化学反应速率和化学平衡测试题及答案解析

第二章 化学反应速率和化学平衡测评卷(A卷)

(时间：90分钟 满分：100分)

第Ⅰ卷(选择题，共45分)

一、选择题(每小题3分，共45分)

1．(2011·天津高考)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是( )

A．反应在c点达到平衡状态

B．反应物浓度：a点小于b点

C．反应物的总能量低于生成物的总能量

D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段

解析：这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项C不正确；但当到达c点后正反应反而降低，这么说此时反应物浓度的影响是主要的，因此反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态，所以选项A、B均不正确；正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此选项D是正确的。

答案：D

2．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＜ s后反应达到平衡状态，此时测得C的浓度为L，下列说法中正确的是( )

A．反应过程中，当A、B、C的物质的量浓度之比为2∶1∶2时，反应即达到平衡状态

B．4 s内用物质B表示的反应速率为 mol/(L·s)

C．达平衡后若增大压强，A的转化率降低

D．达平衡后若升高温度，C的浓度将增大

解析：v(C)＝ mol/(L·s)，vCvB＝21，B正确。A项，达平衡状态时A、B、C的物质的量不再变化，此时，A、B、C的物质的量浓度之比不是化学计量系数之比。C项，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大。D项，升高温度，平衡逆向移动，C的浓度将变小。

答案：B

3．在相同条件下，做H2O2分解对比实验，其中(1)加入MnO2催化，(2)不加MnO2催化。下图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是( )

A． B． C． D.

解析：使用催化剂缩短平衡所需时间，但不影响平衡的移动。

答案：A

4．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

物质 X Y Z

初始浓度/mol/L 0

平衡浓度/mol/L 下列说法错误的是( )

A．反应达到平衡时，X的转化率为50%

B．反应可表示为X＋3Y===2Z，其平衡常数为1 600

C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大

D．改变温度可以改变此反应的平衡常数

解析：题中有一明显的错误，就是C选项中平衡常数增大，增大压强不可能使K增大。其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识，关键是根据表中数据－∶－∶－0)＝1∶3∶2可推出X＋3Y2Z.

答案：C

5．已知4NH3＋5O24NO＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[单位：mol/(L·s)]表示，则正确关系是( )

v(NH3)＝v(O2) v(O2)＝v(H2O)

v(NH3)＝v(H2O) v(O2)＝v(NO)

解析：v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)＝4∶5∶4∶6。

答案：D

6．升高温度时，化学反应速率加快，主要原因是( )

A．分子运动速率加快，使该反应物分子的碰撞机会增多

B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多

C．该化学反应的过程是吸热的

D．该化学反应的过程是放热的

解析：升高温度，相当于向反应体系中补充能量，反应物分子能量增加，使部分非活化分子变成活化分子，提高了活化分子百分数，有效碰撞次数增多，加快了反应速率，这是主要原因，故A错误，B正确；温度升高，反应速率加快，与反应的热效应无关，C、D错误。

答案：B

7．某温度下，反应2N2O54NO2＋O2开始进行时，c(N2O5)＝ 8

mol/L。经1 min后，c(N2O5)＝ mol/L。则该反应的反应速率为( )

A．v(N2O5)＝×10－4 mol/(L·s)

B．v(N2O5)＝×10－2 mol/(L·s)

C．v(NO2)＝×104 mol/(L·s)

D．v(O2)＝×104 mol/(L·s)

解析：v(N2O5)＝ΔcΔt＝错误!＝×10－2 mol/(L·min)＝×10－4

mol/(L·s)，由速率之比等于化学计量数之比，可求用其他物质表示的反应速率。

答案：A

8．在恒温时，一固定容积的容器内充入1 mol NO2(g)，发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)，达平衡时，再向容器内通入1mol NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，容器内的压强( )

A．不变 B．增大不到原来2倍

C．增大到原来2倍 D．无法判断

解析：化学平衡的移动遵循勒夏特列原理。可以假设是两个相同的反应，如果把它压入一个容器中，则平衡向体积减小的方向移动，达到新平衡后压强小于原来的2倍。

答案：B

9．常温常压下，在带有相同质量的活塞且容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气(如下图)，现分别进行两项实验：(N2O42NO2 ΔH＞0)

(a)将两容器置于沸水中加热；

(b)在活塞上都加2 kg的砝码。

在以上两种情况下，甲和乙两容器的体积大小的比较，正确的是( )

A．(a)甲＞乙，(b)甲＞乙

B．(a)甲＞乙，(b)甲＝乙

C．(a)甲＜乙，(b)甲＞乙

D．(a)甲＞乙，(b)甲＜乙

解析：N2O42NO2 ΔH＞0正反应是吸热反应，置于沸水中加热时，平衡右移，使气体的物质的量增多，所以(a)甲＞乙；N2O42NO2 ΔH＞0也是气体体积增大的反应，加压时平衡左移，使气体的物质的量减少，所以(b)甲＜乙(因为乙气体体积的变化较小可忽略)。

答案：D

10．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为 mol/L、 mol/L、 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )

A．Z为 mol/L B．Y2为 mol/L

C．X2为 mol/L D．Z为 mol/L

解析：本题考查可逆反应的特点与根据化学方程式进行物质换算的能力。可逆反应不可能进行彻底，所以平衡时各物质的物质的量不可能为零，B、C项数据表明，它们增加的物质的量由Z完全反应才能生成，故错误；D项数据表明，它增加的物质的量应由X完全反应才能生成，故错误。

答案：A 11．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是( )

A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率

B．H2、I2(g)混合气体加压后颜色变深

C．红棕色的NO2加压后颜色先变深再变浅

D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气

解析：H2、I2(g)、HI混合气体加压后平衡不移动，颜色变深是因为碘单质的浓度随压强增大而加深；其他选项都涉及平衡的移动，故都能用勒夏特列原理解释。

答案：B

12．在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g)nW(g)，某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图：

其中，w(W)表示W在反应混合物中的体积分数，t表示反应时间。当其他条件不变时，下列分析正确的是( )

A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2＞p1，a＋b＜n

B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p1＞p2，n＜a＋b

C．图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且1使用的催化剂效果好

D．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2，ΔH＜0

解析：若图Ⅱ为压强对反应的影响，则反应应为等体积反应；图Ⅲ若为温度对反应的影响，且T1＞T2，升高温度平衡左移，n(W)应减小。

答案：AC

13．在密闭容器中，一定条件下进行如下反应NO(g)＋CO(g) 12N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－ kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是( )

A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强

C．升高温度同时充入N2 D．降低温度同时增大压强

解析：本题考查的是外界条件的改变对反应速率以及平衡移动的影响。降低温度会减慢反应速率；上述反应的正反应是气体体积减小的放热反应，增大压强或降低温度均可使平衡向正反应方向移动，提高NO的转化率，所以选B。

答案：B

14．某温度下，C和H2O(g)在密闭容器中发生下列反应：

①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

当反应达到平衡时，测得c(H2)＝L，c(CO)＝ mol/L，则CO2的浓度为( )

A． mol/L B． mol/L

C． mol/L D． mol/L

解析：设反应①中生成的H2浓度为x，反应②中生成的H2浓度为y，则

C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

x x x x

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

y y y y

根据题意，有 x＋y＝ mol/LH2的平衡浓度x－y＝ mol/LCO的平衡浓度

解得y＝ mol/L。则CO2的浓度 mol/L。 答案：B

15．已知一定温度下，2X(g)＋Y(g)mZ(g) ΔH＝－a

kJ/mol(a＞0)，现有甲、乙两容积相等且固定不变的密闭容器，在保持该温度下，向密闭容器中通入2 mol X和1 mol Y，达到平衡状态时，放出热量b kJ，向密闭容器乙中通入1 mol X和 mol Y，达到平衡时，放出热量c kJ，且b＞2c，则a、b、m的值或关系正确的是( )

A．m＝4 B．a＝b

C．a＜b2 D．m≤2

解析：

由于b＞2c，则表明加压向正方向移动，即正方向为气体体积缩小的反应，则m＜3，m为正整数。则D中m≤2正确。

答案：D

第Ⅱ卷(非选择题，共55分)

二、非选择题

16．(6分)如下图所示，在容器A中装有20℃的水50 mL，容器B中装有1 mol/L的盐酸50 mL，试管C、D相连通，且其中装有红棕色NO2和无色N2O4的混合气体，并处于下列平衡：2NO2N2O4 ΔH＝－57 kJ/mol，

当向A中加入50 gNH4NO3晶体使之溶解；向B中加入2 g苛性钠时：

(1)C中的气体颜色__________；D中的气体颜色__________(填