2020-2021学年第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试随堂练习题

这是一份2020-2021学年第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试随堂练习题，共14页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
人教版（2019）高中化学选择性必修一第二章化学反应速率与化学平衡章节练习2 一、单选题1．下列叙述与图对应的是A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动B．由图②可知，P2＞P1、T1＞T2满足反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)  ΔH＜0C．图③表示的反应方程式为：2A=B+3CD．对于反应2X(g)+3Y(g)⇌3Z(g)  ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量2．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A（g）+B（g）C（g）∆H＞0，平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是选项压强纵坐标Ap1＜p2C的物质的量浓度Bp1＞p2B的转化率Cp1＜p2混合气体的平均摩尔质量Dp1＞p2A的质量分数 A．A B．B C．C D．D3．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)，现向一容积为2L的恒容密闭容器中充入4mol NH3和3mol O2，4min后，测得H2O(g)的体积分数为40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（    ）A．v(O2)=0.225mol/(L∙min)  B．v(H2O)=0.375mol/(L∙min) C．v(N2)=0.125mol/(L∙min)  D．v(NH3)=0.250mol/(L∙min) 4．T℃时在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）．反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示．则下列结论正确的是A．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率υ（X）=0.3 mol·L-1·min-1B．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小C．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强D．容器中发生的反应可表示为：3X（g）+Y（g）⇋2Z（g）5．在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，能证明反应已达到平衡状态的是①混合气体的压强  ②混合气体的密度  ③的物质的量浓度  ④混合气体的总物质的量  ⑤混合气体的平均相对分子质量  ⑥与的比值  ⑦混合气体的总质量  ⑧混合气体的总体积  ⑨、的分子数之比为A．①③④⑤ B．①③④⑤⑧⑨ C．①②③④⑤⑦ D．①②③④⑤⑥⑦⑧6．在密闭容器中，反应X2(g)+Y2(g)⇌2XY(g)  △H<0达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，对此过程的分析正确的是（    ）A．图Ⅰ是加入反应物的变化情况B．图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况C．图Ⅲ是增大压强的变化情况D．图Ⅲ是升高温度的变化情况7．可逆反应(a为正整数)。反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是A．若，则A为非气体B．该反应的正反应为放热反应C．，D．其他条件不变时，增加B的物质的量，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K增大8．一定条件下，体积为2 L的密闭容器中，2 mol X和3 mol Y进行反应：X(g)+Y(g)⇌Z(g)，经12 s达到平衡，生成0.6 mol Z。下列说法正确的是A．以X浓度变化表示的反应速率为0.05 mol/(L•s)B．其他条件不变，增大X的浓度，平衡右移，X的转化率增大C．其他条件不变，12 s后将容器体积扩大为10 L，Z的平衡浓度变为0.06 mol/LD．12 s达平衡时Y的转化率为20％  二、填空题9．在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)=2HI(g)(1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率_________。(2)升高温度，反应速率________。(3)扩大容器体积，反应速率______。(4)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率________。(5)保持容器体积不变，向其中充入1 mol N2，反应速率________。(6)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol N2，反应速率________。10．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：N 2NH；据此回答以下问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为_______。（2）根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应温度越高，其化学平衡常数的值_______。(填“越大”、“越小”或“不变”)（3）某温度下，若把与置于体积为的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体的压强变为开始时的，则平衡时氢气的转化率=_______ (用百分数表示。能说明该反应达到化学平衡状态的是_______ 填字母。a.容器内的密度保持不变   b.容器内压强保持不变c.v正(N2)=2v逆(NH3) d.混合气体中c(NH3)不变（4）对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是选填序号_______。11．Ⅰ．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的恒温密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反应：，测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。(1)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1(即图中交叉点)B．混合气体的压强不随时间的变化而变化C．单位时间内生成1 mol H2，同时生成1 mol CH3OHD．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化E．混合气体的密度不随时间的变化而变化(2)平衡时CO2的转化率为___________。(3)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是___________。Ⅱ．(1)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。①写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示)：___________。②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是___________。(2)如图所示曲线是其他条件不变时，反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中点1时刻，v正___________v逆(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，点4时刻，v正___________v逆，点3时刻，v正___________v逆。12．反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，△H=akJ／mol。反应过程中的能量变化如图所示。回答下列问题：⑴a_____0 (填“<”“>”“=”)。⑵该反应的熵变 △s_______0 (填“<”“>”“=”)，在_________（填“高”、“低”、“任何”）温度能正向自发进行。⑶若反应在恒容恒温条件下进行，且A、B的起始浓度分别为 5mol/L、2mol/L，10min后平衡时D的浓度为1mol/L，C物质的量为3mol，则容器的容积为_________L，B的转化率为________，A的反应速率为______________，化学平衡常数为___________。
参考答案1．B【详解】A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，图①表示在t0时刻v正、v逆都增大，v逆增大的多，化学平衡逆向移动，应该是升高温度使平衡逆向移动导致。若是充入了一定量的NH3，则v逆增大，v正瞬间不变，这与图像不吻合，A不符合题意；B．增大压强反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；升高温度反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。则根据图像可知：压强：P2＞P1；温度：T1＞T2。增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，C含量增大，说明正反应是气体体积减小的反应；升高温度，C含量减小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，故该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，故满足反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)  ΔH＜0，B正确；C．该反应是可逆反应，应该用可逆号“⇌”，不能用等号“=”表示，C错误；D．在压强不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，表示Y的含量应该增大，但图象显示y轴数值减小，因此图④y轴不可以表示Y的百分含量，D错误；故合理选项是B。2．B【分析】根据图像分析知纵坐标所代表的物理量随温度的升高而增大，结合上述反应知温度升高平衡向正反应方向移动，所以增大的物理量有B的转化率，C的物质的量浓度和混合气体的平均摩尔质量。根据此分析进行解答。【详解】A． p1＜p2，压强增大，平衡正向移动，C的物质的量浓度增大，故A选项错误。B. p1＞p2，随压强的增大，平衡正向移动，B的转化率增大，故B选项正确。C. p1＜p2，压强增大，平衡正向移动，混合气体平均摩尔质量增大，故C选项错误。D. p1＞p2，随压强的增大，平衡正向移动，A的质量分数减小，故A选项错误。故答案选B。【点睛】当图像上有两种变量时，一般分析改变一种变量的关系，即温度改变对平衡的影响或压强改变对平衡的影响。熟悉外界条件对平衡的影响因素是关键。3．A【分析】设转化的NH3的物质的量为x mol，则根据题意有×100%=40%，解得x=2，v(NH3)==0.250 mol/(L∙min)。【详解】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，A．v(O2)=0.250mol/(L∙min)×=0.1875 mol/(L∙min)，A速率不正确；B．v(H2O)=0.250mol/(L∙min)×=0.375mol/(L∙min)，B速率正确；C．v(N2)= 0.250mol/(L∙min)×=0.125mol/(L∙min) ，C速率正确；D．v(NH3)==0.250 mol/(L∙min)，D速率正确；答案为A。4．D【详解】A. 反应进行的前3min，反应已经达到平衡，平衡时，X的物质的量为1.4mol    ，υ（X）==0.1 mol·L-1·min-1，故A错误；B. 由图2知，"先拐平数值大"，所以，升高温度Y的体积分数减少，平衡向正反应方向移动，即生成物的浓度增大，反应物的浓度减少，所以平衡常数增大，故B错误；C. 图3与图1比较，图3到达平衡所用的时间较短，说明反应速率增大，但平衡状态没有发生改变，应是加入催化剂所致，故C错误；D. 由图1知，前3min内X的物质的量减少量为2.0mol-1.4mol=0.6mol，Y的物质的量减少量为1.6mol-1.4mol=0.2mol， X、Y为反应物；Z的物质的量增加量为0.8mol-0.4mol=0.4mol， Z为生成物，同一化学反应同一时间段内，反应物减少的物质的量和生成物增加的物质的量之比等于化学计量数之比，所以X、Y、Z的计量数之比=3:1:2，所以反应可表示为3X（g）+Y（g）⇋2Z（g），故D正确；答案选D。5．A【详解】①该反应为反应前后气体体积减小的反应，压强为变量，当混合气体的压强不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，正确；②该反应的反应物和生成物都是气体，混合气体总质量不变，容器容积不变，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，错误；③B物质的量浓度不变时，说明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，正确；④该反应为气体体积减小的反应，混合气体的总物质的量为变量，当其不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，正确；⑤混合气体的总质量不变，总物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当其不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，正确；⑥未说明两物质反应速率的方向，则根据与的比值始终不变，不能说明各组分的浓度不再变化，则无法判断平衡状态，错误；⑦该反应的反应物和生成物都是气体，混合气体的总质量始终不变，不能根据混合气体的总质量判断平衡状态，错误；⑧容器容积不变，则混合气体的总体积为定值，不能根据混合气体总体积判断平衡状态，错误；⑨C、D的分子数之比为，无法判断各组分的浓度是否发生变化，则无法判断平衡状态，错误；故选A。6．D【详解】加入反应物的瞬间，反应物浓度增大、生成物浓度不变，则正反应速率增大、逆反应速率不变，I中改变条件瞬间正逆反应速率都增大，图象不符合，故A错误； B.该反应前后气体物质的量之和不变，则压强不影响平衡移动，增大容器体积，反应物和生成物浓度都减小，所以正逆反应速率都减小，图象不符合，故B错误； C.增大压强化学反应速率增大，达到平衡状态的时间减小，但是压强不影响该反应平衡移动，所以达到平衡状态时应该甲、乙中的含量相同，图象不符合，故C错误； D.该反应的正反应是放热反应，升高温度化学反应速率增大，缩短反应到达平衡状态时间，且平衡逆向移动，的含量减小，图象符合，故D正确； 故选：D。【点睛】增大生成物浓度的瞬间，需要注意反应物浓度增大、但是生成物浓度不变，则正反应速率增大、逆反应速率不变，在图像中要特别注意。7．D【分析】根据“先拐先平数值大”，可以判断出：，；在T２下C的百分含量较小，说明升高温度，C的百分含量降低，平衡向逆反应方向移动，说明该反应的正反应是放热反应，增大压强，C的百分含量减小，平衡向逆反应方向移动，故气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和，由此分析。【详解】A．由C的百分含量与压强的关系图，可以确定，增大压强，C的百分含量减小，平衡向逆反应方向移动，故气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和，若，则A为非气体，故A正确；B．由C的百分含量与温度的关系图，可以确定，升高温度，C的百分含量降低，平衡向逆反应方向移动，说明该反应的正反应是放热反应，即∆H＜0，故B正确；C．根据“先拐先平数值大”判断出：，，故C正确；D．其他条件不变时，增加B的物质的量，平衡向正反应方向移动，但温度不改变，则化学平衡常数K不变，故D错误；答案选D。8．D【详解】A．反应进行到12 s时产生0.6 mol Z，根据物质反应转化关系可知会同时消耗0.6 mol的X，则以X浓度变化表示的反应速率v(X)==0.025 mol/(L•s)，A错误；B．其他条件不变，增大X的浓度，平衡右移，但平衡移动的趋势是微弱的，最终达到平衡水X的转化率减小，B错误；C．其他条件不变，12 s后将容器体积扩大为10 L，若平衡不移动，Z的浓度应为0.06 mol/L。但该反应的正反应是气体体积减小的反应，将容器的容积扩大，容器内气体的压强减小，化学平衡逆向移动，导致Z的平衡浓度小于0.06 mol/L，C错误；D．反应开始时n(Y)=3 mol，反应到12 s时产生Z的物质的量是0.6 mol，同时会消耗0.6 mol Y，则12 s反应达平衡时Y的转化率为，D正确；故合理选项是D。9．增大    增大    减小    不变    不变    减小    【详解】(1)在容器容积不变时，充入1 mol H2即c(H2)增大，反应物浓度增大，化学反应速率增大；(2)升高温度，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，反应速率增大；(3)扩大容器体积，相当于减小各成分浓度，反应速率减小，(4)保持容器内气体压强不变，保持充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，压强未变，体积增大，浓度也不变，则速率不变；(5)保持容器容积不变，充入1mol N2，N2不参与反应，参与反应的各成分浓度未变，则反应速率不变；(6)保持容器压强不变，充入N2，体积增大，各成分浓度减小，则反应速率减小。10．（1）（2）越小（3）        bd    （4）AB【分析】（1）化学平衡常数的表达式是用平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，则该反应的化学平衡常数表达式为。（2）根据勒夏特列原理，当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动。该反应的正反应是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，则化学平衡常数的值减小。（3）某温度下，若把与置于体积为的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体的压强变为开始时的。在恒温恒容的条件下，压强和气体的物质的量成正比，所以混合气的物质的量变为开始时的，开始时混合气的总的物质的量为40mol，所以平衡时混合气的总物质的量为40×=36mol，气体的物质的量减小了4mol，根据反应的化学方程式N 2NH3可知，生成的氨气的物质的量和气体减小的物质的量相等，所以生成的氨气的物质的量为4mol，则消耗的氢气的物质的量为6mol，所以平衡时氢气的转化率=×100%=20%。该反应在恒容容器中进行，且反应物和生成物均为气体，混合气的总质量是不变的，所以密度一直不变，不能根据容器内密度保持不变判断反应是否达到平衡状态；该反应在恒温恒容下发生，压强和气体物质的量之和成正比，该反应前后气体物质的量之和不相等，随着反应进行，容器的压强在一直减小，当容器内压强不变时，说明反应达到了平衡状态；平衡时，正逆反应速率相等，用不同物质表示的速率之比等于方程式的化学计量数之比，即当2v正(N2)=v逆(NH3)时达到了平衡，而v正(N2)=2v逆(NH3)没有达到平衡状态；该反应开始时加入的是氮气和氢气，氨气的浓度随反应进行而增大，当氨气浓度不再变化时，说明该反应达到了化学平衡状态，故选bd。（4）A．催化剂能加快反应速率，使用催化剂的反应速率快，先达到平衡，且催化剂不影响平衡，故A正确；B．温度高，速率快，先达到平衡，所以T1＜T2；升高温度，平衡逆向移动，氨的体积分数降低，故B正确；C．反应开始加入的氮气和氢气，随着反应进行，氮气和氢气浓度降低，氨气浓度增大，当氮气、氢气、氨气浓度不再改变时，达到了平衡状态，但平衡时各物质的浓度不一定相等，故C错误；故选AB。11．BD    75%    22：3    Y2X    bd    小于    等于    大于    【详解】Ⅰ．(1)A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1，为图象中曲线的交叉点，由于此时刻后CO2浓度进一步减小，CH3OH的浓度还在增大，说明反应正向进行，未达到平衡状态，A不符合题意；B．该反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明气体的物质的量不变，则反应已经达到平衡状态，B符合题意；C．单位时间内生成1 mol CH3OH，就会反应消耗3 mol H2，且同时产生1 mol H2，则反应正向进行，未达到平衡状态，C不符合题意；D．反应混合物都是气体，气体的质量不变；而该反应是气体物质的量改变的反应，若混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化，说明气体的物质的量不再改变，反应达到了平衡状态，D符合题意；E．气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度一直不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，E不符合题意；故合理选项是BD；(2)根据图象可知：在反应开始时CO2的浓度是1.00 mol/L，反应达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol/L，反应消耗CO2的浓度为(1.00-0.25)mol/L=0.75 mol/L，故CO2的平衡转化率为；(3)反应开始时充入1 mol CO2和3 mol H2，二者反应的物质的量的比是1：3，故平衡时二者的物质的量的比仍然是1：3，由于容器的容积是1 L，故平衡时c(CO2)=0.25 mol/L，则n(CO2)=0.25 mol/L×1 L=0.25 mol，n(H2)=0.25 mol×3=0.75 mol，则平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比m(CO2)：m(H2)=(0.25 mol×44 g/mol)：(0.75 mol×2 g/mol)=22：3；Ⅱ．(1)①由图可知：X的物质的量增加，Y的物质的量减少，则X为生成物，Y为反应物。由10 min达到平衡可知，△n(Y)：△n(X)=(0.6-0.4) mol：(0.6-0.2) mol=1：2，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，当反应在10 min后至25 min，两种物质都存在，且浓度不再发生改变，说明该反应是可逆反应，故反应方程式为：Y2X；②由图可知：10~ 25 min及30 min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，其它时间段反应未处于平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，故合理选项是bd；(2)根据图示可知：1点反应物转化率大于平衡转化率，反应逆向进行，则v正小于v逆；点4的反应物转化率等于物质的平衡转化率，说明该点处于平衡状态，因此v正= v逆；点3时刻反应物转化率小于平衡转化率，说明反应正向进行，未达到平衡状态，因此反应速率v正大于v逆。12．＜    ＞    任何    1    50%    0.2mol/(L·min)    3    【解析】（1）由能量变化图可知，反应物的总能量大于生成物，此反应为放热反应，即△H<0，则a<0；此可逆反应升高温度时，平衡逆向移动，平衡常数减小；（2）已知反应2A（g）+B（g）⇌3C（g）+D（g），正方向是气体总量增大的方向，即△s>0；已知此反应的△H<0、△s>0，根据△G=△H-T△s可知，在任何温度下，△G均小于0，即均能自发进行；（3）                    2A（g）+B（g）⇌3C（g）+D（g）起始浓度（mol/L）          5       2      0         0变化浓度（mol/L）          2       1      3         1平衡浓度（mol/L）          3       1      3         1则：容器的体积V==1L；B的转化率为：×100%=50%；A的平衡反应速率为：=0.2mol/（L•min）；此反应的平衡常数K===3。