【名师一号】2020-2021学年苏教版化学检测题-选修四：《专题2-化学反应速率与化学平衡》

《专题2》检测卷时间：90分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：H1N14O16S32Cu64Ba137一、选择题(本题共16道小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1．在肯定条件下，反应N2＋3H22NH3在2L容器中进行，5min内NH3的质量增加了1.7g，则反应速率为()A．ν(H2)＝0.03mol·L－1·min－1B．ν(NH3)＝1.7g·L－1·min－1C．ν(N2)＝0.02mol·L－1·min－1D．ν(NH3)＝0.01mol·L－1·min－1解析ν(NH3)＝eq\f(0.1mol,2L×5min)＝0.01mol·L－1·min－1，依据化学计量数与化学反应速率的关系可求出ν(H2)＝0.015mol·L－1·min－1，ν(N2)＝0.005mol·L－1·min－1。答案D2．下列条件的变化是由于降低活化能，增加单位体积内反应物分子中活化分子的百分数而使反应速率加快的是()A．增大浓度 B．增大压强C．上升温度 D．使用催化剂解析只有使用催化剂可以降低活化能，使更多反应物分子成为活化分子，从而增加单位体积内反应物分子中活化分子的百分数，加快反应速率。答案D3．肯定条件下，在密闭容器中能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)肯定达到平衡状态的是()①X、Y、Z的物质的量之比为1：2：2②X、Y、Z的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolYA．①② B．①④C．②③ D．③④解析依据化学平衡状态的概念可知，可逆反应达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等，对于反应前后气体总体积不等的反应，其压强不再发生变化，则有关物质的浓度不再变化，但他们的物质的量之比不肯定等于其化学计量数之比。答案C4．在肯定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，到达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列推断不合理的是()A．c1c2＝13B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为23C．X和Y的转化率相等D．c1的取值范围为0mol·L－1<c1<0.14mol·L－1解析平衡时X、Y的浓度比为13，反应消耗X、Y的浓度比为13，故起始时c1c2＝13，A项正确；平衡时ν正＝ν逆，故Y、Z的生成速率之比为32，B项错误；X、Y起始浓度c1c2＝13，故X、Y的转化率相等，C项正确；假如该平衡从正反应方向开头建立，c1＝0.1mol·L－1＋0.04mol·L－1＝0.14mol·L－1，假如该平衡从逆反应开头建立，c1＝0mol·L－1，因c1、c2、c3均不为零，故0mol·L－1<c1<0.14mol·L－1。答案B5．已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH>0。该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向正反应方向进行的是()A．上升温度和减小压强B．降低温度和减小压强C．降低温度和增大压强D．上升温度和增大压强解析该反应的正反应吸热且气体分子数目增大，所以上升温度和减小压强有利于平衡正向移动。答案A6．下列说法正确的是()A．ΔH>0、ΔS>0的反应肯定不能自发进行B．反应4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)的ΔH<0、ΔS>0C．反应物分子有效碰撞次数增加则反应物的浓度肯定增加D．压强和浓度对反应速率的影响都是通过转变单位体积活化分子数从而影响有效碰撞次数来实现的解析ΔH>0、ΔS>0的反应能在高温下自发进行；B项中的ΔS<0；C项中有可能是升温或使用了催化剂。答案D7．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)eq\o(,\s\up17(180℃),\s\do15(催化剂))2N2(g)＋3H2O(g)ΔH<0在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是()A．平衡时，其他条件不变，上升温度可使该反应的平衡常数增大B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为12时，反应达到平衡D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大解析该反应是放热反应，升温使该反应的平衡常数减小，A项错误；增加NH3的浓度，NO、NO2的转化率增大，B项错误；使用催化剂，化学平衡不移动，不能提高NO、NO2的转化率，D项错误。答案C8．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0。当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO的浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A．①②④ B．①④⑥C．②③⑥ D．③⑤⑥解析该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，②错；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，③错；该反应正反应为气体分子数增大的反应，减压时平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，④正确；催化剂只能转变反应速率，不能转变平衡状态，⑤错；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物浓度降低，平衡向气体分子数增大的方向移动，即向正反应方向移动，反应物转化率提高，⑥正确。答案B9．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)，恒容时，温度上升，H2浓度减小。下列说法正确的是()A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度肯定减小C．上升温度，逆反应速率减小D．该反应化学方程式为CO＋H2O=CO2＋H2解析B项中由于反应前后气体体积不发生变化，因此，压强转变平衡不发生移动，B项错误；温度上升，正、逆反应的反应速率都增大，C项错误；依据平衡常数表达式，可以确定题给反应为：CO2＋H2CO＋H2O(g)，D项错误。答案A10．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则Y的转化率最接近于()A．33% B．40%C．50% D．67%解析由已知：X＋2Y2Z起始：110转化：a2a2a平衡：1－a1－2a2a依据题意有：eq\f(2－3a,2a)＝eq\f(3,2)，a＝eq\f(1,3)，Y的转化率最接近67%。答案D11．25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如图所示。下列推断正确的是()A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C．上升温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH>0D．25℃时，该反应的平衡常数K解析由于铅是固体状态，往平衡体系中加入金属铅后，平衡不移动，c(Pb2＋)不变；往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，增大c(Sn2＋)，平衡逆向移动，c(Pb2＋)变大；上升温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，可知平衡逆向移动了，说明该反应是放热反应，ΔH<0；25℃时，该反应的平衡常数K＝eq\f(cSn2＋,cPb2＋)＝eq\f(0.22mol·L－1,0.10mol·L－1)＝2.2，故D项正确。答案D12．某温度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝eq\f(9,4)。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)(mol·L－1)0.0100.0200.020c(CO2)(mol·L－1)0.0100.0100.020下列推断不正确的是()A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol·L－1D．反应开头时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析设平衡时甲中CO2的转化浓度为xmol·L－1，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.01－x)mol·L－1、(0.01－x)mol·L－1、xmol·L－1、xmol·L－1，依据平衡常数K＝eq\f(x×x,0.01－x×0.01－x)＝eq\f(9,4)，解得x＝0.006，则甲中H2和CO2的转化率均为eq\f(0.006,0.01)×100%＝60%，由于乙相对于甲增大了c(H2)，因此CO2的转化率增大，A项正确；设平衡时丙中H2的转化浓度为ymol·L－1，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.02－y)mol·L－1、(0.02－y)mol·L－1、ymol·L－1、ymol·L－1，依据平衡常数K＝eq\f(y×y,0.02－y×0.02－y)＝eq\f(9,4)，解得y＝0.012，则丙中H2和CO2的转化率均为eq\f(0.012,0.02)×100%＝60%，B项正确；平衡时甲中c(CO2)＝0.01－0.006＝0.004(mol·L－1)，丙中c(CO2)＝0.02－0.012＝0.008(mol·L－1)，C项错误；反应开头时，丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。答案C13．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)，某I2、KI混合溶液中Ieq\o\al(－,3)的物质的量浓度c(Ieq\o\al(－,3))与温度T的关系如图所示，(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是()A．反应：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH>0B．若温度为T1、T2，反应平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2C．若反应进行到状态D时，肯定有ν正>ν逆D．状态A与状态B比较，状态A的c(I2)大解析由温度上升，c(Ieq\o\al(－,3))降低，所以该反应的正反应为放热反应，ΔH<0，A项错误；温度上升，平衡左移，则平衡常数K减小，故K2<K1，B项不正确；T1温度下，平衡时c(Ieq\o\al(－,3))大于D点时的c(Ieq\o\al(－,3))，故D点反应正向进行，ν正>ν逆，C项正确；温度上升，平衡左移，所以状态B的c(I2)大，D项不正确。答案C14．反应aM(g)＋bN(g)cP(g)＋dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中z表示反应开头时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是()A．同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加B．同压同z时，上升温度，平衡时Q的体积分数增加C．同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D．同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加解析可逆反应中，催化剂只能转变化学反应速率，A项错；由两个图象可知，M的体积分数随着温度上升而降低，即温度上升，平衡正向移动，故平衡时生成物Q的体积分数增加，B项正确；同为650℃、z＝2.0，压强为1.4MPa时，y(M)＝30%，而压强为2.1MPa时，y(M)＝35%，即增大压强，平衡逆向移动，故平衡时Q的体积分数减小，C项错；由图象可知，同温、同压时，若N的物质的量增加，而M的物质的量不变，则尽管z越大，y答案B15．在一个固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)＋B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w%。若维持容器体积和温度不变，将0.6molA、0.3molB和1.4molC充入该容器中，达平衡后，C的体积分数也为w%，则x值为()A．只能为2B．只能为3C．可能是2，也可能是3D．无法确定解析此题为等效平衡的题目。假如x＝2，将1.4molC折算为1.4molA和0.7molB，相当于起始加入2molA和1molB，此平衡与原平衡等效；假如x＝3，起始投料nAnB＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0.6＋1.4×\f(2,3)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0.3＋1.4×\f(1,3)))＝21，则此平衡与原平衡等效。答案C16．在体积恒定的密闭容器中，肯定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(Δ))2SO3ΔH<0。当气体的物质的量削减0.315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是()A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980gD．达到平衡时，SO2的转化率为90%解析SO3的生成速率与SO2的消耗速率都是正反应速率，两者相等时不能作为反应达到平衡的标志，A项错误；降低温度，逆反应(吸热反应)的化学反应速率下降的程度更大，B项错误；依据化学方程式可知，当气体的物质的量削减0.315mol时，消耗O2的物质的量为0.315mol，消耗SO2的物质的量和生成SO3的物质的量均为：2×0.315mol＝0.63mol，混合气体中，只有SO3能与BaCl2溶液反应，m(BaSO4)＝233g·mol－1×0.63mol＝146.79g，C项错误；气体的压强之比等于气体的物质的量之比，设反应开头时，n(SO2)＝xmol，则eq\f(x＋1.100－0.315mol,x＋1.100mol)×100%＝82.5%，得x＝0.7mol，达到平衡时，SO2的转化率为eq\f(0.63mol,0.7mol)×100%＝90%，D项正确。答案D二、非选择题(本题包括6道题，共52分)17．(8分)如图，①、②、③分别表示在不同条件下可逆反应：A(g)＋B(g)xC(g)的生成物C在反应混合物中的百分含量(C%)和反应时间(t)的关系。请依据图象回答下列问题：(1)若图①中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的状况，则________曲线表示无催化剂时的状况(填字母，下同)。(2)若图②表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入惰性气体后的状况，则________曲线表示恒温恒容的状况。(3)依据图③可以推断该可逆反应的正反应是________热反应(填“吸”或“放”)，计量数x的值________(填取值范围)；推断的依据分别是_____________________________________________________________________________________________________________。解析(3)利用压强相等推断温度对平衡的影响；利用温度相等推断压强对平衡的影响。压强相同时，温度上升，C%增加，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应。答案(1)b(2)a(3)吸大于2(或>2或≥3)压强不变，上升温度，C%增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应；保持温度不变，增大压强，C%减小，说明平衡向逆反应方向移动，故x>1＋1＝218．(8分)在肯定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应化学平衡常数的表达式：K＝___________________。(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)能推断是否达到平衡状态的依据是________。A．容器中压强不变B．混合气体中c(CO)不变C．ν正(H2)＝ν逆(H2O)D．c(CO2)＝c(CO)(4)某温度下，平衡浓度符合下式c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试推断此时温度为________。解析(1)该反应化学平衡常数K＝eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)。(2)由表中数据可知，温度升温，K值增大，说明温度上升，平衡正向移动，该反应为吸热反应。(3)该反应前后气体体积不变，故AD不能作为平衡的判据，B、C正确。(4)中该温度下K＝eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)＝1，温度为830℃。答案(1)eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)(2)吸热(3)BC(4)83019．(8分)有A、B两容器(如图所示)，A容积固定，B容积可变。肯定温度下，在A中加2molN2、3molH2，发生反应：N2＋3H22NH3，达平衡时生成NH3的物质的量为n。(1)相同温度下，在B中充入4molN2、6molH2，当B的压强与A的压强相等，B中反应达平衡时，生成NH3的物质的量________2n(填“>”“<”或“＝”，下同)；当B的容积与A的容积相等，B中反应达平衡时，生成NH3的物质的量________2n。(2)相同温度下，保持B的容积为A的一半，并加入1molNH3，要使B中反应达平衡时各物质的浓度分别与上述A容器中平衡时相同，则起始时应加入________molN2和________molH2。解析(1)在同温同压下分别在A、B中进行合成氨反应，因A、B中起始反应物都为N2和H2，且物质的量比值为23，所以建立了相同的平衡状态。因B中反应物的用量是A的2倍，故B中生成NH3的物质的量为2n。在同温同容下分别在A、B中进行合成NH3的反应，二者不能建立相同的平衡状态，将第一问中B压缩至与A等体积即可。压缩体积，压强增大，故B中的化学平衡向正反应方向移动，生成NH3的物质的量必定大于2n。(2)依题意为在同温同压下建立相同平衡状态，B的体积为A的一半，故B中加入起始反应物为A中的一半，将1molNH3折算为N20.5mol、H21.5mol，与原起始状态相比(1molN2、1.5molH2)，需再加入N20.5mol，不必再加H2。答案(1)＝>(2)0.5020．(10分)在450℃2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－190kJ·mol－1(1)该反应500℃时的平衡常数________450℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“＝(2)450℃时，在一2L密闭容器中，将二氧化硫和氧化混合，反应过程中SO2、O2、SO3(3)据图推断，反应进行至20min时，曲线发生变化的缘由是__________________(用文字表达)，10min到15min的曲线变化的缘由可能是________(填字母)。A．加了催化剂B．缩小容器体积C．降低温度D．增加SO3物质的量(4)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是________。(填字母)a．向装置中再充入N2b．向装置中再充入O2c．转变反应的催化剂d．上升温度(5)利用图中数据计算450℃时反应进行至15min时，SO2(6)450℃时，另一2Ln(SO2)＝0.4mol，n(O2)＝0.2mol，n(SO3)＝0.8mol，则此时该反应向________进行(填“正反应方向”“逆反应方向”或“处于平衡状态”)。解析(1)该反应为放热反应，上升温度平衡逆向移动，平衡常数减小。(2)平衡状态为各物质的浓度保持不变的状态，所以15～20min和25～30min这两个时间段，该反应处于平衡状态。(3)20min时O2的浓度从0.08mol变成0.12mol，而SO2、SO3的浓度未变，所以曲线变化的缘由是增大了O2的浓度；观看10～15min的曲线，可知：SO2、O2的物质的量连续减小，SO3的物质的量连续增加，但反应速率明显加快了，可能使用了催化剂，也可能缩小了容器的体积。(4)欲提高SO2的转化率，应使平衡正向移动。(5)φ(SO2)＝eq\f(0.20－0.16,0.20)×100%＝20%。(6)450℃时，该反应的平衡常数为：K＝eq\f(c2SO3,c2SO2·cCO2)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.04,2)))2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.16,2)))2×\f(0.08,2))＝1.56，而此时各物质的浓度商为：Qc＝eq\f(c2SO3,c2SO2·cO2)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.8,2)))2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.4,2)))2×\f(0.2,2))＝40>K，所以该反应此时向逆反应方向进行。答案(1)<(2)15～20min和25～30min(3)增大O2浓度(或通入O2)AB(4)b(5)20%(6)逆反应方向21．(10分)某化学反应2A(g)B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化状况如下表所示。试验序号时间浓度温度01020304050601800°C1.00.800.670.570.500.500.502800°Cc20.600.500.500.500.500.503800°Cc30.920.750.630.600.600.604820°C1.00.400.250.200.200.200.20依据上述数据，完成下列空白：(1)在试验1中，反应在10min～20min内平均反应速率为________mol·L－1·min－1。(2)在试验2中，A的初始浓度c2＝________mol·L－1，反应经20min就达到平衡状态，可推想试验2中还隐含的条件是______________________。(3)设试验3的反应速率为ν3，试验1的反应速率为ν1，则ν3________ν1(填“>”“＝”或“<”)，且c3________1.0mol·L－1(填“>”“＝”或“<”)。(4)比较试验4和试验1，可推想该反应是________(填“吸热”“放热”)反应；理由是______________________________________。解析(1)在试验1中，反应在10至20分钟时间内平均速率为(0.80mol·L－1－0.67mol·L－1)÷(20－10)min＝0.013mol·L－1·min－1。(2)在试验2中，由于与试验1达到相同的平衡状态，所以与试验1的起始浓度相同。A为1.0mol·L－1，但达到平衡所需时间削减，即反应速率增大，可推想发生这种变化的外界条件为使用催化剂。(3)在试验3中，反应在10至20分钟时间内平均速率为(0.92mol·L