第2章《化学反应的方向、限度和速率》单元卷—2023—2024学年沪科版（2020）高二上学期化学选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》测试卷 一、单选题 1．下列生产或实验事实引出的结论错误的是 选项 生产或实验事实 结论 A 其他条件相同，铁片和稀硫酸反应，适当升高溶液的温度，单位时间内产生的气泡增多 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快 B 工业制硫酸过程中，在的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环 增大气液接触面积，使的吸收速率加快 C 在容积可变的密闭容器中发生反应：，把容器的体积缩小一半 反应速率减慢 D A、B两支试管中分别加入等体积5％的溶液，在B试管中加入2～3滴溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率 A．A B．B C．C D．D 2．下列诗词中，包含ΔH>0、ΔS>0的化学变化的是 A．日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川 B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 C．春蚕到死丝方，蜡炬成灰泪始干 D．美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来 3．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH<0，SO2转化率α随时间变化如图所示。要使反应由过程a变为过程b，可采取的措施是 A．降低温度 B．加大O2的投入量 C．加催化剂 D．升高温度 4．研究表明：MgO基催化剂广泛应用于的转化过程，图是我国科研工作者研究MgO与作用最终生成Mg与的物质相对能量-反应进程曲线。下列说法不正确的是 A．反应中甲烷被氧化 B．中间体比更稳定 C．该反应的速率控制步骤对应的活化能是29.5kJ/mol D．转化为的焓变为-145.1 kJ/mol 5．在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：，达到平衡时，测得A的浓度为，在温度不变的条件下，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡，测得A的浓度为。下列有关判断不正确的是 A．x＋y>z B．平衡向正反应方向移动 C．C的体积分数减小 D．B的物质的量减小 6．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 7．在一定条件下，反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到了平衡，改变某一条件，发生下述变化，其中可确定该平衡一定发生移动的是 A．O2的百分含量发生变化 B．SO3的密度不变 C．v(SO2)增大 D．v(SO3)减小 8．一定条件下，在盛有和且容积为的密闭容器中进行反应：，当反应进行到时，生成，则平均反应速率为 A． B． C． D． 9．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g)2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，现有下列几种说法，其中正确的是 A．增加A的浓度，其转化率会增大 B．用物质B表示的反应的平均速率为0.15mol·L-1·s-1 C．2s时物质A的转化率为70% D．2s时物质B的浓度为1.4mol·L-1 10．下列说法正确的是 A．放热的熵增反应一定能自发进行 B．相同量的同一物质在不同状态时的熵值：固态液态气态 C．平衡常数越大，则反应进行得越完全，反应速率越快 D．凡是能量达到活化能的分子发生的碰撞均为有效碰撞 11．勒夏特列原理在工业生产、人们的生活和化学学习中具有重要应用。下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色加深 C．工业制取金属钾[Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)]时，不断将K(g)从混合物中分离出来 D．炎热的夏季，开启啤酒瓶盖，啤酒喷涌而出 12．二氧化碳加氢可用于合成甲醇，其反应为，该反应分两步进行，反应过程中能量变化示意图如图1所示。图2表示反应中某个物理量随温度和压强的变化关系，下列说法正确的是 A．总反应的决速步为 B．Y可能为CO2(g)的体积分数 C．若Y表示H2的平衡转化率，则p1>p2>p3 D．若Y表示H2O(g)的体积分数，则单位体积内活化分子数：a<b<c 13．一定温度下，在2L的密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：    下列描述正确的是 A．从反应开始到10s，用Z表示的反应速率为 B．从反应开始到10s时，Y的转化率为79.0% C．从反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了 D．反应的化学方程式为 14．在恒容的密闭容器中，下列能够判断可逆反应2A（g）+3B（g）⇌4C（g）+D（g） 已达到化学平衡状态的是 A．单位时间内生成3n molB，同时消耗4n molC B．容器内压强不随时间变化 C．混合气体的密度不随时间变化 D．B物质的百分含量不变 15．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。下的合成氨反应： 下列关于工业合成氨条件选择的说法，正确的是 A．下该反应的，必须降低温度以保证合成氨顺利进行 B．增压有利于合成氨平衡正向移动，因此实际工业中反应压强越大越好 C．通过液化分离的方式不断移除产品，有利于增大反应平衡常数，促进反应正向进行 D．原料气进入合成塔之前，须经过干燥净化，以防止催化剂中毒 二、填空题 16．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1.下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 95.0 97.7 98.3 (1)从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是 。 (2)在实际生产中，选定的温度为400℃～500℃，原因是 (3)在实际生产中，采用的压强为常压，原因是 (4)在实际生产中，通入过量的空气，原因是 (5)尾气中的SO2必须回收，原因是 。 (6)在550℃、1MPa下，若SO2的起始浓度为2mol/L，O2的起始浓度为1mol/L，试求该条件下的平衡常数K= 。 17．CO2的综合利用有利于碳达峰、“碳中和”目标的最终实现。催化CO2和H2能够制取甲醇。在催化剂作用下，CO2、H2同时发生如下反应： 反应1(主反应)：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(g)△H=-86.9kJ·mol-1 反应2(副反应)：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ·mol-1 (1)反应2的发生不利于反应1中CH3OH(l)生成的原因是 ；一定温度、压强下，为了提高反应速率和CH3OH(1)的选择性，应当 。 (2)假设某温度下，反应1的速率大于反应2的速率，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是_______(填字母)。 A． B． C． D． 18．工业合成氨的化学反应机理：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)    ΔH=-92.4kJ/mol。在工业合成氨的过程中，在N2的投放量固定的前提下，如何增加NH3的产率 ？ 试卷第2页，共7页 试卷第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．其他条件相同，铁片和稀硫酸反应，适当升高溶液的温度，单位时间内产生的气泡增多，则反应速率增大，因此得出结论：当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快，A正确； B．与不装瓷环相比，从塔顶喷淋下来的浓硫酸从与从塔底进入的气体在瓷环间隙充分接触，能加快反应速率，因此得出结论：增大气液接触面积，使的吸收速率加快，B正确； C．在容积可变的密闭容器中发生反应：，把容器的体积缩小一半，则气体反应物浓度增大，反应速率也增大，C不正确； D．A、B两支试管中分别加入等体积5％的溶液，在B试管中加入2～3滴溶液，B试管中产生气泡快，则反应速率增大，该对比实验中，变量为催化剂，因此得出结论：当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率D正确； 答案选C。 2．B 【详解】A．日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川，香炉峰在阳光的照射下生起紫色烟霞，远远望见瀑布似白色绢绸悬挂在山前，由此可见没有发生化学变化，故不选A； B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，发生反应CaCO3，该反应吸热，气体物质的量增大，ΔH>0、ΔS>0，故选B； C．春蚕到死丝方，蜡炬成灰泪始干，石蜡燃烧生成二氧化碳和水，石蜡燃烧为放热反应，ΔH<0，故不选C； D．美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来，黄金是从沙中淘来的，没有发生化学反应，故不选D； 选B。 3．D 【详解】A．温度越高反应速率越快，a的速率比b的慢，过程a到b如果是温度变化则温度升高，故A错误； B．过程a到b如果加大氧气的如如两反应速率加快，二氧化硫的转化率也会增大，故B错误； C．加入催化剂平衡不移动，但图像显示平衡移动了，不符合，故C错误； D．温度越高反应速率越快，a的速率比b的慢，过程a到b如果是温度变化则温度升高，反应正向放热，升高温度平衡逆向移动，二氧化硫的转化率降低，故D正确； 故选D。 4．C 【详解】A．由图可知，该过程的总反应为，反应过程中CH4中C元素的化合价升高，作还原剂，被氧化，故A正确； B．能量越低越稳定，由图可知，中间体的能量比更低，则比更稳定，故B正确； C．该反应的反应速率取决于活化能最大的步骤，由图可知，该反应中活化能最大的步骤是HOMgCH3到过渡态2的步骤，该步骤的活化能为299.8kJ/mol，故C错误； D．由图可知，转化为的焓变为-149.4kJ/mol-(-4.3kJ/mol)=-145.1 kJ/mol，故D正确； 答案选C。 5．C 【分析】原平衡时，A的浓度为，在温度不变的条件下，将容器的容积压缩到原来的一半，A的浓度瞬间变为1mol/L，再达到平衡，测得A的浓度为，说明平衡正向移动。 【详解】A．增大压强，平衡正向移动，则x＋y>z，故A正确； B．增大压强，平衡向正反应方向移动，故B正确； C．增大压强，平衡向正反应方向移动，C的体积分数增大，故C错误； D．增大压强，平衡向正反应方向移动，B的物质的量减小，故D正确； 选C。 6．D 【详解】A．氯水中含HClO可使pH试纸褪色，不能选pH试纸测定，选项A错误； B．图中缺温度计测定裂解产物的沸点，不能完成实验，选项B错误； C．挥发的溴及生成的HBr均与硝酸银反应，由现象不能证明发生取代反应，选项C错误； D．只有温度不同，可探究温度对平衡的影响，选项D正确； 答案选D。 7．A 【详解】A．该反应中O2的含量是个变量，若O2的百分含量发生变化，则可逆反应的平衡会发生移动，A符合题意； B．反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；若反应未达到平衡状态，则SO3的质量会发生改变，气体的密度也会发生改变，若SO3的密度不变则反应处于平衡状态，而没有发生移动，B不符合题意； C．使用催化剂能够加快化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因此若使用催化剂，可使v(SO2)增大，但化学平衡不发生移动，C不符合题意； D．适当改变条件，v(SO3)减小后如果满足v(正)=v(逆)，则化学平衡不会移动，D不符合题意； 故合理选项是A。 8．C 【分析】利用经计算得：再根据反应速率之比等于化学反应计量数之比计算。 【详解】，，，C项正确； 故答案选C 9．B 【详解】A．增加A的浓度，B的转化率会增大，但A的转化率反而减小，选项A错误； B．根据化学反应速率之比等于系数之比，v（B） =v（C）=0.15 mol/（L·s），选项B正确； C．A的转化率为×100%=30%，选项C错误； D．经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，则C增加了1.2mol，则消耗B的物质的量为1.2mol=0.6mol，c（B）==0.7mol·L－1，选项D错误。 答案选B。 10．A 【详解】A．放热反应的∆H＜0，熵增反应的∆S＞0，则放热的熵增反应一定能自发进行，A正确； B．相同量的同一物质，混乱度越大，熵值越大，则在不同状态时的熵值：固态＜液态＜气态，B不正确； C．平衡常数越大，则反应进行得越完全，但反应速率不一定快，C不正确； D．发生有效碰撞的分子，能量必须达到活化能，另外，发生碰撞时还需沿着一定的方向，否则碰撞仍然无效，D不正确； 故选A。 11．B 【详解】A．Cl2+H2O H++Cl-+HClO，增大氯离子浓度，平衡逆向移动，氯气溶解度降低，所以实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气能用勒夏特列原理解释，故不选A； B．由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压(缩小体积)，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释颜色加深，故选B； C．工业制取金属钾[Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)]时，不断将K(g)从混合物中分离出来，降低钾蒸汽浓度，使Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)正向移动，能用勒夏特列原理解释，故不选C； D．炎热的夏季，开启啤酒瓶盖，压强减小，H2CO3 H2O+CO2↑平衡正向移动，所以啤酒喷涌而出，能用勒夏特列原理解释颜色加深，故不选D； 选B。 12．C 【详解】A．正反应的活化能越大反应速率越慢，最慢的一步是整个反应的决速步骤，则总反应的决速步为，故A错误； B．根据图1可知反应物的总能量高于生成物总能量，为放热反应，在其他条件相同下，升高温度平衡逆向移动，n(CO2)增大，CO2体积分数随着温度升高而增大，则Y不可能为CO2(g)的体积分数，故B错误； C．若Y表示H2的平衡转化率，该正反应是气体体积减小，相同温度下，增大压强平衡正向移动，即压强越大H2的平衡转化率越大，则p1>p2>p3，故C正确； D．若Y表示H2O(g)的体积分数，则H2O(g)的体积分数越大即生成物浓度越大，代表反应正向进行越完全，说明相同时间内反应速率快，则单位体积内活化分子数：a>b>c，故D错误； 故选：C。 13．B 【分析】由图可知，随着反应的进行，X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，则X、Y为反应物，Z为生成物。从反应开始到10s，X、Y、Z物质的量的变化量分别为0.79mol、0.79mol和1.58mol，则X、Y、Z三者化学计量数之比等于其物质的量之比为0.79mol:0.79mol:1.58mol=1:1:2。由于最终X、Y的物质的量未减少到0，说明反应不彻底，该反应为可逆反应，则可写出该反应的化学方程式为。 【详解】A．由图可知，从反应开始到10s，Z的物质的量变化量为1.58mol，用Z表示的反应速率为，选项A错误； B．由图可知，从反应开始到10s，Y的物质的量变化量为0.79mol，则Y的转化率为，选项B正确； C．由图可知，从反应开始到10s，X的物质的量变化量为0.79mol，则其物质的量浓度减少了，选项C错误； D．根据分析，该反应的化学方程式为，选项D错误； 故选B。 14．D 【详解】A．反应方向不是一正一逆，不能说明达到平衡，A错误； B．因为反应前后气体系数之和相等，反应任何时刻，压强不变，不能说明达到平衡，B错误； C．ρ=，组分都是气体，气体质量不变，条件是恒容，因此密度不变，不能说明达到平衡，C错误； D．当组分的浓度不再改变，说明反应达到平衡，D正确； 故选D。 15．D 【详解】A．，但降低温度，会减小化学反应速率，不能保证合成氨顺利进行，故A错误； B．增压有利于合成氨平衡正向移动，理论上压强越大越好，但压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高，需要的动力也越大，会大大增加生产投资，因此实际工业中反应一般采用的压强为10MPa～30MPa，故B错误； C．反应平衡常数只与温度有关，温度不变K值不变，故C错误； D．催化剂“中毒”是因吸附或沉积毒物而使催化剂活性降低或丧失的过程，因此为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化，故D正确； 故选D。 16．(1)450℃、10MPa（或低温、高压） (2)温度较低会使反应速率减小，达到平衡所需时间长；温度较高会使SO2转化率降低；在此温度下催化剂活性最大 (3)常压下，SO2转化率已经很高，若增压会对设备提高要求，增加成本 (4)有利于提高SO2转化率 (5)防止污染大气，循环利用，可提高原料利用率 (6)7220 【详解】（1）表中数据显示，温度低、压强大，平衡时SO2的转化率高，则从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是：450℃、10MPa（或低温、高压）。 （2）在实际生产中，选定的温度为400℃～500℃，选择稍高的温度，主要是从反应速率、反应达平衡所需时间、催化剂的活性等角度考虑，原因是：温度较低会使反应速率减小，达到平衡所需时间长；温度较高会使SO2转化率降低；在此温度下催化剂活性最大。 （3）在实际生产中，应综合考虑生产成本，采用的压强为常压，原因是：常压下，SO2转化率已经很高，若增压会对设备提高要求，增加成本。 （4）二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应，增大一种反应物的浓度，有利于提高另一种反应物的转化率。在实际生产中，通入过量的空气，原因是：有利于提高SO2转化率。 （5）SO2是大气污染物，所以尾气中的SO2必须回收，原因是：防止污染大气，循环利用，可提高原料利用率。 （6）在550℃、1MPa下，若SO2的起始浓度为2mol/L，O2的起始浓度为1mol/L，此时SO2的平衡转化率为95%，则平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L、1.9mol/L，该条件下的平衡常数K==7220。 【点睛】二氧化硫的催化氧化反应，在400℃～500℃时催化剂的活性最大。 17．(1) 反应2消耗CO2、H2，且有H2O(g)生成，CO2、H2浓度减小和H2O(g)浓度增大都使反应1逆向进行 选择性催化剂(选择CH3OH的催化剂) (2)A 【详解】（1）反应2消耗CO2、H2，且有H2O(g)生成，CO2、H2浓度减小和H2O(g)浓度增大都使反应1逆向进行；根据影响反应速率的因素，一定温度、压强下，温度压强不能改变，可以利用催化剂，可以用选择性催化剂，选择生成CH3OH的催化剂； （2）反应1为放热反应，则反应物总能量高于生成物总能量，反应2为吸热反应，则反应物总能量低于生成物总能量，BC错误；反应1的速率大于反应2的速率，说明反应1的活化能小于反应2，D错误，则A正确； 故选A。 18．(1)增大H2的浓度(2)减小NH3的浓度(3)压缩体积，增大压强(4)降低温度 【详解】在工业合成氨的过程中，在N2的投放量固定的前提下，增加NH3的产率，可以改变反应条件，使平衡向正向移动：该反应为气体分子数减小的反应，故压缩体积，增大压强，平衡向正向移动；该反应为放热反应，降低温度，平衡向正向移动；增大反应物浓度：增加H2的浓度，N2的转化率提高，NH3的产率变大；降低生成物浓度：减小NH3的浓度，平衡正向移动，NH3的产率增加，故答案为：(1)增大H2的浓度；(2)减小NH3的浓度；(3)压缩体积，增大压强；(4)降低温度。 答案第6页，共6页 答案第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $$