第二章 化学反应速率与化学平衡 单元复习题 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》单元复习 一、单选题 1．下列有关图像描述正确的是 A．图甲表示反应  △H＜0，，则时刻为增大压强 B．图乙表示反应：  △H＜0， C．图丙表示反应： D．图丁表示反应  △H＞0，y轴可表示物质B的转化率 2．在一体积为1L的容器中加入CaCO3，发生反应，且处于平衡状态，此时c(CO2)=0.1mol/L。保持温度和容器体积不变，在t1时刻充入0.1molCO2气体，再次达到平衡，下列c(CO2)随时间变化的图像正确的是 A． B． C． D． 3．在不同反应条件下测得反应速率如下，反应速率最快的是 A． B． C． D． 4．向绝热恒容密闭容器中通入一定量SO2与NO2的混合气体，在一定条件下发生反应：其正反应速率v正随时间t变化的曲线如下，不考虑副反应的影响，下列说法正确的是 A．该反应的∆H>0 B．BC段v逆逐渐减小 C．从A点到C点，NO的分压先增大后减小 D．其他条件不变时，若在恒温条件下发生此反应，则SO2的平衡转化率增大 5．下列现象不能用平衡移动原理解释的是 A．    ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．室温下，将平衡体系压缩体积后颜色加深 C．工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出 D．实验室制备氯气，用排饱和食盐水法收集氯气 6．目前，丁烷脱氢制丁烯的研究已取得重大突破，利用计算机技术测得在催化剂表面的反应历程如图所示，其中催化剂表面上的物质用*标注，TS表示过渡态物质。下列说法错误的是 A．该历程中决速步骤为C4H9*+H*=C4H8*+2H* B．催化剂可降低反应活化能 C．C4H10→C4H8+H2，该反应有非极性键形成 D．若一个C4H10气体分子具有的相对能量为0eV，则该反应的热化学方程为：C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)　ΔH=+0.06NAeV 7．反应X=3Z经历两步：①X→Y；②Y→3Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。t1s时刻，下列说法错误的是 A．b为c(Z)随t的变化曲线 B．c(X)=c(Y)=c(Z) C． D．反应①生成的Y大于反应②消耗的Y 8．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个 ①容器内温度不变    ②混合气体的密度不变    ③A的物质的量浓度不变    ④混合气体的平均相对分子质量不变        ⑤混合气体的压强不变    ⑥容器内B、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nmol D，同时生成2nmol B A．3 B．4 C．5 D．6 9．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．   10．在一定温度下的密闭容器中发生反应， 平衡后时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡，测得A的浓度为0.3mol/L，下列有关判断不正确的是 A．x + y > z B．平衡向正反应方向移动 C．B的转化率降低 D．C的体积分数减小 11．储氢合金M的吸放氢反应式为：xH2(g)+2M(s) 2M-Hx(s)，现将100gM置于恒容容器中，通入氢气并维持容器内压强恒定，在不同温度下M的最大吸氢量与氢气压强的关系如图所示，下列说法错误的是 A．压强越小，温度对最大吸氢量的影响越大 B．若到达P点的时间为3min，则吸氢速率v=0.35g/min C．在相同条件下，若氢气中含有氩气，则最大吸氢量减小 D．若到达N点所用时间小于P点，则吸氢速率v(N)<v(P) 12．在恒温恒容条件下，发生反应，随时间的变化如图中曲线甲所示．下列说法不正确的是 A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率 B．若随时间变化关系如图曲线乙所示，可能是其他条件不变的情况下降低温度 C．在不同时刻都存在关系： D．反应过程中，容器中气体的密度保持不变 13．已知  。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1mol 与1mol ，下列说法正确的是 A．充分反应后，放出热量为a kJ B．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡 C．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为l∶2 D．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 14．氯元素具有多种化合价，可形成、、、、等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂作用下，氧化HCl可获得：  。下列说法正确的是 A．随Cl元素化合价升高，、、、、的氧化性增强 B．该反应的平衡常数 C．增大压强，反应体系的活化分子百分数增加 D．该反应中反应物的键能总和小于生成物的键能总和 二、非选择题 15．在698 K，向某V L的密闭容器中充入3 mol X(g)和3 mol Y(g)，发生反应：，测得各物质物质的量浓度与时间变化的关系如图所示： 请回答下列问题： (1) 。 (2)该反应达到最大限度的时间是 ，该时间内平均反应速率 。 (3)反应生成了 mol A， 。 (4)平衡时Y的浓度是 。 (5)平衡时容器内气体的总物质的量为 mol。 (6)下列可以说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。 ①体系压力不再改变        ②容器内气体的密度不再改变 ③混合气体的平均相对分子质量不再改变    ④ ⑤    ⑥容器内气体的体积分数不再改变 16．三甲胺[N(CH3)3]是重要的化工原料。最近我国科学家实现了使用铜催化剂将N，N－二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称DMF]转化为三甲胺的合成路线。回答下列问题： (1)结合实验与计算机模拟结果，研究单一DMF分子在铜催化剂表面的反应历程，如图所示：    该历程中最大能垒(活化能)= eV，该步骤的化学方程式为 。 (2)该反应变化的ΔH 0(填“＜”、“＞”或“=”)，制备三甲胺的热化学方程式为 。 17．研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g) △H1=-49.6kJ/mol，恒压下将CO2和H2按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。其中：CH3OH的选择性=×100% (1)温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是 。 (2)在上述条件下合成甲醇的工业条件是___________。 A．210℃ B．230℃ C．催化剂CZT D．催化剂CZ(Zr-1)T 18．回答下列问题 (1)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=10∶5∶85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图所示。0~1.2s生成C3H6的平均速率为 kPa/s，在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为 (2)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=2∶13∶85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k、k′为速率常数)： 反应Ⅱ：2C3H8(g)＋O2(g)=2C3H6(g)＋2H2O(g) k 反应Ⅲ：2C3H6(g)＋9O2(g)=6CO2＋6H2O(g) k′ 实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)= k p(C3H8)-k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为 ，其理由是 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 B C B D B A C C D B 题号 11 12 13 14 答案 D B B D 1．B 【详解】A．对于反应  ，增大压强，平衡正向移动，v(正)＞v(逆)，而甲图中时刻v(正)＜v(逆)，应为升高温度，A不正确； B．图乙中，压强都为p2时，温度从T2升高到T1，C%减小，则平衡逆向移动，△H＜0，温度都为T1时，压强从p1增大到p2，C%增大，则可表示反应：  △H＜0，B正确； C．图丙中，利用A、B、C的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，且反应进行一段时间后，各物质的量都不变，反应达平衡状态，则表示反应：，C不正确； D．图丁中，升高温度，y轴不断减小，而对于反应  △H＞0，升高温度，反应正向进行，物质B的转化率升高，所以不能表示物质B的转化率，D不正确； 故选B。 2．C 【详解】根据化学平衡常数K=c(CO2)=0.1mol/L和温度不变平衡常数不变可知，向平衡体系中加入0.1molCO2的瞬间CO2的浓度变为0.2mol/L，但上述平衡逆向移动，重新达到新的平衡，因为温度不变，新平衡下CO2的浓度保持不变，仍然为0.1mol/L，只有C图像符合； 故答案为：C。 3．B 【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，换算成同一物质、同一单位表示的化学反应速率，然后比较。 【详解】A．； B．以时间按秒，为标准， ； C．，C错误； D．，D正确； 故选B。 4．D 【分析】如图所示，反应在绝热容器中进行，随着反应正向进行，反应物浓度减小，但b时间前v正增大，说明反应放热，容器内温度升高，温度对反应速率的影响起主导作用。b时间后，反应物浓度减小对速率的影响起主导作用，v正减小。据此答题。 【详解】A．根据分析知，反应为放热反应，故，A错误； B．BC段，反应仍正向进行，体系温度升高，生成物浓度增大，v逆增大，B错误； C．从A点到C点，反应一直正向进行，因此NO的分压一直增大，C错误； D．其他条件不变时，若在恒温条件下发生此反应，相当于降温，则平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，D正确； 故选D。 5．B 【详解】A．，温度降低平衡正向进行，气体颜色变浅，说明反应正向进行，A不符题意； B．室温下，将平衡体系压缩体积后压强增大，平衡正向移动，颜色应该先加深再变浅，最终还是比之前颜色深，不能通过颜色变化判定平衡移动了，B符题意； C．工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出，减少生成物浓度平衡正向移动，C不符题意； D．实验室制备氯气，用排饱和食盐水收集氯气，溶液中存在氯离子浓度很大，促使氯气和水反应生成盐酸的反应逆向进行，使得氯气和水反应很少，可以用排饱和食盐水收集氯气，D不符题意； 故选B。 6．A 【详解】A．反应的决速步骤为反应最慢的一步或者能垒最大的一步，由图可知能垒最大的决速步为：C4H10=C4H10*，A错误； B．催化剂可降低反应活化能，提高活化分子百分数，从而加快反应速率，B正确； C．C4H10→C4H8+H2，该反应有H-H非极性键形成，C正确； D．由题干反应流程图可知，若一个C4H10气体分子具有的相对能量为0eV，则该反应的热化学方程为：C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)　ΔH=+0.06NAeV，D正确； 故答案为：A。 7．C 【分析】由题中信息可知，反应X＝3Z经历两步：①X→Y；②Y→3Z。图中呈不断减小趋势的a线为c(X)随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的b线为c(z)随时间t的变化曲线，先增加后减小的c线为c(Y)随时间t的变化曲线。 【详解】A．根据分析，b线为c(Z)随时间t的变化曲线，A项正确； B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻，所以t1时刻c(X)＝c(Y)＝c(Z)，B项正确； C．设t1时c(X)＝c(Y)＝c(Z)＝x，先分析反应②：Y转化了，则初始；再分析反应①：X转化了，则；，C项错误； D．读图可知，t1时c(X)＝c(Y)＝c(Z)，c(Y)还有增大趋势，说明反应①生成的Y大于反应②消耗的Y，D项正确； 答案选C。 8．C 【详解】①该反应在绝热恒容容器中进行，任何化学反应都伴随着能量变化，即反应吸热或者放热，反应前后有温度的升高或降低，当温度不变时可判断反应达到平衡状态，①正确； ②混合气体的密度等于混合气体的总质量与容器体积之比，体系为恒容体系，由于A为固体，根据质量守恒规律，建立平衡过程中气体的总质量增大，恒容容器中混合气体的密度增大，当密度不变时，反应达到平衡，②正确； ③A为固体，反应过程中浓度保持恒定，A的浓度不变时不能判断反应达到平衡，③不正确； ④A呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，混合气体分子总物质的量始终不变，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不变时，表明反应达到平衡状态，④正确； ⑤该反应前后气体分子数不变，建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变，由于是绝热容器，建立平衡过程中容器温度变化，混合气体压强发生变化，当混合气体压强不变时，表明反应达到平衡，⑤正确； ⑥达到平衡时B、C、D的浓度保持不变，但不一定等于2∶1∶1，即不一定达到平衡状态，⑥不正确； ⑦某时刻且不等于零，没有指明是正反应速率还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，⑦不正确； ⑧单位时间内生成nmol D一定消耗2nmol B，同时生成2nmol B，B的浓度不变时，表明反应达到平衡状态，⑧正确； 综上，正确的是①②④⑤⑧，共5个； 故答案选C。 9．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。 10．B 【分析】反应：xA(g)+yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，若平衡不移动，则理论上A的浓度减小为原来的一半，即为0.25mol/L，但事实上再次达平衡时，测得A的浓度为0.3mol/L，则说明减小压强，平衡向逆反应方向移动，据此分析。 【详解】A．根据分析，减小压强，A的浓度从0.25mol/L变为0.3mol，平衡逆向移动，可知化学计量数x + y > z，A正确； B．减小压强，A的浓度从0.25mol/L变为0.3mol，平衡逆向移动，B错误； C．由于平衡逆向移动，所以反应物B的转化率降低，C正确； D．由于平衡逆向移动，产物C的含量减小，C的体积分数减小，D正确； 答案选B。 11．D 【详解】A．由图可知，压强越小，温度对最大吸氢量的影响越大，故A正确； B．由图可知，到达P点的时间为3min时，M的最大吸氢量为1.05g，则反应速率为=0.35g/min，故B正确； C．恒压条件下若氢气中含有氩气，相当于氢气的分压减小，该反应是气体体积减小的反应，平衡向逆反应方向移动，吸氢量减小，故C正确； D．由图可知，压强相同时，N点反应温度高于P点，温度越高，反应速率越快，则N点反应速率小于P点，故D错误； 故选D。 12．B 【分析】根据题干信息结合化学方程式可知:各物质速率之比、反应前后气体密度变化情况、甲和乙曲线的变化应该是使用了催化剂 、据a点和c点的坐标可以计算出这个时间间隔内的平均反应速率； 【详解】A．从a、c两点坐标可知从a到c时间间隔内的变化量，从而求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，A正确； B．若降低反应温度，反应平衡会发生移动，达平衡时c(B)和曲线甲达平衡时c(B)不相等，则降低反应温度，c(B)随时间变化关系不能用如图中曲线乙表示，B错误； C．反应速率之比等于化学计量数之比，则，C正确； D．恒温恒容，反应前后气体的质量不变，密度不变，D正确； 故选B。 13．B 【详解】A．加入1mol与1mol，即假设Y完全反应，吸收热量为，而反应是可逆反应，不可能完全转化，所以充分反应后，吸收热量小于，故A错误； B．当X的物质的量分数不再改变，说明，该反应已达平衡，故B正确； C．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比可能为1：2，其与各物质的初始浓度及转化率有关，故C错误； D．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，而不是减小，故D错误； 故选B。 14．D 【详解】A．Cl-、ClO-、、、的氧化性并不随氯元素化合价的升高而增强，如氧化性：，A错误； B．由于反应物和生成物都呈气态，所以该反应的平衡常数K=，B错误； C．增大压强，反应体系的活化分子百分数不变，只是单位体积内的活化分子数增加，C错误； D．ΔH=反应物的键能总和－生成物的键能总和＜0，说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和，D正确； 故选D。 15．(1)3 (2) 5s (3) 4.74 (4) (5)6 (6)②③④⑥ 【详解】（1）向某V L的密闭容器中充入3 mol X(g)和3 mol Y(g)，根据图像可知反应前X或Y初始浓度为，说明； （2）根据图像可知，当反应到达5s时，各物质浓度不变，反应达到平衡；该时间内平均反应速率； （3）当反应达平衡状态，A物质浓度为，即生成A物质的量：；根据速率比等于化学计量数之比，； （4）根据图像可知，平衡时Y物质浓度为； （5）平衡时容器内气体的总物质的量：； （6）①反应过程中，混合气体总物质的量不变，即总压力始终不变，则体系压力不再改变，不能说明反应达平衡状态； ②反应过程中，混合气体总质量不断变化，即容器内气体的密度不断改变，当容器内气体的密度不再改变，能说明反应达平衡状态； ③反应过程中，混合气体总质量不断变化，混合气体总物质的量始终不变，即混合气体的平均相对分子质量不断改变，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，能说明反应达平衡状态； ④表明反应向不同方向进行，速率比符合计量数之比，能说明反应达平衡状态； ⑤反应进行到某时刻，可能恰好存在，不能说明反应达平衡状态； ⑥反应过程中容器内气体的体积分数不断改变，当容器内气体的体积分数不再改变，能说明反应达平衡状态； 综上，答案选②③④⑥； 16．(1) 1.19 eV N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O(g) (2) ＜ (CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NAeV/mol 【详解】（1）如图所示，反应历程中反应物和生成物相对能量差值最大的为最大能垒，即N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O(g)，反应过程中活化能最大，活化能=2.21 eV -1.02 eV =1.19 eV。 （2）如图所示，根据盖斯定律，反应热只与反应始态和终态有关，与反应过程无关，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，ΔH<0，单一DMF分子反应释放的能量为1.02eV，1mol该分子放出的能量为1.02NAeV，热化学反应方程式：(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NAeV/mol。 17．(1)反应Ⅰ的△H<0温度升高，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降 (2)BD 【详解】（1）反应Ⅰ的△H<0，为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降； （2）由图可知，在上述条件下合成甲醇的工业条件是230℃、催化剂CZ(Zr-1)T，此时反应中甲醇的选择性、甲醇的产率都较高。 18．(1) 2 H2和C3H6都消耗O2 (2) 先增大后减小 反应开始时，体系中主要发生反应Ⅱ，c(C3H6)逐渐增大，随反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅲ，c(C3H6)逐渐减小 【详解】（1）0~1.2s内的C3H6分压由0增大到2.4kPa，则生成C3H6的平均速率为2.4/1.2=2 kPa/s；若只发生反应I、Ⅱ，C3H6的分压应大于H2和H2O的分压，但由图b可知，随着反应进行，p(H2O)>p(C3H6)>p(H2)，且有CO2生成，H2分压降低，故体系中还发生反应2C3H6+9O2==6CO2+3H2O、2H2+O2==2H2O的反应，消耗O2，导致C3H8和O2的消耗速率之比小于2∶1； （2）反应开始时，反应Ⅱ向右进行，c(C3H6)逐渐增大，且体系中以反应Ⅱ为主，随反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅲ，c(C3H6)逐渐减小，故丙烯的浓度随时间的变化趋势为先增大后减小。 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 $$