化学反应速率与化学平衡 单元卷 2024-2025学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡测试题一、选择题1．煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，在容积固定的密用容器中发生反应来生成水煤气。下列说法正确的是A．将炭块粉碎，可加快反应速率B．平衡时向容器中充入惰性气体，平衡逆向移动C．增大的量，可以增大活化分子百分数D．增大碳的量，可以提高的转化率2．在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：下列说法不正确的是温度/℃2580230平衡常数/(L3/mol3)5×10421.9×10-5A．升温不利于生成Ni(CO)4(g)B．在25℃时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5mol3/L3C．在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4(g)；CO(g)浓度均为0.5mol/L则此时V正>V逆D．在80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L3．下列实验能达到目的的是实验目的实验方法或操作A判断反应后是否沉淀完全将溶液与溶液混合，反应后静置，向上层清液中再加1滴溶液B探究浓度对化学反应速率的影响量取同体积不同浓度的溶液，分别加入等体积等浓度的NaAc溶液，对比现象C测定中和反应的反应热酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度D检验火柴头中是否含有氯元素将火柴头直接浸入水中，加入硝酸银溶液和稀硝酸，观察是否产生白色沉淀来检验A．A B．B C．C D．D4．下列说法不正确的是A．燃烧反应中，反应物的总能量一定高于生成物的总能量B．已知甲烷的燃烧热为，则甲烷完全燃烧生成和的热化学方程式为：C．已知：，，则D．反应在常温下能自发进行，则该反应的5．密闭容器中，一定量的和在一定条件下发生反应生成，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 B．和消耗完了C．只有和共同存在 D．、和共同存在6．一定温度下，在密闭容器中发生反应：。下列说法正确的是A．在恒容条件下，向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动B．在恒压条件下，向平衡体系中加入，的转化率不变C．混合气体的物质的量不再发生变化可说明反应达到平衡D．该反应在任何温度下都能自发进行7．向某密闭容器中通入，发生反应：，达到平衡后，保持温度不变，再通入适量，待反应达到新的平衡时，与原平衡相比，（）A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定8．SiHCl3在催化剂作用下主要发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH=+48kJ•mol-1。已知：反应速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法正确的是A．343K时反应物的平衡转化率为21%B．a点的反应速率小于b点的反应速率C．343K时=D．由323K的平衡转化率数据，不能计算323K的平衡常数K9．关于反应说法正确的是A．反应的B．反应中，(E表示键能，CO中为键)C．平衡后，保持其他条件不变，再加入少量，的数值不变D．相同条件下，向容器中充入1mol和1mol，充分反应放出206.3kJ热量10．下列说法中，正确的是A．凡是放热反应都是自发反应B．不自发的化学反应就不能进行C．凡是熵增大的反应都是自发反应D．判断反应进行的方向，应综合考虑体系的焓变和熵变11．将0.05mol·L的KI溶液和0.2mol·L的溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡的是实验编号实验操作实验现象①滴入KSCN溶液溶液变红色②滴入溶液有黄色沉淀生成③滴入溶液有蓝色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液变蓝色A．① B．② C．③④ D．①②12．纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：，按投料比将与充入恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是A．B．C．N点转化率、平衡常数均大于M点D．、压强下，Q点对应的13．在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，得到如表结果：序号锌的质量/g锌的形状温度/℃锌完全溶解于酸的时间/sI2薄片15200II2粉末15III2粉末35下列说法正确的是①t1＞t2②t1＜200③实验II和实验III比较，单位时间内消耗的锌的质量：m(II)>m(III)A．只有① B．只有② C．②③ D．①②14．某温度下，在金(Au)表面N2O发生分解反应速率方程式为v=kcn(N2O)(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关；n为反应级数，可以为正数或负数，也可以为整数、分数或0)，N2O的浓度与催化剂表面积及时间关系如图所示。已知反应物消耗一半所用的时间称为半衰期(T1/2)。下列叙述错误的是A．该反应级数为2，I条件下k=0.075mol·L-1B．在II条件下，O2反应速率为0.075mol·L-1·min-1C．其他条件相同，c(N2O)增大，反应速率不变D．在III条件下，N2O起始浓度为3.0mol·L-1时，T1/2为20min。15．在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是A．H＋浓度减小，HClO浓度减小 B．H＋浓度增大，HClO浓度增大C．H＋浓度减小，HClO浓度增大 D．H＋浓度增大，HClO浓度减小二、填空题16．反应A(g)+B(s)⇌C(g)；△H＜0，在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成C的速率(填“增大”、“不变”、“减小”)：(1)升温_______；(2)增大压强_______；(3)增大容器容积_______；(4)加入A_______；(5)加入B_______；(6)加正催化剂_______。17．在一定温度下，4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。(1)比较t2时刻，正、逆反应速率大小：v(正)__________(填“”“”或“”)v(逆)。(2)若t2=2min，反应开始至t2时刻，M的平均化学反应速率___________。(3)、、三个时刻中处于平衡状态的时刻为___________(填“”“”或“”)。(4)如果升高温度，则v(逆)___________(填“增大”“减小”或“不变”)。18．研究和深度开发CO、CO2的应用对环境保护具有重要的意义。请回答下列问题：I．在2L密闭容器中，充入10molCO2和32molH2，在催化剂、200°C的条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。部分反应物和产物随时间变化如下图所示：(1)0~2min末，以H2的浓度变化表示反应的平均速率为___________(2)该温度下反应的化学平衡常数为___________(3)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。A．单位时间内消耗1molCO2，同时生成1molCH3OHB．密闭容器中n(CO2)：n(H2O)不发生变化C．CO2、H2、CH3OH浓度之比为1：3：1的状态D．密闭容器内混合气体的平均摩尔质量不发生变化II．CO和H2也可合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，△H<0(4)下列措施中能增大反应速率且利于平衡正向移动的是___________A．升高反应温度 B．将CH3OH与反应混合物分离 C．使用高效催化剂 D．增大体系压强(5)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：压强p1___________p2(“>”“<”或“=”)；A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________；在温度为T2，压强为p2的条件下达平衡后，再加入0.5molCO和1molH2，新平衡下CO的转化率___________50%(“>”“<”或“=”)。19．2009年12月7日～18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球减排协议，大会倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。过渡排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：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：(1)关于该反应的下列说法中，正确的是______(填字母)。A．△H>0，△S>0B．△H>0，△S＜0C．△H＜0，△S＜0D．△H＜0，△S>0(2)为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为lL的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=______。②该反应的平衡常数表达式K=______。温度升高，平衡常数K______(填增大、减小或不变)③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是______(填字母)。A．升高温度B．将CH3OH(g)及时液化抽出C．选择高效催化剂D．保持容器的容积不变，再充入lmolCO2和3molH2④不能说明该反应达到化学平衡状态的是______。a．容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变b．混合气体中c(CO2)不变c．v正(H2)=v逆(H2O)d．容器内的压强保持不变20．文字表述在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，_____，直至达到平衡状态。21．可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K时，，计算：当CO和H2O的起始浓度为2mol/L时，CO的转化率=_________。22．乙二酸俗名草酸，是一种有还原性的有机弱酸，在化学上有广泛应用。(1)某同学在A、B两支试管中均加入的酸性溶液和乙二酸溶液，振荡，A试管置于热水中，B试管置于冷水中，记录溶液褪色所需的时间分别为、；该实验的目的是_______，tA________tB；该反应的离子方程式_______(2)现有一瓶混有杂质杂质不与酸性反应的乙二酸样品，某同学测定其含量，其操作为：①配制溶液：准确称量乙二酸样品，配成100mL溶液。配制溶液需要的定量仪器有电子天平和_______②滴定：准确量取所配溶液于锥形瓶中，加少量硫酸酸化，将标准溶液装入_______滴定管，进行滴定操作。在滴定过程中发现，刚滴下少量标准溶液时，溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪去，可能的原因是_______，滴定达到终点的现象是_______③计算：重复上述操作2次，记录实验数据如表。则消耗标准溶液的平均体积为_______mL，此样品的纯度为_______序号滴定前读数滴定后读数123④误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是_______A．未用标准溶液润洗滴定管B．滴定前锥形瓶内有少量水C．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视D．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失【参考答案】一、选择题1．A解析：A．将炭块粉碎可以增大其与的接触面积，可以加快反应速率，A正确；B．在恒温恒容时，向容器中充入惰性气体不能改变反应物浓度，平衡不移动，B错误；C．增大的量，增大活化分子数，活化分子百分数不变，C错误；D．碳为固体，增大碳的量，不能改变反应速率，平衡不移动，的转化率不变，D错误；故选A。2．C【分析】对于反应，该反应为分子数减少的反应，压强越大越有利于产物的生成；从表中数据可以看出，升高温度，平衡常数减小，说明正反应为放热反应，即;解析：A．综上所述，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，所以升温不利于生成Ni(CO)4(g)，故A正确；B．在25℃时，的平衡常数为，则相同温度下，反应的平衡常数为，故B正确；C．在80℃时，平衡常数为，测得某时刻，Ni(CO)4(g)；CO(g)浓度均为0.5mol/L，则，平衡逆向进行，，故C错误；D．在80℃达到平衡时，平衡常数为，测得n(CO)=0.3mol，浓度为，根据，解得，故D正确；故选C。3．A解析：A．判断反应后是否沉淀完全，只要继续滴加沉淀剂，观察是否还有沉淀生成即可，上述操作科学无误，A符合题意；B．醋酸钠与硫酸反应生成硫酸钠和弱电解质醋酸，现象不明显，没有可观测性现象，不能达到实验目的，B不符合题意；C．酸碱中和滴定没有较好的保温措施，热量损失多，不能用于中和热的测定实验，C不符合题意；D．火柴头中含有KClO3，检验氯元素，应把还原为Cl-，再进行氯离子的相关检验，D不符合题意；故选A。4．B解析：A．燃烧反应属于放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，故A正确；B．甲烷的燃烧热是指甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水所放出的热量，故B不正确；C．燃烧反应的焓变为负，完全燃烧放热多，则前者放热多，可知，故正确；D．该反应的，常温下反应能够自发进行，说明，则，故D正确。故B错误。5．D解析：可逆反应是指在同一条件下，正反应和逆反应同时进行的反应，反应物不能完全转化为生成物，故可以说明该反应是可逆反应的判断是、和共同存在，故D正确；故选D。6．A解析：A．在恒容条件下，向平衡体系中充入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，A正确；B．在恒压条件下，向平衡体系中加入，平衡正向移动，的转化率变大，B错误；C．该反应气体总物质的量不变，故混合气体的物质的量不变不能说明反应到平衡，C错误；D．该反应为吸热的，不是在任何温度下都能自发进行，D错误；故选A。7．B解析：的化学平衡常数K=，保持温度不变，再加入适量的N2O4,当反应达到新的平衡时平衡常数不变，即不变，故选B。8．C解析：A．该可逆反应为气体分子数不变且吸热的反应。则对于该可逆反应来说，温度升高，反应向正反应方向进行。根据题中t-SiHCl3%图，可知曲线a为343K时SiHCl3的转化率-时间曲线，曲线b为323K时SiHCl3的转化率-时间曲线。由分析可知，曲线a为343K时的变化曲线，由图可知，343K时反应物的平衡转化率为22%，A项错误；B．由图可知，a、b两点的转化率相等，可认为各物质的浓度对应相等，而a点的温度更高，所以速率更快，即a点的反应速率大于b点的反应速率，B项错误；C．由图可知，343K时SiHCl3的转化率为22%，设起始时SiHCl3的浓度为1mol/L，则根据反应方程式有：平衡时v正=v逆，则k正x2SiHCl3=k逆xSiH2Cl2xSiCl4，则==，C项正确；D．由图可知，323K时SiHCl3的转化率为21%，设起始时SiHCl3的浓度为1mol/L，由反应方程式可知：该可逆反应的平衡常数K==0.0136，故由323K的平衡转化率数据，可以计算323K的平衡常数K，D项错误。9．B解析：A．该反应是气体分子数增大的反应，体系的混乱度增大，则反应的，A错误；B．该反应的，可知反应物的总键能比生成物的总键能低，则，B正确；C．平衡后，保持其他条件不变，再加入少量即增大反应物的浓度，平衡正向移动，c(H2O)减小，温度不变则该反应的平衡常数K不变，由的数值变小，C错误；D．该反应是可逆反应，不能反应完全，则相同条件下，向容器中充入1mol和1mol，充分反应放出低于206.3kJ热量，D错误；故选：B。10．D解析：A．反应自发进行的判断依据为△H-T△S<0，放热反应的△H<0，高温下的熵减小的反应，可有△H-T△S>0，为非自发进行的反应，A错误；B．不自发的化学反应通过一定条件可以进行，如Cu和稀硫酸可以通过电解原理发生反应，B错误；C．反应自发进行的判断依据为△H-T△S<0，熵增大有利于反应自发进行，但熵增大的反应不一定都是自发反应，C错误；D．判断反应进行的方向应综合考虑体系的焓变和熵变，当△H-T△S<0时，反应自发进行，D正确；综上所述答案为D。11．B【分析】将0.05mol·L的KI溶液和0.2mol·L的溶液等体积混合充分反应后，Fe3+过量，若不是可逆反应，I-全部转化为碘单质，则溶液中无I-，故只需要证明溶液中是否含有I-，即能证明存在化学平衡。解析：①Fe3+过量，向溶液中滴入KSCN溶液，无论是否存在上述平衡，溶液均变红，①错误；②向溶液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明溶液中有I-，②正确；③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，③错误；④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，④错误；综上所述只有②能证明该反应为可逆反应；故选B。12．C解析：A．由图可知，随温度升高CO的平衡转化率下降，说明升温平衡逆向移动，则正向为放热反应，，故A正确；B．该反应正向气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，减小压强平衡逆向移动，由图：压强由过程中CO转化率增大，可知平衡正向移动，则压强：，故B正确；C．N、M点温度相同，则K相同，故C错误；D．、压强下M点为平衡状态，Q点转化率低于平衡转化率，则反应正向进行，，故D正确；故选：C。13．D解析：粉末状比薄片状，表面积大，反应快，温度越高，反应速率越快，且II、III实验中只有温度不同，则III中温度高，III中反应速率快，可知t1＞t2、t1＜200，实验II和实验III比较，且Zn均完全溶于酸，III中反应速率快，则反应结束前单位时间内消耗的锌的质量为m(II)<m(III)，上述①②说法正确，故答案为：D。14．A解析：A．图像中，I和III条件相同，起始浓度不同，但反应速率相同，说明反应速率与起始浓度无关，n=0，由此可计算k=v(N2O)=0.075mol·L-1·min-1，选项A错误；B．2N2O=2N2+O2II条件下O2反应速率等于N2O速率的一半，v(O2)=mol·L-1·min-1=0.075mol·L-1·min-1，选项B正确；C．反应速率与N2O浓度无关，选项C正确；D．在III和I条件下催化剂接触面相同，半衰期与起始N2O浓度成正比例，当起始浓度为1.5mol/L时，半衰期为10min，则起始浓度为3.0mol/L时，半衰期为20min，选项D正确；答案选A。15．C解析：碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，它与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大，故C选项符合题意，答案选C。【点睛】二、填空题16．(1)增大(2)增大(3)减小(4)增大(5)不变(6)增大解析：（1）升温，正逆反应速率均变大，生成C速率增大；（2）增大压强，相当于增大物质的浓度，生成C反应速率增大；（3）增大容器容积，相当于减小物质的浓度，生成C反应速率减小；（4）加入A，反应物浓度增大，则生成C速率增大；（5）B为固体，不影响生成C速率；（6）加正催化剂，会加快反应的速率，生成C速率增大。17．(1)(2)0.25(3)(4)增大解析：（1）t2时刻，N的物质的量继续减小中、M的物质的量继续增大中、故处于建立平衡的过程中，则t2时刻正、逆反应速率大小：v(正)v(逆)。（2）若t2=2min，反应开始至t2时刻，M的平均化学反应速率。（3）达到平衡时，各成分M、N的物质的量不再改变。则处于平衡状态的时刻为。（4）温度升高反应速率加快，因此正逆反应速率都增大。则：如果升高温度，则v(逆)增大。18．(1)3.75mol·L-1·min-1(2)0.25(3)BD(4)D(5)<KA=KB>KC=解析：（1）0~2min末，以H2的浓度变化表示反应的平均速率；（2）该温度下反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)存在三段式，，则化学平衡常数；（3）A．单位时间内消耗1molCO2，同时生成1molCH3OH，均指正反应，不能说明该反应达到化学平衡状态，A错误；B．密闭容器中n(CO2)：n(H2O)随反应而变化，当其不再发生变化，说明该反应达到化学平衡状态，B正确；C．CO2、H2、CH3OH浓度之比为1：3：1的状态，取决于起始物质的量，不能说明该反应达到化学平衡状态，C错误；D．密闭容器内混合气体的平均摩尔质量会随反应而变化，当其不再发生变化，说明该反应达到化学平衡状态，D正确；选BD；（4）A．升高反应温度，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H＜0平衡左移，A错误；B．将CH3OH与反应混合物分离，生成物浓度减小，反应正向进行，反应速率减小，B错误；C．使用高效催化剂加快反应速率，不能改变化学平衡，C错误；D．增大体系压强，反应速率增大，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡正向进行，D正确；选D；（5）图像变化可知，温度不变，压强增大，平衡正向进行，CO转化率增大，p1＜p2；随温度升高，CO平衡转化率减小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应ΔH＜0，T2＞T1，温度越高平衡常数越小，则A、B、C三点的平衡常数大小为：KA=KB＞KC，一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应，C点CO平衡转化率为0.5，温度不变，等压条件下再加入0.5molCO和1molH2，与原投入量成比例，则与原平衡呈等效平衡，则CO转化率不变，仍然为50%。19．C0.075mol•L-1•min-1减小BDc解析：(1)根据能量变化图可知该反应为放热反应，所以ΔH＜0，该反应为气体减少的反应，所以为熵减少的反应ΔS＜0，故C正确；(2)①据图可知10min后各物质的浓度不再改变，反应达到平衡，平衡时Δc(CO2)=1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，所以v(CO2)==0.075mol•L-1•min-1；②根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K=；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；③A．反应是放热反应，升温平衡逆向进行，故A错误；B．将CH3OH(g)及时液化抽出，减小生成物的量，平衡正向进行，故B正确；C．选择高效催化剂只能改变速率，不改变化学平衡，故C错误；D．再充入lmolCO2和3molH2，充入反应物平衡正向移动，故D正确；故选BD；④a．气体总质量不变，反应前后气体系数之和不相等，所以气体的物质的量会变，则平均相对分子质量会变，当其不变时说明反应达到平衡，故a不符合题意；b．反应达到平衡时正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，所以混合气体中c(CO2)不变可以说明反应达到平衡，故b不符合题意；c．若v正(H2)=v逆(H2O)，则v正(H2O)=3v逆(H2O)，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，故c符合