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本单元综合与测试达标测试

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试达标测试，共27页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第二章化学反应速率与化学平衡2021-2022学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
一、单选题（共13题）
1．探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8H2O反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示：
实验
编号
温度
℃
催化剂用量g
酸性KMn04溶液
H2C2O4溶液
KMn04溶液褪色平均时间(min)
体积(mL)
浓度(mol·L-1)
体积(mL)
浓度(mol·L-1)
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
下列说法不正确的是
A．a6.7
C．用KMnO4表示该反应速率，(实验3)>(实验1)
D．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢
2．已知热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=－98.32kJ∙mol−1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量可能为
A．等于196.64kJ B．＜98.32kJ
C．98.32kJ～196.64kJ D．＞196.64kJ
3．工业合成氨的反应为：N2+3H22NH3，该反应在一定条件下的密闭容器中进行。下列关于该反应的说法正确的是
A．达到平衡时，反应速率：v(正)=v(逆)=0
B．当N2、H2、NH3的浓度比为1：2：3时，说明反应达到平衡
C．使用催化剂可同时加快正、逆反应速率，提高生产效率
D．若在密闭容器加入1molN2和过量的H2，最后能生成2molNH3
4．T℃时，向甲、乙、丙三个容积均为V L的密闭容器中，通入不同量的气体A和B，发生反应：A(g)+2B(g)2C(s)+Q (Q＞0)。已知该反应的平衡常数K=0.25。tl时刻，测得容器内气体浓度见表：
容器
c(A)(mol·L-1)
c(B)(mol·L-1)
甲
4
1
乙
3
6
丙
1
2
以下说法正确的是
A．tl时刻，甲容器内：v正＞v逆
B．达到平衡时，乙、丙容积内气体密度不相等
C．其他条件不变，适当升温，可使乙容积内A的平衡浓度为3 mol·L-1
D．其他条件不变，将甲容器和丙容器连通，重新达到平衡时，c(A)＞2.5 mol·L-1
5．将E(s)和F(g)加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(s)＋4F(g) G(g)，已知该反应的平衡常数如表。下列说法正确的是
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5

A．正反应是吸热反应
B．25 ℃时，反应G(g) E(s)＋4F(g)的平衡常数为0.5
C．80 ℃时，测得某时刻F、G的浓度均为0.5 mol·L-1，此时v正>v逆
D．恒温恒容下，向容器中再充入少量G(g)，达新平衡时，G的体积分数增大
6．一定条件下的2L密闭容器中，发生2A(s)2B(g)+C(g)反应，反应物A的物质的量随反应时间的变化情况见表，下列说法正确的是
时间/min
物质的量/mol
温度/℃
0
5
10
15
20
25
500
1.0
0.8
0.66
0.56
0.50
0.50
600
1.0
0.50
0.30
0.20
0.20
0.20

A．500℃时，前10minB的平均反应速率为0.034mol·L-1·min-1
B．该反应的△H>0
C．再加入少量A，B的平衡浓度增大
D．若将容器体积缩小，A的平衡转化率增大
7．某学习小组研究大小相同的去膜镁条(足量)分别与的醋酸溶液(M)和盐酸(N)反应，相同条件下测得生成的气体体积与反应时间的关系如表所示：

反应物
5
10
15
20
……
45
M+mg
155
310
465
565
……
865
N+mg
7
16
30
64
……
464
下列说法错误的是
A．生成气体的体积从0~5 mL的过程，Mg分别与M、N反应的速率不同的原因是M、N中不同
B．若反应速率可用单位时间内生成气体的体积来表示，则5~10 mL内，M与Mg反应的平均反应速率为对
C．15~20 mL内，M与Mg反应的速率增大，可能是温度升高所致
D．25~45 mL内，N与Mg反应的速率始终大于M与Mg反应的速率
8．用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法不正确的是

A．温度：T1＜T2＜T3
B．正反应速率：v(a)＜v(c)、v(b)＞v(d)
C．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)、M(b)＞M(d)
D．平衡常数：K(a)＜K(c)、K(b)=K(d)
9．乙醇可由乙烯水化法生产，反应的化学方程式：C2H4(g)＋H2O(g) C2H5OH(g)，下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系[起始n(C2H4)∶n(H2O)=1∶1]。下列有关叙述不正确的是

A．Y对应的乙醇的物质的量分数为 1/9
B．X、Y、Z对应的反应速率： v(X)＜v(Y)＜v(Z)
C．X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX＞KY＞KZ
D．增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率
10．利用I2O5可消除CO污染，反应为5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)；∆H不同温度(T1、T2)下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2mol CO，测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．T10
B．T1温度下，该反应的平衡常数为1024
C．T2温度下，0-0.5min内，CO的平均反应速率为0.3mol·L-1·min-1
D．T1温度下，若向装有足量I2固体的2L恒容密闭容器中通入10molCO2，达到平衡时，φ(CO2)大于0.8
11．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到平衡:NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是
A．v(NH3)=2v(CO2) B．容器中气体颜色不变
C．容器中混合气体的气体密度不变 D．容器中氨气的体积分数不变
12．对Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上H2还原NO的反应进行研究，发现Pd/SVG上NO被还原生成N2和NH3的路径机理如图所示：

下列说法正确的是
A．Pd/SVG可以改变NO的平衡转化率
B．NO被还原为N2的总反应为2NO+2H2=N2+2H2O
C．NO被还原为NH3的反应决速步为解离1反应
D．Pd/SVG上H2还原NO过程中产物N2的形成更容易
13．如图，I是恒压密闭容器，II是恒容密闭容器。其它条件相同时，在I、II中分n别加入2molX和2molY，起始时容器体积均为VL，发生如下反应并达到平衡(X、Y状态未知)：2X(？)+Y(？)⇌aZ(g)。此时I中X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2，则下列说法一定正确的是


A．若X、Y均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：II>I，
B．若X、Y不均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：I>II
C．若X为固态，Y为气态，则I、II中从起始到平衡所需时间相同
D．平衡时I容器的体积小于VL


二、填空题
14．醛类物质的用途广泛。如，甲醛蒸气可对空气消毒、甲醛溶液可用于生物标本的防腐等；脂肪醛类一般具有麻醉、催眠作用等。回答下列问题：
利用乙二醛(OHC—CHO)催化氧化法合成乙醛酸的反应原理为：2OHC—CHO(aq)+O2(g)2OHC—COOH(aq)
可能发生副反应有：2OHC—COOH(aq)+O2(g)2H2C2O4(草酸)
在反应瓶内加入含1molOHC—CHO(乙二醛)的反应液2L，加热至45～60℃，通入氧气并保持氧气压强为0.12MPa，反应3h达平衡状态，得到的混合液中含0.84molOHC—COOH(乙醛酸)，0.12molH2C2O4(草酸)，0.04molOHC—CHO(乙二醛)(溶液体积变化可忽略不计)。
(1)草酸的平均生成速率为___mol·L-1·h-1。
(2)通过化学反应原理分析，增大压强有利于加快反应速率，对于乙二醛的转化率的影响是__(填“增大”或“减小”)。
(3)如图所示为起始时氧醛比[]对乙醛酸产率的影响，则选择最佳氧醛比为___。

15．潮湿的碳酸银在110°C用空气进行干燥。已知气体常数R=8.314J·mol-1·K-1。在25°C和100kPa下相关的热力学数据列表如下

Ag2CO3(s)
Ag2O(s)
CO2(g)
/kJ·mol-1
-501.66
-29.08
-393.45
J·mol-1·K-1
167.4
121.8
213.8
(1)通过计算说明，如果避免碳酸银分解为氧化银和二氧化碳，则空气中CO2的分压至少应为_______？设反应的焓变与熵变不随温度变化。
(2)若反应系统中二氧化碳处于标态，判断此条件下上述分解反应的自发性_______(填写对应的字母)，并给出原因_______。
A．不自发 B．达平衡 C．自发
(3)如降低干燥的温度，则上述反应的标准平衡常数如何变化_______ (填写对应的字母)，并给出原因_______
A．不变化 B．减小 C．增大
16．温室气体减排是全世界关注的热点问题。甲烷的温室效应要比二氧化碳高出22倍，催化重整是温室气体减排和利用的重要方式。催化重整中发生的主反应为： ，此外，还可以发生以下反应：
积碳反应1
积碳反应2
(1)积碳反应使重整速率显著降低，原因是___________。
(2)控制积碳反应，需要在投料时注意适当___________(填“增大”或“减小”)值。
(3)在一定条件下的密闭容器中，按照=1加入反应物，发生催化重整的主反应(忽略副反应)。图1表示平衡时的体积分数与温度及压强的关系，图2表示和的速率—浓度关系曲线。回答下列问题：

①图1中，p1___________p2 (填“”、“”或“”，下同)。点时的转化率为___________，已知：平衡常数是用平衡分压(平衡分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度，则点___________。
②降低温度，反应重新达到平衡时，图2中逆相应的平衡点为___________。(填写字母)
③反应一定达到平衡状态的是___________(填写字母序号)。
A． 保持不变 B． C． 的体积分数保持不变 D． 气体密度不随时间改变 E．混合气体的平均相对分子质量不再改变
17．在一个2L的恒容密闭容器中，加入3molA和1molB发生如下反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+3D(?)。5min后达到平衡，C的浓度为0.6mol·L-1。达到平衡后，当升高温度时，A的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：
(1)该反应的正反应是___反应(填“吸热”或“放热”)，D的状态是__(填“气态”或“非气态”)。
(2)达到平衡时，A的转化率为___，此温度下的平衡常数K=__(保留两位小数)。
(3)若加入适量B，则A的转化率将__(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，化学平衡常数将__。
18．探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H2O(g)的浓度为__________mol﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
19．回答下列问题
（1）①一定温度下，在密闭容器中充入 1molN2和 3molH2 发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N2的转化率a1=___________；
②若向该容器中再加入3molH2，达到平衡状态时，N2的转化率为 a2，则a2___________a1(填“＞”、“＜”或“=”)。
（2）对于反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如图)。

①比较 P1、P2 的大小关系：P1___________P2(填“＞”、“＜”或“=”)。
②该反应的平衡常数 K 的表达式为___________，随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是___________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高NO转化率的是___________。(填写相应字母)
A．使用高效催化剂 B．保持容器体积不变加入惰性气体 C．保持容器体积不变加入 O2 D．降低温度 E．压缩容器体积
（3）已知同温同压下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为
①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH1=-197 kJ·mol-1 　K1=a
②2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)　ΔH2=-144 kJ·mol-1　K2=b
③NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)　ΔH3=m kJ·mol-1　K3=c
则m的数值为___________，c与a、b之间的关系为___________。
（4）目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是___________(填序号)。
A．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化 B．v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
C．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1 D．容器中混合气体的密度保持不变
E．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1

三、计算题
20．在某体积为2L的密闭容器中充入1.5molNO2和2molCO，在一定条件下发生反应：NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)，2min时，测得容器中NO的物质的量为0.5mol，求：
(1)此段时间内，用CO2表示的平均反应速率___。(列出三段式解答，写出计算过程)
(2)2min时，CO的转化率___。
21．CO2在Cu-ZnO催化下，同时发生如下反应I，II，是解决温室效应和能源短缺的重要手段。
Ⅰ、CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH (g)+H2O(g) ∆H10
保持温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量及总压强如表：

CO2
H2
CH3OH(g)
CO
H2O(g)
总压强/kPa
起始/mol
0.5
0.9
0
0
0
P0
平衡/mol


n

0.3
p
若反应I、II均达平衡时，p0=1.4p，则表中n=_______；反应I的平衡常数Kp=_______ (kPa)-2。(用含p的式子表示)
22．(1)已知在、时，反应，，若该反应的和不随温度变化而变化，则保持该反应能自发进行的温度应低于_______(结果保留整数)。
(2)已知：，则水的沸点是_______(结果保留1位小数)。
(3)已知在时，由石墨转化为金刚石的反应的，，石墨的熵S石，则金刚石的熵S金=________，这两种碳的同素异形体中更有序的是________。
23．恒温恒容下，将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)，2min时反应达到平衡状态。此时剩余1.2mol B，并测得C的浓度为1.2mol·L-1，计算：
(1)x的数值___
(2)此反应在该温度时的化学平衡常数为是多少___？
(3)反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比__？
(4)保持温度和容积不变，向平衡体系中再充入2mol A和2mol B气体，达到新平衡时B的物质的量为__。
24．NH3的催化氧化是制备硝酸的重要反应之一，下面是对氨的催化氧化进行的研究。氨的催化氧化反应为4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度随时间的变化如表：

0
1min
2min
3min
4min
c(NH3)/mol·L-1
0.800
c1
0.300
0.200
0.200
c(O2)/mol·L-1
1.600
1.100
0.975
0.850
c2


(l)c1=_____mol•L-1；c2=_____mol•L-1。
(2)0~2min内，v(NH3)=_____mol•L-1•min-1。
(3)工业上需要加快氨气的反应速率，下列措施可行的是_____(填标号)。
A．使用合适的催化剂
B．减小O2的浓度
C．适当升高温度
(4)反应达到平衡时，O2的转化率为_____。
25．1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体表面合成氨的反应过程，示意如下图：

（1）图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图③的含义分别是_____________。

（2）500℃下，在A、B两个容器中均发生合成氨的反应。起始两容器充入两气体两相同，体积相同，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动。
①两容器的N2的转化率关系为αA____αB（填“＞”、“＜”或“=”）
②在B容器中，反应达到平衡的标志有________。
A 容器中气体压强不再发生变化
B 容器中气体密度不再发生变化
C 容器中气体平均摩尔质量不再发生变化
③当合成氨在容器B中达平衡时，测得其中含有1.0molN2，0.4molH2，0.4molNH3，此时容积为2.0L。保持温度和压强不变，向此容器中通入0.36molN2，平衡将____________（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
④向A、B两容器中均通入xmolN2和ymolH2，初始A、B容积相同，并保持温度不变。若要平衡时保持N2在A、B两容器中的体积分数相同，则x与y之间必须满足的关系式为__________。

参考答案
1．C
【详解】
A．由表中数据可知，实验2的温度比实验1的高，其余条件均相同，故反应2的反应速率比实验1的快，故褪色时间更短，a6.7，B正确；
C．由表中数据可知，反应1中KnMnO4的浓度是实验3的10倍，但所用时间仅是实验3的2倍不到，故用KMnO4表示该反应速率，(实验3)＜(实验1)，C错误；
D．反应生成的气体只有二氧化碳，相同条件下可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢，D正确；
故答案为：C。
2．B
【详解】
二氧化硫和氧气反应是可逆反应，已知热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=－98.32kJ∙mol−1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，2mol二氧化硫反应不完全，最终放出的热量小于98.32kJ，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
3．C
【详解】
A．化学平衡态是动态平衡，达到平衡时反应速率：v(正)=v(逆)≠0，A错误；
B． N2、H2、NH3的浓度比起始物质的量有关，N2、H2、NH3的浓度比为1:2:3时，不能说明反应达到平衡，B错误；
C．使用催化剂可同时且等比例增快正、逆反应速率，则可提高生产效率，C正确；
D．此反应为可逆反应，反应有一定限度，氢气和氮气不能完全转化成氨气，D错误。
答案选C。
4．D
【详解】
A．tl时刻，甲容器内c(A)=4 mol/L，c(B)=1 mol/L，Qc=，说明此时反应达到了平衡状态，因此v正=v逆，A错误；
B．由表格数据可知：乙、丙两个容器中A、B两种物质的浓度比是1：2，二者的物质的量的比也是1：2，混合气体的摩尔质量为M=MA+MB，故达到平衡时，乙、丙容积内摩尔质量相等，根据密度ρ=可知两个容器内气体的密度相等，错误；
C．对于乙容器中数据可知其浓度商Qc=，说明乙容器没有达到平衡状态，反应正向进行。升高温度，只能加快反应速率，而不会改变反应进行的方向，故达到平衡后A是浓度会小于3 mol/L，C错误；
D．由丙组数据可知Qc==K，在t1时刻丙容器为平衡状态。由A中数据可知t1时刻早已经达到平衡状态，将甲、丙容器连通的瞬间，A的浓度c(A)=。由方程式可知该反应前后气体的物质的量不相等，则会使化学平衡向气体体积增大的逆反应分析移动，并重新达到平衡状态，故达到平衡时c(A)＞2.5 mol·L-1，D正确；
故合理选项是D。
5．D
【详解】
A．升高温度，K减小，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，A错误；
B．平衡常数==2×10-5，B错误；
C．计算此时Qc==8>K=2，则平衡逆移，v逆>v正，C错误；
D．恒温恒容下，向容器中再充入少量G(g)，结合勒夏特列原理可知，G的体积分数增大，D正确。
故答案选择D。
6．B
【详解】
A．500℃时，B与A的反应系数相同，前10minB的平均反应速率为 ，A错误；
B．由表格数据可知，温度升高达到平衡时A物质的量较少，说明该反应正向是吸热，即△H>0，B正确；
C．A物质是固体，温度不变情况下，平衡常数不变，B、C物质浓度的比值也不变，则再加入少量A，B的平衡浓度不变，C错误；
D．若将容器体积缩小，则体系压强增大，平衡朝着气体物质系数减少的方向移动，即平衡逆向移动，则A的平衡转化率减小，D错误；
故选B。
7．D
【详解】
A．镁与等浓度的醋酸溶液和盐酸反应产生氢气，本质是镁与氢离子反应，氢离子浓度越大、产生等体积氢气所需时间越大、反应速率越快。由表知，盐酸的反应速率快、原因是盐酸中氢离子浓度比醋酸溶液的大，A项正确；
B．由单位时间内生成气体的体积来表示反应速率，则5~10 mL内，M与Mg反应的平均反应速率为，B项正确；
C．增大反应物浓度能加快反应速率、升高温度能加快反应速率。随着反应进行，氢离子浓度下降、而金属与酸的反应放热，则15~20 mL内M与Mg反应的速率增大，可能是温度升高所致，C项正确；
D．25~45 mL内，生成气体需要的时间未知，则不能确定N与Mg反应的速率是否始终大于M与Mg反应的速率，D项错误；
答案选D。
8．D
【详解】
A．由图可知，压强相同时，T1→T2→T3，CO的平衡转化率减小，说明T1→T2→T3时平衡逆向移动，则T1→T2→T3温度升高，即温度T1＜T2＜T3，A正确；
B．a、c两点压强相同，T1＜T3，则v(a)＜v(c)，b、d两点温度相同，b点压强大于d点。则v(b)＞v(d)，B正确；
C．投料相同时，CO的平衡转化率越高，体系中CH3OH(g)的含量越高，平均摩尔质量越大，故平均摩尔质量M(a)＞M(c)、M(b)＞M(d)，C正确；
D．温度相同时，平衡常数相等，即K(b)=K(d)，温度不同时，CO的平衡转化率越大，K越大，即K(a)＞K(c)，D错误；
故选D。
9．D
【详解】
A．Y 点乙烯的转化率为20%，

Y 对应的乙醇的物质的量分数为，A正确；
B．C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)正反应气体物质的量减小，增大压强，乙烯转化率增大，所以， X、Y、Z三点压强依次增大、温度依次升高，对应的反应速率：v(X)