2019高中化學 第二單元 化學反應速率和化學平衡單元測試（二）新人教版選修4.doc

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第二單元 化學反應速率和化學平衡 注意事項： 1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4．考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。 可能用到的相對原子質(zhì)量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27 S∶32 Cl∶35.5 一、選擇題（本題包括16小題，每小題3分，共48分。每小題只有一個選項符合題意。） 1．下列事實能說明影響化學反應速率的主要因素是反應物自身性質(zhì)的是(　　) A．Cu與濃硝酸反應比與稀硝酸反應快 B．Cu能與濃硝酸反應，但不能與濃鹽酸反應 C．N2與O2在常溫、常壓下不反應，放電時可反應 D．Fe與濃鹽酸反應比與稀鹽酸反應快 2．下列關于化學反應速率的說法中，不正確的是(　　) A．化學反應速率通常用單位時間內(nèi)生成或消耗某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示 B．化學反應速率只有正值，沒有負值 C．在同一個反應中，各物質(zhì)的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比 D．化學反應速率的常用單位有molL－1s－1和molL－1min－1 3．下列關于化學反應的自發(fā)性敘述中正確的是(　　) A．焓變和熵變都大于0的反應肯定是自發(fā)的 B．焓變和熵變都小于0的反應肯定是自發(fā)的 C．焓變小于0而熵變大于0的反應肯定是自發(fā)的 D．熵變小于0而焓變大于0的反應肯定是自發(fā)的 4．如圖曲線a表示放熱反應X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)　ΔH<0進行過程中Z的物質(zhì)的量隨時間變化的關系。若要改變起始條件，使反應過程按b曲線進行，可采取的措施是(　　) A．升高溫度 B．加大X的投入量 C．縮小體積 D．增大體積 5．下列敘述及解釋正確的是(　　) A．2NO2(g)(紅棕色)N2O4(g)(無色)　ΔH<0，達平衡后，對平衡體系采取縮小容積、增大壓強的措施，因為平衡向正反應方向移動，故體系顏色變淺 B．H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0，達平衡后，對平衡體系采取增大容積、減小壓強的措施，因為平衡不移動，故體系顏色不變 C．FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(紅色)+3KCl，達平衡后，加少量KCl，因為平衡向逆反應方向移動，故體系顏色變淺 D．對于N2+3H22NH3，平衡后，在壓強不變的條件下充入O2，平衡左移 6．在一定條件下體積不變的密閉容器中，反應2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)達到平衡狀態(tài)的標志是(　　) A．單位時間內(nèi)生成2nmol A，同時生成nmol D B．容器內(nèi)壓強不隨時間而變化 C．單位時間內(nèi)生成nmol B，同時消耗1.5nmol C D．容器內(nèi)混合氣體密度不隨時間而變化 7．在一定條件下，容器內(nèi)某一反應發(fā)生時M、N的物質(zhì)的量隨反應時間變化的曲線如下圖所示，下列表述中正確的是(　　) A．反應的化學方程式為2MN B．t2時，正、逆反應速率相等，達到平衡 C．t3時，正反應速率大于逆反應速率 D．t1時，N的濃度是M的濃度的2倍 8．將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測得C的濃度為0.6 molL－1，現(xiàn)有下列幾種說法： ①用物質(zhì)A表示的反應的平均速率為0.3 molL－1s－1 ②用物質(zhì)B表示的反應的平均速率為0.6 molL－1s－1 ③2 s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% ④2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 molL－1 其中正確的是(　　) A．①③　　　B．①④　　　C．②③　　　D．③④ 9．某溫度時，濃度都是1 molL－1的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中發(fā)生可逆反應生成氣體Z，充分反應后X2的濃度為0.4 molL－1，Y2的濃度為0.8 molL－1，生成的Z的濃度為0.4 molL－1，則該反應的化學方程式（Z用X、Y表示）是(　　) A．X2+2Y22XY2 B．2X2+Y22X2Y C．X2+3Y22XY3 D．3X2+Y22X3Y 10．某溫度下的密閉容器中發(fā)生如下反應：2M(g)+N(g)2E(g)。若開始時只充入2 mol E(g)，達到化學平衡時，混合氣體的壓強比開始時增大了20%；若開始時只充入2 mol M(g)和1 mol N(g)的混合氣體，則達到化學平衡時M的轉(zhuǎn)化率是(　　) A．20% B．40% C．60% D．80% 11．1000 K時反應C(s)+2H2(g)CH4(g)的K =8.28107，當各氣體物質(zhì)的量濃度分別為0.7 molL－1 H2、0.2 molL－1 CH4時，上述反應(　　) A．逆向移動　　　　　　 B．正向移動 C．達到平衡 D．不一定 12．已知X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH>0，下列對該反應的說法中正確的是(　　) A．ΔS>0 B．正向能自發(fā)進行，且反應速率和平衡常數(shù)均較大 C．反應物總能量大于生成物總能量 D．在任何溫度下都不能自發(fā)進行 13．已知汽車尾氣無害化處理反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列說法不正確的是(　　) A．升高溫度可使該反應的逆反應速率降低 B．使用高效催化劑可有效提高正反應速率 C．反應達到平衡后，NO的反應速率保持恒定 D．單位時間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時，反應達到平衡 14．有一化學平衡：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，如圖是表示A的轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的關系，分析下圖可以得出的正確結論是(　　) A．正反應是吸熱反應，且m+np+q C．正反應是放熱反應，且m+n>p+q D．正反應是放熱反應，且m+n”“<”或“=”）0，反應從起始到20 min內(nèi)C的平均反應速率是________。 （2）該溫度下，上述反應的化學平衡常數(shù)為________。平衡時體系內(nèi)氣體的總壓強是反應起始時總壓強的________。 （3）下列選項中能說明該反應在一定溫度和恒容條件下達到平衡狀態(tài)的是________。 A．反應速率：vA(正)+vB(正)=vC(逆) B．A的質(zhì)量不再改變 C．B的轉(zhuǎn)化率不再改變 D．密度不再改變 （4）若反應C(g)A(g)+B(g)進行時需加入稀釋劑X氣體（不參與反應），則C的平衡轉(zhuǎn)化率與體系的溫度、壓強、X的物質(zhì)的量的關系如圖1、圖2所示。 ①由圖1可知，T1________（填“>”“<”或“=”）T2。 ②由圖2可知，當其他條件不變時，增大X的物質(zhì)的量，C的平衡轉(zhuǎn)化率將________（填“增大”“減小”或“不變”），其原因是_______________________ _________________________________________________________。 21．工業(yè)上用凈化后的水煤氣在催化劑作用下，與水蒸氣發(fā)生反應制取氫氣，化學方程式為CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)。一定條件下，將4 mol CO與2 mol H2O(g)充入體積為2 L的密閉容器中，體系中各物質(zhì)的濃度隨時間的變化如圖所示： （1）在0～4 min時段，反應速率v(H2O)為_______molL－1min－1，該條件下反應的平衡常數(shù)K為________（保留兩位有效數(shù)字）。 （2）該反應到4 min時，CO的轉(zhuǎn)化率為________。 （3）若6 min時改變的外部條件為升溫，則該反應的ΔH________0（填“>”“=”或“<”），此時反應的平衡常數(shù)________（填“增大”“減小”或“不變”）。 （4）判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。 a．混合氣體的密度不變 b．混合氣體中c(CO)不變 c．v(H2O)正=v(H2)逆 d．斷裂2 mol H—O鍵的同時生成1 mol H—H鍵 （5）若保持與4 min時相同的溫度，向一容積可變的密閉容器中同時充入0.5 mol CO、1.5 mol H2O(g)、0.5 mol CO2和a mol H2，則當a=2.5時，上述反應向________（填“正反應”或“逆反應”）方向進行。若要使上述反應開始時向逆反應方向進行，則a的取值范圍為____________。 2018-2019學年高二上學期第二單元訓練卷 化 學（二）答 案 1．【解析】　選B。Cu與濃硝酸反應而與濃鹽酸不反應，是因為濃硝酸有強氧化性，而濃鹽酸只表現(xiàn)出H+的氧化性，即是由反應物自身性質(zhì)決定的，B項、D項是因為濃度的改變，C項是外界條件發(fā)生變化。 【答案】　B 2．【解析】　選A?；瘜W反應速率是衡量化學反應進行快慢的物理量，用單位時間內(nèi)反應物或生成物的物質(zhì)的量濃度的變化表示，只有正值，沒有負值。在同一反應中各物質(zhì)表示的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，單位為molL－1s－1或molL－1min－1，故A錯誤。 【答案】　A 3．【解析】　選C。ΔH－TΔS的數(shù)值判斷反應進行的方向。ΔG=ΔH－TΔS， ①當ΔH>0，ΔS>0時，不能判斷ΔG=ΔH－TΔS正負，與T有關。 ②當ΔH>0，ΔS<0時，ΔG=ΔH－TΔS>0，非自發(fā)反應。 ③當ΔH<0，ΔS>0時，ΔG=ΔH－TΔS<0，一定是自發(fā)反應。 ④當ΔH<0，ΔS<0時不能判斷ΔG=ΔH－TΔS正負，與T有關。 【答案】　C 4．【解析】　選C。由于該反應是等體積反應，縮小體積，平衡不移動，但能縮短達到平衡所用時間。 【答案】　C 5．【解析】　選D。A項，縮小體積，平衡右移，但c(NO2)濃度仍增大，顏色變深，A錯；B項，擴大容積，平衡不移動，但由于c(I2)減小，故體系顏色變淺，B錯；C項，由于KCl沒有參與反應，故對平衡無影響，C錯；D項，壓強不變，充入O2（注：O2不參與反應），體積擴大，平衡左移。 【答案】　D 6．【解析】　選A。單位時間內(nèi)生成2nmol A，同時生成nmol D，則v(正)=v(逆)，反應達平衡狀態(tài)；單位時間內(nèi)生成nmol B，同時消耗1.5nmol C，都是表示逆反應速率，不能判斷反應是否達平衡狀態(tài)；因為反應前后氣體總體積不變，不論反應開始進行，還是達到平衡，體系的壓強始終不變，故壓強不能作為判定依據(jù)；該反應是一個氣態(tài)反應，在恒容條件下，無論起始還是達到平衡，混合氣體的密度始終不變，故密度也不能作為判定依據(jù)。 【答案】　A 7．【解析】　選D。由圖象知，0~t2時間內(nèi)N的濃度的變化量是M的濃度的變化量的2倍，可得反應的方程式為2NM；t2時刻體系并未達到平衡，故正反應速率與逆反應速率不相等；t3時刻反應已達到平衡，此時v(正)=v(逆)，因此選項A、B、C的說法都是錯誤的。 【答案】　D 8．【解析】　選B。用三段式表示： 　　　　　　 2A(g)+B(g)2C(g) 開始物質(zhì)的量濃度(molL－1) 2 1 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量濃度(molL－1) 0.6 0.3 0.6 2 s末物質(zhì)的量濃度(molL－1) 1.4 0.7 0.6 所以v(A)=0.6molL-12 s=0.3 molL－1s－1 v(B)=0.3molL-12 s=0.15 molL－1s－1 A的轉(zhuǎn)化率為0.6molL-12molL-1100%=30%，2 s末時c(B)=0.7 molL－1。 【答案】　B 9．【解析】　選D。濃度的變化量之比等于化學方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比。 【答案】　D 10．【解析】　選C。題中充入2 mol E(g)與充入2 mol M(g)、1 mol N(g)屬于等效平衡。根據(jù)同溫同容下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，所以平衡時混合氣體的物質(zhì)的量增加了Δn=2 mol20%=0.4 mol。根據(jù)方程式可得n(M)=2Δn=20.4 mol=0.8 mol。當只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體達平衡時，剩余M的物質(zhì)的量也應該為0.8 mol，反應的M的物質(zhì)的量為2 mol－0.8 mol=1.2 mol，所以M的轉(zhuǎn)化率為1.2mol2mol100%=60%。 【答案】　C 11．【解析】　選B。Q=0.20.72=0.408，Qv(逆)。 【答案】　B 12．【解析】　選D。該反應的正反應是體積減小的反應，所以ΔS<0，A錯誤；該反應的ΔH>0，ΔS<0，ΔG=ΔH－TΔS，ΔG>0，非自發(fā)反應，B錯誤；該反應的ΔH>0，說明該反應屬于吸熱反應，生成物總能量大于反應物總能量，C錯誤；該反應ΔH>0，ΔS<0，代入反應能否自發(fā)進行的判據(jù)：ΔH－TΔS>0，在任何溫度下都不能自發(fā)進行，故D正確。 【答案】　D 13．【解析】　選A。升溫，無論是正反應，還是逆反應，速率均加快，A項錯；催化劑可以加快化學反應速率，B項正確；達到平衡后，各組分的速率保持不變，C項正確；由于CO和CO2的化學計量數(shù)相等，故當兩者同時消耗的量相等時，反應即達到平衡，D項正確。 【答案】　A 14．【解析】　選B。此題是兩個條件同時對化學平衡產(chǎn)生影響的圖象。先固定一個條件不變，分析另一個條件變化對平衡的影響，得出一個結論，然后再固定這個條件不變，分析另一條件變化對平衡的影響。溫度不變，壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，得出：m+n>p+q；壓強不變，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越大，得出：正反應吸熱。 【答案】　B 15．【解析】　選D。平衡常數(shù)K只隨溫度的變化而變化，與濃度變化無關，A錯誤；降低溫度，正、逆反應速率均減小，B錯誤；降溫時，F(xiàn)的濃度增大，說明平衡逆向移動，正反應是吸熱反應，則焓變?yōu)檎?，C錯誤；根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式可知A、B是生成物，E、F為反應物，且對應指數(shù)為其化學方程式中物質(zhì)前的化學計量數(shù)，D正確。 【答案】　D 16．【解析】　選C。在相同體積和溫度的條件下，甲、乙兩容器是等效體系，平衡時兩容器中各組分的濃度相同；若提高相同的溫度，甲、乙兩體系平衡移動的情況相同；若向甲中加入一定量的He，平衡不移動；若向甲中加0.1 mol H2和向乙中加0.1 mol I2，甲、乙兩體系平衡移動的效果相同；而降低甲的溫度會使平衡正向移動，c(HI)提高。 【答案】　C 17．【解析】?。?）①由2H2O22H2O+O2↑可知，通過測定收集相同體積的氧氣所需時間或者相同時間內(nèi)所收集氧氣的體積，能直接體現(xiàn)反應速率大小。 ②測相同時間內(nèi)收集氧氣的體積用，測相同時間內(nèi)收集氧氣的體積或收集相同體積氣體所需時間用。 ③ 物理量 實驗序號 V[0.1molL－1 Fe2(SO4)3]/mL V[H2O2]/mL V[H2O]/mL V[O2]/mL 時間/s 1 a b c e d 2 a c b e f （2）由圖(a)、圖(b)可知，2H2O22H2O+O2↑及2NO2N2O4均為放熱反應，H2O2在Fe2(SO4)3的作用下分解快，相同時間內(nèi)放熱多，因此B瓶所處溫度高，2NO2N2O4平衡逆向移動，NO2濃度大，顏色深，故B瓶中氣體顏色比A瓶中的深。 【答案】?。?）①收集相同體積的氧氣所需時間(或者相同時間內(nèi)所收集氧氣的體積) ②或 ③ 物理量 實驗序號 V[0.1molL－1 Fe2(SO4)3]/mL V[H2O2]/mL V[H2O]/mL V[O2]/mL 時間/s 1 a b c e d 2 a c b e f （2）深 從圖(a)知H2O2的分解反應為放熱反應，從圖(b)也知反應2NO2N2O4為放熱反應，H2O2在催化劑的作用下分解快，相同時間內(nèi)放熱多，因此B瓶所處溫度高，2NO2N2O4平衡逆向移動，NO2濃度大，顏色深 18．【解析】?。?）分析圖象知： Δc(Z)=1.58mol-0mol2 L=0.79 molL－1， v(Z)=0.79molL-110 s=0.079 molL－1s－1； Δc(X)=1.20mol-0.41mol2 L=0.395 molL－1； Y的轉(zhuǎn)化率α(Y)=1.00mol-0.21mol1.00mol100%=79.0%。 （2）由各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量：X為0.79 mol，Y為0.79 mol，Z為1.58 mol可知方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為1∶1∶2，則化學方程式為X(g)+Y(g)2Z(g)。 （3）由圖象可知，外界條件同等程度地增大了該反應的正、逆反應速率。增大X的濃度、升高體系溫度均不會同等程度地改變正、逆反應速率，A、B項錯誤；由（2）中的化學方程式可知，該反應為反應前后氣體體積不變的反應，縮小容器體積或增大壓強，均可同等程度地增大正、逆反應速率，C項正確；使用催化劑可同等程度地改變正、逆反應速率，D項正確。 【答案】　（1）0.079 molL－1s－1 　0.395 molL－1 79.0%　 （2）X(g)+Y(g)2Z(g)　 （3）C、D 19．【解析】　（1）由表中數(shù)據(jù)知，升高溫度，K1增大，K2減小，說明反應①為吸熱反應，反應②為放熱反應。 （2）（3）由反應①知，K1=，由反應②知，K2=；①－②得反應③，且K3==，可知反應③為吸熱反應。 （4）反應③為氣體體積不變的吸熱反應，因此升高溫度、減小生成物CO的濃度均可使平衡向正反應方向移動。 （5）圖甲中，t2時刻化學平衡沒有移動，反應速率加快，因此t2時刻發(fā)生改變的條件是增大壓強或使用催化劑；圖乙中，發(fā)生的反應為CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH<0，t2→t3時間段，化學平衡向正反應方向移動，因此，對比O→t1和t2→t3圖象變化可知，t2時刻發(fā)生改變的條件是降低溫度或設法分離出H2。 【答案】　（1）吸熱　 （2） （3）K3=K1　 吸熱　 （4）C、E （5）①增大壓強或使用催化劑 ②降低溫度或從體系中分離出H2 20．【解析】?。?）溫度升高，化學平衡常數(shù)減小，說明化學平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，故ΔH<0。由20 min內(nèi)Δn(A)=2.5 mol，根據(jù)化學方程式計算， Δn(C)=2.5 mol，則v(C)=2.5mol1.0 L20min=0.125 molL－1min－1。 （2）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)知在30 min時反應處于平衡狀態(tài)，n(C)=3 mol，根據(jù)化學方程式計算，平衡時n(A)=n(B)=1 mol，故平衡時c(C)=3 molL－1，c(A)=c(B)=1 molL－1，則該溫度下平衡常數(shù)K=c(C)c(A)c(B)=311=3。等溫度、等體積條件下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，則平衡時體系內(nèi)的總壓強與反應起始時總壓強之比為3mol+1mol+1mol4mol+4mol=58=0.625。 （3）正反應速率與逆反應速率相等，即vA(正)=vC(逆)或vB(正)=vC(逆)時說明反應達到化學平衡狀態(tài)，A項不能說明反應達到平衡狀態(tài)；B項，A的質(zhì)量不再改變，說明正反應速率與逆反應速率相等，反應達到化學平衡狀態(tài)；C項，B的轉(zhuǎn)化率不再改變，說明正反應速率與逆反應速率相等，反應達到化學平衡狀態(tài)；D項，因為氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，故密度一直不變，密度不再改變不能說明反應達到化學平衡狀態(tài)。 （4）①由圖1可知，在相同壓強下，T1溫度下C的平衡轉(zhuǎn)化率大于T2溫度下的，而該反應為吸熱反應，升溫平衡正向移動，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故T1>T2。②由圖2可知，隨著X的物質(zhì)的量的增多，C的平衡轉(zhuǎn)化率逐漸增大，其原因是隨著X的物質(zhì)的量的增多，容器體積增大，相當于減小反應體系的壓強，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大。 【答案】?。?）<　0.125 molL－1min－1　 （2）3　 0.625 （3）B、C　 （4）①>　 ②增大　 隨著X的物質(zhì)的量的增多，容器體積增大，相當于減小反應體系的壓強，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大 21．【解析】?。?）v(H2O)=(1.0 molL－1－0.2 molL－1)4 min=0.2 molL－1min－1；由反應的化學方程式及圖象可知，4 min達到平衡時c(CO)=1.2 molL－1， c(H2O)=0.2 molL－1，c(CO2)=c(H2)=0.8 molL－1，故平衡常數(shù)K=c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)= 0.8molL-10.8molL-11.2molL-10.2molL-1=83≈2.7。 （2）CO的轉(zhuǎn)化率為2.0-1.22.0100%=40%。 （3）6 min時升溫，CO和H2O的濃度增大，即平衡逆向移動，故正反應為放熱反應，即ΔH<0；升溫平衡逆向移動，故平衡常數(shù)減小。 （4）該反應中反應物和生成物均為氣體，故氣體質(zhì)量始終不變，又反應容器體積不變，故反應過程中混合氣體的密度始終不變，即密度不變不能作為反應達到平衡的標志，a項錯誤；反應過程中某種反應物或生成物的濃度不變，表明反應達到平衡，b項正確；該反應方程式中H2O和H2的化學計量數(shù)相等，故v(H2O)正=v(H2)正=v(H2)逆時表明反應達到平衡，c項正確；斷裂H—O鍵與生成H—H鍵都是指正反應，故該項不能作為反應達到平衡的標志，d項錯誤。 （5）該容器容積可變，設容器容積為VL，則Qc=0.5molVL2.5molVL1.5molVL0.5molVL≈1.7<2.7，故反應向正反應方向進行；若反應開始時向逆反應方向進行，則Qc=0.5molVLamolVL1.5molVL0.5molVL>2.7，故a>4.05。 【答案】　（1）0.2 　2.7　 （2）40%　 （3）<　減小　 （4）bc　 （5）正反應 　a>4.05