经典之作学案(新人教版选修4)同步训练：化学反应速率和化学平衡(B卷)(附答案)

同步检测四第二章化学反应速率和化学平衡（B卷）

（时间：90分钟满分：100分）

第Ⅰ卷（选择题共45分）

一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有1个选项符合题意）

1.下列关于平衡常数的说法中，正确的是

A.在平衡常数表达式中，反应物浓度用初始浓度，生成物浓度用平衡浓度

B.在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值

C.平衡常数的大小只与浓度有关，而与温度、压强、催化剂等无关

D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度

答案:D

解析:在平衡常数表达式中，反应物、生成物取用的都是平衡浓度，A项错误；化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关，温度变了，平衡常数也发生变化，故B项、C项不正确。从平衡常数的大小可以推断一个反应的程度，平衡常数越大，反应的转化率越大，反应进行的程度越大，D项正确。

2.（2009大连高二期末，３）下列对熵的理解不正确的是

A.同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小

B.体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大

C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小

D.25 ℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g)====4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应

答案:C

解析:在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大即熵变大于零。

3.（2009辽宁营口高二期末，5）在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)〔mol·（L·s）-1〕表示，且v(A)、v(B)、v(C)之间有如下所示的关系：v(B)＝3v(A)；3v(C)＝2v(B)。则此反应可表示为

A.2A+3B2C

B.A+3B2C

C.3A+B2C

D.A+B

答案:B

解析:反应方程式中各物质的速率之比等于其化学计量数之比。根据v(B)=3v(A)；3v(C)=2v(B)，得到物质A、B、C三种物质的化学计量数之比为1∶3∶2，则此反应的方程式为：A+3B2C，答案

为B项。

4.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们缓慢起反应生成氮气和二氧化碳，即：2NO（g）+2CO

（g）2CO2（g）+N2（g），对此反应下列叙述正确的是

A.使用催化剂不改变反应速率

B.降低压强，逆反应速率增大

C.升高温度能加快反应速率

D.压强对该反应无影响

答案:C

解析:影响反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂等，所给反应为有气体参加的反应，所以压强对该反应有影响，降低压强正、逆反应速率均减小，只是减小的幅度不同；使用催化剂能改变反应速率，故A项、B项、D项均不正确。答案为C项。

5.（2009湖南岳阳一中模块检测，5）一定温度下，对可逆反应A（g）+2B（g）3C（g）的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是

A.A物质与C物质的反应速率之比为1∶2

B.单位时间内消耗a mol A，同时消耗3a mol C

C.容器内的压强不再变化

D.混合气体的物质的量不再变化

答案:B

解析:判断化学反应达平衡的标志：一是正、逆反应速率相等；二是各组分的浓度不再发生变化。A 物质与C物质的反应速率之比为1∶2，不符合化学方程式的计量数之比；单位时间内消耗a mol A，同时消耗3a mol C，说明正、逆反应速率相等。所给反应是气体体积不变的反应，混合气体的物质的量、压强在反应的任意时刻都是不变的，不能作为达到平衡的标志。该题答案为B项。

6.

在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如右图，下列表述中正确的是

A.反应的化学方程式为：2M N

B.t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡

C.t3时，正反应速率大于逆反应速率

D.t1时，N的浓度是M浓度的2倍

答案:D

解析:t3时，N的物质的量的变化量为（8 mol-2 mol）=6 mol，M的物质的量的变化量为（5 mol-2 mol）=3 mol，即二者的变化量之比等于2∶1，反应的方程式为：2N M，A项错误。t2时，未达平衡

状态，正、逆反应速率不相等，B项错误。t3时，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，C项错误。t1时，N的物质的量为6 mol，M的物质的量为3 mol，即N的浓度是M浓度的2倍，D项正确。

7.下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是

A.化学反应的熵变与反应的方向无关

B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向

C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应

D.熵值增大的反应都能自发进行 答案:C

解析:熵变与反应的方向有关，但不能独立地作为自发性的判据，所以A 项、B 项、D 项均错误。熵值增大的反应都是混乱度增大的反应，C 项正确。

8.（2009福建师大附中高二期中，14）对于可逆反应2AB 3(g)

2A(g) + 3B 2

(g) ΔH ＞0 下列图象不正确的是

答案:D

解析:正反应是吸热反应，升高温度正、逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，A 项正确。升高温度反应速率加快，达到平衡时间缩短，平衡正向移动，AB 3的百分含量减小，B 项正确。正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，AB 3的百分含量增大，转化率减小，C 项正确，D 项错误。

9.一定条件下，可逆反应N 2+3H 2

2NH 3 ΔH ＜0达到平衡，当单独改变下述条件后，有关叙述错

误的是

A.加催化剂，v(正)、v(逆)都发生变化，且变化的倍数相等

B.加压，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数

C.降温，v(正)、v(逆)都减小，且v(正)减小的倍数大于v(逆)减小的倍数

D.增大氮气的浓度，v(正)、v(逆)都增大，且v(正) 增大倍数大于v(逆)增大倍数；N 2转化率减小，H 2转化率增大 答案:C

解析:降温，v(正)、v(逆)都减小，且v(正)减小的倍数小于v(逆)减小的倍数。 10.（2008四川理综，8）在密闭容器中进行反应：H 2(g) +I 2(g)

2HI(g)，在温度T

1和T 2时，产

物的量与反应时间的关系如右图所示。符合图示的正确判断是

A.T 1＞T 2，ΔH ＞0

B.T 1＞T 2，ΔH ＜0

C.T 1＜T 2，ΔH ＞0

D.T 1＜T 2，ΔH ＜0 答案:D

解析:温度越高，反应速率越快，反应达到平衡的时间越短，所以T 1＜T 2，温度越高，产物的百分含量越低，说明正反应是放热反应即ΔH ＜0。答案为D 项。 11.下列叙述正确的是

A.ΔH ＞0的化学反应一定不能自发进行

B.反应２NO 2（g ）

N 2O 4（l ）的熵（体系的混乱度）增大（即ΔS ＞0）

C.混合物中各组分的百分含量改变，化学平衡不一定发生移动

D.混合体系的压强发生改变，化学平衡一定发生移动 答案:C

解析:焓变和熵变都不能独立地作为反应自发性的判据，A 项错误。反应２NO 2（g ）

N 2O 4（l ）

的熵是减小的，B 项错误。若反应为气体体积不变的反应，混合体系的压强发生改变，化学平衡不发生移动，D 项错误。C 项正确。

12.（2009湖南娄底高二期末，12）有反应A 2+B 2

2AB ；在温度和压强可变条件下，产物AB

的生成情况如图所示：a 为500 ℃，b 为

300 ℃，从t 3开始压缩容器，则下列叙述正确的是

A.AB 为气体，A 2、B 2中必有一种为非气体；正反应吸热

B.AB 为气体，A 2、B 2中必有一种为非气体；正反应放热

C.AB 为固体，A 2、B 2中必有一种为非气体；正反应放热

D.A 2、B 2、AB 均为气体；正反应吸热 答案:B

解析:据图象知，500 ℃比300 ℃时生成物AB 的百分含量低，说明正反应为放热反应，A 项、D 项一定不正确。同一温度下，从t 3开始压缩容器即增大压强，生成物AB 百分含量减小，则说明平衡逆向移动，正反应是体积增大的反应，C 项属于体积减小的反应，不符合题意。答案为B 项。 13.一定条件下，在体积为10 L 的密闭容器中，1 mol X 和1 mol Y 进行反应： 2X(g)+Y(g)

Z(g)，经60 s 达到平衡，生成0.3 mol Z ，下列说法正确的是 A.以X 浓度变化表示的反应速率为0.001 mol·(L·s) -1 B.将容器体积变为20 L ，Z 的平衡浓度变为原来的1/2 C.若升高温度Y 的转化率减小，则正反应为吸热反应

D.达到平衡时，X与Y 的浓度相等

答案:A

解析:60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，则消耗X 0.6 mol，以X浓度变化表示的反应速率为：0.6 mol÷10 L÷60 s=0.001 mol·(L·s)-1，A项正确。将容器体积变为20 L，即减小压强，平衡逆向移动，Z的平衡浓度小于原来的1/2，B项错误。若升高温度Y的转化率减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，C项错误。起始时X与Y的浓度相等，反应至达平衡过程中X的消耗浓度是Y的2倍，所以达到平衡时，X与Y 的浓度不相等，D项不正确。

14.（2009浙江绍兴高三调研，19）在密闭容器中，反应X2（g）+Y2（g）2XY（g）

ΔH＜0，

达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，对此过程的分析正确的是

A.图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况

B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况

C.图Ⅲ是增大压强的变化情况

D.图Ⅲ是升高温度的变化情况

答案:D

解析:加入适当催化剂正、逆反应速率等倍地改变，A项错误。扩大容器体积即减小压强，因为反应前后气体体积不变，该反应正、逆反应速率等倍地减小，B项错误。增大压强，正、逆反应速率等倍地增大，C项错误。由于正反应是放热反应，升高温度平衡逆移，生成物的百分含量减小；且温度越高达到平衡的时间越短，D项正确。

15.（2008海南高考，10）X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z,达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总

物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于

A.33%

B.40%

C.50%

D.65%

答案:D

解析：设反应消耗的X的物质的量为a

X + 2Y 2Z

起始物质的量（mol） 1 1 0

变化物质的量（mol） a 2a 2a

平衡物质的量（mol）（1-a）（1-2a）2a

由题意得：（1-a+1-2a）∶2a=3∶2，a=1/3 则Y的转化率为：2/3÷1×100%=67%，即最接近65%。

第Ⅱ卷（非选择题共55分）

二、填空题（本题包括5小题，共47分）

16.（7分）已知2CO（g）CO2（g）+C（s），T＝980 K时，ΔH-TΔS＝0，当体系温度低于980

K时，估计ΔH-TΔS应__________0（填“大于”“小于”或“等于”），该反应________________进行；当体系温度高于980 K时，ΔH-TΔS应________________0。在冶金工业中，以碳作还原剂，温度高于980 K时的氧化产物以________________为主，低于980 K时以________________为主。

答案：小于自发大于CO CO2

解析：T=980 K时，ΔH-TΔS=0，由于ΔS＜0，所以当体系温度低于980 K时，ΔH-TΔS＜0，反应能自发进行。当体系温度高于980 K时，ΔH-TΔS＞0，逆反应自发进行，故温度高于980 K时的氧化产物以CO为主，低于980 K时以CO2为主。

17.（10分）某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行，B、D的起始浓度为零，反应物A

的浓度（

mol·L-1）随反应时间（min）的变化情况如下表：

根据上述数据，完成下列填空：

（1）在实验1，反应在10～20分钟时间内平均速率为__________mol·(L·min) -1。

（2）在实验2，A的初始浓度c2＝__________mol·L-1，反应经20分钟就达到平衡，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v3，实验1的反应速率为v1，则v3__________v1（填“＞”“＝”或“＜”），且c3__________1.0 mol·L-1（填“＞”“＝”或“＜”）。

（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是__________反应（选填吸热、放热）。理由是______________________________________________________________________。

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

解析：（1）反应在10至20分钟时间内，反应物A的浓度减少了（0.80 mol·L-1-0.67 mol·L-1）=0.13 mol·L-1，则平均反应速率为：0.13 mol·L-1÷10 min=0.013 mol·(L·min) -1 。

（2）实验2与实验1比较，温度相同，达到平衡的时间短了，反应物的转化率没有变化，说明起始时反应物浓度相同，只是使用了催化剂。

（3）实验3与实验1相比，温度相同，反应达到平衡的时间相同，反应速率比实验1的大，平衡时反应物A的浓度比实验1大，说明起始A的浓度大于1.0 mol·L-1。

（4）实验4与实验1比较，起始浓度相同，温度升高了，反应速率加快了，达到平衡的时间短了，反应物的转化率大了，说明平衡正向移动了，从而说明正反应为吸热反应。 18.（2009广西桂林高二期末，18）（8分）在一定条件下，可逆反应xA+yB

zC 达到平衡。若

（1）升高温度，可使C 的质量分数增大，则正反应是__________反应（放热或吸热）。

（2）A 、B 、C 都是气体，减小压强，平衡向正反应方向移动，则x+y________z （填“大于”“小于”

或“等于”）。

（3）满足上述（1）、（2）题中的条件，能使A 、B 转化率都增大的措施有_____________、_____________（填两项即可）。

（4）A 、C 都是气体，B 为液体，且x+y ＝z ，右图中曲线a 代表一定条件下的反应过程，如果使a 曲线变为b 曲线，可以采用的措施是_______________________________________。 答案：（1）吸热 （2）小于 （3）升高温度 减小压强（减少C 等） （4）使用催化剂 19.（12分）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO 2+O 2

2SO 3 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________，二氧化硫的转化率________，化学反应速率________（以上均填“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SO 2、O 2、

SO 3的物质的量变化如右图所示，反应处于平衡状态的时间是______________。

（4）据图判断，反应进行至20 min 时，曲线发生变化的原因是______________（用文字表达），10 min ～15 min 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SO 3的物质的量

答案：（1）c 2（SO 3）/ c 2（SO 2）·c （O 2）

（2）增大 增大 减小（3）15 min ～20 min 和25 min ～30 min （4）增加了氧气的量 AB 解析：（1）化学平衡常数是指一定温度下，达到平衡的可逆反应里生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比，故K= c 2（SO 3）/c 2（SO 2）·c （O 2）。

（2）降低温度，平衡向正反应方向移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，二氧化硫的转化率增大，但化学反应速率随温度降低而减小。 （3）由图示知：0～15 min 时，反应物SO 2和O 2的量均逐渐减小，生成物SO 3的量逐渐增多，15 min ～20 min 时，反应物和生成物的量均保持不变，说明反应处于平衡状态。25 min ～30 min 时，反应物和生成物的量均保持不变，说明反应处于平衡状态。

（4）反应进行到20 min 时氧气物质的量突然增多为0.12 mol ，而SO 2和SO 3仍与平衡时一致，说明此时增加了O 2的量。10 min 到15 min 的曲线变化说明反应速率大幅增大，可能的原因是A 加了催化剂，B 缩小容器体积，增大压强；由于降低温度反应速率减小，不可能是C ；SO 3的量没有突然增多且平衡时SO 2和SO 3物质的量之和仍为0.20 mol ，故D 选项不可能。 20.（2008江苏高考，20）（10分）将一定量的SO 2和含0.7 mol 氧气的空气（忽略CO 2）放入一定体积的密闭容器中，550 ℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO 2+O 2

2SO 3（正反应放热）。

反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH 溶液，气体体积减少了21.28 L ；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O 2，气体的体积又减少了5.6 L （以上气体体积均为标准状况下的体积）。（计算结果保留一位小数） 请回答下列问题：

（1）判断该反应达到平衡状态的标志是___________________。（填字母） a.SO 2和SO 3浓度相等 b.SO 2百分含量保持不变

c.容器中气体的压强不变

d.SO 3的生成速率与SO 2的消耗速率相等

e.容器中混合气体的密度保持不变

（2）欲提高SO 2的转化率，下列措施可行的是______________。（填字母） a.向装置中再充入N 2 b.向装置中再充入O 2 c.改变反应的催化剂 d.升高温度

（3）求该反应达到平衡时SO 3的转化率_________________（用百分数表示）。 （4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl 2溶液，生成沉淀_________克。 答案：（1）bc （2）b （3）94.7% （4）10.5 解析：（3）消耗的O 2物质的量：mol mol

L L

mol 45.04.226.57.01

=?-- 生成的SO 3物质的量：0.45 mol×2=0.9 mol

SO 2和SO 3的物质的量之和：

mol mol

L L

95.04.2228.211

=?- 反应前的SO 2物质的量是0.95 mol SO 2的转化率：

%7.94%10095.09.0=?mol

mol

（4）在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量是0.9 mol×0.05×233 g·mol-1≈10.5 g

三、计算题（本题包括1小题，共8分）

21.已知可逆反应：M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH＞0，

请回答下列问题：

(1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝1 mol·L-1,c(N)＝2.4 mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为____________。

(2）若反应温度升高，M的转化率____________ (填“增大”“减小”或“不变”）。

(3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝4 mol·L-1,c(N)＝a mol·L-1;达到平衡后，c(P)＝2 mol·L-1,a＝____________。

(4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)＝c(N)＝b mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为____________。

答案：(1)25％(2)增大(3)6 (4)41％

解析：（1）M的变化浓度为：1 mol·L-1×60％=0.6 mol·L-1,从方程式知N的变化浓度也是0.6 mol·L-1,N 的转化率为：0.6 mol·L-1÷2.4 mol·L-1×100%=25%。

（2）因为正反应为吸热反应，故升高温度，M的转化率增大。

（3）已知该温度下的平衡常数为：（0.6 mol·L-1×0.6 mol·L-1）÷（0.4 mol·L-1×1.8 mol·L-1）=1/2。平衡时M、N、P、Q的浓度分别为：2 mol·L-1、（a-2）mol·L-1、2 mol·L-1、2 mol·L-1,则有（2 mol·L-1×2 mol·L-1）÷［2 mol·L-1×（a-2）mol·L-1］=1/2，解之得a=6。

（4）设达到平衡后，M的转化率为x，M、N、P、Q的平衡浓度分别为：（b-bx）mol·L-1、（b-bx）mol·L-1、bx mol·L-1、bx mol·L-1，代入平衡常数表达式得，（bx）2/（b-bx）2=1/2，解之得，x=0.41，即M的转化率为41％。