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鲁科版 高中化学 选修四 第2章 化学反应的方向、限度和速率 寒假复习题含答案

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鲁科版 高中化学 选修四 第 2 章 化学反应的方向、限度和速率
寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共 100 分,考试时间 90 分钟。 第Ⅰ卷
一、单选题(共 10 小题,每小题 4.0 分,共 40 分) 1.对于化学反应方向的确定,下列说法正确的是( ) A. 在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 B. 温度、压强一定时,放热反应能自发进行 C. 反应的焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 D. 固体的溶解过程与焓变无关 2.可逆反应 N2+3H2 2NH3 的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各 关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A. 3v 正(N2)=v 正(H2) B.v 正(N2)=v 逆(NH3) C. 2v 正(H2)=3v 逆(NH3) D.v 正(N2)=3v 逆(H2) 3.在一定条件下,使 NO 和 O2 在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是( ) A. 反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零 B. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零 C. 随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变 D. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变 4.已知:4NH3+5O2===4NO+6H2O,若反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则 下列关系正确的是( ) A. 4v(NH3)=5v(O2) B. 5v(O2)=6v(H2O) C. 3v(NH3)=2v(H2O) D. 5v(O2)=4v(NO) 5.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( )

6.下列判断正确的是( ) A. 0.1 mol/L 盐酸和 0.1 mol/L 硫酸分别与 0.2 mol/L NaOH 溶液反应的速率相同 B. 0.1 mol/L HCl 和 0.1 mol/L HNO3 分别与大小相同的大理石反应的速率不同 C. Al 和 Fe 分别与 0.1 mol/L H2SO4 反应的速率相同 D. 大理石块与大理石粉分别与 0.1 mol/L HCl 反应的速率不同 7.一定温度下,在 2 L 的密闭容器中,X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。 下列描述正确的是( )
A. 反应开始到 10 s 时,用 Z 表示的反应速率为 0.158 mol·(L·s)-1 B. 反应开始到 10 s 时,X 的物质的量浓度减少了 0.79 mol·L-1 C. 反应开始到 10 s 时,Y 的转化率为 79.0% D. 反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) Z(g) 8.下列说法不正确的是( ) A. 具有较高能量的反应物分子称为活化分子 B. 升高温度增大了活化分子百分数 C. 催化剂能够改变化学反应途径 D. 增大压强(体积缩小)能提高活化分子的浓度 9.将 4 mol SO2 与 2 mol O2 放入 4 L 的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡:2SO2+O2 2SO3,测得平衡时 SO3 的浓度为 0.5 mol·L-1。则此条件下的平衡常数 K 为( ) A. 4 B. 0.25 C. 0.4 D. 0.2 10.甲、乙两容器都在进行 A→B 的反应,甲容器内每分钟减少 4 mol A,乙容器内每分钟减少 2

mol A,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率( ) A. 快 B. 慢 C. 相等 D. 无法判断 二、双选题(共 4 小题,每小题 5.0 分,共 20 分) 11.(多选)一定温度下在 2L 容器内进行某一反应,气体 X、气体 Y 的物质的量随反应时间变化的 曲线如图.下列叙述中正确的是( )
A. 反应的化学方程式为 4X?Y B. 当 t1=2 时,用 X 表示该反应在 2min 内的平均反应速率为 0.25mol/(L?min) C. t2 时,正反应速率等于逆反应速率 D. t3 时,Y 浓度不再变化,反应达到平衡 12.(多选)下列说法正确的是( ) A. 参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素 B. 光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 C. 决定化学反应速率的主要因素是浓度 D. 增加反应物的用量一定能增大反应速率 13.(多选)下列事实不可以用勒夏特列原理解释的是( ) A. 红棕色的 NO2 加压后颜色先变深再变浅 B. 向 H2S 水溶液中加入 NaOH 有利于 S2-增多 C. 高锰酸钾(KMnO4)溶液加水稀释后颜色变浅 D. H2、I2、HI 平衡混合气体加压后颜色变深 14.(多选)反应:L(s)+aG(g) bR(g) 达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示:图 中压强 p1>p2,x 轴表示温度,y 轴表示平衡混合气中 G 的体积分数。据此可判断( )

A. 上述反应 △ H<0 B. 上述反应△ H>0 C. a>b D. a<b
第Ⅱ卷 三、非选择题(共 4 小题,每小题 10.0 分,共 40 分) 15.一定温度下,在容积为 VL 的密闭容器里进行反应: aN(g) 量随时间的变化曲线如图所示:

bM(g),M、N 的物质的

(1)此反应的化学方程式中 =_____________ (2)t1 到 t2 时刻,以 M 的浓度变化表示的平均反
应速率为:____________mol?L-1?min-1(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是(填序号) _______________ A.反应中 M 与 N 的物质的量之比为 1:1 B.混合气体的总质量不随时间的变 化而变化 C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 D.单位时间内每消耗 amolN,同时 生成 bmolM E.混合气体的压强不随时间的变化而变化 16.某温度下,在一密闭容器中充入一定量 CO2,并加入足量铁粉,发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),测得 CO2 和 CO 浓度随时间的变化如图所示:

(1)0~8 min,v(CO)=__________mol·L-1·min-1。

(2)下列措施中,能够改变平衡时 c(CO)/c(CO2)的比值的是________(填序号)。

A.温度 B.铁粉的量(足量)

C.压强 D.CO 的量

(3)已知:反应 Fe(s)+CO2(g)

FeO(s)+CO(g)的平衡常数为 K1;反应 Fe(s)+H2O(g)

+H2(g)的平衡常数为 K2。不同温度时 K1、K2 的值如下表:

FeO(s)

根据表中数据,计算反应 CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)的 K。

①温度为 973 K 时:K=_________________________________________________;

②温度为 1 173 K 时:K=________________________________________________;

③反应 CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)是________反应(填“吸热”或“放热”)。

17.一定条件下,在体积为 3 L 的密闭容器中,CO 与 H2 反应生成甲醇(催化剂为 Cu2O/ZnO):

CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式 K=________。升高温度,K 值________(填“增大”“减小”或 “不变”)。 (2)在 500 ℃,从反应开始到平衡,H2 的平均反应速率 v(H2)=________。

(3)在其他条件不变的情况下,将处于 E 点的体系体积压缩到原来的 ,下列有关该体系的说法正确
的是________。 a.H2 的浓度减小 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快 c.甲醇的物质的量增加

d.重新平衡时,

值增大

18.(1)在一定条件下,可逆反应达到平衡状态的本质特征是________,下列关系中能说明反应 N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)已经达到平衡状态的是________。 A.3v 正(N2)=v 正(H2) B.v 正(N2)=v 逆(NH3) C.2v 正(H2)=3v 逆(NH3) D.v 正(N2)=3v 逆(H2) (2)在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡状态时,一些宏观物理量恒定不变:a.各物 质的浓度不变,b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,c.容器内气体压强不变,d. 容器内气体密度不变,e.容器内气体颜色不变。 ①能说明反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的有________; ②能说明反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡状态的有________; ③能说明反应 2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的有________。

答案解析
1.【答案】A 【解析】焓判据和熵判据共同决定一个反应的方向,A 正确,B、C 错误。固体溶解时常伴随着溶 解热效应,D 错误。 2.【答案】C 【解析】达到平衡状态时正、逆反应速率相等,各组成成分的含量不变。正、逆反应速率相等是 指用同一种物质来表示的反应速率。可逆反应中用各种物质表示的反应速率与化学计量数成正比, 需将其转换为同一物质表示速率进行比较。 3.【答案】B 【解析】化学平衡建立过程中,反应物浓度减小,故正反应速率减小,生成物浓度增大,故逆反 应速率增大,当二者相等时达平衡状态,但都不为零。 4.【答案】C 【解析】利用各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比的关系,采 用转化的方法将选项变形。A 项,4v(NH3)=5v(O2)可转化为 v(NH3)∶v(O2)=5∶4,错误;同理可 得,B、D 项错误,C 项正确。 5.【答案】A 【解析】加入催化剂,反应速率增大,达到平衡所用时间减小,催化剂只改变反应速率,不能使 平衡移动,(1)(2)应达到相同平衡状态,故选 A. 6.【答案】D 【解析】A.因酸中的氢离子浓度不相同,则反应速率不相同,故 A 错误; B.因酸中的氢离子 浓度相同,则反应速率相同,故 B 错误; C.Al 比 Fe 活泼,与酸反应,更快一些,故 C 错误; D.接触面积不一样,速率不一样,故 D 正确; 故选 D. 7.【答案】C 【解析】由图可知,由 0~10 s,n(X)由 1.20 mol 减少到 0.41 mol,n(Y)由 1.00 mol 减少到 0.21

mol,n(Z)由 0 增加到 1.58 mol,故 v(Z)=

=0.079 mol·L-1·s-1,A 项错;反应开始到 10 s

时,X 的物质的量浓度减少

=0.395(mol·L-1),B 项错;c(Y)=

×100%=79.0%,C 项正确;相同时间内 X、Y、Z 的物质的量的变化值之比为 0.79 mol∶0.79 mol∶1.58 mol=1∶1∶2,故反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) 2Z(g),D 项错。 8.【答案】A

【解析】能量高不一定是活化分子,只有能量较高且能发生有效碰撞的分子才是活化分子,A 错误。

温度升高,可使一部分分子变成活化分子,增大了活化分子百分数,B 正确。催化剂能降低反应所

需活化能,所以改变了化学反应途径,C 正确。增大压强,体积缩小,所以提高了活化分子浓度但

不改变活化分子百分数,D 正确。

9.【答案】A

【解析】

2SO2+O2

2SO3

初(mol): 4 2 0

转(mol): 2 1 2

平(mol): 2 1 2

平衡时各自的浓度 c(SO2)=0.5 mol·L-1,c(O2)=0.25 mol·L-1,c(SO3)=0.5 mol·L-1

K=

=4。选 A。

10.【答案】D

【解析】由 v= =

知,甲乙两容器的体积(V)不知,故甲乙两容器中反应速率大小无法

判断。 11.【答案】BD 【解析】A.达到平衡时,Y 的物质的量为 2mol,变化量为 10mol-2mol=8mol,X 的物质的量为 4mol,变化量为 4mol-2mol=2mol,反应的方程式为 4Y?X,故 A 错误; B.当 t1=2 时,X 的变化

量为 3mol-2mol=1mol,则 v=

=0.25mol/(L?min),故 B 正确; C.t2 时,没有达到平衡状

态,则正逆反应速率不等,故 C 错误; D.t3 时,XY 的物质的量不在变化,XY 的浓度不再变化, 达到平衡状态,故 D 正确. 12.【答案】AB 【解析】D:增加固体反应物的用量不能增大反应速率 13.【答案】CD 【解析】如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向进行,这就是勒夏特 列原理,该原理适用于所有的平衡体系,所以能用勒夏特列原理解释时,该体系中至少先存在平 衡,然后再分析。据此可知,A 中 2NO2?N2O4,增大压强 NO2 的浓度增大颜色加深,后平衡向系 数减小的正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故 A 正确;B 中加 NaOH 后与 H+发生中 和反应,使得 H2S?HS-+ H+,HS-?S2-+ H+的电离平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,B 正确; C 中高锰酸钾(KMnO4)溶液加水稀释,高锰酸根离子的浓度减小,溶液颜色变浅,该体系中无 平衡体系,不能用勒夏特列原理解释,故 C 错误;D 中可逆反应为 H2(g)+I2(g) 2HI(g),

增大压强 I2 的浓度增大,颜色加深,但该反应是一个反应前后气体的体积不发生变化的反应,增 大压强平衡不移动,不能用用勒夏特列原理解释,故 D 错误。 14.【答案】BD 【解析】反应:L(s)+aG(g) bR(g) 图中压强 p1>p2,x 轴表示温度,y 轴表示平衡混合气中 G 的体积分数,先看等温线,随着压强增大(从 p2 增加到 p1),G 的体积分数增加,说明平衡逆向 移动了,证明逆向是气体系数减小的方向,即 a<b,D 正确;再看等压线,在 p1 或 p2 上任意取两 点,随着温度升高,G 的体积分数减小,说明平衡正向移动了,证明正向是吸热方向,即△ H>0, B 正确。

15.【答案】(1)2;(2)

mol?L-1?min-1;(3)CE。

【解析】(1)有图象可知, =

=

=2, (2)t1 到 t2 时刻,以 M 的浓度变化

表示的平均反应速率为:v=

=

=

mol?L-1?min-1; (3)A、当体系

达平衡状态时,M 与 N 的物质的量之比为可能时 1:1,也可能不是 1:1,故 A 错误; B、根据 质量守恒,混合气体的总质量自始至终不发生变化,不能作为平衡状态判断的依据,故 B 错误; C、随着反应进行,混合气体的总物质的量减小,当混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 时,说明到达平衡状态,故 C 正确; D、无论反应是否达到平衡,这个关系总是成立的,反应方 向一致,不能作为平衡状态判断的依据,故 D 错误; E、该反应是反应前后气体体积减小的反应, 当压强不变时,各物质的浓度不再发生变化,说明到达平衡状态,故 E 正确; 16.【答案】(1)0.062 5 (2)A (3)①0.62 ②1.29 ③吸热

【解析】(1)v(CO)= =

=0.062 5 mol·L-1·min-1。

(2)本题容易错选 D。c(CO)/c(CO2)其实是该反应的平衡常数表达式,而平衡常数只受温度影响,故 只能选 A。

(3)Fe(s)+CO2(g)

FeO(s)+CO(g) 平衡常数 K1=



Fe(s)+H2O(g)

FeO(s)+H2(g) 平衡常数 K2=



而 CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g) 平衡常数 K=



则 K= ,故 973 K 时:K= = 大,说明该反应为吸热反应。

≈0.62;1 173 K 时:K=

≈1.29,随着温度的升高,K 增

17.【答案】(1)

减小 (2) mol·(L·min)-1 (3)bc

【解析】本题考查化学反应速率与化学平衡知识。由图像可知升高温度,甲醇的物质的量减少,

平衡向左移动,故正反应为放热反应。K=

,升高温度,平衡左移,K 减小。生成

nBmol 甲醇,消耗 H2 的物质的量为 2nB,v(H2)=

= mol/(L·min)。压缩体积即增大压

强,正、逆反应速率都增大,平衡右移,甲醇的物质的量增大,H2 的物质的量减小,但是体积缩 小,H2 的浓度增大,b、c 正确。 18.【答案】(1)正反应速率与逆反应速率相等 C (2)①abc ②abe ③abce 【解析】由于在恒容条件下发生反应,反应①②③在反应前后气体的质量不变,因此不能用气体 的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态。反应②是一个气体体积不变的反应,反应前后气 体的压强保持不变,也不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。①中无有色气体,因此 不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。


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