第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 一、单选题（共20题） 1．CO2催化加氢合成二甲醚过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压，CO2和H2起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=)随温度的变化关系如图。下列说法正确的是 A．T℃时，起始投入2molCO2和6molH2，达到平衡时反应Ⅱ消耗H2的物质的量为0.2mol B．选择合适的催化剂，可提高二甲醚的平衡产率 C．该催化条件下合成二甲醚较适宜的温度为340℃ D．充入一定量的He，可提高二甲醚的产量 2．反应：C(s)＋H2O(g)⇋CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 A．增加C的量 B．将容器的体积缩小一半 C．保持体积不变，通入H2O(g) D．保持压强不变，充入N2使容器体积增大 3．对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施加高压，下列叙述中正确的是 A．都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响 B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间 C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响 D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用 4．对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应达平衡后，增大O2的浓度，下列说法正确的是 A．v正增大，v逆减小 B．O2的转化率增大 C．平衡常数增大 D．O2的百分含量增大 5．下列说法正确的是 A．甲烷的摩尔燃烧焓为=-890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) = -890.3kJ/mol B．500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) = -38.6kJ/mol C．中和反应的反应热实验中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D．已知C(s)+O2(g)=CO2(g)  = - a kJ/mol，C(s)+O2(g)=CO(g) = - b kJ/mol，则a>b 6．对于反应，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 7．下列说法正确的是 A．活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 B．任何有能量变化的过程都是化学变化过程 C．放热反应在任何条件下都容易自发进行，而吸热反应在任何条件下都不容易自发进行 D．升高温度、增加反应物的浓度和使用催化剂都能增加单位体积内活化分子数目，加快化学反应速率 8．1914年，德国化学家弗雷兹•哈伯，将N2和H2在催化剂、高温、高压的条件下直接化合合成氨气：N2(g)+H2(g)2NH3(g)，人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今，合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径，使全球数以亿计的人免于饥饿。氨气也成为一种重要的化工原料。氨气溶于水生成一种碱性溶液：NH3+H2ONH3•H2O。氨气还用于燃料电池等能源领域。如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是 A．升高温度有利于提高N2的平衡转化率 B．提高N2与H2的投料比可增大H2的转化率 C．增大压强能提高N2的反应速率和转化率 D．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间 9．正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下，正戊烷的平衡转化率(α)随温度变化如图所示。 名称 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧热ΔH/kJ·mol-1 正戊烷 -130 36 -3506.1 异戊烷 -159.4 27.8 -3504.1 下列说法不正确的是 A．25℃，101kPa时，正戊烷燃烧热的热化学反应方程式为：CH3CH2CH2CH2CH3(1)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(g) △H=-3506.1kJ/mol B．36~150℃时，随温度升高，正戊烷异构化反应的平衡常数减小 C．150℃时，体系压强从100kPa升高到500kPa，正戊烷的平衡转化率基本不变 D．28~36℃时，随温度升高，正戊烷的平衡转化率增大，原因是异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，平衡正向移动 10．2007年2月，中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的和转化成和，反应为：(放热反应)，对此反应叙述正确的是 A．升高温度平衡正向移动 B．降低温度能使v(正)增大，v(逆)减小 C．该催化剂无需补充，可以一直循环使用下去 D．使用光催化剂能加快化学反应速率 11．五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)△H=-93.0kJ/mol。某温度下，在2.0L密闭容器中充入1.0molPCl3和0.5molCl2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示，下列说法不正确的是 t/s 0 50 150 250 350 n(PCl5)/mol 0 0.21 0.36 0.40 0.40 A．0～150s内，PCl3的反应速率为0.0012mol(L•s) B．反应至250s，该反应放出的热量为37.2kJ C．该温度下，此反应的化学平衡常数数值为40/3 D．在此温度下，该密闭容器中若初始充入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5，则此时反应向逆反应方向进行 12．t℃时，在4个均为2L的密闭容器中分别进行反应：。依据在相同时间内测定的结果，判断反应进行最慢的是 A． B． C． D． 13．CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol−1 C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1 有利于提高CH4平衡转化率的条件是___________(填标号)。 A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压 14．已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂，为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是（    ） A． B． C． D． 15．工业上利用对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为和NO在催化剂()表面转化为和，反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．总反应方程式为 B．是脱硝反应的活性中间体 C．升高温度，脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度 D．决定反应速率的步骤是“H的移除” 16．作为一种基本化工原料，氯气的工业化生产经历了漫长的发展过程，一种利用空气中的氧气催化氧化HCl制备氯气的原理示意图如图，下列说法正确的是    A．反应过程需要不断补充CuO固体 B．反应①②③均为氧化还原反应 C．总反应的化学方程式为 D．反应③中是还原产物 17．在体积一定的密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，C的百分含量在不同压强下随时间的变化如图所示。下列判断正确的是 A．P1>P2；m+n<p B．P1>P2；m+n>p C．P1<P2；m+n>p D．P1<P2；m+n<p 18．已知在一定温度下，和C在一密闭容器中进行反应，CO的平衡浓度(mol/L)的对数与温度的倒数的关系如图所示： 下列说法中正确的是 A．该反应的 B．Q点的消耗速率大于生成速率 C．温度不变，将R点状态的容器体积缩小，重新达到平衡时，气体的压强增大 D．温度是时，反应的平衡常数为100 19．在恒温密闭容器中发生反应：  ，反应达到平衡后，时刻缩小容器容积，x随时间t变化的关系如图所示。则x不可能是 A．逆反应速率 B．容器内气体压强 C．容器内CaO质量 D．浓度商 20．下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时，放出的速率最大的是 选项 金属(粉末状)及其质量 酸的浓度及体积 反应温度/℃ A Mg  1.2g   盐酸10mL 25 B Mg  1.2g   硫酸10mL 25 C Fe  2.8g   硫酸10mL 25 D Mg  1.2g 硝酸10mL 25 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题（共5题） 21．回答下列问题： (1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，涉及反应的反应过程中能量变化示意图如图1所示： 写出第一步反应的热化学方程式： 。已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，可判断Ea1 (填“>”“<”或“=”)Ea3。 (2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了丙烷在六方氮化硼催化剂表面氧化脱氢制丙烯的反应历程，部分历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 ①该历程中决速步骤能垒(活化能)为 eV。 ②该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为 。 ③该历程之后可能发生反应的化学方程式为 。 22．Ⅰ：现有两个体积相等的恒容密闭容器，向甲容器中加入1mol A和1mol B，乙容器中加入1mol X和3mol Y，两容器中分别发生下列两个反应，反应开始时甲、乙两容器的反应条件相同。 回答下列问题： (1)反应达到平衡时，甲、乙两容器中平均反应速率v(A)与v(X)的大小关系是 。(填序号)。 A．前者大于后者    B．前者小于后者    C．前者等于后者    D．无法比较 (2)甲中反应达到平衡后，若给甲容器升温，正反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)表示乙中反应达到平衡的标志是 (填序号)。 ①X、Y、Z的物质的量之比为1：3：2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化 ③容器中的温度不再发生变化 ④3v正(Y)=2v逆(Z) Ⅱ：工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH=-41kJ·mol−1 某化学兴趣小组同学研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化/kJ CO H2O CO2 H2 Ⅰ 1 4 0 0 t1 放出热量32.8 Ⅱ 2 8 0 0 t2 放出热量Q (1)容器Ⅰ中反应达到平衡时，CO的转化率为 。 (2)容器Ⅱ中反应的平衡常数K= 。 (3)下列叙述正确的是 (填字母)。 a.平衡时，两容器中H2 的体积分数相等 b.容器Ⅱ反应达到平衡状态时，Q>65.6 c.反应开始时，两容器中反应的速率相等 23．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： 【实验原理】 【实验内容及记录】 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.6 mol/L溶液 3 mol/L稀硫酸 0.05 mol/L溶液 1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5 2 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 3 1.0 4.0 2.0 3.0 3.9 请回答： (1)实验目的是 。 (2)利用实验1中数据计算，若用的浓度变化表示的反应速率为： 。 (3)该小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。 ①该小组同学提出的假设是 。 ②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.6 mol/L溶液 3 mol/L稀硫酸 0.05 mol/L溶液 4 3.0 2.0 2.0 3.0 t ③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是 。 24．甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如右图。已知甲是地壳中含量最高的元素组成的单质，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素。    (1)若乙是难溶于水的酸性氧化物。 ①乙的一种重要用途是 ； ②丙溶液中通入少量CO2生成丁的离子方程式是 。 (2)若2乙(g) + 甲(g)2丙(g)，是工业生产中重要反应之一。 恒容条件下，一定量的乙和甲发生反应，不同温度下乙的转化率如下表所示： 温度/℃ 400 450 500 550 600 650 转化率/% 99.2 97.5 93.5 85.6 73.7 58.5 ①该反应的△H 0(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)； ②若400℃和500℃的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1 K2。 (3)若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R。 ①R的原子结构示意图是 ； ②已知：R(s) +O2(g) ＝R2O3(s) △H＝－834.8 kJ·mol－1 Mn(s) + O2(g) ＝ MnO2(s) △H＝－520.9 kJ·mol－1 写出R的单质与MnO2反应的热化学方程式 。 25．A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，A、E同主族，A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物对应的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y，A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物，E2D2可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。请根据以上信息回答下列问题： (1)BD2的电子式为 。 (2)EAB2D4水溶液显酸性的原因是 。 (3)将等浓度等体积的EABD3溶液和E2BD3溶液混合，所得混合溶液中各离子的离子浓度由大到小的顺序为 。 (4)A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物，受热易分解。写出该化合物的溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式 。 (5)常温下，测得X和Y的水溶液的pH均为5，则两种水溶液中由水电离出的H+浓度之比是 。 (6)在一个装有可移动活塞的密闭容器中进行如下可逆反应：C2(g)+3A2(g）2CA3(g)△H=－92.4 kJ/mol。反应达到平衡后，测得容器中各物质的物质的量分别为C2：0.5mol、A2：0.2mol、CA3：0.2 mol，此时容器体积为1.0 L。如果保持温度和压强不变，向上述平衡体系中加入0.18molC2，平衡将 移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。 参考答案： 1．A 2．A 3．C 4．D 5．D 6．D 7．D 8．A 9．A 10．D 11．D 12．B 13．A 14．D 15．C 16．C 17．A 18．D 19．C 20．B 21．(1) 2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s)    △H=Ea1-Ea2 ＜ (2) 1.73 H*+O2*=HO2*(或C3H7*+H*+O2*=HO2*+C3H7*) 2H2O2=2H2O+O2↑ 22． D 增大 ②③ 80% 1 a 23．(1)探究其他条件相同时，反应物浓度(或H2C2O4浓度)对反应速率的影响 (2)1.0×10-2mol/(L·min) (3) 生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用) MnSO4 与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于1.5min(或其他合理答案) 24．(1) 制造光导纤维或生产玻璃等 (2) ＜ ＞ (3)      Al(s)+MnO2(s)＝Al2O3(s) +Mn(s) △H＝－444.1 kJ·mol－1 25． HC2O4-的电离程度大于其水解程度，溶液中c(H+)＞c(OH-)，溶液显酸性 c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+) Ba2++HCO3-+OH-＝BaCO3↓+H2O 10-4:1或1:104 逆向 学科网（北京）股份有限公司 $$