第二章 化学反应速率与化学平衡 同步习题 2024-2025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同步习题 一、单选题 1．合成氨反应为：3H2＋N22NH3，其反应速率可以分别用v(H2)、v(N2)、v(NH3)表示，反应达平衡时，下列关系式正确的是 A．3v(H2)正＝v(N2)逆 B．v(H2)生成＝v(NH3)生成 C．v(N2)消耗＝2v(NH3)消耗 D．2v(H2)逆＝3v(NH3)正 2．合成氨工业中将分离后的原料气循环使用的主要目的是 A．降低的沸点 B．提高和的利用率 C．增大合成氨反应的速率 D．提高平衡混合物中的含量 3．某温度下，反应    的正反应速率为，逆反应速率为，其中、为速率常数。下列说法错误的是 A．速率常数的大小只与温度有关 B．该反应的平衡常数 C．其它条件一定，反应物浓度越大，正反应速率越大 D．其它条件一定，升高温度对速率常数的影响： 4．一定温度下，在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生：CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g) ΔH<0。下列说法正确的是 容器编号 温度/K 物质的起始浓度/mol·L-1 物质的平衡浓度/mol·L-1 c(CH3OH) c(CO) c(CH3COOH) c(CH3COOH) I 530 0.50 0.50 0 0.40 II 530 0.20 0.20 0.40 III 510 0 0 0.50 A．达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为3：4 B．达平衡时，容器II中比容器I中的小 C．达平衡时，容器III中的正反应速率比容器I中的小 D．达平衡时，容器I中CH3OH转化率与容器III中CH3COOH转化率之和大于1 5．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ•mol-1可用于工业合成氨。在容积固定不变的密闭容器中加入1molN2和3molH2发生反应。下列叙述正确的是（    ） A．该反应达到平衡时，放出的热量等于92.4KJ B．达到平衡后向容器中通入1mol氦气，平衡不移动 C．降低温度和缩小容器体积均可使该反应的平衡常数增大 D．常温常压下，有22.4L的N2反应时转移了6mol电子 6．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟侯氏制碱法制备，进一步处理得到产品和。实验流程如图： 下列说法正确的是 A．气体N、M分别为和 B．该流程中只有“食盐水”可以循环使用 C．操作1为过滤，为了加快过滤速率常用玻璃棒搅拌 D．向“母液”中加入NaCl粉末并通入可得到副产品，通入的目的是增大的浓度，有利于析出并提高纯度 7．进行如下实验，在A锥形瓶中放入10g绿豆大小的碳酸钙，在B锥形瓶中放入5g粉末状的碳酸钙，分别加入50mL 1mol/L盐酸，下图中能正确表示实验结果的是（ ） （注：x一时间、y－锥形瓶中碳酸钙减少的质量） A． B． C． D． 8．一定温度下，向密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示 ()。下列说法正确的是 A．bc曲线上反应均达到平衡状态 B．容器内的压强： C．a、c两点时气体的颜色相同 D．该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数： 9．某温度下，在1L恒容密闭容器中投入10molX，发生反应，有关数据如表所示，下列说法正确的是 时间段/s 产物Z的平均生成速率 0~10 0.4 0~20 0.3 0~30 0.2 A．5s时，Y的浓度为 B．20s时，体系中存在 C．25s时，X的转化率为30% D．30s时，再加入2molX，达平衡时，X的体积分数变小 10．下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应，图①表示在时刻充入了一定量，平衡逆向移动 B．由图②可知，、满足反应： C．图③表示的反应方程式为 D．对于反应，图④y轴可以表示Y的百分含量 11．可逆反应：2A(s) B(g)+C(g)，在一定条件下的刚性密闭容器中，起始时加入一定量的A，能判断反应达到平衡状态的有 ①单位时间内生成2molA的同时生成1molB  ②v (B): v (C)=1:1    ③密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤B的体积分数不再改变     ⑥混合气体的压强不再改变 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 12．2A(g) 2B(g) + C(g) △H ＜ 0 ，现欲使正反应速率加快且C的浓度增大，下列措施可行的是 A．缩小容器容积 B．恒压，充入氦气 C．减小B的浓度 D．降温 13．根据下列实验操作和现象所得结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向次氯酸钙的溶液中通入少量 出现白色沉淀 B 相同条件下，在两支试管中均加入的和，再向其中一支试管中快速加入少量固体。 加有的试管中溶液褪色较快 对该反应有催化作用 C 向盛有某溶液的试管中滴入稀溶液，将湿润的红色试纸靠近管口 无明显现象 该溶液中无 D 向蔗糖中滴入浓硫酸 固体变黑且膨胀 浓硫酸具有吸水性 A．A B．B C．C D．D 14．已知K并不是基元反应，化学家提出了由三步构成的反应模型： ①(快)； ②(快)； ③(慢)。 总反应的速率方程为，下列说法错误的是 A．反应①、②的活化能较高 B．反应③为总反应的决速步骤 C．平衡常数关系为：， D．温度对总反应速率影响是通过改变速率常数k来实现 二、填空题 15．(1)用一个离子反应方程式说明和结合能力的相对强弱 。 (2)冰的密度比水的密度小，能浮在水面上。主要原因是 。 (3)用平衡移动原理解释为什么用饱和食盐水除去氯气中的杂质气体 。 16．燃气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6(乙烷)等烃类，是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH=+137kJ·mol-1。 （1）提高该反应平衡转化率的方法有 。 A．升高温度    B．降低温度      C．缩小容器的体积       D．增大容器的体积 （2）容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为a。反应的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 （3）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为：V=k×C(CH4)，其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为V1，甲烷的转化率为b时的反应速率为V2，则V2= V1。 （4）对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是 。 A．增加甲烷浓度，V增大         B．增加H2浓度，V增大 C．乙烷的生成速率逐渐增大       D．降低反应温度，k减小 17．回答下列问题： (1)在一定条件下，反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)的△H＜0，达到化学平衡状态且其他条件不变时： ①如果升高温度，平衡混合物的颜色 ； ②体积固定，容器中加入一定量的氢气，化学平衡 移动，α[Br2(g)] (变大、变小) (2)铬酸钾(K2CrO4)与重铬酸钾(K2Cr2O7)有如下转化：已知重铬酸钾的稀溶液呈橙红色。2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙红色)+H2O ①向重铬酸钾的稀溶液中加入NaOH，溶液呈 色； ②向(1)的溶液中再加入过量的H2SO4，溶液呈 色； ③向重铬酸钾的稀溶液中加入Ba(NO3)2溶液(BaCrO4为黄色沉淀)，平衡向 移动(左，右) 18．如图是反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H＜0中CO和CO2的浓度随时间的变化关系图像。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍，在图中t4～t5区间内画出CO、CO2的浓度变化曲线，并标明物质(假设各物质状态均保持不变) 。 19．请参考题中图表，已知、，根据要求回答问题。 (1)下图是和反应生成和的过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大， (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，的变化是 。请写出和反应的热化学方程式： 。 (2)下表是部分化学键的键能数据： 化学键 键能/() a b c x 已知白磷完全燃烧放热，白磷及其完全燃烧的生成物结构如图所示，则上表中 (用含有a、b、c、d的代数式表示)。 20．回收利用硫和氮的氧化物是保护环境的重要举措。 (1)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率α1= %，反应平衡常数K= (保留两位有效数字)。 (2)在620K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2 α1，该反应的ΔH 0。(填“>”“<”或“=”) (3)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是 (填标号)。 A．H2S B．CO2 C．COS D．N2 (4)用NH3消除NO污染的反应原理为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-1807.98kJ·mol-1。不同温度条件下，NH3与NO的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3，得到NO脱除率曲线如图所示。 ①曲线c中NH3与NO的物质的量之比为 。 ②曲线a中NH3的起始浓度为4×10-5mol·L-1，从A点到B点经过1s，该时间段内NO的脱除速率为 mg·L-1·s-1。 21．一定温度下，在10 L密闭容器中加入5mol SO2和3mol O2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，10min时，反应达到平衡状态，此时有3mol SO2发生了反应。 (1)反应生成了 molSO3，v(SO2)= 。 (2)平衡时SO3的浓度是 ，SO2的转化率是 。 (3)该温度下，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K= 。 22．回答下列问题： (1)工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92.4kJ·mol-1。现将6molN2和14molH2充入如图所示密闭容器中，保持压强不变，开始时活塞的位置如图1所示，当反应达到平衡时，活塞的位置如图2所示。 ①下列表述能说明反应已达到平衡的是 (填字母)。 A．活塞不再移动 B．容器内压强不再改变 C．容器内气体密度不再改变 D．容器内气体的平均相对分子质量不再改变 ②已知某次反应过程中逆反应速率随时间的变化关系如图所示，在t1时刻改变了某一条件，则改变的一种条件是 。 (2)治理NO的一种方法是先将NO氧化成NO2后，再将NO2通入还原性碱溶液中电解转化成N2，其中氧化的反应原理为NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g) ∆H<0。下列说法正确的是 (填字母)。 A．已知该反应在较低温度下能自发进行，说明∆S=0 B．加入催化剂，可降低反应的活化能和焓变，从而加快反应的速率 C．活化分子有效碰撞理论中，活化能指活化分子平均能量与非活化分子平均能量的差值 D．在一定温度下，向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1:3的NO和O3，达到平衡时NO转化率为a，再充入一定量物质的量之比为1:3的NO和O，NO转化率不变。 (3)处理汽车尾气中的氮氧化物还可以用NH3还原法，假设在恒容密闭容器中，仅发生反应： △H<0。测得NO的平衡转化率随温度的变化关系如图所示，已知温度为T3时，反应达到平衡所需时间为10min。请在图中画出不同温度下(其他条件均相同)，反应都经过10min时，NO转化率的曲线示意图 。 三、计算题 23．将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A):c(B)=3:5，C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。求： (1)此时A的浓度 及反应开始前放入容器中A、B物质的量 。 (2)B的平均反应速率 。 (3)x值 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A C B D C B C B 题号 11 12 13 14 答案 B A B A 1．D 【知识点】化学平衡状态本质及特征 2．B 【知识点】浓度对化学平衡移动的影响 3．A 【知识点】温度对化学平衡移动的影响、化学平衡常数、影响化学反应速率的因素 4．C 【知识点】等效平衡理论的综合应用、影响化学平衡的因素、影响化学反应速率的因素 5．B 【知识点】化学平衡常数的影响因素及应用、压强对化学平衡移动的影响、可逆反应及反应限度、22.4L/mol适用条件 6．D 【知识点】纯碱的生产、物质制备的探究、影响化学平衡的因素、碳酸氢钠的不稳定性 7．C 【知识点】影响化学反应速率的因素 8．B 【知识点】化学平衡题中基于图表数据的相关计算、转化率的计算、化学平衡常数的影响因素及应用、化学平衡的有关计算 9．C 【知识点】转化率的计算、化学平衡的有关计算、化学反应速率与化学计量数之间的关系、化学反应速率计算 10．B 【知识点】与物质百分含量变化有关图像的分析、与转化率变化有关图像的分析、化学平衡图像分析、影响化学平衡的因素 11．B 【知识点】化学平衡状态的判断方法、化学平衡状态 12．A 【知识点】影响化学平衡的因素、null 13．B 【知识点】实验方案设计、催化剂对化学反应速率的影响 14．A 【知识点】化学平衡常数、温度对化学反应速率的影响、活化能对反应速率的影响 15． H2O++HCO=Al(OH)3↓+ 在冰中水分子的排布是每一个水分子中的氧原子都有四个氢与其近邻(两个共价键，两个氢键)，由于氢键具有方向性，使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的四个紧邻的水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高，留有相当的空隙，其密度比液态水的小。 在平衡中Cl2 +H2O H+ +Cl- +HClO (可逆反应)，饱和食盐水中c(Cl-)浓度大，平衡向逆反应移动，氯气几乎不溶于饱和食盐水。因此,可以用饱和食盐水吸收HCl 【知识点】氢键对物质性质的影响、浓度对化学平衡移动的影响 16． AD ×P 1-b AD 【知识点】化学平衡常数的计算、化学平衡常数的概念及表达方式、影响化学平衡的因素 17．(1) 加深 正或者右 变大 (2) 黄 橙红 左 【知识点】温度对化学平衡移动的影响、浓度对化学平衡移动的影响、化学平衡的移动、影响化学平衡的因素 18． 【知识点】压强对化学平衡移动的影响、压强对化学反应速率的影响 19．(1) 减小 不变 (2) 【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算、盖斯定律与热化学方程式 20．(1) 2.5 2.8×10-3 (2) ＞ ＞ (3)B (4) 1：3 6×10-2(或0.06) 【知识点】化学平衡常数的计算、影响化学平衡的因素、化学反应速率计算 21．(1) 3 0.03mol (2) 0.3mol·L-1 60% (3)15 【知识点】化学平衡常数的计算、化学平衡的有关计算、化学反应速率计算 22． ACD 加压 D 【知识点】化学反应进行方向的判据、转化率的计算、化学平衡状态的判断方法、影响化学平衡的因素 23．(1) 0.75mol/L 3mol (2)0.05mol/(L·min) (3)2 【知识点】化学平衡的有关计算、化学反应速率计算、化学反应的速率的定义、计算 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$