第二章+化学反应速率与化学平衡测试题 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．在一体积可变的密闭容器中加入足量的固体，并充入，发生反应。已知：与平衡分压比的自然对数值[]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A．平衡常数K值随着温度的升高而减小B．缩小容器体积有利于提高的平衡转化率C．X点反应达到平衡时，的转化率约为D．向X点对应的平衡体系再充入和，平衡不移动2．2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是A．及时分离出NO2气体 B．扩大容器体积C．增大O2的浓度 D．选择高效催化剂3．如图中，a曲线表示一定条件下可逆反应2X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)ΔH＜0的反应过程，若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是A．降低温度 B．增大Y的浓度 C．加入催化剂 D．增大体系压强4．对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904kJ·mol-1，下列有关说法正确的A．该反应的ΔS>0B．加入催化剂可降低该反应的焓变C．4molNH3和5molO2充分反应放出的热量为904kJD．达到平衡时，升高温度，v(正)减小、v(逆)增加5．下列过程属非自发的是A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．煤气的燃烧6．已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0，工业上选择的适宜条件为：500℃、铁作催化剂、2×107~5×107Pa。下列说法正确的是A．增大压强既加快反应速率，又有利于平衡向合成氨方向移动B．铁作催化剂既加快反应速率，又有利于平衡向合成氨方向移动C．升高温度既加快反应速率，又有利于平衡向合成氨方向移动D．将氨分离出来，既加快反应速率，又有利于平衡向合成氨方向移动7．将一定量的氨基甲酸铵置于2L恒容真空密闭容器中，在一定温度下达到分解平衡：。不同温度下的平衡数据如下表：温度/℃15202530反应达到平衡所需时间/s43607392平衡时气体总浓度/()2.43.44.86.8下列说法正确的是A．温度升高，该反应速率加快，平衡正向移动，B．在15℃下，当体积分数不变时，该反应达到平衡状态C．在25℃下，反应达到平衡后，将容器压缩至1L，再次平衡时D．在20℃和30℃分别反应，则不同温度下60s内平均反应速率8．分别向容积固定的2L密闭容器中充入A和6molB，发生反应：2A(g)+B(s)2D(g)△H＜0，测得相关数据如表，下列说法正确的是实验I实验II实验IIIc(A)起始/mol•L-1121.2c(A)平衡/mol•L-10.510.95放出的热量/kJabcA．放出的热量关系为b=2a=4cB．实验I、II、III均在同一温度下进行反应C．依据实验I中的数据，计算出该温度下实验I的平衡常数为4D．实验I、II、III初始反应速率最大的一定是II9．一定温度下，将足量X投入恒容密闭容器中发生反应：。下列叙述中，不能说明该反应达到化学平衡状态的是A． B．容器中X的物质的量浓度保持不变C．Y的体积分数保持不变 D．容器内的压强不再变化10．碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染，同时还能制得氢气，具体流程如下：下列说法不正确的是A．反应器中表现还原性B．膜反应器中，增大压强有利于提高HI的平衡转化率C．该工艺中和HI的相互转化体现了“碘循环”D．碘循环工艺的总反应为：11．在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用、、表示。已知：、，则该反应可表示为A． B．C． D．12．下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，正确的是A．增大压强(对于气体反应)，活化分子总数增大，故反应速率增大B．温度升高，分子动能增加，反应所需活化能减小，故反应速率增大C．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大D．增加浓度，单位体积内活化分子数增加从而反应速率增大，但活化分子数占分子总数百分比不变二、非选择题13．I．可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)∆H，试根据图回答：[A的转化率(%)表示为α(A)、A的含量(%)表示为φ(A)](1)压强P1_______P2(填“>”，“＜”或“=”下同)。(2)计量数(m+n)_______(p)。(3)温度t1℃_______t2℃。(4)ΔH_______0。II．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度t的关系如下：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(5)该反应的化学平衡常数表达式为K=_______。(6)反应_______反应(选填吸热、放热)。(7)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______。a．容器中压强不变b．混合气体中c(CO)不变c．υ正(H2)=υ逆(H2O)d．c(CO2)=c(CO)(8)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，试判断此时的温度为_______℃。(9)800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内物质的浓度分别为：CO2为2mol•L-1，H2为1.5mol•L-1，CO为1mol•L-1，H2O为3mol•L-1，则此时反应向_______(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行。14．化学平衡的特征____，____，____，___，____。15．反应过程中的能量变化如图，回答下列问题。(1)该反应△H=_______(用含E1、E2式子表示)；(2)在反应体系中加入催化剂，E1_______(填“增大”、“减小”、“不变”)，△H_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。16．某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的曲线如图所示。由图中数据分析：(1)该反应的化学方程式__________；(2)反应开始至2min末Z的反应速率为________，X的转化率为________。17．一定条件下，用Fe2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为：2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)，ΔH<0.T℃时，在容积恒为1L的密闭容器中投入总物质的量为2mol气体，此时体系总压强为P0，按n(CO)∶n(SO2)为1∶1、3∶1投料时SO2转化率的变化情况如图。(1)图中表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的变化曲线是___________(填字母)。(2)用SO2的浓度变化表示曲线b在0~30min内的反应速率为___________(保留两位有效数字)，此时该平衡体系的Kp为___________(Kp以分压表示)。18．甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如表所示：化学反应平衡常数温度/500800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K21.02.50③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)K3(1)在恒容密闭容器中发生反应②，达到平衡后升高温度，下列说法正确的是_______。a．平衡正向移动b．混合气体的平均相对分子质量增大c．CO2的转化率增大(2)K1、K2、K3的关系是：K3=_______。(3)500℃时测得反应③在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2，则此时v正_____v逆（填“＞”“＝”或“＜”）。(4)某温度下在恒容密闭容器中发生反应①，若开始加入2mol/LH2和1mol/LCO，达到平衡时，H2的平衡转化率为80%，则此温度下，该反应的化学平衡常数为_______。(5)相同温度下，在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中，投入H2和CO2，发生反应②，起始浓度如表所示。其中甲经2min达平衡，平衡时c(H2O)=0.05mol/L，甲中CO2的转化率为_______，乙中CO2的转化率_______（填“大于”、“等于”或“小于”）甲。起始浓度甲乙c(H2)/mol/L0.100.20c(CO2)/mol/L0.100.2019．I．某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题：(1)该装置中缺少的仪器是___________。碎泡沫的作用：______(2)50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后，测得反应放出的热量为285J，则中和热△H=___________。若将盐酸换成醋酸，会导致测定结果偏___________(填小或者大)若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒，则测得反应放出的热量将___________(填“偏多”“偏少”或“不变”)。II．氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(3)如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成1molCO2(g)和1molNO(g)过程中能量变化示意图。①该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。②请写出反应的热化学方程式___________。③若在该反应体系中加入催化剂对反应热___________(填“有”或“没有”)影响。(4)已知，可逆反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH=−56.9kJ/mol。该反应正向是___________反应。(填放热或吸热)在乙烧杯中投入一定量的CaO固体，此烧杯中NO2球的红棕色变深。说明CaO与水反应是___________反应(填吸热或者放热)20．某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如下表所示：实验编号锌的外形温度/℃收集100mL氢气所需时间/sⅠ薄片15200Ⅱ薄片2590Ⅲ粉末2510(1)该实验的目的是探究__________、__________对锌和稀盐酸反应速率的影响；(2)实验Ⅰ和Ⅱ表明________，化学反应速率越大；(3)能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是__________；【参考答案】一、选择题1．D解析：A．根据图中曲线得到温度越高，越大，则越大，说明温度升高，CO物质的量浓度越大，平衡正向移动，因此平衡常数K值随着温度的升高而增大，故A错误；B．该反应是体积增大的反应，缩小容器体积，平衡逆向移动，的平衡转化率降低，故B错误；C．X点反应达到平衡时，则CO的物质的量和的物质的量相等，则为x，由于生成CO消耗的二氧化碳物质的量是CO物质的量的一半，则消耗的二氧化碳物质的量为0.5x，因此的转化率约为，故C错误；D．平衡体系X点CO的压强和的压强相等，即两者物质的量相等，由于是体积可变的密闭容器，向X点对应的平衡体系再充入和，相等于在另一个容器中放入，是平衡体系，将两个容器合二为一，两者物质的量相等，则平衡不移动，故D正确。综上所述，答案为D。2．C解析：A．及时分离出NO2气体，平衡向生成二氧化氮的方向移动，正向移动；但是反应物浓度减小，反应速率减小，A错误；B．反应为气体分子数减小的反应，扩大容器体积，平衡逆向移动，且物质的浓度均减小，反应速率减慢，B错误；C．增大O2的浓度，平衡正向移动，反应物浓度变大，反应速率变大，C正确；D．选择高效催化剂可加快反应速率，但不改变平衡移动，D错误；故选C。3．C【分析】如图中，a曲线表示一定条件下可逆反应2X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)ΔH＜0的反应过程，若使a曲线变为b曲线，根据图中信息得到反应所需时间减少，说明反应速率加快，X的转化率未变，说明平衡没有移动。解析：A．降低温度，反应速率减慢，故A不符合题意；B．增大Y的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，X的转化率增大，故B不符合题意；C．加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，故C符合题意；D．该反应是体积减小的反应，增大体系压强，反应速率加快，平衡正向移动，X的转化率增大，故D不符合题意。综上所述，答案为C。4．A解析：A．正反应气体物质的量增多，所以该反应的ΔS>0，故A正确；B．加入催化剂可降低该反应的活化能，焓变不变，故B错误；C．该反应可逆，4molNH3和5molO2不能完全反应，所以放出的热量小于904kJ，故C错误；D．达到平衡时，升高温度，v(正)、v(逆)均增加，故D错误；选A。5．B解析：A．自然界中水由高处向低处流是自发过程，故A不符合；B．室温下冰的融化是自发过程，其逆向室温下水结成冰是非自发的，故B符合；C．气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程，故C不符合；D．煤气的燃烧是自发过程，故D不符合；故选B。6．A解析：A．该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强反应速率加快，平衡向正反应方向移动，有利用氨气的合成，故A正确；B．催化剂加快反应速率，但不能影响平衡移动，故B错误；C．升高温度加快反应速率，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于氨气的合成，故C错误；D．将氨分离出，有利于平衡向合成氨方向移动，但反应速率降低，故D错误；故答案为：A。7．C解析：A．温度越高，平衡时气体总浓度增大，说明升温有利于平衡正向进行，所以正反应，A错误；B．该反应的反应物是固体，和每时每刻都是按照2∶1生成，故任何时刻的体积分数均不变，B错误；C．25℃下，反应达到平衡后，将容器压缩至1L，利用平衡常数不变可以计算出，C正确；D．当30℃反应至60s时，平衡时气体总浓度，故，D错误。答案选C。8．A解析：A．反应均为2L恒容容器，根据图表可知，3个实验反应的A分别为0.5mol/L、1mol/L、0.25mol/L，则放热关系为b=2a=4c，故A正确；B．反应为恒容的气体分子数不变的反应，实验III投料为I的1.2倍，而反应的A更少，说明平衡逆向移动，反应温度较高，故实验I、III不会是在同一温度下进行反应，故B错误；C．依据实验I中的数据，平衡时A、D的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L，则该温度下实验I的平衡常数为，故C错误；D．由分析可知，实验I、II投料与反应的A为正比，是同温下的反应；反应为放热反应，实验III投料为I的1.2倍，而反应的A更少，则实验III温度高于实验I、II，升高温度反应速率加快，故不能判断初始反应速率最大的是谁，故D错误；故选A。9．A解析：A．根据物质的物质的量之比不能判断反应的平衡状态，A选；B．容器中X的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B不选；C．Y的体积分数保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不选；D．该反应为体积增大的反应，容器内的压强不再变化，反应达到平衡，D不选；故选A。10．B【分析】反应器发生反应SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI，反应生成的H2SO4和HI进入分离器，分离后的HI进入膜反应器，在500℃条件下发生分解生成H2和I2，生成的I2进入反应器，实现碘循环。解析：A．反应器发生反应SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI，SO2作还原剂，表现还原性，A正确；B．膜反应器中的反应为2HI(g)H2(g)+I2(g)，增大压强能提高反应速率，但该反应反应前后气体分子数不变，增大压强平衡不移动，不能提高HI的平衡转化率，B错误；C．根据反应器中的反应和膜反应器中的反应，该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”，C正确；D．将反应器中的反应和膜反应器中的反应相加，总反应为，D正确；故选B。11．C【分析】对于同一个化学反应，不同的物质表示的反应速率是不同的，但表示的意义是相同的，且反应速率之比等于相应的化学计量数之比。解析：根据、可知，v(A)︰v(B)︰v(C)＝2︰3︰2，故该反应的化学计量之比为2︰3︰2，方程式即为：；故选C。12．D解析：A．对于有气体参与的反应，增大压强，体积减小，活化分子总数不变，但活化分子浓度增大，反应速率增大，故A错误；B．温度升高，更多分子吸收能量成为活化分子，反应速率增大，活化能不变，故B错误；C．使用催化剂，降低活化能，使更多分子成为活化分子，反应速率增大，故C错误；D．增大反应物的浓度，可增大单位体积的活化分子数，可以使单位体积内有效碰撞次数增多，但不改变活化分子的百分数，故D正确；故选D。二、非选择题13．(1)<(2)<(3)>(4)>(5)(6)吸热(7)bc(8)830(9)向逆反应方向解析：（1）对于有气体参加的反应，压强越大，反应速率越快，先达到平衡，所以压强P1＜P2。（2）增大压强，平衡向气体系数之和小的方向移动。从图中可知，压强越大，A的转化率越小，即增大压强，平衡逆向移动，所以计量数m+n＜p。（3）温度升高，反应速率加快，先达到平衡，所以温度t1℃＞t2℃。（4）升高温度，平衡向吸热反应方向移动。从图中可以看出，升高温度，A的百分含量降低，即升高温度，平衡正向移动，所以该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0。（5）化学平衡常数用平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积表示，即K=。（6）表格中的数据表明，温度升高，K增大，即平衡正向移动，所以该反应的正反应是吸热反应。（7）该反应前后气体系数之和相等，所以压强一直不变，不能用压强不变判断是否平衡，故a不选；当某种物质的浓度不再变化时，说明反应达到了平衡状态，故b选；正逆反应速率相等，说明反应达到了平衡状态，故c选；反应物和生成物浓度相等，不能说明各物质浓度不再变化，不能证明反应达到了平衡状态，故d不选；故选bc。（8）某温度下，平衡浓度符合c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，说明K=1，则此时的温度为830℃。（9）800℃时，某一时刻测得容器内物质的浓度分别为：CO2为2mol•L-1，H2为1.5mol•L-1，CO为1mol•L-1，H2O为3mol•L-1，则此时的Q==1＞0.9，所以反应向逆反应方向进行。14．逆：可逆反应等：正逆反应速率相等动：动态平衡，速率不为0定：平衡混化合物中各物质的含量保持不变改变影响平衡的条件，平衡可能改变，建立新平衡解析：化学平衡是指在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，化学反应的正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分的浓度不再改变的状态；化学平衡的特征：逆：可逆反应；等：正逆反应速率相等；动：动态平衡，但是速率不为0；定：平衡混合物中各物质的含量保持不变；变：改变影响平衡的条件，平衡可能改变，建立新平衡。15．(1)(2)减小不变解析：（1）反应热等于生成物能量减去反应物能量的差值，该反应为放热反应，由图可知△H=，故答案为：；（2）催化剂能降低反应所需的活化能，但不影响反应热，因此减小，△H不变，故答案为：减小；不变；16．3X+Y2Z0.05mol/(L·min)30%解析：(1)根据图象可知反应进行到2min时X和Y分别减少了0.3mol、0.1mol，X和Y是反应物，Z增加了0.2mol，Z是生成物，2min后达到化学平衡状态，根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式3X+Y2Z；(2)反应开始至2min末Z的反应速率为＝0.05mol/(L·min)，X的转化率为×100%＝30%。17．(1)a(2)0.0083mol·L-1·min-1解析：（1）投入气体总物质的量相同、容积相同，n(CO)∶n(SO2)由1∶1变为3∶1，c(CO)增大、c(SO2)减小，所以SO2的转化率增大，故图中表示n(CO)∶n(SO2)=1∶3的变化曲线为a；（2）曲线b表示n(CO)∶n(SO2)=1∶1，由图知30min时反应达到平衡，SO2的平衡转化率为25%，v(SO2)==0.0083mol·L-1·min-1.根据三段式：同温同容下，气体压强比等于物质的量之比===，此时压强等于P平=，Kp===。18．acK1•K2=25等于解析：(1)由表中数据可知，化学反应②的平衡常数随着温度升高而增大，据此分析：a．根据平衡常数的定义，温度升高平衡常数增大，说明反应向正反应方向移动，a项正确；b．反应前后气体体积不变，则气体的平均相对分子质量不随时间而变化，b项错误；c．随着温度升高，平衡常数增大，反应向正反应方向移动，CO2的转化率增大，c项正确；答案选ac；(2)根据盖斯定律可知，反应③=①+②，由平衡常数定义可得，K3=K1•K2。答案为：K1•K2；(3)由(2)可知，500℃时，K3=K1•K2=2.50。此时反应③的浓度商Qc==K3，则此时反应③达到平衡状态，则v正=v逆。答案为：=；(4)根据题意，H2的平衡转化率为80%，则反应过程中H2的转化浓度为，平衡时H2的浓度=2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L。根据反应方程式，可知，平衡时CO的浓度=，平衡时CH3OH的浓度为0.8mol/L。根据化学平衡常数的定义，此温度下，该反应的化学平衡常数=；答案为：25；(5)根据题给信息，甲中平衡时c(H2O)=0.05mol/L，则平衡时c(CO2)=0.05mol/L，c(H2)=0.05mol/L，c(CO)=0.05mol/L。甲中CO2的转化率=。此时甲中的平衡常数=。温度不变，平衡常数也不变，则乙中的平衡常数等于1。设乙中CO2的转化率为x，则根据化学反应方程式和平衡常数的定义，有：，解得：x=50%。由此可知乙中CO2的转化率与甲相等。答案为：50%；等于。19．(1)环形玻璃搅拌棒隔热、保温，减少实验过程中的热量损失(2)-57.0kJ/mol偏大偏少(3)放热NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ/mol没有(4)放热放热解析：（1）进行中和热测定时，为了使酸、碱溶液充分混合发生反应，同时减少实验过程的热量损失，要使用环形玻璃搅拌棒进行搅拌；中和热测定