化学反应速率和化学平衡单元测试人教选修

1、第二章 化学反应速率和化学平衡单元测试人教选修一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1(2011·石家庄质检一)下图是温度和压强对反应XY2Z影响的示意图。下列叙述正确的是()A该反应为放热反应B增大压强，平衡正向移动CX、Y、Z均为气态DX和Y不可能都为气态，Z为气态【解析】A项，保持压强不变，升高温度，由图象可知Z的体积分数增大，则表明平衡向正反应方向移动，即正反应是吸热反应，故不正确；B项，若温度不变，增大压强，则由图象可知，Z的体积分数减小，即平衡向逆反应方向移动，不正确；由B项分析可知，加压后平衡向逆反应方向移动，则Z为气态，X、Y中至少有一种物质是非气态，故C不正确

2、、D正确。【答案】D2把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)Y(g)nZ(g)2W(g)；5min末已生成0.2mol W，若测知以Z浓度来表示的反应速率为0.01mol·L1·min1，则上述反应中Z气体的计量系数n的值是()A1B2C3D4【解析】第5min末时v(W)0.02mol/(L·min)，则n:20.01:0.02，解得n1。【答案】A3(2011·北京西城高三期末考试)将4mol A和2mol B放入2L密闭容器中发生反应：2A(g)B(g)2C(g)；H<0。4s后反应达到平

3、衡状态，此时测得C的浓度为0.6mol/L。下列说法正确的是()A4s内，v(B)0.075mol/(L·s)B当c(A):c(B):c(C)2:1:2时，该反应即达到平衡状态C达到平衡状态后，若只升高温度，则C的物质的量浓度增大D达到平衡状态后，若温度不变，缩小容器的体积，则A的转化率降低【解析】A项，C的浓度为0.6mol/L，则转化的B的浓度为0.3mol/L，故v(B)0.075mol/(L·s)，正确；B项，达到化学平衡状态时，c(A):c(B):c(C)不一定是2:1:2，故不正确；C项，因为正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，C的物质的量浓度减小

4、，故不正确；D项，温度不变，缩小容器的体积，相当于增大压强，则化学平衡向正反应方向移动，A的转化率升高，不正确。【答案】A4(2011·湖北黄风高三统考)可逆反应：3A(g)3B(？)C(？)；H<0，下列分析一定正确的是()A若B为气体，C为非气体，则平衡后向恒容密闭容器中补充A，再次建立平衡时气体的平均相对分子质量减小B若B、C均为气体，则平衡后将压强增大一倍，再次建立平衡时，A的浓度是原平衡状态的两倍C若改变某一条件，使该平衡状态发生移动，再次建立平衡时，A的体积分数下降则改变的条件一定是升温D若升高温度气体的平均相对分子质量减小，则B、C一定都为气体【解析】A项，加入A

5、，平衡正向移动，但由于C为非气态物质，所以气体的质量减小，但气体的物质的量未发生改变，所以再次达到平衡时气体的平均相对分子质量减小；B项，压强增大，平衡逆向移动，A的浓度增大，但由于反应可逆，所以当压强增大一倍时，A的物质的量浓度不等于原平衡状态的两倍；C项，升高温度，平衡逆向移动，A的体积分数增加；D项，升高温度，平衡逆向移动，B、C均为气体时，总的气体质量不变，但气体的物质的量减小，所以平均相对分子质量增大。【答案】A5(2011·南京市高三调研)相同温度下，容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中发生可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H197kJ·mol

6、1。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：容器起始各物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化SO2O2SO3Ar甲2100放出热量：Q1乙1.90.90.20放出热量：Q2丙1.80.90.20.1放出热量：Q3下列叙述正确的是()AQ1Q2Q3197kJB达到平衡时，丙容器中SO2的体积分数最大C甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等D若在上述条件下反应生成2mol SO3(s)的反应热为H1，则H1<197kJ·mol1【解析】此题是等效平衡三种情况中的第一种，需要转化为一边的量相等时方等效。A错，Q1>Q2Q3<197kJ；B错，达到平衡时，三容器中SO2的体

7、积分数一样大；C对，甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等；D对，若在上述条件下反应生成2mol SO3(s)的反应热为H1，则H1<197kJ·mol1，因为由SO3(g)变成SO3(s)又要放热。【答案】CD6(2011·湖南长沙高三质检)在恒压条件下化学反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；HQkJ·mol1，在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如下表所列。判断下列叙述正确的是()容器SO2(mol)O2(mol)SO3(mol)N2(mol)Q(kJ)甲2100Q1乙10.500Q2丙0020Q3丁10.501Q4A.平衡时，向甲

8、容器中再加1mol O2，一段时间后达到平衡时O2的体积分数减小B平衡时，升高丙容器温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡逆向移动C各容器中反应放出热量的关系为：Q12Q2>2Q4D丁容器中反应达到平衡时，其化学平衡常数小于乙容器中反应的平衡常数【解析】A项单独加入O2，O2的体积分数增大；B项v正、v逆均增大；C项甲和乙是等效平衡，SO2和O2的转化率相同，而乙中转化量是甲中的一半，故Q12Q2，而丁相当于在乙的平衡基础上加入1mol N2，恒压条件导致平衡向左移动，故放热减小，Q4<Q2，即Q12Q2>2Q4；D项温度不变，平衡常数不变。【答案】C7.(2011

9、83;四川内江高三一模)已知：2M(g)N(g)；H24.4kJ/mol。现将M和N的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中，反应体系中物质浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()a、b、c、d四个点中处于平衡状态的点是a、b反应进行到25min时，曲线发生变化的原因是加入0.4mol N若调节温度使35min时体系内N的体积分数与15min时相等，应升高温度反应进行到10min时，体系吸收的热量为4.88kJ若40min后出现如图所示变化，则可能是加入了某种催化剂ABC D【解析】a点是不平衡点；根据图示中量的变化并结合反应方程式，推知标有b、d点的曲线为物质M的变化曲线，另一条线

10、为物质N的变化曲线，所以25min时是加入了0.4mol M；35min时N的量比15min时高，升高温度平衡逆向移动，N的量减少从而可使这两个点的N的体积分数相等；10min时，反应逆向建立平衡，反应吸热，此时生成了0.4mol M，故吸收的热量4.88kJ；催化剂不破坏平衡。综合上述知正确。【答案】C8(2011·苏北四市高三二次调研)如下图所示，图是恒压密闭容器，图是恒容密闭容器。当其他条件相同时，在、中分别加入2mol X和2mol Y，开始时容器的体积均为VL，发生如下反应并达到平衡状态(提示：物质X、Y的状态均未知，物质Z的状态为气态)：2X(？)Y(？)aZ(g)此时中

11、X、Y、Z的物质的量之比为132。下列判断正确的是()A物质Z的化学计量数a2B若中气体的密度如图所示，则X、Y中只有一种为气态C若X、Y均为气态，则平衡时X的转化率：>D若X为固态、Y为气态，则、中从开始到平衡所需的时间：>【解析】若中气体的密度如题图所示，即气体的密度增加，体积不变，故质量增加，则X、Y中只有一种为气态；若X、Y均为气态，是恒压密闭容器，相对于图是恒容密闭容器来说，相当于加压，故则在平衡时X的转化率：>。【答案】BC二、非选择题9(2011·山东潍坊高三二次调研)(1)一定温度下，在恒容密闭容器中NO2与O2反应如下：4NO2(g)O2(g)2N

12、2O5(g)。若已知K350<K300，则该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。反应达平衡后，若再通入一定量NO2，则平衡常数K将_，NO2的转化率_。(均填“增大”“减小”或“不变”)(2)若初始时在恒容密闭容器中加入N2O5，下表为N2O5分解反应在一定温度下不同时间测得N2O5浓度的部分实验数据：t/s05001000c(N2O5)/(mol·L1)5.003.522.48写出该反应的平衡常数表达式：K_。1000s内N2O5的分解速率为_。若每有1mol N2O5分解，放出或吸收QkJ的热量，写出该分解反应的热化学方程式_。【解析】(1)该反应的K，升温K减小 ，即平

13、衡逆向移动，故正方向放热，达平衡后再通入NO2，平衡正向移动，K不变，NO2的转化率减小。(2)与(1)比较，反应逆向，K为(1)中K的倒数。1000s内，v(N2O5)0.00252mol·L1·s1。吸热，H为正值。【答案】(1)放热不变变小(2)0.00252mol·L1·s12N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H2QkJ·mol110(2011·石家庄质检一)在恒温、恒容的密闭容器中，混合气体A、B、C的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如下表所示：ts初始2min4min6min8mincA(mol·L1)

14、2.502.202.002.002.20cB(mol·L1)1.562.162.562.562.16cC(mol·L1)0.390.540.640.641.54请填空：(1)前2min内，vB_。(2)到2min末A的转化率为_。(3)该反应的化学方程式为_。(4)68min若只改变了反应体系中某一种物质的浓度，则应为_(填选项字母)，则该物质的浓度改变量为_mol·L1.a增大A的浓度b减小B的浓度c增大C的浓度(5)如果在相同条件下，使该反应从逆反应方向开始进行，且达到平衡时与第4min时各物质的体积分数完全相同，则加入B的物质的量浓度的取值范围为_。【解析】

15、(1)前2min内，vB0.30mol·L1·min1。(2)到2min末A的转化率为×100%12%。(3)由初始到2min，A的浓度减小，B、C浓度增大，则A为反应物，B、C为生成物，A浓度减少0.30mol/L，B浓度增加0.60mol/L，C浓度增加0.15mol/L，则可知反应的化学方程式为：2A4BC。(4)由68min，A的浓度增大，B的浓度减小，C的浓度增大，可知改变的条件为增大C的浓度，平衡向逆反应方向移动。由B减少0.40mol/L，则反应中C减少0.10mol/L，现结果反而增加了0.90mol/L，则C的浓度改变量为1.00mol/L。(5

16、)如果在相同条件下，使该反应从逆反应开始进行，且达到平衡时与第4min时各物质的体积分数完全相同，则B的物质的量浓度必须大于平衡时的2.56mol/L，又由于平衡A的浓度为2.00mol/L，则生成这么多的A消耗B的浓度为4.00mol/L，则B的最大浓度为2.56mol/L4.00mol/L6.56mol/L，即2.56mol·L1<cB6.56mol·L1。【答案】(1)0.30mol·L1·min1(2)12%(3)2A4BC(4)c1.00(5)2.56mol·L1<cB6.56mol·L111(2011·

17、;广东六校高三第一次联考)甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应和，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H1CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H2将0.20mol CH4和0.30mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，达到平衡时，CH4的转化率与温度、压强的关系如右下图。(1)温度不变，缩小体积，增大压强，的反应速率_(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向_移动。(2)反应的H1_(填“<”“”或“>”)0，其平衡常数表达式为K_，100时的平衡常数值是_。(3)在压强为0.1MPa条件下

18、，将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下进行反应生成甲醇。为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。实验编号T()n(CO)/n(H2)p(MPa)1501/30.153505【解析】(1)增大压强正逆反应速率都增大；增大压强向体积减小的方向进行。(2)从题目右边的温度对甲烷转化率图可以看出这是一个增函数，即升高温度，转化率增大。从化学平衡来看，升高温度应该向吸热方向进行，那么说明正反应是一个吸热反应。100时，甲烷的转化率为0.5即c(CH4)0.01mol/L；c(H2O)0

19、.02mol/L；c(CO)0.01mol/L；c(H2)0.03mol/L，K1.35×103。(3)在进行实验时应是改变一个变量，其他条件保持不变。【答案】(1)增大逆反应方向或左(2)>1.35×103(3)实验编号T()n(CO)/n(H2)p(MPa)1501/31/312.(2011·北京海淀高三期末练习)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号，下同)_。A生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等B混合气体的密度不变C混合气体的平均相对分子质量不变DC

20、H3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250300350K2.0410.2700.012由表中数据判断H_(填“>”“”或“<”)0；某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)0.2mol/L，则CO的转化率为_，此时的温度为_。(3)要提高CO的转化率，可以采取的措施是_。a升温b加入催化剂c增加CO的浓度d加入H2加压e加入惰性气体加压f分离出甲醇(4)300时，在一定的压强下，5mol CO与足量的H2在催化剂的作用下恰好完全反应变化的热量为454kJ。在该温度时，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物投入量1mol CO、2mol H21mol CH3OH2mol CH3OH平衡时数据CH3OH的浓度(mol/L)c1c2c3