第2章化学反应速率与平衡检测卷 2024-2025学年高中化学人教版（2019）选择性必修1

第二章检测卷 （化学反应速率与化学平衡） 班级：__________　　姓名：__________　　学号：__________　　成绩：__________ 考生注意： 1．本试卷共8页。 2．满分为100分，考试用时为60分钟。 3．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的班级、姓名、学号填写在相应位置上。 4．请在相应位置上作答，保持试卷清洁完整。 一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是(　　) A．催化剂是影响化学反应速率的本质因素 B．当反应体系容积不变时，减小反应物的量肯定能减小反应速率 C．可逆反应达到反应限度时，化学反应速率为0 D．化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示 【答案】D 2．生活中下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是(　　) A．在糖果制作过程中添加着色剂 B．在糕点包装袋内放置小包除氧剂 C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎 D．牛奶在冰箱里保存 【答案】A 3．四个体积相同的密闭容器中，在一定条件下发生反应：N2＋3H22NH3，反应开始时，反应速率最大的是(　　) 选项 温度/℃ n(N2)/mol n(H2)/mol 催化剂 A 500 2 6 有 B 500 1.5 4.5 无 C 450 1.5 4.5 无 D 450 2 6 无 【答案】A 4．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，若15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1，则下列说法正确的是(　　) A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.002 mol·L-1·s-1 B．c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间小于10 s C．升高温度正反应速率增大，逆反应速率减小 D．减小反应体系的体积，化学反应速率增大 【答案】D　【解析】0～15 s内，v(I2)＝v(HI)＝×＝0.001 mol·L-1·s-1，A错误；随着反应的进行，c(HI)减小，v(HI)减小，故c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间大于10 s，B错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；减小反应体系的体积，压强增大，反应速率增大，D正确。 5．利用低温技术可处理废气中的氮氧化物。在恒容密闭容器中发生下列化学反应：4NH3(g)＋6NO(g)⥫⥬5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝Q kJ·mol-1 (Q<0)。下列有关说法正确的是(　　) A．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中NO的转化率减小 C．单位时间内生成NH3和H2O的物质的量之比为2∶3时，反应达到平衡 D．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 【答案】C　【解析】催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变反应物的转化率，A不正确；其他条件不变，增加NH3的浓度，平衡正向移动，NO的转化率增大，B不正确；单位时间内生成NH3和H2O的物质的量比为2∶3，即3v正(NH3)＝2v逆(H2O)，根据3v正(NH3)＝2v正(H2O)可得，v逆(H2O)＝v正(H2O)，反应达到平衡状态，C正确；该反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小，D不正确。 6．已知某密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)⥫⥬2W(g)＋Z(g)　ΔH<0（Y物质易被液化）。下列有关说法中一定正确的是(　　) A．若W为有颜色的物质，达平衡后，增大压强，体系颜色变浅 B．改变压强，该反应的平衡常数一定不变 C．平衡时，其他条件不变，升高温度，正反应速率增大程度比逆反应速率增大程度小 D．平衡时，其他条件不变，分离出Z，正反应速率增大 【答案】C　【解析】增大压强，不论平衡向哪个方向移动，各物质浓度均变大，体系颜色应变深；Y物质易被液化，加压有可能导致Y变为液态，平衡常数的表达式变了，平衡常数也就可能改变；升温，平衡逆向移动，正确；分离出Z，正反应速率瞬间不变，随后减小。 7．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下： 关于合成氨工业的说法中不正确的是(　　) A．混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想 B．合成氨反应须在低温下进行 C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率 D．使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动 【答案】B　【解析】低温虽然有利于平衡正向移动，但低温会导致反应速率降低，不利于提高生产效率，B错误。 8．下列说法不正确的是(　　) A．盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热的 B．乙烯聚合为聚乙烯是一个熵减的过程 C．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是不可能发生的反应 D．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0 【答案】C　【解析】盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应涉及到碳酸的分解，为吸热反应，A正确；乙烯常温下为气态，熵值较大，聚乙烯为固态，熵值较小，根据ΔS＝ΣS生成物－ΣS反应物，可知乙烯合成聚乙烯的反应是一个熵减的过程，ΔS<0，B正确；自发反应是指在一定温度下，不依靠外界的能量，一经引发就能自动进行的反应，其反应速率与物质本身性质、体系温度、反应物浓度、是否有催化剂有关，与反应是否自发无直接关系；非自发反应在有外界能量的情况下依然可以进行，如电解水反应，C错误；根据ΔS＝ΣS生成物－ΣS反应物可知该反应的ΔS<0。反应的吉布斯自由能ΔG＝ΔH－T·ΔS，当ΔG<0时，反应可以自发进行，且该反应ΔS<0，能在低温下自发进行，可推得反应的ΔH<0，D正确。 9．在一定温度下的可逆反应X(g)⥫⥬2Y(g)　ΔH＞0，V正＝k正·c(X)，V逆＝k逆·c2(Y)，若该温度下的平衡常数K＝10 mol·L-1，下列说法错误的是(　　) A．该温度下k正＝10k逆 B．升高温度，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数 C．使用高效催化剂可以提高Y的平衡产率 D．恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，X的转化率增大 【答案】C　【解析】达到平衡时V正＝V逆，k正·c(X)＝k逆·c2(Y)，得出＝＝K＝10，得出k正＝10k逆，A正确；该反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，K正增大的倍数大于K逆增大的倍数，B正确；催化剂不改变化学平衡状态，不能提高Y的平衡产率，C错误；恒压下充入惰性气体体积增大，反应物和生成物的分压减小，平衡正向移动，X的转化率增大，D正确。 10．已知：2SO2 (g)＋O2 (g)⥫⥬2SO3 (g)　ΔH＝－197.8 kJ·mol-1。起始反应物为SO2 和 O2（物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变）。SO2 的平衡转化率随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是(　　) 温度/K 转化率/% 1.01×105 Pa 5.07×105 Pa 10.1×105 Pa 25.3×105 Pa 50.7×105 Pa 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A.一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高 【答案】B　【解析】由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，B错误；由表中数据可知，不同温度下，1.01×105 Pa（常压）下SO2的转化率分别为99.2%，97.5%，93.5%，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，D正确。 11．已知H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)　ΔH<0，有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是(　　) A．甲、乙提高相同温度 B．甲中加入0.1 mol He，乙不改变 C．甲降低温度，乙不变 D．甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2 【答案】C　【解析】甲、乙能达到同一平衡状态，HI浓度相等。升高温度HI浓度都减小，不能判断甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，A错误；向甲中充入氦气，因为容积不变，各物质浓度不变，平衡不移动，甲、乙中HI的平衡浓度相等，B错误；对甲降温，平衡向右移动，HI浓度增大，乙中HI浓度不变，C正确；甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2，甲、乙中HI浓度增大程度相等，使甲、乙中HI的平衡浓度相等，D错误。 12．在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，下列分析中不正确的是(　　) A．图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响 B．图Ⅱ研究的是t0时增大压强（缩小容积）或使用催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且乙使用了催化剂 D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高 【答案】C　【解析】t0时平衡向左移动，且逆反应速率大于正反应速率，可能是升高了温度，A正确；该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，可同等程度地增大正、逆反应速率，平衡不移动，使用催化剂，不影响平衡，但反应速率增大，B正确；如果图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，平衡时甲、乙两条件下的CO转化率应相等，C错误；如果图Ⅲ研究的是温度对平衡的影响，由曲线斜率知乙条件下温度高于甲条件，那么从甲升温到乙，平衡向左移动，CO的转化率下降，D正确。 13．已知[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，[CuCl4]2-呈黄色。将CuCl2溶于少量水中，获得黄绿色溶液，在CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－⥫⥬[CuCl4]2-＋4H2O　ΔH，用该溶液做实验，溶液颜色变化如表： 实验 实验步骤 实验现象 ① 稍加热，然后在冷水中冷却 溶液由黄绿色变为蓝绿色 ② 加少量水稀释 下列叙述正确的是(　　) A．由实验①可推知ΔH＜0 B．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 C．若向上述黄绿色溶液中加入少量KCl固体，溶液变成蓝色 D．若向上述黄绿色溶液中滴入1～2滴硝酸银溶液，溶液变成蓝色 【答案】D　【解析】由实验①可知，降低温度，平衡逆向移动，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，ΔH>0，A错误；水为纯液体，浓度视为定值，实验②是由于反应物的浓度明显减小，导致平衡逆向移动，B错误；结合反应，加入少量KCl固体，氯离子浓度增大，平衡正向移动，溶液变为黄色，C错误；向上述黄绿色溶液中滴入1～2滴硝酸银溶液，银离子与氯离子结合生成氯化银沉淀，降低溶液中氯离子浓度，平衡逆向移动，溶液变成蓝色，D正确。 14．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g)⥫⥬xC(g)符合图中(Ⅰ)所示关系，φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断，对图像(Ⅱ)说法不正确的是(　　) A．p3>p4，Y轴表示A的转化率 B．p3>p4，Y轴表示B的质量分数 C．p3>p4，Y轴表示B的转化率 D．p3>p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量 【答案】B　【解析】据图像(Ⅰ)，在压强不变时，由曲线斜率知T1>T2。降温(T1→T2)时，φ(C)增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，由曲线斜率知压强p2>p1，增大压强(p1→p2)时，φ(C)增大，即平衡正向移动，故x<2。由图像(Ⅱ)知，保持体系压强不变，升高温度，平衡逆向移动，A、B的转化率、φ(C)、混合气体的平均相对分子质量均减小，而A、B的质量分数增大。 15．汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2(g)⥫⥬2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T时，N2的浓度随时间的变化。曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　) A．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 B．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0 C．温度T下，该反应的平衡常数K＝ D．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 【答案】C　【解析】图像显示，该条件改变时平衡发生了移动，而催化剂不影响平衡，A错误；若曲线b对应的条件改变是温度，可以看出温度升高了且平衡正向移动，则ΔH＞0，B错误；温度T下，据图像有 N2(g)＋　O2(g) 　⥫⥬　2NO(g) 起始mol·L-1　　　　c0　　c0　　　　　　0 变化mol·L-1　　　c0－c1　c0－c1　　　　2(c0－c1) 平衡mol·L-1　　　　c1　　　c1　　　　2(c0－c1) 平衡常数K＝，C正确；在恒容密闭容器中，都是气体参加的反应，气体质量不变，密度恒定，D错误。 16．（2024·福建南平期末）下列装置或操作不能达到实验目的是(　　) A.测定中和反应的反应热 B.证明沉淀可以转化 C.防止水库的钢闸门腐蚀 D.探究温度对平衡的影响 【答案】B　【解析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差，A正确；氢氧化钠和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀后，氢氧化钠溶液过量，与后续加入的氯化铁反应生成沉淀，没有沉淀的转化，不能证明沉淀可以转化，B错误；锌比铁活泼，铁做正极被保护，C正确；右侧颜色变浅、左侧颜色变深，说明平衡发生移动，能探究温度对平衡的影响，D正确。 二、非选择题：本大题共4小题，共56分。 17．（14分） 在密闭容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH<0。 (1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是________；N2和H2的转化率之比是__________。 (2)升高平衡体系的温度（保持体积不变），混合气体的平均相对分子质量__________（填“增大”“减小”或“不变”，后同），密度__________。 (3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将__________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。 (4)若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将__________（填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）。达到新平衡后，容器内温度__________（填“大于”“小于”或“等于”）原来的2倍。 【答案】（14分，每空2分）(1)1∶3　1∶1　(2)减小　不变 (3)逆向　(4)向左移动　小于 【解析】(1)对N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH<0，在密闭容器中，开始时n(N2)∶n(H2)＝2∶6＝1∶3，反应时消耗n(N2)∶n(H2)＝1∶3，故平衡时n(N2)∶n(H2)＝1∶3，所以c(N2)∶c(H2)＝1∶3，转化率之比为1∶1。(2)升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大，总质量不变，故平均相对分子质量变小，由ρ＝知密度不变。(3)达平衡后，保持压强不变，充入氩气，使体系体积增大，浓度减小，相当于减小压强，使平衡逆向移动。(4)恒容时升高温度至原来的2倍，根据勒夏特列原理，平衡向吸热反应的方向移动，即向左移动，达新平衡后，容器内温度大于原来的温度，小于原来温度的2倍。 18．（14分） 300 ℃时，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋2D(g)　ΔH＝Q，2 min末达到平衡，生成0.8 mol D。 (1)300 ℃时，该反应的平衡常数表达式K＝______________。 已知K300 ℃<K350 ℃，则ΔH________0（填“>”或“<”）。 (2)在2 min末时，B的平衡浓度为________________，D的平均反应速率为________________________________。 (3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率_______（填“增大”“减小”或“不变”），原因是_____________________________________________________。 【答案】（14分，未标注的每空2分）(1)　> (2)0.8 mol·L-1　0.2 mol·L-1·min-1（3分） (3)不变　反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响（3分） 【解析】(1)温度越高，K越大，则说明升温平衡正向移动，即正反应为吸热反应，ΔH>0。(2)生成0.8 mol D，则反应掉0.4 mol B，剩余1.6 mol B，c(B)＝＝0.8 mol·L-1；v(D)＝＝0.2 mol·L-1·min-1。(3)该反应前后气体分子数不变，增大压强平衡不移动，故A的转化率不变。 19．（14分） CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。 (1)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图所示。 ①写出400～600 ℃范围内分解反应的化学方程式：___________________。 ②与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol-1 反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)===CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－122.5 kJ·mol-1 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。其中：CH3OCH3的选择性＝×100%。 ①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】（14分，未标注的每空3分）(1)①CaC2O4CaCO3＋CO↑ ②CaC2O4·H2O热分解放出更多的气体，制得的CaO更加疏松多孔 (2)①反应Ⅰ的ΔH>0，反应Ⅱ的ΔH<0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度（5分） ②增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 【解析】(1)①CaC2O4·H2O的相对分子质量为146，分析图像，200 ℃时的值由变为，发生的反应为CaC2O4·H2O失去结晶水生成CaC2O4，在400～600 ℃时的值又由变为，发生的反应为CaC2O4分解产生CO气体，根据原子守恒，还生成CaCO3。②CaC2O4·H2O分解产生更多的气体，制得的CaO更加疏松多孔，接触面积更大，捕集性能更好。 (2)①300 ℃后，CH3OCH3的选择性降低，因为反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，即反应Ⅱ中CO2平衡转化率降低，但图中CO2平衡转化率增大，则原因是反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，即反应Ⅰ中CO2平衡转化率上升，且上升幅度大于反应Ⅱ中CO2平衡转化率下降的幅度。②对于反应Ⅱ，增大压强能够使平衡正向移动，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂能够加快反应速率。 20．（14分） 合成氨对人类生存具有重大意义，反应为：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH。 (1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如图所示（吸附在催化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中部分微粒）。 ①写出步骤c的化学方程式____________________________。 ②由图像可知合成氨反应的ΔH______0（填“>”“<”或“＝”），判断的依据是____________________________________。 (2)下列有关合成氨的说法中，正确的是________。 A．反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量 B．使用催化剂和施加高压，都能提高反应速率，但都对化学平衡状态无影响 C．合成氨工业温度选择400～500 ℃，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量 D．合成氨生产过程中采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率 (3)原料气（N2、H2及少量CO、NH3的混合气）中CO气体会影响后续反应催化剂活性，可利用如下反应吸收CO：[Cu(NH3)2]Ac(aq)＋CO(g)＋NH3(g)⥫⥬[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)　ΔH<0（注：Ac代表CH3COO－）。利于CO被吸收的反应条件有_____________________ _____________________（写出两点）。 (4)若一定条件下，向体积相同的甲（含催化剂）、乙（不含催化剂）两个恒容密闭容器中分别充入等量的N2和等量的H2进行合成氨反应。反应相同时间时测得两容器中N2的转化率随温度的变化如下图所示，表示甲容器中N2的转化率随温度变化的曲线是______（填“a”或“b”），随着温度的升高，乙容器中N2的转化率变化的原因可能是____________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)一定条件下，若向容积为1.0 L 的反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2，平衡时混合气中NH3的质量分数为40%，计算平衡常数K＝________（可用分数表示）。 【答案】（14分，未标注的每空2分） (1)①*NNH＋H2*N＋NH3　②<（1分）　反应物N2(g)和3H2(g)的总能量高于生成物2NH3(g)　(2)D　(3)降低温度；增大压强；增大[Cu(NH3)2]Ac(aq)浓度或增大NH3浓度（任选两点或其他合理答案） (4)a（1分）　550 ℃以前，合成氨反应没有达到平衡，随温度升高，反应速率加快，N2转化率升高；550 ℃后反应处于平衡状态，该反应是放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，N2的转化率降低　(5) 【解析】(1)图中显示*NNH转化为*N和NH3，由元素原子守恒有H2参加转化过程，化学程式为*NNH＋H2*N＋NH3；反应物N2(g)和3H2(g)的总能量高于生成物2NH3(g)故合成氨反应为放热反应，ΔH<0。(2)合成氨反应为放热反应，反应物断键吸收的总能量低于生成物成键放出的总能量，A错误；N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)使用催化剂和施加高压，都能提高反应速率，使用催化剂，平衡不移动，加压，平衡向正反应方向移动，对平衡有影响，B错误；合成氨反应为放热反应，温度降低平衡正向移动，有利于提高平衡混合物中氨的含量，温度选择400～500 ℃，主要是为了提高化学反应速率，C错误；可逆反应反应物不能完全转化，从平衡体系中分离出产品，N2、H2循环使用，提高原料利用率，D正确。(3)改变条件，使该可逆反应[Cu(NH3)2]Ac(aq)＋CO(g)＋NH3(g)⥫⥬[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)平衡向正反应方向移动，利于CO被吸收，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，增大压强，平衡向气体体积减小方向移动，即正向移动，增大反应物浓度，平衡正向移动，故降低温度；增大压强；增大[Cu(NH3)2]Ac(aq)浓度或增大NH3浓度。(4)甲容器有催化剂，乙容器无催化剂，相同温度下，甲反应速率快，未达平衡时，反应相同时间，甲容器N2(g)转化率大于乙容器N2(g)转化率，图像显示温度低于550 ℃时，曲线a的N2转化率大于曲线b，表示甲容器中N2的转化率随温度变化的是曲线a；乙容器无催化剂，温度低反应速率慢，550 ℃之前未达平衡，随温度升高，反应速率加快，N2转化率升高，550 ℃之后反应处于平衡状态，该反应是放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，N2的转化率降低； (5)利用三段式分析，设转化N2(g)物质的量为x mol 　　　　 　N2(g)　＋　3H2(g)⥫⥬2NH3(g) 初始量/mol　　　　5　　　　15　　　　0 转化量/mol　　　　x　　　　3x　　　　2x 平衡量/mol　　　5－x　　 15－3x　　　2x， 混合气体总质量不变，平衡时总质量与初始总质量相等＝5 mol×28 mol·g-1＋15 mol×2 mol·g-1＝170 g，×100%＝40%，解得x＝2，平衡时N2(g)3 mol、H2(g)9 mol、NH3(g)4 mol，平衡常数K＝＝＝。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章检测卷 （化学反应速率与化学平衡） 班级：__________　　姓名：__________　　学号：__________　　成绩：__________ 考生注意： 1．本试卷共8页。 2．满分为100分，考试用时为60分钟。 3．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的班级、姓名、学号填写在相应位置上。 4．请在相应位置上作答，保持试卷清洁完整。 一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是(　　) A．催化剂是影响化学反应速率的本质因素 B．当反应体系容积不变时，减小反应物的量肯定能减小反应速率 C．可逆反应达到反应限度时，化学反应速率为0 D．化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示 2．生活中下列做法的目的与改变化学反应速率无关的是(　　) A．在糖果制作过程中添加着色剂 B．在糕点包装袋内放置小包除氧剂 C．高炉炼铁前先将铁矿石粉碎 D．牛奶在冰箱里保存 3．四个体积相同的密闭容器中，在一定条件下发生反应：N2＋3H22NH3，反应开始时，反应速率最大的是(　　) 选项 温度/℃ n(N2)/mol n(H2)/mol 催化剂 A 500 2 6 有 B 500 1.5 4.5 无 C 450 1.5 4.5 无 D 450 2 6 无 4．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，若15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1，则下列说法正确的是(　　) A．0～15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.002 mol·L-1·s-1 B．c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间小于10 s C．升高温度正反应速率增大，逆反应速率减小 D．减小反应体系的体积，化学反应速率增大 5．利用低温技术可处理废气中的氮氧化物。在恒容密闭容器中发生下列化学反应：4NH3(g)＋6NO(g)⥫⥬5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝Q kJ·mol-1 (Q<0)。下列有关说法正确的是(　　) A．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中NO的转化率减小 C．单位时间内生成NH3和H2O的物质的量之比为2∶3时，反应达到平衡 D．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 6．已知某密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)⥫⥬2W(g)＋Z(g)　ΔH<0（Y物质易被液化）。下列有关说法中一定正确的是(　　) A．若W为有颜色的物质，达平衡后，增大压强，体系颜色变浅 B．改变压强，该反应的平衡常数一定不变 C．平衡时，其他条件不变，升高温度，正反应速率增大程度比逆反应速率增大程度小 D．平衡时，其他条件不变，分离出Z，正反应速率增大 7．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下： 关于合成氨工业的说法中不正确的是(　　) A．混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想 B．合成氨反应须在低温下进行 C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率 D．使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动 8．下列说法不正确的是(　　) A．盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热的 B．乙烯聚合为聚乙烯是一个熵减的过程 C．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是不可能发生的反应 D．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0 9．在一定温度下的可逆反应X(g)⥫⥬2Y(g)　ΔH＞0，V正＝k正·c(X)，V逆＝k逆·c2(Y)，若该温度下的平衡常数K＝10 mol·L-1，下列说法错误的是(　　) A．该温度下k正＝10k逆 B．升高温度，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数 C．使用高效催化剂可以提高Y的平衡产率 D．恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，X的转化率增大 10．已知：2SO2 (g)＋O2 (g)⥫⥬2SO3 (g)　ΔH＝－197.8 kJ·mol-1。起始反应物为SO2 和 O2（物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变）。SO2 的平衡转化率随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是(　　) 温度/K 转化率/% 1.01×105 Pa 5.07×105 Pa 10.1×105 Pa 25.3×105 Pa 50.7×105 Pa 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A.一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高 11．已知H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)　ΔH<0，有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是(　　) A．甲、乙提高相同温度 B．甲中加入0.1 mol He，乙不改变 C．甲降低温度，乙不变 D．甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2 12．在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，下列分析中不正确的是(　　) A．图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响 B．图Ⅱ研究的是t0时增大压强（缩小容积）或使用催化剂对反应速率的影响 C．图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且乙使用了催化剂 D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高 13．已知[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，[CuCl4]2-呈黄色。将CuCl2溶于少量水中，获得黄绿色溶液，在CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+＋4Cl－⥫⥬[CuCl4]2-＋4H2O　ΔH，用该溶液做实验，溶液颜色变化如表： 实验 实验步骤 实验现象 ① 稍加热，然后在冷水中冷却 溶液由黄绿色变为蓝绿色 ② 加少量水稀释 下列叙述正确的是(　　) A．由实验①可推知ΔH＜0 B．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动 C．若向上述黄绿色溶液中加入少量KCl固体，溶液变成蓝色 D．若向上述黄绿色溶液中滴入1～2滴硝酸银溶液，溶液变成蓝色 14．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g)⥫⥬xC(g)符合图中(Ⅰ)所示关系，φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断，对图像(Ⅱ)说法不正确的是(　　) A．p3>p4，Y轴表示A的转化率 B．p3>p4，Y轴表示B的质量分数 C．p3>p4，Y轴表示B的转化率 D．p3>p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量 15．汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2(g)⥫⥬2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T时，N2的浓度随时间的变化。曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　) A．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 B．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0 C．温度T下，该反应的平衡常数K＝ D．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 16．（2024·福建南平期末）下列装置或操作不能达到实验目的是(　　) A.测定中和反应的反应热 B.证明沉淀可以转化 C.防止水库的钢闸门腐蚀 D.探究温度对平衡的影响 二、非选择题：本大题共4小题，共56分。 17．（14分） 在密闭容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH<0。 (1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是________；N2和H2的转化率之比是__________。 (2)升高平衡体系的温度（保持体积不变），混合气体的平均相对分子质量__________（填“增大”“减小”或“不变”，后同），密度__________。 (3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将__________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。 (4)若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将__________（填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）。达到新平衡后，容器内温度__________（填“大于”“小于”或“等于”）原来的2倍。 18．（14分） 300 ℃时，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋2D(g)　ΔH＝Q，2 min末达到平衡，生成0.8 mol D。 (1)300 ℃时，该反应的平衡常数表达式K＝______________。 已知K300 ℃<K350 ℃，则ΔH________0（填“>”或“<”）。 (2)在2 min末时，B的平衡浓度为________________，D的平均反应速率为________________________________。 (3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率_______（填“增大”“减小”或“不变”），原因是_____________________________________________________。 19．（14分） CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。 (1)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图所示。 ①写出400～600 ℃范围内分解反应的化学方程式：___________________。 ②与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol-1 反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)===CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－122.5 kJ·mol-1 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。其中：CH3OCH3的选择性＝×100%。 ①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 20．（14分） 合成氨对人类生存具有重大意义，反应为：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH。 (1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如图所示（吸附在催化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中部分微粒）。 ①写出步骤c的化学方程式____________________________。 ②由图像可知合成氨反应的ΔH______0（填“>”“<”或“＝”），判断的依据是____________________________________。 (2)下列有关合成氨的说法中，正确的是________。 A．反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量 B．使用催化剂和施加高压，都能提高反应速率，但都对化学平衡状态无影响 C．合成氨工业温度选择400～500 ℃，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量 D．合成氨生产过程中采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率 (3)原料气（N2、H2及少量CO、NH3的混合气）中CO气体会影响后续反应催化剂活性，可利用如下反应吸收CO：[Cu(NH3)2]Ac(aq)＋CO(g)＋NH3(g)⥫⥬[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)　ΔH<0（注：Ac代表CH3COO－）。利于CO被吸收的反应条件有_____________________ _____________________（写出两点）。 (4)若一定条件下，向体积相同的甲（含催化剂）、乙（不含催化剂）两个恒容密闭容器中分别充入等量的N2和等量的H2进行合成氨反应。反应相同时间时测得两容器中N2的转化率随温度的变化如下图所示，表示甲容器中N2的转化率随温度变化的曲线是______（填“a”或“b”），随着温度的升高，乙容器中N2的转化率变化的原因可能是____________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)一定条件下，若向容积为1.0 L 的反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2，平衡时混合气中NH3的质量分数为40%，计算平衡常数K＝________（可用分数表示）。 学科网（北京）股份有限公司 $$