专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题 一、单选题（共20题） 1．500℃，HCl在催化剂M的作用下被O2氧化依次有如图(I)、(II)、(III)三步反应组成，计算机模拟单个分子在催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是 A．反应II：反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 B．温度升高，反应速率加快，活化能不变 C．总反应的热化学方程式为 D．比和稳定 2．恒温条件下，向两个锥形瓶中加入等质量、表面积相同的镁条并塞紧瓶塞，然后用注射器分别注入盐酸、醋酸，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图，反应过程中忽略液体体积变化．下列说法不正确的是 A．加入的镁条质量可能为 B．内，两锥形瓶中反应平均速率相等 C．反应结束，反应体系(反应物、生成物、锥形瓶)总能量升高，环境总能量降低 D．将醋酸中的镁条替换为等质量的镁粉，曲线b有可能变化为曲线a 3．一定温度下，在体积为4L的恒容密闭容器中，A、B、C三种气态物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列能说明反应已达平衡状态的是 A．v(A)=2v(B) B．相同时间内消耗nmolA，同时生成nmolC C．容器内压强不随时间的变化而变化 D．混合气体的密度不随时间的变化而变化 4．联合和制取时，发生的主要反应如下： ① ② 将、和按一定比例通入填充有催化剂的恒容反应器，在不同温度下，反应相同时间内(反应均未达到化学平衡状态)测得的值如下图所示。 下列说法不正确的是 A．若反应足够长时间，①与②同时达到化学平衡状态 B．由①②可知， C．其他条件不变时升高温度，反应①的正反应速率增大、逆反应速率减小 D．其他条件不变时，增大原料中的浓度可以提高产物中的值 5．工业制硫酸的一步重要反应为，这是一个正反应放热的可逆反应。如果该反应在密闭容器中进行，下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．提高反应时的温度，可以实现的完全转化 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．在给定条件下，达到平衡时该反应完成程度达到最大 6．下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中加入少量固体，促进分解 B．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C．铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D．锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 7．在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)+B(g) xC(g)(x为正整数)，如图所示的关系曲线，下列说法正确的是 A．温度：T1＜T2 B．压强：p2＞p1 C．正反应是吸热反应 D．x的值可能是3 8．如图所示的曲线是恒容密闭容器中充入一定量N2O4，其他条件一定时，反应N2O42NO2 △H>0中N2O4，的平衡浓度与温度的关系曲线，下列有关说法正确的是 A．逆反应速率：c点<a点 B．b点所处状态的v(正)>v(逆) C．N2O4的转化率：c点<a点 D．化学平衡常数：b点>c点 9．对于反应，下列说法正确的是 A．该反应在任何温度下都能自发进行 B．和充分反应时，吸收的热量为322.2kJ C．反应的平衡常数可表示为 D．其他条件相同，增大，CH4的转化率下降 10．氢气在氧气中燃烧主要经历以下四步基元反应： ①(慢反应) ②(快反应) ③(快反应) ④(快反应) 下列说法正确的是 A．的电子式是 B．在这四步反应中，第①步反应的活化能最高 C．第②步反应中与的每一次碰撞都为有效碰撞 D．和是反应的中间产物，能在体系中稳定存在 11．时，反应的平衡常数。该温度下，测得某时刻容器内含，，和，此时该反应的状态是 A．刚好达到平衡 B．反应向正反应方向进行 C．反应向逆反应方向进行 D．容器体积未知，无法判断 12．一定条件下存在反应：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)  △H>0.向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量初始物质，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。 容器 甲 乙 丙 容积(L) 0.5 0.5 v 温度(℃) T1 T2 T1 起始量 1molC(s)，1molH2O(g) 1molCO(g)，1molH2(g) 3molC(s)，2molH2O(g) 下列说法正确的是 A．甲容器中，反应在5～15 min间的平均速率v(CO)=0.15 mol·L-1·min-1 B．温度为T1℃时，反应的平衡常数K=45 C．乙容器中，若平衡时n(C)=0.19 mol，则T1>T2 D．丙容器的体积V=0.4 13．下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是 A．新制氯水在光照下颜色变浅 B．饱和NaCl(aq)中通HCl气体有晶体析出 C．500℃左右比室温更有利合成氨反应 D．实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl2 14．下列有关化学反应方向及判据的说法中不正确的是 A．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是无法进行的反应 B．自发反应的方向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变都不能单独作为判断反应自发进行方向的依据 C．1mol 在不同状态时的熵值： D．反应    △H>0，能否自发进行与温度有关 15．演绎范式是物质结构研究的常用范式，其过程通常为“从一般到个别”。下列属于演绎范式的应用且结论正确的是 A．由元素周期律推测酸性强弱：HClO4>HBrO4 B．由勒夏特列原理预测：其他条件不变，增大c(O2)，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡体系中SO3的体积分数一定增大 C．由第三周期元素性质的递变规律获得周期表中同周期元素性质的变化规律 D．由金属单质与盐溶液的置换反应获得金属活动性顺序 16．如图所示图像中，与可逆反应：对应的是（） A． B． C． D． 17．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g) Y(g)，在温度T1、T2下，X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是 A．该反应进行到M点吸收的热量小于进行到W点吸收的热量 B．T2温度下，在0～t1时间内，v(Y)= mol·L-1·min-1 C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆 D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小 18．在密闭容器中，一定量混合气体发生下列反应：aM(g)＋bN(g)cW(g)，达平衡后，测得M气体的浓度为0.8mol/L。当在恒温下，将密闭容器的体积扩大1倍，再达平衡时，测得M气体的浓度为0.5mol/L。则下列叙述中正确的是（      ） A．反应速率增大 B．平衡向右移动 C．N的转化率提高 D．W的体积分数降低 19．有一化学反应mA(s)+n B(g) p C(g)+q D(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是 A．正反应是吸热反应： m+n>p+q B．正反应是放热反应： m+n<p+q C．逆反应是放热反应： n>p+q D．逆反应是吸热反应： n<p+q 20．实验探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。下列实验设计不恰当的是 目的 实验设计 A 探究浓度对反应速率的影响 B 探究温度对反应速率的影响 C 探究温度对反应速率的影响 D 探究催化剂对反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题（共5题） 21．丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下： (1)总压分别为时发生该反应，平衡体系中和的物质的量分数随温度变化关系如图所示： 时，和的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是 、 。 (2)某温度下，在刚性容器中充入，起始压强为，平衡时总压为的平衡转化率为 。该反应的平衡常数 (保留1位小数)。 22．水分解制氢是可再生能源领域的重要研究课题，其中一种非常有应用前景的方法是利用热化学循环将水分解成氢气和氧气。直接将水费解成氢气和氧气所需温度很高，利用一些具有氧化还原的物质作为介质，可以构造热化学循环，降低水分解的温度。 (1)经典的S-I循环该热化学物坏以SO2、I2为工质其中第一步反应是SO2、I2和水蒸气反应生成一种含硫的物质A和一种合碘的物质B(反应1)，该反应为低温下的放热反应，取少许反应所得溶液加入BaCl2，得到白色沉淀(反应2)；而后A在约900℃下发生分解生成氧气(反应3)，B在约400℃下即可分解产生氢气(反应4)。反应3和反应4的其他产物可以重新与水反应，实现循环。请写出反应1~4的化学方程式并配平(反应2写离子方程式)： 、 、 、 。 (2)氧化物循环体系 S-I循环虽然反应温度较低，但存在中间产物腐蚀性强、产物分离困难等问题。为此，研究者构造了基于可变价氧化物的热化学循环，示意如下(未做配平)： 水分解反应： 氧化物还原反应： (其中MOred代表低价态氧化物，MOox代表高价态氧化物) 总反应： 根据相应反应的Gibbs自由能变随温度的变化，可以判断上述两个反应发生的温度范围，遴选潜在的氧化物体系。下图为H2O、氧化物体系(1)和氧化物体系(2)的生成反应的Gibbs自由能变随温度的变化图，其中M1和M2代指的是两种不同的金属，表示对应1molO原子(即化学反应式中O2的系数为1/2)时反应的标准Gibbs自由能变，设在整个温度范围内随温度呈线性变化。 ①从热力学上看，氧化物体系(1)和氧化物体系(2)哪一个体系更适用于热化学循环分解水 ？简述理由 。 ②对于更适用于热化学循环分解水的氧化物体系，说明发生水分解反应和氧化物还原反应对应的温度范围 (提示：注意看图并合理做标记，给出简要的文字说明)。 ③氧化物循环体系的改进实例I 850℃下Mn3O4在Na2CO3存在下与水反应生成氢气(反应1)，获得的固体产物分散在水中，通入CO2进行离子交换，全部被交换(反应2)，而后将反应所得固体物质在850℃下加热处理再生Mn3O4(反应3)。写出反应1~3的化学方程式并配平： 、 、 。 ④氧化物循环体系的改进实例II 利用金属锂及其氧化物和氢氧化物也可以构成热化学循环，有望进一步降低热化学循环的能耗。其中的一个关键步骤是加热Li2O固体，使之产生两种含锂物质，二者分别通过进一步反应产生氢气和氧气。请写出基于Li的热化学循环分解水制氢反应式并配平 。 23．化学反应速率是化学反应原理的重要组成部分之一，研究化学反应速率对于科学研究和工农业生产具有重要的指导意义。 Ⅰ．某实验小组利用酸性溶液和(草酸)发生氧化还原反应来探究化学反应速率的影响因素。 (1)用离子方程式表示该反应的原理： 。 实验设计方案如下： 序号 A溶液 B溶液 ① 2mL 0.2mol/L 溶液 3mL 0.01mol/L 溶液 ② 2mL 0.1mol/L 溶液 3mL 0.01mol/L 溶液 ③ 2mL 0.1mol/L 溶液 3mL 0.01mol/L 溶液＋固体(少量) (2)该实验探究的是 对化学反应速率的影响。 (3)实验①测得溶液的褪色时间为10min，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率 。 Ⅱ．某同学按如图装置进行实验，测定锌粒与稀硫酸反应的速率。锥形瓶内盛有6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40mL 2.5的硫酸，将产生的收集在一个注射器中。 (4)实验前检查装置气密性的具体操作为 。 (5)实验过程中用时10s恰好收集到气体的体积为50mL(折合成0℃、101kPa条件下的体积为44.8mL)，忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用的浓度变化表示该反应的速率为 。 (6)该同学在实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。 实验 混合溶液 A B C D E F 4/mL 30 饱和溶液/mL 0 0.5 2.5 5 20 /mL 10 0 请回答下列问题： ①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。 ②请完成此实验设计， 。 ③实验室中现有、、、等4种溶液，可与上述实验中溶液起相似作用的是 。 24．(1)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，其电子式为 ；若XY2为共价化合物时，其结构式为 。 (2)现有a～g7种短周期元素，它们在周期表中的位置如下，请据此回答下列问题： ①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 (填序号，下同)，容易形成共价键的是 。 A．c和f       B．b和g      C．d和g       D．b和e ②写出a～g7种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式 。 (3)将2moH2O和2molCO置于1L容器中，在一定条件下加热至高温，发生如下可逆反应：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)、2CO(g)+O2(g)2CO2(g)。 ①当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成。则至少还需婴知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是 或 。 ②若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(O2)甲=amol，n(CO2)甲=bmol。试求n(H2O)甲= (用含a、b的代数式表示)。 25．回答下列问题： (1)X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3.请回答下列问题： ①元素X的名称是 ，丙分子的电子式为 。 ②若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为 。丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为 。 ③化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为 (选填序号)。 a.只含共价键  b.只含离子键  c.既含离子键，又含共价键 (2)已知反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)。回答下列问题： ①830 ℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，若反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1，则6 s时c(A)= mol·L-1，C的物质的量为 mol。 ②判断该反应是否达到平衡的依据为 (填字母)。 A．压强不随时间改变  B．气体的密度不随时间改变   C．c(A)不随时间改变    D．单位时间里生成C和D的物质的量相等 参考答案： 1．B 2．C 3．C 4．C 5．B 6．B 7．B 8．B 9．D 10．B 11．B 12．D 13．C 14．A 15．A 16．A 17．C 18．D 19．C 20．A 21．(1) a d (2) 1.6 22．(1) (2) 体系(1)更适合 理由：三条线与的线交点对应的温度为；即体系(2)高价氧化物分解产生低价氧化物和的温度高于水直接分解的温度 ；水分解反应温度范围：；氧化物还原反应温度范围： 反应1： 反应2： 反应3： 、、 23．(1) (2)反应物的浓度和催化剂 (3)0.0006 (4)如图连接装置，关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉(或往里推)，一段时间后，活塞回到原来的位置，则气密性良好 (5)0.01 (6) 与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率 10 24． S=C=S B C CCl4(或PCl3) H2，H2O CO，CO2 (2-2a-b)mol 25．(1) 氢 NO 4NH3+5O24NO+6H2O c (2) 0.022 0.09 C 学科网（北京）股份有限公司 $$