学年新人教版选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡练习题.docx

学年新人教版选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡练习题.docx

《学年新人教版选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡练习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年新人教版选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡练习题.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学年新人教版选择性必修1第2章化学反应速率与化学平衡练习题

化学反应速率与化学平衡

1．在密闭容器中发生反应H2（g）+I2（g）

2HI（g），0~5min内H2的浓度减少了0.1mol/L，则在这段时间内用HI表示的平均反应速率[mol/（L·min）]为（）

A．0.01B．0.04C．0.2D．0.5

2．合成氨时采用500℃左右的温度进行，主要是因为该温度时（）

A．合成氨的反应速率最大B．H2的转化率最高

C．催化剂的活性最大D．N2的转化率最高

3．在容积固定的密闭容器中，发生反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+Q（Q>0），改变条件，其平衡移动方向正确的是（）

A．增大压强，往正反应方向移动B．加入催化剂，往正反应方向移动

C．升高温度，往正反应方向移动D．移走氮气，往正方向方向移动

4．下列反应的平衡常数的表达式错误的是（）

A．C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）K＝

B．SO3（g）

SO2（g）+

O2（g）K＝

C．I−（aq）+AgCl（s）

AgI（s）+Cl−（aq）K＝

D．Cl2（g）+H2O（l）

HCl（aq）+HClO（aq）K＝

5．（双选）在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA（g）+B（g）

cC（g）的平衡变化图象如下（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率），据此分析下列说法正确的是（）

A．在图象反应Ⅰ中，说明正反应为吸热反应

B．在图象反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS＜0

C．在图象反应Ⅲ中，E点处υ（逆）>υ（正）

D．在图象反应Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应

6．在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：

2A（g）+B（s）

C（g）+D（g），下列描述中能表明该反应已达到平衡状态的有（）

①容器内温度不变

②混合气体的密度不变

③容器内的压强不变

④C（g）的物质的量浓度不变

⑤容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1

⑥单位时间内生成nmolD，同时消耗2nmolA

A．①②④B．①④⑤C．②③D．①②③④

7．下列事实能用勒夏特列原理（平衡移动原理）解释的是（）

①热的纯碱溶液去除油污效果更好

②钢铁在潮湿的空气中易生锈

③室温下，将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至100mL后，测得其pH＜5

④实验室常用排饱和食盐水法收集Cl2

⑤由H2、I2、HI三种气体组成的平衡体系加压后颜色变深

⑥煅烧粉碎的硫铁矿有利于SO2生成

A．①③④B．②⑤⑥C．①③⑥D．②④⑤

8．（双选）t℃时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：

，有关该平衡体系的说法正确的是（）

A．升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应

B．增大压强，W质量分数增加

C．增大X浓度，平衡向正反应方向移动

D．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正反应是吸热反应

9．在容积为2L的刚性密闭容器中加入1molCO2和3molH2，发生反应：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）。

在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示（注：

T1、T2均大于300℃）。

下列说法正确的是（）

A．该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小

B．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时

减小

C．T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为x，则容器内的压强与起始压强之比为（2-x）∶2

D．T2时，反应达到平衡时生成甲醇的反应速率v（CH3OH）=

mol·L−1·min−1

10．已知反应CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）ΔH<0。

在一定温度下于恒容密闭容器中，反应达到平衡。

下列叙述正确的是（）

A．增加水蒸气浓度，平衡正向移动，K增大

B．减小c（H2），正反应速率增加、逆反应速率减小

C．更换高效催化剂，α（CO）增大

D．换成恒压容器，充入一定量的氮气，n（H2）不变

11．一定条件体积为10L的固定容器中发生：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+Q（Q＞0）

（1）写出该反应的平衡常数表达式K=____；K和反应物的平衡转化率都能表示可逆反应的进行程度。

保持温度不变，增大H2的平衡转化率，则K值___（填编号）。

a．增大b．减小c．不变d．无法确定

（2）据图，反应0～2min的v（N2）=____mol/（L·min）。

（3）据图判断5min时，V正___V逆（填大于、小于、或等于）；10～12min间，v正___v逆（填大于、小于、或等于）；，可能的原因___（填编号）。

a．升高温度b．增加H2c．加入N2d．移去NH3

（4）若在第10min时压缩容器体积，则平衡将___移动（填向左、向右或不）；达到平衡时c（H2）___0.03mol/L（填大于、小于或等于）。

12．控制变量思想在探究实验中有重要应用，下列实验对影响化学反应速率的因素进行探究。

Ⅰ．催化剂对速率的影响

探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果：

在两支试管中各加入2mL5%的H2O2溶液，再向其中分别滴入1mL浓度均为0.1mol·L−1的FeCl3溶液和CuSO4溶液。

（1）H2O2分解的化学方程式是_____________________。

（2）有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液，理由是______________________；还有同学认为即使改用了CuCl2溶液，仍不严谨，建议补做对比实验：

向2mL5%的H2O2溶液中滴入的试剂及其用量是________________。

Ⅱ．浓度对速率的影响

实验方案：

混合试剂1和试剂2，记录溶液褪色所需的时间。

实验1

实验2

试剂1

2mL0.1mol·L−1的草酸溶液

2mL0.2mol·L−1的草酸溶液

试剂2

4mL0.01mol·L−1的高锰酸钾酸性溶液

4mL0.01mol·L−1的高锰酸钾酸性溶液

（3）配平下列化学方程式：

____KMnO4+____H2C2O4+____=____K2SO4+____MnSO4+____CO2↑+____H2O

（4）实验1中tmin时溶液褪色，用草酸表示的反应速率v（H2C2O4）=___mol·L−1·min−1。

联系实验1、2，预期结论是_________。

（5）n（CO2）随时间的变化如下图1所示，其变化的原因是________。

（6）研究发现KMnO4溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响，用不同浓度的硫酸进行酸化，其余条件均相同时，测得反应溶液的透光率（溶液颜色越浅，透光率越高）随时间变化如图2所示，由此得出的结论是_______。

13．甲醛（HCHO）在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。

利用甲醇（CH3OH）在一定条件下直接脱氢可制甲醛，反应方程式为CH3OH（g）

HCHO（g）+H2（g）ΔH1，实验测得随温度升高，平衡常数如下表所示：

温度（K）

500

700

T1

T2

T3

平衡常数

7.13×10−4

3.30×10−1

2.00

9.00

10.00

（1）甲醇合成甲醛可逆反应的化学平衡常数表达式：

。

（2）该反应ΔH1____0（填“>”、“=”、“<”）

（3）若在恒温恒压容器中进行上述反应，可判断反应达到平衡状态的是____（填序号）。

A．混合气体的密度不变

B．CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1∶1

C．H2的体积分数不再改变

D．单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等

（4）T1K时，CH3OH、HCHO、H2起始浓度（mol/L）分别为1.0、0.50、1.0，反应进行的方向为____，反应达到平衡时，HCHO的体积分数___20%（填“＞”“=”或“＜”）。

（5）已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备，制备过程中发生的反应有：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）ΔH=-90.7kJ/mol；①

2CH3OH（g）

CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH=-23.5kJ/mol；②

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）ΔH=-41.2kJ/mol③

则反应3CO（g）+3H2（g）

CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH=__________。

14．I．已知：

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）ΔH1=+41.2kJ·mol−1K1

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）ΔH2=-90.6kJ·mol−1K2

则CO2（g）和H2（g）的反应生成CH3OH（g）的热化学方程式III为_______，该反应的化学平衡常数K3=_______。

（用K1，K2表示）

II．已知A（g）+B（g）

C（g）+D（g）反应的平衡常数和温度的关系如下：

温度/℃

700

800

900

1000

1200

平衡常数

0.5

0.6

1.0

1.6

2.0

回答下列问题：

（1）该反应的ΔH=_______0（填“＜”“＞”“=”）；

（2）900℃时，向一个固定容器为2L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，若反应初始到2s内A浓度变化0.05mol·L−1。

则A的平均反应速率v（A）=_______。

该反应达到平衡时A的转化率为_______，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率_______（填”变大“、”变小“或”不变“）。

（3）1200℃时，若向另一相同容器中充入0.30molA、0.40molB、0.40molC和0.50molD，此时v正_______v逆（填”大于“、”小于“或”等于“）。

15．研究高效催化剂是解决汽车尾气中的NO和CO对大气污染的重要途径。

（1）已知：

C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH1=-393.0kJ/mol；C（s）+

O2（g）=CO（g）ΔH2=-110.0kJ/mol；N2（g）+O2（g）=2NO（g）ΔH3=+180.0kJ/mol则汽车尾气的催化转化反应2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）的ΔH=___________kJ/mol。

（2）400℃时，在分别装有催化剂A和B的两个容积为2L的刚性密闭容器中，各充入物质的量均为nmol的NO和CO发生上述反应。

通过测定容器内总压强随时间变化来探究催化剂对反应速率的影响，数据如表：

时间/min

0

10

20

30

∞

A容器内压强/kPa

100.0

90.0

85.0

80.0

80.0

B容器内压强/kPa

100.0

95.0

90.0

85.0

80.0

①由表可以判断催化剂___________（填“A”或“B”）的效果更好。

②容器中CO的平衡转化率为___________。

400℃时，用压强表示的平衡常数Kp=_________（kPa−1）

③汽车尾气排气管中使用催化剂可以提高污染物转化率，其原因是___________。

（3）为研究气缸中NO的生成，在体积可变的恒压密闭容器中，高温下充入物质的量均为1mol的氮气和氧气，发生反应N2（g）+O2（g）

2NO（g）。

①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是___________（填序号）。

A．2v正（O2）=v逆（NO）B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．c（N2）∶c（O2）=1D．容器内气体的密度不再发生变化

②为减小平衡混合气中NO的体积分数，可采取的措施是___________。

（填升高温度或降低温度）

（4）对于气缸中NO的生成，化学家提出了如下反应历程：

第一步O2

2O慢反应，第二步O+N2

NO+N较快平衡，第三步N+O2

NO+O快速平衡；下列说法正确的是___________（填标号）。

A．N、O原子均为该反应的催化剂

B．第一步反应不从N2分解开始，是因为N2比O2稳定

C．三步反应中第一步反应活化能最小

D．三步反应的速率都随温度升高而增大

1.【答案】B

【解析】0∼5min内H2的浓度减少了0.1mol/L，由方程式H2（g）+I2（g）

2HI（g）可知Δc（HI）=2Δc（H2）=0.2mol/L，v（HI）=

=0.04mol/（L·min），故选B。

2.【答案】C

【解析】合成氨反应为N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）ΔH＜0，该反应是气体体积减小、放热的可逆反应，要使平衡向正反应方向移动，应降低温度、增大压强，但温度过低反应速率过小，不利于工业生成效益，温度越高，反应速率越大，所以应适当升高温度，使反应速率增大，使用催化剂也能增大反应速率，但在500℃左右时催化剂的活性最大，所以选择采用500℃左右的温度进行，所以C选项是正确的，故选C。

3.【答案】A

【解析】A．反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）是气体体积减小的反应，增大压强，往正反应方向移动，故A正确；B．催化剂只能同等程度的改变反应速率，不能使平衡移动，故B错误；C．反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+Q（Q>0）是放热反应，升高温度，往逆反应方向移动，故C错误；D．移走氮气，反应物浓度减小，反应往逆方向方向移动，故D错误；故选A。

4.【答案】D

【解析】A．C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g），固体参与的反应，固体不列入表达式中，且气态水参加反应时，水列入表达式中，则K＝

，故A正确；B．SO3（g）

SO2（g）+

O2（g），气体参加的反应，气体列入表达式中，则K＝

，故B正确；C．I−（aq）+AgCl（s）

AgI（s）+Cl−（aq），固体参与的反应，固体不列入表达式中，则K＝

，故C正确；D．Cl2（g）+H2O（l）

HCl（aq）+HClO（aq），在水溶液中进行的反应，水不列入表达式中，则K＝

，故D错误；故选D。

5.【答案】BC

【解析】A．由图像反应Ⅰ可得，随着温度的升高，平衡转化率α（A）减小，说明正反应为放热反应，A错误；B．在图像反应Ⅰ中，做垂直于温度的垂线，若p1>p2，根据图像可得，该反应是一个体积增大的反应，所以a+1＜c，所以此反应的ΔS＜0，B正确；C．在图像反应Ⅲ中，沿E点做温度的垂线，设和平衡曲线的交点为F点，又因为E点C的浓度大于F点，所以E点向逆反应方向进行，所以υ（逆）>υ（正），C正确；D．在图象反应Ⅱ中，根据“先拐先平，数值大”的方法，可以得出T1＞T2，同时根据平衡时上下的大小关系，可以得出随着温度的升高，C的物质的量在降低，说明该正反应为放热反应，D错误；故选BC。

6.【答案】D

【解析】①在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，容器内温度不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，故①正确；②混合气体的密度不变，说明B的质量不变，反应达到了平衡状态，故②正确；③反应恰好气体的物质的量不变，容器内的压强不变，说明体系温度不变，反应达到了平衡状态，故③正确；④C（g）的物质的量浓度不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，故④正确；⑤容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1，不能说明浓度不变，不能说明反应达到了平衡状态，故⑤错误；⑥只要反应发生就有单位时间内生成nmol D，同时消料2n molA，不能说明反应达到了平衡状态，故⑥错误；能表明该反应已达到平衡状态的有①②③④，故选D。

7.【答案】A

【解析】①纯碱是碳酸钠，为强碱弱酸盐，水解为吸热反应，升高温度促进水解导致溶液碱性增强，所以水解平衡发生移动，可以用平衡移动原理解释，故选；②钢铁在潮湿的空气中容易生锈是电化腐蚀原理，不是可逆反应，不能用勒夏特列原理解释，故不选；③常温下，将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至100mL，醋酸的电离平衡正向移动，所以会测得其pH<5，可以勒夏特列原理解释，故选；④氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量Cl−，Cl2溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2O

HClO+H++Cl−，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，所以可用勒夏特列原理解释，故选；⑤由H2（g）+I2（g）

2HI（g），因为两边气体计量数相等，所以加压平衡不移动，故不选；⑥煅烧粉碎的硫铁矿因增大了固体接触面积而加快反应速率从而有利于SO2生成，但不影响平衡的移动，故不选。

故选①③④，答案选A。

8.【答案】AD

【解析】根据平衡常数得到反应方程式为：

2Z（g）+2W（g）

X（g）+2Y（g）。

A，升高温度，平衡向吸热反应移动，平衡常数K增大，说明正向移动，即正反应为吸热反应，故A正确；B．增大压强，向体积减小方向移动即正向移动，W质量分数减小，故B错误；C．增大X浓度，平衡向逆反应方向移动，故C错误；D．升高温度，平衡向吸热反应移动，若混合气体的平均相对分子质量变大，气体质量不变，说明向气体物质的量减小方向移动即正向移动，因此正反应是吸热反应，故D错误；综上所述，答案为AD。

9.【答案】C

【解析】A．图象分析可知先拐先平温度高，T1＜T2，温度越高平衡时生成甲醇物质的量越小，说明正反应为放热反应，则温度越高，平衡常数越小，该反应在T1时的平衡常数比T2时的大，故A错误；B．分析可知T1＜T2，A点反应体系从T1变到T2，升温平衡逆向进行，达到平衡时

增大，故B错误；C．T1下，若反应达到平衡后CO2转化率为x，则

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）

则容器内的压强与起始压强之比＝

，故C正确；D．T2下达到平衡状态甲醇物质的量nB，反应达到平衡时生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）＝

mol·（L·min）−1，故D错误；答案选C。

10.【答案】D

【解析】A．增加水蒸气浓度，即增大反应物浓度，平衡正向移动，温度不变，K不变，A错误；B．减小c（H2），逆反应速率减小，正反应速率随之逐渐减小，B错误；C．更换高效催化剂，可以改变反应速率，但平衡不移动，则α（CO）不变，C错误；D．换成恒压容器，充入一定量的氮气，分压减小，但反应前后体积不变，平衡不移动，则n（H2）不变，D正确；答案选D。

11.【答案】

（1）

c

（2）0.005mol/（L·min）

（3）大于大于c

（4）向右大于

【解析】

（1）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，K=

；化学平衡常数只与温度有关，与其它外界条件无关，温度不变化学平衡常数不变，故合理选项是c；

（2）根据图知，2min时生成n（NH3）=0.2mol，根据方程式中物质转化关系可知消耗n（N2）=

n（NH3）=0.1mol，v（N2）=

=0.005mol/（L·min）；（3）5min时，反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则v正＞v逆；10～12min间，H2的物质的量减小、NH3的物质的量增加，平衡正向移动，则v正＞v逆；改变条件的瞬间，H2和NH3物质的量不变，只能是增大N2浓度，故合理选项是c；（4）在10min时压缩容器体积，则体系的压强增大，增大压强平衡向气体体积减小的正反应方向移动，则H2的转化率增大，但其多参加反应的物质的量浓度远远小于增加的物质的量浓度，即达到平衡时c（H2）大于0.03mol/L。

12.【答案】

（1）2H2O2

2H2O+O2↑

（2）排除阴离子种类差异带来的干扰1mL0.3mol·L−1或者0.2mol·L−1NaCl或KCl溶液

（3）253H2SO412108

（4）

其他条件相同时，H2C2O4溶液浓度越大，KMnO4酸性溶液褪色越快，反应速率也越快

（5）生成的Mn2+对该反应有催化作用，开始阶段CO2的生成速率随Mn2+浓度增大而加快；一段时间后，反应物浓度减小且浓度影响为主，CO2的生成速率变慢

（6）其他条件相同时，硫酸浓度增大，褪色加快，化学反应速率加快

【解析】Ⅰ．

（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下发生的化学反应方程式为：

2H2O2

2H2O+O2↑；

（2）比较不同催化剂的催化效果，应该排除其他因素的干扰，氯化铁和硫酸铜中阴阳离子不同，无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用，将硫酸铜改为氯化铜阴离子相同，可以消除阴离子不同对实验的干扰；补做对比实验向2mL5%的H2O2溶液中滴入1mL0.3mol·L−1或者0.2mol·L−1NaCl或KCl溶液，故答案为：

未排除阴离子种类差异带来的干扰；1mL0.3mol·L−1或者0.2mol·L−1NaCl或KCl溶液；Ⅱ．（3）氧化还原反应中，化合价升高的总数等于化合价降低的总数，所以KMnO4→MnSO4锰元素化合价由+7→+5价，1个KMnO4分子的得5个电子，H2C2O4→CO2碳元素化合价+3→+2价，1个H2C2O4失去2个电子，所以得失电子最小公倍数为10，所以KMnO4前为2，H2C2O4前为5，其他元素根据原子守恒配平化学方程式为：

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CO2↑

+8H2O；（4）由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CO2↑+8H2O可知，

2KMnO4～5H2C2O4

草酸过量，消耗草酸的物质的量为

，变化浓度为

，所以v（H2C2O4）=

，联系1、2实验可知，其他条件相同时，H2C2O4溶液浓度越大，KMnO4酸性溶液褪色越快，反应速率也越快；（5）生成的Mn2+具有催化作用，由图可知，开始阶段CO2的生成速率随Mn2+浓度增大而加快，一段时间后，反应物浓度减小且浓度影响为主，CO2的生成速率变慢。

（6）由图可知，在其他条件相同时，硫酸的浓度越大，高锰酸钾褪色褪色越快，其反应速率越快。

13.【答案】

（1）K=

（2）>

（3）ACD

（4）正反应方向＞

（5）-246.1kJ/mol

【解析】

（1）根据平衡常数表达式的定义，结合反应CH3OH（g）

HCHO（g）+H2（g）得，该可逆反应的化学平衡常数表达式为：

K=

，故答案为：

K=

；

（2）随着温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即ΔH1>0，故答案为：

>；（3）A．正反应方向为气体体积增大的反应，混合气体的密度不变，说明气体体积保持不变，能说明达到平衡状态，故A选；B．CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1∶1，并不能说明它们的浓度保持不变，故不能说明达到平衡状态，故B不选；C．H2的体积分数不再改变，能说明达到平衡状态，故C选；D．单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等，说明正反应速率等于逆反应速率，能说明达到平衡状态，故D选；故答案为：

ACD；（4）T1K时，平衡常数K=2.00，CH3OH、HCHO、H2起始浓度（mol/L）分别为1.0、0.50、1.0，HCHO的体积分数=

100%=20%，Qc=

=0.50<2.00，说明反应正向进行，反应达到平衡时，HCHO的体积分数>20%，故答案为：

正反应方向；＞；（5）已知：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）ΔH=-90.7kJ