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．通过煤的气化、液化和干馏可以实现煤的综合利用，其中煤的气化发生的反应为，反应过程中能量变化如图所示。下列有关该反应的、的说法中正确的是 A．   B．   C．   D．   2．一定温度下，在容积恒为1L的容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。 t/s 0 20 40 60 80 c(N2O4)/(mol/L) 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 c(NO2)/(mol/L) 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法不正确的是 A．0~60s，N2O4的平均反应速率为v=0.06mol/(L·min) B．升高温度，反应的化学平衡常数值增大 C．80s时，再充入NO2、N2O4各0.12mol，平衡不移动 D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅 3．有关反应下列说法不正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值) A．硫代硫酸钠既是氧化剂又是还原剂 B．氧化产物与还原产物物质的量之比为1：1 C．每生成32gS，转移电子的数目为2NA D．可通过单位时间内收集到SO2气体的量探究浓度对反应速率的影响 4．向稀硫酸中加入过量的锌粉，为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可以在稀硫酸中加入 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．蒸馏水 5．无害化处理的一种方法为,在固定容积的密闭容器中发生此反应，的转化率如图所示，若起始浓度为，下列说法正确的是 A．该反应的 B．a、c两点中，的物质的量浓度： C．若b点反应达到平衡状态，的体积分数为30% D．反应在、恒压容器中进行，达平衡时，的转化率大于96% 6．制备的方程式为，同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为时，分别改变进料比和反应温度，二者对产率影响如图所示。下列说法不正确的是 A．增加压强有利于提高的产率 B．制备的反应为放热反应 C．增加的用量，的产率一定会增加 D．温度为，平衡常数： 7．硫及其化合物之间的转化在生产中有重要作用。接触法制硫酸中，制取的反应为(放热反应)。反应在有、无催化剂条件下的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应中存在极性共价键和非极性共价键的断裂，极性共价键的形成，但不存在非极性共价键的形成 B．使用催化剂能加快化学反应的速率并提高的转化率 C．达到化学平衡时，的消耗速率和的消耗速率相等 D．使用作催化剂时，温度越高，反应越快达到平衡 8．温度T℃下，在容积固定的密闭容器中发生，下列情况一定能说明反应已达到平衡的是 ①容器内压强不随时间而变化 ②单位时间内，消耗44gCO2同时生成28gCO ③混合气体的密度不随时间而变化 ④混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 9．以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   在5 MPa下，按照投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是 A．反应Ⅲ中： B．曲线m代表CO在含碳产物中物质的量分数 C．图示270℃时，平衡体系中H2的体积分数约为66.6% D．该条件下温度越低，越有利于工业生产CH3OH 10．一定温度下，在5L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是              n/molt/min 0 2.1 3.1 0 5 0.8 10 1.6 15 1.6 A．0~5min用A表示的平均反应速率为0.032mol/L B．该反应在10min后才达到平衡 C．时，化学反应达到平衡状态 D．平衡状态时， 11．一定温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：，12s时生成0.8mol C，A、B物质的量变化如图。下列说法错误的是 A．， B．平衡时向容器中充入Ne，反应速率变小 C．平衡时气体总压强是起始的 D．若混合气体密度不变时，该反应不一定达平衡状态 12．下列相关事实能用勒夏特列解释的是 A．大部分盐类水解符合“越稀越水解”的规律 B．加入MnO2能加快H2O2分解放出O2 C．合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ/mol，工业上采用高温条件更有利于合成氨 D．硫酸工业中的重要反应2SO2+O22SO3，工业上常加入V2O5做催化剂 13．已知，为了验证FeCl3溶液和KI溶液的反应存在一定的限度，取5 mL 0.5 mol·L-1 KI溶液，向其中加入0.1 mol·L-1的FeCl3 1mL，充分反应，对反应后的溶液进行下列实验操作，能说明该反应存在限度的是 A．滴加AgNO3溶液，有黄色沉淀产生 B．滴加KSCN溶液，溶液变为红色 C．滴加溶液，有蓝色沉淀产生 D．滴加淀粉溶液，溶液变为蓝色 14．在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中，发生反应：，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有几个 ①容器内温度不变 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的压强不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤的物质的量浓度不变 ⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1 ⑦某时刻且不等于零 ⑧单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolA A．4 B．5 C．6 D．8 二、非选择题 15．HCOOCH3是一种重要的化工产品，被公认为“万能中间体”。甲醇脱氢法制HCOOCH3是工业上的一种重要方法，具有工艺流程短、原料单一、反应条件温和等优点。其工艺过程涉及如下反应： 反应I：2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)，△H1 反应Ⅱ：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)，△H2=+106.0kJ·mol-1 反应Ⅲ：HCOOCH3(g)2CO(g)+2H2(g)，△H3=+76.6kJ·mol-1 有关研究表明，T℃时，在改良催化剂作用下加入1.2mol甲醇制取HCOOCH3(只发生反应I和反应Ⅱ)，测得反应达平衡时压强为0.1MPa，HCOOCH3和CO的物质的量分别为0.4mol、0.2mol。 (1)T℃时，反应达到平衡时，若增大压强，甲醇的总转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。 (2)T℃时，反应I的平衡常数Kp= MPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 16．在T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)。达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：(分压=总压×物质的量分数) (1)起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa，若5min时反应到达c点，v(H2)= mol/(L·min)。 (2)b点时反应的平衡常数Kp= (kPa)-1(以分压表示)。 (3)c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05pkPa，则H2的转化率 (填“增大”“不变”或减小”)。 17．已知一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)。该温度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g。 (1)根据题干信息，计算出10min内CO的平均反应速率为 。 (2)保持温度不变，待密闭容器中反应达到平衡后，再向容器中通入1molCO气体，重新平衡后，平衡体系中CO所占的体积分数_______。 A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 (3)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：① ② 。 18．对化学反应进行的快慢和化学反应进行的程度的学习和研究，是深入理解化学反应规律的基础，日常生活和工农业生产中学会改变条件对反应进行调控意义很大。 (1)通过改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列措施是为了减缓化学反应速率的是_______。 ①灯泡里充入氮气；②炼铁时粉碎铁矿石；③铁门表面喷防锈漆；④夏天将食物放入冰箱 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④ (2)下列措施中，不能增大化学反应速率的是_______。 A．Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水 B．Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片 C．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度 D．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2 (3)将下列金属(假设金属的颗粒大小近似相等)分别投入0.1mol·L-1盐酸中，能发生反应且反应最剧烈的是_______。 A．Fe B．Zn C．Mg D．Cu (4)在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下图所示。下列有关说法正确的是_______。 A．t1时刻，反应逆向进行 B．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率 C．t3时刻，达到反应进行的限度 D．t4时刻，反应处于静止状态 (5)密闭容器中，一定量的SO2和O2在一定条件下发生反应生成SO3，经过足够长的时间，反应“停止”了，可以说明该反应是可逆反应的判断是_______。 A．反应生成了SO3 B．SO2和O2消耗完了 C．只有SO2和SO3共同存在 D．SO2、O2和SO3共同存在 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 D D D D C C A C D 题号 11 12 13 14 答案 B A B C 1．D 【详解】由于生成物所具有的能量大于反应物所具有的能量，因此该反应为吸热反应，即△H>0，该反应为气态物质系数增大的反应，故△S>0，故选D。 2．D 【详解】A．0～60s，的浓度变化量为(0.100-0.040)mol/L=0.060mol/L，根据，得，A正确； B．该反应正反应吸热，升高温度平衡常数增大，B正确； C．该温度下，平衡常数，再充入、各0.12mol，，K=Qc，平衡不移动，C正确； D．该反应为气体分子数增大的反应，压缩体积压强增大，平衡逆向进行，但是各组分浓度增加，故颜色加深，D错误； 故选D。 3．D 【分析】反应中，中S元素为+2价，升高为+4价变为SO2，降低为0价变为单质S，既是氧化剂也是还原剂，SO2是氧化产物，S是还原产物，两者为1：1，转移电子数为2； 【详解】A．由分析可知，硫代硫酸钠既是氧化剂又是还原剂，故A正确； B．由分析可知，氧化产物与还原产物物质的量之比为1：1，故B正确； C．反应转移电子数为2，每生成32gS，转移电子的数目为2NA，故C正确； D．SO2易溶于水，且在不同温度时的溶解度不同，不能用单位时间内产生SO2气体的体积判断反应的快慢，故D错误； 答案选D。 4．D 【详解】A．加入Na2CO3溶液，稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，导致和锌反应的氢离子总物质的量减少，不符合条件，故A错误； B．加入CuSO4溶液，CuSO4溶液与Zn反应置换出Cu，构成原电池，加快反应速率，故B错误； C．加入NaNO3溶液，生成NO气体，影响生成氢气的量，故C错误； D．加入蒸馏水，氢离子浓度减小、氢离子总物质的量不变，所以符合条件，故D正确； 故答案为：D； 5．D 【详解】A．从图像知，升高温度的平衡转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，，A错误； B．a、c两点的转化率相等都为67%，则两点生成的物质的量相等，容器体积不变，因此a、c两点的物质的量浓度相等，B错误； C．在条件下，b点转化率为96%，列三段式： 则的体积分数为，C错误； D．正向反应为体积增大的反应，在、恒压容器中进行反应，达平衡时容器体积大于同温下恒容时的体积，等效于在恒容条件下反应达平衡后再减压，平衡正向移动，的转化率大于96%，D正确； 故选D。 6．C 【详解】A．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，有利于提高SiHCl3的产率，故A正确； B．由图可知温度越高SiHCl3产率减小，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，故B正确； C．由图可知增加HCl的用量，SiHCl3的产率可能增加也可能减小，所以增加HCl的用量，SiHCl3的产率不一定会增加，故C错误； D．平衡常数是温度的函数，温度为450K，平衡常数：K（x）＝K（y）＝K（z），故D正确； 故选C。 7．C 【详解】A．、分子内为极性键，分子内为非极性键，由于该反应为可逆反应，则该反应中存在极性共价键和非极性共价键的断裂和形成，A错误； B．催化剂同时降低了正、逆反应的活化能，同时改变正、逆反应速率，B错误； C．达到化学平衡时，达到化学平衡时，的消耗速率和的消耗速率相等，C正确； D．使用作催化剂时，温度越高，会分解，反应不一定加快，D错误； 故选C。 8．A 【分析】该反应为分子数增大的反应，恒温恒容下，反应的过程中体系内压强增大。平衡的标志有：体系内各物质的量保持不变、平衡移动时能使某个物理量改变的物理量不变时，如密度、平均摩尔质量等。 【详解】①该反应为分子数增大的反应，恒容时，体系压强为一个变化量，若压强不变时，反应达平衡，①正确； ②CO2和CO均为生成物，当两者的量此消彼长时，也可作为平衡的标志，消耗CO2代表逆反应速率，生成CO代表正反应速率，两者系数相同，故单位时间内消耗44g即1molCO2同时生成28g即1molCO，反应达平衡，符合正逆反应速率相等，②正确； ③根据质量守恒定理，反应前后气体质量增加，体积不变，由可知密度为一个变化量，当密度不变时，反应达平衡，③正确； ④生成物只有CO和CO2为气体，二者的系数是1:1，混合气体平均摩尔质量是不变的，混合气体的平均摩尔质量不随时间而变化，不能判断达到平衡状态，故④错误； 答案选A。 9．C 【详解】A．根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应ⅢCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3=-49kJ·mol-1-41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1，A错误； B．反应Ⅱ的正反应是吸热反应，生成物中有CO，温度升高，反应Ⅱ的平衡正向移动，CO的物质的量分数增大；反应Ⅲ的正反应是放热反应，反应物中有CO，温度升高，反应Ⅲ的平衡逆向移动，CO的物质的量分数也会增大，也就是说，温度升高，CO的产量变大，则CO在含碳产物的物质的量分数增大，故符合这个规律的是曲线n，B错误； C．根据题意设起始量n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，平衡时甲醇和CO的物质的量相等，设CH3OH物质的量为 xmol，则CO 的物质的量也为xmol，270℃时CO2的转化率为25%，则平衡时CO2的物质的量为0.75mol，根据碳守恒：0.75+2x=1，解得x=0.125，根据氧守恒，水的物质的量为：2mol-0.75mol×2-0.125mol-0.125mol=0.25mol，根据氢守恒，氢气的物质的量为=2.5mol，则反应后总的物质的量0.75mol+0.125mol+0.125mol+2.5mol+0.25mol=3.75mol，则平衡体系中H2的体积分数为=66.7%，C正确； D．由图可知，温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行，CH3OH的含量高，有利于提高CH3OH的产率，但并不是温度越低越好，因为温度太低反应速率太慢，D错误； 答案选C。 10．D 【详解】A．0~5min内，C的物质的量增加了0.8mol，用C表示的平均反应速率为，根据化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，用A表示的平均反应速率为0.016mol/(L·min)，故A错误； B．由表中数据及转化可知：，所以该反应在10min已经达到平衡状态，故B错误； C．时，即化学反应速率之比等于化学计量数之比，非平衡状态也存在此关系，因此不能说明化学反应达到平衡状态，故C错误； D．根据B选项的分析，达到平衡状态时n(C)=1.0mol，所以，故D正确； 答案选C。 11．B 【详解】A．12s时，反应达到平衡状态，生成0.8molC，由图可知，A、B分别消耗的物质的量为(1.6-0.4)mol=1.2mol，(1.0-0.6)mol=0.4mol，由物质的转化量之比等于化学计量数之比，可得：1.2:0.4:0.8=3:1:2，故 b=1，c=2，A正确； B．容器容积不变，平衡时向容器中充入Ne，各参与反应物质的浓度不变，则反应速率不变，B错误； C．起始总物质的量为2.6mol，由A项知，平衡时，混合气体总物质的量为0.4+0.6+0.8=1.8mol，根据压强比等于物质的量之比可得，，则平衡时气体总压强是起始的，C正确； D．容器的容积不变，反应前后混合气体的总质量不变，则混合气体的密度始终不变，故若混合气体密度不变时，该反应不一定达平衡状态，D正确； 故选B。 12．A 【详解】A．大部分盐类水解符合“越稀越水解”的规律，是因为加水稀释使得溶液中生成物的浓度减小更快，促使水解正向进行，能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．能加快分解放出，是因为二氧化锰为催化剂，能加快反应速率，但不能使平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．正反应是放热反应，升高温度加快化学反应速率，但平衡逆向移动，不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选A。 13．B 【详解】A．由2Fe3++2I-═2Fe2++I2反应可知，5 mL 0.5 mol·L-1 KI溶液，向其中加入0.1 mol·L-1的FeCl3 1mL，反应后KI过量，无论是否存在反应限度，滴加AgNO3溶液，都有黄色沉淀、白色沉淀生成，A不选； B．滴加KSCN溶液，观察溶液是否变血红色，可知Fe3+有没有反应完，从而确定KI和FeCl3的反应有一定的限度，B选； C．无论是否存在题述平衡，溶液中均存在Fe2+，滴入溶液后均有蓝色沉淀生成，C不选； D．无论是否存在题述平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，D不选； 故选B。 14．C 【详解】①容器内温度不变，说明正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故①正确； ②混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故②正确； ③绝热、恒体积、恒物质的量体系中 pV=nRT 温度在改变，压强也在改变，当压强不变说明反应达平衡状态，故③正确； ④混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故④正确； ⑤C(g)的物质的量浓度不变，说明C的物质的量不变，反应达平衡状态，故⑤正确； ⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1，不能说明浓度不变，故⑥错误； ⑦反应速率之比等于系数比，且不等于零才能说明反应达到平衡状态，故⑦错误； ⑧单位时间内生成n mol D等效于消耗2n mol A，同时生成2n mol A，所以正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故⑧正确； 故选C。 15．(1)减小 (2)0.72 【详解】（1）反应达到平衡时，若增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，则反应I和II的平衡逆向移动，则甲醇的总转化率减小； （2）T℃时，由信息列出三段式，反应I：，反应II：，平衡时n(CH3OH)=1.2-0.8-0.2=0,2mol，n(H2)=0.8+0.4=1.2mol，总物质的量为n=0.2+0.4+0.2+1.2=2mol，平衡时压强为0.1MPa，反应I的平衡常数。 16．(1)0.1 (2) (3)不变 【详解】（1）起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa，若5min时反应到达c点，c点HCHO的物质的量为x，=，x=0.5mol，则反应消耗氢气的物质的量为1mol，v(H2)==0.1mol/(L·min)； 故答案为：0.1。 （2） C点时，甲醛的压强为0.2pkPa，则二氧化碳的压强为0.2pkPa、氢气的压强为0.4pkPa、水蒸气的压强为0.2pkPa，b点和c点温度相同，平衡常数相同，反应的平衡常数Kp===kPa-1； 故答案为：。 （3）c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05pkPa，Q==kPa-1=Kp，平衡不移动，则H2的转化率不变； 故答案为：不变。 17．(1) (2)C (3) 二氧化碳的物质的量不再改变 一氧化碳的体积分数不再改变 【详解】（1）10min后，生成了单质铁11.2g （0.2mol铁），则同时反应0.3molCO，故10min内CO的平均反应速率为； （2）反应为气体分子数不变的反应，且反应物中气体只有一氧化碳，故保持温度不变，待密闭容器中反应达到平衡后，再向容器中通入1molCO气体，重新平衡后，相当于和原平衡为等效平衡，平衡体系中CO所占的体积分数不变； 故选C； （3）平衡状态时，正逆反应速率不变，且各物质的量不再改变，故二氧化碳的物质的量不再改变、体系中一氧化碳的体积分数不再改变等均可以说明达到平衡状态。 18．(1)B (2)A (3)C (4)B (5)D 【详解】（1）①灯泡里充入氮气，氮气化学性质稳定，可以防止灯丝被氧化，正确；②炼铁时粉碎铁矿石，增大与反应物接触面积，加快反应速率，错误；③铁门表面喷防锈漆，隔绝氧气、水，防止铁生锈，正确；④夏天将食物放入冰箱，降低温度，防止食物腐败，正确； 故选B； （2）A．Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水，降低的稀硫酸浓度，反应速率变慢，A符合题意； B．Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片，反应物接触面积增大，反应速率加快，B不符合题意； C．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度，反应速率加快，C不符合题意； D．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2，二氧化锰对反应起催化作用，反应速率加快，D不符合题意； 故选A； （3）金属越活泼与稀盐酸反应的速率越快，四种金属中镁最活泼，故反应最剧烈的镁； 故选C； （4）A．t1时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，A错误； B．由图可知，t2时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，B正确； C．t3时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，C错误； D．t4时刻，反应处于平衡状态，为动态可逆平衡，不是静止状态，D错误； 故选B。 （5）可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应； A．反应生成了SO3，只能说明生成了新物质，不能说明为可逆反应，A错误； B．SO2和O2消耗完了，说明反应没有逆向进行，不可逆，B错误； C．只有SO2和SO3共同存在，说明反应没有逆向生成氧气，不可逆，C错误； D．SO2、O2和SO3共同存在，说明反应既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行，为可逆反应，D正确； 故选D。 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 $$