第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试（含解析）

这是一份第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试（含解析），共20页。
第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试卷
考试时间：90分钟 满分：100分
一、选择题（本大题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意）
1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A.开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
B.由、、组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深
C.实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出
D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率
2.100℃时，把0.5mol通入容积为5L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2s时，的浓度为，60s时，体系已达到平衡状态，此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是( )
A.0~2s内用的浓度变化表示的反应速率为
B.在2s时容器内的压强为开始时的1.1倍
C.平衡时，
D.平衡时，
3.在密闭容器中，反应达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是( )

A.图I中，甲、乙的平衡常数分别为、，则
B.图Ⅱ中，平衡状态甲与乙相比，平衡状态甲的反应物转化率低
C.图Ⅱ中，t时刻增大了压强
D.图Ⅲ表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙的温度高于甲的温度
4. 被称为人体冷冻学之父的罗伯特·埃廷格在1962年写出《不朽的前景》一书。他在书中列举了大量事实，证明了冷冻复活的可能。比如，许多昆虫和低等生物冬天都冻僵起来，春天又自动复活。下列结论中与上述信息相关的是( )
A.化学反应前后质量守恒
B.低温下分子无法运动
C.温度降低，化学反应停止
D.温度越低，化学反应越慢
5.下列说法正确的是( )
A.活化分子的平均能量称为活化能
B.活化分子互相碰撞即可发生化学反应
C.催化剂是通过增大反应所需的活化能来增大反应速率的
D.升高温度会加快化学反应速率，其原因是增大了活化分子的百分数
6.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C.的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D.催化剂能降低分子活化时所需能量，使单位体积内活化分子百分数大大增加
7. 某反应2AB(g)===C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的正反应的ΔH、ΔS应为(　　)
A．ΔH＜0，ΔS＞0　　　　 B．ΔH＜0，ΔS＜0
C．ΔH＞0，ΔS＞0 D．ΔH＞0，ΔS＜0
8. 反应N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋57 kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随体积改变而引起的压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．由状态b到状态a，可以用加热的方法
B．a、c两点气体的平均相对分子质量：a＞c
C．a、c两点的反应速率：a＞c
D．a、c两点气体的颜色：a深，c浅
9. 汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)


A.升高温度，可以提高NO2的平衡转化率
B．该反应可将有毒气体变成无毒气体
C．使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
D．无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量
10. 乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理如图所示。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。下列有关说法错误的是(　　)

A.该正反应历程中最大能垒(活化能)为85 kJ·mol－1
B．吸附反应为吸热反应
C．Pd为固体催化剂，一般其表面积越大，催化效果越好
D．C2H＋H*→C2H的过程中有能量的上升，说明有化学键的断裂
二、不定项选择题（本大题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一至两个选项符合题意）
11. 反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应、
B.该反应的平衡常数
C.高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D.用表示键能该反应
12. 一定条件下，反应达到平衡状态后，分别改变某个条件，下面四个说法中，条件改变、影响因素、影响结果均正确的是( )

条件改变
影响因素
影响结果
A
适当缩小容器的容积
活化分子所占百分比增大，正、逆反应速率同等程度加快
平衡不移动
B
适当升高温度
活化分子所占百分比增大，正反应速率加快，逆反应速率减慢
平衡正向移动
C
加入正催化剂
分子能量增大，活化分子所占百分比增大，正、逆反应速率同等程度加快
平衡不移动
D
适当扩大容器的容积
活化分子所占百分比不变，但是单位体积内的活化分子数减少，正、逆反应速率同等程度减慢
平衡不移动
A.A B.B C.C D.D
13. 三氯乙烯（）是地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：

常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定与时间的关系如表所示：
时间/min
0
2
4
6
7
…

1.00
0.70
0.50
0.40
0.35
…
下列推断合理的是( )
A.上述反应先慢后快
B.0~4min内，
C.若高锰酸钾完全反应，所用时间为8min
D.随着反应的进行，逐渐降低
14. 在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y，发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)　ΔH＜0，反应过程持续升高温度，测得X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断不正确的是(　　)

A.Q点时，Y的转化率最大
B．升高温度，平衡常数减小
C．W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率
D．平衡时，再充入Z，达到平衡时Z的体积分数一定增大
15. 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，根据如图可得出的判断结论正确的是(　　)

A.a、b、c三个状态只有b是平衡状态
B．达到平衡时A2的转化率大小为b＞a＞c
C．若T2＜T1，则正反应一定是吸热反应
D．反应速率c>b>a

三、非选择题（本大题包括5小题，共50分）
16. 回答下列问题：
(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH__________(填“>”“”“”“0，ΔS>0，则：
①该反应常温下__________(填“能”或“不能”)自发进行。
②据本题反应数据分析，温度__________(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。
(4)已知CaSO4(s)＋CO(g)⇌CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋218 kJ·mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是__________。
(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS__________(填“>”或“　不能　(2)
17. 答案：（1）1:4；变大
（2）d；c；小于
（3）（或等）
（4）选择合适催化剂等
解析：（1）由信息可知，催化加氢生成乙烯和水的化学方程式为，所以。该反应正方向是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，增大。
（2）由于起始设料，而反应过程中两者物质的量的改变量之比也为1:3，所以平衡时和的物质的量分数之比为3:1，而的物质的量分数始终为的4倍，所以曲线a、b、c、d分别表示的物质是、、、，温度升高，的物质的量分数减小，即平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，即小于0。
（3）由于440K时和的物质的量分数都是0.39，由（2）中分析可知和，和的质的量分数的关系，则和的物所的量分数分别为，所以该温度下的化学平衡常数或等。
（4）由于产生了副产物，所以可以选择合适的催化剂提高乙烯的选择性，同时催化剂也可加快反应速率。
18. 答案：Ⅰ.（1）
（2）其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大
（3）
Ⅱ.（4）CE
（5）33.3
（6）
解析：Ⅰ.（1）高锰酸钾溶液与草酸反应，反应中C元素的化合价由+3价升高到-4价，中Mn元素化合价由+7价降到+2价，由得失电子守恒及原子守恒配平化学方程式为。
（2）由表中数据可知，不断增大酸性高锰酸钾溶液的浓度，室温下溶液褪色时间变短，即反应速率增大，则得出的实验结论为其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大。
（3）实验3中，酸性溶液与3.0mL，溶液反应，草酸过量，用溶液表示的平均反应速率为。
Ⅱ.（4）反应为，同一反应用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，相当于，说明正、逆反应速率不相等，即反应未达到平衡状态，故A错误；该反应是气体反应生成固体和液体的过程，随着反应的进行，氨气与二氧化碳成比例减小，若，则氨气的体积分数属于恒量，则它不再变化不能说明反应达到平衡状态，故B错误；气体的密度为气体的总质量与容器容积的比值，随着反应的进行，气体的总质量为变量，则气体的密度也随着反应的时间在变化，气体的密度不变，能说明反应达到平衡状态，故C正确；生成物不是气体，反应物只有氨气和二氧化碳，随着反应的进行氨气与二氧化碳成比例减小，若，则气体的平均摩尔质量为定值即气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；随着反应的进行，氨气的物质的量浓度属于变量，则它不再变化能说明反应达到平衡状态，故E正确。
（5）点时，，设，平衡转化率为0.50，则转化的的量为，根据可知转化的的量为，的平衡转化率。
（6）当时，设，根据三段式可知：

若起始的压强为，水为液态，平衡时压强变为起始的，同温同容，气体的物质的量之比等于压强之比，可得，解得，则，，分压=总压体积分数，，，因此。
19. 【解析】(1)2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)
　K1　ΔH＜0 (Ⅰ)
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　K2　ΔH＜0 (Ⅱ)
所求反应为4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，该反应可由(Ⅰ)×2－(Ⅱ)得到，则该反应的K＝；
(2)测得10 min内v(ClNO)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，则Δn(ClNO)＝
7.5×10－3 mol·L－1·min－1×10 min×2 L＝0.15 mol，由方程式可知，参加反应氯气的物质的量为0.15 mol×＝0.075 mol，故平衡时氯气的物质的量为0.1 mol－0.075 mol＝0.025 mol，参加反应NO物质的量为0.15 mol，则NO的转化率为×100%＝75%，正反应为气体物质的量减小的反应，恒温恒容的条件下，到达平衡时压强比起始压强小，其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，等效为在恒温恒容下的平衡基础上增大压强，平衡正向移动，NO转化率增大，故转化率α2＞α1，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小。
答案：(1)　(2)0.025　75%　＞　不变　C
20. 【解析】(1)由题中信息可知：①SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　
ΔH＝－98 kJ·mol－1
②V2O4(s)＋ SO3(g)V2O5(s)＋SO2(g)　ΔH2＝－24 kJ·mol－1　③V2O4(s)＋ 2SO3(g)2VOSO4(s)　ΔH1＝－399　kJ·mol－1；根据盖斯定律可知，③－②×2得2V2O5(s)＋ 2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(－399 kJ·mol－1)－(－24 kJ·mol－1)×2＝－351 kJ·mol－1，所以该反应的热化学方程式为2V2O5(s)＋ 2SO2(g)2VOSO4(s)＋ V2O4(s)　ΔH＝－351 kJ·mol－1；(2) SO2(g)＋O2(g)SO3(g)，该反应是一个气体分子数减少的放热反应，故增大压强可以使化学平衡向正反应方向移动。因此，在相同温度下，压强越大，SO2的平衡转化率越大，所以，该反应在550 ℃、压强为5.0 MPa条件下，SO2的平衡转化率一定高于相同温度下、压强为2.5 MPa的，因此，p1＝5.0 MPa，由图中数据可知，α＝0.975。影响α的因素就是影响化学平衡移动的因素，主要有反应物(SO2和O2)的浓度、温度、压强等。(3)假设原气体的物质的量为100 mol，则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m mol、m mol和q mol，2m＋m＋q＝3m＋q＝100，SO2的平衡转化率为α，则有下列关系：
　　　　　 SO2＋O2SO3
起始量(mol) 2m m 0
变化量(mol) 2mα mα 2mα
平衡量(mol)2m(1－α) m(1－α) 2mα
平衡时气体的总物质的量为n(总)＝2m(1－α) mol＋m(1－α) mol＋2mα mol＋q mol，则SO3的物质的量分数为×100%＝
×
100%＝×100%。该反应在恒压容器中进行，因此，SO3的分压p(SO3)＝，p(SO2)＝，p(O2)＝，在该条件下，SO2(g)＋O2(g)SO3(g)的Kp＝＝＝
。(4) 由于该反应是放热反应，温度升高后α降低。由题中信息可知，v＝k(－1)0.8(1－nα′)，升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降
低使v逐渐下降。当t＜tm，k增大对v的提高大于α引起的降低；当t＞tm，k增大对v的提高小于α引起的降低。
答案：(1)2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－351 kJ·mol－1
(2)0.975　该反应气体分子数减少，增大压强，α提高。5.0 MPa＞2.5 MPa＝p2，所以p1＝5.0 MPa　反应物(SO2和O2)的起始浓度(组成)、温度、压强
(3)　
(4)升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。当t＜tm，k增大对v的提高大于α引起的降低；当t＞tm，k增大对v的提高小于α引起的降低