苏教版选修四专题2 化学反应速率与化学平衡测试题及答案解析

这是一份苏教版选修四专题2 化学反应速率与化学平衡测试题及答案解析，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Ba 137
一、选择题(本题共16道小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．在一定条件下，反应N2＋3H22NH3在2 L容器中进行，5 min内NH3的质量增加了1.7 g，则反应速率为( )
A．ν(H2)＝0.03 ml·L－1·min－1
B．ν(NH3)＝1.7 g·L－1·min－1
C．ν(N2)＝0.02 ml·L－1·min－1
D．ν(NH3)＝0.01 ml·L－1·min－1
解析 ν(NH3)＝eq \f(0.1 ml,2 L×5 min)＝0.01 ml·L－1·min－1，根据化学计量数与化学反应速率的关系可求出ν(H2)＝0.015 ml·L－1·min－1，ν(N2)＝0.005 ml·L－1·min－1。
答案 D
2．下列条件的变化是因为降低活化能，增加单位体积内反应物分子中活化分子的百分数而使反应速率加快的是( )
A．增大浓度 B．增大压强
C．升高温度 D．使用催化剂
解析 只有使用催化剂可以降低活化能，使更多反应物分子成为活化分子，从而增加单位体积内反应物分子中活化分子的百分数，加快反应速率。
答案 D
3．一定条件下，在密闭容器中能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定达到平衡状态的是( )
①X、Y、Z的物质的量之比为1：2：2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化 ③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成n ml Z，同时生成2n ml Y
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
解析 根据化学平衡状态的概念可知，可逆反应达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等，对于反应前后气体总体积不等的反应，其压强不再发生变化，则有关物质的浓度不再变化，但他们的物质的量之比不一定等于其化学计量数之比。
答案 C
4．在一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，到达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.08 ml·L－1，则下列判断不合理的是( )
A．c1c2＝13
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为23
C．X和Y的转化率相等
D．c1的取值范围为0 ml·L－10、ΔS>0的反应能在高温下自发进行；B项中的ΔS0
D．25 ℃时，该反应的平衡常数K＝2.2
解析 由于铅是固体状态，往平衡体系中加入金属铅后，平衡不移动，c(Pb2＋)不变；往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，增大c(Sn2＋)，平衡逆向移动，c(Pb2＋)变大；升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，可知平衡逆向移动了，说明该反应是放热反应，ΔH0
B．若温度为T1、T2，反应平衡常数分别为K1、K2，则K1ν逆
D．状态A与状态B比较，状态A的c(I2)大
解析 由温度升高，c(Ieq \\al(－,3))降低，所以该反应的正反应为放热反应，ΔH1＋1＝2
18．(8分)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
回答下列问题：
(1)该反应化学平衡常数的表达式：K＝___________________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)能判断是否达到平衡状态的依据是________。
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．ν正(H2)＝ν逆(H2O)
D．c(CO2)＝c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时温度为________。
解析 (1)该反应化学平衡常数
K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)。
(2)由表中数据可知，温度升温，K值增大，说明温度升高，平衡正向移动，该反应为吸热反应。
(3)该反应前后气体体积不变，故AD不能作为平衡的判据，B、C正确。
(4)中该温度下K＝eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)＝1，温度为830 ℃。
答案 (1)eq \f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)
(2)吸热
(3)BC
(4)830 ℃
19．(8分)有A、B两容器(如图所示)，A容积固定，B容积可变。一定温度下，在A中加2 ml N2、3 ml H2，发生反应：N2＋3H22NH3，达平衡时生成NH3的物质的量为n。
(1)相同温度下，在B中充入4 ml N2、6 ml H2，当B的压强与A的压强相等，B中反应达平衡时，生成NH3的物质的量________2n(填“>”“
(2)0.5 0
20．(10分)在450 ℃并有催化剂存在下，于一容积恒定的密闭容器内进行下列反应：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－190 kJ·ml－1
(1)该反应500 ℃时的平衡常数________450 ℃时的平衡常数(填“>”、“K，所以该反应此时向逆反应方向进行。
答案 (1)< (2)15～20 min和25～30 min (3)增大O2浓度(或通入O2) AB (4)b (5)20% (6)逆反应方向
21．(10分)某化学反应2A(g)B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度(ml·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表所示。
根据上述数据，完成下列空白：
(1)在实验1中，反应在10 min～20 min内平均反应速率为________ml·L－1·min－1。
(2)在实验2中，A的初始浓度c2＝________ml·L－1，反应经20 min就达到平衡状态，可推测实验2中还隐含的条件是______________________。
(3)设实验3的反应速率为ν3，实验1的反应速率为ν1，则ν3________ν1(填“>”“＝”或“”“＝”或“ν1，c3>1.0 ml·L－1。
(4)比较实验4和实验1，可知升高温度后，反应物A的平衡浓度减小，平衡向右移动，正反应是吸热反应。
答案 (1)0.013
(2)1.0 使用了催化剂
(3)> >
(4)吸热 温度升高时，平衡向右移动
22．(8分)
(1)已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－57.20 kJ·ml－1。一定温度下，在密闭容器中反应 2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。
其他条件不变时，下列措施能提高NO2的转化率的是________(填字母)。
A．减小NO2的浓度 B．降低温度
C．增加NO2的浓度 D．升高温度
(2)17 ℃、1.01×105Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c(NO2)＝0.030 0 ml·L－1、c(N2O4)＝0.012 0 ml·L－1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
(3)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应，制得1.00 L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体(17 ℃、1.01×105Pa)，理论上至少需消耗Cu多少克？
解析 (1)A项，减小NO2的浓度，平衡左移，NO2转化率降低；B项，降温，化学平衡正向移动，NO2转化率增大；C项，增加NO2的浓度，相当于加压，化学平衡正向移动，NO2转化率增大；D项，升温，平衡逆向移动，NO2转化率降低。
答案 (1)BC
(2)根据题意知平衡时：
c(N2O4)＝0.012 0 ml·L－1；
c(NO2)＝0.030 0 ml·L－1
K＝eq \f(cN2O4,c2NO2)＝eq \f(0.012 0,0.030 0×0.030 0)＝13.3
答：平衡常数为13.3
(3)由②可知，在17 ℃、1.01×105Pa达到平衡时，1.00 L混合气体中：
n(N2O4)＝c(N2O4)×V＝0.012 0 ml·L－1×1.00 L＝0.012 0 ml
n(NO2)＝c(NO2)×V＝0.030 0 ml·L－1×1.00 L＝0.030 0 ml
则n总(NO2)＝n(NO2)＋2×n(N2O4)＝0.054 0 ml
由Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可得
m(Cu)＝eq \f(0.054 0 ml,2)×64 g·ml－1＝1.73 g
答：理论上至少需消耗Cu 1.73 g

起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)(ml·L－1)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)(ml·L－1)
0.010
0.010
0.020
t ℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
实验序号
时间浓度温度
0
10
20
30
40
50
60
1
800°C
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800°C
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800°C
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820°C
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20