新课标人教A 选修4 化学反应原理测试题 第二章 化学反应速率和化学平衡

第二章 化学反应速率和化学平衡

选修④《化学反应原理》

第二章 化学反应速率和化学平衡

班级： 姓名：_______________座号_______________

一、选择题

1．下列说法正确的是（ ）

A.硫酸工业常用煅烧硫铁矿或硫的方法制取二氧化硫 B.为提高氨的产量，合成氨工业应采用低温高压的反应条件

C.氯碱工业中用铁作电极电解饱和食盐水 D.高纯度的石英可用于制光导纤维 2．下列反应中能起到固氮作用的是( )

A.NO与O2反应生成NO2 B.NH3经催化氧化生成NO C.由NH3制碳铵和硫铵 D.N2与H2在一定条件下合成氨 3．下列有关化工生产的选项正确的是（ ）

A. 氨氧化制HNO3：合成塔、空气、铂铑合金、8000C B. 合成氨：沸腾炉、焦炭、铁触媒、5000C C. 生产水泥：回转窑、石灰石、粘土、高温

D. 接触法制硫酸：氧化炉、硫铁矿、V2O5、4000C~5000C 4．下列事实中，不能用勒夏特列原理来解释的是（ ）

A.增加氧气的量有利于氨氧化反应 B.向氯水中加食盐不利于氯气的溶解 C.500℃左右比室温更有利于合成氨反应 D.高压条件有利于合成氨反应 5．合成氨（

）工业中，常采用500℃的温度条件。有下列关于选用该

条件的叙述：①加快反应速率；②使平衡向产物方向移动；③提高原料转化率；④使催化剂的活性达到最佳状态。其原因可能是下列中的（ ）

A、④ B、①④ C、②③ D、①②③④ 6．N2+3H2

2NH3合成氨反应中，在下列情况下，不能使反应速率加快的是( )

A．加入氮气 B．减小压强，扩大容器体积 C．加入催化剂 D．适当升高温度

7．对于密闭容器中进行的反应：N2+O2=2NO，下列条件中哪些能加快该反应速率的（假

定改变下列条件时温度不变）

A．缩小体积使压力增大

C．体积不变充入He气使压强增大

（ ）

B．体积不变充入N2使压强增大 D．减小压强使体积增大

（ ）

8．由于催化作用使反应速率加快的是

A．利用KClO3固体加热分解制氧气时，加入少量MnO2固体 B．加热H2O2水溶液制氧气时，加入少量MnO2固体 C．实验室制用浓盐酸制氯气，需加入MnO2固体加热 D．锌与盐酸反应时，加入少量稀硫酸

分钟减少2molA，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率 （ ）

9．甲、乙两个容器内都进行A→B的反应，甲容器内每分钟减少了4molA，乙容器内每

A．快 B．慢 C．相等 D．无法判断

第二章 化学反应速率和化学平衡

选修④《化学反应原理》

10．在3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是

A．v（A）=0.5mol/L· s C．v（C）=0.8mol/L· s A．2SO2+O2C．CO2+H2O

2SO3 H2CO3

（ ）

B．v（B）=0.3mol/L· s D．v（D）=1mol/L· s

（ ） CO2+H2 H2O

B．CO+H2O（g）D．H++OH-

11．下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是

12．反应C(固)+H2O(气) CO2(气)+H2(气)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件

改变对其反应速率几乎无影响的是（ ）

A. 增加C的量 B. 将容器的体积缩小一半 C. 保持体积不变, 充入N2 D. 压强不变充入N2使体积增大

13．一定量的锌粉和6mol·L-1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2总量的是（ ）

①石墨 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓盐酸 ⑥无水乙酸 A.①③④ B.①③⑤ C.②④⑥ D.②⑤⑥ 14. 可逆反应：A 3B

2C 2D在4种不同的情况下的反应速率分别为①

v(A) 015.mol/(L s) ②v(B) 0.6mol/(L s) ③v(C) 0.4mol/(L s) ④v(D) 045.mol/(L s)该反应进行速率最快的是（ ）

B. ②和③

C. ④

D. ①和④

2C(气) + Q中，为了有利于A的利用，应采用的反应条

B．高温、低压 D．适当温度、高压

A. ① 件是（ ）

A．高温、高压 C．低温、低压

15．在可逆反应2A(气) + B(气)

16．在一定条件下，合成氨反应到达平称衡状态，此时，再进行如下操作，平衡不发生移动的是（ ）

A．恒温、恒压时，充入NH3 B．恒温、恒容时，充入N2 C．恒温、恒压时，充入He D．恒温、恒容时，充入He

17．以焦炭为主要原料合成氨，为了使通入合成塔的N2与H2保持1∶3的体积比，则焦炭（不计燃烧中的消耗）与空气的物质的量之比约为（ ）

A．1∶3 B．3∶2 C．6∶5 D．4∶3 18．在800℃时，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2(g)，

已知CO和H2O（g）的初始浓度为0.01mol·L-1时，H2平衡浓度为0.005mol·L-1。若此时再加入0.02mol·L-1的H2O（g），重新达到平衡时，H2平衡浓度为（ ）

A．0.0025 mol·L-1 B．0.0075 mol·L-1 C．0.010 mol·L-1 D．0.015 mol·L-1

第二章 化学反应速率和化学平衡

选修④《化学反应原理》

一、选择题 二、填空题

19．人类目前对煤和石油的过度消耗，使空气中的CO2浓度增大，导致地球表面温度升高，形成了温室效应。科学家对CO2的增多带来的负面影响较为担忧，于是提出将CO2通过管道输送到海底的方法，这可减缓空气中CO2浓度的增加。请你根据CO2的性质和化学平衡原理回答：

（1）这样长期下去，将给海洋造成什么样的影响？

_____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ （2）你认为消除CO2的负面影响的最好方法是什么？

_________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 20．在298K时，合成氨反应的热化学方程式N2(气) + 3H2(气)量小于92.4KJ，其原因是

2NH3(气) + 92.4kJ。在该

。

温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，放出的热21．亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应的化学方程式是：

Na2SO3+KIO3+H2SO4→Na2SO4+K2SO4+I2+H2O，

（1）其中氧化剂是 ，若反应中有5mol电子转移，则生成碘是 mol。 该反应过程和机理较复杂，一般认为分为以下几步：

①IO3-+SO32-→IO2-+SO42-（慢）

③5I-+6H++ IO3-→3I2+3H2O（快）

②IO2-+ SO32-→IO-+SO42-（快） ④I2+ SO32-+ H2O→2I-+ SO42-+2H2（快）

（2）根据上述条件推测，此反应的总的反应速率由 步反应决定。

（3）若预先加入淀粉溶液，由题述看必在 离子消耗完时，才会使淀粉变蓝的

现象产生。

22．在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2+O2已知常压下SO3体积分数为91%，试回答：

（1）在生产中常用过量的空气是为了（2）加热到400℃~500℃是由于（3）压强应采用（高压、常压）

。 。

。

。

2SO3+热。

。原因是

（4）常用浓H2SO4来吸收SO3，而不是用水，是因为 （5）尾气中的SO2必须回收，是因为

23．利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：依据上述流程，完成下列填空：

（1）天然气脱硫时的化学方程式是

第二章 化学反应速率和化学平衡

（2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2（用含n的代数式表示）

（3）K2CO3（aq）和 CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是 （多选扣分） （a）相似相溶原理 （b）勒沙特列原理 （c）酸碱中和原理

（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于 （写出CO2的一种重要用途）。

（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。

24．在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：H2(g)＋Br2(g)

2HBr(g)，已知加入1mol H2和2mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr，在相同条件

2NH3 + Q。若反应达平

25．在一定温度下, 把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中, 活塞的一端与大气相通(如下图)。容器中发生以下反应: N2 + 3N2衡后, 测得混合气体为7体积。据此回答下列问题：

(1)保持上述反应温度不变, 设a、b、c分别代表起始加入的N2、H2和NH3的体积。①若a = 1、c = 2, 则b = , 反应起始时将向

方向

如果反应达平衡后混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡时完全相同, 那么： 进行(填“正”或“逆”)。

②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是

。

(2)在上述装置中, 若需控制平衡后, 混合气体为6.5体积, 则可采取的措施是其原因是

25题图

23题图

第二章 化学反应速率和化学平衡

《第一章 化学反应速率和化学平衡》参考答案

1． AD 2． D 3． C 4． C 5． B 6．B 7.AB 8.AB 9.D 10.B 11.D

12．AC 13．B 14. C 15． D16． D。 17. C+H2O=CO+H2①

CO+H2O=CO2+H2② ①+②得：

C+2H2O=CO2+2H2 所以1个C对应2个H2 空气中N2含量为78%,约为4/5. 所以: N2:H2=1:3即

[空气*（4/5）]:[2*C]=1:3 化简得：

焦炭与空气的物质的量之比约为6：5 选

C 18.B

19．【分析解答】（1）在同一溶剂中，气体的溶解度受温度和压强两大因

素的制约。温度越低，压强越大，气体的溶解度就越大。海洋深处，温度低，压强大，CO2的溶解度将大大增加，促使可逆反应CO2+H2OH2CO3H++HCO3-向正反应方向移动。由于生成的H+增多，海水的酸性将变强，pH下降，这有可能破坏原本处于平衡状态的海洋生态系统，带来不堪设想的后果。

（2）消除CO2负面影响最好的方法是减少对煤、石油产品的用量，开发无污染的新能源，并大量种植绿色植物。

20．【分析解答】热化学方程式表明，1mol N2和3 mol H2反应生成2 mol NH3时放出的热量为92.4KJ。N2跟H2化合生成NH3的反应是可逆反应，在密闭容器中，反应达到平衡时，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应生成2 mol NH3，因此放出的热量小于92.4KJ。 21．（1）KIO3；0.5（2）①（3）SO32-

22．【知识点拨】本题主要考查在硫酸工业中，运用勒沙特列原理选择SO2转化为SO3的适宜条件的能力。

（1）从增大某一反应物浓度，使平衡向生成物方向移动，另一反应物的转化率必提（2）温度的选择从反应速率快慢，催化剂的活性温度两方面考虑。 （3）压强从对平衡移动、设备及动力系统的要求两方面考虑。 （4）从吸收过程中发生的反应对吸收速率的影响去分析。 （5）从环境保护方面考虑。 高去分析。

附：硫酸工业与合成氨工业的比较

第二章 化学反应速率和化学平衡

【分析解答】（1）增大氧气的浓度，使平衡向正反应方向移动，提高了二氧化硫的转（2）400℃~500℃是催化剂的活性温度，选择此温度可提高反应速率，缩短到达平衡（3）常压。因为常压下SO3体积分数已达91%，若再加压对设备及动力系统要求高、（4）用水吸收SO3会形成酸雾，使吸收的速率减慢。 （5）SO2有毒。避免对环境的污染。

化率，使成本高的二氧化硫得到充分利用。 所需的时间。

成本高、使生产效益低。

23．【知识点拨】本题考查了以天然气为原料，制备NH3的工业生产过程中的某些生产原理、物质的用途、物质的循环使用、理论的应用及有关计算问题。同时考查了在复杂的工艺生产流程中，捕获信息进而综合分析问题、解决问题的能力。本题的解题关键是读懂流程图回忆课本知识综合分析作答。

【分析解答】（1）3H2S＋2Fe(OH)3→Fe2S3＋6H2O （2）2.7n （3）b （4）生产纯碱（或作制冷剂等，其它合理答案也给分） （5）

24．【知识点拨】在同一条件下的同一可逆反应，由于起始浓度不同可形成多个不同的平衡体系。其中平衡混和物的百分组成相同、各物质的浓度也分别相同的若干个平衡体系，互为等效平衡体系。等效平衡体系中反应进行的程度是一样的。

1．恒温恒容条件下的等效平衡

恒温恒容条件下，建立等效平衡的条件是：反应物投料量相当。如在t℃的V L恒温恒容甲、乙两容器中，甲中投入2 mol SO2和1 mol O2，乙中投入2mol SO3，平衡时两容器中SO3的体积分数相等。

若某平衡反应为：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)

且m＋n=p＋q，则压强对平衡无影响，这时建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等；若投料物质不一样时，可依反应方程式转化后再作比较。如温度t℃、体积为V L的甲、乙两恒温恒容容器中，甲中充入1 mol的I2蒸气和1 mol的H2，乙中充入3 mol的I2蒸气和3 mol的H2，那么平衡时，甲、乙两容器中HI的体积分数相同。

2．恒温恒压条件下的等效平衡

恒温恒压条件下，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。若投料物质不相同时，可依反应方程式完全转化后作比较。如带活塞的甲、乙两容器，保持 t℃和1标准大气压，甲中投入2 mol N2和5 mol H2，乙中投入4 mol N2和10 mol H2，建立平衡时，

第二章 化学反应速率和化学平衡

选修④《化学反应原理》

两容器中NH3体积分数相等。

【分析解答】 因为H2(g)＋Br2(g)

2HBr(g) 左边气体总体积与右边气体总体积相

等，所以此可逆反应达平衡时，压强改变不影响平衡。只要按反应物原始比例投料，平衡时HBr物质的量就会按同样比例发生改变。平衡时HBr的浓度按投料比例变化，而它的百分含量不发生变化。（1）中H2、Br2分别按原始H2、Br2投料2倍投料，则平衡时，HBr为2a mol。（2）中起始HBr投1mol，相当于H2已投0.5mol，Br2已投0.5mol，平衡时生成HBr 0.5a mol，相当于原始H2投0.5mol，Br2投1mol。所以原始H2可不投（0mol）Br2再投0.5mol 即可。（3）中设初始HBr投料x mol，把它看成是投料H2、Br2生成HBr的量，则起始H2投料（m＋量之比为1：2，则有：(m＋

xx

）mol，Br2投料是（n＋）mol。已知初始投料H2和Br2物质的22xx

)：(n＋

)＝1：2 x＝2n－4m

2x22n 4m

＝n m，因已知起始H2为1mol，平衡 则相当于H2起始投料m＋＝m＋

22

时HBr为a mol，现H2起始为(n－m)mol，则平衡时HBr为(n－m)a mol。

正确答案：（1）2a （2）0 0.5 （3） (2n－4m)、(n－m)a

25．【知识点拨】(1)①在同温、同压下, 当起始时N2为1体积, NH3为2体积时, 为保持与原平衡状态完全相同, 可将2体积NH3当作完全分解成1体积N2和3体积H2。因为原来已有1体积N2, 此时共有2体积N2。为使H2达到b体积, 原来应有3体积H2。即b = 3。当a = 1, b = 3、c = 2时, 起始时v逆 v正, 反应向逆方向进行。

②若规定起始时反应向逆方向进行, 可将2体积N2和6体积H2当作完全化合成4体积NH3, 即只有4体积NH3时, 起始时只有逆反应发生且反应速率最快; 若2体积N2和6体积H2反应生成NH3的反应已达到平衡, 在此过程中, v逆由最小逐渐增大到与v正相等。要使起始时反应向逆向进行, NH3 始必大于 NH3 平。设消耗N2为X体积, 则:

N2 + 2

2－X

3H2

6 6－3X

0 2X

2NH3

起始 平衡

依题意: (2－X) + (6－3X) + 2X = 7, 解得: X = 0.5,

可知c的范围是1～4之间。

(2)原平衡时混合气体为7体积, 现要减小为6.5体积, 即要使反应向正(放热)方向进行, 【分析解答】 (1)①3, 逆

②1 c 4

（2）3.89×10-8 mol/(L· s)，故比开始时快。

为此可在压强一定时降低反应的温度。

(2)降低温度, 反应向放热(正)反应方向进行, 气体体积缩小。

26．（1）2.73×10-8 mol/(L· s)

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