第二章 化学反应的方向、限度与速率 测试题 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题 一、单选题（共20题） 1．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75%，化学平衡常数为16 C．反应前后气体总压强之比为3：2 D．增大压强，平衡会正向移动，反应的平衡常数增大 2．羰基硫()可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将和一定量的混合加热并达到下列平衡：   ，平衡后物质的量为。下列说法不正确的是 A．的转化率之比为1：1 B．达平衡后的体积分数为 C．加入正催化剂，可以加快反应速率，但不能提高平衡转化率 D．恒温下向平衡体系中再加入各，平衡会移动 3．已知反应N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＞0的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M= )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．温度：T1＞T2 B．平衡常数：K(a)=K(c)＞K(b) C．反应速率：vb＜va D．当M=57.5 g·mol-1时，n(N2O4)∶n(NO2)=1∶3 4．为达到下列实验目的，对应的实验方法以及相关理由均正确的是 选项 实验目的 实验方法 相关解释 A 测量氯水的pH pH试纸可以测量溶液的酸碱度 B 探究正戊烷(C5H12)催化裂解 C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃 C 验证苯和溴能发生取代反应 AgNO3溶液反应，生成HBr与AgNO3溶液反应，生成淡黄色沉淀 D 探究温度对平衡移动的影响 2NO2(g)N2O4(g)为放热反应，升温平衡逆向移动 A．A B．B C．C D．D 5．能用勒夏特列原理解释的是 A．500℃左右比室温更有利于合成氨反应中提高氨的产率 B．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．SO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂 D．低压有利于合成氨的反应 6．在t ℃时，向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g)，发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列有关说法中正确的是 A．平衡时，I2蒸气的体积分数为25% B．若在1.5 min时降低温度，则反应将向左进行 C．平衡后若升高温度，υ正增大，υ逆减小 D．平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移动，H2的体积分数减小 7．水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。科学家研究在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程与机理如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法不正确的是 A．步骤②比步骤④反应快 B．步骤③的化学方程式为：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O· C．步骤⑤中既有非极性键形成又有极性键形成 D．该逆反应中最大能垒(活化能) E逆=2.02eV 8．用3g块状大理石与0.1mol/L盐酸反应制取CO2气体，下列措施不能提高反应速率的是 A．将大理石研碎 B．再加入少量块状大理石 C．改用0.3mol/L盐酸 D．适当升高温度 9．2020年，全球暴发新型冠状病毒肺炎疫情。消毒剂成为市场短缺商品，双氧水是一种重要的消毒剂。利用可制备。 该反应分为如下两步进行 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 已知：X、Y为有机物，反应Ⅰ和反应Ⅱ都能自发进行。下列有关推断不正确的是 A．反应Ⅱ为 B．有机物X是催化剂 C．总反应中正反应活化能大于逆反应活化能E D．、均小于0 10．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后，颜色先变深后变浅 B．由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深 C．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去 11．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为： N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) △H，有关化学反应的物质变化过程如图1，能量变化过程如图2，下列说法正确的是 A．由图1可知：△H1=△H+△H2 B．由图2可知△H = -226 kJ·mol-1 C．为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O D．由图2可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 12．用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M。为研究降解效果，设计如下对比实验探究外界条件对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示： 实验编号 温度/℃ pH ① 25 1 ② 45 1 ③ 25 7 ④ 25 1 下列说法不正确的是 A．15min内，实验①中M的降解速率为1.33×10-5mol·L-1·min-1 B．实验①②说明：其他条件相同，升高温度，M降解速率增大 C．实验①③说明：其他条件相同，pH越高，越不利于M的降解 D．实验③④说明：M的起始浓度越小，降解的速率越快 13．对于反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，现有容积恒定的2L反应容器，充入2mol氮气和6mol氢气，经过10分钟，测得氨气物质的量为2mol，则下列说法正确的是 A．氮气此时的转化率为50% B．v(H2)=0.3mol·L-1·min-1 C．若一段时间内，气体的密度不发生变化，则该可逆反应达到平衡状态 D．若v(N2) =5×10-4mol·L-1·s-1，则这个反应速率要快于题目中的反应速率 14．室温下，下列实验探究方案能达到探究目的是 选项 探究方案 探究目的 A 一定温度下向某容器中充入HI气体，一段时间后压缩容器体积为原来的一半，观察气体颜色变化 气体压强增大使平衡正向移动 B 用pH计测量Mg(OH)2、Al(OH)3饱和溶液的pH，比较溶液pH大小 Mg金属性比Al强 C 向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，观察溶液颜色变化 氧化性：Cl2＞Br2＞I2 D 向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的MnSO4溶液和CuSO4溶液。观察产生气泡的速率 催化能力：Mn2+＞Cu2+ A．A B．B C．C D．D 15．以太阳能为热源，热化学硫磺循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下： 相关反应的热化学方程式为 反应I：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1=-213kJ/mol 反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) △H2=+327 kJ/mol 反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) △H3=+172kJ/mol 下列说法不正确的是 A．该过程实现了太阳能到化学能的转化 B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用 C．总反应的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+286kJ/mol D．该过程使水分解制氢反应更加容易发生，但总反应的△H不变 16．恒温条件下，物质的量之比为2∶1的SO2和O2的混合气体在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，该反应为放热反应，n(SO2)随时间变化关系如下表： 时间/min 0 1 2 3 4 5 n(SO2)/mol 0.20 0.16 0.13 0.11 0.08 0.08 下列说法正确的是 A．当容器中气体的密度不变时，该反应达到平衡状态 B．该反应进行到第3分钟时，逆反应速率小于正反应速率 C．从反应开始到平衡时，用SO3表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min) D．容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为5∶4 17．化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有及其重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是 A．ΔH＜0，ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＜0 18．变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的锌与足量0.2mol·L-1H2SO4溶液分别在下列条件下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是 选项 锌的状态 实验温度/℃ A 片状 10 B 片状 30 C 粉末 10 D 粉末 30 A．A B．B C．C D．D 19．一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(s)。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol/L。下列判断正确的 A．从开始到平衡时A的平均反应速率为0.15mol/(L·min) B．从开始到平衡B的转化率为60% C．此反应的化学平衡常数表达式K= D．若混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态 20．乙醇催化脱氢反应：。已知：的选择性=；乙醇在高温下会发生催化裂解，从而降低乙醛的选择性；在系催化剂作用下反应温度对乙醇催化脱氢反应影响的关系如图。 下列说法正确的是 A．该条件下的最佳反应温度为 B．时，的产率为32.55% C．由图可推知，乙醇脱氢反应的活化能高于乙醇裂解的活化能 D．升高温度和增大压强均能提高催化脱氢反应中乙醇的平衡转化率 二、非选择题（共5题） 21．氮的化合物应用广泛，但其对环境造成污染进行治理已成为环境科学的重要课题。请回答下列问题： （1）在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NOx的排放。研究表明，NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外，还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以(A、B均为过渡元素）为催化剂，用H2还原NO的机理如下： 第一阶段：(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变） 第二阶段： …… 注：□表示催化剂表面的氧缺位，g表示气态，a表示吸附态 第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多，第二阶段反应的速率越快，原因是 。第二阶段中各反应关系在该温度下，NO脱除反应的平衡常数 (用的表达式表示）。 （2）为研究汽车尾气转化为无毒无害的物质有关反应，在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生反应，如图为平衡时的体积分数与温度、压强的关系。 ①该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO的转化率，可采取的措施有 (填字母序号) a.改用高效催化剂b.缩小容器的体积c.升高温度d.增加CO的浓度 ②压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，容器的体积为4L，用CO2的浓度变化表示的平均反应速率 ，该温度下平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数;保留两位有效数字）。 （3）近年来，地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮()，其工作原理如图所示 ①Ir表面发生反应的方程式为 ;若导电基体上的Pt颗粒增多，造成的后果是 。 22．如图表示298K时，N2、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图，据图回答下列问题： (1)若反应中生成2mol氨，则反应 (填“吸热”或“放热”) kJ。 (2)图中曲线 (填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线，铁触媒能加快反应速率的原理是 。 (3)合成氨反应中平衡混合物中氨的体积分数与压强、温度的关系如图所示。若曲线a对应的温度为500℃，则曲线b对应的温度可能是 (填字母)。 A．600℃ B．550℃ C．500℃ D．450℃ 23．物质的性质决定着反应的多样性。对于与的反应，Z同学就有着不同想法。为此，他设计了以下实验： (1)研究溶液与KI溶液反应 实验Ⅰ：向盛有1 mL 1 mol/L 溶液的试管中加入1 mL 1 mol/L KI溶液，振荡试管，静置。取上层清液，向其中加入 ，溶液无明显变化。 结论Ⅰ：二者混合只发生沉淀反应，无明显氧化还原反应。 (2)探究的氧化性强弱 实验Ⅱ：将打磨光亮的铁丝伸入1 mol/L 溶液中，一段时间后将铁丝取出。除去溶液中剩余的，取1~2 mL溶液于试管中，加入试剂X，振荡，溶液变为红色，证明溶液中存在。试剂X应为 。 结论Ⅱ： 。 已知氧化性大于，则证明可与发生氧化还原反应。 (3)①X同学测得常温下该溶液的pH为5.5，于是对结论Ⅱ提出质疑，认为可能是酸性条件下体现了氧化性。 为了验证其质疑是否正确，他设计了一个对比实验：将打磨光亮的铁丝伸入 溶液中，一段时间后将铁丝取出。取1~2 mL溶液于试管中，加入试剂X，观察溶液是否呈红色。 ②同时，X同学考虑到溶液与KI溶液反应体系中存在竞争反应。所以，他设计了以下实验来探究与的氧化还原反应    根据此装置，盐桥中可选择 作为电解质。 a．KCl    b．    c． 在此实验中，可通过 (填实验现象)证明与一定发生了氧化还原反应。 (4)X同学查阅资料，得知常温下，  、  ，试从速率和平衡两个方面解释溶液与KI溶液混合只发生沉淀反应而无明显氧化还原反应的可能原因： 。 24．(A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，B、C相邻且与其他元素不位于同一周期，D、E、B、C、F的主族族序数依次增大，且这五种元素的族序数之和为22。 (1)E在元素周期表中的位置是 。 (2)C与D形成的含有两种化学键的化合物的电子式为 。 (3)F的最高价氧化物对应的水化物与E的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。 (4)A2C2和FC2是市场上较好的消毒剂，等质量的A2C2和FC2分别与足量的二氧化硫反应时，消耗二氧化硫的质量之比为 。 (5)500℃下，向一容积为8L的恒容密闭容器中充人物质的量均为2mol的A单质和B单质，发生化合反应，0.5min后达到平衡，测得容器中平衡时的压强为起始时的80%，则用B单质表示该过程中的化学反应速率为 ；A单质的平衡转化率为 。 (6)利用如图所示装置，可将B、C形成的常见污染气体转化为化工原料X，同时获得电能总反应方程式中只含A、B、C三种元素。 ①电极Ⅱ的名称是 (填“正极”或“负极”)。 ②电极Ⅰ上的电极反应式为 。 25．已知在下图转化关系（某些转化关系中的产物已略去）中都是中学化学常见的物质，物质A、D、G是单质，磁性黑色物质C是某金属矿物的主要成分，E是一种非氧化性酸，F是混合物，H是极易溶于水的碱性气体。    请回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：A 、C 、I (2)写出反应①的化学方程式： ；写出生成混合物F的离子方程式： (3)在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将l mol G和2，5 mol D放入500mL密闭容器中。经过20min达到平衡，平衡后H的浓度为2mol/L， ①则用G表示20min内的平均反应速率为： 该温度下此反应的平衡常数K= ，D的转化率为 ②如果保持温度不变，再向容器中同时充入1．5 mol G和1 mol H，D的转化率将 （填“升高”、“不变”或“降低”），再次平衡后H的体积分数为 。 参考答案： 1．D 2．A 3．D 4．D 5．B 6．A 7．D 8．B 9．C 10．B 11．B 12．D 13．A 14．D 15．C 16．B 17．A 18．D 19．D 20．B 21． 还原后催化剂中金属原子的个数不变，价态降低，氧缺位增多，反应速率加快 bd 0.089MPa-1 若Pt颗粒增多，更多转化为存在溶液中，不利于降低溶液中含氮量，产生有污染的气体 22．(1) 放热 92 (2) b 改变了反应的历程，降低了合成氨反应的活化能 (3)D 23．(1)淀粉溶液 (2) KSCN溶液 银离子具有强氧化性，和铁反应生成铁离子 (3) NaNO3 b 电极b上析出金属银，电极a附近溶液变紫红色 (4)Ag＋与I−生成沉淀反应的平衡常数远比氧化还原反应的平衡常数大，Ag＋与I−生成沉淀反应的反应速率远比氧化还原反应的反应速率大 24．(1)第三周期第ⅢA族 (2) (3)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O (4)27：34 (5) 0.1mol·L-1·min-1 60% (6) 正极 NO+NO2+3H2O-4e-=6H++2NO 25．(1) Fe Fe3O4 Fe(OH)3 (2) 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2↑ Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O (3) 0.5 L2/mol2 60% 不变 40% 学科网（北京）股份有限公司 $$