第二章 化学反应速率与化学平衡 单元检测题 高中化学人教版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应速率与化学平衡》测试卷一、单选题(共15小题)1.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的NO2气体，且起始时体积相同，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是()A．平衡时NO2体积分数：甲＜乙B．达到平衡所需时间，甲与乙相等C．该反应的平衡常数表达式K＝c(D．若两容器内气体的压强保持不变，均说明反应已达到平衡状态2.下列关于碰撞的说法正确的是()A．活化分子之间的碰撞一定能引发化学反应，即活化分子之间的碰撞为有效碰撞B．发生有效碰撞的分子必为活化分子C．反应物分子之间的碰撞一定会引发化学键的断裂D．反应物分子之间只要有合适的取向的碰撞必为有效碰撞3.利用I2O5可消除CO污染，反应为I2O5（s）+5CO（g）⇌5CO2（g）+I2（s）；不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO2气体的体积分数φ（CO2）随时间t变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（）A．b点时，CO的转化率为20%B．容器内的压强保持恒定，表明反应达到平衡状态C．b点和d点的化学平衡常数：Kb＞KdD．0→a点时，0到0.5min反应速率v（CO）=0.3mol•L﹣1•min﹣14.将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)；②2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时，c(H2)=0.5mol•L-1，c(HI)=3mol•L-1，则此温度下反应①的平衡常数为A．12B．16C．20D．255.在一固定容积的密闭容器中，充入2molA和1molB发生如下反应：2A（g）+B（g）⇌xC（g），达到平衡后，C的体积分数为w%；若维持容器体积和温度不变，以0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数也为w%，则x的值为（）A．5B．4C．3D．16.根据所学知识判断，下列反应中，在所有温度下都不自发进行的是（）A．2O3（g）3O2（g）ΔH＜0B．2CO（g）2C（s）+O2（g）ΔH＞0C．N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH＜0D．CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）ΔH＞07.可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A．2v(H2)正＝3v(NH3)逆B．v(N2)正＝v(NH3)逆C．3v(N2)正＝v(H2)正D．v(N2)正＝3v(H2)逆8.下列事实能用勒夏特列原理解释的是()A．加入催化剂有利于合成氨的反应B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深C．500℃时比室温更有利于合成氨的反应D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应9.合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，下列措施中，能提高CO转化率的是()A．增大压强B．升高温度C．增大水蒸气浓度D．增大CO浓度10.关于有效碰撞理论，下列说法正确的是()A．活化分子间所发生的所有碰撞为有效碰撞B．增大反应物浓度能够增大活化分子百分数，化学反应速率一定增大C．升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大D．增大压强，活化分子百分数一定增加，化学反应速率一定增大11.恒温、恒容的容器内发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)达平衡时，再向容器内通入一定量的N2O4(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数()A．不变B．增大C．减小D．无法判断12.一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)。该反应达到平衡后，测得A气体的浓度为0.5mol·L－1。在恒温下将密闭容器体积扩大到原来的2倍，再次达到平衡后，测得A的浓度为0.3mol·L－1，则下列叙述正确的是()A．平衡向正反应方向移动B．x＋y<zC．C的体积分数降低D．B的转化率提高13.图中的曲线表示的是其他条件一定时，反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH＜0中NO的平衡转化率与温度的关系。图中标有a，b,c,d四点，其中表示未达到平衡状态，且v（正）＜v（逆）的点是（）A．a点B．b点C．c点D．d点14.判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据，则在下列情况下，可以判定反应一定能自发进行的是()A．ΔH>0，ΔS>0B．ΔH<0，ΔS<0C．ΔH>0，ΔS<0D．ΔH<0，ΔS>015.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：A(g)+2B(g)xC(g)ΔH=-192kJ•mol﹣1，向M、N中都通入1molA和2molB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x=3，达到平衡后A的体积分数关系为φ(M)＞φ(N)B．若x＞3，达到平衡后B的转化率关系为α(M)＞α(N)C．若x＜3，C的平衡浓度关系为c(M)＞c(N)D．x不论为何值，起始时向N容器中充入任意值的C，平衡后N容器中A的浓度均相等二、实验题(共3小题)16.某同学设计以下4个实验考查过氧化氢分解速率的影响因素。各取5mL的过氧化氢溶液完成下列实验。(1)实验中FeCl3起________作用。(2)预计实验4的现象是________。(3)预计实验3、4的目的是考查________对过氧化氢分解速率的影响。(4)从实验2、3可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。17.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3ΔH<0，已知常压下平衡混合气体中SO3的体积分数为91%。试回答：(1)在生产中常用过量的空气，是为了______________________________________________；(2)加热到400℃～500℃，是由于________________________________________________；(3)压强采用________，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________；(4)常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水，是因为________________________________________________________________________；(5)尾气中的SO2必须回收，是为了________________________________________________________________________。18.在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O生成的I2可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：该实验的目的是________________________________________________________________________；表中V2＝________。三、计算题(共3小题)19.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），已知c（SO2）=0.4mol·L-1，c（O2）=1mol·L-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K=19，试判断：（1）当SO2的转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？（2）达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？20.在一个固定容积为500mL的密闭容器中，充入5molH2和2molCO，在一定温度下，发生如下反应在：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，经过5min后达到平衡状态，若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2mol·L－1，则达平衡时CO的转化率？21.已知在一个1L的密闭容器中放入4molN2O5气体后会发生如下两种反应：①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)；②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)。在某温度下达到平衡后c(O2)＝4.4mol·L－1，c(N2O3)＝1.6mol·L－1。求反应中N2O5的分解率。四、填空题(共3小题)22.某温度时，在容积为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，试回答：（1）计算反应开始2min内的平均反应速率：vX=，vY=，vZ（2）容器内的反应物是。（3）写出该反应的化学方程式。23.已知：反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表：根据表中数据，计算反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的K。(1)温度为973K时：K＝________；(2)温度为1173K时：K＝________24.已知尿酸是一种有机酸(以HUr表示)，能溶于水。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)。发生的反应如下：①HUrUr－＋H＋②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应②是________反应(填“放热”或“吸热”)。简述你得出该结论的理由：_______________________________________。

答案解析1.【答案】A【解析】被比较对象只有放在一个前后变化的过程中才能比较。相同温度相同起始量恒压与恒容建立平衡的比较，一般先分析恒压容器体积如何变化，后以恒容容器的平衡状态为起始状态(常称“先同”)，改变体积到恒压时的要求，在改变中实现比较(常称“后变”)。对于恒压甲容器，因反应造成气体分子数减小，建立平衡时容器体积需同步减小；此平衡状态可看成恒容乙容器平衡状态增加压强而成，此过程平衡正向移动，NO2的体积分数减小，A项正确。因甲反应会同步减小体积，增大了浓度，速率加快，达到平衡时间短，B项错误；平衡常数K＝c(N2.【答案】B【解析】能发生反应的碰撞为有效碰撞，活化分子之间的碰撞不一定能引发化学反应，A项错误；只有活化分子才发生有效碰撞，B项正确；只有有效碰撞才会引发化学键的断裂，发生化学反应，C项错误；有效碰撞既要有合适的取向，还要求各分子有足够的能量，D项错误。3.【答案】C【解析】根据a点时CO2的体积分数φ（CO2）==0.80，得y=1.6mol，CO转化率=×100%=80%，故A错误；B项，两边化学计量数相等，所以压强始终不变，不能做平衡状态的标志，故B错误；C项，b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，故C正确；D项，0到0.5min时：根据a点时CO2的体积分数φ（CO2）==0.30，得x=0.6mol则从反应开始至a点时的反应速率为v（CO）==0.6mol•L﹣1•min﹣1，故D错误；故选C。4.【答案】A【解析】平衡时c(HI)=3mol•L-1，HI分解生成的H2的浓度为0.5mol•L-1；NH4I分解生成的HI的浓度为3mol•L-1+2×0.5mol•L-1=4mol•L-1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为4mol•L-1，所以反应①的平衡常数K=c(NH3)•c(HI)=4mol•L-1×3mol•L-1=12mol2•L-2，即平衡常数为12；故选A。5.【答案】C【解析】在恒温恒容下，充入2molA和1molB与充入0.6molA、0.3molB和1.4molC达到平衡后，C的体积分数为w%，说明两个平衡为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，应该满足：n（A）=2mol、n（B）=1mol，则：0.6mol+=2mol，解得：x=2，另外，对于反应前后气体的化学计量数之和相等的反应，物质的投料呈相同比例时也是等效平衡，所以x=3也是正确的，所以x可能为2或3，故选C。6.【答案】B【解析】ΔH＜0，ΔS＞0，一般温度下都能满足ΔH﹣TΔS＜0，反应可自发进行，故A不选；ΔH＞0，ΔS＜0，一般情况下都满足ΔH﹣TΔS＞0，反应不能自发进行，故B选；ΔH＜0，ΔS＜0，在较低温度下，可满足ΔH﹣TΔS＜0，反应可自发进行，故C不选；ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下，可满足ΔH﹣TΔS＜0，反应可自发进行，故D不选。故选B。7.【答案】A【解析】只有既表达v(正)方向，又表达v(逆)方向，且二者速率之比等于计量数之比，才可作为判断平衡的标志。2v(N2)正＝v(NH3)逆，反应速率之比等于化学计量数之比，A正确；v(H2)正＝v(NH3)逆，反应速率之比与化学计量数之比不等，B错误；只表达正反应速率，C错误；v(N2)正＝3v(H2)逆，反应速率之比与化学计量数之比不等，D错误。8.【答案】D【解析】A、B两项，改变条件平衡均不移动，不能用勒夏特列原理解释；C项，根据勒夏特列原理，温度越低，NH3的转化率越高，采取500℃，主要考虑催化剂的活性和反应速率问题；D项，将混合气体中的氨液化，相当于减小了生成物的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨反应。9.【答案】C【解析】该反应前后气体分子数不变，压强的改变对平衡无影响，CO的转化率不变，A项错误；正反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，CO的转化率降低，B项错误；增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大，C项正确；增大CO的浓度，平衡正向移动，但CO的转化率降低，D项错误。10.【答案】C【解析】能发生反应的碰撞为有效碰撞，A项错误；浓度增大，单位体积内活化分子的数目增多，但活化分子百分数不变，B项错误；升高温度，部分非活化分子吸收能量后成为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞增大，反应速率加快，C项正确；改变压强有多种方式，如恒温恒容条件下加入惰性气体，体系压强增大，但反应物浓度不变，活化分子数不变，活化分子百分数也不变，反应速率不变，D项错误。11.【答案】C【解析】增加N2O4浓度，平衡反向微弱移动，NO2的量增加，气体总量也增加，从数学角度来看，无法判断NO2体积分数的变化。常用先同后变的方法将被比较对象放在一个变化过程中进行比较。同温同体积不同起始量建立的平衡的结果比较，一般先以x个甲对象的平衡状态作为乙对象的起始(常称“先同”)，后将体积变化到原来单个乙的体积，在改变中实现比较(常称“后变”)。假设原平衡在体积为VL恒容容器中建立，再通入N2O4的量与原来相同，相当于合并二个原平衡状态，在2VL容器中NO2的体积分数不变(常称“先同”)；实际体积仍为VL，需要将合并的二个状态压缩，此过程造成平衡正向移动(常称“后变”)，NO2的体积分数减小，C项正确。12.【答案】C【解析】c(B)＝n(B)V，n(B)与平衡移动方向有关，V和压强增减有关，在压强改变时，不能由c(B)变化直接判断平衡移动方向，可转化由n(B)推理平衡移动方向。设原容积为1L，则A原有0.5mol·L－1×1L＝0.5mol，体积扩大后变为0.3mol·L－1×2L＝0.6mol，可见平衡逆向移动，A错误；减小压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动；逆反应气体分子数增大，即x＋y13.【答案】A【解析】a点在曲线上方，未达到平衡状态，要想达到同温度下的平衡状态，即由a点向下引垂直线到曲线上的一点，这样NO的转化率要减小，平衡向左移动，故v（正）＜v（逆），故A正确；b、d点在曲线上，处于平衡状态，v（正）=v（逆），故B、D错误；c点在曲线下方，未达到平衡状态，要想达到同温度下的平衡状态，即由c点向上引垂直线到曲线上的一点，这样NO的转化率要增大，平衡向右移动，故v（正）＞v（逆），故C错误。故选A。14.【答案】D【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应能自发进行当ΔH>0，ΔS>0时，ΔG＝ΔH－TΔS的正负与T有关，A不符合题意；当ΔH<0，ΔS<0时，ΔG＝ΔH－TΔS的正负与T有关，B不符合题意；当ΔH>0，ΔS<0时，ΔG＝ΔH－TΔS>0，非自发反应，D不符合题意；当ΔH<0，ΔS>0时，ΔG＝ΔH－TΔS<0，一定是自发反应，D符合题意。15.【答案】D【解析】M容器是恒温恒容下建立的平衡，N容器是恒温恒压下建立的平衡；A项，若x=3，由于反应前后气体体积不变，N容器建立的平衡与恒温恒容下建立的平衡等效，所以达到平衡后A的体积分数关系为φ(M)=φ(N)，故A错误；B项，若x＞3，由于反应后气体体积增大，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡扩大容器体积，压强减小，平衡正向移动，B的转化率增大，所以达到平衡后B的转化率关系为α(M)＜α(N)，故B错误；C项，若x＜3，由于反应后气体体积减小，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡缩小容器体积，压强增大，平衡正向移动，C的平衡浓度增大，所以C的平衡浓度关系为：c(M)＜c(N)，故C错误；D项，恒温恒压下，x不论为何值，起始时向N容器中充入任意值的C，一边倒后，A与B的物质的量之比都是1：2，为等效平衡，反应物的浓度相同，即平衡后N容器中A的浓度均相等，故D正确；故选D。16.【答案】(1)催化(2)气泡生成速率很快(3)温度(4)在其他条件一定时，浓度越大，反应速率越快【解析】17.【答案】(1)增大O2浓度，提高SO2的转化率(2)保证催化剂活性达到所需要的最佳温度，以提高反应速率，缩短达到平衡所需要的时间(3)常压常压下平衡混合气中SO3的体积分数已达到91%，若再加压，对设备及动力系统要求高，成本高(4)用水吸收SO3易形成酸雾，吸收速率慢(5)减少对环境的污染【解析】(1)增大O2浓度，平衡正向移动，可提高SO2的转化率。(2)此反应为放热反应，温度升高不利于合成SO3；温度过低会使反应速率减慢，因此选择适宜的温度以保证催化剂活性达到最高，提高反应速率，缩短达到平衡所需要的时间(3)常压下平衡混合气中SO3的体积分数已达到91%；再加压，平衡也能正向移动，提高转化率；但对设备及动力系统要求高，成本高，投入比产出更多。18.【答案】探究该反应的反应速率与温度、浓度的关系(或其他合理答案)40【解析】由实验中改变的反应条件有温度、水的体积(引起反应物浓度的变化)知，本实验探究的是反应速率与温度、浓度之间的关系，由实验2、实验3中的反应条件知，二者温度不同，故其他条件应该相同，V2应该是40。19.【答案】（1）未达到平衡，