第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

2024-09-15
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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.达到平衡状态的可逆反应X(?)+Y(?)Z(?)+W(?),在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化的图象如图所示,则下列说法正确的是 A.Z、W中至少有一种是气体,X、Y皆非气体 B.X、Y、Z、W四种物质的速率比始终等于化学方程式的计量数比 C.X或Y的浓度保持不变,可作为反应达到平衡状态的标志 D.t0到t1时间段内的平均反应速率小于t2到t3时间段内的平均反应速率 2.CH4与CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol。现向2L恒容密闭容器中充入2molCH4和2molCO2进行催化重整反应,不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数(φ)随温度变化如下表所示:       体积分数 温度 T1 a a T2 c b 测得:b>a>c,下列说法正确的是(    ) A.T1大于T2 B.T1时该反应的平衡常数为mol2/L2 C.T1时向2L恒容密闭容器中充入1molCH4和1molCO2进行催化重整反应,达到平衡时,φ(CO)为 D.T1时向2L恒容密闭容器中充入等物质的量CH4、CO2、CO、H2进行催化重整反应,此时反应可能正向移动 3.向2L的恒容密闭容器中,通入4mol A和5mol B,发生反应:4A(g)+5B(g)=3C(g)+3D(s)。5min后压强变为原来的80%,则该反应在0~5min内的平均反应速率可表示为 A.v(A)=0.24 mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.15 mol·L-1·min-1 C.v(C)=0.18 mol·L-1·min-1 D.v(D)=0.36 mol·L-1·min-1 4.一定温度下,在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g)    △H<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是 A.容积不变,增加少量C B.扩大容积,减小压强 C.缩小容积,增大压强 D.容积不变,移出部分D 5.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g);ΔH<0。在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是 A.a、b、c、d四个点中,只有b、d点的化学反应处与平衡状态 B.前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.06mol/(L•min) C.25min时,导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1L D.图中的两条曲线,X是表示N2O4浓度随时间的变化曲线 6.向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是    A. B.反应速率: C.点a、b、c对应的平衡常数: D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态 7.在500℃时,可逆反应  。500C时,向10L恒容密闭容器内充入2mol、0.25mol和0.40mol,下列说法正确的是 A.此反应的初始状态为化学平衡状态 B.此反应的初始状态不是化学平衡状态,反应将正向进行 C.此反应的初始状态不是化学平衡状态,反应将逆向进行 D.此反应的初始状态是 8.某温度下,在的密闭容器中进行反应,若起始时加入和反应一段时间后达到平衡,则下列说法正确的是 A.增大该体系的压强,化学平衡常数增大 B.A、的平衡转化率相等 C.该反应的化学平衡常数表达式是 D.当四种物质的物质的量之比等于方程式系数比时,反应达到平衡 9.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中,发生反应:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)值随温度(T)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的ΔH<0 B.A点对应状态的平衡常数K=10-2.294 C.30°C时, B点对应状态的v(正)>v(逆) D.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态 10.下列关于化学反应速率的说法正确的是 A.化学反应速率用一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示 B.反应速率为0.8 mol•L﹣1•s﹣1的意思是时间为1 s时,物质的浓度为0.8 mol•L﹣1 C.化学反应速率是用来描述化学反应进行的快慢的物理量 D.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显 11.向某密闭容器中充入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如甲图所示[阶段的c(B)变化未画出]。乙图为时刻后改变条件时平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同,阶段改变的条件为使用催化剂。下列说法不正确的是 A.若=15s,则用A的浓度变化表示的0~阶段的平均反应速率为0.006 B.阶段改变的条件一定为减小压强,即增大容器体积 C.起始时该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为0.02 mol D.该反应的化学方程式为 12.下列说法不正确的是 A.向 水溶液中加入NaOH有利于增多 B.工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率 C.加入催化剂,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大 D.打开汽水瓶盖,瓶中冒气泡这一现象可以用勒夏特列原理解释说明 13.700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定盘的CO和,发生反应:。反应过程中测定的部分数据见下表(表中):下列说法正确的是 反应时间/min n(CO)/mol n()/mol 0 1.20 0.60 0.80 0.20 A.反应在 min内的平均速率为 B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol ,到达平衡时 C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol (g),△H增大 D.温度升高至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应 14.下列说法正确的是 A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 B.在温度和体积一定的情况下,通入氦气化学反应速率不变 C.增大压强可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大 D.使用催化剂,可以改变反应的△H 15.对于反应N2+3H22NH3△H<0,升高温度,下列说法正确的是(    ) A.V正增大,V逆减小,平衡正向移动 B.V正增大,V逆增大,平衡正向移动 C.V正减小,V逆增大,平衡逆向移动 D.V正增大,V逆增大,平衡逆向移动 16.以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,它具有污染小、成本低等诸多特点,其过程如下: 下列说法不正确的是 A.反应①的化学方程式为 B.过程③可以通过物理变化完成 C.氨气与氧气反应生成硝酸铵的过程中,理论上时恰好完全反应 D.工业合成氨的反应温度通常控制在730K左右,是因为该温度下催化剂的活性最高 17.下列事实与解释或结论不相符的是 选项 事实 解释或结论 A 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯分子中含有大π键而没有碳碳双键,大π键稳定性较强 B 是极性分子 中只含有极性键 C 键角: 水分子中O的孤电子对数比氨分子中N的多 D 取2mL 0.5 溶液于试管中,进行加热,发现溶液颜色变为黄绿色;后将试管置于冷水中,溶液颜色又由黄绿色转变为蓝绿色 溶液中存在以下平衡:    ,在其他条件不变时,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,降低温度,平衡向放热反应方向移动 A.A B.B C.C D.D 18.为了探究不同因素对反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O的反应速率影响,设计了以下实验。关于实验设计说法错误的是 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 5 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 10 A.实验①和③探究了温度对反应速率的影响 B.实验①和②探究了Na2S2O3和H2SO4浓度对反应速率的影响 C.实验④最先出现浑浊 D.H2O的作用是保证溶液总体积相同 19.已知热化学方程式  (),则下列说法正确的是 A.降低温度,正反应速率增大,逆反应速率减小。 B.若该反应放热Q,则此过程中有(g)被氧化 C.将(g)置于一密闭容器中充分反应,需吸收Q的热量 D.、分子中的键能总和大于分子中的键能 20.对于可逆反应:  ,各图正确的是 A. B. C. D. 二、非选择题(共5题) 21.对于一定条件下的可逆反应:甲:A(g)+B(g)⇌C(g);ΔH<0 乙:A(s)+B(g)⇌C(g);ΔH<0  丙:A(g)+B(g) ⇌2C(g);ΔH>0.达到化学平衡后,改变条件,请回答下列问题: (1)升高体系温度: ①平衡的移动方向分别为:甲 ;乙 ;丙 (填“向左”、“向右”或“不移动”) ②混合气体平均相对分子质量变化分别为:甲 ;乙 ;丙 (填“增大”、“减小”或“不变”) (2)加压,使体系体积缩小为原来的一半: ①平衡移动方向:甲 ;乙 ;丙 (填“向左”、“向右”或“不移动”) ②设压缩之前压强分别为p(甲)、p(乙)、p(丙),压缩后压强分别为pˊ(甲)、pˊ(乙)、pˊ(丙),则p(甲)与pˊ(甲)、p(乙)与pˊ(乙)、p(丙)与pˊ(丙)的关系分别为:甲 ;乙 ;丙 22.二氧化碳与氢气催化合成甲醇,发生的反应为: (1)已知: 化学键 H−H C−O C=O H−O C−H 键能/kJ∙mol-1 436 326 803 464 414 计算上述反应的 。 (2)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入和,在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III,相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示,据表中数据绘制下图: 相同时间内CO2转化率 反应I 65% 77% 80% 80% 66.67% 反应II 56% 67% 76% 80% 66.67% 反应III 48% 62% 72% 80% 66.67% (时,图中c点转化率为66.67%,即转化了2/3) ①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应I”,“反应II”,“反应III”)。 ②的b点υ(正) υ(逆) (填“>”,“<”,“=”)。 ③的a点转化率比的c点高的原因是 。 ④求温度为时,该反应的平衡常数K 。写出计算过程(结果保留三位有效数字)。 23.升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小,某化学小组为研究特殊现象的实质原因,查阅资料知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步: i:2NO(g) N2O2(g)(快),v1正=k1正·c2(NO) v1逆=k1逆·c(N2O2) ΔH1<0 ii:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢),v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2) v2逆=k2逆·c2(NO2) ΔH2<0 一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K= 。 24.和CO是环境污染性气体,可利用反应将其转化为无害气体。 (1)在恒容密闭容器中投入适量和,在一定温度下发生上述反应,下列情况表明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。 A.混合气体的密度保持不变 B.混合气体的平均摩尔质量保持不变 C.混合气体的压强保持不变 D.的体积分数保持不变 (2)在和CO投料比一定的条件下,在催化剂作用下发生上述反应,测得单位时间内CO的转化率、催化剂的催化效率与温度的关系如图所示。 图中在 (填“450~600℃”或“600~750℃”)温度范围内,温度是影响单位时间内CO转化率的主要因素;450~600℃内随着温度的升高,单位时间内CO的转化率减小,其原因是 。 (3)时,在体积为2L的恒容密闭容器中加入、和催化剂,发生反应:,10min时反应达到平衡,测得此时。 ①其他条件不变,温度升高到,反应达到平衡时,,由此可推知, 0(填“>”“<”或“=”)。 ②时,反应的平衡常数Kp= (Kp为用各组分的分压计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。 ③时,向1L恒容密闭容器中投入、、和,此时化学反应将 (填字母)。 A.向左进行    B.向右进行    C.处于平衡状态 25.已知在一个5L的密闭容器中发生反应,该反应的平衡常数和温度的关系如下: 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题: ①该反应的平衡常数表达式K= , ②该反应的 0 (填“>”“<”或“=”)。 ③ 判断该反应是否达到平衡的依据为( ) 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 E. 气体的平均相对分子质量不随时间改变 ④1200℃时反应的平衡常数的值为 。 ⑤830℃时,充入2.0mol的A和8.0mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.03mol/(L· s)则6s时c(A)= ,C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气(氩气不参与该反应),平衡时A的转化率将 (填“增大”“减小” 或“不变”), 如果这时向该密闭容器中再充入1.0mol的A和4.0mol的B, 平衡时A的转化率将 (填“增大”“减小” 或“不变”)。 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B C A D C B B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B B B D C B B B A 1.A 由图可知,t0到t1时间段为平衡的形成过程,t1、t2时反应达到平衡,t1时增大压强的瞬间,正反应速率不变,逆反应速率增大,逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向逆反应方向移动,则生成物Z、W中至少有一种是气体,反应物X、Y皆非气体。 A.由分析可知,生成物Z、W中至少有一种是气体,反应物X、Y皆非气体,故A正确; B.由分析可知,生成物Z、W中至少有一种是气体,反应物X、Y皆非气体,若X、Y中存在浓度为定值的固体,不能用固体表示化学反应的快慢,则四种物质的速率比不一定等于化学方程式的计量数比,故B错误; C.由分析可知,生成物Z、W中至少有一种是气体,反应物X、Y皆非气体,若X、Y中存在浓度为定值的固体,则X或Y的浓度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故C错误; D.由分析可知,t0到t1时间段为平衡的形成过程,t2时反应达到平衡,该反应生成物Z、W中至少有一种是气体,反应物X、Y皆非气体,增大压强,化学反应速率不变,则 t0到t1时间段内的平均反应速率大于t2到t3时间段内的平均反应速率,故D错误; 故选A。 2.D 该反应的正反应是吸热反应,升高温度CO含量增大;相同条件下不同气体的体积分数之比等于其物质的量分数之比,平衡时甲烷和CO的体积分数相等,则其物质的量分数相等,物质的量浓度相等,假设生成的n(CO)=xmol; 开始c(CH4)=c(CO2)=mol/L=1mol/L,则可逆反应: 平衡时甲烷和CO的物质的量相等,则2-0.5x=x,x=,则平衡时c(CH4)=c(CO2)=c(CO)=c(H2)=mol/L,化学平衡常数K=。 A.该反应的正反应是吸热反应,升高温度CO含量增大,升高温度平衡正向移动则CO含量增大,b>a>c,则温度T1<T2,故A错误; B.由分析知,T1时该反应的平衡常数K===,故B错误; C.结合等效平衡理论可知,T1时向1L恒容密闭容器中充入1molCH4和1molCO2进行催化重整反应,达到平衡时,φ(CO)为,现将体积调整为2L,则平衡向正反应方向移动,导致φ(CO)大于,故C错误; D.T1时向2L恒容密闭容器中充入等物质的量CH4、CO2、CO、H2进行催化重整反应,此时若Qc=<=K,则反应正向移动,若Qc=>=K,则平衡逆向移动,故D正确; 故答案为D。 3.B 根据三段式可知,设A的转化率为x,则   4A(g)+5B(g)=3C(g)+3D(s) 开始时浓度(mol)4      5      0   改变的浓度(mol)4x     5x     3x 平衡时浓度(mol)4-4x   5-5x    3x 压强之比等于物质的量之比,故=80%; 解得x=0.3,则该反应在0~5min内A减少4x=1.2mol。 v(A)==0.12 mol·L-1·min-1; v(B)= v(A)=0.15mol·L-1·min-1; v(C)= v(A)=0.09mol·L-1·min-1; D为固体,浓度为常数,不用于表示化学反应速率。 答案选B。 【点睛】本题考查化学反应速率的求算和比较,注意化学反应速率之比等于化学计量数之比,通过三段式及反应的转化率进行求算,再结合各物质进行比较,注意固体物质的浓度为常数。 4.C A.C为固体,改变其量,对反应速率无影响,A错误; B.扩大容积相当于减小压强,v正减小,c(D)也减小,B错误; C.缩小容积相当于增大压强,浓度增大,速率也增大,平衡右移,c(D)也增大,C正确; D.体积不变,移出部分D,平衡正向移动,v正减小,c(D)也减小,D错误; 故选C。 5.A 由图可知10-25min时是平衡状态,从开始到建立平衡,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,根据化学反应:2NO2(g)N2O4(g),所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,由此分析。 A.a、b、c、d四个点中,只有b、d点的浓度不随时间的变化而变化,b、d点化学反应处于平衡状态,故A正确; B.由图象可知,10 min内用NO2的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,所以v(NO2)= =0.04mol/(L·min),故B错误; C.25min时,X的浓度增大,Y的浓度不变,只能是增大X的浓度,所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度,故C错误; D.由上述分析可知,X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,故D错误; 答案选A。 【点睛】注意把握曲线的变化趋势,正确判断外界条件对平衡移动的影响,明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义,根据浓度的变化量判断出X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线是易错点。 6.D 由题图可知,投料比不变时,随温度的升高CH4的平衡转化率增大,所以该反应为吸热反应;在相同的温度下,投料比减小,相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量,当反应物不止一种时,其他条件不变,增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率,同时降低自身平衡转化率,故投料比x越小,CH4的平衡转化率越大。 A.由题图可知,点b对应CH4的平衡转化率大于点c,结合分析可知,点b对应投料比小于点c,故,A错误; B.点b、c均为平衡状态,v正=v逆,点b CH4的平衡转化率大于点c,两点CH4的投料量相同,则反应产物CO、H2的平衡浓度:点b>点c,两点温度相同,故,,B错误; C.由分析可知,该反应为吸热反应,随温度升高,平衡常数增大,又由点b、c温度相同,则平衡常数:Ka<Kb=Kc,C错误; D.该反应为反应前后气体分子数改变的反应,恒温恒容条件下,随反应进行容器内压强改变,当压强不变时,反应达到平衡状态,D正确; 故选D。 7.C 该反应初始状态的浓度商,故该反应的初始状态不是化学平衡状态,反应将逆向进行,据此分析解题。 A.根据分析可知,该反应的初始状态不是平衡状态,A错误; B.该反应的初始状态不是平衡状态,反应逆向进行,B错误; C.该反应的初始状态不是平衡状态,反应逆向进行,C正确; D.根据分析可知,该反应的初始状态不是平衡状态,此反应的初始状态是,D错误; 故答案选C。 8.B A.化学平衡常数只受温度影响,增大该体系的压强,化学平衡常数不变,A错误; B.A、的投料满足化学计量数之比,A、转化的量也满足化学计量数之比,按定义可知,A、的平衡转化率相等,B正确; C. C为固体,该反应的化学平衡常数表达式是,C错误; D.四种物质的物质的量的大小取决于投料,当四种物质的物质的量之比等于方程式系数比时,各成分的物质的量有可能仍在变化、不能说明反应已达到平衡,D错误; 答案选B。 9.B 由图象可知,升高温度,平衡常数的负对数减小,说明升高温度K增大,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,由化学方程式可知反应得到NH3、CO2的物质的量之比为2:1,反应开始后氨气体积分数始终不变,结合浓度商与平衡常数的关系判断反应的方向,由此分析。 A.−lgK越大,则平衡常数K越小,由图可知,随温度升高,平衡常数增大,则升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,故该反应的ΔH>0,故A错误; B.A点−lgK=2.294,则平衡常数K=10−2.294,故B正确; C.30°C时,B点未平衡,最终要达平衡状态,平衡常数的负对数要变大,所以此时的(−lgQC)<(−lgK),所以QC>K,B点浓度商大于平衡常数,反应向逆反应进行,则B点对应状态的v(正)<v(逆),故C错误; D.反应得到NH3、CO2的物质的量之比为2:1,反应开始后氨气体积分数始终不变,NH3的体积分数不变不能说明该反应达到平衡状态,故D错误; 答案选B。 10.C A.化学反应速率为单位时间内浓度的变化量,则化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示,固体或纯液体的浓度变化视为0,选项A错误; B.因化学反应速率为平均速率,则化学反应速率为0.8mol/(L•s)是指1s内该物质的浓度变化量为0.8mol/L,选项B错误; C.化学反应速率是描述化学反应快慢的物理量,根据化学反应速率可以知道化学反应进行的快慢,选项C正确; D.反应速率与现象无关,反应速率快的,现象可能明显,也可能不明显,选项D错误; 答案选C。 11.C A.由图甲可知,故A不选; B.图乙阶段正、逆反应速率同等程度减小,平衡不会移动,由四个阶段都各改变一种条件且互不相同,所以阶段改变的条件只可能时减小压强即增大容器体积,且反应前后气体分子数不变,故B不选; C.阶段,A的浓度变化为:,C的浓度的变化为,反应中A与C的化学计量数之比为,则该反应的化学方程式为;根据化学方程式可知阶段生成0.03mol/L的B,平衡时B的物质的量浓度为0.05mol/L,起始时容器的体积为,所以起始时B的物质的量为,故选C; D.由C分析可得该反应的化学方程式为,故D不选。 答案选C 12.B A.在H2S溶液中存在着电离平衡:,,加入NaOH溶液,OH-中和H+,使电离平衡正向移动,S2-浓度增大,A正确; B.催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率,催化剂不影响化学平衡,不影响转化率,B错误; C.加入催化剂降低活化能,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大,C正确; D.汽水中溶解了大量的二氧化碳气体,打开瓶盖后,气压减小,二氧化碳的溶解平衡被破坏,向着气体体积增大的方向移动,所以有大量气泡逸出,故能用勒夏特列原理解释,D正确; 故选B。 13.B A.由表中数据可知,t1min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol,v(CO)== mol·L-1·min-1,速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)= v(CO)= mol·L-1·min-1,故A错误; B.CO与H2O按物质的量比1:1反应,充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O,平衡时生成物的浓度对应相同,t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,根据化学方程式可知,则生成的n(CO2)=0.40mol,故B正确; C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,但是不影响反应的焓变,故C错误; D.t1min时反应已经达到平衡状态,此时c(CO)=0.8mol÷2L=0.4mol/L,c(H2O)=0.2mol÷2L=0.1mol/L,c(CO2)=c(H2)=0.4mol÷2L=0.2mol/L,则K==1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动,故正反应为放热反应,故D错误。 故选B。 14.B A.升高温度,正、逆反应速率均增大,A错误; B.氦气为惰性气体,与反应无关,故与反应有关物质的浓度不变,反应速率也不变,B正确; C.增大压强,可增加单位体积内活化分子的数目,从而使有效碰撞次数增大,但活化分子百分数不变,C错误; D.催化剂不影响反应物和生成物的状态,而反应热只与反应物和生成物的状态有关,与反应过程无关,故催化剂不影响反应热,D错误; 故答案选B。 15.D 对于反应N2+3H22NH3△H<0,升高温度,V正和V逆均增大,且平衡逆向移动,故答案为D。 16.C A.根据工艺流程示意图可知CH4转化为CO2和H2,配平可得反应①的化学方程式为,选项A正确; B.过程③由液化空气分离可得到氮气和氧气,故可以通过物理变化完成,选项B正确; C.氨气与氧气反应生成硝酸铵的过程中,根据电子守恒和元素守恒可得总反应为2NH3+2O2NH4NO3+H2O,所以理论上时恰好完全反应,选项C不正确; D.工业合成氨的反应温度通常控制在730K左右,是因为该温度下催化剂的活性最高,催化效率高,选项D正确; 答案选C。 17.B A.苯分子中含有大π键而没有碳碳双键,大π键稳定性较强,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A正确; B.是极性分子,其中含有极性键H-O键和非极性键O-O键,故B错误; C.H2O和NH3的中心原子O和N都是sp3杂化,杂化轨道都是正四面体构型,但孤电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大,且孤电子对越多,斥力越大,键角被压缩得越小,而H2O有两对孤电子对,NH3有一对孤电子对,所以H2O的键角比NH3的键角 小,故C正确; D.溶液中存在以下平衡: ,该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,转化为,溶液颜色变为黄绿色;降低温度,平衡逆向移动,转化为,溶液颜色又由黄绿色转变为蓝绿色,故D正确; 故选B。 18.B A.实验①和③中Na2S2O3溶液的浓度、体积,稀H2SO4的浓度、体积,H2O的体积均相同,只有温度不同,则探究了温度对反应速率的影响,A正确; B.实验①和②中Na2S2O3溶液起始浓度分别为、,H2SO4溶液浓度分别为=0.05mol/L、,即实验①和②中Na2S2O3浓度不同,温度、硫酸的浓度均相同,能探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,不能探究H2SO4浓度对反应速率的影响,B错误; C.实验①和③其它条件相同,温度不同,温度高的实验即③反应速率最快;实验②和④其它条件相同,温度不同,温度高的实验即④反应速率最快;实验③和④中Na2S2O3溶液起始浓度分别为、,H2SO4溶液浓度分别为=0.05mol/L、,即实验③和④中Na2S2O3浓度不同,温度、硫酸浓度相同,Na2S2O3浓度大的即④反应速率更快,综上所述,实验④反应速率最快,最先出现浑浊(S),C正确; D.各组实验溶液总体积均为20mL,H2O的作用是保证溶液总体积相同,D正确。 答案选B。 19.B A.降低温度,正逆反应速率均减小,故A错误; B.由化学方程式可知,若该反应放热Q,则此过程中有二氧化硫被氧化生成三氧化硫,故B正确; C.该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则将三氧化硫置于一密闭容器中充分反应,反应吸收的热量一定小于Q,故C错误; D.该反应是放热反应,二氧化硫和氧气总能量大于三氧化硫总能量,说明二氧化硫和氧气的键能总和小于三氧化硫分子中的键能,故D错误; 综上所述答案为B。 20.A A.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,C的质量分数减小,故A正确; B.根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且v(正)>V(逆),故B错误; C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率,平衡不发生移动,故C错误; D.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,本题温度的曲线不正确,故D错误; 故选A。 21. 向左 向左 向右 减小 减小 不变 向右 不移动 不移动 p(甲)<pˊ(甲)<2 p(甲) pˊ(乙)=2p(乙) pˊ(丙)=2p(丙) 由反应式可知,甲、乙均为放热反应,丙为吸热反应,升温平衡向吸热反应方向移动;甲为熵减反应,乙、丙均为熵不变的反应,加压平衡向熵减的方向移动,据此分析解答。 (1)①甲、乙均为放热反应,丙为吸热反应,升温平衡向吸热反应方向移动,所以升温后甲、乙的平衡均向左移动,丙的平衡向右移动,故答案为:向左;向左;向右; ②升温甲、乙的平衡均向左移动,甲气体总物质的量变大,气体总质量不变,则混合气体平均相对分子质量减小;由于乙的反应中A为固体,平衡左移时气体总物质的量不变,气体总质量减小,则混合气体平均相对分子质量减小;丙的平衡向右移动,气体总物质的量不变,气体总质量也不变,则混合气体平均相对分子质量不变,故答案为:减小;减小;不变; (2)①甲为熵减反应,乙、丙均为熵不变的反应,加压,使体系体积缩小为原来的一半后反应向熵减方向移动,甲为熵减反应,所以甲的平衡向右移动,乙、丙均为熵不变的反应,所以乙、丙的平衡不移动,故答案为:向右;不变;不变; ②加压,使体系体积缩小为原来的一半,所以甲的压强比原来的压强大,甲的平衡向右移动,所以压强小于原来的2倍;乙、丙均为熵不变的反应,所以乙、丙的平衡不移动,所以乙、丙的体系压强为原来的2倍,故答案为:p(甲)<pˊ(甲)<2 p(甲); pˊ(乙)=2p(乙); pˊ(丙)=2p(丙)。 22.(1)−46 (2) 反应I > 该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动 3.70 (1)  =436×3+803×2−414×3−326−464×3=−46;故答案为:−46。 (2)①根据图中曲线,温度低时反应I的转化率较大,说明催化剂效果最佳的反应是反应I;故答案为:反应I。 ②时处于平衡状态,正反应为放热反应,温度越高转化率越小,平衡时转化率应大于,a、b点转化率相等,则b点应正反应进行,因此υ(正)>υ(逆) ;故答案为:>。 ③的a点转化率比的c点高的原因是该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动;故答案为:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动。 ④温度为时,建立三段式,该反应的平衡常数;故答案为:3.70。 23. 已知①2NO(g)N2O2(g);②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g);目标反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),由反应达平衡状态,所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正·v2正=v1逆·v2逆,k1正·c2(NO)×k2正·c(N2O2)·c(O2)=k1逆·c(N2O2)×k2逆·c2(NO2),则K==;故答案为。 24. D 600~750℃ 450~600℃内随着温度的升高,催化剂的催化效率不断降低,最后趋近于0,反应速率逐渐减慢 < (或0.375) A (1)A.混合气体的质量和体积都不变,密度始终不变,则密度不变时不一定达平衡状态; B.混合气体的质量和物质的量都不变,平均摩尔质量始终不变,则平均相对分子质量不变时,不一定达平衡状态; C.混合气体的体积、物质的量都不变,压强始终不变,则压强不变时不一定达平衡状态; D.的体积分数保持不变,则物质的量不变,反应达平衡状态; 综合以上分析,只有D符合题意,故选D。答案为:D; (2)从图中可以看出,温度高于600℃时,催化效率接近0,所以在600~750℃温度范围内,温度是影响单位时间内CO转化率的主要因素;450~600℃内随着温度的升高,单位时间内CO的转化率减小,从图中可以看出,温度升高,催化效率降低,其原因是450~600℃内随着温度的升高,催化剂的催化效率不断降低,最后趋近于0,反应速率逐渐减慢。答案为:600~750℃;450~600℃内随着温度的升高,催化剂的催化效率不断降低,最后趋近于0,反应速率逐渐减慢; (3)①其他条件不变,温度升高到,反应达到平衡时,,由此可推知,升高温度,平衡逆向移动,<0。 ②时,在体积为2L的恒容密闭容器中加入、和催化剂,10min时反应达到平衡,测得此时,设平衡时压强为P,则可建立如下三段式: 反应的平衡常数Kp==(或0.375)。 ③时,向1L恒容密闭容器中投入、、和,此时Qc= =1>,化学反应将向左移动,故选A。答案为:<;(或0.375);A。 25. < C 2.5 0.22 0.9 80% 不变 不变 ①根据该反应的方程式,写出平衡常数表达式K; ②根据图表信息可知,温度升高,平衡左移,平衡常数减小,正反应放热; ③ 根据正逆反应速率相等,各组分的浓度保持不变以及由此衍生的其它物理量进行分析; ④根据图表信息,结合反应方程式进行计算; ⑤根据速率计算公式、转化率计算公式进行分析;体积不变,充入和反应无关的气体,平衡不移动;同比例减小反应物,等效于减压过程,据以上分析进行解答。 ①该反应的平衡常数表达式; ②随着温度的升高,该反应的平衡常数逐渐减小,说明反应放热,该反应的<0; ③A. 该反应前后气体的物质的量不变,故反应中压强为定值,压强不变无法判断反应达到平衡,A错误; B. 该反应前后气体的总质量不变,气体体积也不变,故气体的密度为定值,密度不变无法判断反应达到平衡,B错误; C. c(A)不随时间改变可以判断反应达到平衡,C正确; D. 单位时间里生成C和D的物质的量一定相等,故无法用来判断反应是否平衡,D错误; E. 反应前后气体的总质量和总物质的量均不会发生改变,故气体的平均摩尔质量也不变,无法用来判断反应是否平衡,E错误; 故答案选C; ④1200℃时反应的平衡常数的值为; ⑤6s时△c(A)=v(A)×t=0.03×6=0.18mol/L,则剩余的A的浓度为c(A)=2mol÷5L-0.18=0.22mol/L,生成的C的浓度为0.18mol/L,则C的物质的量为0.18×5=0.9mol; 假设达到平衡时A转化了amol,则BCD三种物质均转化了amol,则A剩余(2-a)mol,B剩余(8-a)mol,CD均剩余amol,则反应的平衡常数为,计算得a=,则A的转化率为÷2mol×100%=80%;由于是恒容反应,充入氩气,对平衡无影响,A的转化率不变,如果这时向该密闭容器中再充入1.0mol的A和4.0mol的B,与原平衡等效,A的转化率不变。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第二章  化学反应速率与化学平衡  测试题   2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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