第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 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测试题 一、选择题 1．不属于工业合成氨条件的是 A．铁触媒做催化剂 B．常压 C．500℃左右 D．N2和H2的投料比为1∶2.8 2．某温度下，将一定量碳酸氢铵固体置于容积不变密闭容器中，发生反应： 。下列有关说法不正确的是 A．该反应在高温条件下能自发进行 B．若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态 C．若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大 D．反应达到平衡后，保持容器体积和温度不变，再往容器中充入一定量，则平衡逆向移动 3．已知某可逆反应在密闭容器中进行：，如图中曲线b代表一定条件下该反应的过程，若使曲线b变为a曲线，可采取的措施是 A．恒温恒容条件下将A、B的浓度增加一倍 B．恒温条件下加压(缩小容器体积) C．恒温恒压时加入惰性气体 D．加入催化剂 4．用光能和催化剂将和转化为的反应为。下列能说明该反应一定达到平衡状态的是 A．与的物质的量相等 B．恒容密闭容器中压强保持不变 C． D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 5．一定温度下，不能说明可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的是 A．C的生成速率与C的分解速率相等 B．A、B、C气体的浓度相等 C．A、B、C的浓度不再变化 D．C的百分含量达到最大值 6．一定条件下，将3molX和1molY混合于2L恒容的密闭容器中，发生反应：。2min末该反应达到平衡，生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是 A．当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡状态 B．2min后，升温会使正反应速率增大，逆反应速率减小 C．从1min到2min过程中，气体的压强没有变化 D．反应过程中X和Y的转化率之比为3∶1 7．在汽车尾气净化器中CO和NO发生反应可转化为无毒的N2和CO2，主要反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.8kJ•mol-1。下列相关说法正确的是 A．该反应的△S＞0 B．升高温度，该反应的平衡常数增大 C．该反应的平衡常数可表示为K= D．平衡时，将CO2分离出来，NO的转化率增大 8．T℃时，在某恒压密闭容器中充入2molSO2(g)、1molO2(g)，发生反应，达到平衡时，O2(g)的物质的量分数为，下列说法可以说明该反应达到平衡的是 A．容器内的压强不再发生变化时 B．容器内气体的密度不变时 C．SO3(g)的体积分数为40%时 D．SO2(g)的转化率为50%时 9．在一定条件下，向2L密闭容器中进行一定量和CO的反应：。反应时间与残留固体质量的关系如图所示。下列说法正确的是 A．升高温度时，正反应速度增大，逆反应速度减小 B．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量增大 C．增大硫酸镁的质量时，正反应速率将增大 D．在内， 10．下列过程属非自发的是 A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰 C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．煤气的燃烧 11．对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是 A．v(A)=0.3mol•L-1•s-1 B．v(B)=1.8mol•L-1•s-1 C．v(D)=0.7mol•L-1•s-1 D．v(C)=1.5mol•L-1•s-1 12．通过理论计算发现，CH2=CH-C≡CH与HBr发生加成反应时，通过不同的路径都可以生成有机物④，其反应过程及相对能量变化如下图所示。下列说法不正确的是。 A．反应物经过渡态2生成中间体发生的是1，4-加成 B．推测物质的稳定性顺序为：④>③>② C．反应路径1中最大能垒为 D．催化剂不会改变总反应的 13．下列说法正确的是 A．中和热的测定实验中，氢氧化钠分批加入，反应更充分，测定的中和热数值误差更小 B．一定温度下，反应的、 C．500℃、30MPa下，将0.5 mol 和1.5 mol置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3 kJ，则其热化学方程式 kJ/mol D．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可改变产生尾气的反应方向 14．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，对改变的条件下列分析正确的是 A．图I是增大反应物的浓度 B．图Ⅱ一定是加入催化剂的变化情况 C．图Ⅲ是增大压强 D．图Ⅲ是升高温度 15．下列反应中，熵减小的是 A．2HI (g)=H2 (g)+I2 (g) B．NH4NO3爆炸：2NH4NO3 (s)=2N2 (g)+4H2O (g)+O2 (g) C．2O3 (g)=3O2 (g) D．4NH3 (g)+5O2 (g)=4NO (g)+6H2O (1) 二、填空题 16．已知化学反应①：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)，其平衡常数为K2，在温度973 K和1 173 K情况下，K1、K2的值分别如下： 温度 K1 K2 973 K 1.47 2.38 1 173 K 2.15 1.67 请填空： (1)通过表格中的数值可以推断：反应①是___________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)现有反应③：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，写出该反应的平衡常数K3的表达式：K3=___________。 (3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式___________，据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是___________(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)图甲、图乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况： ①图甲t2时刻改变的条件是___________。 ②图乙t2时刻改变的条件是___________。 17．在密闭容器中，氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。时反应吸收的热量为，此时氨气的转化率为25%。该反应的热化学方程式：_______。 18．反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。 (1)该反应是_________反应(填“吸热”“放热”)；反应物的总能量 _______ 生成物的总能量(填“大于”“小于”) (2)反应体系中加入催化剂，反应热_________ 。(填“增大”“减小、”“不变”) (3)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1________，E2______(填“增大”“减小、”“不变”)。 19．平衡移动方向的判断 (1)根据反应速率判断 ①：平衡向_______方向移动． ②：反应达到平衡状态，不发生平衡移动． ③：平衡向_______方向移动． (2)根据结果判断 对于一个已达到化学平衡状态的反应，如平衡移动的结果使产物浓度更大，则称平衡_______；反之，称平衡_______． 20．回答下列问题 (1)要将含有盐酸的氯化钙中和到中性，得到较为纯净的氯化钙溶液，在不用指示剂的情况下，加入的试剂可以是 _______________________(写化学式) (2)硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，化学上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其组成。例如，镁橄榄石(Mg2SiO4)常以2MgO·SiO2表示。依照上法，那么透闪石(化学式为(Ca3Mg5(Si8O23)(OH)2可表示为 _________。 (3)高效低毒的灭火剂叫“1211”灭火剂，其化学式是CF2IBr，命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应的原子数(未尾的“0”可略去)。按此命名原则，请写出新型122灭火剂的化学式：__________。 (4)已知有一类有机物的结构如下： 根据如图规律，当碳原子数为n个时，氢原子数为_________(用含n的表达式表示)若如图中一个C和一个H用一个N替换，也可以得到一类只含氮原子和氢原子的物质，则当氮原子数为n时，对应的氢原子数为 _________(用含n的表达式表示) (5)“熵”可看作是体系的“混乱度”，它的符号是“S”。比如反应(NH4)2CO3(s) →2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔS>0(即“混乱度”增加) 请写出一个ΔS<0的反应的化学方程式 ____________________。 21．将等物质的量的A、B两种气体混合于2L的密闭容器中，发生如下反应： 3A(g) + B(g)x C(g) + 2D(g)。经4min达到化学平衡。此时测得D的浓度为0.5mol/L，且c(A)：c(B) = 3：5，C的平均速率为0.125mol/L/min，则： （1）此时A的物质的量浓度为_____________。 （2）B的平均速率为_____________。 （3）x的值为_____________。 （4）平衡混合物中C和D 的物质的量之比为_____________。 22．实验小组探究溶液与溶液的反应及其速率，实验过程和现象如表。已知： i、具有强氧化性，能完全电离，易被还原为； ii、淀粉检测的灵敏度很高，遇低浓度的即可快速变蓝： iii、可与发生反应：。 编号 1-1 1-2 实验操作 现象 无明显现象 溶液立即变蓝 (1)实验1-1的目的是___________。 (2)与反应的离子方程式为___________。 为了研究与反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。 编号 溶液 溶液 蒸馏水 的淀粉溶液/滴 溶液 变色时间/s 2-1 2 0 2.8 2 0.2 立即 2-2 2 0.8 0.2 2 0 30 (3)实验2-1不能用于测定与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有___________。 (4)加入溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想。 猜想1：先与反应，使降低； 猜想2：先与反应，___________。 ①甲同学提出猜想1的依据：由信息iii推测，的还原性___________(填“强于”或“弱于”)的。 ②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是___________。 ③补全猜想2：___________。 (5)查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算内的平均反应速率___________(写出计算式)。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：合成氨反应的适宜条件是： 压强：从化学平衡角度和化学反应速率角度选择高压； 温度：从化学平衡角度选低温，从化学反应速率角度选高温，综合选择500℃左右； 浓度：N2和H2的投料比为1∶2.8并将气态氨气变成液态并从平衡混合物中分离出去，及时补充氮气和氢气； 催化剂：铁触媒催化剂； 答案选B。 2．D 解析：A．反应为气体的分子数增大的反应，为吸热的熵增反应，根据反应可以自发进行，则需要早高温下自发，A正确； B．反应为固体生成气体的反应，若容器内混合气体的密度不变，则说明反应不再移动，达到平衡状态，B正确； C．升高温度反应速率加快，故升高体系温度，则正、逆反应速率均增大，C正确； D．反应达到平衡后，保持容器体积和温度不变，再往容器中充入一定量，不影响下个反应物的浓度，平衡不会移动，D错误； 故选D。 3．C 解析：A．恒温恒容条件下，增加A、B的浓度平衡右移，C的浓度会增大，A项错误； B．恒温条件下缩小容器体积，虽然平衡不移动，但是因为容器体积缩小，C的浓度增大，B项错误； C．恒温恒压时加入惰性气体，容器体积增大，平衡不移动，但是C的浓度减小，反应速率减小，C项正确； D．加入催化剂只加快反应速率不会导致平衡移动，C的浓度不变，D项错误； 答案选C。 4．C 解析：A．化学平衡时各组分的浓度保持不变，不一定相等，A不符合题意； B．该反应为前后气体体积不变的反应，因此压强一直保持不变，不是变量，不能判定反应达到平衡，B不符合题意； C．v正(CO2)为正向，v逆(CH4)为逆向，且v正(CO2)= v逆(CH4)符合化学计量数之比，因此可以判定反应达到平衡状态，C符合题意； D．混合气体的相对分子质量与摩尔质量成正比，M=，根据质量守恒定律，m为定值，由于该反应为前后气体体积不变的反应，n也为定值，因此M不是变量，不能判定反应达到平衡，D不符合题意； 故选C。 5．B 解析：A．C的生成速率是正反应速率，C的分解速率是逆反应速率，两速率相等，反应达到平衡状态，A不符合题意； B．A、B、C浓度相等，不能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．A、B、C的浓度不再变化，是平衡状态的宏观表现，可以判断平衡，C不符合题意； D．C的百分含量达到最大值，说明反应达到限度，即反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选B。 6．A 解析：A．Z为固体，反应前后气体的密度是变量，因此当混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态，故A正确； B．升温正、逆反应速率都增大，故B错误； C．从到过程中，生成固体Z，且化学计量数减小，气体压强会减小，故C错误； D．将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，A和B是按照化学计量数之比3：1通入的，所以反应过程中X和Y的转化率之比为1∶1，故D错误； 故答案选A。 7．D 解析：A．反应后气体的物质的量减小，则该反应的△S<0，故A错误； B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小，故B错误； C．平衡常数等于平衡时生成物浓度幂之积与反应浓度幂之积的比值，其表达式为K=，故C错误； D．平衡时，将CO2分离出来，平衡向正反应方向移动，NO的转化率增大，故D正确； 答案选D。 8．B 【分析】T℃时，在某恒压密闭容器中充入2molSO2(g)、1molO2(g)，发生反应，达到平衡时，O2(g)的物质的量分数为，设参加反应O2的物质的量为x，则可建立如下三段式： 依题意可得：，则x=0.6mol。 解析：A. 因为容器为恒压容器，压强始终不变，所以当容器内的压强不再发生变化时，反应不一定达平衡状态，A不符合题意； B．因为反应前后气体的分子数不等，容器内压强恒定，则达平衡时，混合气的体积减小，而混合气的质量不变，则混合气的密度改变，当容器内气体的密度不变时，反应达平衡状态，B符合题意； C．平衡时，SO3(g)的体积分数为=50%，则SO3(g)的体积分数为40%时，反应未达平衡，C不符合题意； D．平衡时，SO2(g)的转化率为=60%，则当SO2(g)的转化率为50%时，反应未达平衡，D不符合题意； 故选B。 9．B 解析：A．对于任何可逆反应，升高温度时，正、逆反应速率都增大，A错误； B．反应前的气体是，CO的相对分子质量为28，反应生成的气体是和SO2，二者相对分子质量分别为44，64，随着反应的进行，的量减小，和SO2的量增大，故混合气体的平均相对分子质量增大，B正确； C．硫酸镁是固体，增大固体的量，不能改变化学反应速率，C错误； D．从化学方程式看，每消耗1molCO，固体质量减小80.0g，在内，，D错误； 故选B。 10．B 解析：A． 自然界中水由高处向低处流是自发过程，故A不符合； B． 室温下冰的融化是自发过程，其逆向室温下水结成冰是非自发的，故B符合； C． 气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程，故C不符合； D． 煤气的燃烧是自发过程，故D不符合； 故选B。 11．D 解析：在单位相同的条件下，不同物质的反应速率等于其化学计量数之比，将不同的物质化为是同一物质的速率进行比较即可，数值越大则反应的速率越快。 A． v(A)=0.3mol•L-1•s-1； B．； C．=0.35mol•L-1•s-1； D． mol/(L·s)； 通过比较知，反应速率最快的是D项； 故答案选D。 12．C 解析：A．由题干反应历程图可知，反应物经过渡态2生成中间体即CH2=CH-C≡CH+HBrBrCH2-CH=C=CH2，故发生的是1，4-加成，A正确； B．由题干反应历程图可知，物质②③④具有的能量相对大小为：②＞③＞④，能量越高物质越不稳定，故推测物质的稳定性顺序为：④>③>②，B正确； C．由题干反应历程图可知，反应路径1中最大能垒为过渡态3，其数值为36.1-(-9.5)=，C错误； D．催化剂不会改变反应的始态和终态，故催化剂不能改变总反应的，D正确； 故答案为：C。 13．B 解析：A．中和热的测定实验中，氢氧化钠分批加入，会导致热量损失较多，测定的中和热数值误差更大，A错误； B．该分解反应是吸热反应，即>0，反应中有气体生成，是熵增反应，即，B正确； C．该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化，其热化学方程式的 kJ/mol，C错误； D．催化剂只能改变反应的反应速率，不能改变反应的反应方向，D错误； 故答案为：B。 14．D 解析：A．图I在某一时刻正逆反应速率都增大，若只是增大反应物的浓度，只有正反应速率增大，逆反应速率不变，A错误； B．图Ⅱ正逆速率都增大，但增大程度相同，可能是增大压强或加入催化剂的变化情况，因为该反应是前后气体分子数相同的反应，增大压强，正逆速率都增大，但仍相等，平衡不移动，B错误； C．图Ⅲ改变条件速率增大，但平衡逆向移动，可能是升温，该反应是气体前后分子数相同的反应，故增大压强，正逆反应速率都增大，但平衡不移动，C错误； D．图Ⅲ改变条件速率增大，但平衡逆向移动，可能是升温，D正确； 故选D。 15．D 解析：A．虽反应前后气体总物质的量不变，但该反应，结合自发进行，则属于熵增，A错误； B．反应后气体总物质的量增大，属于熵增，B错误； C．反应后气体总物质的量增大，属于熵增，C错误； D．反应后气体总物质的量减小，属于熵减，D正确； 故选D。 二、填空题 16． 吸热 K3= 吸热 增大压强(或使用催化剂) 降低温度(或设法分离出H2) 解析：(1)由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热； (2)根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数表达式为K3=； (3)反应①-反应②=反应③，所以K3=；由图表可知，温度升高K1增大，K2减小，所以K3增大，即温度升高，平衡向正反应方向移动，升高温度平衡吸热方向移动，所以反应③为吸热反应； (4)①t2时刻改变条件后正逆反应速率均增大，但依然相等，即平衡不移动，所以可能是使用了催化剂，由于该反应前后气体系数之和相等，所以压强不会影响平衡，则也可能是增大压强； ②t2时刻改变条件后CO2的浓度增大，CO的浓度减小，平衡逆向移动，且不是移走CO2或增加CO使平衡逆向移动，该反应为吸热反应，降低温度可以使平衡逆向移动，出现图中变化，或者设法分离出H2，也可以使平衡逆向移动，CO2的浓度增大，CO的浓度减小。 17． 解析：时反应吸收的热量为，此时氨气的转化率为25%，参加反应的氨气为4mol×25%=1mol，即反应1mol氨气时，反应吸收热量，故该反应的热化学方程式为。 18．(1) 放热 大于 (2)不变 (3) 减小 减小 解析：（1）由反应过程中的能量变化图可知：A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应。 （2）催化剂只能改变反应速率，不能改变反应热，反应体系中加入催化剂，反应热不变。 （3）催化剂能够降低反应活化能，在反应体系中加入催化剂，正逆反应速率都增大，E1和E2的变化是：E1减小，E2减小。 19． 正反应 逆反应 正向移动或向右移动 逆向移动或向左移动 解析：略 20．(1)CaCO3 (2)3CaO•5MgO•8SiO2•H2O (3)CF2Cl2 (4) 2n+2 n+2 (5)2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s) 解析：（1）盐酸能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，故答案为：CaCO3； （2）根据元素守恒定律，硅酸盐化学上常用二氧化硅和氧化物的形式表示其组成的方法，透闪石(化学式为(Ca3Mg5(Si8O23)(OH)2可表示为3CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故答案为：3CaO•5MgO•8SiO2•H2O； （3）由题干信息可知，122分子中有1个C原子，2个F原子，2个Cl原子，没有Br原子，则化学式为CF2Cl2，故答案为：CF2Cl2； （4）根据题干图示可知，根据如图规律，除去两端的H，每增加一个C原子，增加2个H，故当碳原子数为n个时，氢原子数为2n+2，若如图中一个C和一个H用一个N替换，也可以得到一类只含氮原子和氢原子的物质，此时除去两端的H，每增加一个N原子，增加1个H原子，则当氮原子数为n时，对应的氢原子数为n+2，故答案为：2n+2；n+2； （5）“熵”可看作是体系的“混乱度”，它的符号是“S”。比如反应(NH4)2CO3(s) →2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔS>0(即“混乱度”增加) ，则反应方程式：2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s)是一个ΔS<0的反应，故答案为：2NH3(g)+CO2(g)+2H2O(g)→(NH4)2CO3(s)。 21．75 mol/L 2 1:1 解析：由两种气体混合于2L的密闭容器中；可设A、B的物质的量浓度为amol/L；由c(A)：c(B) = 3：5可得，解得a=1.5mol/L，则平衡时A的物质的量浓度为0.75mol/L；B的速率为；由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可得，则x=2；平衡混合物中C和D 的物质的量之比为1:1，故答案为：0.75 mol/L；；2；1：1。 22．(1)做对照，排出氧化的干扰 (2) (3)无时，生成少量后淀粉即变蓝，无法确定与反应的浓度变化 (4) 强于 实验2-2与完全反应后的溶液中，仍高于2-1中起始，溶液应立即变蓝 生成的与迅速反应，待消耗完，继续生成时，淀粉才变蓝 (5) 解析：（1）空气中的氧气也可能将I-氧化为I2，所以实验1-1的目的是做对照，排出氧化的干扰。 （2）与反应生成和I2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 （3）无时，生成少量后淀粉即变蓝，无法确定与反应的浓度变化，则实验2-1不能用于测定与KI反应的速率。 （4）①已知可与发生反应：，该反应中I2为氧化剂，是还原剂，I-是还原产物，根据氧化还原反应的规律可知，的还原性强于KI； ②实验2-2与完全反应后的溶液中，仍高于2-1中起始，溶液应立即变蓝，乙同学根据现有数据证明猜想1不成立； ③已知I2可与发生反应：，则加入溶液后溶液变蓝的时间明显增长的原因可能是：先与反应，生成的与迅速反应，待消耗完，继续生成时，淀粉才变蓝。 （5）先与反应，与迅速反应，由方程式和可知n()=n()=，则。 学科网（北京）股份有限公司 $$