第二章 化学反应速率与化学平衡 单元训练题 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》单元训练题 一、单选题 1．根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作及现象 对应结论 A 向饱和溶液中滴加碳酸钠溶液无明显现象 与碳酸钠不反应 B 将少量通入溶液，将所得溶液分两份，一份滴加溶液变红，另一份加入溶有的溶液出现白色沉淀 氧化性： C 取两支试管分别加入溶液，将其中一支试管加热，溶液颜色呈黄绿色；另一支试管置于冷水中，溶液颜色呈蓝绿色 说明在溶液中，存在平衡：+⇌+，且该反应为放热反应 D 在淀粉和的混合溶液中滴加过量氯水，溶液蓝色褪去 氯水具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 2．催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应：   反应：   向恒压的容器中充入1mol 和3mol ，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的转化率随温度的变化如图中实线所示。 下列说法正确的是 A． B．平衡时的转化率随温度的变化可用图中虚线④表示 C．反应状态达A点时，只有使用对反应催化活性更高的催化剂才能提高的选择性 D．反应状态达B点时，容器中为1/32mol 3．下列实验方案设计、现象和结论都正确的是 选项 方案设计 现象 结论 A 向盛有酸性溶液的甲、乙两支试管中分别加入和溶液 乙试管中溶液紫色消失快 证明反应物浓度越大，反应速率越快 B 将灼热的木炭投入浓硝酸中 有红棕色气体产生 证明浓硝酸能氧化木炭 C 向白葡萄酒中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液 溶液紫色褪去 证明葡萄酒中含 D 取少量菠菜叶研磨后加水搅拌，静置，取上层清液于试管中，加入氯水，再滴加KSCN溶液 溶液变红 证明菠菜叶中含铁元素 A．A B．B C．C D．D 4．一定条件下，反应在密闭容器中进行，体系中和的浓度(c)随反应时间(t)变化的曲线如图，其中正逆反应速率相等的时刻为 A． B． C． D． 5．丙烯酸是非常重要的化工原料之一，可由甘油催化转化制得，过程如下：甘油(C3H8O3)→丙烯醛(C3H4O)→丙烯酸(C3H4O2)。甘油常压下沸点为290℃，工业生产选择反应温度为300℃常压下进行。下列说法错误的是 已知：反应I：C3H8O3(g)C3H4O(g)+2H2O(g)　△H1>0　K1 反应II：2C3H4O(g)+O2(g)2C3H4O2(g)　△H2<0　K2 A．反应I的平衡常数K1= B．反应Ⅱ是焓减、熵减的反应 C．丙烯醛有毒，可选择适用反应Ⅱ且对反应I几乎无影响的高效催化剂 D．若改变条件增大反应Ⅱ的K2，反应Ⅱ平衡移动过程中逆反应速率先增大后减小 6．向体积为的两密闭容器中各通入，分别在恒温、绝热条件下发生：，测得反应过程中体系压强随时间变化如图。下列说法不正确的是 A．曲线Ⅱ对应绝热条件 B．曲线I、内： C．转化率： D．平衡常数： 7．下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A．高炉炼铁，把铁矿石粉碎 B．工业合成，增大反应混合物的压强 C．催化氧化，用空气代替氧气 D．分解制取时，添加少量 8．氨硼烷()因具有较高的含氢量成为受人关注的潜在储氢材料之一。铱鳌合复合物催化氨硼烷脱氢反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示[已知表示。下列说法错误的是 A．氨硼烷中氢元素的化合价不相同 B．化合物I能降低该反应的活化能 C．反应过程中的成键数目发生改变 D．该反应决速步的活化能为 9．近年来，利用半导体光催化还原氮气制备氨气的实现引起了全世界的极大关注。在半导体光催化的作用下，被光催化材料捕获进而被还原实现“”的转化(示意图如图所示)。已知：的燃烧为放热反应，下列说法错误的是 A．该过程涉及光能到化学能的转化 B．此方法与工业合成氨均属于人工固氮技术 C．该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 D．该反应证明了氮气的氧化性大于氧气的氧化性 10．向容积均为的恒容密闭容器M(恒温)、N(起始，绝热)中分别加入和及相同催化剂发生反应：。实验测得两个容器中的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的反应速率、(、分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法错误的是 时间/s 0 100 200 300 400 容器①中 容器②中 A．容器②表示容器N B．该反应为放热反应 C．0~100s内，容器①中的平均反应速率 D．当容器①中反应进行到时 11．水煤气可以在一定条件下发生反应：，现在向10L恒容密闭容器中充入和，所得实验数据如表所示。下列说法错误的是 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol Ⅰ 700 0.40 0.10 0.09 Ⅱ 800 0.10 0.40 0.08 Ⅲ 800 0.20 0.30 a Ⅳ 900 0.10 0.15 b A．， B．降低温度，有利于提高CO的平衡转化率 C．实验Ⅰ中，若某时刻测得，则此时混合气体中的体积分数为10％ D．实验Ⅰ和Ⅲ中，反应均达到平衡时，平衡常数之比 12．Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃。吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是 A．①②③在高温区发生，在高温区增加了活化分子百分数 B．该历程中能量变化最大的是2.46 eV，过程为N2的吸附过程 C．④⑤在低温区发生，在低温区提高了氨的产率和生产速率 D．使用Ti-H-Fe双温区催化合成氨，降低了合成氨反应的活化能 13．在催化作用下，与反应转化为和的反应历程和相对能量变化关系如图所示(逸出后物质状态不发生变化，在图中略去)。 下列说法错误的是 A．该反应的 B．生成的反应是决速步骤 C．反应历程中存在极性键、非极性键的断裂和形成 D．使用高活性催化剂可以降低反应的最大能垒(活化能) 14．催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程如图，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法错误的是 A．使用Ⅰ和Ⅱ，均有4个基元反应 B．催化剂Ⅰ和Ⅱ均改变了反应的活化能和热效应 C．反应达平衡时，降低温度，R的物质的量分数减小 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 二、非选择题 15．“先拐先平”原则 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图1)或表示的压强较大(如图2)[仍以aA(g)＋bB(g) cC(g)为例]。    根据图像回答下列问题： (1)图1中，温度T1、T2的大小关系是 ，温度升高，C%(C的含量)的变化是 ，化学平衡 移动，正反应是 反应。 (2)图2中，压强p1、p2的大小关系是 ，压强增大，C%(C的含量)的变化是 ，化学平衡 移动，a＋b c。 16．实验I：定性探究影响化学反应速率的外界因素 实验原理：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O、2H2O22H2O＋O2↑ 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 均出现 ，但后者 增大浓度，化学反应速率 温度 混合后均出现 ，但70℃热水一组 升高温度，化学反应速率 催化剂 前者 ，后者 催化剂能 化学反应速率 17．一定条件下，向一恒容密闭容器中通入适量的NO和O2，发生反应：2NO(g)+O2(g)=N2O4(g)。其过程经历两步反应：①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)；②2NO2(g)=N2O4(g)。反应体系中NO2、NO、N2O4的浓度(c)随时间的变化曲线如图所示。 (1)图中曲线a代表 的浓度随时间的变化。 (2)图中有一条曲线一定有误，该曲线是 (填写字母)，理由是 。    (3)t2时，c(NO2)的生成速率 (填写“大于”、“小于”或者“等于”)消耗速率。 (4)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是_________ (单选)。 A．0~3s内，反应速率为v(O2)=0.2 mol/(L·s)    B．达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)    C．t1时仅加入催化剂，平衡正向移动   D．升高温度，平衡常数减小   18．茶温度下，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：    (1)从开始至2min，X的平均反应速率为 。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)1min时， (填“>”、“<”或“=”下同)，2min时，转化率 。 (4)若2min时向容器中通入氩气(容器体积不变)，X的化学反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”。下同)，5min时，压缩容器体积，反应速率会 。 (5)若X、Y、Z均为气体(容器体积不变)，下列能说明反应已达平衡的是 。 a．X、Y、Z三种气体的浓度相等 b．混合气体的相对分子质量不随时间变化 c．混合气体的总压强不随时间变化 d．反应速率 e． 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．B 【详解】A．酸性大小：H2CO3>HClO>，则根据强酸制弱酸规律，，故A错误； B．少量Cl2与FeCl2反应生成FeCl3，则一份溶液滴加KSCN变红，证明氧化性：Cl2>Fe3+，另一份加入溶有SO2的BaCl2溶液出现白色沉淀，则，证明氧化性：Fe3+>SO42-，故B正确； C．在CuCl2溶液中，存在平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-⇌[CuCl4]2-+4H2O，[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，[CuCl4]2-呈黄色，一支试管加热溶液颜色呈黄绿色，说明升高温度平衡正向移动；另一支试管置于冷水中，溶液颜色呈蓝绿色，说明降低温度平衡逆向移动，故该反应为吸热反应，C错误； D．过量的Cl2将碘单质氧化则溶液蓝色褪去，并不是因为氯水的漂白性，D错误； 故选B。 2．D 【分析】反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡往逆向移动，的选择性下降，则CO的选择性上升，CO的选择性对应曲线①，的选择性对应曲线②，的平衡转化率对应曲线③。据此作答。 【详解】A．随着温度升高，的选择性下降，CO的选择性上升，300℃前，CO2的平衡转化率下降，则以反应Ⅱ为主，300℃后，CO2的平衡转化率上升，则以反应I为主，说明反应I为吸热反应，A错误； B．向恒压的容器中充入1mol 和3mol ，投料比恰好与反应Ⅱ中的系数比相等，所以，300℃前，转化率应该是相同的，故应该与CO2的平衡转化率重叠，B错误； C．反应状态达A点时，想提高的选择性，应使平衡向生成更多的方向移动，温度不能改变，只能改变压强或者反应物浓度，若增大H2的浓度，反应I也会正向移动，那么的选择性不一定会被提高；若增大压强，反应I不会移动，反应Ⅱ往正向移动，生成更多的，可以提高的选择性；同时也可以通过改变催化剂来控制反应Ⅱ，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂也能提高的选择性，C错误； D．反应状态达B点时，CO2的平衡转化率25%、的选择性也是25%，根据，则25%=，，D正确； 故选D。 3．D 【详解】A．溶液和溶液反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O，向盛有酸性溶液的甲、乙两支试管中分别加入和溶液，是过量的，溶液中颜色不会完全褪去，无法判断反应速率大小，A错误； B．将灼热的木炭投入浓硝酸中，有红棕色气体NO2产生，而浓硝酸分解也能产生NO2，该现象不能证明浓硝酸能氧化木炭，B错误； C．白葡萄酒中的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，该实验不能证明葡萄酒中含，C错误； D．取少量菠菜叶研磨后加水搅拌，静置，取上层清液于试管中，加入氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红，说明菠菜叶中含有Fe3+或Fe2+，D正确； 故选D。 4．D 【详解】正逆反应速率相等时该反应达到平衡状态，体系中各组分的含量不变，包括质量、物质的量、浓度等，故答案选D。 5．D 【详解】A：反应I产物中水为气态水，所以结合平衡常数计算公式可得， 故A说法正确； B:反应Ⅱ，所以反应过程中焓是减少的过程，反应Ⅱ是一个气体体积减少的反应过程中，所以是一个熵减的反应，故B说法正确； C：选择适用反应Ⅱ且对反应I几乎无影响的高效催化剂，可以加快丙烯醛的反应生成丙烯酸，可以减少丙烯醛的污染，故C说法正确； D：因为反应Ⅱ为放热反应，若想增大则需要降低反应温度，温度降低是正逆反应速率都减少的过程，故D说法错误； 故本题选D。 6．B 【分析】若在恒温条件下发生：，反应过程中气体体积增大，压强增大，则曲线I对应恒温条件，曲线Ⅱ对应绝热条件。 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅱ对应绝热条件，A正确； B．根据已知条件列出“三段式” a点时，气体总压强为1.2p，则，x=0.1mol，，B错误； C．该反应正向进行过程中气体体积增大，压强增大，b点压强大于c，则b点反应正向进行的程度大于c，转化率：，C正确； D．绝热条件下随着反应的进行，压强先减小后增大，刚开始压强减小的原因是因为容器温度降低，说明上述反应过程为吸热反应，所以Ⅱ温度低于I，温度降低，平衡逆向移动，平衡常数减小，则，D正确； 故选B。 7．C 【详解】A．将铁矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，从而加快反应速率，故A不选； B．增大反应加强，可以加快反应速率，故B不选； C．用空气代替氧气，降低了氧气的浓度，化学反应速率减慢，故选C； D．KClO3分解制氧气时，添加少量MnO2，可作为该反应的催化剂，大大加快反应速率，故D不选。 故答案为C。 8．D 【详解】A．中和N 成键的H呈+1价，和B成键的H呈-1价，故A正确； B．从反应机理图可知化合物I和反应，后来又生成化合物I，故该过程中化合物I为催化剂，能降低该反应的活化能，故B正确； C．从反应机理图可知反应过程中的成键数目有6个、5个、4个，数目发生了改变，故C正确； D．过渡态中活化能最大的一步是反应最慢的一步，也是决速步。从图中可知过渡态I是决速步，活化能为，故D错误； 故答案为：D。 9．D 【详解】A．该过程是在半导体光催化的作用下，实现“”的转化，所以该过程涉及了光能到化学能的转化，A项正确； B．此方法是通过人工方法将氮气转化为氨气，属于人工固氮技术，B项正确； C．在半导体光催化的作用下，与反应生成和，催化剂化学方程式是，该反应的逆过程NH3的燃烧是放热反应，该反应为吸热反应，故该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，C项正确； D．按照元素周期律，氧气的氧化性大于氮气的氧化性，本反应属于特殊的吸热反应，不能证明氮气的氧化性大于氧气的氧化性，D项错误； 答案选D。 10．D 【详解】A．表中容器②比容器①先达到平衡说明容器②温度高，而容器②中转化率比较低，说明升高温度，平衡逆向移动，反应为放热反应，故容器②表示容器N，A正确； B．容器②中转化率比较低，说明升高温度，平衡逆向移动，反应为放热反应，B正确； C．平均反应速率，C正确； D．时达到平衡状态，等于，依据三段式可知 x=0.025， =，，D错误； 故选D。 11．A 【分析】温度不变，平衡常数不变，则实验Ⅱ、Ⅲ的平衡常数相同，实验Ⅱ的三段式，，实验Ⅲ，； 【详解】A．根据平衡常数可列三段式求出，与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ起始时反应物的物质的量减半，若温度相等，则，实验Ⅳ的温度较实验Ⅲ高，故，A错误； B．根据实验Ⅰ和Ⅱ数据，可知升高温度，平衡时氢气的物质的量减少，故平衡逆向移动，该反应为放热反应，降低温度，有利于提高CO的平衡转化率，B正确； C．该反应是气体的物质的量不变的反应，若某时刻测得，则的物质的量为0.05mol，故此时混合气体中的体积分数％＝10％，C正确； D．K只与温度有关，根据实验Ⅰ的数据，到平衡时，、、、， ，同理可算出，则，故，D正确； 答案选A。 12．C 【详解】A．①②③在高温区发生时，由于在高温区，物质的内能增加，分子含有的能量增加，活化分子数目增加，而分子总数不变，因此增加了活化分子百分数，反应速率大大加快，A正确； B．根据图示可知：该历程中能量变化最大的是2.46 eV，该过程为N2在催化剂表面的吸附过程，B正确； C．合成NH3的正反应是放热反应，降低温度，可以使合成氨的化学平衡向放热的正反应方向移动，因此在低温区提高了氨的产率；但由于温度降低，物质的内能减少，分子运动速率减小，故化学反应速率会减慢，C错误； D．催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，使用Ti-H-Fe双温区催化合成氨，能够极大的降低合成氨反应的活化能，D正确； 故合理选项是C。 13．C 【详解】A．由反应机理图可知，反应物能量高于产物，故为放热反应，该反应的，A正确； B．能量越高的反应是决速步骤，故生成的反应是决速步骤，B正确； C．反应历程中不存在非极性键的断裂，存在极性键(C-O)的断裂，存在极性键(C-O)、非极性键()的形成，C错误；     D．使用高活性催化剂可以降低反应的最大能垒(活化能)，提高反应速率，D正确； 故选C。 14．B 【详解】A．根据反应历程，使用催化剂Ⅰ和Ⅱ均有4个基元反应，A项正确； B．催化剂Ⅰ和Ⅱ均改变了反应的活化能，但均不能改变反应的热效应，B项错误； C．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，反应达到平衡时，降低温度，平衡正向移动，R的物质的量分数减小，C项正确； D．由图可知，使用催化剂Ⅰ时，第三步基元反应的活化能最大，第三步反应最慢，M是第三步基元反应的反应物，而使用催化剂Ⅱ时，第一步基元反应的活化能最大，第一步反应最慢，M是第三步基元反应的反应物，故使用催化剂Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D项正确； 答案选B。 15．(1) T2>T1 减小 逆向 放热 (2) p1>p2 减小 逆向 < 【详解】（1）温度越高，反应速率越快，先达到反应的平衡拐点，所以图1中T2>T1；温度升高，C%(C的含量)的变少，化学平衡逆向移动，正反应是放热反应； （2）对于有气体参与的反应，压强增大，气体浓度增大，反应速率加快，先达到反应的平衡拐点，所以图2中p1>p2；压强增大，C%(C的含量)的变小，平衡逆向移动，说明a＋b＜c； 16． 浑浊 出现浑浊更快 增大 浑浊 首先出现浑浊 增大 无明显现象 出现大量气泡 加快 【详解】按照图示实验，控制其他条件一样，只改变H2SO4的浓度，可看到两试管均出现浑浊，但后者由于H2SO4浓度更大，出现浑浊更快，此实验说明增大浓度，化学反应速率增大；控制其他条件一样，只改变温度，可看到混合后均出现浑浊，但70℃热水一组相比于25℃冷水一组而言首先出现浑浊，此实验说明升高温度，化学反应速率增大；控制其他条件一样，只改变催化剂，可看到前者未加催化剂溶液无明显现象，后者因加催化剂溶液中出现大量气泡，此实验说明催化剂能加快化学反应速率。 17．(1)NO (2) c c(NO2)> c0，不满足N原子守恒 (3)小于 (4)D 【详解】（1）NO浓度一直减小，曲线a代表NO，N2O4为中间产物浓度先增大后减小，曲线b代表N2O4； （2）根据N原子守恒：c(NO)= c(NO2)+ 2c(N2O4)=c0，而由图可知c(NO2)> c0，故曲线c错误； （3）t2时，c(NO2)减小，说明其生成速率小于消耗速率； （4）A．由图可知0~3s内，c(NO2)减少0.6mol·L-1；v(O2)=0.1 mol/(L·s)，故A错误； B．若增大氧气的浓度，平衡逆向移动，NO2转化率降低，故B错误； C．加入催化剂只改变反应速率，平衡不移动，故C错误； D．由能量变化图可知该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K减小，故D正确； 故答案为：D。 18．(1) (2)3X+Y2Z (3) ＞ ＜ (4) 不变 增大 (5)bce 【详解】（1）从开始至2min，X的物质的量改变了0.3mol，反应在2L的容器中进行，则用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=； （2）由图像可知，反应中X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，此时三种物质都存在，且物质的量不再发生变化，所以该反应是可逆反应，且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2，故反应方程式为3X+Y2Z； （3）根据图像可知：在1min时反应物X、Y物质的量减少，生成物Z物质的量增加，反应正向移动，，v(正)＞v(逆)；由图像可知，2min时，转化率＜； （4）2min反应达到平衡后，容器体积不变情况下，通入惰性气体，各种反应体系的浓度不变，所以化学平衡不发生移动，X的化学反应速率不变；5min，压缩体积，增大压强，因而可以使化学反应速率增大，故化学反应速率增大； （5）a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，此时反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，不能据此判断化学反应是否达到平衡状态，a错误； b．平均相对分子质量，反应在恒容密闭的容器中进行，反应组分都是气体，气体质量不变，则当气体混合物物质的量不变时，气体平均相对分子质量不变，说明正向反应速率等于逆向反应速率，反应达到平衡状态，b正确； c．反应在恒容密闭容器中进行，该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，在温度不变密闭的恒容容器中，体积不变，压强与气体物质的量成正比，混合气体的总压强不随时间变化说明气体混合物物质的量不变，正向反应速率等于逆向反应速率，反应达到平衡状态，c正确； d．反应速率v(X):v(Y)=3:1，没有体现正、逆反应速率的关系，因此不能判断化学反应是否达到平衡状态，d错误； e．时，单位时间内消耗X的物质的量代表正反应速率，单位时间内消耗Z的物质的量代表逆反应速率，两者比值等于化学计量数时，反应达到平衡状态，e正确； 故合理选项是bce。 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 $$