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．通过热分解H2S可获得氢气和单质硫，反应为。在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的H2S进行上述反应，下列表述能判断该反应达到化学平衡状态的是 A． B．容器中混合气体的平均密度不再变化 C．容器中混合气体总压强不再发生变化 D．单位时间内，消耗1molH2S同时生成1molH2 2．在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．t1时，容器内气体的总压强比t2时的大 B．t2时，v正=v逆 C．t3时，升高温度平衡状态不会发生改变 D．t3时，容器中c(Cl2)=0.4 mol·L-1 3．丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，下图是某催化剂催化该过程的能量变化图，*表示吸附在催化剂表面的物种，下列有关说法正确的是 A．在该条件下，所得丙烯中不含其它有机物 B．该过程中发生了碳碳键的断裂与形成 C．1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和 D．相同条件下在该催化剂表面，比脱氢更困难 4．以Cu­ZnO­Al2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g)   ΔH<0，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数K= B．反应物的键能总和小于生成物的键能总和 C．该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移电子数约为6.02×1023 D．将C2H5OH移出一段时间后，v正增大 5．已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是 A．化合物A与之间的碰撞均为有效碰撞 B．该历程中的最大能垒(活化能) C．该反应历程共有6个基元反应 D．平衡状态时，升温使平衡逆向移动 6．H2是非常重要的化工原料和能源物质。目前在催化剂的作用下，以硼氢化钠(NaBH)和水反应可获取H2，其微观过程如图所示。下列有关说法正确的是 A．整个过程中H2O多次参与反应历程 B．该催化过程发生的是一个非氧化还原反应 C．反应过程中B原子的成键数目不变 D．催化剂可以加快反应速率，其用量多少不影响反应速率 7．下列有关实验探究方案设计合理的是 选项 实验方案 实验目的 A 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速率 比较Cu2+和Fe3+的催化效果 B 先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，压缩体积，观察注射器内气体颜色先变深后变浅 验证压强对平衡的影响 C 在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol·L-1和40mL18mol·L-1的硫酸，比较两者收集10mL氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率的影响 D 在平衡体系中加入KCl晶体，观察并比较实验现象 探究离子浓度对平衡移动的影响 A．A B．B C．C D．D 8．在一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入1molHI，发生反应：　，H2的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是 t/min 1 2 3 n(H2)/mol 0.06 0.1 0.1 A．反应前1min平均速率v(HI)=0.06mol⋅L-1⋅min-1 B．该温度下，平衡时HI的转化率为10% C．该温度下的平衡常数为K1，温度升高10℃后平衡常数为K2，则K1>K2 D．达平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，c(HI)不变 9．在温度不变的2L恒容密闭容器中发生反应：，开始时加入1mol 和3mol ，5min时测得氢气的浓度为0.9。下列说法错误的是 A．前5min的平均反应速率 B．5min时，的浓度为0.4 C．5min时的压强与起始时的压强之比为5∶4 D．当消耗和的速率之比为3∶1时，不能说明反应达到化学平衡状态 10．2NO2(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 11．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 12．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 13．已知：    △H>0，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．反应速率： B．温度： C．当m(总)/n(总)=30g/mol时， D．欲测定HF的相对分子质量，宜在低温高压下进行 14．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 二、非选择题 15．请参考题中图表，已知E1=134kJ•mol-1、E2=368kJ•mol-1，根据要求回答问题。 (1)图I是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是 ，ΔH的变化是 。(填“增大”“减小”或“不变”) (2)图II表示一定条件下，在水溶液中1molCl-、ClO(x=1，2，3，4)的能量相对大小。 ①D是 (填离子符号)。 ②B→A+C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。 16．二甲醚既是重要的工业品，也是燃料电池制氢的重要原料。二甲醚水蒸气重整制氢的总反应为，其过程包括： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. 的选择性()与水醚比[]和温度的关系如图1所示；时，平衡时的物质的量分数与水醚比的关系如图2所示： (1)图1中相同温度下，水醚比越大，的选择性越高的原因是 ；相同水醚比时，温度升高，的选择性降低的原因是 。 (2)图2中水醚比大于3时，随水醚比的增大的物质的量分数减小的原因是 。 17．煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应(见下表)，其相关反应的平衡常数的对数值与温度的关系如图 相关反应 反应热 平衡常数K FeS2(s)+H2(g)FeS(s)+H2S(g) ΔH1 K1 FeS2(s)+H2(g)Fe(s)+H2S(g) ΔH2 K2 FeS(s)+H2(g)Fe(s)+H2S(g) ΔH3 K3 (1)上述反应中，ΔH1 0(选填：“>”或“<”)。 (2)提高硫的脱除率可采取的措施有 (举1例)。 (3)1000K时，平衡常数的对数lgK1、lgK2和lgK3之间的关系为 。 18．我国利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚技术已日臻成熟。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ①   ②   ③   则的 。 (2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下： Ⅰ.  ，； Ⅱ.  ，； Ⅲ.  ，。 ①下列措施中，能提高平衡时产量的有 (填字母)。 A．使用过量的        B．升高温度       C．增大压强 ②一定温度下，将和通入恒容密闭容器中，发生反应Ⅲ，后达到平衡状态，平衡后测得的体积分数为20%。则内 ，的转化率 ， (用最简分数表示)。再往该平衡体系中充入和，则平衡向 (填“正向”“逆向”或“不”)移动，的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 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．C 【详解】A．当用速率表示平衡状态时，应满足“一正一逆，且等于系数之比”，则应为，A错误； B．容器容积不变，混合气体总质量不变，密度始终不变，则混合气体的密度不再变化时反应不一定达平衡状态，B错误； C．容器容积不变，随反应进行，气体物质的量逐渐增大，压强也随之增大，当容器中混合气体总压强不再发生变化时，该反应达到平衡状态，C正确； D．无论反应是否达到平衡，单位时间内，消耗1molH2S同时生成1molH2，D错误； 故选C。 2．A 【详解】A．该反应反应物气体分子数大于生成物，t1时，反应物较多，气体总分子数较大，t2时，反应物较少，气体总分子数较小，故在恒温恒容密闭容器内，t1时气体的总压强比t2时的大，A项正确； A．t2时，反应还没有达到平衡，v正、v逆不相等，B项错误； B．t3时HCl和O2不再发生变化，已经达到平衡，但升高温度改变了原有条件，旧平衡会被破坏，一段时间后达到新的平衡，故升温平衡状态会发生改变，C项错误； D．t3时，容器中，则c(Cl2)=0.2 mol·L-1，D项错误； 答案选A。 3．C 【详解】A．由图可知，丙烷脱氢生成丙烯后，丙烯还在继续脱氢，说明有副反应发生，所以所得丙烯中还含有其他有机物，故A错误； B．由图可知，丙烷脱氢过程中未发生碳碳键的断裂，故B错误； C．由图可知，丙烷脱氢生成丙烯的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和，故C正确； D．由图可知，在相同条件下该催化剂表面脱氢的活化能小于脱氢，说明在该催化剂表面脱氢比脱氢容易，故D错误； 故选C。 4．B 【详解】A．气态水的浓度会发生变化，应写入表达式中，该反应的平衡常数K=，A错误； B．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0，可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和，B正确； C．CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子，转移2个电子，该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移2mol电子，转移电子数约为2×6.02×1023，C错误； D．将C2H5OH移出生成物浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，一段时间后，反应物浓度减小，则v正减小，D错误； 故答案为：B。 5．D 【详解】A．由图可知，化合物A与H2O的反应历程经历了3个阶段，说明该反应的反应速率不快，化合物A与H2O之间的碰撞并没有都发生反应，即化合物A与H2O之间的碰撞不均为有效碰撞，A错误； B．该历程中的最大能垒(活化能)△E正=16.87 kJ/mol-(-1.99 kJ/mol)=18.86 kJ/mol，B错误； C．由图可知，化合物A与H2O的反应历程经历了3个阶段，该反应历程共有3个基元反应，C错误； D．由图可知：反应物具有的能量大于生成物具有的能量，则该反应正向为放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，D正确； 故合理选项是D。 6．A 【详解】A．根据硼氢化钠(NaBH4)在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程图可知，整个过程中H2O多次参与反应历程，A正确； B．生成H2的过程中，H从+1价到0价，存在元素化合价的变化，B错误； C．在第一个过程中B原子的成键数目由4变为3，C错误； D．使用催化剂可以改变化学反应速率，所以通过控制催化剂的用量和表面积，可以控制氢气的产生速率，D错误； 故选A。 7．B 【详解】A．催化剂中阴阳离子均不同，应控制阴离子相同比较Cu2+和Fe3+的催化效果，故A错误； B．NO2会存在平衡2NO2N2O4，先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，压缩体积，观察注射器内气体颜色变化，可验证压强对平衡的影响，B正确； C．18mol/L的硫酸为浓硫酸，与Zn反应生成二氧化硫，不能比较浓度对生成氢气速率的影响，C错误； D．探究生成物浓度改变FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl化学平衡的影响，由于该反应的实质为：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，则在平衡体系中加入KCl晶体，对平衡无影响，则不能观察到实验现象，D错误； 答案选B。 8．A 【详解】A．2L恒容密闭容器中发生反应，，1min内HI的分解速率，A项正确； B．2min后不再变化，故2min时已达到平衡，HI的转化率为，B项错误； C．该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，K增大，则，C项错误； D．由于反应前后气体分子数不变，故容器体积不影响平衡移动，但压缩体积后，虽n(HI)不变，但由于体积减小，故c(HI)增大，D项错误； 答案选A。 9．C 【详解】A．根据题意列出三段式： ，A正确； B．5min时，，B正确； C．若反应在5min时达到化学平衡状态，由，可知温度、体积不变，平衡与起始的气体压强之比等于平衡与起始的气体的物质的量之比，故此时的压强与开始时的压强之比为3.2∶4＝4∶5，C错误； D．和的消耗速率均为正反应速率，故不能说明反应达到平衡状态，D正确； 答案选C。 10．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。 11．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。 12．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。 13．B 【详解】A．因为T1>T2，所以反应速率：v(b)>v(a)，A错误； B．该反应为吸热反应，温度越高，平衡正向移动，n(总)越大，越小，所以，T1>T2　，B正确； C．设(HF)2的物质的量分数为x，当＝30g/mol时，则有40x＋20(1－x)＝30，解得x＝0.5，即n(HF)∶n[(HF)2]＝0.5∶0.5＝1∶1，C错误； D．该反应为吸热反应，欲测定HF的相对分子质量，应该高温低压下，平衡正向移动，尽可能多得生成HF，D错误； 故选B。 14．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。 15．(1) 减小 不变 (2) ClO 3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-117kJ•mol-1 【详解】（1）若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则催化剂降低了反应的活化能，E1减小，E2减小，反应物的总能量和生成物的总能量不变，∆H不变；答案为：减小；不变。 （2）①D中Cl元素的化合价为+7价，则D是；答案为：。 ②根据图示，A、B、C依次为Cl-、ClO-、，B→A+C的离子方程式为3ClO-=2Cl-+，反应的∆H=生成物总能量-反应物总能量=2×0kJ/mol+63kJ/mol-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，B→A+C的热化学方程式为3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+(aq)  ∆H=-117kJ/mol；答案为：3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+(aq)  ∆H=-117kJ/mol。 16．(1) 提高水醚比有利于反应Ⅱ、Ⅳ正向进行 温度升高时，反应Ⅱ正向进行增加的的量小于反应Ⅳ逆向进行减少的的量 (2)水醚比大于3时，再增大水醚比，气体的总物质的量及的物质的量分数均增大(或过量的水蒸气产生稀释作用) 【详解】（1）反应Ⅱ、IV会生成CO2，提高水醚比有利于反应Ⅱ、IV正向进行；反应I为吸热反应，反应IV为放热反应，温度升高时，反应Ⅱ正向进行增大的CO2的量小于反应IV逆向进行减小的CO2的量，导致CO2的选择性降低。 （2）水醚比大于3时，再增大水醚比，气体的总物质的量及的物质的量分数均增大，且过量的水蒸气产生稀释作用，所以随水醚比的增大的物质的量分数减小。 17．(1)> (2)升高温度(或提高氢气的浓度或及时除去生成的H2S) (3) 【详解】（1）根据图像，随着温度升高，lgK1逐渐增大，即K1逐渐增大，平衡向右移动，因此正反应为吸热反应，； （2）反应1+反应3=2×反应2，即，提高H2的浓度，可以提高硫的脱除率，根据以上信息，升高温度可以提高硫的脱除率； （3）根据以上分析，反应1+反应3=2×反应2，，因此。 18．(1) (2) AC 30% 正向 增大 【详解】（1）据盖斯定律③×2—①-②×2得：，故； （2）①A．使用过量的CO，c(CO)增大，平衡向正反应方向移动，CH3OCH3产率增加，故A符合题意； B．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CH3OCH3产率降低，故B不符合题意； C．反应前的气体系数之和大于反应后气体系数，增大压强，平衡向正反应方向移动，CH3OCH3的产率增大，故C符合题意； 答案为AC； ②设达到平衡时CO转化的物质的量为xmol，可列出三段式： ，平衡时氢气的体积分数为20%，故：，解得x=0.06，故；CO的转化率为：； 平衡时各物质的量为：CO：0.14mol，H2O：0.04mol，CO2：0.06mol，H2：0.06mol，故平衡常数为： ；再往该平衡体系中充入0.1molCO和0.1moH2O(g)，，平衡正向移动，但由于投料与最初的投料相比，相当于多投入了水蒸气的量，故一氧化碳的转化率增大； 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 $$