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测试题 一、选择题 1．无水氯化铝是一种重要的催化剂，工业上由制备无水氯化铝的反应为： 。下列分析正确的是 A．增大用量，化学平衡向正反应方向移动 B．增大压强(即压缩气体)，化学平衡向正反应方向移动 C．往体系中加入碳粉，化学平衡向正反应方向移动 D．升高体系温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢 2．已知某反应的能量变化如图。在不同温度下，反应物初始浓度与初始反应速率有如表关系： 实验序号 1 2 3 4 c(NO2)/mol•L-1 1 1 2 2 c(CO)/mol•L-1 1 2 1 2 v/mol•L-1•s-1 750K p 2p 2p 4p 500K q q 4q 4q 下列有关该反应的叙述错误的是 A．不同温度下，增加反应物的浓度不一定可以加快反应速率 B．加入催化剂，改变了反应的途径，加快了反应速率 C．升高反应温度，加快了反应速率，增大了平衡常数 D．750K时，将实验2的容器体积缩小一半，速率v为8pmol•L-1•s-1 3．一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述不正确的是 A．以丙烷为原料合成丙醇时，“溴化反应”相比“氯化反应”更有利于提高2-丙醇的含量 B．平衡时升高温度，体系中n(1-氯丙烷)：n(2-氯丙烷)的值增大 C． D．由图可知，不同化学环境的相同化学键键能可能不同 4．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：①；②。该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉炉顶出来的气体中总是含有没有利用的CO。其主要原因是 A．CO过量 B．CO与铁矿石接触不充分 C．炼铁高炉的高度不够 D．上述反应有一定的限度 5．设为阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是 A． ，当转移的电子6个时，该反应放出的热量 B．标准状况下，在密闭容器中，气体中所含分子数目为 C．在标准状况下，通入水中制成氨水，数等于0.1 D．和在一定条件下充分反应后，混合物的分子数为2 6．下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是 A．增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3 B．热的纯碱溶液去油污能力较强 C．加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3 D．常温下pH=3的H2SO4溶液中水的电离程度小于pH=3的NH4Cl溶液中水的电离程度 7．一定温度下，反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是 A．缩小容器的体积使压强增大 B．恒容条件下，充入H2 C．恒容条件下，充入一定量的C D．恒压条件下，充入He 8．合成氨生产技术的发展方案如下表，下列说法错误的是 压强/MPa 温度/℃ 催化剂 平衡时氨的体积分数 能斯特方案 5 685 铂粉 0.96% 哈伯方案 20 550 铀 8.25% 现代方案 20 500 铁催化剂 19.1% A．上述方案中原料应循环利用 B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好 C．平衡时，的体积分数取决于催化剂的选择 D．寻找温和条件下的催化剂可以作为合成氨工业发展方向 9．25℃，KNO3的饱和水溶液物质的量浓度是6mol·L-1。若将1mol固体KNO3置于1L水中，则KNO3变成盐溶液过程为 A．自发 B．不自发 C．可逆 D．不能确定 10．水凝结成冰的过程中，下列分析不正确的是 A．该过程属于物理变化 B． C．等质量水和冰所具有的内能不同 D．该过程是熵减的过程 11．在体积为1L恒容密闭容器中，投入和，发生反应：。在不同温度下达平衡时，和的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．a为随温度的变化曲线 C．向平衡体系中加入，增大 D．向平衡体系中充入少量，达到新平衡时，的体积分数增大 12．现有下列三组溶液： ①20℃时1mL 0.1mol/L的溶液和1mL 0.1mol/L的溶液； ②10℃时1mL 0.2mol/L的溶液和9mL 0.05mol/L的溶液； ③10℃时1mL 0.1mol/L的溶液和1mL 0.1mol/L的溶液。 若同时将它们混合发生反应：，则出现浑浊的先后顺序是 A．①②③ B．①③② C．③②① D．②①③ 二、非选择题 13．当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值小于K时，v正＜v逆_________ 14．氮气与氢气生成氨气、二氧化硫的催化氧化都是可逆反应，研究发现降低温度有利于平衡向生成氨气或三氧化硫的方向移动，但是在实际生产中这两个反应都是在较高温度下进行的，这主要是考虑了什么因素__________？ 15．对于反应，如下表所示，保持其他条件不变，只改变一个反应条件时，生成的反应速率会如何变化？(在下表空格内填“增大”“减小”或“不变”)。 改变条件 升高温度 增大氧气的浓度 使用催化剂 压缩容器体积 恒容下充入Ne 生成的速率 _______ _______ _______ _______ _______ 16．将等物质的量的N2、H2混合于2L的固定体积的密闭容器中，在一定条件下反应合成氨，经5min后达到平衡，其中C(N2)：C(H2)=3︰1；若将混合气体中氨气分离，恰好能与250mL2mol/L的稀硫酸溶液反应生成正盐； 求：(1)原容器中N2的物质的量是____ (2)5min后容器中H2的物质的量浓度____ (3)N2的转化率是____ 17．在一个容积为500ml的密闭容器中，充入10molH2和4molCO。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),经过5分钟后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2mol/L,求： （1）以H2的浓度变化表示该反应的速率______________； （2）达到平衡时CO的转化率______________； （3）该温度下的K______________。 18．在密闭容器中，通入a mol N2和b mol H2，若在一定条件下反应达到平衡时，容器中剩余c mol N2。 (1)达到平衡时，生成NH3的物质的量为_______ (2)若把容器的容积减小到原来的一半，则正反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，逆反应速率_______，N2的转化率_______。 19．I、已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有 1.00 mol•L-1、2.00 mol•L-1 两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为 25.00 mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为 6.50 g．实验温度为 298 K、308 K。 (1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；(Ⅱ)实验①和___________探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ)实验①和___________探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 ② 298 粗颗粒 1.00 ③ 308 粗颗粒 2.00 ④ 298 细颗粒 2.00 (2)根据实验①过程绘制的标准状况下的气体体积 V 与时间 t 的图象如图所示。在OA、AB、BC 三段中反应速率最快的是___________。该时间段反应速率最大的主要原因是 ___________。 (3)另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率， 在不影响产生 H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是___________(填相应字母)； A．氨水 B．CuCl2 溶液 C．NaCl 溶液 D．KNO3溶液 II、在如图所示的恒温、恒压密闭容器中加入 2mol X 和 2mol Y，发生如下反应并达到平衡(X、Y 状态未知)：2X(？)+Y(？)⇌a Z(g)。起始时容器的体积为 V L，达到平衡时X、Y 、Z 的物质的量之比为 1：3：2，且容器的体积仍然为 V L。 (1)a = ___________； (2)X 的状态为___________，Y 的状态为___________(填“气态”或“非气态”)； Ⅲ．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应：A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态的是________ ① 混合气体的压强；② 混合气体的密度；③ B的物质的量浓度；④ 气体总物质的量；⑤ 混合气体的平均相对分子质量；⑥ C、D反应速率的比值 A． ②③⑤ B． ①②③ C． ②③④⑥ D． ①③④⑤ 20．已知：MnO在酸性环境下的还原产物是Mn2+。某化学兴趣小组的甲同学在向草酸(弱酸)溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，发现溶液褪色总是先慢后快，即反应速率由小变大。为此，他对此实验进行了探究。 【实验用品】 试剂：0.1mol•L-1H2C2O4溶液、0.1mol•L-1KMnO4溶液、稀硫酸、MnSO4固体 仪器：试管(若干个)、胶头滴管(2支) 【实验内容】 在1号和2号试管中分别加入10mLH2C2O4溶液和少量稀硫酸，在1号试管中加入硫酸锰固体。然后在两支试管中加入0.1mol•L-1KMnO4溶液。现做如下对比实验，现象如表所示： 加入药品 不加MnSO4的稀硫酸酸化的H2C2O4溶液 加少量MnSO4的稀硫酸酸化的H2C2O4溶液 实验现象(褪色时间) 溶液褪色很慢(31秒) 溶液褪色很快(4秒) 请回答下列问题： (1)甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是_____。 (2)H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为_____。若该反应中H2C2O4溶液被完全氧化，则反应中转移的电子数目是_____NA。 (3)甲同学认为该反应褪色由慢到快是何种原因引起的_____。 (4)乙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他也提出了可能影响该化学反应速率的因素，你认为他提出的因素可能是_____。 (5)丙同学根据实验中颜色的变化，联系酸碱中和实验，判断可以利用已知浓度的KMnO4溶液测定未知浓度的H2C2O4溶液，滴定时，KMnO4溶液应装在_____(填“酸式”或“碱式”)滴定管。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．由于氧化铝是固体，增大用量，化学平衡不移动，故A错误； B．增大压强(即压缩气体)，反应向体积减小的反应即向逆反应方向移动，故B错误； C．往体系中加入碳粉，碳和氧气反应，氧气浓度减小，化学平衡向正反应方向移动，故C正确； D．升高体系温度，正反应速率加快，逆反应速率加快，故D错误。 综上所述，答案为C。 2．C 解析：A．如降低温度，增大浓度，则反应速率不一定增大，故A正确； B．加入催化剂，降低反应的活化能，改变了反应的途径，加快了反应速率，故B正确； C．正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故C错误； D．750K时，将实验2的容器体积缩小一半，NO2和CO浓度都增大一倍，由表中数据可知速率v为8pmol•L-1•s-1，故D正确； 故选C。 3．C 解析：A．“溴化反应”时的选择性为97%，“氯化反应”时的选择性为55%，所以以丙烷为原料合成丙醇时，“溴化反应”相比“氯化反应”更有利于提高2-丙醇的含量，故A正确； B．温度对活化能大的反应影响更大，平衡时升高温度，体系中n(1-氯丙烷)：n(2-氯丙烷)的值增大，故B正确； C．根据图像① ②； 根据盖斯定律①-②得 ③ ④ 根据盖斯定律③-④得 所以，故C错误； D．由能量不同，可知不同化学环境的相同化学键键能可能不同，故D正确； 选C。 4．D 解析：A．反应②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2为可逆反应，不能进行彻底，不是因为反应①中生成的CO过量，选项A错误； B．一氧化碳与氧化铁反应为可逆反应，存在化学平衡，反应有一定限度，反应物不能完全转化为生成物，CO没有充分利用，不是因为CO与铁矿石接触不充分，选项B错误； C．增加高炉的高度，延长矿石和CO接触的时间，增大CO与铁矿石的接触，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，选项C错误； D．工业炼铁中②Fe2O3+3CO2Fe+3CO为可逆反应，所以对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需，这样可以促进反应正向移动，提高CO的浓度，从而可以提高Fe2O3的转化率，选项D正确； 答案选D。 5．A 解析：A． ，反应中电子转移情况为，则当转移的电子6个时，该反应放出的热量，A正确； B．在密闭容器中，，故气体中所含分子数目小于，B错误； C．标准状况下，通入水中制成氨水，一水合氨为弱碱，部分电离出铵根离子，故数小于0.1，C错误； D．二氧化硫和氧气的反应为可逆反应，故和在一定条件下充分反应后，混合物的分子数小于2，D错误； 故选A。 6．C 解析：A．二氧化硫和氧气化合生成三氧化硫的反应是体积减小的可逆反应，增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3，A不符合题意； B．碳酸根水解吸热，加热促进水解，所以热的纯碱溶液去油污能力较强，B不符合题意； C．催化剂不能改变平衡状态，因此加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．硫酸是强酸，电离出氢离子抑制水的电离。氯化铵是强酸弱碱盐，铵根水解促进水的电离，因此常温下pH=3的H2SO4溶液中水的电离程度小于pH=3的NH4Cl溶液中水的电离程度可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 答案选C。 7．C 解析：A．缩小容器的体积使压强增大，增大单位体积内活化分子个数，所以反应速率增大，故A不符合题意； B．恒容条件下，充入H2，增大生成物浓度，反应速率增大，故B不符合题意； C．由于固体的用量不影响反应速率，所以恒容条件下，充入一定量的C，反应速率不变，故C符合题意； D．恒压条件下，充入He，导致气体总体积增大，组分浓度减小，反应速率减小，故D不符合题意； 答案为C。 8．C 解析：A．氮气、氢气合成氨的反应为可逆反应，反应不能进行到底，故上述方案中原料应循环利用，提高反应物的利用率，故A正确； B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好，故B正确； C．催化剂不影响平衡移动，故平衡时，的体积分数不取决于催化剂，故C错误； D．寻找温和条件下的催化剂，可以减少能源消耗，可以作为合成氨工业发展方向，故D正确； 故选C。 9．A 解析：1mol KNO3溶于1L水中，所得溶液为不饱和溶液，所以该过程是自发的，故A正确； 故选A。 10．B 解析：A．该过程水分子未发生变化，是物理变化，A正确； B．，液态转化为固态，是凝固的过程，放出热量，所以，B错误； C．冰变为水的过程吸收热量，则等质量冰与等质量的水所具有的内能不同，C正确； D．水凝结成冰的过程，是液态转化为固态的过程，混乱度降低，为熵减的过程，D正确； 故选B。 11．A 解析：A．反应：是吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故A正确； B．反应：是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，减小，则b为随温度的变化曲线，故B错误； C．是固体，向平衡体系中加入不会改变反应物的浓度，不变，故C错误； D．反应：中K=，向平衡体系中充入少量，达到新平衡时，由于K值不变，为定值，的体积分数不变，故D错误； 故选A。 12．B 解析：①温度为20℃，混合后初始浓度为0.05mol/L，初始浓度为0.05mol/L； ②温度为10℃，混合后初始浓度为0.02mol/L，初始浓度为0.005mol/L； ③温度为10℃，混合后初始浓度为0.05mol/L，初始浓度为0.05mol/L； 温度越高、浓度越大，则反应速率就越快，在实验中就最先出现浑浊，则出现浑浊的先后顺序是①③②； 故选B。 二、非选择题 13．错误 解析：当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值小于K时，反应正向进行，v正＞v逆，故错误； 14．反应速率因素 解析：降低温度虽然有利于平衡正向移动，利于产物的生成，但温度太低反应速率较小，且催化剂的活性低，反应太慢，不利于日产量的提高，因此工业上仍采用高温条件，主要考虑的是反应速率问题，故答案为：反应速率因素； 15． 增大 增大 增大 增大 不变 解析：对于反应，保持其他条件不变，如果只升高温度，生成的反应速率会增大；保持其他条件不变，如果只增大氧气的浓度，生成的反应速率会增大；保持其他条件不变，如果只使用催化剂生成的反应速率会增大；保持其他条件不变，如果只压缩容器体积，生成的反应速率会增大；保持其他条件不变，如果只恒容下充入Ne，各物质的浓度不变速率不变，生成的反应速率不变，故为增大；减小；增大；增大；增大；不变。 16．mol 0.25 mol/L 25% 【分析】 ，则氨气的物质的量等于0.25L×2mol/L×2=1mol，设氮气和氢气的物质的量是xmol/L，则 则 （x-0.25）：（x-0.75）=3:1解得x=1，据此回答问题。 解析：(1)原容器中N2的物质的量是1mol/L×2L=2mol； (2)5min后容器中H2的物质的量浓度1-0.75=0.25mol/L； (3)N2的转化率是 ×100%=25%。 17．8； 25% 0.0013或1/768 【分析】经过5 min后达到平衡状态．若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol•L-1，可知生成甲醇为0.5L×2mol/L=1mol，则 结合v=计算；结合转化率=×100%；K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，结合平衡浓度计算K。 解析：(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率为=0.8mol⋅L−1⋅min−1； (2)达到平衡时CO的转化率α(CO)= ×100%=25%； (3)该温度下的K= =0.0013，故答案为：0.0013或。 18．(1)2(a-c)mol (2) 增大 增大 增大 解析：（1）合成氨的反应为催化剂作用下，氮气与氢气在高温、高压条件下反应生成氨气，反应的方程式为N2+3H22NH3，由题意可知，反应消耗氮气的物质的量为(a-c)mol，则由方程式可知，反应生成氨气的物质的量为2(a-c)mol，故答案为：2(a-c)mol； （2）合成氨反应是气体体积减小的反应，把容器体积减小一半，气体压强增大，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，故答案为：增大；增大；增大。 19． ③ ④ AB 反应放热，使温度升高，反应速率加快 C 1 非气态 气态 A 解析：Ⅰ．(1)实验①和实验③除温度外，其他条件均相同，可以探究温度对反应速率的影响；实验①和实验④除锌规格不同外，其他条件均相同，可以探究锌规格对反应速率的影响； (2)相同时间内AB段产生的氢气最多，所以AB段反应速率最快；根据题目所给信息可知该反应放热，所以随着反应的进行，温度升高，反应速率加快，但之后由于浓度减小，反应速率又有所减缓，所以AB段反应速率最快； (3)所用锌为6.5g即0.1mol，盐酸分别为1mol/L×0.025L=0.025mol、2mol/L×0.025L=0.05mol，所以酸不足，生成氢气的量由酸决定； A．加入氨水会消耗氢离子，产生氢气的量会减小，A不符合题意； B．Zn与氯化铜反应会置换出铜，形成原电池，加快反应速率，B不符合题意； C．NaCl溶液中有水，加入NaCl溶液相当于稀释盐酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢，C符合题意； D．加入KNO3 溶液后，硝酸根会在酸性环境氧化Zn生成氮氧化物，同时消耗氢离子，产生氢气的体积会减小，D不符合题意； 综上所述答案为C； Ⅱ．(1)该反应前后体积不变，说明反应前后气体系数之和相等，所以X为非气态，Y为气态，且a=1； (2)根据(1)的分析可知X为非气态，Y为气态； Ⅲ．①该反应前后气体系数之和相等，容器恒容，所以无论是否平衡压强都不发生改变，①不符合题意； ②反应物A为固体，则未平衡时气体总质量会变，容器恒容，所以密度会变，当密度不变时说明反应平衡，②符合题意； ③B的物质的量浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，③符合题意； ④该反应前后气体系数之和相等，无论是否平衡气体总物质的量均不发生改变，④不符合题意； ⑤反应物A为固体，则未平衡时气体总质量会变，而气体总物质的量不变，所以平均相对分子质量会变，当其不变时说明反应平衡，⑤符合题意； ⑥无论是否平衡，同一方向不同物质的反应速率之比都等于计量数之比，⑥不符合题意； 综上所述答案为A。 20．(1)秒表 (2) 5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 0.002 (3)锰离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率 (4)该反应是放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快 (5)酸式 【分析】该实验探究锰离子是否为高锰酸钾氧化草酸的催化剂，相同物质的量的酸性高锰酸钾和草酸反应，其中一份加入硫酸锰，通过测定溶液褪色时间，比较两个反应的反应速率，从而确定锰离子是否具有催化效果。 解析：（1）该实验需要测定溶液褪色的时间，因此还需要秒表计时。 （2）酸性高锰酸钾与草酸反应生成二氧化碳、锰离子和水，离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O。该反应中Mn得电子从+7价变为+2价，C失电子从+3价变为+4价，若草酸被完全氧化，转移电子数为0.1mol/L×0.01L×2=0.002mol即0.002NA。 （3）甲同学取了两份相同的硫酸酸化后的草酸溶液，其中一份加入硫酸锰，另一份不加，再加入高锰酸钾，观察溶液褪色时间，两份溶液中差异在于是否含有锰离子，则甲同学认为是锰离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率，导致该反应褪色由慢到快。 （4）影响化学反应速率的因素有温度、浓度、催化剂等，该反应为放热反应，因此乙同学提出的因素可能是该反应为放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快。 （5）高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀橡胶，因此装在酸式滴定管中。 学科网（北京）股份有限公司 $$