专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题（共13题）
1．一定温度下，向a L密闭容器中加入2 mol NO2(g)，发生如下反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，此反应达到平衡状态的标志是
A．混合气体的密度不再变化
B．混合气体的颜色变浅
C．混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2∶2∶1
D．单位时间内生成2n mol NO同时生成2n mol NO2
2．将装有气体的圆底烧瓶(封口)置于冰水浴中，圆底烧瓶中气体颜色变浅。下列说法错误的是
A．反应
B．烧瓶内压强不再变化时，反应达到新的平衡
C．气体颜色不再变化时，反应达到新的平衡
D．混合气体的密度不再变化时，反应达到新的平衡
3．对可逆反应，有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析不正确的是
A．使用催化剂，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加
B．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加
C．增大，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增加
D．增大压强，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加
4．利用可消除的污染，反应原理为。在密闭容器中分别加入和，测得不同温度下随时间变化的实验数据如表所示，下列说法正确的是
实验 温度/K 时间/ 物质的量 0 10 20 40 50
① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② 0.50 0.30 0.18 M 0.18
A．由实验数据可知，温度
B．实验①中内，的降解速率为
C．，且该反应为
D．该反应只有在高温下才能自发进行
5．在反应中，表示的反应速率最快的是
A． B．
C． D．
6．某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)Y(s)+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法正确的是
A．降低温度，若c(Z)增大，则该反应的ΔH>0
B．再加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小
C．再加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大
D．混合气体的平均摩尔质量不变时可判断该反应达平衡
7．在下列变化中，体系的熵增大的是
A．乙烯聚合为聚乙烯 B．硝酸铵溶于水
C．水结冰 D．
8．在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.20mol/L。下列有关判断不正确的是
A．x+y＜z B．平衡向正反应方向移动
C．B的转化率降低 D．C的体积分数增大
9．某温度下，把一定量的NH4Cl置于密闭容器中发生反应：NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g)，2HCl(g) Cl2(g)+H2(g)。2 min后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，HCl的浓度为4 mol·L-1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列反应速率正确的是
A．2.5 mol·L-1·min-1 B．2.0 mol·L-1·min-1
C．1.25 mol·L-1·min-1 D．0.5 mol·L-1·min-1
10．某温度下，可逆反应： 在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡的标志是
①单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO2
②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO
③混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
A．③④ B．①③ C．②③ D．①②
11．下图表示以太阳能为热源分解Fe3O4制H2的过程。下列有关叙述错误的是
A．过程I是将太阳能转化为了化学能
B．过程I既是分解反应，又是氧化还原反应
C．过程II中每消耗72gFeO转移2mol电子
D．该方法具有节约能源、产物易分离等优点
12．已知1molH2O2分解放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解的机理是：i. H2O2+I-=H2O+IO-，ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。H2O2分解过程中能量变化如图。下列说法正确的是
A．①表示加催化剂后反应过程中的能量变化
B．①的活化能等于98kJ mol-1
C．i和ii均为放热反应
D．i的化学反应速率比ii的小
13．温度为时，向容积为2L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和，发生反应： ．数据如下，下列说法正确的是
容器 甲 乙
反应物 CO CO
起始时物质的量(mol) 1.2 0.6 2.4 1.2
平衡时物质的量(mol) 0.9 0.3 a b
A．甲容器中，平衡时，反应放出的热量为13.2kJ
B．时，反应的平衡常数
C．乙容器中，平衡时CO的转化率为35%
D．平衡时，乙中CO的浓度是甲中的2倍
二、非选择题（共10题）
14．化学反应都有能量变化，吸热或放热是化学反应中能量变化的主要形式之一。
(1)反应A(g)＋B(g)=C(g)＋D(g)，反应过程中能量变化如下图所示，回答下列问题：
①该反应是___________反应(填“吸热或放热”)，ΔH=___________ (用E1、E2表示)；
②加入催化剂对该反应的ΔH是否有影响？___________。
(2)CO2会带来温室效应。目前，工业上采用氢气还原CO2制备乙醇的方法已经实现：2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g)。在2L恒容密闭容器中充入4mol CO2和8mol H2，在一定温度下反应，测得混合气体中c(C2H5OH)与时间的关系如图所示。
①0~10min内，v(H2O)=___________mol L-1 min-1。
②反应达到平衡时，n(H2)=___________mol。
③在该温度下，该反应的化学平衡常数K___________(保留两位小数)。
(3)在恒容密闭容器中发生反应CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)。下列说法能作为判断该反应达到化学平衡状态标志的是____。
A．容器内混合气体的密度保持不变
B．v正(NO2)=4v逆(CO2)
C．容器内压强保持不变
D．单位时间内，消耗n mol NO2的同时生成n mol NO
15．与研究物质变化一样，研究化学反应中的能量变化，同样具有重要意义。请回答：
(1)已知二甲醚(CH3OCH3，常温下呈气态)，H2的燃烧热分别为1455kJ/mol、286kJ/mol。请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式____。利用二甲醚制取H2，总反应为CH3OCH3(g)+3H2O(g)6H2(g)+2CO2(g)。已知H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol，则总反应的△H=___。总反应能自发进行的条件是___(选填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)二甲醚制H2的总反应分两步完成：
二甲醚水解：CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) 活化能Ea1
甲醇与水蒸气重整：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) 活化能Ea2
已知Ea1远小于Ea2。在恒温恒容容器内，一甲醚与水按1∶3投料进行制氢，请在图中画出甲醇(CH3OH)浓度随时间变化的曲线图___。
(3)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。某二甲醚熔融碳酸钾燃料电池的结构如图所示，Y为氧化物。负极的电极方程式为___。
三、实验题
16．用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)：
实验序号 A溶液 B溶液
① 20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液 30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液
② 20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液 30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液
（1）该实验探究的是____因素对化学反应速率的影响。
（2）若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下)，则在2min末，c(MnO)=___mol·L-1。
（3）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。
（4）小组同学发现反应速率总是如图二，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是①该反应放热、②____。
17．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应：+H2C2O4+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)。甲、乙两个实验小组分别利用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液的反应来研究外界因素对反应速率的影响。
【实验设计】
甲组方案：通过测定生成CO2气体体积的方法来比较反应速率的大小。实验装置如图所示，25℃时将装置中的A溶液一次性加入B溶液（均已加入等量硫酸酸化）中。
实验编号 A溶液 B溶液
① 2 mL 0. 1 mol/LH2C2O4溶液 4mL0.0l mol/L酸性KMnO4溶液
② 2 mL 0. 2 mol/LH2C2O4溶液 4mL0.0l mol/L酸性KMnO4溶液
(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)该实验探究的是_______对反应速率的影响。实现该实验目的还欠缺的仪器：_______。比较①、②两组化学反应速率大小的方法是____________。
乙组方案：用4mL0.0l mol/L酸性KMnO4溶液与2 mL 0. 01 mol/LH2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。具体实验如下：
实验编号 10%硫酸的体积／mL 温度／℃ 其他物质
Ⅰ 2 20 —
Ⅱ 2 20 少量MnSO4粉末
Ⅲ 2 30 —
Ⅳ 1 20 1mL蒸馏水
(3)若要研究催化剂对化学反应速率的影响，则应对比实验______（填序号，下同）；
若要研究温度对化学反应速率的影响，则应对比实验________。
(4)对比实验I和实验Ⅳ，可以研究硫酸的浓度对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是_______________。
四、计算题
18．将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A):c(B)=3:5，C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。求：
(1)此时A的浓度________及反应开始前放入容器中A、B物质的量____________。
(2)B的平均反应速率_________。
(3)x值_______。
19．一定条件下，用Fe2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为：2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)，ΔH<0.T℃时，在容积恒为1L的密闭容器中投入总物质的量为2mol气体，此时体系总压强为P0，按n(CO)∶n(SO2)为1∶1、3∶1投料时SO2转化率的变化情况如图。
(1)图中表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的变化曲线是___________(填字母)。
(2)用SO2的浓度变化表示曲线b在0~30min内的反应速率为___________(保留两位有效数字)，此时该平衡体系的Kp为___________(Kp以分压表示)。
20．为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ·mol-1。实验测得：v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
(1)达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_____(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
(2)若在2L的密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定温度下达到平衡时，达平衡时总压为起始时的90%，则=_____。(保留小数点后两位)
21．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
(1)可以作为水溶液中歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下，将ⅱ补充完整。
ⅰ.
ⅱ._________________________________
(2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与歧化反应速率的关系，实验如下：
分别将18饱和溶液加入2下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：易溶解在溶液中)
序号 A B C D
试剂组成 0.4 a 和0.2mol·L-1H2SO4 0.2 0.2和0.0002
实验现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色，变为黄色，出现浑浊较A快
①B是A的对比实验，则___________。
②比较A、B、C，可得出的结论是___________。
③实验表明，的歧化反应速率。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：___________。
22．下图所示各物质是由1～20号元素中部分元素组成的单质或化合物，图中部分反应条件未列出。已知D、L、M为气体单质，C、E、H为气体化合物，反应②、④、⑥是化工生产中的重要反应，反应⑤是实验室制备气体C的重要方法。
请回答下列问题：
（1）物质E的结构式为 __________。
（2）属于化合反应，但不属于氧化还原反应的是__________（用编号填空）。
（3）C、H的熔沸点比较：C___H（填““>”、“<”或“=”））原因是：________________。
（4）物质A由三种元素组成，1molA与水反应可生成1molB和2molC，A的化学式为
______________。
（5）在一定温度下，有甲、乙两容积相等的密闭容器。
I．向甲容器中通入3 mol M和4 mol L，反应达到平衡时，生成C的物质的量为a mol。此时，M的转化率为__________。下列能提高反应物L的转化率，但实际生产过程中并没有采用的措施是_____________。
①降低合成塔温度 ②适当增大压强
③不断分离出产物C ④加入合适催化剂
II．向乙中通入2 mol C，欲使反应达到平衡时，各物质的浓度与I中第一次平衡时相同，则起始时还需通入__________mol M和__________mol L。
III．若起始时，向乙中通入6mol M和8mol L，达到平衡时，生成C的物质的量为b mol，
则________(选填“>”、“<”或“=”）。
23．部分短周期元素的原子半径及常见化合价如下表：
元素代号 Z M Q R T X
原子半径／nm 0.077 0.130 0.111 0.099 0.073 0.102
常见化合价 +4，-4 +2 +4，-4 －1，+7 －2 +6，－2
根据要求回答问题(如需填化学用语的，请用各元素的元素符号表示)
(1)X元素在元素周期表的位置是______________。
(2)R的气态氢化物比X的气态氢化物_______(填稳定或不稳定)。
(3)写出M的单质与ZT2反应的化学方程式____________________________。
(4)Q的最高价氧化物在现代通信的重要用途是______________。
(5)已知XO2在500℃，1大气压下被氧气氧化，每生成1 mol气态XO3，放出98.3 kJ热量，该反应的热化学方程式是____________________________。
(6)工业上用Z的单质与水蒸气反应制水煤气，则该反应的平衡常数表达式K＝_____。
参考答案：
1．D 2．D 3．C 4．C 5．B 6．B 7．B 8．C 9．A 10．B 11．C 12．D 13．D
14． 放热 E1-E2或-(E2-E1) 无影响 0.15 2 1.69 BC
15．(1) CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1455kJ/mol 129kJ/mol 高温
(2)
(3)CH3OCH3+6-12e-=8CO2+3H2O
16． 浓度 0.0052 KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间) 产物Mn2+(或MnSO4)是反应的催化剂
17．(1)2：5
(2) H2C2O4的浓度 秒表 测定相同时间内收集到的气体体积（或者测定收集相同体积气体所用的时间）
(3) I、Ⅱ I、Ⅲ
(4)确保两组实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)和溶液总体积相同
18．(1) 0.75mol/L 3mol
(2)0.05mol/(L·min)
(3)2
19．(1)a
(2) 0.0083mol·L-1·min-1
20．(1)小于
(2)20/81
21． 0.4 是歧化反应的催化剂，单独存在时不具有催化作用，但可以加快歧化反应速率 反应ⅱ比反应ⅰ快，D中由反应ⅱ产生的使反应ⅰ加快
22． O=C=O ③⑧ > C中含有氢键，造成熔沸点偏高 CaCN2 a/6 ① 2 1 <
23．(1)第三周期第VIA族
(2)稳定
(3)2Mg+CO22MgO+C
(4)光导纤维
(5)SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-98.3kJmol-1
(6)
