《化学反应速率与化学平衡》章节复习巩固试题

《化学反应速率与化学平衡》章节复习巩固试题一、选择题（每小题3分，共45分）下列关于化学反应速率的说法正确的是（）A.化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加B.化学反应速率为0.8mol·L⁻¹·s⁻¹是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L⁻¹C.根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢D.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显反应4NH₃(g)+5O₂(g)⇌4NO(g)+6H₂O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)（反应物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示为（）A.v(NH₃)=0.010mol·L⁻¹·s⁻¹B.v(O₂)=0.0010mol·L⁻¹·s⁻¹C.v(NO)=0.0010mol·L⁻¹·s⁻¹D.v(H₂O)=0.045mol·L⁻¹·s⁻¹已知反应A₂(g)+2B₂(g)⇌2AB₂(g)ΔH<0，下列说法正确的是（）A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B.增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小C.使用催化剂，正反应速率增大，逆反应速率不变D.增大A₂的浓度，正反应速率增大，逆反应速率逐渐增大在一定温度下，可逆反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)达到平衡状态的标志是（）A.N₂、H₂、NH₃的浓度相等B.单位时间内生成nmolN₂，同时生成3nmolH₂C.N₂、H₂、NH₃的分子数之比为1:3:2D.单位时间内断裂1molN≡N键，同时断裂6molN-H键对于可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0，下列措施能提高SO₂转化率的是（）A.升高温度B.增大SO₂的浓度C.增大O₂的浓度D.加入催化剂在密闭容器中进行反应：X₂(g)+Y₂(g)⇌2Z(g)，已知X₂、Y₂、Z的起始浓度分别为0.1mol·L⁻¹、0.3mol·L⁻¹、0.2mol·L⁻¹，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（）A.Z为0.3mol·L⁻¹B.Y₂为0.4mol·L⁻¹C.X₂为0.2mol·L⁻¹D.Z为0.4mol·L⁻¹下列关于化学平衡常数K的说法正确的是（）A.K值越大，表明反应进行得越完全B.温度升高，K值一定增大C.反应物浓度增大，K值增大D.催化剂能改变反应的K值反应CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)在某温度下的平衡常数K=1，向该温度下的密闭容器中通入2molCO和2molH₂O(g)，达到平衡时CO的转化率为（）A.25%B.50%C.75%D.100%在一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，2min末反应达到平衡状态，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L⁻¹。下列说法正确的是（）A.x=1B.A的转化率为40%C.平衡时B的浓度为0.8mol·L⁻¹D.该反应的平衡常数K=0.5对于反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0，下列说法正确的是（）A.压缩容器体积，平衡正向移动，混合气体颜色变浅B.升高温度，平衡逆向移动，混合气体颜色变深C.加入催化剂，平衡不移动，混合气体颜色不变D.增大NO₂的浓度，平衡正向移动，NO₂的转化率增大在恒容密闭容器中发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，下列情况能说明反应达到平衡状态的是（）A.容器内气体的密度不再变化B.容器内气体的压强不再变化C.容器内SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2:1:2D.单位时间内生成2molSO₂，同时消耗1molO₂已知反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)的平衡常数K与温度的关系如下表所示：温度/℃7008009001000K1.71.10.60.4下列说法正确的是（）A.该反应的ΔH>0B.800℃时，反应达到平衡后，增大压强，K值增大C.900℃时，反应达到平衡后，增加A的浓度，平衡正向移动，K值不变D.1000℃时，反应达到平衡后，升高温度，平衡正向移动一定温度下，在容积可变的密闭容器中发生反应：C(s)+H₂O(g)⇌CO(g)+H₂(g)，下列措施能加快反应速率的是（）A.增加C的质量B.减小容器体积C.降低温度D.加入催化剂在一定温度下，可逆反应2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)达到平衡状态，若保持温度不变，缩小容器体积，则下列说法正确的是（）A.正反应速率增大，逆反应速率减小B.正反应速率减小，逆反应速率增大C.正、逆反应速率都增大，且正反应速率增大的程度大于逆反应速率D.正、逆反应速率都增大，且逆反应速率增大的程度大于正反应速率对于反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)，下列说法正确的是（）A.若m+n>p+q，增大压强，平衡正向移动B.若ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，K值减小C.若使用催化剂，平衡不移动，但反应速率和K值都增大D.若A的浓度增加，平衡正向移动，A的转化率增大二、填空题（共30分）（6分）在2L密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)，若最初加入的A和B都是4mol，10s后达到平衡，测得A的浓度为1mol·L⁻¹。则：（1）用A表示的反应速率v(A)=____________mol·L⁻¹·s⁻¹；（2）平衡时B的转化率为____________；（3）该温度下反应的平衡常数K=____________。（8分）已知反应：N₂O₄(g)⇌2NO₂(g)ΔH=+57kJ·mol⁻¹。回答下列问题：（1）该反应的正反应是____________（填“吸热”或“放热”）反应；（2）在恒温恒容条件下，当反应达到平衡时，再加入一定量的N₂O₄，平衡____________（填“正向”“逆向”或“不”）移动，N₂O₄的转化率____________（填“增大”“减小”或“不变”）；（3）在恒温恒压条件下，当反应达到平衡时，再通入一定量的He气，平衡____________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。（8分）某温度下，在2L密闭容器中发生反应：CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)，起始时CO和H₂O的浓度均为0.1mol·L⁻¹，达到平衡时CO的转化率为50%。则：（1）平衡时H₂的浓度为____________mol·L⁻¹；（2）该温度下反应的平衡常数K=____________；（3）若起始时CO和H₂O的浓度均为0.2mol·L⁻¹，达到平衡时CO的转化率为____________；（4）若起始时CO的浓度为0.1mol·L⁻¹，H₂O的浓度为0.2mol·L⁻¹，达到平衡时CO的转化率为____________。（8分）在一定温度下，可逆反应A(g)+2B(g)⇌2C(g)达到平衡状态，若此时增大压强，平衡向____________方向移动；若此时升高温度，平衡向逆反应方向移动，则该反应的ΔH____________（填“>”“<”或“=”）0；若此时加入催化剂，平衡____________移动，反应速率____________（填“增大”“减小”或“不变”）。三、计算题（共25分）（12分）在2L密闭容器中，加入3molA和1molB发生反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g)，2min后达到平衡，测得生成0.8molC。（1）计算用D表示的反应速率v(D)；（2）计算平衡时A的转化率；（3）计算该温度下反应的平衡常数K。（13分）已知反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH=-196.6kJ·mol⁻¹。在某温度下，向10L密闭容器中通入4molSO₂和2molO₂，达到平衡时放出热量157.28kJ。（1）计算平衡时SO₂的转化率；（2）计算该温度下反应的平衡常数K；（3）若保持温度不变，向平衡体系中再通入2molSO₂和1molO₂，达到新平衡时SO₃的浓度是多少？四、综合题（共20分）（20分）工业上合成氨的反应为：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH=-92.4kJ·mol⁻¹。回答下列问题：（1）该反应的正反应是____________（填“吸热”或“放热”）反应，升高温度，平衡向____________方向移动，平衡常数K____________（填“增大”“减小”或“不变”）。（2）在一定温度下，向密闭容器中通入N₂和H₂，其物质的量之比为1:3，达到平衡时，N₂的转化率为20%，H₂的转化率为____________，平衡时NH₃的体积分数为____________。（3）工业上常采用（填“高温”“低温”或“常温”）、（填“高压”“低压”或“常压”）和催化剂的条件合成氨，选择该温度的原因是____________。（4）若在恒温恒容条件下，向平衡体系中通入He气，平衡____________（填“正向”“逆向”或“不”）移动；若在恒温恒压条件下，向平衡体系中通入He气，平衡____________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。（5）写出该反应的平衡常数表达式K=____________，若升高温度，K值____________（填“增大”“减小”或“不变”）。参考答案及解析一、选择题C解析：化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，但固体和纯液体的浓度视为常数，A错误；化学反应速率为平均速率，不是瞬时速率，B错误；反应速率的大小可以表示反应进行的快慢，C正确；反应速率与反应现象无关，如中和反应速率快但无明显现象，D错误。C解析：v(H₂O)=Δc/Δt=0.45mol/(10L×30s)=0.00015mol·L⁻¹·s⁻¹，根据速率之比等于化学计量数之比，v(NH₃)=(4/6)v(H₂O)=0.0001mol·L⁻¹·s⁻¹，v(O₂)=(5/6)v(H₂O)=0.000125mol·L⁻¹·s⁻¹，v(NO)=v(NH₃)=0.0001mol·L⁻¹·s⁻¹，C正确。D解析：升高温度，正、逆反应速率都增大，A错误；增大压强，正、逆反应速率都增大，B错误；使用催化剂，正、逆反应速率都增大，C错误；增大A₂的浓度，正反应速率瞬间增大，逆反应速率逐渐增大，D正确。D解析：平衡时各物质浓度不一定相等，A错误；生成N₂和生成H₂均为逆反应方向，B错误；分子数之比与平衡状态无关，C错误；断裂1molN≡N键（正反应）和断裂6molN-H键（逆反应，对应2molNH₃分解），正、逆反应速率相等，D正确。C解析：升高温度，平衡逆向移动，SO₂转化率降低，A错误；增大SO₂浓度，平衡正向移动，但SO₂转化率降低，B错误；增大O₂浓度，平衡正向移动，SO₂转化率提高，C正确；催化剂不影响平衡移动，D错误。A解析：采用极值法，若反应正向进行到底，Z的浓度为0.4mol·L⁻¹，X₂、Y₂的浓度分别为0、0.2mol·L⁻¹；若反应逆向进行到底，Z的浓度为0，X₂、Y₂的浓度分别为0.2mol·L⁻¹、0.4mol·L⁻¹。平衡时各物质浓度介于0~0.4mol·L⁻¹之间，A正确，B、C、D错误。A解析：K值越大，反应进行得越完全，A正确；对于放热反应，温度升高，K值减小，B错误；K值只与温度有关，与浓度、催化剂无关，C、D错误。B解析：设CO的转化率为x，则平衡时CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度分别为(2-2x)/V、(2-2x)/V、2x/V、2x/V，K=(CO₂)(H₂)/(CO)(H₂O)=(2x/V)²/[(2-2x)/V]²=1，解得x=50%，B正确。C解析：生成0.8molD，同时生成C的物质的量为0.4mol·L⁻¹×2L=0.8mol，故x=2，A错误；消耗A的物质的量为1.2mol，A的转化率为1.2/2×100%=60%，B错误；平衡时B的浓度为(2-0.4)/2=0.8mol·L⁻¹，C正确；平衡常数K=(0.4)²(0.4)/(0.4)³(0.8)=1.25，D错误。B解析：压缩体积，平衡正向移动，但NO₂浓度增大，颜色变深，A错误；升高温度，平衡逆向移动，NO₂浓度增大，颜色变深，B正确；催化剂不影响平衡，颜色不变，C正确；增大NO₂浓度，平衡正向移动，但NO₂转化率降低，D错误。B解析：恒容条件下，气体密度始终不变，A错误；反应前后气体分子数不等，压强不变说明达到平衡，B正确；浓度之比与平衡无关，C错误；生成SO₂和消耗O₂均为逆反应方向，D错误。C解析：温度升高，K值减小，说明正反应放热，ΔH<0，A错误；K值只与温度有关，B错误；增加A的浓度，平衡正向移动，K值不变，C正确；升高温度，平衡逆向移动，D错误。B解析：C为固体，增加质量不影响反应速率，A错误；减小体积，压强增大，反应速率增大，B正确；降低温度，反应速率减小，C错误；催化剂能加快反应速率，D正确。C解析：缩小体积，压强增大，正、逆反应速率都增大，且正反应速率增大程度更大，平衡正向移动，C正确。A解析：m+n>p+q时，增大压强平衡正向移动，A正确；ΔH>0时，升高温度平衡正向移动，K值增大，B错误；催化剂不影响平衡和K值，C错误；增大A的浓度，平衡正向移动，但A的转化率降低，D错误。二、填空题（1）0.15（2）75%（3）16解析：（1）平衡时A的浓度为1mol·L⁻¹，Δc(A)=(4/2-1)=1mol·L⁻¹，v(A)=1mol·L⁻¹/10s=0.1mol·L⁻¹·s⁻¹（此处原计算有误，修正为：初始A浓度为4mol/2L=2mol/L，平衡时1mol/L，Δc=1mol/L，v(A)=1/10=0.1mol·L⁻¹·s⁻¹）；（2）Δn(A)=2mol，Δn(B)=1mol，转化率=1/4×100%=25%（原答案有误，修正后应为25%）；（3）平衡时c(A)=1mol/L，c(B)=(4-1)/2=1.5mol/L，c(C)=1mol/L，K=(1)²/(1)²(1.5)=0.67（原答案有误，修正后需重新计算）。（注：此处因原始数据可能存在矛盾，建议以实际计算为准，正确步骤为：初始浓度：c(A)=2mol/L，c(B)=2mol/L，c(C)=0转化浓度：c(A)=1mol/L，c(B)=0.5mol/L，c(C)=1mol/L平衡浓度：c(A)=1mol/L，c(B)=1.5mol/L，c(C)=1mol/LK=(1)²/(1)²(1.5)=0.67）（1）吸热（2）正向减小（3）正向解析：（1）ΔH>0，为吸热反应；（2）恒温恒容下加入N₂O₄，平衡正向移动，但N₂O₄转化率降低（相当于增大压强）；（3）恒温恒压下通入He气，体积增大，平衡向气体分子数增多的方向（正向）移动。（1）0.05（2）1（3）50%（4）66.7%解析：（1）CO转化率为50%，Δc(CO)=0.05mol/L，故c(H₂)=0.05mol/L；（2）K=(0.05)(0.05)/(0.05)(0.05)=1；（3）该反应为等体积反应，起始浓度加倍，转化率不变，仍为50%；（4）设CO转化率为x，则0.1x·0.1x/[(0.1-0.1x)(0.2-0.1x)]=1，解得x=66.7%。正反应<不增大解析：增大压强，平衡向气体分子数减少的方向（正向）移动；升高温度平衡逆向移动，说明正反应放热（ΔH<0）；催化剂不影响平衡，但加快反应速率。三、计算题解：（1）生成0.8molC，同时生成D的物质的量为0.4mol，v(D)=0.4mol/(2L×2min)=0.1mol·L⁻¹·min⁻¹（2）消耗A的物质的量为1.2mol，A的转化率=1.2/3×100%=40%（3）平衡时c(A)=(3-1.2)/2=0.9mol/L，c(B)=(1-0.4)/2=0.3mol/L，c(C)=0.8/2=0.4mol/L，c(D)=0.4/2=0.2mol/LK=(0.4)²(0.2)/(0.9)³(0.3)=0.16×0.2/(0.7