第二章化学反应速率与化学平衡同步练习2024-2025学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡 同步练习 1．在体积可变的恒温密闭容器中按充入和，发生反应：    ，在t1时刻达到平衡状态I；在t2时刻向容器中充入一定量的，t3时刻达到平衡状态Ⅱ。下列说法正确的是 A．t1时刻达到平衡时，v(N2)=3v(H2) B．t1时刻达到平衡时反应放出的热量小于Q kJ C．达到平衡时，的体积分数： D．过程中，v(逆)随时间变化如图所示 2．在容积一定的密闭容器中，反应2X(？)⇌Y(g)+Z(g)达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述错误的是 A．正反应吸热 B．平衡常数增大 C．反应速率增大 D．X是气态 3．温度为时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按如图三种投料比进行反应。结果如图，实验测得：，，、为速率常数(仅与温度有关)。下列说法中正确的是 容器编号 物质的起始浓度 物质的平衡浓度 Ⅰ 0.3 0 0 0.2 Ⅱ 0.1 0.3 0.2 Ⅲ 0.3 0 0.1 A．温度为时，该反应的平衡常数为0.2 B．容器Ⅱ中起始时， C．达平衡时，容器Ⅲ中的体积分数大于50％ D．容器Ⅰ中达平衡后，温度改变为时，若，则 4．下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中加入少量固体，促进分解 B．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C．铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D．工业合成氨(放热反应)，选择高温 5．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了光催化，加氢合成甲醇的反应历程，如下图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。 下列说法错误的是 A．图示历程包含了8个基元反应 B．反应过程中有非极性键的断裂和形成 C．总反应方程式为 D．总反应的正反应活化能小于逆反应活化能 6．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为    。在但容的密闭容器中，下列有关说法不正确的是 A．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间但废气中氮氧化物的转化率不变 B．其他条件不变，加入足量的，再次平衡后氮氧化物的转化率增大 C．其他条件不变，升高温度会提高反应物的转化率且使该反应的平衡常数增大 D．其他条件不变，缩小容器的体积会使平衡逆向移动，再次平衡后氨气的浓度变大 7．已知CoCl2·6H2O(粉红色)CoCl2(蓝色)，要使二氯化钴水合物的颜色由粉红色变成蓝色，可采取的措施是 A．降低温度 B．增大湿度 C．研磨 D．加入吸水剂 8．工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．t2时刻，、和的物质的量之比为 B．该反应的 C．反应进行到t1时，Q<K（Q为浓度商） D．催化剂存在时（其他条件不变），v1、v2和苯乙烯的平衡产率都增大 9．在一密闭容器中有如下反应：aX(g)+bY(g)⇌nW(g)△H，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，作出了如图所示的曲线，其中ω(W)表示W在反应混合物中的百分含量，t表示反应时间，1、2代表不同条件(“T”或“p”或“催化剂”)。其它条件不变时，下列分析可能错误的是 A．图Ⅰ可以表示不同温度对反应的影响，且T2>T1，△H＜0 B．图Ⅱ可以表示不同压强对反应的影响，且p1>p2，n=a+b C．图Ⅲ可以表示不同压强对反应的影响，且p1>p2，n>a+b D．图Ⅱ可以表示在同温同压下催化剂对反应的影响，且1使用的催化剂效果更好 10．已知汽车尾气的无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)⇌ N2(g)+2CO2(g)。为研究某种催化剂催化测定在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 c(NO)(×10-3mol/L) 1.00 0.45 0.25 0.15 0.1 0.1 c(CO)(×10-3mol/L) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 下列说法正确的是 A．该反应在3s时达到平衡 B．前2s内的平均反应速率v(N2)=1.875×10-4 mol/(L·s) C．NO和CO的平衡转化率相同 D．平衡状态时，c(CO2)=0.9 mol/L 11．已知反应的，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是 A．的正反应速率是的逆反应速率的3倍 B．通入稀有气体使压强增大，平衡将向正反应方移动 C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变大 D．若平衡时、的转化率相等，说明反应开始时的物质的量是的物质的量的3倍 12．合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-90.8kJ·mol-1  △S=-198.9J ·mol-1·K-1。相关化学键键能数据 化学键 N ≡ N H -H N-H 键能E/(kJ·mol-1) 946.0 436. 0 x 下列分析错误的是 A．x=390.8 B．该反应在常温下可自发进行 C．工业上采用400~500℃的高温反应条件，在提高反应速率的同时，也提高了原料气的平衡转化率 D．工业上使用铁触媒作反应催化剂，可提高氨气的日产量 13．下列关于碰撞理论的理解不正确的是 A．当其他条件相同时，反应物浓度增大，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增大，所以反应速率增大 B．对于有气体参加的化学反应，当其他条件相同时，压缩体积增大压强，单位体积内活化分子数增大，单位时间内有效碰撞次数增大，所以反应速率增大 C．当其他条件相同时，降低温度，活化分子百分数减小，单位时间内有效碰撞次数减小，所以反应速率减小 D．当其他条件相同时，加入适当催化剂，活化能减小，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增大，所以反应速率增大 14．在一密闭容器内充入一定量的CO和，在一定条件下发生反应：。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示(反应达到平衡后，只发生某一条件改变)，下列说法正确的是 A．时，某一条件改变可能是移除部分 B．时，某一条件改变可能是降低温度 C．时，某一条件改变可能是增大和的浓度 D．时，某一条件改变可能是充入少量稀有气体 15．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．向Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 B．对于2HI(g) H2(g)＋I2(g)，达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深 C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 16．甲醇是一种重要的试剂，氢气和二氧化碳在一定条件下可以合成甲醇：，在密闭容器中充入氢气和二氧化碳，测得混合气体中甲醇的体积分数与温度的关系如图所示： 试回答下列问题。 (1)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。该反应的平衡常数的表达式为 。为了降低合成甲醇的成本可采用的措施是 (写一条即可)。 (2)解释温度低于时，甲醇的体积分数逐渐增大的原因： 。 (3)氢气在Q点的转化率 (填“大于”“小于”或“等于”，下同)氢气在W点的转化率；其他条件相同时，甲醇在Q点的正反应速率 甲醇在M点的正反应速率。 (4)下图表示氢气的转化率与投料比的关系，请在图中画出压强分别为和(其他条件相同)时对应的变化曲线并标出相应的条件 。 17．在一体积为2L的密闭容器中充入1molN2、2molH2。在催化剂作用下发生可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，NH3的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题： (1)0~1min的反应速率v1与2~3min的反应速率v2相比较，v1 (填“>”“=”或“<”)v2，1~2min的反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1. (2)从图象可以看出，前3min内，1~2min反应速率最快，1~2min反应速率变快的原因是 。 (3)反应最大限度是在 min时，此时密闭容器中总物质的量为 mol。 (4)研究发现降低温度有利于平衡向生成NH3的方向移动，而工业实际采用在较高温度下进行反应的原因是 。 18．某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)起始时X的浓度为c(X)＝ ；反应从开始至2分钟末，Y的转化率为α(Y)＝ ；用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)＝ 。 (2)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。 (3)当反应进行到第 min，该反应达到平衡。此时，v(正) v(逆) （填“＞”、“＜”或“=”）。 19．在一定条件下，aA+bBcC的可逆反应达到平衡： (1)若A、B、C都是气体，缩小容器体积，则反应速率 (填“增大”或“减小”或“不变”)。 (2)若A、B、C都是气体，减小压强，平衡向逆反应方向移动，则a+b c(填“＞”或“＝”或“＜”)。 (3)若A为固体、B为无色气体、C为有色气体，再加入适量的A物质，则平衡 移动(填“向左”或“向右”或“不”)，气体的颜色 (填“加深”或“变浅”或“不变”)。 (4)若加热后C的质量分数减少，则正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。 20．煤燃烧后的主要产物是CO、CO2。 （1）以CO2为原料可制备甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1，向1L的恒容密闭容器中充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间的变化如图所示。 ①图1中N表示的是 （填化学式）；0~8min内，以氢气表示的平均反应速率v(H2)= mol • L-1 • min-1。 ②在一定条件下，体系中CO2的平衡转化率(ɑ)与L和X的关系如图2所示，L和X分别表示温度和压强。X表示的物理量是 (填“温度”或“压强”)，L1 (填“>”或“<”)L2。 （2）向一体积为20L的恒容密闭容器中通入1molCO2发生反应：2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，在不同温度下各物质的体积分数变化如图3所示。1600℃时反应达到平衡，则此时反应的平衡常数K 。 21．回答下列问题： (1)拆开lmolH—H键、lmolN—H键、lmolN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ，则由氢气和氮气生成1molNH3(g)的反应热为 。 (2)在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    ΔH=-571.6kJ/mol C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)    ΔH=-2220kJ/mol 5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为 。 (3)已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0中，v正=k正c(N2O4)，v逆=k逆c2(NO2)(速率常数k正、k逆只是温度函数)。若该温度下的平衡常数K=10，则k正= k逆。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。 (4)用一个离子反应方程式证明ClO-比CO结合质子的能力弱： 。 (5)KSCN为离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，KSCN的电子式为： 。 (6)溴乙烷的官能团名称： 。 22．回答下列问题 (1)NOx的排放主要来自于汽车尾气。NO可利用活性炭进行吸附。反应原理为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ∆H=-34.0 kJ∙mol-1。在恒压密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，测得NO的转化率随温度的变化如图所示： ①由图可知，反应在温度1050K之前，NO的转化率随温度升高而增大，其原因可能是 ；在1100K时，CO2的体积分数为 。 ②用物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp= 。[已知：气体分压P分=气体总压(P总=)×气体物质的量分数] (2)反应A(g)+3B(g)→2C(g)  ∆H＜0 在恒容条件下进行。改变反应条件，平衡体系历经阶段Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ。在第Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示。达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势 。(曲线上必须标出A、B、C)。 参考答案： 1．D2．D3．B4．B5．B6．C7．D8．C9．C10．B11．C12．C13．A14．C15．B 16．放热 增加的充入量(合理即可) 温度低于时，反应未达到平衡，反应正向进行，甲醇的体积分数逐渐增大 小于 小于 17．= 0.225 反应放热，温度升高 3 2.5 低温下反应速率太小，较高温度下可以加快反应速率，提高产率 18．0.5mol/L 10% 0.05mol/(L▪min) 3X + Y 2Z 2 = 19．增大 ＞ 不 不变 放热 20．CO2 0.28 (或 0.28125) 压强 < 0. 0125 21．(1)H2(g)+N2(g)=NH3(g) ΔH=(1.5a+0.5c-3b)kJ/mol (2)3：1 (3)10 大于 (4)HClO+CO=ClO-+HCO (6)溴原子 22．(1)1050K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大 20% 4 (2) 学科网（北京）股份有限公司 $$