第二章 化学反应速率与化学平衡 同步习题-2025-2026学年上学期高二化学人教版选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡 一、单选题 1．反应A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)，在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是( ) A．v(C)=0.02mol·(L·s)-1 B．v(B)=0.06mol·(L·min)-1 C．v(A)=1.5mol·(L·min)-1 D．v(D)=0.01mol·(L·s)-1 2．关于熵值(S)的叙述不正确的是 A．熵值是一个物理量，只与物质的种类有关，而与其它因素无关 B．同一种物质，其所处的状态不同，熵值不同 C．不同种物质，同一状态(T、P)下，熵值不同 D．同一物质，当物质的量一定时，温度越高，熵值越大 3．下列说法正确的是 A．常温下反应C(s)+CO2 (g)⇌2CO(g)不能自发进行，则该反应△H>0 B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 C．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 D．反应2Mg(s)+CO2 (g)⇌C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应△H>0 4．下列过程一定不能自发进行的是 A．2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0 B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＜0 C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＞0 D．2CO(g)=2C(s)＋O2(g)　ΔH＞0 5．工业上用CO2来生产燃料甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。下列关于该反应的说法中，正确的是（    ） A．ΔH<0，ΔS<0 B．ΔH<0，ΔS>0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH>0，ΔS<0 6．在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 7．下列自发反应可用焓判据来解释的是 A．氢氧化钡和氯化铵的反应 B．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ∆H=+56.7 kJ/mol C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) ∆H=+74.9 kJ/mol D．2H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H=-285.8 kJ/mol 8．下列关于催化剂的说法中错误的是(　　) A．催化剂能使不起反应的物质发生反应 B．催化剂能使化学反应的速率发生改变 C．MnO2可以作H2O2、KClO3分解的催化剂 D．催化剂在化工生产中有广泛而重要的应用 9．Bodensteins 研究了反应 2HI(g)I2(g)+H2(g)，某温度下的上述反应中，正反应速率为υ正=k正c2(HI)，逆反应速率为υ逆=k逆c(I2)·c(H2)，k=A·e-Ea/RT，其中k正、k逆为速率常数，根据以上内容得出的结论，正确的是 A．反应物浓度越大，正反应速率越大 B．使用催化剂，反应的υ正增大、υ逆减小 C．该反应的平衡常数K = D．速率常数的大小只与温度有关 10．对于反应COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH=－QkJ·mol－1(Q>0)化学平衡常数为K 则下列叙述正确的是： A．一定条件下，该反应在任何温度下均能自发进行 B．反应CO(g)+Cl2(g) COCl2(g) ΔH=+Q kJ·mol－1化学平衡常数为K C．反应2COCl2(g)2CO(g)+2Cl2(g) 化学平衡常数为2K D．将1mol COCl2 (g)置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量 11．已知反应：  ，则下列说法正确的是 A．由图甲知： B．图乙中c表示A的浓度，则可推断出：、均未达平衡状态 C．图丙纵坐标表示生成物C的百分含量，E点 D．图丁中，曲线a一定使用了催化剂 12．下图是可逆反应X2+ 3Y22Z2在反应过程中的反应速率（V）与时间（t）的关系曲线，下列叙述正确的是（ ） A．t1时，只有正方向反应 B．t2时，反应到达限度 C．t2- t3，反应不再发生 D．t2- t3，各物质的浓度相等 13．上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[  ]的反应历程如下图所示： 下列说法正确的是 A．该反应的焓变： B．催化乙烯加氢效果较好的催化剂是 C．稳定性：过渡态1>过渡态2 D．催化剂可以改变速率，但不能改变平衡转化率 14．如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：。向M、N中，分别通入xA和yB的混合气体，初始M、N容积相同，保持温度不变。下列说法正确的是 A．若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等，则x一定等于y B．若，则平衡时M中的转化率： C．若，当M中放出热量172.8时，A的转化率为90% D．若，，N中达到平衡时容积为2L，C为0.4，则反应起始时Ｎ的容积为2.6L 二、填空题 15．在19世纪后期，人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的。工程师认为这是和铁矿石的接触时间不够长造成的，于是建造了一个高大的炼铁高炉，以增加和铁矿石的接触时间。经检测，用这个高炉炼铁，高炉气中含量还是不变。 某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？ 。 16．往5mL0.005mol/LFeCl3+5mL0.01mol/LKSCN+1mol/LKSCN溶液的试管B中滴加1滴2mol/L的氢氧化钠溶液，充分振荡，溶液的颜色为什么会变浅 ？由此得出的实验结论是什么 ？ 17．某温度时，在一个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所示。 根据图中数据填空： (1)该反应的化学方程式为 。 (2)反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率为 ，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为 。 (3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，乙中，则 填“甲”或“乙”中反应更快。 18．以下化学反应，反应物能否自发转变为生成物？请判断并写出你的判断依据。(反应均在298K、100kPa下进行) (1)； (填“可以”“不可以”或“无法判断”)。理由是 。 (2)； (填“可以”“不可以”或“无法判断”)。理由是 。 19．已知2CO(g)CO2(g)+C(s)，T=980K时，ΔH-TΔS=0 (1)当体系温度低于980K时，估计ΔH-TΔS (填“大于”“小于”或“等于”)0，当体系温度高于980K时，估计ΔH-TΔS (填“大于”“小于”或“等于”)0。 (2)在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980K时的氧化产物是以 为主，温度低于980K时的氧化产物是以 为主。 20．已知298K时存在下列数据： 物质 Na2SO4·10H2O(s) Na2SO4(s) H2O(l) △fH/kJ·mol-1 -4324.08 -1384.49 -241.83 Na2SO4·10H2O(s)=Na2SO4(s)+10H2O(l)  △S=1443.8J·mol-1·K-1。 (1)通过计算说明上述反应在298K、100kPa时 (填“能”或“不能”)自发进行。 (2)欲在100kPa时使上述反应体系发生逆转，温度的范围是 。 21．对于反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时的转化率随时间变化的结果如图所示。 (1)时反应的平衡转化率 %。平衡常数 （保留2位小数）。 (2)在下：要提高转化率，可采取的措施是 ；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有 、 。 22．课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为：△H＜0，△S＜0。 (1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是 A．因为△H＜0，所以该反应一定能自发进行 B．因为△S＜0，所以该反应一定不能自发进行 C．在高温下进行是为了提高反应物的转化率 D．使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的△H (2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的是 a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b．v正(N2)=v逆(H2) c．容器内压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变 23．I、的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善，回答下列问题： (1)和都是主要的温室气体。发生催化重整反应 已知时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 燃烧热 反应的 (2)在恒温恒容装置中通入等体积和，发生上述反应，起始压强为p，的平衡转化率为。达平衡时，容器内总压为 。该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压×物质的量分数，用、表达，并化为最简式)。 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 1．A 【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，注意单位要保持一致。 【详解】A．=mol·(L·s)-1=0.01 mol·(L·s)-1=0.6 mol·(L·min)-1； B．=mol·(L·min)-1=0.02mol·(L·min)-1； C．A为固体，没有浓度变化，不能表示该反应的反应速率； D．=mol·(L·s)-1=0.005 mol·(L·s)-1=0.03 mol·(L·min)-1； 反应速率最快的为A，答案选A。 2．A 【详解】A．熵值是一个物理量，同一物质的熵值与其聚集状态及外界条件有关，故A错误； B．同一物质，不同的聚集状态：S(g)>S(l)>S(s)，故B正确； C．相同的条件下，不同的物质具有不同的熵值，故C正确； D．同一物质，物质的量一定时，同一聚集状态：S(T高)>S(T低)，S(P高)<S(P低)，故D正确； 故选：A。 3．A 【详解】根据反应自发进行的判断分析，反应自发进行，反应不能自发进行。 A. 常温下反应C(s)+CO2 (g)⇌2CO(g)不能自发进行，因该反应，所以，故A正确； B.根据反应自发进行的判断依据反应自发进行，焓变和熵变共同决定反应是否能自发进行，故B错误； C. 根据反应自发进行的判断依据反应自发进行，焓变和熵变共同决定反应是否能自发进行，故C错误； D.因反应2Mg(s)+CO2 (g)⇌C(s)+2MgO(s)能自发进行，该反应的，能自发进行，说明，故D错误； 故选A。 【点睛】根据反应自发进行的判断依据，反应自发进行，反应不能自发进行分析。 4．D 【详解】依据吉布斯自由能方程ΔG=ΔH-TΔS，只要ΔG<0，反应就可能自发进行。 A. 2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)　 ΔS>0，ΔH＞0，则高温时，ΔG<0，A能自发进行； B. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　  ΔS<0，ΔH<0，则低温时，ΔG<0，B能自发进行； C. (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)　 ΔS>0，ΔH＞0，则高温时，ΔG<0，C能自发进行； D. 2CO(g)=2C(s)＋O2(g)　 ΔS<0，ΔH＞0，ΔG>0，D一定不能自发进行。 故选D。 【点睛】一个能自发进行的反应，并不一定真的就能发生，它只是告诉我们反应有发生的可能，只要我们注意改善反应条件或改善反应环境，就有让反应发生的可能。 5．A 【详解】依据反应和图象：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，为气体分子数减少的反应，则为熵减少的反应，即△S＜0；反应物能量高于生成物的能量，该反应是放热反应，即△H＜0； 答案选A。 6．D 【详解】A．由题中表格可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了0.5mol/L，Y的浓度减小了1.5mol/L，Z的浓度增加了1mol/L，所以反应的方程式为，A正确； B．Y的平衡转化率为，B正确； C．反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为，C正确； D．化学平衡常数为，D错误； 故选D。 7．D 【详解】A．氢氧化钡和氯化铵的反应是吸热反应，反应能够自发进行是因为其熵值增加，主要是熵判据，故A错误； B．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7 kJ/mol，反应焓变大于0，为吸热反应，该反应的熵值增加，反应能够自发进行是因为其熵值增加，主要是熵判据，故B错误； C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9 kJ/mol，反应为吸热反应，该反应的熵值增加，反应能够自发进行是因为其熵值增加，主要是熵判据，故C错误； D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8 kJ/mol，该反应熵值减小，反应为放热反应，反应能够自发进行是因为其焓变＜0，主要是焓判据，故D正确； 故选D。 【点睛】本题考查反应热与焓变的关系，明确反应自发进行的依据是解题关键。注意可用焓判据来解释的一定为放热过程。 8．A 【分析】催化剂是在化学反应中改变反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不发生变化。在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂的特点是：能够改变（加快或减慢）化学反应速率，在化学反应前后质量和化学性质没有改变。催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响。 【详解】A、催化剂只能改变反应的速率，不能使不起反应的物质发生反应，A错误； B、催化剂能改变化学反应速率，B正确； C、MnO2可以作H2O2、KClO3分解的催化剂，C正确； D、催化剂在化工生产中有广泛而重要的应用，D正确； 答案选A。 【点睛】本题考查学生对催化剂的理解，学生必须要理解概念的要领和本质，才能迅速解题。记住催化剂的“一改变，二不变”的特性，即“改变化学反应的速率；反应前后，自身的质量和化学性质都不改变”，是解答本题的关键。 9．A 【详解】A．由υ正=k正c2(HI)可知，反应物碘化氢的浓度越大，正反应速率越大，故A正确； B．使用催化剂，反应的活化能减小，由k=A·e-Ea/RT可知，反应的正逆反应速率常数都增大，则使用催化剂，反应的正逆反应速率都增大，故B错误； C．由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：k正c2(HI) =k逆c(I2)c(H2)，整理可得== K ，故C错误； D．由k=A·e-Ea/RT可知，速率常数的大小与温度、活化能有关，故D错误； 故选A。 10．A 【详解】A．已知：COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H=-QkJ•mol-1(Q＞0)，由方程式中气体的计量数可知反应后气体物质的量增大，所以熵增加，即△S＞0，而△H＜0，所以该反应在任何温度下均能自发进行，故A正确； B．反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)△H=+QkJ•mol-1 化学平衡常数为1/K，故B错误； C．反应2COCl2(g)2CO(g)+2Cl2(g)的系数是COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)的2倍，所以化学平衡常数为K2，故C错误； D．可逆反不可能完全转化，所以将1mol COCl2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出热量小于QkJ，故D错误； 答案选A。 11．A 【详解】A．由图可知，温度一定时，压强增大，A的转化率增大，平衡正向移动，则m＞n+p；压强一定时，升高温度，A的转化率增大，平衡正向移动，反应正向为吸热反应，则a＞0，故A正确； B．由图可知，反应正向建立平衡，达平衡前A的浓度减小，故T2时反应达到平衡，温度升高，平衡逆向移动，A的浓度增大，故T3时反应处于平衡状态，故B错误； C．曲线表示平衡时C的百分含量，故E点时不是平衡状态，压强一定时，C的百分含量较平衡时大，即E点平衡要逆向移动，即，C错误； D．若m＋n＝p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，故D错误； 故选A。 12．B 【详解】A.反应一旦开始，正反应与逆反应总是同时存在，故A错误； B. t2时，正、逆反应速率相等，反应达到限度，故B正确； C. 化学平衡是动态平衡，t2～t3，反应一直发生，故C错误； D. t2～t3，反应处于平衡状态，各物质的浓度保持不变、但不一定相等，故D错误； 故选B。 13．D 【详解】A．焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量，由题干图示反应物、生成物的总能量可知，故A错误； B．由图可知，对应的活化能小，则催化效果好，故B错误； C．由图可知，过渡态1所处状态能量高于状态2，两种过渡态物质中较稳定的是过渡态2，则稳定性：过渡态1<过渡态2，故C错误； D．催化剂只能改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率，但不影响平衡移动，故D正确； 故选D。 14．A 【详解】A．设平衡时M中消耗了aA，N中消耗了bA，有，，，无论a、b取何值此式均成立，则，A正确； B．设平衡时M中消耗了aA，则A的转化率为，B的转化率为，转化率，B错误； C．设M中放热172.8时消耗A的物质的量为c，则有，解得，但x的值不确定，故不能计算A的转化率，C错误； D．由“三段式”法可得： 所以反应起始时N的容积为，D错误； 答案选A。 15．若化学反应速率改变，平衡不一定移动。如果化学反应速率同等程度地增加或减少，正、逆反应速率仍然相等，化学平衡不移动。若平衡发生移动，化学反应速率一定改变。 【详解】若化学反应速率改变，平衡不一定移动。如果化学反应速率同等程度地增加或减少，正、逆反应速率仍然相等，化学平衡不移动。若平衡发生移动，则v正=v逆变为v正≠v逆，化学反应速率一定改变。 16． 加入NaOH溶液后，OH-与溶液中的Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀，溶液中c(Fe3+)减小，从而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡向逆反应方向移动，c[Fe(SCN)3]减小，溶液的红色变浅 其他条件不变，减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动 【详解】Fe3+与SCN-存在平衡：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，滴加氢氧化钠溶液后，由于OH-与溶液中的Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀，溶液中c(Fe3+)减小，从而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡向逆反应方向移动，c[Fe(SCN)3]减小，溶液的红色变浅，由此得出的实验结论是：其他条件不变，减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。 17．(1) (2) 10：9 (3)乙 【分析】（1）根据图知，X、Y是反应物而Z是生成物，内、、，X、Y、Z的计量数之比：1：2，该反应方程式为，故答案为：； （2）反应开始至2min，以气体X表示的平均反应速率；恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比，开始时混合气体总物质的量，平衡时气体总物质的量，反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比：9，故答案为：；10：9； （3）在单位相同的条件下，将不同物质的反应速率转化为同一种物质的反应速率，数值大的化学反应速率快，乙中转化为，所以乙反应速率快，故答案为：乙。 18．(1) 可以 根据反应可以自发进行可知，能自发进行 (2) 无法判断 反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行可知，反应能在低温下自发进行，在高温下不能自发进行，故无法判断 【详解】（1）反应为放热的熵增反应，根据反应可以自发进行可知，能自发进行； （2）反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行可知，反应能在低温下自发进行，在高温下不能自发进行，故无法判断； 19． 小于 大于 CO CO2 【分析】根据反应2CO(g)CO2(g)+C(s)，可得到ΔS＜0，由题意T=980K时，ΔH-TΔS=0，得出ΔH＜0，即正反应是放热反应。 【详解】(1)当T＜980K时，ΔH-ΔS小于0，正反应能够自发进行；当T＞980K时，ΔH-ΔS大于0，正反应不能够自发进行；。答案为：小于；大于； (2)在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980K时，正反应不能自发进行，则氧化产物是以CO为主；温度低于980K时，正反应能自发进行，则氧化产物是以CO2为主。答案为：CO；CO2。 20．(1)不能 (2)反应可以自发进行需要T>361.05K 【详解】（1）反应的焓变等于生成物的焓变减去反应物的焓变，，，则上述反应在298K时不能自发进行； （2），反应可以自发进行，则T>361.05K。 21． 22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强（浓度） 【详解】(1)温度越高，反应越先达到平衡，根据图示，a曲线对应的温度为，时反应的平衡转化率为22%，设开始时加入的浓度为，根据化学方程式和的平衡转化率知，达平衡时，、、的浓度分别为、、，所以化学平衡常数，故答案为：22；0.02； (2)根据化学平衡移动原理并结合该反应特点，及时分离出生成物可使平衡正向移动，从而提高反应物的转化率；要缩短反应达到平衡的时间，实质就是提高反应速率，可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂，故答案为：及时移去产物；改进催化剂；提高反应物压强（浓度）。 22． ABCD c 【详解】(1)A．反应自发进行需要根据△H-T△S＜0判断，只靠△H判断不准确，故A错误； B．根据△H-T△S＜0判断反应的自发性，只靠△S判断不准确，故B错误； C．该反应为放热反应，高温不利于反应物的转化，在高温下进行，是为了加快反应速率，故C错误； D．使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能，催化剂不能改变反应的△H，故D错误； 故答案为：ABCD； (2)a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2不能说明各组分含量保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故a不选； b．3v正(N2)=v逆(H2)，反应达到平衡，则v正(N2)=v逆(H2)没有达到平衡状态，故b不选； c．该反应前后气体分子数发生变化，恒容容器内压强保持不变，说明各组分含量保持不变，反应达到平衡，故c选； d．混合气体总质量不变，恒容容器中气体的体积不变，则气体的密度始终保持不变，混合气体的密度保持不变，不能说明反应达到平衡，故d不选； 故答案为：c。 23．(1)+247.3 (2) 【详解】(1)根据各物质的燃烧热可得： ①， ② ③ 根据盖斯定律，可得催化重整反应的，故答案为：+247.3； (2)①在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，发生反应：CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) △H=+247.3 kJ/mol，起始压强为p，假设反应开始时CO2和CH4的物质的量分别是1 mol，CO2的平衡转化率为α，则根据物质反应转化关系可知反应产生达平衡时，H2、CO的物质的量分别是2α mol，CO2和CH4的物质的量分别是(1-α) mol，此时容器中气体的总物质的量为，在恒温恒容条件下气体的物质的量与压强呈正比，则，解得，即平衡时容器内总压为(1+α)p； ②平衡时各种气体所占的平衡分压分别是：p(CH4)=p(CO2)== ；p(H2)=p(CO)== αp，则该反应的平衡常数Kp=，故答案为：；。 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 $