高二化学选修四第二章《化学反应速率和化学平衡》章末综合检测试卷(整理含答案)17410.pdf

1 高二化学选修四第二章章末综合检测试卷 化学反应速率和化学平衡 时间：90 分钟 总分：100分 一、选择题(本题包括 18 个小题，每小题 3 分，共 54 分)1下列说法正确的是()A可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等 B在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态 C在其他条件不变时，升高温度可以使化学平衡向放热反应的方向移动 D在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态 2本题列举的四个选项是 4 位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是()A化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 3在一定温度下，将 2molsO2和 1mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197kJmol1，当达到化学平衡时，下列说法中正确的是()ASO2和 SO3共 2mol B生成 SO3 2mol C放出 197kJ 热量 D含氧原子共 8mol 4下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是()A红棕色的 NO2，加压后颜色先变深后变浅 B高压比常压有利于合成 SO3的反应 C加入催化剂有利于氨的合成 D工业制取金属钾 Na(l)KCl(l)NaCl(l)K(g)选取适宜的温度，使 K成蒸气从反应混合物中分离出来 5关于 A(g)2B(g)=3C(g)的化学反应，下列表示的反应速率最大的是 2()Av(A)0.6mol/(Lmin)Bv(B)1.2mol/(Lmin)Cv(C)1.2mol/(Lmin)Dv(B)0.03mol/(Ls)6在 2L 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 4mol，在前 10s A 的平均反应速率为 0.12mol/(Ls)，则 10s时，容器中 B 的物质的量是()A1.6mol B2.8mol C2.4mol D1.2mol 7在某恒温恒容的密闭容器内发生反应：2A(g)B(g)C(g)H0，下列图像中正确的是()9 一定条件下，将 10mol H2和 1mol N2充入一密闭容器中，发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，达到平衡时，H2的转化率可能是()A25%B30%C35%D75%3 10对达到化学平衡状态的可逆反应：ABCD，若 t0时增大压强，正、逆反应速率变化如图所示(v 代表反应速率，t 代表时间)，下列有关 A、B、C、D 的状态叙述中正确的是()AA、B、C 是气体，D 不是气体 BA、B 是气体，C、D 有一种是气体 CC、D 是气体，A、B 有一种是气体 DC、D 有一种是气体，A、B 都不是气体 11可逆 反应 H2(g)I2(g)2HI(g)H0，S0 BH0 CH0，S0 DH0，S0 4 14在密闭容器中发生下列反应 aA(g)cC(g)dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D 的浓度为原平衡的 1.8 倍，下列叙述正确的是()AA 的转化率变大 B平衡向正反应方向移动 CD 的体积分数变大 Dacd 15等物质的量的 X(g)与 Y(g)在密闭容器中进行可逆反应：X(g)Y(g)2Z(g)W(s)Ht2)反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是()A反应在 t1min 内的平均速率为 v(H2)0.40t1molL1min1 B保持其他条件不变，起始时向容器中充入 0.60mol CO 和 1.20mol H2O，达到平衡时 n(CO2)0.40mol C保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时 CO 转化率增大，H2O 的体积分数增大 D若温度升高至 800，上述反应平衡常数为 0.64，则正反应为吸热反应 二、非选择题(本题包括 5 个小题共 46 分)19(8 分)T时，A 气体与 B 气体反应生成 C 气体，反应过程中 A、B、C浓度变化如图()所示，若保持其他条件不变，温度分别为 T1和 T2时，B 的体积分数与时间的关系如图()所示。根据以上条件，回答下列问题：6(1)A 与 B 反应生成 C 的化学方程式为_ _，正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)t1min 后，改变下列某一条件，能使平衡向逆反应方向移动的有_(填字母编号)。A保持其他条件不变，增大压强 B保持容器总体积不变，通入少量稀有气体 C保持其他条件不变，升高温度 20(8 分)2ABC 在某一温度时，达到平衡。(1)若温度升高，平衡向正反应方向移动，则正反应是_反应(填“放热”或“吸热”)；(2)若 B 为固体，减小压强平衡向逆反应方向移动，则 A 呈_态；(3)若 A、B、C 均为气体，加入催化剂，平衡_移动(填“正向”、“逆向”或“不”)21(10 分)降低大气中 CO2的含量及有效地开发利用 CO2，目前工业上有一种方法是用 CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为 1L 的恒容密闭容器中，充入 1mol CO2和 3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0kJ/mol。测得 CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(1)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v(H2)_mol/(Lmin)；(2)氢气的转化率_；(3)该反应的平衡常数为_(保留小数点后 2 位)；(4)下列措施中能使平衡体系中 n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_。A升高温度 7 B充入 He(g)，使体系压强增大 C将 H2O(g)从体系中分离出去 D再充入 1mol H2(5)当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为 c1，然后向容器中再加入一定量 H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为 c2，则 c1_c2的关系(填“”、“”或“”)。22(2012金考卷考题选萃).已知某可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)。请回答下列问题：(1)根据实验测定结果，描绘出了该反应达到平衡状态时及改变外界条件后，反应速率与时间的关系图像(如图 1 所示)：有利于提高 D 产量的变化过程是图像中的_段；引起该变化过程的外界条件是_ _。8(2)根据实验测定结果描绘出了图 2。由此图像可以得出，升高温度，上述平衡将向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动；反应计量数之间的关系：ab_cd(填“大于”、“小于”、“等于”或“不确定”)。.工业合成氨反应如下：N23H2催化剂高温、高压2NH3。请回答下列问题：(1)在一定条件下2L 的密闭容器中进行实验，并测得下列数据：物质 N2 H2 NH3 起始(mol)2 7 0 10s(mol)1.6 平衡时(mol)2 则 10s 内，用氢气表示的化学反应速率是_，该反应的化学平衡常数是_。(2)根据混合气体各成分的物质性质，你认为工业上将氨气从混合气体中分离出来的措施是_，从而达到反应气体循环利用的目的。实验室检验氨气的方法是_。23(10 分)在一个体积为 1L 的密闭容器中发生某化学反应：2A(g)B(g)C(g)，三种不同条件下进行，其中实验、都在 800，实验在 950B、C 的起始浓度都为 0，反应物 A 的浓度(molL1)随时间(min)的变化如图所示。试回答下列问题：(1)在实验中，反应在 2040min 内 A 的平均反应速率为_molL1min1。实 验 和 实 验 相 比，可 能 隐 含 的 反 应 条 件 是 9 _ _。(2)该反应的 H_0，其判断理由是_。(3)实验第 40min 末，若降低反应温度，达到新的平衡后，A 的浓度不可能为_(填序号)。A0.35molL1 B0.4molL1 C0.7molL1 D0.8molL1(4)若反应在 800进行，在该 1L 的密闭容器中加入 1mol A、0.2mol He，达到平衡时 A 的转化率应 _。A等于 86%B等于 50%C小于 50%D介于 50%86%之间 10 高二化学选修四第二章章末综合检测试卷 化学反应速率和化学平衡 参考答案 一、选择题(本题包括 18 个小题，每小题 3 分，共 54 分)1下列说法正确的是()A可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等 B在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态 C在其他条件不变时，升高温度可以使化学平衡向放热反应的方向移动 D在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态 答案：B 点拨：正反应速率和逆反应速率相等，是可逆反应达到化学平衡状态的特征，而不是可逆反应的特征，A 错；在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态，B 对；升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动，C 错；若是充入稀有气体增大压强或对于反应前后气体体积不变的反应，增大压强平衡不会发生移动，D 错。2(2012试题调研)本题列举的四个选项是 4 位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是()A化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 答案：C 点拨：怎样提高原料转化产率是化学平衡理论要解决的内容。3(2012河南高二检测)在一定温度下，将 2molsO2和 1mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂作用下发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197kJmol1，当达到化学平衡时，下列说法中正确的是()11 ASO2和 SO3共 2mol B生成 SO3 2mol C放出 197kJ 热量 D含氧原子共 8mol 答案：A 点拨：该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，故生成 SO3小于 2mol，放出热量小于 197kJ；据硫原子守恒知 SO2和 SO3共 2mol，氧原子共 6mol，因此选 A。4(2012经典习题选萃)下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是()A红棕色的 NO2，加压后颜色先变深后变浅 B高压比常压有利于合成 SO3的反应 C加入催化剂有利于氨的合成 D工业制取金属钾 Na(l)KCl(l)NaCl(l)K(g)选取适宜的温度，使 K成蒸气从反应混合物中分离出来 答案：C 点拨：勒夏特列原理是用来解释化学平衡移动，加入催化剂，平衡不移动。5(2012经典习题选萃)关于 A(g)2B(g)=3C(g)的化学反应，下列表示的反应速率最大的是()Av(A)0.6mol/(Lmin)Bv(B)1.2mol/(Lmin)Cv(C)1.2mol/(Lmin)Dv(B)0.03mol/(Ls)答案：D 点拨：D 项中 v(B)0.0360mol/(Lmin)1.8mol/(Lmin)，然后利用各物质的化学反应速率与其化学计量数之比进行比较得出 D 项反应速率最大。6在 2L 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 4mol，在前 10s A 的平均反应速率为 0.12mol/(Ls)，则 10s时，容器中 B 的物质的量是()A1.6mol B2.8mol C2.4mol D1.2mol 答案：B 点拨：vv(B)，v(A)0.12mol/(Ls)，v(B)0.06mol/(Ls)，反应 12 的n(B)0.06mol/(Ls)10s2L1.2mol，则10s末剩余B的物质的量为2.8mol。7在某恒温恒容的密闭容器内发生反应：2A(g)B(g)C(g)H0，下列图像中正确的是()答案：D 点拨：压强增大，正逆反应速率都增长，故 A 不正确；对于达到平衡的该反应，在某一时刻正逆反应突然都增大，应是压强增大或温度升高，由于反应是体积缩小的吸热反应，增大压强或升高温度，正反应速率增幅应更大，故 B 不正确；温度越高，到达平衡用时越短，500时应先达平衡，故 C 不正确；在不同温度下，温度越高，到达平衡用时越短，且升高温度，平衡逆向移动，A%降 13 低，故 D 正确。9 一定条件下，将 10mol H2和 1mol N2充入一密闭容器中，发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，达到平衡时，H2的转化率可能是()A25%B30%C35%D75%答案：A 点拨：合成氨反应是可逆反应，不可能完全转化，现假设 1mol N2完全转化，则有 3mol H2转化，而此时，H2的转化率为 30%。很明显，H2的转化率应小于30%。A 符合题意。10对达到化学平衡状态的可逆反应：ABCD，若 t0时增大压强，正、逆反应速率变化如图所示(v 代表反应速率，t 代表时间)，下列有关 A、B、C、D 的状态叙述中正确的是()AA、B、C 是气体，D 不是气体 BA、B 是气体，C、D 有一种是气体 CC、D 是气体，A、B 有一种是气体 DC、D 有一种是气体，A、B 都不是气体 答案：C 点拨：t0时加压，v(正)、v(逆)均增加，说明反应物和生成物中均有气体。v(逆)v(正)，生成物气体物质的量大于反应物气体物质的量。11可逆 反应 H2(g)I2(g)2HI(g)H0，S0 BH0 CH0，S0 DH0，S0，且混乱度增大，即 S0，A 正确。14在密闭容器中发生下列反应 aA(g)cC(g)dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D 的浓度为原平衡的 1.8 倍，下列叙述正确的是()AA 的转化率变大 B平衡向正反应方向移动 15 CD 的体积分数变大 Dacd 答案：D 点拨：体积减半时，若平衡不移动，则 D 的浓度为原平衡的 2 倍，今平衡时 D 的浓度只为原平衡的 1.8 倍，则平衡向逆反应方向移动，因此逆反应为气体体积减小的反应，即 acd，此时反应物 A 的转化率减小，D 的体积分数减小。15(2012试题调研)等物质的量的 X(g)与 Y(g)在密闭容器中进行可逆反应：X(g)Y(g)2Z(g)W(s)Ht2)反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是()A反应在 t1min 内的平均速率为 v(H2)0.40t1molL1min1 B保持其他条件不变，起始时向容器中充入 0.60mol CO 和 1.20mol H2O，达到平衡时 n(CO2)0.40mol C保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时 CO 转化率增大，H2O 的体积分数增大 D若温度升高至 800，上述反应平衡常数为 0.64，则正反应为吸热反应 答案：BC 点拨：A 项，表中所给数据的单位为 mol，反应在 t1min 内的平均速率为 v(H2)(0.20/t1)molL1min1，A 项错误；B 项，由方程式可知 CO 和 H2O(g)的量对该反应的影响相同，所以“起始时向容器中充入 0.60mol CO 和 1.20mol H2O”与“起始时向容器中充入 1.20mol CO 和 0.60mol H2O(g)”将达到相同的平衡状态，对比表中反应时间为 0、t1、t2三个时间的数据 0t1，CO 减少 0.40mol，根据方程计算 H2O(g)也应减少 0.40mol，而到 t2时 H2O(g)的减少量仍然为 0.40mol，说明 t1时已经达到平衡，根据 t1时的数据可求得 n(CO2)0.40mol，B 项正确；C项，增大反应物水蒸气的浓度，平衡正向移动，CO 转化率增大，水蒸气的转化率降低，水蒸气的体积分数增大，C 项正确；D 项，t1时为平衡状态，根据表中数据可求得 t1时的平衡常数为 1，温度升高，平衡常数减小，说明温度升高平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，D 项错误。二、非选择题(本题包括 5 个小题共 46 分)19(2012经典习题选萃)(8 分)T时，A 气体与 B 气体反应生成 C 气体，反应过程中 A、B、C 浓度变化如图()所示，若保持其他条件不变，温度分别 18 为 T1和 T2时，B 的体积分数与时间的关系如图()所示。根据以上条件，回答下列问题：(1)A 与 B 反应生成 C 的化学方程式为_ _，正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)t1min 后，改变下列某一条件，能使平衡向逆反应方向移动的有_(填字母编号)。A保持其他条件不变，增大压强 B保持容器总体积不变，通入少量稀有气体 C保持其他条件不变，升高温度 答案：(1)A(g)3B(g)2C(g)放热(2)C 点拨：(1)由图()可知，A、B 为反应物，C 为生成物，其变化量之比n(A):n(B):n(C)0.2:0.6:0.4 1:3:2，所 以 反 应 方 程 式 为 A(g)3B(g)2C(g)；由图()可知 T1T2，升温 B 的体积分数增加，说明升温平衡向逆向移动，则说明逆向为吸热反应，正向为放热反应。(2)A 项，增压平衡向体积减小即正向移动。B 项，体积不变，充入稀有气体，平衡不移动。C 项，升温，平衡向吸热即逆向移动。20(8 分)2ABC 在某一温度时，达到平衡。(1)若温度升高，平衡向正反应方向移动，则正反应是_反应(填“放热”或“吸热”)；(2)若 B 为固体，减小压强平衡向逆反应方向移动，则 A 呈_态；(3)若 A、B、C 均为气体，加入催化剂，平衡_移动(填“正向”、“逆向”或“不”)19 答案：(1)吸热(2)气(3)不 点拨：若温度升高，平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应；若 B为固体，减小压强平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是气体体积增大的反应，则 A 一定是气体；催化剂只能改变化学反应速率，但平衡不移动。21(2012试题调研)(10 分)降低大气中 CO2的含量及有效地开发利用 CO2，目前工业上有一种方法是用 CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为 1L 的恒容密闭容器中，充入 1mol CO2和 3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0kJ/mol。测得CO2和 CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(1)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v(H2)_mol/(Lmin)；(2)氢气的转化率_；(3)该反应的平衡常数为_(保留小数点后 2 位)；(4)下列措施中能使平衡体系中 n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_。A升高温度 B充入 He(g)，使体系压强增大 C将 H2O(g)从体系中分离出去 D再充入 1mol H2(5)当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为 c1，然后向容器中再加入一定量 H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为 c2，则 c1_c2的关系(填“”、“”或“”)。答案：(1)0.225(2)75%(3)5.33(4)CD(5)点拨：(1)CO23H2CH3OHH2O 20 初(mol/L)1 3 0 0 转(mol/L)0.75 2.25 0.75 0.75 平(mol/L)0.25 0.75 0.75 0.75 c(H2)ctnVt2.25 mol1 L10 min 0.225mol/(Lmin)。(2)H2的转化率2.25 mol3 mol100%75%。(3)KcCH3OHcH2OcCO2c3H20.750.750.7530.255.33。(4)升温，平衡左移，nCH3OHnCO2减小；充入 He，nCH3OHnCO2不变；将 H2O 分离出去，或充入 H2平衡右移，nCH3OHnCO2变大。(5)平衡移动的结果是削弱而不是抵消这种改变，所以 c1 根据实验和实验的比较，可推测该反应升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应(3)AB(4)B 点拨：(1)在实验中，反应在 2040min 内 A 的平均反应速率为：v(A)cAt0.650.5 molL14020 min7.5103molL1min1。实验和实验的平衡状态相同，且在实验中的反应速率更快，说明实验中使用了催化剂。(2)实验和实验相比较，温度升高，A 的平衡浓度减小，说明正反应是吸热反应，降低温度，化学平衡向逆反应方向移动。(3)实验在第 40min 末，A 的平衡浓度为 0.5molL1，降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，达到新的平衡时，A 的浓度必大于 0.5molL1，不可能是AB。(4)根据 800时 A 的起始浓度为 1.0molL1，达到平衡时 A 的浓度为0.5molL1，说明 A 的转化率为 50%。若加入 1mol A 和 0.2mol He，则使压强增大，因为是恒容条件，稀有气体对平衡无影响，则转化率仍为 50%。