第二章 化学反应速率和化学平衡测评卷(B卷) (时间：90分钟 满分：100分)
第Ⅰ卷(，共45分)
一、(每小题3分，共45分)
1．对于A2＋3B2??2AB3反应说，以下反应速率表示反应最快的是( )
A．v(AB3)＝0.5 ol/(L•in)
B．v(B2)＝0.6 ol/(L•in)
C．v(A2)＝0.4 ol/(L•in)
D．无法判断
解析：A项由v(AB3)＝0.5ol/(L•in)可推出v(A2)＝0.25 ol/(L•in)；B项由v(B2)＝0.6ol/(L•in)，可得v(A2)＝0.2 ol/(L•in)，由此可知表示反应最快的是C项。
答案：C
2．(2009•杭州高二检测)在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)??C(g)＋D(g)已达到平衡状态( )
A．混合气体的压强
B．混合气体的密度
C．各气体物质的物质的量浓度
D．气体的总物质的量
解析：解题时明确平衡状态的判断标志是变量不再发生变化。特别注意A的状态为固体。由于A为固体，反应前后气体的物质的量相等，在刚性容器中整个反应过程中压强不变，故A、D错；由于A为固体，气体的质量在反应中会发生变化，直到达平衡状态，ρ＝V，由于V不变，故混合气体的密度平衡前后会发生变化，不变时即达到平衡，B对；任何物质的物质的量浓度不变均可表明达到平衡状态，C对。
答案：BC
3．下列是4位同学在学习“化学反应速率与化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是( )
A．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
D．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品
解析：化学反应速率是研究化学反应快慢的问题，化学平衡是研究化学反应进行的程度问题。
答案：C
4．常温常压下，注射器甲中装有NO2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U形管连通，如图所示，打开两个止水夹，同时向外拉两注射器的活塞，且拉动的距离相等，将会看到U形管中液面(不考虑此条件下NO2与水的反应)( )
A．a端上升，b端下降 B．a端下降，b端上升
C．U形管中液面无变化 D．无法判断
解析：对于可逆反应2NO2??N2O4，减压后平衡向生成NO2方向移动，分子数增多，体积增大，a端下降，b端上升。
答案：B
5．可逆反应A(s)＋B??C达到平衡后，B的转化率与压强、温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．B是固体，C是固体，正反应是吸热反应
B．B是气体，C是固体，正反应是吸热反应
C．B是气体，C是固体，正反应是放热反应
D．B、C都是气体，正反应是放热反应
解析：从图像推理可知，压强p增大，B的转化率增大，表明增大压强，平衡向正反应方向移动，即向气体体积缩小的方向移动，所以B为气体，C则为固体；在三条温度曲线上做一条等压线，则可看出，温度越高，B的转化率越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应。
答案：B
6．可逆反应aX(g)＋bY(g)??cZ(g)在一定温度下的密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v)－时间(t)图像如图。下列说法正确的是( )
A．若a＋b＝c，则t0时只能是增大反应体系的压强
B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入催化剂
C．若a＋b≠c，则t0时只能是加入催化剂
D．若a＋b≠c，则t0时只能是增大体系的压强
解析：由v－t图像可以看出t0时条件改变后，v正、v逆以同等倍数增加，但平衡没有移动。
答案：C
7．化学平衡常数(K)是化学反应限度的一个重要参数，该常数表示的意义是可逆反应进行的程度，K值越大，表示的意义错误的是( )
A．温度越高 B．反应物浓度越小
C．反应进行的越完全 D．生成物浓度越大
解析：应用化学平衡常数的前提是一定温度下(故A是错误的)。化学平衡常数的大小表示的意义就是反应限度，即可逆反应可能进行的程度，所以化学平衡常数数值越大，可逆反应进行得就越完全，反应物浓度越小，生成物的浓度越大。故B、C、D三项的意义都是正确的。
答案：A
8．可逆反应A(g)＋B??C(g)＋D达到平衡时，下列说法不正确的是( )
A．若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是具有颜色的气体
B．增大压强，平衡不移动，说明B、D必是气体
C．升高温度，C的百分含量减小，说明正反应是放热反应
D．若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大
解析：增大压强平衡不移动，B、C可以是气体，也可以不是气体。
答案：B
9．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)????????催化剂加热4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是( )
A．反应达到平衡时，若两种反应物的转化率相等，则起始投入的n(NH3)∶n(O2)＝4∶5
B．反应达到平衡后，对体系一直进行加压，平衡总是向逆向移动
C．反应达到平衡时，若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体，平衡不移动
D．当v正(NH3)∶v正(NO)＝1∶1时，说明该化学反应已经达到平衡
解析：平衡时，反应物的转化率相等，则起始投入量之比应该等于化学计量数之比，故A正确；当加压到一定压强时，气态水变为非气态水，平衡向正向移动，故B错；充入稀有气体而压强不变，相当于增大容积，平衡向体积增大的方向移动，C错；无论是否平衡，NH3、NO的正反应速率之比都等于化学计量数之比，故D错。
答案：A
10．(2010•天津市塘沽区期末)可逆反应A(固)＋nB(气)??Pc (气)＋qD(气)反应过程中其他条件不变时C的百分含量C%与温度(T)和压强(p)的关系如图所示，下列叙述中正确的是( )
A．达到平衡后，使用催化剂，C%将增大
B．达到平衡后，若升高温度，化学平衡向逆反应方向移动
C．方程式中n＞p＋q
D．达到平衡后，增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动
解析：使用催化剂，平衡不移动，A错误；由图1知T1＞T2(T1时，达到平衡所需时间短)，T2→T1(升温)，C%减小，平衡向逆反应方向移动，B正确；由图2知p2＞p1(p2时，达到平衡所需时间短)，p1→p2(加压)C%减小，平衡向逆反应方向移动，则n＜p＋q，C错误。A是固体，其量的改变对化学平衡没有影响，D错误。新标第一网
答案：B
11．一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中，1 ol X和1 ol Y进行反应：2X(g)＋Y(g)??Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3ol Z，下列说法正确的是( )
A．若增大压强，则物质Y的转化率减小
B．将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为原的12
C．以X浓度变化表示的反应速率为0.001 ol/(L•s)
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH＞0
解析：这是一个体积缩小的可逆反应，增大压强，物质Y的转化率提高，故A错；容积增大1倍，平衡发生移动，因此Z的平衡浓度不会变成原的12，故B错；v(Z)＝0.5×10－3 ol/(L•s)，故v(X)＝1×10－3 ol/(L•s)；X的体积分数增大，则表明平衡左移，升高温度，则正反应一定是放热反应，故D错。
答案：C
12．如图表示可逆反应：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)达到化学平衡状态时外界条件影响导致平衡移动的曲线，根据判断影响平衡移动的因素是( )
A．升高温度，同时加压
B．减小压强，同时降温
C．增大反应物的浓度，使用催化剂
D．增大反应物的浓度，同时减小生成物的浓度
解析：题中图像信息显示：改变条件后，正反应速率先突然增大，然后慢慢减小；逆反应的速率先突然减小，后慢慢增加，因此平衡向正反应方向移动。
答案：D
13．现有3个体积相同的密闭容器，都进行下列反应：CO2＋H2??H2O(气)＋CO，反应所处的温度相同，但起始的物质的量不同，其中甲：n(CO2)＝n(H2)＝a ol，乙：n(CO2)＝a ol，n(H2)＝2a ol。丙：n(CO2)＝n(H2)＝n(H2O)(气)＝a ol。达到平衡时，CO的物质的量由大到小的顺序是( )
A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙
C．乙＞丙＞甲 D．乙＞甲＞丙
解析：CO2的转化率是乙＞甲＞丙。
答案：D
14．(2011•福建南安一中期末)相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：
N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.6 /ol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：
容器
编号起始时各物质物质的量/ol达平衡时体系能量的变化
N2H2NH3
①130放出热量：23.15
②0.92.70.2放出热量：Q
下列叙述错误的是( )
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数相等
C．容器②中达平衡时放出的热量Q＝23.15
D．若容器①体积为0.5 L，则平衡时放出的热量＜23.15
解析：化学平衡常数只与温度有关，A正确；两个容器为恒温恒容下的等效平衡，B正确；两容器参加反应的起始物的量不同，反应热不同，C错误；若容器①体积为0.5 L，相当于对平衡后的②体积增加一倍，则平衡左移，放出的热量＜23.15 ，D正确．
答案：C新 标 第 一 网
15．将1 ol一氧化碳和1 ol水蒸气放入一固定容积的密闭容器中，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)，在一定温度下，反应达到平衡后，得到0.6 ol二氧化碳，再加入2 ol水蒸气并在相同条件下达到新平衡后，下列叙述正确的是( )
A．一氧化碳的转化率提高，水蒸气的转化率降低
B．反应物的转化率都提高
C．平衡向正反应方向移动，达到新的平衡时二氧化碳的体积分数增大
D．平衡向正反应方向移动，二氧化碳的物质的量将大于1 ol但小于2 ol
解析：假设CO的转化率为100%，则CO2也只能是1 ol，故CD错误；再加入水蒸气后，水蒸气反应的量增大了，但转化率却降低了，故B错误。
答案：A
第Ⅱ卷(非选择题，共55分)
二、非选择题
16．(6分)一定条件下，在容积为1 L的密闭容器中发生可逆反应：Fe(s)＋H2O(g)===FeO(s)＋H2(g) ΔH＞0。在1 000℃时，H2O(g)的平衡转化率(α)与体系总压强(p)关系如图所示。
(1)写出该反应的平衡常数表达式K＝__________。当反应达到平衡后，再向容器中加入铁粉和水蒸气，则K__________，(填“增大”、“减小”或“不变”)；升高温度，则K＝__________。
(2)在1 000℃时，若向上述容器中加入0.80 ol铁粉和1.00 ol水蒸气，达到平衡时，容器中c(H2)＝______。
答案：(1)cH2cH2O 不变 增大
(2)0.6 ol/L
17．(10分)(2010•黄埔模拟)某化学反应2A??B＋D在4种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(ol/L)随反应时间(in)的变化情况如下表：
实验序号 时间
浓度
温度0102030405060
1800℃1.00.800.670.570.500.500.50
2800℃c20.600.500.500.500.500.50
3800℃c30.920.750.630.600.600.60
4820℃1.00.400.250.200.200.200.20
根据上述数据，完成下列：
(1)在实验1，反应在10至20分钟时间内，A的平均反应速率为__________ol•(L/in)。
(2)在实验2，A的初始浓度c2＝__________ol/L，反应经20分钟达到平衡，可推测实验2还隐含的条件是__________。
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3____ _____v1(填“＞”“＝”“＜”)，且c3__________1.0 ol/L(填“＞”“＝”“＜”)。
(4)比较实验4和实验1，可推测该反应的是__________反应(选填“吸热”“放热”)，理由是________________________________。
解析：(1)v(A)＝0.80 ol/L－0.67 ol/L10 in
＝0.013 ol/(L•in)。
(2)在相同条件下，实验2达平衡后A的浓度与实验1相同，但达平衡所需的时间短，所以A的初始浓度实验2与实验1相同，实验2中，A的反应速率较快，则反应过程中加了催化剂。
(3)相同温度下，达平衡时实验3中A的浓度比实验1中大，则实验3中A的初始浓度比实验1中大。所以v3＞v1，c3＞1.0 ol/L。
(4)由实验4的数据可知，升温A的浓度降低，显然升温有利于反应向右进行，该反应为吸热反应。
答案：(1)0.013 (2)1.0 加了催化剂 (3)＞ ＞
(4)吸热 温度升高平衡向正反应方向移动
18．(6分)某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢，设计了如下图1所示的装置。
(1)检查图1所示装置气密性的方法是____________。
(2)若要比较产生气体的快慢，可以测量相同时间段内产生气体的体积，也可以测量__________________。
(3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示，则t1～t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是__________。
答案：(1)用手捂住锥形瓶，观察乙中长导管内液面是否上升 (2)产生相同体积的气体所需时间 (3)反应放热，溶液温度升高
19．(10分)在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)?? 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
时间/s012345
n(NO)/ol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝__________。已知：K300 ℃＞K350 ℃，则该反应是__________热反应。
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝__________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__________。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
解析：(1)由于K300 ℃＞K350 ℃，所以，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。
(2)由于NO2的变化量与NO的变化量相等，是O2变化量的2倍，但曲线的变化方向相反，由此可确定b是NO2的变化曲线。
v(O2)＝12v(NO)＝12×0.02 ol－0.008 ol2 L×2 s＝1.5×10－3 ol/(L•s)。
(3)化学平衡状态是各成分的含量保持不变的状态，本质是正逆反应的速率相等。
a．v(NO2)不能说明是NO2生成的速率还是消耗的速率，同理v(O2)也是如此，因此不能判断。
b．容器压强不变说明容器内各气体物质的总分子数不变，由于该反应是反应前后气体分子数不等的反应，就说明了达到平衡状态。
c．由于v逆(NO)＝2v逆(O2)，所以该式能反映出正逆反应速率相等，能够说明达到平衡状态。
d．这是一个密闭的容器，质量一定不变，与是否进行反应无关，所以该项不能说明是否达到平衡。
(4)a是减少物质，所以不能增大反应速率，错误。b升高温度平衡向逆反应方向移动，错误。c正确。d催化剂只能改变反应速率，不会影响平衡，错误。
答案：(1)K＝cNO22cNO2cO2 放
(2)b 1.5×10－3 ol/(L•s)
(3)bc (4)c
20．(5分)
(1)反应aA(g)??bB(g)＋cC(g)在一容积不变的容器内进行，反应达到平衡(以下填“增大”、“减小”或“不变”)。
①若a＝b＋c，增大A的浓度，A的转化率________。
②若a＞b＋c，增大A的浓度，A的转化率________。
(2)若反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)，容器体积固定不变，且起始时A与B的物质的量之比为a∶b。
①平衡时A与B的转化率之比是__________。
②若增大A的浓度，则A的转化率__________。
③若同时同等倍数地增大A、B的浓度，则a＋b与c＋d满足什么关系时，A与B的转化率同时增大？
a＋b__________c＋d(填“＞”“＝”或“＜”)。
答案：(1)①不变 ②增大 (2)①1∶1 ②减小 ③＞
21．(10分)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)??????????催化剂加热2SO3(g) ΔH＜0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K＝_________________。
(2)降低温度，该反应K值__________，二氧化硫转化率______ ____，化学反应速率__________(以上均“增大”“减小”或“不变”)。
(3)600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是__________。
(4)据上图判断，反应进行至20 in时，曲线发生变化的原因是______________________________(用字表达)；10 in到15 in的曲线变化的原因可能是__________(填写编号)。
A．加了催化剂
B．缩小容器体积
C．降低温度
D．增加SO3的物质的量
解析：题给图像中曲线看起比较杂乱，不要被表面现象所迷惑，只要仔细分析可发现图中所包含的化学含义。15～20in、25～30 in两个时间段时三条曲线都与横坐标平行，即三种物质的物质的量不发生变化，处于平衡状态。在20 in这一瞬间，O2的物质的量突然增大，说明此时向反应容器中加入了O2。
10in前后反应都处于不平衡状态，而且O2、SO2的物质的量都是逐渐减小，SO3的物质的量都是逐渐增大；只是10in前变化较缓，10in后变化较快。这是改变了某条件使反应速率加快所造成的。所以，可能是加了催化剂或缩小容器体积。
答案：(1)c2SO3c2SO2•cO2 (2)增大 增大 减小
(3)15～20 in和25～30 in (4)增加了O2的量 AB
22．(8分)在密闭容器中进行如下反应：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)
SO2的起始浓度是0.4 ol/L，O2的起始浓度是1 ol/L。当SO2的转化率为80%时，反应达到平衡状态。
(1)求该反应的平衡常数。
(2)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍，平衡将如何移动？
(3)若将平衡时反应混合物的压强减小1倍，平衡将如何移动？
(4)平衡时保持体积不变，向平衡混合气体中充入稀有气体Ar，使体系总压变为原的3倍，平衡又将如何移动？
解析： 2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)
起始浓度(ol/L) 0.4 1 0
转化浓度(ol/L) 0.32 0.16 0.32
平衡浓度(ol/L) 0.08 0.84 0.32
(1)平衡常数K＝0.3220.082×0.84＝19。
(2)压强增大1倍，各组分的浓度增大1倍，Qc＝0.6420.162×1.68＝9.5＜19。即Qc＜K，所以平衡向正反应方向移动。
(3)压强减小1倍，各组分的浓度减小1倍，Qc＝0.1620.042×0.42＝38＞19。即Qc＞K，所以平衡向逆反应方向移动。
(4)保持体积不变，向平衡混合气体中充入稀有气体Ar，尽管总压强改变，但反应混合物各组分的浓度保持不变。
Qc＝0.3220.082×0.84＝19＝K，所以平衡不发生移动。
答案：(1)该反应的平衡常数为19。 (2)平衡向正反应方向移动。 (3)平衡向逆反应方向移动。 (4)平衡不发生移动。
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