第2章 化学反应的方向、限度与速率(单元自测·基础通关卷)化学鲁科版选择性必修1
2026-09-03
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应方向、限度与速率单元核心知识,通过基础计算与综合分析结合,适配高二单元复习,强化化学观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题/42分|反应方向判断(1题)、化学平衡移动(7题)、反应速率计算(6题)|结合合成氨工业(3题)、实验方案设计(4题)等真实情境|
|非选择题|4题/58分|平衡状态判断(15题)、转化率计算(16题)、速率影响因素探究(18题)|通过数据表格(15题)、能量图像(11题)考查科学探究与实践能力|
内容正文:
第2章 化学反应的方向、限度与速率·基础通关卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第一部分(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.(2024-2025·高二上·东平明湖中学·期中)下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.非自发反应在任何情况下都不会发生反应
C.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
D.标准状况下,熵值:1mol <1mol CO
【答案】C
【解析】判断化学反应进行的方向从焓变和熵变两个维度去判断,当,反应可自发进行;即当ΔH<0,ΔS>0时,一定能够自发进行;当ΔH<0,ΔS<0时低温下能够自发进行,当ΔH>0,ΔS>0时,高温下能够自发进行,当ΔH>0,ΔS<0时,一定不能自发进行,据此分析解题。A.由分析可知,放热反应不一定都是自发的,吸热反应也不都是非自发的,A错误;B.由分析可知,非自发反应在外界条件改变时可能会自发进行反应,B错误;C.常温下,反应该反应的ΔS>0,故其常温下不能自发进行,是因为该反应的ΔH>0,必须高温时才能自发进行,C正确;D.相同条件下,气体相对分子质量越大,熵值越大,标准状况下,熵值:1mol CO2>1mol CO,D错误;故选C。
2.(2024-2025·高二上·泰山外国语学校·期中)已知 ,下列说法中正确的是
A.该反应任何温度下都不能自发进行
B.该反应能自发进行,由于该反应是一个熵增加的反应
C.其他条件不变,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
【答案】B
【解析】反应自发进行的条件是ΔH-TΔS<0,由于该反应的ΔH>0且ΔS>0,所以该反应在高温下能自发进行,故A错误;反应 ,一定条件下该反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,即>0,故B正确;在其他条件不变的情况下,催化剂只改变反应速率,不改变平衡移动,所以不可以改变化学反应进行的方向,故C错误;常温下,有些吸热反应也能自发进行,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,某些高温下不能自发进行的反应可能是放热反应,故D错误;故选B。
3.(2024-2025·高二上·泰安十九中·期中)下列关于合成氨工业说法不正确的是
A.根据勒夏特列原理,500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素
C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
D.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
【答案】A
【解析】合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氨气的浓度减小,所以室温比500℃左右更有利于合成氨的反应,故A错误;合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素,因为压强大,反应速率快,有利于合成氨,但是压强太高,对仪器设备要求也高,压强过低,反应速率慢,不利于合成氨,故B正确;将混合气体中的氨液化,减小了生成物的浓度,合成氨反应的化学平衡正向移动,有利于合成氨,故C正确;将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质,比如氧气,能和催化剂铁在高温下反应,使催化剂“中毒”,故D正确;故选A。
4.(2025山师附中高二上学期期中)下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率的影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
【答案】B
【解析】溶液为浓硫酸,铝在常温下与浓硫酸发生钝化,不继续反应,则不能比较浓度对化学反应速率的影响,A不符合题意;,压缩容器体积为原来的一半,物质浓度变大,颜色加深,反应为气体分子数减小的反应,平衡正向移动,颜色又会变浅,故能观察气体颜色变化来探究压强对化学平衡的影响,B符合题意;等浓度的和溶液中Fe3+和Cu2+的浓度不同,阴离子种类也不同,未控制单一变量,不能探究和的催化能力强弱,C不符合题意;溶液过量,反应后溶液中一定含有Fe3+,充分反应后,测得溶液中除含有外,还含有,不能判断该反应是可逆反应,D不符合题意;故选B。
5.(2025德州高二上学期期中联考)速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是
A.对于反应,其他条件不变,增加木炭的量,反应速率不变
B.某物质化学反应速率为是指时该物质的浓度为
C.氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大
【答案】B
【解析】A.对于反应,其他条件不变,增加木炭的量不能改变其浓度,故反应速率不变,A正确;B.某物质化学反应速率为是指平均内该物质的浓度的变化量为,B错误;C.二氧化锰可以催化氯酸钾分解,因此,氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率,C正确;D.化学平衡状态就是在给定条件下某可逆反应所能达到的最大限度,D正确;综上所述,相关叙述错误的是B。
6.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中,使其发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2molW,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min),则n的值为
A.1 B.3 C.2 D.4
【答案】A
【解析】测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min),则生成Z是0.01mol/(L·min)×2L×5min=0.1mol。又因为5min末生成0.2molW,因此由在可逆反应中物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可解得n=1,故答案选A。
7.(2025淄博淄川区高二上学期期中联考)一定温度下,将1molA(g)和1molB(g)充入2L密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)xC(g)+D(s)△H<0在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。
下列有关说法正确的是
A.x=1
B.t2时刻改变的条件是使用催化剂
C.t3时刻改变的条件是增大反应物的浓度或压缩容器体积
D.t1~t2、t2~t3平衡常数相等,且K=4
【答案】D
【解析】A.t2时刻瞬间C的浓度增大,t2~t3阶段C的浓度不变,说明平衡不移动,应是增大压强造成的,压强不影响该平衡,所以有x=1+1=2,故A正确;B.加入催化剂后C的浓度应该瞬间不发生变化,不符合图示变化规律,故B错误;C.由A、B两项的分析可知,t2时刻是增大压强,若t3改变的条件是增大反应物A(或B)的物质的量,平衡均正向移动,C的浓度随时间而增大,但反应速率也增大,与图中所示信息不一样,所以t3时刻改变的一个条件可能是降低温度, C错误;D.t1~t3间温度相同,平衡常数相同,可计算t1~t2平衡常数K,
反应三段式为:
t1~t2平衡常数K= D正确;答案选D。
8.(2025宁阳高二上学期期中)一定条件下,密闭容器内SO2氧化成SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-akJ•mol-1,该温度下反应的平衡常数为K。反应达到平衡后,保持温度不变,再通入一定量O2,下列说法正确的是
A.a增大,K不变 B.a不变,K增大
C.a增大,K增大 D.a不变,K不变
【答案】D
【解析】由热化学反应方程式 可知只与物质的起始状态有关,与反应过程和物质的多少无关;平衡常数K只与温度有关,温度保持不变则平衡常数K不变,D正确。答案选D。
9.把2.5molA和2.5molB通入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L·s),同时生成1molD。下列叙述中不正确的是
A.x=4
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为6:5
C.达到平衡状态时A的转化率为50%
D.5s内B的反应速率v(B)=0.05mol/(L·s)
【答案】C
【解析】根据5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L·s)可知,反应后C的物质的量为0.2mol/(L·s)×5s×2L=2mol,生成1molD,根据方程式系数之比等于变化量之比可得x:2=2:1,解得x=4,根据题意可得:
A.根据分析可知,x=4,A正确;B.根据阿伏伽德罗定律,其它条件相同时,压强之比等于物质的量之比,反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为(1+2+2+1):(2.5+2.5)=6:5,B正确;C.反应达到平衡状态时A的转化率为×100%=60%,C错误;D.B的反应速率=,D正确;故选C。
10.(2025泰安英雄山中学高二上学期期中)可逆反应:2NO2(g) ⇌2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中达到反应的限度的标志是
A.单位时间内生成nmolO2的同时消耗2nmolNO2
B.单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
C.混合气体的颜色不再改变的状态
D.用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态
【答案】C
【解析】A.单位时间内生成n mol O2的同时消耗2n mol NO2,都是正反应速率,不能据此判断平衡状态,故A不选;B.无论反应是否达到平衡状态都存在单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO,不能据此判断平衡状态,故B不选;C.混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不再变化,能据此判断达到平衡状态,故C选;D.用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态,反应方向不明确,不能据此判断平衡状态,故D不选;故选C。
11.一定条件下,发生反应:CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) △H=Q kJ/mol。 1 mol CO和1 mol H2O(g)完全反应的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是
A.正反应放热
B.∣E1∣<∣Q∣<∣E2∣
C.该反应的活化能为QkJ/mol
D.某密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g),充分反应后体系总能量减少∣Q∣kJ
【答案】A
【解析】A.根据图中信息可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,选项A正确;B.△H= E1- E2=Q kJ/mol,∣Q∣<∣E1∣,选项B错误;C.该反应正反应的活化能为E1kJ/mol,选项C错误;D.该反应为可逆反应,反应不能完全转化,故若某密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g),充分反应后体系减少的总能量小于∣Q∣kJ,选项D错误。答案选A。
12.(2025东平高级中学高二上学期期中)甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇,反应如下:,恒容密闭容器中,a mol CO2和3a mol H2,反应达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高该反应的平衡常数变大
B.加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率
C.℃时,恒容下充入Ar,压强增大,平衡正向移动,平衡时浓度变小
D.℃时,恒压下2a mol 与6a mol 反应达到平衡时
【答案】D
【解析】由题干图像信息可知,随着温度的升高,平衡体系中H2的浓度增大,说明升高温度上述平衡逆向移动,则X代表CO2,Y代表CH3OH或者H2O,据此分析解题。由题干图像信息可知,随着温度的升高,平衡体系中H2的浓度增大,说明升高温度上述平衡逆向移动,故随温度升高该反应的平衡常数变小,A错误;催化剂只能改变反应速率不能使化学平衡发生移动,故加入合适催化剂不能提高CO2的平衡转化率,B错误;℃时,恒容下充入Ar,压强增大,但反应体系中的CO2、H2、CH3OH和H2O的能读均不改变,正逆反应速率均不改变,即平衡不移动,平衡时浓度不变,C错误;℃时,恒压下2a mol 与6a mol 就保持CO2和H2的投料比相等为1:3,二者反应体系达到等效平衡,故反应达到平衡时,D正确;故选D。
13.(2024-2025·高二上·泰安一中新校·期中)已知分步反应:①,②,其反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.第一步反应的速率小于第二步反应的速率
B.A转化为D和E的反应为吸热反应
C.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,但不影响反应的热效应
D.升高温度,反应①②的正反应速率均加快,逆反应速率均减慢
【答案】D
【解析】A.由图可知,第一步的活化能高于第二步的,活化能越大,反应速率越慢,则第一步反应的速率小于第二步反应的速率,A项正确;B.由图可知,A的总能量低于D和E的总能量,属于吸热反应,B项正确;C.使用催化剂可以降低反应的活化能,但不影响始态和终态的能量,所以反应的热效应不受影响,C项正确;D.升高温度,正、逆反应速率均加快,D项错误;故选D。
14.(2024-2025·高二上·历城二中·期中)一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,下列说法正确的是
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.平衡后,再充入0.8molB和0.8molD,平衡不移动
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
【答案】A
【解析】将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,则反应生成0.8molC;所以C、D系数相同,x=2。
A.此温度下该反应的平衡常数K0.5,故A正确;B.平衡后,再充入0.8molB和0.8molD,Q=>K,平衡逆向移动,故B错误;C.2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,则反应生成0.8molC;所以C、D系数相同,x=2,故C错误;D.A的平衡转化率为60%,B的平衡转化率为20%,故D错误;故选A。
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(12分)(2025凤城中学高二上学期期中)一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0。测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表;
时间/min
0
10
20
30
40
n(H2)/mol
1
0.75
0.65
0.6
0.6
回答下列问题:
(1)0~20min内HI的平均反应速率为____。
(2)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为____,容器内HI的体积分数为____。
(3)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是____。(填标号)
A.混合气体颜色不再改变
B.容器内压强不再改变
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变
D.混合气体密度不再改变
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为____。
【答案】0.0175mol•L-1•min-1 (3分) 40%(2分) 40%(2分) AC(2分) ①>③>② (3分)
【解析】(1)0~20min内H2的平均反应速率为,HI的平均反应速率为,故答案为:0.0175mol•L-1•min-1;
(2)30min后,H2的物质的量不再变化,说明反应达到平衡,列三段式:
则I2的转化率为,容器内HI的体积分数为,故答案为:40%;40%;
(3)A.混合气体颜色不再改变,说明紫色的碘蒸气的浓度不再变化,说明达到平衡状态,故A正确;
B.该容器为恒容,反应前后气体的物质的量不变,容器内气体的压强始终保持不变,不能说明达到平衡状态,故B错误;
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变,说明各组分的浓度不再改变,能说明达到平衡状态,故C正确;
D.混合气体总质量不变,容器体积不变,则密度保持不变,不能说明达到平衡状态,故D错误;
答案为:AC;
(4)先换速率单位一致,再分别除以系数,比较数值大小即可。①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1=1.2mol·L-1·min-1,①,②,③,则反应进行的速率由快到慢的顺序:①>③>②,故答案为:①>③>②。
16.(12分)(2025烟台第十八中学高二上学期期中)在一定温度下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,发生反应:。经后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母);
a.、、三者的浓度之比为
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.的物质的量不再变化
e.的生成速率和的生成速率相等
(2)从反应开始到平衡的这段时间用的浓度变化表示的平均反应速率__________,其平衡常数表达式为__________;
(3)的转化率为__________,达到平衡时反应放出的热量为__________;
(4)若反应温度升高,的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”);
(5)如图表示平衡时的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系:__________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】b、d、e (2分) (2分) (2分) 90%(2分) (2分) 减小(1分) < (1分)
【解析】
(1)a选项,容器内三种物质的浓度比为2:1:2,无法判断该反应的正逆反应速率是否相同,不能判断反应达到平衡状态,a错误;
b选项,由于该气体是一个气体物质的量不断减小的反应,当容器内压强不变时,说明容器内各物质的物质的量不变,浓度不变,正逆反应速率相同,可以判断反应达到平衡状态,b正确;
c选项,由于该容器是一个恒容容器,体积不变,该反应的气体总质量不变,故容器内气体的密度始终保持不变,故不能判断反应达到平衡状态,c错误;
d选项,容器中SO3的物质的量不再发生变化,说明反应已经达到限度,可以判断反应达到平衡状态,d正确;
e选项,SO2的生成速率为逆反应速率,SO3的生成速率为正反应速率,且SO2与SO3的化学计量数相同,当SO2的生成速率与SO3的生成速率相同时,反应的正逆反应速率相同,可以判断反应达到平衡状态,e正确;
故正确答案为b、d、e;
(2) 设参加反应的O2的物质的量为x mol,则
由于平衡时容器内的压强是起始时的0.7倍,根据阿伏伽德罗定律及其推论:体积比等于物质的量的比,可以得出如下等式:
解得x=0.18mol,则这段时间内SO2的平均反应速率v===0.036mol/(L·min),该反应的平衡常数表达式为K=;
(3)根据题(2)所得出的结论,SO2的转化率为=90%,达到平衡时放出的热量为196 kJ/mol×0.18 mol=35.28 kJ;
(4)由于该反应是一个放热反应,升高温度时平衡向吸热反应方向移动,即逆反应方向,故升高温度SO2的物质的量增大,SO2的转化率减小;
(5)压强相同时从T1到T2,SO2的体积分数不断增加,可以说明反应向逆向移动,故从T1到T2为升高温度的过程,T1<T2。
17.(12分)(2025威海高二上学期期中联考)请按要求完成下列问题。
(1)某温度下在容积为密闭容器中,X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。
该反应的化学方程式是 。
(2)一定条件下,在密闭容器内,反应,的物质的量随时间变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用表示内该反应的平均速率为 ,在第时,转化率为 。在第时的体积分数为 。
②为加快反应速率,可以采取的措施是 (填字母序号)。
a.升高温度 b.恒容时充入
(3)反应,在一定温度下密闭容器内,在该反应已经达到平衡状态的是 (填字母序号)。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.
g.容器内气体颜色不变
【答案】(1)3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)(2分)
(2) 0.0015 (2分) 87.5% (2分) 60% (2分) a(1分)
(3)beg(1分)
【解析】(1)物质的反应速率之比等于化学计量数之比,从图中可知,相同时间内,X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2,且X、Y物质的量减少为反应物,Z物质的量增加为生成物,则化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);
(2)①0-2s内,NO2物质的量变化量为0.03mol,则v(NO2)= =0.003mol⋅L−1⋅s−1,物质的反应速率之比等于化学计量数之比,则v(N2O4)=0.0015mol⋅L−1⋅s−1;在第5s时,参与反应的NO2为0.035mol,则NO2的转化率为=87.5%;第2s时反应掉的NO2为0.03mol,则生成N2O40.015mol,此时剩余NO20.01mol,则N2O4的体积分数为=60%;
②a.升高温度,反应速率增大,a正确;b.恒容时充入He(g),反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,b错误;故答案选a。
(3)a.2v逆(NO)=v正(O2)=v正(NO),NO正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,a错误;
b.该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行,随着反应进行容器压强不断变化,压强不变说明反应达到平衡,b正确;
c.v(NO2)=2v(O2)该等式未说明是正反应还是逆反应,无法得知反应是否达到平衡,c错误;
d.反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物均为气体,容器内的密度始终不变,d错误;
e.该反应不是等体积反应,随着反应进行,混合气体的平均相对分子质量不断变化,混合气体平均分子质量不变,说明反应达到平衡,e正确;
f.与反应的初始投料比及反应进行程度有关,无法说明反应达到平衡,f错误;
g.NO和O2为无色气体,NO2为红棕色气体,随着反应进行NO2浓度不断变化,气体颜色不断变化,气体颜色不变说明反应达到平衡,g正确;
故答案选beg。
18.(12分)(24-25高二上·山东潍坊·期中)研究小组利用溶液和酸性溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验
温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
c/mol·L
V/mL
c/mol·L
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
回答下列问题:
(1)通过实验①、②,可探究 的改变对反应速率的影响,其中 。
(2)通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知 。
(3)实验过程中,发现反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,测定反应过程中不同时间的温度,结果如下:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
①结合实验目的与表中数据,得出的结论是 。
②你猜想可能是 的影响。若证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是 (填字母序号)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
【答案】(1) 反应物浓度(1分) l(2分)
(2)②、③(2分) (2分)
(3)温度不是反应速率突然加快的原因(2分) 催化剂()(2分) D(2分)
【解析】(1)通过观察实验①、②的数据可知T1、V1未知,但实验①、②中所用的溶液的体积不同,根据控制变量法的原则,T1应为290K,变量为溶液的浓度,此外两组实验溶液的总体积应保持一致确两组实验中其他溶液的浓度相同,故V1=1,故答案为:反应物浓度;l;
(2)根据控制变量法的原则,V1=1,所以可通过实验②、③探究温度变化对化学反应速率的影响,反应原理为,实验②中所用的溶液的物质的量为,溶液的物质的量为,溶液过量,8s内消耗的溶液的物质的量为,此时溶液的总体积为,所以8s 内,故答案为:②、③;;
(3)不同时间下,温度升高的程度很小,所以温度不是反应速率突然加快的原因,随着反应的进行,锰离子的浓度逐渐增加,可催化该反应,为了验证锰离子的催化效果,但又不引进其他的杂质离子,可选择的最佳试剂是硫酸锰。
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
第2章 化学反应的方向、限度与速率·基础通关卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第一部分(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.(2024-2025·高二上·东平明湖中学·期中)下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.非自发反应在任何情况下都不会发生反应
C.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
D.标准状况下,熵值:1mol <1mol CO
2.(2024-2025·高二上·泰山外国语学校·期中)已知 ,下列说法中正确的是
A.该反应任何温度下都不能自发进行
B.该反应能自发进行,由于该反应是一个熵增加的反应
C.其他条件不变,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
3.(2024-2025·高二上·泰安十九中·期中)下列关于合成氨工业说法不正确的是
A.根据勒夏特列原理,500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素
C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
D.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
4.(2025山师附中高二上学期期中)下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率的影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
5.(2025德州高二上学期期中联考)速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是
A.对于反应,其他条件不变,增加木炭的量,反应速率不变
B.某物质化学反应速率为是指时该物质的浓度为
C.氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大
6.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中,使其发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2molW,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min),则n的值为
A.1 B.3 C.2 D.4
7.(2025淄博淄川区高二上学期期中联考)一定温度下,将1molA(g)和1molB(g)充入2L密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)xC(g)+D(s)△H<0在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。
下列有关说法正确的是
A.x=1
B.t2时刻改变的条件是使用催化剂
C.t3时刻改变的条件是增大反应物的浓度或压缩容器体积
D.t1~t2、t2~t3平衡常数相等,且K=4
8.(2025宁阳高二上学期期中)一定条件下,密闭容器内SO2氧化成SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-akJ•mol-1,该温度下反应的平衡常数为K。反应达到平衡后,保持温度不变,再通入一定量O2,下列说法正确的是
A.a增大,K不变 B.a不变,K增大
C.a增大,K增大 D.a不变,K不变
9.把2.5molA和2.5molB通入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L·s),同时生成1molD。下列叙述中不正确的是
A.x=4
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为6:5
C.达到平衡状态时A的转化率为50%
D.5s内B的反应速率v(B)=0.05mol/(L·s)
10.(2025泰安英雄山中学高二上学期期中)可逆反应:2NO2(g) ⇌2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中达到反应的限度的标志是
A.单位时间内生成nmolO2的同时消耗2nmolNO2
B.单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
C.混合气体的颜色不再改变的状态
D.用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态
11.一定条件下,发生反应:CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) △H=Q kJ/mol。 1 mol CO和1 mol H2O(g)完全反应的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是
A.正反应放热
B.∣E1∣<∣Q∣<∣E2∣
C.该反应的活化能为QkJ/mol
D.某密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g),充分反应后体系总能量减少∣Q∣kJ
12.(2025东平高级中学高二上学期期中)甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇,反应如下:,恒容密闭容器中,a mol CO2和3a mol H2,反应达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高该反应的平衡常数变大
B.加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率
C.℃时,恒容下充入Ar,压强增大,平衡正向移动,平衡时浓度变小
D.℃时,恒压下2a mol 与6a mol 反应达到平衡时
13.(2024-2025·高二上·泰安一中新校·期中)已知分步反应:①,②,其反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.第一步反应的速率小于第二步反应的速率
B.A转化为D和E的反应为吸热反应
C.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,但不影响反应的热效应
D.升高温度,反应①②的正反应速率均加快,逆反应速率均减慢
14.(2024-2025·高二上·历城二中·期中)一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,下列说法正确的是
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.平衡后,再充入0.8molB和0.8molD,平衡不移动
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(12分)(2025凤城中学高二上学期期中)一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0。测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表;
时间/min
0
10
20
30
40
n(H2)/mol
1
0.75
0.65
0.6
0.6
回答下列问题:
(1)0~20min内HI的平均反应速率为____。
(2)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为____,容器内HI的体积分数为____。
(3)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是____。(填标号)
A.混合气体颜色不再改变
B.容器内压强不再改变
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变
D.混合气体密度不再改变
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为____。
16.(12分)(2025烟台第十八中学高二上学期期中)在一定温度下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,发生反应:。经后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母);
a.、、三者的浓度之比为
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.的物质的量不再变化
e.的生成速率和的生成速率相等
(2)从反应开始到平衡的这段时间用的浓度变化表示的平均反应速率__________,其平衡常数表达式为__________;
(3)的转化率为__________,达到平衡时反应放出的热量为__________;
(4)若反应温度升高,的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”);
(5)如图表示平衡时的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系:__________(填“>”“<”或“=”)。
17.(12分)(2025威海高二上学期期中联考)请按要求完成下列问题。
(1)某温度下在容积为密闭容器中,X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。
该反应的化学方程式是 。
(2)一定条件下,在密闭容器内,反应,的物质的量随时间变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用表示内该反应的平均速率为 ,在第时,转化率为 。在第时的体积分数为 。
②为加快反应速率,可以采取的措施是 (填字母序号)。
a.升高温度 b.恒容时充入
(3)反应,在一定温度下密闭容器内,在该反应已经达到平衡状态的是 (填字母序号)。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.
g.容器内气体颜色不变
18.(12分)(24-25高二上·山东潍坊·期中)研究小组利用溶液和酸性溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验
温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
c/mol·L
V/mL
c/mol·L
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
回答下列问题:
(1)通过实验①、②,可探究 的改变对反应速率的影响,其中 。
(2)通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知 。
(3)实验过程中,发现反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,测定反应过程中不同时间的温度,结果如下:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
①结合实验目的与表中数据,得出的结论是 。
②你猜想可能是 的影响。若证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是 (填字母序号)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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第2章 化学反应的方向、限度与速率·基础通关卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第一部分(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.(2024-2025·高二上·东平明湖中学·期中)下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.非自发反应在任何情况下都不会发生反应
C.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
D.标准状况下,熵值:1mol <1mol CO
2.(2024-2025·高二上·泰山外国语学校·期中)已知 ,下列说法中正确的是
A.该反应任何温度下都不能自发进行
B.该反应能自发进行,由于该反应是一个熵增加的反应
C.其他条件不变,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
3.(2024-2025·高二上·泰安十九中·期中)下列关于合成氨工业说法不正确的是
A.根据勒夏特列原理,500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素
C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
D.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
4.(2025山师附中高二上学期期中)下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率的影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
5.(2025德州高二上学期期中联考)速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是
A.对于反应,其他条件不变,增加木炭的量,反应速率不变
B.某物质化学反应速率为是指时该物质的浓度为
C.氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大
6.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中,使其发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2molW,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min),则n的值为
A.1 B.3 C.2 D.4
7.(2025淄博淄川区高二上学期期中联考)一定温度下,将1molA(g)和1molB(g)充入2L密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)xC(g)+D(s)△H<0在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。
下列有关说法正确的是
A.x=1
B.t2时刻改变的条件是使用催化剂
C.t3时刻改变的条件是增大反应物的浓度或压缩容器体积
D.t1~t2、t2~t3平衡常数相等,且K=4
8.(2025宁阳高二上学期期中)一定条件下,密闭容器内SO2氧化成SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-akJ•mol-1,该温度下反应的平衡常数为K。反应达到平衡后,保持温度不变,再通入一定量O2,下列说法正确的是
A.a增大,K不变 B.a不变,K增大
C.a增大,K增大 D.a不变,K不变
9.把2.5molA和2.5molB通入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L·s),同时生成1molD。下列叙述中不正确的是
A.x=4
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为6:5
C.达到平衡状态时A的转化率为50%
D.5s内B的反应速率v(B)=0.05mol/(L·s)
10.(2025泰安英雄山中学高二上学期期中)可逆反应:2NO2(g) ⇌2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中达到反应的限度的标志是
A.单位时间内生成nmolO2的同时消耗2nmolNO2
B.单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
C.混合气体的颜色不再改变的状态
D.用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态
11.一定条件下,发生反应:CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) △H=Q kJ/mol。 1 mol CO和1 mol H2O(g)完全反应的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是
A.正反应放热
B.∣E1∣<∣Q∣<∣E2∣
C.该反应的活化能为QkJ/mol
D.某密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g),充分反应后体系总能量减少∣Q∣kJ
12.(2025东平高级中学高二上学期期中)甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇,反应如下:,恒容密闭容器中,a mol CO2和3a mol H2,反应达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高该反应的平衡常数变大
B.加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率
C.℃时,恒容下充入Ar,压强增大,平衡正向移动,平衡时浓度变小
D.℃时,恒压下2a mol 与6a mol 反应达到平衡时
13.(2024-2025·高二上·泰安一中新校·期中)已知分步反应:①,②,其反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.第一步反应的速率小于第二步反应的速率
B.A转化为D和E的反应为吸热反应
C.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,但不影响反应的热效应
D.升高温度,反应①②的正反应速率均加快,逆反应速率均减慢
14.(2024-2025·高二上·历城二中·期中)一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,下列说法正确的是
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.平衡后,再充入0.8molB和0.8molD,平衡不移动
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(12分)(2025凤城中学高二上学期期中)一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0。测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表;
时间/min
0
10
20
30
40
n(H2)/mol
1
0.75
0.65
0.6
0.6
回答下列问题:
(1)0~20min内HI的平均反应速率为____。
(2)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为____,容器内HI的体积分数为____。
(3)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是____。(填标号)
A.混合气体颜色不再改变
B.容器内压强不再改变
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变
D.混合气体密度不再改变
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为____。
16.(12分)(2025烟台第十八中学高二上学期期中)在一定温度下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,发生反应:。经后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母);
a.、、三者的浓度之比为
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.的物质的量不再变化
e.的生成速率和的生成速率相等
(2)从反应开始到平衡的这段时间用的浓度变化表示的平均反应速率__________,其平衡常数表达式为__________;
(3)的转化率为__________,达到平衡时反应放出的热量为__________;
(4)若反应温度升高,的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”);
(5)如图表示平衡时的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系:__________(填“>”“<”或“=”)。
17.(12分)(2025威海高二上学期期中联考)请按要求完成下列问题。
(1)某温度下在容积为密闭容器中,X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。
该反应的化学方程式是 。
(2)一定条件下,在密闭容器内,反应,的物质的量随时间变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用表示内该反应的平均速率为 ,在第时,转化率为 。在第时的体积分数为 。
②为加快反应速率,可以采取的措施是 (填字母序号)。
a.升高温度 b.恒容时充入
(3)反应,在一定温度下密闭容器内,在该反应已经达到平衡状态的是 (填字母序号)。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.
g.容器内气体颜色不变
18.(12分)(24-25高二上·山东潍坊·期中)研究小组利用溶液和酸性溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验
温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
c/mol·L
V/mL
c/mol·L
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
回答下列问题:
(1)通过实验①、②,可探究 的改变对反应速率的影响,其中 。
(2)通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知 。
(3)实验过程中,发现反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,测定反应过程中不同时间的温度,结果如下:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
①结合实验目的与表中数据,得出的结论是 。
②你猜想可能是 的影响。若证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是 (填字母序号)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
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第2章 化学反应的方向、限度与速率·基础通关卷参考答案
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
C
B
A
B
B
A
D
D
C
C
A
D
D
A
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(12分)
0.0175mol•L-1•min-1 (3分) 40%(2分) 40%(2分)
AC(2分) ①>③>② (3分)
16.(12分)
b、d、e (2分) (2分)
(2分) 90%(2分) (2分)
减小(1分) < (1分)
17.(12分)
(1)3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)(2分)
(2) 0.0015 (2分) 87.5% (2分) 60% (2分) a(1分)
(3)beg(1分)
18.(12分)
(1) 反应物浓度(1分) l(2分)
(2)②、③(2分) (2分)
(3)温度不是反应速率突然加快的原因(2分) 催化剂()(2分) D(2分)
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