第六章 第二节化学反应的速率与限度 同步练习 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二章 第二节化学反应的速率与限度—高一化学人教版必修二优选100题 1.下列理解错误的是( ) A.化学平衡是一个动态平衡 B.化学反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，是对反应中不同物质而言 C.化学反应速率是研究化学反应进行快慢的问题，化学平衡是研究化学反应进行的限度问题 D.化学平衡研究的对象主要是可逆反应 2.可逆反应：在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是( ) ①单位时间内生成的同时生成 ②单位时间内生成的同时生成 ③用、、的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部 3.某温度下，在1L恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下： 时间段/min 产物Z的平均生成速率/ 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 下列说法错误的是( ) A.1min时，Z的浓度大于 B.2min时，加入，此时 C.3min时，Y的体积分数约为33.3% D.5min时，X的物质的量为1.4mol 4.在10L容器中进行如下反应：，3秒钟后，的物质的量增加0.12mol，用浓度的变化表示3秒钟内的平均反应速率为( ) A. B. C. D. 5.可逆反应达到平衡状态时的标志是( ) A.反应停止 B. C.的浓度相等 D.浓度不再改变 6.向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的和，开始反应时，按反应速率由大到小的顺序排列正确的是( ) ①500 ℃，反应 ②500 ℃，用作催化剂，和反应 ③450 ℃，和2 mol Ar反应 ④500 ℃，和2 mol Ar反应 A.①>②>③>④ B.②>①>③>④ C.②>①>④>③ D.④>③>②>① 7.催化剂上甲烷化反应机理如图所示。下列说法不正确的是( ) A.与都是中间产物 B.整个甲烷化过程真正起催化作用的物质为Pd和MgO C.上述甲烷化过程总反应可表示为 D.经过一个加氢循环后MgO再次与结合形成碳酸盐，继续一个新的加氢循环 8.紫外光照射时，在不同催化剂作用下，可将和（g）转化为和，产量随光照时间的变化见图1。以为催化剂，可以将和直接转化成乙酸，在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图2。下列有关说法中正确的是( ) A.由图1知，在0～15h内，的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ B.由图1知，在0～35h内，的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ C.由图2知，250℃时催化剂的活性最高 D.由图2知，乙酸的生成最佳温度范围：400℃以上 9.在2L密闭容器内,t℃时发生反应: ,在体系中，随时间的变化如下表: 时间(min) 0 1 2 3 4 5 的物质的量(mol) 0.20 0.10 0.08 0.06 0.06 0.06 （1）上述反应在第5min时，的转化率为__________; （2）用表示从0~2min内该反应的平均速率=__________; 3.t℃时,在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果,判断该反应进行快慢的顺序为__________。(用字母填空,下同); a. b. c. d. 4.下列表述能作为反应达到化学平衡状态的标志是__________。 a.反应速率 b.各组分的物质的量浓度不再改变 c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 d.混合气体的密度不变 e.单位时间内生成n mol的同时,生成3n mol f.消耗=消耗 g.单位时间内3mol H—H键断裂的同时2mol N—H键也断裂 10.、CO都是常见的空气污染物，研究它们的处理方法对环境保护有重要的意义。 （1）用催化剂将NO和CO转化为和是处理尾气的重要方式之一。在298K，101kPa时，相关反应如下： Ⅰ：， Ⅱ： Ⅲ： 请回答： ①反应Ⅰ在298K时能否自发进行_______（填“能”或者“否”）。 ②目前汽车排气管内部装有三元催化器，尾气中反应物或生成物浓度随温度变化如图2、图3所示。 请选择使用三元催化剂的最佳温度______________，并说明理由___________________________。 ③为探究温度对催化剂催化效果的影响，将固定比例NO、CO混合气体，以一定流速通过三元催化剂排气管，相同时间内测量尾气中NO的含量，得到脱氮率随温度变化如图所示，已知图中BC段为平衡状态，且平衡脱氮率为，，为常数。下列说法不正确的是_______。 A.平衡脱氮率表达式中：， B.CD段处于平衡状态，因反应Ⅰ正向放热，升温平衡逆向移动，故脱氮率降低 C.D点平衡脱氮率为44% D.BA段因温度下降，催化剂活性降低，故平衡脱氮率下降 （2）工业上也可用在催化剂作用下还原NO消除污染，其反应为。相同时间测得NO的转化率随反应温度变化的情况如图所示。请在图中画出其他条件不变，增大压强（催化剂未失活）情况下，NO的转化率随温度变化的图像_______。 （3）一种焦炭催化CO还原NO反应的历程如下，请补充完整相关基元反应（“*”表示吸附态）： A.； B.； C.___________； D.； E.___________。 答案以及解析 1.答案：B 解析：A.化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，化学平衡是一个动态平衡，A项正确； B.化学反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，是对反应中同一物质而言，不同物质之间的正逆反应速率可能相等，B项错误； C.化学反应速率体现化学反应进行的快慢，化学反应限度体现化学平衡，所以化学反应速率是研究化学反应进行快慢的问题，化学平衡是研究化学反应进行的限度问题，C项正确； D.化学平衡研究的对象主要是可逆反应，不适于不可逆反应，D项正确； 故选B。 2.答案：A 解析：此题列出了判断可逆反应是否达到平衡状态的各种可能情况，应从平衡状态的两个重要特征上判断（1）（2）混合物中各组成成分的百分含量不变 ①符合特征（1）；②表示的都是正反应方向；③说明了反应中各物质的转化量的关系；④是红棕色气体，颜色不变时说明的浓度保持不变，符合特征（2）；⑤中若是恒容条件，则始终不变；若恒压条件，则随反应而变；⑥反应前后气体体积不相等，总压强是变化的，混合气体的压强不变，符合特征（2）；⑦符合特征（2） 故答案为：A 3.答案：B 解析：由表可知，产物Z的生成速率随时间的推移呈减小趋势，2min时产物Z的浓度为，则1min时，Z的浓度大于，A项正确； 由表可知，4min时Z的物质的量为，6min时Z的物质的量也为0.6mol，说明4min时反应已达平衡，根据题目信息列三段式： 故该反应的平衡常数时Y的浓度为，Z的浓度为，加入0.20molZ后，Z的浓度为，此时，反应正向进行，，B项错误； 由反应方程式可知，X为固体，生成物Y和Z均为气体，且物质的量之比为1:2，故Y的体积分数始终为33.3%，C项正确； 5min时反应已达到平衡状态，结合上述分析可知，此时X的物质的量为1.4mol，D项正确； 故选B。 4.答案：C 解析：试题分析：根据化学方程式可知，当的物质的量增加0.12mol时，消耗的物质的量为，因此用浓度的变化表示3秒钟内的平均反应速率为，故答案C。 5.答案：D 解析：反应达到平衡状态时，反应还在继续进行，A错误；，不能说明反应的，不能说明反应达到平衡状态，B错误；的浓度相等，不能说明反应的，不能说明反应达到平衡状态，若的浓度不再改变，则可说明反应达到平衡状态，C错误，D正确。 6.答案：C 解析：根据外界条件对反应速率的影响，用控制变量法判断反应速率的相对大小，然后排序，注意催化剂对反应速率的影响更大。①与②相比，的浓度和的浓度均相等，②中使用催化剂，其他条件相同时，使用催化剂的反应速率较快，则反应速率：②>①；①与④相比，①中的浓度比④中大，④中2 mol Ar为惰性气体，不参与反应，其他条件相同时，浓度越大，反应速率越快，则反应速率：①>④；③与④相比，④中2 mol Ar为惰性气体，不参与反应，④中温度比③高，其他条件相同时，温度越高，反应速率越快，则反应速率：④>③。综上，反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③，故选C。 7.答案：A 解析：A. 是催化剂，不是中间产物，故A错误；B.整个甲烷化过程真正起催化作用的物质为MgO和Pd，故B正确；C.图示中箭头指入的是反应物，指出的是生成物，由图可知，和在催化条件下生成甲烷和水，得到方程式：，故C正确；D.MgO是催化剂，在化学反应中的量不发生改变，反应前后性质不改变，经过一个加氢循环后的MgO再次与结合形成碳酸盐，继续一个新的加氢循环过程，故D正确； 故选：A。 8.答案：C 解析：A.由图1可知，在0～15h内，甲烷的物质的量变化量为（Ⅰ）<（Ⅲ）<（Ⅱ），故在0～15h内，的平均生成速率：Ⅱ>Ⅲ>I，故A错误；B.由图1可知，在0～35h内，甲烷的物质的量变化量为（Ⅰ）<（Ⅱ）<（Ⅲ），故在0～35h内，的平均生成速率：Ⅲ>Ⅱ>I，故B错误；C.由图2知，250℃时催化剂的活性最高，温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低，在300℃时失去活性，故C正确；D.由图2知，在250℃左右，催化剂的催化效率降低，在300℃时失去活性，故以后乙酸的生成速率升高是由温度升高导致的，故乙酸主要取决于温度影响的范围为300℃～400℃，相比较，乙酸的生成最佳温度范围在250℃左右，故D错误；故选C。 9.答案：(1)70% (2)0.09 (3)a >c =d >b (4)bc 解析：（1）上述反应在第5 min时，消耗氮气的物质的量是，则的转化率为。 （2）0〜2 min内消耗氮气的物质的量是0. 20 mol -0.08 mol = 0.12 mol，根据方程式可知消耗氢气的物质的量是0.36 mol,则浓度 变化是0.18，即用表示从0 ~2 min内该反应的平均速 率。 （3）如果都用氢气表示其反应速率，则根据反应速率之比是相应的 化学计量数之比可知:a项，b项，c项， d项 、所以反应进行快慢的顺序为 a >c = d > b。 （4）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时 (但不为0)，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。反应速率不能说明反应达到平衡状态，a错误；各组分的物质的量浓度不再改 变，说明反应达到平衡状态，b正确；混合气的平均相对分子质设是 混合气的质量和混合气的总物质的量的比值，总质量不变，但总物质 的量随反应进行而改变，所以混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，c正确;密度是混合气体的总质量和容器容积的比值,在反应过程中总质量和容积始终是不变的，因此混合气 体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态,d错误;单位时间内 生成n mol的同时，生成3n mol，均表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，e错误;，不满足正、逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，f错误;单位时间内3 mol H-H键断裂的同时2 mol N—H键也断裂，不满足正、逆反应速率相等，没有达到平衡状态，g错误。 10.答案：（1）①.能；②.400℃左右；③.此时反应物CO和NO浓度较低，副产物浓度很低，和浓度较高。（或400℃左右时，以主反应生成和为主，抑制了副反应的生成）；④.BD （2） （3）①.；②. 学科网（北京）股份有限公司 $$