第六章化学反应的速率与平衡（单元检测卷）

第六章化学反应的速率与平衡（单元检测卷）第I卷（选择题共48分）一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列我国科技创新的产品设备在工作时由化学能转化成电能的是A．长征5号火箭使用的液氧煤油发动机B．北斗导航卫星的太阳能电池板C．位于江苏的海上风力电动机D．由橙子制成的简易电池A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A．液氧煤油发动机将化学能转化为热能和机械能，而没有把化学能转化成电能，故A错误；B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，而没有把化学能转化成电能，故B错误；C．风力发电机厂将风能转化为电能，而没有把化学能转化成电能，故C错误；D．由橙子制成的简易电池将化学能转化为电能，故D正确；答案选D。2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小 D．产生气泡的速率甲比乙慢【答案】C【详解】A．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，铜是正极，铜片表面均有氢气产生，A错误；

B．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，铜是正极；乙中铜、锌没有连接，不构成原电池，B错误；C．两烧杯中都发生反应，溶液的c(H＋)均减小，C正确；

D．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，产生气泡的速率甲比乙快，D错误；故答案为：C。3．氨的催化氧化是工业制硝酸的重要步骤，反应方程式为。下列物质表示的化学反应速率最快的是A． B．C． D．【答案】C【分析】比较速率快慢时，首先将单位调整相同，然后根据反应速率之比等于化学计量系数之比，进行转化为同一种物质再进行比较，据此分析解题。【详解】A．v(NH3)=0.8mol⋅L−1⋅min−1；B．v(O2)=1.25mol⋅L−1⋅min−1，O2与NH3化学计量数之比5:4，转化为NH3反应速率为v(NH3)=1.25mol⋅L−1⋅min−1=1mol⋅L−1⋅min−1；C．v(NO)=0.02mol⋅L−1⋅s−1=1.2mol⋅L−1⋅min−1，NO与NH3化学计量数之比1:1，转化为NH3反应速率为v(NH3)=1.2mol⋅L−1⋅min−1；D．v(H2O)=1.2mol⋅L−1⋅min−1，H2O与NH3化学计量数之比6:4，转化为NH3反应速率为v(NH3)=1.2mol⋅L−1⋅min−1=0.8mol⋅L−1⋅min−1；综上，表示的化学反应速率最快的是C，本题选C。4．X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，Z极上有放出；单质Z可以从Y的盐溶液中置换出单质Y；又知的氧化性强于。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为A． B．C． D．【答案】A【详解】金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出，所以X是负极，Z是正极，故金属的活动性：；单质Z可以从Y的盐溶液中置换出Y，说明金属的活动性：；离子的氧化性强于离子，所以金属的活动性；综上可知四种金属的活动性由强到弱的顺序为，A项正确。5．已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示，下列说法不正确的是A．该反应可能是氧化还原反应B．只有在加热条件下才能进行C．该图可以表示C+CO22CO反应过程的能量变化D．反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量【答案】B【详解】A．根据图像，生成物总能量大于反应物总能量，该反应可能是吸收能量的氧化还原反应，故A正确；B．根据图像，生成物总能量大于反应物总能量，该反应为吸热反应，反应吸放热与反应条件无关，故B错误；C．根据图像，生成物总能量大于反应物总能量，该反应为吸热反应，可能是C+CO22CO，故C正确；D．根据图像，生成物总能量大于反应物总能量，该反应为吸热反应，反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量，故D正确；选B。6．下列装置中，能构成原电池的是

A．只有甲 B．只有乙C．只有丙 D．除乙均可以【答案】C【分析】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，据此判断。【详解】甲．没有用导线连接形成闭合回路，所以不能构成原电池，错误；乙．两电极材料相同，所以不能构成原电池，错误；丙．有两个活泼性不同的电极，且两电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，所以该装置能构成原电池，正确；丁．乙醇是非电解质，且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应，所以不能构成原电池，错误；故选C。7．在2L恒容密闭容器中，充入0.6molX气体和0.4molY气体，发生如下反应：，5min末容器中W的物质的量为0.2mol。若测得前5min以Z浓度变化来表示的平均反应速率为，则：下列措施可以加快该反应速率的是A．Y的物质的量减少为0.2molB．将容器体积扩大至4LC．升高温度D．向容器中充入与反应无关的氩气【答案】C【详解】A．Y的物质的量减少为0.2mol导致Y的浓度减小，反应速率减慢，故A不选；B．将容器体积扩大至4L，浓度会减小，反应速率减慢，故B不选；C．升高温度会加快反应速率，故C选；D．向恒容容器中充入与反应无关的氩气，不改变反应物的浓度，反应速率不变，故D不选。答案选C。8．等质量且足量的两份锌a、b，分别加入等量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是

ABCDA．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】等质量的两份锌粉a、b，分别加入等量的稀H2SO4中，同时向a中放入少量的CuSO4溶液，Zn与CuSO4溶液发生置换反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu，置换出的Cu与Zn在稀硫酸中形成原电池，原电池反应使Zn与稀H2SO4反应的反应速率增大，完全反应用时少于b，因为锌过量，稀硫酸等量，生成氢气的量相等，则表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系图象为

，故选A。9．石墨与金刚石都是碳的单质，工业上常用石墨在一定条件下转化为金刚石的反应原理生产人造钻石。已知12g石墨完全转化成金刚石时需要吸收EkJ的能量。则下列说法正确的是①金刚石比石墨稳定

②石墨比金刚石稳定

③等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的热量多

④等质量的金刚石和石墨完全燃烧，石墨放出的热量多A．①② B．②③ C．①④ D．③④【答案】B【详解】由石墨完全转化为金刚石时吸热，说明石墨的能量比金刚石低，石墨比金刚石更稳定；则①石墨比金刚石稳定，故①错误；②石墨比金刚石稳定，故②正确；③同质量的石墨和金刚石完全燃烧时，消耗氧气的量相同，生成同样多的二氧化碳，由于金刚石的能量高，所以金刚石燃烧后放出的能量要多。则等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多，故③正确；④等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多，故④错误；综上所述②③正确；故选B。10．一定温度下，在容积为的恒容密闭容器中进行某一反应，容器内M、N两种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．该反应的化学方程式为B．内，用N的浓度变化表示的平均反应速率为C．时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态D．时，容器容积不变，充入惰性气体Ar，正反应速率增大【答案】B【详解】A．随着反应的进行，N的物质的量减小、M的物质的量增大，N为反应物、M为生成物，0~t3内N的物质的量减少6mol、M的物质的量增多3mol，t3达到平衡状态，则反应的化学方程式为2N(g)⇌M(g)，A项错误；B．t1~t2min内，用N的浓度变化表示的平均反应速率为=mol/(L∙min)，B项正确；C．t2min时，M、N的物质的量没有保持不变，反应没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，C项错误；D．t4min时反应处于平衡状态，容器容积不变，充入惰性气体Ar，各物质的浓度不变，正、逆反应速率都不变，D项错误；答案选B。11．某原电池的总反应方程式为，该原电池的组成可能为选项ABCD正极材料石墨CuAgCu负极材料CuAgCuFe电解质溶液AgClA．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A．从反应方程式可知，Cu失电子为负极、Ag+得电子则电解质溶液中含有Ag+，正极为石墨可导电形成闭合回路，A正确；B．Cu应为负极，且电解质溶液中应该有Ag+，B错误；C．AgCl为沉淀，不能作电解质材料，C错误；D．若Fe为负极，Cu为正极，则负极上Fe失电子生成Fe2+而不是铜失电子，D错误；故答案选A。12．锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时转化为。该电池工作时，下列说法正确的是A．向石墨电极移动B．石墨电极的电极反应式：C．电极发生还原反应D．当电路中流过电子，消耗的体积为(标准状况下)【答案】A【分析】锌—空气电池中锌作负极，正极上通入空气，其电极反应式为O2＋2H2O＋4e−＝4OH−，再结合离子移动方向分析解答。【详解】A．原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，向石墨电极移动，故A正确；B．正极上通入空气，其电极反应式为O2＋2H2O＋4e−＝4OH−，故B错误；C．锌作负极，发生氧化反应；故C错误；D．根据电极反应式O2＋2H2O＋4e−＝4OH−，电路中流过电子，标准状况下消耗的体积为；故D错误；故答案选A。【点睛】本题考查了原电池原理，会根据电池反应式中元素化合价变化来确定正负极上发生的电极反应，注意电极反应式的书写。13．在体积都为2L的恒容容器中，200℃和T℃时，发生如下反应，A的物质的量浓度（单位：mol/L）随时间变化的有关实验数据见下表：时间/min温度/℃0246810容器12000.800.550.350.200.150.15容器2T1.000.650.350.180.180.18下列有关该反应的描述错误的是A．在200℃时，6min内用A表示的化学反应速率为B．从表中可以看出T>200℃C．T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态D．向容器1中通入氦气，容器中压强增大，反应速率不变【答案】C【详解】A．根据表格中的数据可知，6min内用A表示的化学反应速率为，故A正确；B．根据表格数据，T℃时反应速率快，所以T＞200℃，故B正确；C．根据表格数据，T℃下，可能6min前反应就达到平衡状态，故C错误；D．向容器1中通入氦气，反应体系的浓度不变，反应速率不变，故D正确；故选C。14．一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是A．反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)Z(g)B．反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC．反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%D．温度、体积不变，10s时充入1molHe使压强增大，正、逆反应速率都增大【答案】C【分析】在化学反应中，速率之比等于化学计量数之比等于物质的浓度变化量之比，转化率等于反应物的转化量比反应物起始量。【详解】由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n（Y）：△n（X）：△n（Z）=0.79mol：0.79mol：1.58mol=1：1：2，则反应的化学方程式为：X+Y⇌2Z，A．由以上分析可知反应的化学方程式为：X+Y⇌2Z，A错误；B．由图象可知反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了=0.395mol/L，B错误；C．反应开始到10s时，Y的转化率为×100%=79.0%，C正确；D．温度、体积不变，10s时充入1molHe使压强增大，但容器中X、Y、Z的浓度大小不变，正逆速率都不变，D错误。故选C。15．在恒容密闭容器中，发生合成氨反应：，下列能说明该反应达到平衡状态的是A．容器中B．混合气体的密度不再变化C．混合气体的平均摩尔质量不再变化D．断裂键的同时形成键【答案】C【详解】A．容器中，不能判断各物质的物质的量是否还发生改变，反应不一定平衡，故不选A；B．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，混合气体的密度是恒量，混合气体的密度不再变化，反应不一定平衡，故不选B；C．反应前后气体总质量不变、气体物质的量是变量，混合气体的平均摩尔质量是变量，混合气体的平均摩尔质量不再变化，反应一定达到平衡状态，故选C；D．断裂键的同时形成键，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选D；选C。16．研究反应的反应速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始物质的量浓度为0，反应物X的物质的量浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是A．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快B．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂D．在内，实验②的平均速率v(Y)=0.04mol⋅L−1⋅min−1【答案】D【详解】A．实验②④的起始物质的量浓度相等，实验②的温度为，实验④的温度为，实验④的反应速率明显较快，说明温度升高，化学反应速率加快，故A正确。B．从图象可以看出，实验①②的温度相同，随着反应物X的物质的量浓度增大，化学反应速率加快，故B正确；C．实验②③中X的起始物质的量浓度相等，温度相同，平衡状态也相同，但是实验③反应速率较快，达到平衡状态所需的时间短，说明实验③使用了催化剂，故C正确；D．从图象可以直接求得内实验②的平均速率，根据化学方程式的计量数关系可知v(Y)=0.01mol⋅L−1⋅min−1，故D错误。故选D。第II卷（非选择题共52分）二、非选择题：本题共4个小题，共52分。17．（14分）(红棕色)和(无色)之间发生反应：。将一定量气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。(1)该反应为吸热反应，则断裂反应物的化学键要吸收的能量(填“大于”、“小于”或“等于”)形成生成物的化学键要放出的能量。(2)下列可以说明该反应达到平衡的是___________。A． B．C．容器内气体的颜色不再变化 D．混合气体的压强不再变化(3)在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入，随时间的变化曲线如图所示。

回答以下问题①前4分钟内，的反应速率为。②反应进行到16min时，的转化率是。③下列措施能使该反应速率加快的是。A．升高温度

B．增大容器体积C．加入合适的催化剂

D．恒容条件下充入He(4)、和熔融可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则正极反应式为。电子的流动方向为(填“Ⅰ到Ⅱ”或“Ⅱ到Ⅰ”)

【答案】(1)大于(2)CD(3)0.005mol/(L·min)75%AC(4)O2+2N2O5+4e－＝4NOⅠ到Ⅱ【详解】（1）该反应为吸热反应，根据能量守恒，则反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量，故答案为：大于；（2）A．没有指明正、逆反应速率，不能说明是否到达平衡，若均为正反应速率，反应始终按该比例关系进行，故A错误；B．速率之比等于化学计量数之比，则有，故时到达平衡，而时反应没有达到平衡状态，故B错误；C．随反应进行，二氧化氮浓度增大，容器内颜色加深，当容器内气体的颜色不再变化，说明反应到达平衡，故C正确；D．随反应进行，容器内混合气体的物质的量增大，压强增大，当混合气体的压强不再变化，说明反应到达平衡，故D正确，故答案为：CD；（3）①前4分钟内生成二氧化氮的浓度是0.04mol/L，则消耗的浓度是0.02mol/L，所以的反应速率为0.02mol/L÷4min＝0.005mol/(L·min)。②反应进行到16min时，Δc（NO2）=0.06mol/L，故Δc（N2O4）=0.03mol/L，故N2O4的转化率是=75%。③A．升高温度反应速率加快；B．增大容器体积，浓度减小，反应速率减小；C．加入合适的催化剂反应速率加快；D．恒容条件下充入He，反应物浓度不变，反应速率不变；答案选AC。（4）在石墨I电极上，二氧化氮转化为五氧化二氮，N元素化合价升高，失电子发生氧化反应，则石墨I作负极，石墨II作正极，氧气得电子与N2O5结合生成NO，电极反应式为O2+2N2O5+4e－＝4NO。电子不能进入熔融KNO3，则电子流向：石墨Ⅰ→负载→石墨Ⅱ。18．（10分）在2L密闭容器中，800℃时，反应体系中，随时间的变化如下表所示。时间/s0123450.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)图中，A点处(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)图中表示变化的曲线是，用表示从0～2s内该反应的平均速率。(3)下列能使该反应的反应速率增大的是。a．及时分离出气体

b．适当升高温度c．增大的浓度

d．选择高效的催化剂(4)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是(填字母，下同)。a．

b．容器内压强保持不变c．

d．容器内的密度保持不变e．气体的总质量保持不变

f．和的物质的量之比为【答案】(1)大于(2)b0.0015mol/(L•s)(3)bcd(4)bc【详解】（1）A点后反应物浓度逐渐减小，说明A点反应正向进行，此时v正大于v逆；（2）NO2是生成物，浓度从0开始，根据化学方程式中NO与NO2的计量数相等，反应中浓度的变化量也相等，最终平衡时NO2的浓度等于0.0065mol/L，所以表示NO2的浓度变化的曲线是b线；0～2s内，v(NO)===0.003mol/(L•s)，相同时间内v(O2)=×0.003mol/(L•s)=0.0015mol/(L•s)；（3）a．及时分离出NO2气体，生成物浓度减小，平衡正向移动，反应物浓度也减小，所以正逆反应速率都减小，故a不选；b．适当升高温度，能加快反应速率，故b选；c．增大的浓度，能加快反应速率，故c选；d．选择高效的催化剂，能加快反应速率，故d选；答案为bcd；（4）a．，没有描述反应速率的方向，不能说明达到平衡，故a不选；b．假设反应向右进行，容器内压强减小，容器内压强保持不变能说明达到平衡，故b选；c．，则正逆反应速率相等，能说明达到平衡，故c选；d．容器是恒容容器，反应物和生成物都是气体，容器内的密度始终保持不变，不能说明达到平衡，故d不选；e．反应物和生成物都是气体，气体的总质量始终保持不变，不能说明达到平衡，故e不选；f．由图像可知，起始时和的物质的量之比为，NO和O2的转化之比也为，容器中和的物质的量之比始终为，不能说明达到平衡，故f不选；答案为bc。19．（14分）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请回答下列问题。(1)请你利用下列反应设计一个化学电池，并回答下列问题：①该电池的负极材料是，电解质溶液是。②在外电路中，电子方向是从极到极。(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池。在这两个原电池中，负极分别为。A．铝片、铜片

B．铜片、铝片

C．铝片、铝片(3)“神舟九号”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将能转化为能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。在紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为，其正极的电极反应式为。(4)目前正在研发的高能量密度燃料电池车，是以肼()燃料电池作为动力来源，电池结构如图所示。①起始时正极区与负极区KOH溶液浓度相同，工作一段时间后，KOH浓度较大的是(填“正”或“负”)极区。②该电池负极的电极反应式为。【答案】(1)Cu硝酸银负正(2)B(3)光电Ag2O+2e+H2O=2OH+2Ag(4)正N2H4+4OH4e=N2+4H2O【分析】原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，据此回答。【详解】（1）①据分析，反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中，铜为还原剂，故该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是可溶性银盐，故为硝酸银；②在外电路中，电子方向是从负极沿着导线流到正极；（2）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝在浓硝酸中钝化，实际反应为铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应中铜失去电子，故负极为铜，插入烧碱溶液中，铜不与氢氧化钠溶液反应、铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠、氢气，反应中铝失去电子，负极为铝；故选B。（3）飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将光能转化为电能，放电时，氧化银作正极，氧化银得到电子被还原为银单质，故正极的电极反应式为Ag2O+2e+H2O=2OH+2Ag；（4）①燃料电池工作时，氧气为正极反应物，氧气得电子被还原，正极电极反应式为：O2＋2H2O＋4e＝4OH，故工作一段时间后，KOH浓度较大的是正极区；②该电池负极反应物为肼，由图知，肼失去电子被氧化为氮气，电极反应式为N2H4+4OH4e=N2+4H2O。20.（14分）能源是现代文明的原动力，电池与我们的生活和生产密切相关。(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的_____(填字母)。A．B．C．D．(2)下图为原电池装置示意图：

①若A为片，B为石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，写出负极的电极反应式：，反应过程中溶液的酸性(填“增强”、“减弱”或“不变”)。一段时间后，当电池中放出2.24L(标准状况)气体时，电路中有个电子通过了导线(用表示阿伏加德罗常数的值)。②若A为镁片，B为