第二章《化学反应速率与化学平衡》单元过关训练题--2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应速率与化学平衡》单元过关训练题 一、单选题 1．如图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系，若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是 A．减压 B．加大X的投入量 C．升高温度 D．加催化剂 2．在一定条件下CO2催化加氢生成CH3OH，主要发生三个竞争反应： 反应I：   反应Ⅱ：   反应ⅡI：   为分析催化剂对反应的选择性，在1L恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，测得反应进行相同时间后，有关物质的物质的量随温度变化如图所示，下列说法不正确的是 A．   B．其他条件不变，增大H2用量，反应I速率增大，平衡常数增大 C．一定温度下，当容器中的气体压强不再改变时，体系达到平衡 D．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，可能原因是催化剂活性降低 3．下列方程式不能准确解释相应实验现象的是 A．和浓盐酸共热产生黄绿色气体： B．二氧化硫通入硝酸钡溶液中，产生白色沉淀： C．用溶液清洗银镜： D．加热蓝色的溶液，溶液变绿： 4．下列诗句描述的场景，属于的化学变化的是 A．滴水成冰三九天，寒流袭卷盖方圆 B．天街小雨润如酥，草色遥看近却无 C．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 D．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 5．由下列实验操作及现象，能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将足量通入淀粉溶液中，溶液先变蓝后褪色 有漂白性 向溶液中通入气体，出现黑色沉淀CuS 酸性：＞ C 将某食品脱氧剂样品溶于盐酸，滴加溶液，溶液呈浅绿色 该食品脱氧剂样品未被氧化为价铁 盛有的密闭烧瓶冷却后颜色变浅 转化为的反应放热 A．A B．B C．C D．D 6．一定条件下，1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是 A．反应活化能：反应I<反应Ⅱ B．反应焓变：反应I<反应Ⅱ C．增加HCl浓度不会改变平衡时产物Ⅱ和产物I的比例 D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ 7．MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式为： 反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为，反应过程中液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是 A．190℃时，0至150min之间MTP的平均反应速率为 B．若Z点处于化学平衡状态，则210℃时反应平衡常数 C．X、Y两点虽温度不同，但MTP的物质的量浓度相等 D．从溶液体系中及时移出部分甲醇可提高TOME的转化率 8．2NO2(g) N2O4(g)，，，其中、只与温度有关，T0时，，将一定量的充入注射器中，改变活塞位置，气体透光率随时间的变化如下图所示(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法错误的是 A．d点 B．T0时，K=0.5 C．T1时，，则T1<T0 D．保持容积不变，再充入一定量气体，的平衡转化率不变 9．苯甲醇与溴化氢的反应代表苯基)是分步进行的： ① ② ③ 反应能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．酸性条件下有利于该反应发生 B．第①、③步反应速率比第②步快 C．过渡态2的能量最高，所以第②步反应速率最慢 D．第③步是放热反应 10．可以证明可逆反应已达到平衡状态的是 ①一个键断裂的同时，有6个键断裂； ②一个键断裂的同时，有3个键断裂； ③其它条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变； ④保持其它条件不变时，体系压强不再改变； ⑤恒温恒容时，密度保持不变； ⑥正反应速率，逆反应速率 A．全部 B．只有②③④⑤ C．①③④⑥ D．只有②③⑤⑧ 11．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图： 下列说法正确的是 A．反应Ⅱ的热化学方程式为： B．在反应中生成又消耗，可认为是催化剂 C．和的总能量小于和的总能量 D．选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变 12．图中展示的是乙烯催化氧化的过程（部分相关离子未画出），下列描述正确的是 A．乙烯催化氧化反应的化学方程式为 B．反应中只有作催化剂 C．该转化过程中，没有极性键的断裂与形成 D．该转化过程中，涉及反应 13．在恒温恒容条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入密闭容器中，发生反应。反应中各组分浓度随时间变化关系如图。下列说法中正确的是 A．前10 min内用v(NO2)表示的化学反应速率为 0.04 mol/(L•min) B．a点，用v(NO2)表示的化学反应速率等于用v(N2O4)表示的化学反应速率 C．a、b、c、d 四个点中，只有b点的化学反应处于平衡态 D．25 min 时，导致平衡移动的原因是升高温度 14．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、生成的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B．其他条件不变，在范围，随温度的升高，出口处浓度不断增大 C．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于 D．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和生成选择性高的催化剂 二、非选择题 15．NH3、N2H4在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题： (1)纳米钴的催化作用下，N2H4可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一种能参与大气循环。当反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示。 该反应的△H (填“>”或“<”)0，N2H4发生分解反应的化学方程式为 。 (2)T℃时，向一体积为2L的恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的CO2和NH3，在一定条件下发生反应：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)。混合气体中氨气的体积分数随反应时间的变化如图所示。 ①0～60s内，反应速率v(CO2)= mol∙L-1·s-1 ②T℃时，该反应的化学平衡常数K= 。 16．科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技术原理为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol。该反应的能量变化如图所示。 (1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是： 。(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下发生反应，5分钟后达到平衡，测得N2为0.2mol，H2为0.6mol，NH3为0.2mol。氮气的平均反应速率v(N2)= ，H2的转化率为 ，该反应在此温度下的化学平衡常数为 。(后两空保留小数点后一位) (3)欲提高（2）容器中H2的转化率，下列措施可行的是_______。 A．向容器中按原比例再充入原料气 B．向容器中再充入惰性气体 C．改变反应的催化剂 D．液化生成物分离出氨 17．将，气体充入固定容积的密闭容器中发生如下反应：。在和时，测得的物质的量随时间的变化如图1所示： (1)时，内用表示该反应的平均反应速率为 。 (2)ΔS 0， 0(填“>”“<”或“=”)。 (3)改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有_______(填序号)。 A．增大的起始浓度 B．升高温度 C．向混合气体中通入 D．使用高效催化剂 (4)在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 (填序号)。 a.A、C两点的反应速率： b.A、B两点的转化率： c.由A点到B点，可以采用加热的方法 18．为探究Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应规律，某同学进行如下实验： 已知： (橙色)+ H2O2(黄色)+ 2H+ (1)进行实验I和II： 序号 操作 现象 I 向2mLpH＝2的0.05 mol/LK2Cr2O7的橙色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液(pH 约为 9)3滴 溶液变绿色(含Cr3+) II 向2 mLpH＝8的0.1mol/LK2CrO4的黄色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液3滴 溶液没有明显变化 用离子方程式解释I中现象： 。 (2)继续进行实验III： 序号 操作 现象 III 向2 mL饱和Na2SO3溶液中滴加pH＝2的0.05mol/LK2Cr2O7橙色溶液3滴 溶液变黄 为了说明产生上述现象的原因，补充实验：向2 mL蒸馏水中滴加pH＝2的0.05mol/L K2Cr2O7橙色溶液3滴，溶液变成浅橙色。 ①补充实验的目的是 。 ②用化学平衡移动原理解释III中现象： 。 ③根据实验I～III，可推测：Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关。 a．碱性条件下，Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应； b． 。 ④向实验III所得黄色溶液中继续滴加硫酸，产生的现象证实了上述推测。该现象是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【分析】根据图像可知，改变起始条件后，X的反应速率加快，转化率不变，由此分析回答； 【详解】A．减小压强，反应速率减慢，A不选； B．加大X的投入量，平衡正向移动，X的转化率降低，B不选； C．升高温度，反应速率加快，但平衡逆向移动，X的转化率降低，C不选； D．加催化剂，反应速率加快，平衡不移动，X的转化率不变，D选； 故选D。 2．B 【详解】A．根据盖斯定律可知，该反应可由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到，该反应，热化学方程式表示为：  ，故A正确； B．平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变，因此增大H2用量，平衡常数不变，故B错误； C．由反应可知，三个反应前后均有气体分子数的变化，则反应过程中压强发生变化，当压强不变时反应达到平衡状态，故C正确； D．温度过高，三种含碳产物的物质的量会迅速降低，结合反应特征可知升温使平衡逆向移动，导致产物的量减少；也可能是在高温条件下催化剂失去活性，使得对产物的选择性迅速下降导致产物的量降低，故D正确； 故选：B。 3．B 【详解】A．二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为，A不符合题意； B．将二氧化硫通入硝酸钡溶液中，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，再和钡离子生成硫酸钡白色沉淀，离子方程式为3SO2+3Ba2++2+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+，B符合题意； C．用FeCl3溶液清洗银镜，三价铁离子和银反应，生成亚铁离子和银离子，银离子和氯离子生成氯化银沉淀，离子方程式为Fe3++Ag+Cl−=Fe2++AgCl，C不符合题意； D．CuCl2溶液中存在可逆反应，该反应为吸热反应，加热则平衡向右移动，生成黄色的[CuCl4]2-，由于溶液中同时存在蓝色的[Cu(H2O)4]2+和黄色的[CuCl4]2-，故显绿色，D正确； 本题选B。 4．C 【详解】A．滴水成冰三九天，寒流袭卷盖方圆，是物理变化，故A错误； B．天街小雨润如酥，草色遥看近却无 ，没有新物质生成，不涉及化学变化，故B错误； C．蜡炬成灰过程中有新物质二氧化碳等生成，属于化学变化，，故C正确； D．.烈火焚烧过程中有新物质生成，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，属于化学变化，，故D错误； 故答案为C。 5．D 【详解】A．氯气具有强氧化性，能与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘，过量的氯气能将单质碘氧化为碘酸使溶液褪色，则将足量氯气通入淀粉—碘化钾溶液中，溶液先变蓝后褪色说明氯气具有强氧化性，与氯气是否具有漂白性无关，故A错误； B．硫酸铜溶液与硫化氢气体反应生成硫化铜黄色沉淀和硫酸，该反应说明硫化铜的溶解度小，不能溶于稀硫酸，不能说明氢硫酸的酸性强于硫酸，故B错误； C．将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，反应生成的铁离子能与过量的铁反应生成亚铁离子，滴加硫氰化钾溶液，溶液也不会变为红色，则将某食品脱氧剂样品溶于盐酸，滴加硫氰化钾溶液，溶液呈浅绿色不能说明该食品脱氧剂样品未被氧化为+3价铁，故C错误； D．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为，盛有二氧化氮的密闭烧瓶冷却后颜色变浅说明平衡向正反应方向移动，该反应为放热反应，故D正确； 故选D。 6．B 【详解】A．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，A正确； B．反应I、Ⅲ为放热反应，根据盖斯定律，反应Ⅱ也是放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，B错误； C．由图可以看出产物I和产物Ⅱ存在可逆反应，则产物Ⅱ和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物Ⅱ和产物I的比例不变，C正确； D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，D正确； 故选B。 7．B 【详解】A． 190℃时，0～150 min之间的MTP的浓度减少了0.67mol/L，则其平均反应速率为mol/(L·min)，A正确； B． 由题知，反应过程中甲醇不断从体系中移走，若Z点处于化学平衡，则210℃时甲醇的浓度小于0.98amol/L，则反应的平衡常数K小于mol/L，B错误； C．由图知X、Y两点的温度不同，但反应物的转化率相等，则MTP的物质的量浓度相等，C正确； D．从溶液体系中及时移出部分甲醇，平衡正向移动，可提高TOME的转化率，D正确； 答案选B。 8．D 【分析】由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：=2，整理可得：==K，T0时，速率常数，则反应的平衡常数K===0.5。 【详解】A．由图可知，d点后透光率减小，说明二氧化氮浓度增大，平衡向逆反应方向移动，则二氧化氮的正反应速率小于逆反应速率，故A正确； B．由分析可知，T0时，反应的平衡常数K=0.5，故B正确； C．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，T1时，速率常数，反应的平衡常数K＇==＞K=0.5，则温度T1小于T0，故C正确； D．保持容积不变，再充入一定量二氧化氮气体相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的转化率增大，故D错误； 故选D。 9．C 【详解】A．根据第①步反应可知，酸性条件下利于该反应发生，A说法正确； B．第①、③步反应活化能小于第②步活化能，所以第①、③步反应速率比第②步快，B说法正确； C．第②步反应速率最慢，是因为第②步活化能最大，与过渡态能量高低无关，C说法错误； D．根据能量变化图可知，第③步是放热反应，D说法正确； 答案选C。 10．C 【详解】①一个键断裂的同时，有6个N-H键断裂，满足计量数关系，表示正、逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故①选； ②一个键断裂的同时，有3个H-H键断裂，表示的都是正反应速率，无法判断平衡状态，故②不选； ③该反应为气体物质的量减少的反应，气体总质量不变，则混合气体平均相对分子质量为变量，当混合气体的相对分子质量不再改变时，说明达到平衡状态，故③选； ④保持其他条件不变时，体系压强不再改变，说明气体的物质的量不再改变，反应达到平衡状态，故④选； ⑤恒温恒容时，混合气体总质量、容器的容积均为定值，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故⑤不选； ⑥正反应速率，逆反应速率，表示的是正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故⑥选； 故选 C。 11．C 【详解】A．结合能量图可知，反应Ⅱ为放热反应，根据反应机理图可知，反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=-akJ/mol(a>0)，A错误； B．CO(g)属于中间产物，不是催化剂，B错误； C．结合反应机理和能量图可知，EⅡ生＞EⅠ反，即1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量，C正确； D．选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，能减少过程中的能耗，但不能减少反应的焓变，D错误； 故选C。 12．D 【详解】A．反应中，CH2=CH2最终被O2氧化为CH3CHO，则乙烯催化氧化的反应方程式为，故A错误； B．过程Ⅳ消耗Cu2+，过程Ⅴ生成Cu2+，过程Ⅰ消耗，过程Ⅵ生成，所以和Cu2+在反应中都起到催化剂的作用，故B错误； C．由图可知，过程V中生成水分子时有氢氧极性键形成，故C错误； D．过程Ⅴ中O2与Cu+反应生成Cu2+，反应的离子方程式为：，故D正确； 故选D。 13．A 【详解】A．该反应的化学方程式为2NO2(g)N2O4(g)，由图像可知，参加反应的X的物质的量浓度与反应生成的Y的物质的量浓度之比为0.4：0.2=2：1，所以X表示的是NO2，因此前10 min用NO2表示的反应速率v(NO2)==0.04 mol/(L.min)，A正确； B．a点表示NO2和N2O4的物质的量浓度相等，但由于反应速率之比等于化学计量系数之比，因此二者表示的反应速率不相等，B错误； C．图中b点和d点X的物质的量浓度不随时间发生变化，说明这两点都说明反应达到平衡状态，C错误； D．25 min时，Y的物质的量浓度不变，X的物质的量浓度增大，因此改变的条件是增大X的物质的量浓度，D错误； 故合理选项是A。 14．D 【详解】A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，升高温度，平衡都逆向移动，NH3的平衡转化率减小，A项错误； B．由图可知，225~300℃范围内NH3的转化率基本不变，而生成N2的选择性明显减小，则出口处N2的浓度减小，B项错误； C．催化氧化除去尾气中的NH3转化为N2，由图可知应选择的温度为225℃左右，此时NH3的转化率大、N2的选择性大，C项错误； D．高效除去尾气中的NH3，即将NH3多而快的转化成N2，需研发低温下NH3转化率高和生成N2选择性高的催化剂，D项正确； 答案选D。 15．(1) > 3N2H44NH3+N2 (2) 6.2×10-3 9.6 【详解】（1）纳米钻的催化作用下，N2H4可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为NH3，另外一种能参与大气循环，该气体为N2，该反应属于可逆反应，反应方程式为3N2H44NH3+N2；随温度升高，平衡发生移动，NH3、N2的体积分数变化是一致，且NH3的体积分数大于N2的体积分数，可知随温度升高，体积分数降低的为N2H4，即随温度升高，平衡时正向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为吸热反应，即入H>0； （2）①反应开始时，氨气的体积分数为50%，则n起始(CO2)=n起始(NH3)= 4mol ×50%=2mol，60s时处于平衡状态，设转化的CO2物质的量为x mol，则:， ，x=0.75，0-60s的反应速率为： ； ②该温度下，平衡常数 。 16．(1)减小 (2) 0.01mol/(L·min) 3.7 (3)AD 【详解】（1）加入催化剂，降低反应的活化能，则E1和E2都减小； （2）列三段式有：， 所以氮气的平均反应速率v(N2)==0.01mol/(L·min)；H2的转化率为；该反应在此温度下的化学平衡常数为； （3）A．向容器中按原比例再充入原料气相当于增大压强，平衡向正反应方向进行，转化率提高，A正确； B．向容器中再充入惰性气体浓度不变，平衡不移动，转化率不变，B错误； C．改变反应的催化剂不能改变平衡状态，转化率不变，C错误； D．液化生成物分离出氨，降低生成物浓度，平衡向正反应方向进行，转化率提高，D正确； 故选AD。 17．(1) (2) > > (3)AC (4)b 【详解】（1）时，内， 。 （2）由图可知反应在条件下比条件下先达到平衡状态，所以，由于条件下达到平衡时比条件下达到平衡时多，则说明升高温度，平衡向生成的方向移动，说明正反应为吸热反应，所以；ΔS >0。 （3）A．反应物只有一种，增大的起始浓度，即按比例加入反应物，等效为加压，加压平衡向左移动，的值减小，选项A正确； B．升高温度，平衡向右移动，的值增大，选项B错误； C．生成物只有一种，向混合气体中通入，即按比例加入生成物，则等效为加压，加压平衡逆向移动，的值减小，选项C正确； D．使用高效催化剂不会影响反应的平衡状态，的值不变，选项D错误； 答案选AC。 （4）a.由图可知，A、C两点平衡时温度相同，C点对应的压强大，反应速率大，选项a错误； b.反应的正反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，的体积分数增大，由图可知：AB两点平衡时压强相同，温度不同，A点的体积分数大于B点的体积分数，故，的转化率：，选项b正确； c.由A点到B点，NO2的体积分数减小，平衡向左移动，则改变的条件为降温，选项c错误； 答案选b。 18．(1)+3+8H+＝2Cr3++3+4H2O (2) 排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响 (橙色)+ H2O2 (黄色)+ 2H+，溶液中大量的 (或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄 酸性条件下，Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生氧化还原反应，生成Cr3+ 溶液变绿 【详解】（1）溶液没有明显变化是因为重铬酸根离子具有强氧化性，在酸性溶液中能氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子，反应的离子方程式为：+3+8H+=2Cr3++3+4H2O； （2）①本组实验是向饱和亚硫酸钠溶液中滴加K2Cr2O7溶液，会稀释K2Cr2O7溶液，可能会对溶液颜色产生影响，所以补充实验的目的是：排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响； ②溶液中存在化学平衡： (橙色) +H2O (黄色) + 2H+，由于是向饱和亚硫酸钠溶液中滴加K2Cr2O7溶液，所以过量，溶液中大量的(或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄； ③根据实验ⅰ～ⅲ，可推测：Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关，碱性条件下，Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，酸性条件下，Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生氧化还原反应，生成Cr3+； ④向实验iii所得黄色溶液中继续滴加硫酸，溶液中存在化学平衡： (橙色) +H2O (黄色) + 2H+，加入氢离子平衡逆向进行，重铬酸根离子氧化亚硫酸根离子，本身被还为铬离子，得到绿色溶液，所以该现象是溶液变绿。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$