高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡测评卷(A卷) 新人教版选修4

用心 爱心 专心1 第二章第二章 化学反应速率和化学平衡测评卷化学反应速率和化学平衡测评卷 A A 卷卷 时间 90 分钟 满分 100 分 第 卷 选择题 共 45 分 一 选择题 每小题 3 分 共 45 分 1 2011 天津高考 向绝热恒容密闭容器中通入 SO2和 NO2 在一定条件下使反应 SO2 g NO2 g SO3 g NO g 达到平衡 正反应速率随时间变化的示意图如下所示 由图可得出的正确结论是 A 反应在 c 点达到平衡状态 B 反应物浓度 a 点小于 b 点 C 反应物的总能量低于生成物的总能量 D t1 t2时 SO2的转化率 a b 段小于 b c 段 解析 这是一个反应前后体积不变的可逆反应 由于容器恒容 因此压强不影响反应 速率 所以在本题中只考虑温度和浓度的影响 由图可以看出随着反应的进行正反应速率 逐渐增大 因为只要开始反应 反应物浓度就要降低 反应速率应该降低 但此时正反应 却是升高的 这说明此时温度影响是主要的 由于容器是绝热的 因此只能是放热反应 从而导致容器内温度升高反应速率加快 所以选项 C 不正确 但当到达 c 点后正反应反而 降低 这么说此时反应物浓度的影响是主要的 因此反应物浓度越来越小了 但反应不一 定达到平衡状态 所以选项 A B 均不正确 正反应速率越快 消耗的二氧化硫就越多 因 此选项 D 是正确的 答案 D 2 将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下 反应 2A g B g 2C g H 0 4 s 后反应达到平衡状态 此时测得 C 的浓度为 0 6mol L 下列说法中正确的是 A 反应过程中 当 A B C 的物质的量浓度之比为 2 1 2 时 反应即达到平衡状态 B 4 s 内用物质 B 表示的反应速率为 0 075 mol L s C 达平衡后若增大压强 A 的转化率降低 D 达平衡后若升高温度 C 的浓度将增大 用心 爱心 专心2 解析 v C 0 15 mol L s B 正确 A 项 达平衡状态时 A B C 的 v C v B 2 1 物质的量不再变化 此时 A B C 的物质的量浓度之比不是化学计量系数之比 C 项 增 大压强 平衡正向移动 A 的转化率增大 D 项 升高温度 平衡逆向移动 C 的浓度将变 小 答案 B 3 在相同条件下 做 H2O2分解对比实验 其中 1 加入 MnO2催化 2 不加 MnO2催化 下图是反应放出 O2的体积随时间的变化关系示意图 其中正确的是 A B C D 解析 使用催化剂缩短平衡所需时间 但不影响平衡的移动 答案 A 4 在 25 时 密闭容器中 X Y Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表 物质 XYZ 初始浓度 mol L 0 10 20 平衡浓度 mol L 0 050 050 1 下列说法错误的是 A 反应达到平衡时 X 的转化率为 50 B 反应可表示为 X 3Y 2Z 其平衡常数为 1 600 C 增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动 平衡常数增大 D 改变温度可以改变此反应的平衡常数 解析 题中有一明显的错误 就是 C 选项中平衡常数增大 增大压强不可能使K增大 其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识 关键是根据表中数据 0 1 0 05 0 2 0 05 0 1 0 1 3 2 可推出 X 3Y 2Z 答案 C 5 已知 4NH3 5O2 4NO 6H2O g 若化学反应速率分别用v NH3 v O2 v NO v H2O 单位 mol L s 表示 则正确关系是 A v NH3 v O2 B v O2 v H2O 4 5 5 6 C v NH3 v H2O D v O2 v NO 2 3 4 5 用心 爱心 专心3 解析 v NH3 v O2 v NO v H2O 4 5 4 6 答案 D 6 升高温度时 化学反应速率加快 主要原因是 A 分子运动速率加快 使该反应物分子的碰撞机会增多 B 反应物分子的能量增加 活化分子百分数增大 有效碰撞次数增多 C 该化学反应的过程是吸热的 D 该化学反应的过程是放热的 解析 升高温度 相当于向反应体系中补充能量 反应物分子能量增加 使部分非活 化分子变成活化分子 提高了活化分子百分数 有效碰撞次数增多 加快了反应速率 这 是主要原因 故 A 错误 B 正确 温度升高 反应速率加快 与反应的热效应无关 C D 错误 答案 B 7 某温度下 反应 2N2O5 4NO2 O2开始进行时 c N2O5 0 040 8 mol L 经 1 min 后 c N2O5 0 030 mol L 则该反应的反应速率为 A v N2O5 1 8 10 4 mol L s B v N2O5 1 08 10 2 mol L s C v NO2 1 8 104 mol L s D v O2 1 8 104 mol L s 解析 v N2O5 1 08 10 2 mol L min c t 0 040 8 mol L 0 030 mol L 1 min 1 8 10 4 mol L s 由速率之比等于化学计量数之比 可求用其他物质表示的反应 速率 答案 A 8 在恒温时 一固定容积的容器内充入 1 mol NO2 g 发生如下反应 2NO2 g N2O4 g 达平衡时 再向容器内通入 1mol NO2 g 重新达到平衡后 与第一次平衡 时相比 容器内的压强 A 不变 B 增大不到原来 2 倍 C 增大到原来 2 倍 D 无法判断 解析 化学平衡的移动遵循勒夏特列原理 可以假设是两个相同的反应 如果把它压 入一个容器中 则平衡向体积减小的方向移动 达到新平衡后压强小于原来的 2 倍 答案 B 9 常温常压下 在带有相同质量的活塞且容积相等的甲 乙两容器里 分别充有二氧 化氮和空气 如下图 现分别进行两项实验 N2O4 2NO2 H 0 用心 爱心 专心4 a 将两容器置于沸水中加热 b 在活塞上都加 2 kg 的砝码 在以上两种情况下 甲和乙两容器的体积大小的比较 正确的是 A a 甲 乙 b 甲 乙 B a 甲 乙 b 甲 乙 C a 甲 乙 b 甲 乙 D a 甲 乙 b 甲 乙 解析 N2O4 2NO2 H 0 正反应是吸热反应 置于沸水中加热时 平衡右移 使 气体的物质的量增多 所以 a 甲 乙 N2O4 2NO2 H 0 也是气体体积增大的反应 加压时平衡左移 使气体的物质的量减少 所以 b 甲 乙 因为乙气体体积的变化较小可 忽略 答案 D 10 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 0 1 mol L 0 3 mol L 0 2 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 0 3 mol L B Y2为 0 4 mol L C X2为 0 2 mol L D Z 为 0 4 mol L 解析 本题考查可逆反应的特点与根据化学方程式进行物质换算的能力 可逆反应不 可能进行彻底 所以平衡时各物质的物质的量不可能为零 B C 项数据表明 它们增加的 物质的量由 Z 完全反应才能生成 故错误 D 项数据表明 它增加的物质的量应由 X 完全 反应才能生成 故错误 答案 A 11 下列变化不能用勒夏特列原理解释的是 A 工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气 以提高二氧化硫的转化率 B H2 I2 g 混合气体加压后颜色变深 C 红棕色的 NO2加压后颜色先变深再变浅 D 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 解析 H2 I2 g HI 混合气体加压后平衡不移动 颜色变深是因为碘单质的浓度随压 用心 爱心 专心5 强增大而加深 其他选项都涉及平衡的移动 故都能用勒夏特列原理解释 答案 B 12 在一密闭容器中有如下反应 aX g bY g nW g 某化学兴趣小组的同学根 据此反应在不同条件下的实验数据 作出了如下曲线图 其中 w W 表示 W 在反应混合物中的体积分数 t表示反应时间 当其他条件不变时 下列分析正确的是 A 图 可能是不同压强对反应的影响 且p2 p1 a b n B 图 可能是不同压强对反应的影响 且p1 p2 n a b C 图 可能是在同温同压下催化剂对反应的影响 且 1 使用的催化剂效果好 D 图 可能是不同温度对反应的影响 且T1 T2 H 0 解析 若图 为压强对反应的影响 则反应应为等体积反应 图 若为温度对反应的 影响 且T1 T2 升高温度平衡左移 n W 应减小 答案 AC 13 在密闭容器中 一定条件下进行如下反应 NO g CO g N2 g CO2 g 1 2 H 373 2 kJ mol 达到平衡后 为提高该反应的速率和 NO 的转化率 采取的正确措 施是 A 加催化剂同时升高温度 B 加催化剂同时增大压强 C 升高温度同时充入 N2 D 降低温度同时增大压强 解析 本题考查的是外界条件的改变对反应速率以及平衡移动的影响 降低温度会减 慢反应速率 上述反应的正反应是气体体积减小的放热反应 增大压强或降低温度均可使 平衡向正反应方向移动 提高 NO 的转化率 所以选 B 答案 B 14 某温度下 C 和 H2O g 在密闭容器中发生下列反应 C s H2O g CO g H2 g CO g H2O g CO2 g H2 g 当反应达到平衡时 测得c H2 1 9mol L c CO 0 1 mol L 则 CO2的浓度为 A 0 1 mol L B 0 9 mol L C 1 8 mol L D 1 8 mol L 用心 爱心 专心6 解析 设反应 中生成的 H2浓度为x 反应 中生成的 H2浓度为y 则 C s H2O g CO g H2 g x x x x CO g H2O g CO2 g H2 g y y y y 根据题意 有Error 解得y 0 9 mol L 则 CO2的浓度 0 9 mol L 答案 B 15 已知一定温度下 2X g Y g mZ g H a kJ mol a 0 现有甲 乙 两容积相等且固定不变的密闭容器 在保持该温度下 向密闭容器中通入 2 mol X 和 1 mol Y 达到平衡状态时 放出热量b kJ 向密闭容器乙中通入 1 mol X 和 0 5 mol Y 达 到平衡时 放出热量c kJ 且b 2c 则a b m的值或关系正确的是 A m 4 B a b C a D m 2 b 2 解析 由于b 2c 则表明加压向正方向移动 即正方向为气体体积缩小的反应 则 m 3 m为正整数 则 D 中m 2 正确 答案 D 第 卷 非选择题 共 55 分 二 非选择题 16 6 分 如下图所示 在容器 A 中装有 20 的水 50 mL 容器 B 中装有 1 mol L 的 盐酸 50 mL 试管 C D 相连通 且其中装有红棕色 NO2和无色 N2O4的混合气体 并处于下 列平衡 2NO2 N2O4 H 57 kJ mol 用心 爱心 专心7 当向 A 中加入 50 gNH4NO3晶体使之溶解 向 B 中加入 2 g 苛性钠时 1 C 中的气体颜色 D 中的气体颜色 填 变浅 或 变深 2 若 25 时 起始时仅有 NO2气体 2NO2 N2O4达到平衡时 c NO2 0 012 5 mol L c N2O4 0 032 1 mol L 则 NO2的起始浓度为 NO2的转化率为 解析 在 A 中加入 NH4NO3晶体时 温度降低 平衡向正反应方向移动 C 中气体颜色 变浅 在 B 中加入苛性钠时 温度升高 平衡向逆反应方向移动 D 中气体颜色变深 答案 1 变浅 变深 2 0 076 7 mol L 83 7 17 12 分 2011 全国高考 反应 aA g bB g cC g H 0 在等容条件 催化剂 下进行 改变其他反应条件 在 阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下 图所示 回答问题 1 反应的化学方程式中 a b c 为 用心 爱心 专心8 2 A 的平均反应速率v A v A v A 从大到小排列次序为 3 B 的平衡转化率 B B B 中最小的是 其值是 4 由第一次平衡到第二次平衡 平衡移动的方向是 采取的措施是 5 比较第 阶段反应温度 T2 和第 阶段反应温度 T3 的高低 T2 T3 填 判断的理由是 6 达到第三次平衡后 将容器的体积扩大一倍 假定 10 min 后达到新的平衡 请在 下图中用曲线表示 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势 曲线上必须标出 A B C 解析 1 任意的选 或 或 进行计算求比例可得 1 3 2 2 v A c A t 2 1 mol L 20 min 0 05 mol L min 1 v A c A t 1 0 62 mol L 15 min 0 0253 mol L min 1 v A c A t 0 62 0 50 mol L 10 min 0 012 mol L min 1所以易知反应速率的大小 3 由图上数据可知 B 最小 经计算得 B 1 86 1 50 1 86 100 19 35 4 由图易知平衡向正反应方向移动 因为反应物的浓度在降低 生成物的浓度在增加 采取的措施是将生成物移走 降低了生成物的浓度 5 T2 T3 题干已给出正反应是放热的气体反应且为恒容容器 不可能缩小容积来增 大压强 又由于生成物的浓度在增大 所以使平衡向正方向移动的措施只能是降低温度 用心 爱心 专心9 6 容积加倍平衡向逆反应方向移动 具体作图见答案 答案 1 1 3 2 2 v A v A v A 3 B 19 35 4 向正反应方向移动 从反应体系中移出产物 C 5 此反应为放热反应 降低温度 平衡向正反应方向移动 6 注 只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动 及各物质浓度的相对变化比例即可 18 12 分 现有反应mA g nB g pC g 达到平衡后 当升高温度时 B 的转 化率变大 当减小压强时 混合体系中 C 的质量分数也减小 则 1 该反应的逆反应是 热反应 且m n p 填 或 2 减压时 A 的质量分数 填 增大 减小 或 不变 下同 正反 应速率 3 若加入 B 体积不变 则 A 的转化率 B 的转化率 4 若升高温度 则平衡时 B C 的浓度之比将 c B c C 5 若加入催化剂 平衡时气体混合物的总物质的量 6 若 B 是有色物质 A C 均为无色物质 则加入 C 体积不变 时混合物的颜色 而维持容器内气体的压强不变 充入氖气时 混合物的颜色 填 变浅 变深 或 不变 解析 升高温度 B 的转化率变大 说明此反应的正反应为吸热反应 减小压强 混 合体系中 C 的质量分数变小 说明减小压强时平衡向逆反应方向移动 则m n p 催化 用心 爱心 专心10 剂对化学平衡无影响 若 B 为有色物质 体积不变时加入 C 平衡向逆反应方向移动 生 成更多的 B 而使混合物的颜色加深 如维持容器内压强不变 充入氖气可使容器体积增大 虽然平衡向逆反应方向移动 B 的物质的量增加 但 B 的浓度比原平衡时小 因而混合物 的颜色变浅 答案 1 放 2 增大 减小 3 增大 减小 4 减小 5 不变 6 变深 变浅 19 6 分 两种气态单质 X 和 Y 能直接化合生成 Z 可逆反应 如将 X 和 Y 按一定比例 混合并压入密闭容器中 在不同温度下经过一段时间后 反应混合物中 X 的含量变化如下 图所示 回答下列问题 1 上述 X 与 Y 化合生成 Z 的反应是 反应 填 放热 或 吸热 2 温度低于T 时 反应混合物中 X 的含量 原因是 温度高于T 时 反应混合物中 X 的含量 原因是 解析 T 时的状态恰好为平衡状态 答案 1 放热 2 较高且逐渐减少 温度低 反应慢 生成物少 逐渐升高 升温 平衡向逆反应方向移动 20 10 分 科学家一直致力于研究常温 常压下 人工固氮 的新方法 曾有实验报 道 在常温 常压 光照条件下 N2在催化剂 掺有少量 Fe2O3的 TiO2 表面与水发生反应 生成的主要产物为 NH3 进一步研究 NH3生成量与温度的关系 部分实验数据见下表 光照 N2压力 1 0 105 Pa 反应时间 3 h T K303313323353 NH3生成量 10 6 mol 4 85 96 02 0 相应的热化学方程式如下 N2 g 3H2O l 2NH3 g O2 g 3 2 H 765 2 kJ mol 回答下列问题 用心 爱心 专心11 1 与目前广泛使用的工业合成氨方法相比 该方法中固氮反应速率慢 请提出可提高 其反应速率且增大 NH3生成量的建议 2 工业合成氨的反应为 N2 g 3H2 g 2NH3 g 设在容积为 2 0 L 的密闭容器中 充入 0 60 mol N2 g 和 1 60 mol H2 g 反应在一定条件下达到平衡时 NH3的物质的量 分数 NH3的物质的量与反应体系中的总的物质的量之比 为 计算 写出计算过程 4 7 该条件下 N2的平衡转化率 该条件下反应 2NH3 g N2 g 3H2 g 的平衡常数 解析 本题考查化学反应速率和化学平衡原理在合成氨中的应用及化学平衡的简单计 算 1 根据催化剂能降低反应的活化能这一原理即可画出相应能量变化曲线 2 根据影响化学反应速率的因素可分析出具体措施 3 设反应过程中消耗x mol N2 g N2 g 3H2 g 2NH3 g 起始物质的量 mol 0 60 1 60 0 平衡时物质的量 mol 0 60 x 1 60 3x 2x 平衡时反应体系总物质的量 0 60 x 1 60 3x 2x mol 2 20 2x mol NH3 g 的物质的