第2章化学反应速率与化学平衡测试题学年高二化学人教版选择性必修1.docx
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第2章化学反应速率与化学平衡测试题学年高二化学人教版选择性必修1
第二章测试题
一、选择题（本题包括18小题，每小题3分，共54分；每小题只有一个选项符合题意）
1．研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是（ ）
A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行
B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向
C．反应CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
D．一定温度下，反应MgCl2（l）Mg（l）＋Cl2（g）的ΔH＞0、ΔS＞0
2．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是（ ）
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
3．（2019·银川高二期末）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）
2N2（g）＋3H2O（g） ΔH＜0。
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（ ）
A．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间且废气中氮气氧化物的转化率增大
B．其他条件不变，加入足量的NH3，再次平衡后氮氧化物的转化率增大，氮气的体积分数减小
C．其他条件不变，升高温度会提高反应物的转化率且使该反应的平衡常数增大
D．其他条件不变，缩小容器的体积会使平衡向正反应方向移动，再次平衡后氨的浓度变小
4．向体积均为2L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1molX气体和3molY气体，发生反应：
X（g）＋3Y（g）2Z（g）。
2min后反应达到最大限度，测得A中剩余0.4molX，B中Y的浓度为0.5mol·L－1，C中用Z表示的反应速率为v（Z）＝0.3mol·L－1·min－1。
则0～2min内三个容器中反应速率的大小关系为（ ）
A．B＞A＞CB．A＞B＝CC．B＞A＝CD．A＞B＞C
5．（2019·许昌高二月考）已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5L的密闭容器中进行反应：
4A＋5B4C＋6D,30s后C的物质的量增加了0.30mol。
则下列有关叙述正确的是（ ）
A．反应开始至30s，v（A）＝0.010mol·L－1·s－1
B．30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol
C．30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D．反应开始至30s，容器中A的物质的量增加了0.30mol
6．（2019·成都外国语学校期中）下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是（ ）
①已达到平衡的反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），当增加反应物的物质的量时，平衡一定向正反应方向移动 ②已达到平衡的反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动 ④有气体参加的反应达到平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动
A．①④B．①②③C．②③④D．①②③④
7．我国科学家研究出在S－In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。
图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
下列说法错误的是（ ）
A．S－In/S表面更容易生成H*
B．S2－与K＋（H2O）n微粒间的静电作用促进了H2O的活化
C．CO2经两步转化生成HCOO－
D．H*＋OH－―→
H2＋*＋OH－相对能量变化越小，越有利于抑制H*复合成H2
8．电镀废液中Cr2O
可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：
Cr2O
（aq）＋2Pb2＋（aq）＋H2O（l）2PbCrO4（s）＋2H＋（aq） ΔH<0。
该反应达平衡后，改变条件，下列说法正确的是（ ）
A．移走部分PbCrO4固体，Cr2O
的转化率升高
B．升高温度，该反应的平衡常数K增大
C．加入少量NaOH固体，自然沉降后，溶液颜色变浅
D．加入少量K2Cr2O7固体后，溶液中c（H＋）不变
9．电石（主要成分为CaC2）是重要的基本化工原料。
已知2000℃时，电石生产原理如下：
①CaO（s）＋C（s）===Ca（g）＋CO（g） ΔH1＝akJ·mol－1 平衡常数K1
②Ca（g）＋2C（s）===CaC2（s） ΔH2＝bkJ·mol－1 平衡常数K2
以下说法不正确的是（ ）
A．反应①K1＝c（Ca）·c（CO）
B．反应
Ca（g）＋C（s）==
CaC2（s）平衡常数K＝
C．2000℃时增大压强，K1减小，K2增大
D．反应2CaO（s）＋CaC2（s）===3Ca（g）＋2CO（g） ΔH＝（2a－b）kJ·mol－1
10．在一个绝热的、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）（m、n、p、q为任意正整数）。
下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是（ ）
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变
④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝m∶n∶p∶q
A．②③④B．①③⑤
C．②④⑤D．①②③④⑤
11．（2019·成都高二期中）一定条件下，在体积为10L的密闭容器中充入1molX和1molY进行反应：
2X（g）＋Y（g）Z（g），60s后反应达到平衡，生成Z的物质的量为0.3mol。
下列说法正确的是（ ）
A．X的平衡转化率为40%
B．若将容器体积变为20L，则Z的平衡浓度小于原来的
C．若增大压强，则Y的平衡转化率减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH＞0
12．（2019·青岛高二月考）向相同容积的甲、乙两容器中都分别充入1molSO2和0.5molO2，若甲容器保持温度、容积不变，乙容器保持温度、压强不变，分别达到平衡，下列说法正确的是（ ）
A．平衡时，容器内的压强：
甲＞乙
B．反应达到平衡时所需时间：
甲＜乙
C．平衡时，氧气的浓度：
甲＜乙
D．平衡时，容器内SO3的体积百分数：
甲＞乙
13．下列能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C．SO2催化氧化成SO3的反应，往往需要使用催化剂
D．H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
14．在一密闭容器中加入等物质的量的A、B，发生如下反应：
2A（g）＋2B（g）3C（s）＋4D（g），平衡常数随温度和压强的变化如表所示：
压强/MPa
平衡常数
温度/℃
1.0
1.5
2.0
300
a
b
16
516
c
64
e
800
160
f
g
下列判断正确的是（ ）
A．g＞f
B．ΔH＜0
C．2.0MPa、800℃时，A的转化率最小
D．1.5MPa、300℃时，B的转化率为50%
15．（2019·安庆高二检测）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO（g）和H2O，发生反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），反应过程中测定的部分数据见下表（表中t2＞t1）：
反应时间/min
n（CO）/mol
n（H2O）/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是（ ）
A．反应在0～t1min内的平均速率为v（H2）＝
mol·L－1·min－1
B．若800℃时该反应的平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O（g）和0.40molH2（g），则v正＞v逆
D．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO（g）和1.20molH2O（g），达到平衡时n（CO2）＝0.4mol
16．对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强[p（B）]代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（记作Kp）。
已知反应CH4（g）＋2H2O（g）CO2（g）＋4H2（g），在t℃时的平衡常数Kp＝a，则下列说法正确的是（ ）
A．Kp＝
B．升高温度，若Kp增大，则该反应为吸热反应
C．该反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp减小
D．t℃时，反应
CH4（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋2H2（g）的平衡常数Kp＝
a
17．对于可逆反应mA（s）＋nB（g）eC（g）＋fD（g），当其他条件不变时，C的体积分数[φ（C）]在不同温度（T）和不同压强（p）下随时间（t）的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大
B．该反应的ΔH＜0
C．化学方程式中，n＞e＋f
D．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
18.已知反应N2O4（g）2NO2（g） ΔH＞0的平衡体系中，物质的总质量（m总）与总物质的量（n总）之比M（M＝
）在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．温度：
T1＜T2
B．平衡常数：
K（a）＝K（b）＜K（c）
C．反应速率：
vb＜va
D．当M＝69g·mol－1时，n（NO2）∶n（N2O4）＝1∶1
二、非选择题（本题包括4小题，共46分）
19.（10分）（2019·山西长治二中月考）某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种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，填写下列空白。
（1）该反应的化学方程式为_______________________________________________________。
（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率v（Z）＝________。
（3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：
①压强是开始时的________倍。
②若此时将容器的体积缩小为原来的
，达到平衡时，容器内温度将升高（容器不与外界进行热交换），则该反应的正反应为________（填“放热”或“吸热”）反应。
（4）上述反应在t1～t6内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是________（填字母）。
A．在t1时增大了压强
B．在t3时加入催化剂
C．在t4时降低了温度
D．t2～t3时X的转化率最高
20．（12分）某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：
实验序号
实验温度/K
有关物质
溶液颜色褪至无色所需时间/s
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
t1
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t2
（1）通过实验A、B，可探究出________（填外部因素）的改变对化学反应速率的影响，其中V1＝________、T1＝________；通过实验________（填实验序号）可探究出温度变化对化学反应速率的影响，其中V2＝________。
（2）若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是__________________________________________；
忽略溶液体积的变化，利用实验B中数据计算，0～8s内，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v（KMnO4）＝________。
（3）该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n（Mn2＋）随时间的变化情况如图所示，并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊作用，则该作用是__________，相应的粒子最可能是________（填粒子符号）。
21．（11分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。
合成氨反应的化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.2kJ·mol－1。
合成氨工业中原料气N2可以从空气中分离得到，H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得。
（1）在一定容积的密闭容器中充入N2和H2两种气体，发生上述反应。
在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：
c（H2）＝9.00mol·L－1，c（N2）＝3.00mol·L－1，c（NH3）＝4.00mol·L－1，此温度下该反应的平衡常数K＝________。
（2）在三个相同容器中各充入1molN2和3molH2，在不同条件下反应达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示。
下列说法中正确的是________（填字母）。
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2＞p1
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p1＞p2
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
D．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1＞2
（3）将水蒸气通过红热的C即产生水煤气，化学方程式为C（s）＋H2O（g）===H2（g）＋CO（g） ΔH＝＋131.3kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7J·mol－1·K－1。
该反应在常温（298K）下________（填“能”或“不能”）自发进行。
22．（13分）一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2，发生反应：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝－196kJ·mol－1。
当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的
。
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．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2
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．SO3的物质的量不再变化
e．SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
（2）①SO2的转化率为________。
②达到平衡时反应放出的热量为________。
③此温度下该反应的平衡常数K＝________。
（3）如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线，则：
①温度关系：
T1________T2（填“＞”“＜”或“＝”，下同）。
②平衡常数关系：
KA________KB，KA________KD。
一、选择题（本题包括18小题，每小题3分，共54分；每小题只有一个选项符合题意）
1．研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是（ ）
A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行
B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向
C．反应CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
D．一定温度下，反应MgCl2（l）Mg（l）＋Cl2（g）的ΔH＞0、ΔS＞0
答案 D
解析 A项，ΔH＜0、ΔS＞0，则ΔG＜0，任何温度下反应都能自发进行，错误；B项，使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，错误；C项，CaCO3（s）的分解反应为吸热反应，ΔH＞0，错误；D项，MgCl2（l）分解生成Cl2（g）的ΔS＞0、ΔH＞0，正确。
2．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是（ ）
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
答案 D
解析 A项，冷藏降温只能降低肉类食品变质的速率；B项，催化剂的使用只能提高单位时间内的产量，而不能确保经济效益的提高；C项，夏天温度高，面粉的发酵速率较快；D项，还原性铁粉能与茶叶中的氧气反应，降低氧气浓度，从而延长茶叶的储存时间。
3．（2019·银川高二期末）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）
2N2（g）＋3H2O（g） ΔH＜0。
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（ ）
A．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间且废气中氮气氧化物的转化率增大
B．其他条件不变，加入足量的NH3，再次平衡后氮氧化物的转化率增大，氮气的体积分数减小
C．其他条件不变，升高温度会提高反应物的转化率且使该反应的平衡常数增大
D．其他条件不变，缩小容器的体积会使平衡向正反应方向移动，再次平衡后氨的浓度变小
答案 B
解析 催化剂只能改变反应速率，但不能影响平衡状态，平衡不移动，废气中氮氧化物的转化率不变，故A错误；加入足量的NH3，相当于增大氨的浓度，平衡向正反应方向移动，废气中氮氧化物的转化率增大，氮气的体积分数减小，故B正确；正反应是放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率降低，平衡常数减小，故C错误；该反应是一个反应前后气体体积增大的反应，缩小容器的体积会使平衡向逆反应方向移动，再次平衡后氨的浓度变大，故D错误。
4．向体积均为2L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1molX气体和3molY气体，发生反应：
X（g）＋3Y（g）2Z（g）。
2min后反应达到最大限度，测得A中剩余0.4molX，B中Y的浓度为0.5mol·L－1，C中用Z表示的反应速率为v（Z）＝0.3mol·L－1·min－1。
则0～2min内三个容器中反应速率的大小关系为（ ）
A．B＞A＞CB．A＞B＝CC．B＞A＝CD．A＞B＞C
答案 C
解析 容器A中，0～2min内v（X）＝
＝0.15mol·L－1·min－1；容器B中，2min后Y的浓度为0.5mol·L－1，即剩余Y的物质的量为0.5mol·L－1×2L＝1mol，则0～2min内v（Y）＝
＝0.5mol·L－1·min－1，故v（X）＝
×0.5mol·L－1·min－1≈0.17mol·L－1·min－1；容器C中，0～2min内用Z表示的反应速率为v（Z）＝0.3mol·L－1·min－1，则v（X）＝
×0.3mol·
L－1·min－1＝0.15mol·L－1·min－1，故C项正确。
5．（2019·许昌高二月考）已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5L的密闭容器中进行反应：
4A＋5B4C＋6D,30s后C的物质的量增加了0.30mol。
则下列有关叙述正确的是（ ）
A．反应开始至30s，v（A）＝0.010mol·L－1·s－1
B．30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol
C．30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D．反应开始至30s，容器中A的物质的量增加了0.30mol
答案 B
解析 由题给信息可得v（C）＝
＝0.002mol·L－1·s－1，根据化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比，可知v（A）＝0.002mol·L－1·s－1，A项错误；由于C的物质的量增加了0.30mol，所以D的物质的量增加了0.30mol×
＝0.45mol，B项正确；因初始量没给，30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比不一定等于相应物质的化学计量数之比，C项错误；反应开始至30s，A的物质的量减少了0.30mol，D项错误。
6．（2019·成都外国语学校期中）下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是（ ）
①已达到平衡的反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），当增加反应物的物质的量时，平衡一定向正反应方向移动 ②已达到平衡的反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动 ④有气体参加的反应达到平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动
A．①④B．①②③C．②③④D．①②③④
答案 D
解析 ①中增加C（s）的物质的量，由于浓度未变，平衡不移动，错误；②中对于有多种物质参加的可逆反应，增大某一反应物的浓度，平衡右移，其他物质的转化率增大，而此物质的转化率降低，错误；③中对于气体参加的非等体积的可逆反应，缩小容器体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，错误；④中在恒压容器中充入稀有气体，各物质浓度减小，若是非等体积反应，则平衡会发生移动，错误。
综上分析可知，D项正确。
7．我国科学家研究出在S－In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。
图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
下列说法错误的是（ ）
A．S－In/S表面更容易生成H*
B．S2－与K＋（H2O）n微粒间的静电作用促进了H2O的活化
C．CO2经两步转化生成HCOO－
D．H*＋OH－―→
H2＋*＋OH－相对能量变化越小，越有利于抑制H*复合成H2
答案 C
解析 根据图1，S－In/S表面生成H*的活化能最低，因此更容易生成H*，A项正确；根据图2，可知S2－与K＋（H2O）n微粒间的静电作用促进了H2O的活化，B项正确；根据图2，CO2生成HCOO－的步骤为：
CO2→CO
→HCOO*→HCOO－，经过三步转化，C项错误；H*＋OH－―→
H2＋*＋OH－为放热过程，其相对能量变化越小，放出热量越小，越不易使反应物分子活化，因此越有利于抑制H*复合成H2，D项正确。
8．电镀废液中Cr2O
可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：
Cr2O
（aq）＋2Pb2＋（aq）＋H2O（l）2PbCrO4（s）＋2H＋（aq） ΔH<0。
该反应达平衡后，改变条件，下列说法正确的是（ ）
A．移走部分PbCrO4固体，Cr2O
的转化率升高
B．升高温度，该反应的平衡常数K增大
C．加入少量NaOH固体，自然沉降后，溶液颜色变浅
D．加入少量K2Cr2O7固体后，溶液中c（H＋）不变
答案 C
解析 移走部分PbCrO4固体，各物质的浓度不发生变化，平衡不移动，Cr2O
的转化率不变，A错误；正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小，B错误；加入少量NaOH固体，消耗了溶液中的H＋，平衡向正反应方向移动，Cr2O
（aq）浓度降低，溶液颜色变浅，C正确；加入少量K2Cr2O7固体后，增大了Cr2O
（aq）的浓度，平衡向正反应方向移动，溶液中c（H＋）增大，D错误。
9．电石（主要成分为CaC2）是重要的基本化工原料。
已知2000℃时，电石生产原理如下：
①CaO（s）＋C（s）===Ca（g）＋CO（g） ΔH1＝akJ·mol－1 平衡常数K1
②Ca（g）
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