N2（g）和H2O（l），放出的热量．则该反应的热化学方程式为．（3）17℃、×105Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c（NO2）=·L﹣1、c（N2O4）=·L﹣1．反应2NO2（g）N2O4（g）的平衡常数K=．（4）现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应，制得已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体（17℃、×105Pa），理论上至少需消耗Cug．参考答案解：A、依据平衡常数表达式是生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到化学方程式式为K=，化学方程式为：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），故A正确；B、分析图表数据，平衡常数随温度升高减小，说明升温平衡逆向进行逆向是吸热反应，正反应是放热反应，故B正确；C、依据化学平衡三段式列式计算浓度商和平衡常数比较分析，若在一定体积的密闭容器中通入CO2和H2各1mol，5min后温度升高到830℃，此时测得CO2为mol时，CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）起始量（mol）0011变化量（mol）平衡量（mol）反应前后气体物质的量不变，可以用其他物质的量代替平衡浓度计算，Q==≠1，此时反应没有达到平衡状态，故C错误；D、依据平衡常数表达式和平衡常数数值计算分析，温度为1000℃平衡常数K===，若平衡浓度符合下列关系式：=，说明反应达到平衡状态，故D正确；故选C．解：①因浓度越大，化学反应速率越快，但是固体量的增减不影响反应速率，所以增加C（s）的量，反应速率不变，故①选；②将容器的体积缩小一半，反应体系中物质的浓度增大，则化学反应速率增大，故②不选；③保持体积不变，充入氮气，氮气不参与反应，反应体系中的各物质的浓度不变，则反应速率不变，故③选；④保持压强不变，充入氮气，使容器的体积变大，反应体系中各物质的浓度减小，则反应速率减小，故④不选．故选C．解：5min内W的平均化学反应速率v（W）==mol·L﹣1·min﹣1，利用各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，Z浓度变化表示的平均反应速率为mol·L﹣1·min﹣1，则：v（Z）：v（W）=mol·L﹣1·min﹣1：mol·L﹣1·min﹣1=n：2，所以n=1，故选C．解：A．化学反应的反应速率取决于反应速率最慢的反应，所以该反应的速率主要由①决定，与I·的浓度有关，故A正确；B．催化剂在最初的反应中参加反应、在最终的反应中生成，M不具备该条件，所以不能是催化剂，故B错误；C．不同反应的活化能大小是不一样的，①与②的活化能不相等，故C错误；D．同一可逆反应中，反应速率之比等于其计量数之比，该反应方程式为H2+2ICl=2HCl+I2，所以反应速率2v=v=2v，故D错误；故选A．解：A．由表中数据可知，c（N2O5）浓度之比等于v正之比，则v正与c（N2O5）浓度成正比关系，故m=1，故A正确；B．v正与c（N2O5）浓度成正比关系，则m=1，由2min数据可知，·L﹣1·min﹣1=k正×·L﹣1，解得k正≈﹣1，故B正确；C．340K时，若c（N2O3）=·L﹣1，则v正≈﹣1×﹣1=·L﹣1·min﹣1，故C正确；D．升高温度，反应速率加快，k正是与温度有关的常数，不影响m值，根据v正=k正·c（N2O5）可知k正增大，故D错误，故选：D．解：内N2O5的浓度变化量=L﹣L=L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故c（O2）=△c（N2O5）=mol/L，故A正确；B．升高温度反应速率加快，而后N2O5的浓度减小，反应速率又降低，故B正确；C．要使平衡常数增大，应改变温度使平衡正向移动，正反应为吸热反应，应升高温度，故C正确；时反应到达平衡，平衡时c（N2O5）=L，其他条件不变，将容器的体积缩小一半，若平衡不移动，此时N2O5的浓度为5mol/L，由于体积减小，压强增大，平衡向逆反应方向移动，则达到新平衡时c（N2O5）＞mol·L﹣1，故D错误，故选D．解：H2（g）+S（s）H2S（g）的平衡常数K1=，S（s）+O2（g）SO2（g）的平衡常数K2=，反应H2（g）+SO2（g）O2（g）+H2S（g）的平衡常数K==，故选：D．解：①该反应是反应前后气体体积增大的反应，气体的质量增大，体积不变，所以密度增大，能证明达到了平衡状态，故正确；②该反应是反应前后气体体积增大的反应，所以容器中的压强不再发生变化，能证明达到了平衡状态，故正确；③该反应是反应前后混合气体的总物质的量有变化的反应，所以容器中的混合气体的总物质的量不再发生变化，能证明达到了平衡状态，故正确；④反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，所以B的浓度不再变化时，该反应达到平衡状态，故正确；故选：D．解：A、当体系达平衡状态时，c（A2）：c（B2）：c（AB）可能是1：1：2，也可能不是，与各物质的初始浓度及转化率有关，故A错误；B、两边气体计量数相等，容器内的总压强始终不随时间的变化而变化，故B错误；C、单位时间内生成2nmolAB，等效于消耗nmolB2的同时生成nmolB2，正逆反应速率相等达平衡状态，故C正确；D、都反映的是逆反应方向，未体现正与逆的关系，故D错误；故选C．解：A．用mol·L﹣1盐酸滴定20mLmol·L﹣1NaOH溶液的pH随加入盐酸体积的变化，pH会突变，故A错误；B．2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＜0，升高温度平衡向吸热方向移动，即向逆方向移动，则逆方向是平衡常数增大，正方向的平衡常数减小，图象符合，故B正确；C．反应中生成的Mn2+对该反应有催化作用，反应过程中溶液中锰离子浓度逐渐增大，所以反应速率先慢后快，图象不符合，故C错误；D．CH2═CH2（g）+H2（g）﹣→CH3CH3（g）△H＜0，属于放热反应，放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，图象不符合，故D错误．故选B．解：A．改变温度，正逆反应速率同时增大或减小，图象不符，故A错误；B．乙酸溶液中通人氨气，生成醋酸铵，导电能力增强，故B错误；C．向明矾溶液中滴加氢氧化钠溶液，发生3OH﹣+Al3+=Al（OH）3↓、OH﹣+Al（OH）3=AlO2﹣+2H2O，图象应为，故C错误；D．足量锌粉与稀硫酸反应时加少量CuSO4，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，故D正确．故选D．解：若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：X2（气）+Y2（气）2Z（气），开始（mol/L）：变化（mol/L）：平衡（mol/L）：0若反应逆正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：vX2（气）+Y2（气）2Z（气），开始（mol/L）：变化（mol/L）：平衡（mol/L）：0由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0＜c（X2）＜，＜c（Y2）＜，0＜c（Z）＜，故A正确、BCD错误．故选A．13.①c；②；③＜．解：①a、b、c三点中，n（H2）越大，平衡正向移动的程度越大，N2的转化率越大，c点时氢气的物质的量最大，c点N2的转化率最高，故答案为：c；②n（H2）=3mol，起始体系中加入1molN2，反应达到平衡时H2的转化率为60%，则转化的氢气为，则：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）开始（mol）：130变化（mol）：平衡（mol）：容器容积为2L，则平衡常数K===，故答案为：；③由图可知，n（H2）相同时，温度T2对应氨气含量高，反应为放热反应，降低温度有利于生成氨气，则T2＜T1，故答案为：＜．14.（1）；2；（2）3mol；（3）3：5：2：2．解：将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，经5min后，测得D的浓度为L，生成的D为2L×L=1mol，则：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）起始量（mol）：nn00变化量（mol）：15min时（mol）：n﹣n﹣1由于5min时c（A）：c（B）=3：5，则（n﹣）：（n﹣）=3：5，解得n=3，（1）A的浓度c（A）==L，=（L·min），则x=2，故答案为：；2；（2）根据上面的计算可知，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=3mol，故答案为：3mol；（3）平衡时n（A）：n（B）：n（C）：n（D）=（n﹣）：（n﹣）：：1=：：1：1=3：5：2：2，故答案为：3：5：2：2．15.Ⅰ、（1）K=；（2）%；Ⅱ、（1）；（2）否；正．Ⅰ、（1）根据题意反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K=，故答案为：K=；（2）若K=1，设I2的平衡转化率为x，则参加反应的为xmol，平衡时生成TaI4和S2各，剩余I2为（1﹣x）mol，根据K===1，解之得：x=%，故答案为：%；Ⅱ、（1）N2（g）+3H2（g）2NH3（g），初始浓度：0变化浓度：平衡浓度：K==．故答案为：；（2）向另一容积为1L的恒容容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol充入N2、H2、NH3，此时Qc==＜K，所以不是平衡状态，会向着正方向进行，故答案为：否；正．16.（1）2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=（a+2b）kJ/mol；（2）·L﹣1·min﹣1；；（3）①AC；②＜；③4；（4）①CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O；②c（K+）＞c（HCO3﹣）＞c（CO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）（1）已知：①2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=akJ/mol②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=bkJ/mol根据盖斯定律，①+②×2可得：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=（a+2b）kJ/mol，故答案为：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=（a+2b）kJ/mol；（2）随反应进行，CO浓度减小、甲醇浓度增大，由图可知，10min到达平衡，CO浓度变化为（﹣）mol/L=L，则v（CO）==·L﹣1·min﹣1；CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）的化学平衡常数表达式K=，故答案为：·L﹣1·min﹣1；；（3）①A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍，均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，不能说明到达平衡，当H2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率的2倍时，反应到达平衡，故A错误；B．H2的体积分数不再改变是化学平衡的特征，达到了平衡，故B正确；C．氢气、CO的转化率与它们起始物质的量有关，平衡时不一定相等，若起始物质的量之比等于化学计算量之比，转化率始终相等，故C错误；D．混合气体总质量不变，随反应进行，混合气体总物质的量减小，平均摩尔质量增大，混合气体气体的平均摩尔质量不再改变，说明达到了平衡，故D正确．故选：AC；②温度一定时，正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故压强PA＜PB，故答案为：＜；③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20L，CO转化率为50%，则转化的CO为10mol×50%=5mol，则：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）起始量（mol）：10200变化量（mol）：5105平衡量（mol）：5105平衡常数K===4，如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2，在平衡状态B时CO转化率为80%，则转化的CO为10mol×80%=8mol，则：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）起始量（mol）：10200变化量（mol）：8168平衡量（mol）：248设体积为VL，则=4，解得V=4，故答案为：4；（