第二章 化学反应速率与化学平衡 单元训练题 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》单元训练题 一、单选题 1．我国科研人员研究发现原子活化乙烷的反应机理，一种机理如图所示。 下列说法不正确的是 A．决定反应速率的步骤是中间体过渡态2 B．键的形成与断裂使得氢原子发生了迁移 C．该过程涉及非极性键的断裂与形成 D．总反应为 2．文献报道，和PO(环氧丙烷)共聚生成主产物PPC(聚碳酸丙烯酯)和副产物CPC(环状碳酸丙烯酯)。其能量与时间变化如图所示。 下列说法正确的是 A． B．由图可知，相同条件下，由于，主反应的速率低于副反应速率 C．实际生产中，可以通过催化剂的选择性来抑制CPC的生成 D．由和PO生成CPC的焓变为： 3．苯乙烯是合成树脂及合成橡胶等的重要单体，在催化剂作用下，可由乙苯直接脱氢制备：。在反应条件下，向甲、乙、丙三个容器中分别通入n(乙苯)：为的混合气体，发生上述反应，测得乙苯转化率随时间变化如图所示。下列说法不正确的是 A．时，该反应的 B．时，容器乙中的反应未达到平衡状态 C．保持其他条件不变，将甲变为恒容容器，则平衡转化率变小 D．内，乙苯的平均反应速率最大的容器是丙 4．下列关于反应 的说法正确的是 A．基态V原子核外电子排布为 B．反应达到平衡状态时， C．使用的目是为了增大的平衡转化率 D．其他条件相同，增大压强，平衡常数增大 5．乙烯氢化的化学方程式为，使用不同含Au催化剂的反应进程如下图所示。下列说法不正确的是 A．效果较好的催化剂是 B．该反应的 C．过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 D．1mol的能量小于1mol与1mol具有的能量之和 6．某温度下，在1 L恒容密闭容器中3.0 mol A发生反应，有关数据如下： 时间段/min 产物C的平均生成速率/mol·L-1·min-1 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 下列说法错误的是 A．当容器内压强不再变化时，反应达到平衡状态 B．2 min时，加入0.2 mol C，此时平衡逆向移动 C．该温度下的平衡常数K=0.108 D．5 min时，A的物质的量为2.1 mol 7．哈伯法合成氨的反应原理为，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行。下列有关哈伯法合成氨反应的说法正确的是 A．该反应在低温下能自发进行，则 B．选用高效催化剂，可降低该反应的 C．其它条件不变，增大起始的比值，可提高N2的平衡转化率 D．提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数 8．的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与、、、等形成配离子使溶液显色。如：显浅紫色的、红色的、黄色的、无色的。某同学按如下步骤完成实验： 已知：与、在溶液中存在以下平衡： （红色）；（无色）。 下列说法不正确的是 A．Ⅰ中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的 B．与的配位能力强于 C．为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸抑制的水解 D．向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色 9．在密闭容器中充入体积比为3∶1的H2(g)和CO2(g)，二者在一定条件下反应可以合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2(g)   ΔH<0，已知温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示。 除温度外的其他反应条件相同时，下列有关说法正确的是 A．M点的反应速率比N点的大 B．N点催化剂的催化效率比M点的高 C．化学平衡常数M点比N点小 D．M点产物乙烯的体积分数为7.7% 10．下列实验操作和现象与所得结论一定正确的是 选项 操作 现象 结论 A． 热水浴中试管先出现浑浊 温度升高，反应速率加快 B． 8mL0.1mol·L–1FeCl3溶液和5mL0.1mol·L–1KI溶液充分反应后，再向溶液滴加2滴KSCN溶液 溶液变为血红色 FeCl3和KI的反应存在限度 C． 试管A颜色褪色时间更短 反应物浓度越大，化学反应速率越快 D． 向Fe(NO3)2溶液中滴加盐酸酸化的H2O2溶液 溶液由浅绿色变为黄色 氧化性：H2O2>Fe3+ A．A B．B C．C D．D 11．一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中进行某一反应，容器内M、N两种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为N(g)2M(g) B．t2min时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态 C．t4min时，容器容积不变，充入惰性气体Ar，正反应速率增大 D．t1~t2min内，用N的浓度变化表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1 12．既能增大反应物分子的能量，又能加快反应速率的措施是 A．使用催化剂 B．升高温度 C．增大反应物浓度 D．增大压强 13．下列说法不正确的是： A．反应在低温下能自发进行，则该反应的△H>0 B．对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0，当温度升高时，平衡向正反应方向移动，V正和V逆均增大 C．对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0，增大A的浓度，平衡向正反应方向移动，V正和V逆均增大 D．升高温度或加入催化剂能使单位体积内活化分子的百分数增大，但原因不同 14．甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇，反应如下：，恒容密闭容器中，a mol CO2和3a mol H2，反应达到平衡时，各组分的物质的量浓度（c）随温度（T）变化如图所示。下列说法正确的是 A．随温度升高该反应的平衡常数变大 B．加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率 C．℃时，恒容下充入Ar，压强增大，平衡正向移动，平衡时浓度变小 D．℃时，恒压下2a mol 与6a mol 反应达到平衡时 二、非选择题 15．化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题： (1)可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后熵增的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (2)一种分解海水制氢气的方法为。如图为该反应的能量变化示意图，使用催化剂后，图中A点将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。 (3)已知：　 ②部分化学键的键能数据如表： 化学键 x c d 由此计算x= 。(用含a、c、d的代数式表示) (4)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态过氧化氢。将16g液态肼和足量，混合完全反应，生成氮气和水蒸气，放出320.9kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)，则该反应的热化学方程式为 。 16．硝酸工业中产生的是一种大气污染物，可以通过如下反应处理：   (1)已知：；；；。则 。 (2)在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入4、2。 ①若为恒容密闭容器，在10min时达到平衡状态，压强为原来的，该反应的平衡常数为 (保留2位有效数字)；此时NO的转化率a%；平衡后，向恒容密闭容器中再充入2、1，重新达到平衡时，的转化率将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。 ②若为恒压密闭容器，平衡后的转化率为b%，则a% b%(填“<”、“=”或“>”)。 17．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图甲所示。根据图中数据，试填写下列空白： (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应开始至2min，气体Y的平均反应速率是 。 (3)该温度下反应的化学平衡常数K= (只列式，不计算)。 (4)若上述反应在2min后的，t1～t6内反应速率与反应时间关系如图乙所示： ①下列时刻各改变一种不同的外界条件分别是：t1 ，t3 ，t4 。 ②转化率最高的时间段 (填字母)。 A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6 18．的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用生产甲醇燃料的方法：。将和充入2L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图所示(实线)。 (1)该反应能自发进行的条件是 。 (2)下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填序号)。 A． B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．保持不变 D．压强保持不变 (3)a点正反应速率 (填大于、等于或小于)b点逆反应速率，前4min内，用表示的平均反应速率为 。(保留两位有效数字) (4)平衡时的转化率为 ，若达到平衡后往容器中分别充入，各2mol，请问 (填“大于”，“小于”或者“等于”)。 (5)仅改变某一实验条件再进行实验，测得的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 。 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 C C D B C B A C D A 题号 11 12 13 14 答案 D B A D 1．C 【详解】A．中间体过渡态2的正反应活化能最大，反应速率最慢，是决定反应速率的步骤，故A正确； B．Co可活化C2H6放出CH4，Co-H键的形成使H原子发生了迁移，故B正确； C．根据反应历程可知，涉及到C-C键的断裂和C-H键形成，没有涉及非极性键的形成，故C错误； D．由起点和终点物质可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，总反应为Co(s)+C2H6(g)→CoCH2(s)+CH4(g)∆H>0，故D正确； 答案为C。 2．C 【详解】A．均为负值，根据图示，，故A错误； B．活化能越小反应速率越快，由图可知，相同条件下，由于，主反应的速率高于副反应速率，故B错误； C．催化剂具有选择性，实际生产中，可以通过催化剂的选择性来抑制CPC的生成，故C正确； D．根据图示，由和PO生成CPC的焓变为：，故D错误； 答案选C。 3．D 【分析】在总压不变时，乙苯占比越小，对应的分压越小，平衡正向进行的程度越大，达到平衡时的转化率越大。 【详解】A．曲线甲在40min时达到平衡。设投入的乙苯和氩气分别为1mol，则可列三段式 此时体系内气体总物质的量=1+0.4+0.6+0.6=2.6mol，各物质分压，，，则，A正确； B．由图可知，时，容器乙中乙苯转化率仍在变化，即反应未达到平衡状态，B正确； C．若保持其他条件不变，将甲变为恒容容器，则随着反应的进行，体系内压强增大，会导致反应的正向进行程度减弱，平衡转化率变小，C正确； D．该反应的反应速率与反应物分压有关。甲、乙、丙装置中乙苯分压分别为：50kPa、20kPa、，因此反应速率由快到慢是甲、乙、丙，D错误。 因此，本题选D。 4．B 【详解】A．V为第23号元素，基态V原子核外电子排布为，A项不符合题意； B．反应达到平衡状态时，，B项符合题意； C．催化剂可以增大化学反应速率，不能使平衡移动，不能改变平衡转化率，C项不符合题意； D．化学平衡常数只受温度的影响，温度改变，平衡常数才会改变，D项不符合题意； 故正确选项为B。 5．C 【详解】A．由图可知，相应的活化能：催化剂AuF>催化剂，活化能越低越有利反应发生，因此效果较好，A正确； B．反应的，B正确； C．过渡态1的能量大于过渡态2的能量，能量越低越稳定，则稳定性：过渡态1<过渡态2，C错误； D．该反应为放热反应，故1mol的能量小于1mol与1mol具有的能量之和，D正确； 故选：C。 6．B 【分析】某温度下，在1 L恒容密闭容器中3.0 mol A发生反应，6min时反应达平衡，此时v(C)=0.10 mol·L-1·min-1，C的物质的量为0.10 mol·L-1·min-1×6min×1L=0.60mol，由此可建立如下三段式： 平衡常数K=0.3×0.62=0.108。 【详解】A．反应中，反应物呈固态，生成物都呈气态，随着反应的进行，混合气的压强不断发生改变，当容器内压强不再变化时，反应达到平衡状态，A正确； B．2 min时，C的物质的量为0.20 mol·L-1·min-1×2min×1L=0.40mol，B的物质的量为0.20mol，加入0.2 mol C，此时浓度商Qc=0.2×0.62=0.072＜0.108，则平衡正向移动，B错误； C．由分析可知，该温度下的平衡常数K=0.108，C正确； D．4min时，生成C的物质的量为0.15 mol·L-1·min-1×4min×1L=0.60mol，与平衡时相同，则4min时反应已经达到平衡，所以5min时，A的物质的量为2.1 mol，D正确； 故选B。 7．A 【详解】A．该反应为熵减小的反应，若该反应能自发进行，则，A正确； B．催化剂不能改变反应的，B错误； C．其它条件不变，增大起始的比值，即相当于氢气量不变时，增加氮气的用量，平衡正向移动，可提高H2的平衡转化率，N2的平衡转化率减小，C错误； D．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D错误； 故选A。 8．C 【分析】步骤①加水溶解溶液含Fe3+，步骤②Fe3+与SCN−结合生成[Fe(SCN)6]3−，步骤③发生平衡转化为[FeF6]3−。 【详解】A．[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，但溶液I却呈黄色，原因可能是Fe3+发生水解生成红褐色Fe(OH)3，与浅紫色[Fe(H2O)6]3+形成混合体系，使溶液呈黄色，A正确； B．加入NaF后溶液Ⅱ由红色变为无色，说明[Fe(SCN)6]3−转变为[FeF6]3−，反应更易生成[FeF6]3−，说明F−与Fe3+的配位能力强于SCN−，B正确； C．为了观察到浅紫色，需要除去红褐色，即抑制铁离子的水解，所以可向溶液中加稀硝酸，加稀盐酸会生成黄色的[FeCl4]−，C错误； D．向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，可使平衡Fe3++6SCN−⇌[Fe(SCN)6]3−(红色)的Q>K1，平衡正向移动，溶液可能再次变为红色，D正确； 故选C。 9．D 【详解】A．温度越高，反应速率越快，其他条件相同时， N点的反应速率比M点的大，A错误； B．由图像可知，M点催化剂的催化效率最高，B错误； C．该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，故M点的平衡常数比N点大，C错误； D．设H2、CO2的起始浓度分别为6mol·L-1、2mol·L-1，则M点时，CO2的平衡转化率为50％，根据三段式可知H2、CO2、CH2=CH2、H2O(g)的平衡浓度(mol·L-1)依次为3mol·L-1、1mol·L-1、0.5mol·L-1、2mol·L-1，故乙烯的体积分数为× 100％=7.7%，D正确； 答案选D。 10．A 【详解】A．硫代硫酸钠和硫酸的浓度和体积均相同，只有温度不同，热水浴中试管先出现浑浊，温度升高，反应速率加快，A正确； B．FeCl3溶液过量，溶液中还存在Fe3+，滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，不能判断FeCl3和KI的反应存在限度，B错误； C．草酸浓度相同，体积不同，无法探究浓度对化学反应速率的影响，C错误； D．HNO3、H2O2都能将Fe2+氧化为Fe3+，所以少量Fe(NO3)2溶液与硫酸酸化的H2O2溶液反应，依据溶液由浅绿色变为黄色，不能证明氧化性：H2O2> Fe3+，D错误； 故选A。 11．D 【详解】A．随着反应的进行，N的物质的量减小、M的物质的量增大，N为反应物、M为生成物，0~t3内N的物质的量减少6mol、M的物质的量增多3mol，t3达到平衡状态，则反应的化学方程式：，A错误； B．t2min时，M和N物质的量相等，但t2min后，二者物质的量仍在变化，说明反应未达平衡状态，B错误； C．t4min时反应处于平衡状态，容器容积不变，充入惰性气体Ar，各物质的浓度不变，正、逆反应速率都不变，C错误； D．t1~t2min内，用N的浓度变化表示的平均反应速率：，D正确； 答案选D。 12．B 【详解】A．催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，但不能增大反应物分子的能量，故A错误； B．升高温度，可使更多分子转化为活化分子，增大反应物分子的能量，可增加化学分子百分数，加快化学反应的速率，故B正确； C．增大反应物浓度不能增大反应物分子的能量，故C错误； D．增大压强不能增大反应物分子的能量，故D错误； 故选：B。 13．A 【详解】A．的，，如果在低温下能自发进行，即，△H应小于0，故A错误； B．2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0，是吸热反应，当温度升高时，平衡向正反应方向移动，V正和V逆均增大，故B正确； C．对于2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H>0，A是反应物，增大A的浓度，平衡向正反应方向移动，V正和V逆均增大，故C正确； D．升高温度，使分子能量增大，非活化分子转化为活化分子，而加入催化剂，是为了降低反应的活化能，使得活化分子的百分数增加，故D正确。 答案选A。 14．D 【分析】由题干图像信息可知，随着温度的升高，平衡体系中H2的浓度增大，说明升高温度上述平衡逆向移动，则X代表CO2，Y代表CH3OH或者H2O，据此分析解题。 【详解】A．由题干图像信息可知，随着温度的升高，平衡体系中H2的浓度增大，说明升高温度上述平衡逆向移动，故随温度升高该反应的平衡常数变小，A错误； B．催化剂只能改变反应速率不能使化学平衡发生移动，故加入合适催化剂不能提高CO2的平衡转化率，B错误； C．℃时，恒容下充入Ar，压强增大，但反应体系中的CO2、H2、CH3OH和H2O的能读均不改变，正逆反应速率均不改变，即平衡不移动，平衡时浓度不变，C错误； D．℃时，恒压下2a mol 与6a mol 就保持CO２和H2的投料比相等为１：３，二者反应体系达到等效平衡，故反应达到平衡时，D正确； 故答案为：D。 15．(1)C (2)降低 (3) (4)　 【详解】（1）A.为放热反应，A错误； B.，燃烧为放热反应，B错误； C.分解为吸热反应，且产生气体，熵增，C正确； D.，中和反应为放热反应，D错误。 故选C。 （2）催化剂降低活化能，使A点降低。 （3），，。 （4）16g物质的量为：，与足量，混合完全反应，生成氮气和水蒸气，放出320.9kJ的热量，1mol液态完全反应的热化学方程式为：　 16．(1) (2) 0.035 增大 < 【详解】（1）①；； ②；，根据盖斯定律①-②得，-566-181=； （2）①根据三段式 ，x=； ； 平衡后，向恒容密闭容器中再充入2、1，相当于给反应加压，该反应是气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，重新达到平衡时，的转化率将增大； ②若为恒压密闭容器，根据方程式计量系数，反应后气体物质的量减小，则恒压相对于恒容，相当于增大压强，平衡正向移动，平衡后NO的转化率增大，故答案为：<。 17．(1)3X+Y2Z (2)0.025mol/(L·min) (3) (4) 增大生成物的浓度 加入催化剂 减压 A 【详解】（1）根据图像分析，相同时间内X、Y、Z的改变量分别为：1-0.7=0.3mol，1-0.9=0.1 mol，0.2-0=0.2 mol，故方程式为； （2）反应开始至2min，气体Y的平均反应速率是 （3）平衡是X、Y、Z的浓度分别为，，， ，该条件下，化学平衡常数K=； （4）上述反应在2min后的，t1～t6内反应速率与反应时间关系如图乙所示： ①t1时逆反应速率增大，但正反应速率不变，平衡逆向移动，说明增大生成物的浓度；t3时正逆反应速率同等程度增大，该反应为前后气体分子数不等的反应，改变的条件应为使用催化剂；t4时正逆速率都降低，平衡逆向移动，则为减压； ②正向进行程度越大，转化率最高，后续改变条件，平衡都是逆向移动，转化率降低，故选A。 18．(1)低温 (2)BCD (3) 大于 0.17 (4) 33.3% 小于 (5)加压/增大二氧化碳的浓度 【详解】（1）反应能自发进行的条件 ，根据题干信息可知，气体增多 ， ，故该反应能自发进行的条件是低温； （2）A．当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，故3v正(CO2)=v逆(H2)反应达到平衡，A错误； B．体系中气体总质量不变，反应过程中气体的物质的量不断变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，B正确； C．二氧化碳和氢气按1：3的物质的量之比进行反应，而投料之比为3：4，故当n(CO2)：n(H2)保持不变时，说明反应达到平衡，C正确； D．压强之比等于气体的物质的量之比，反应为非等体反应，故当压强保持不变，说明反应达到平衡，D正确； 故选BCD； （3）根据图像可知，a点之后氢气的物质的量不断减小，说明反应正向移动，故a点正反应速率大于b点逆反应速率，前4min内，反应的氢气的物质的量为4mol，则生成CH3OH的物质的量为 mol，其表示的平均反应速率为 ≈0.17mol·L-1·min-1； （4）根据图像可知，14min后反应达到平衡，反应的氢气的物质的量为6mol，则反应的二氧化碳的物质的量为2mol，平衡时CO2的转化率为 ×100%=33.3%；平衡时二氧化碳的物质的量为4mol，生成的甲醇和水蒸气的物质的量为2mol，该条件下反应的平衡常数 ，若达到平衡后往容器中分别充入CO2，H2O各2mol，则此时> 0.5，平衡逆向移动，故v正小于 v逆； （5）虚线的反应速率加快，但平衡时氢气的量减小，说明平衡正向移动，故实验条件改变是加压或增大二氧化碳的浓度。 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 $$