第二章 化学反应速率与化学平衡 单元检测题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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第二章《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1．向某容积为2L的恒容密闭容器中充入2molX(g)和1molY(g)，发生反应2X(g)+Y(g)3Z(g)。反应过程中，持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是

A．M点时，Y的转化率最大
B．升高温度，平衡常数减小
C．平衡后充入X，达到新平衡时X的体积分数减小
D．W、M两点Y的正反应速率相同
2．一定温度下，在恒容器闭容器中发生反应：，当CO、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是
A．该反应已经停止
B．容器内气体的压强保持不变
C．CO和全部转化为
D．CO、、的浓度之比为
3．下列过程中的颜色变化不能用勒夏特列原理解释的是
A．向5mL0.1mol•L﹣1重铬酸钾溶液中滴入10滴浓硫酸后，橙色变深
B．对2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡体系增大压强(缩小体积)的瞬间，气体的颜色变深
C．将NO2球浸泡在热水中，红棕色变深
D．溴水中有平衡：Br2+H2O⇌HBr+HBrO，加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
4．在容积为500 mL的恒温恒容密闭容器中发生反应CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，反应过程中的部分数据如表所示：

下列说法正确的是
A．0～2min用H2O表示的平均反应速率为0.70 mol·L－1·min－1
B．当CO2与H2的反应速率v(CO2)：v(H2)＝1：4时，反应达到化学平衡状态
C．容器内气体的密度不再变化时，反应达到化学平衡状态
D．相同条件下起始投料改为1 mol CH4和2 mol H2O，达到平衡状态所需时间少于4 min
5．一定条件下，将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2:1充入反应容器，发生反应：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)。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)下随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是

A．ΔH＞0，p1＜p2
B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度增大
C．400℃、p1条件下，NO的平衡转化率与O2的平衡转化率相等
D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为
6．某密闭容器中发生如下反应： A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)，图1表示A2的转化率随温度变化的曲线，图2表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是

A．T1＞T2该反应的＞ 0
B．从t2时刻后AB3的百分含量最低的时间是t6
C．t2、t3、t5时刻改变的条件依次是加入催化剂、减小压强、增大AB3的浓度
D．t1∼-t2、t2∼t3以及t4∼t5时间段均达到化学平衡，且A2的转化率也相等
7．恒容密闭容器中充入amolCO和bmolH2S，发生CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)，H2S平衡转化率如图所示。下列说法中正确的是

A．150℃时，若该反应的平衡常数K=，则a：b=6：5
B．该反应为吸热反应
C．通入CO后，正反应速率逐渐增大
D．若一段时间后，保持不变，则该反应达到平衡状态
8．如图所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始VA＝VB＝aL，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应 X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)达到平衡时，VA＝1.2aL，则下列说法正确的是（　　）

A．反应开始时，B容器中化学反应速率快
B．A容器中X的转化率为40%，且比B容器中X的转化率小
C．打开K一段时间达平衡时，A的体积为1.6aL(连通管中气体体积不计)
D．打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积一定增大
9．下列不能用勒夏特列原理解释的是
A．工业合成氨：500℃比室温更有利
B．SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气
C．对于反应2NO2(g)N2O4(g)，增大压强， n(N2O4)：n (NO2)的比值将会增大
D．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
10．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是（    ）
A．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
B．实验室用H2O2分解制O2，加入几滴FeCl3溶液后，反应速率明显加快
C．一定条件下的反应：2SO2+O22SO3中，SO2的转化率不能达到100%
D．实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快
11．工业上利用CO和合成二甲醚：  。其他条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法正确的是。

A．
B．状态X时，
C．状态X时，延长反应时间能提高CO的转化率
D．图中Y点所示条件下，增加的浓度不能提高CO转化率
12．向体积为1 L的溶液中充入4molA，发生反应2A(s)B(?)+2C(g)，不同温度下平衡常数与达到平衡时C的物质的量关系如下图所示：
温度
T1
T2
K值
4
1
n(C) mol
x
y
下列说法正确的是
A．容器中气体的相对分子质量不变时，该反应一定达到了平衡
B．T1时，若平衡时剩余2molA，则B不一定为气体
C．T2时，若容器的体积为2 L，则平衡时n(C)=ymol
D．T2时，反应达到平衡后，容器内剩余A的物质的量为3mol
13．据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实，其反应的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。下列叙述正确的是
A．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量
B．当v(CO2)=2v(CH3CH2OH)时，反应一定达到平衡状态
C．移去水蒸气，可增大正反应速率
D．恒压，充入惰性气体，化学反应速率增大
14．下列方案设计、现象和结论都正确的是

目的
方案设计
现象和结论
A
探究淀粉水解程度
取2mL淀粉溶液，加入少量稀硫酸，加热2～3min，冷却后加入NaOH溶液至碱性，再滴加碘水
若溶液未变蓝色，则淀粉已经完全水解
B
探究乙醇消去反应的产物
取4mL乙醇，加入12mL浓硫酸、少量沸石，迅速升温至170℃，将产生的气体通入少量溴水中
若溴水溶液褪色，则乙醇消去反应的产物为乙烯
C
探究浓度对反应速率的影响
分别取10mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液、5mL蒸馏水于两支试管中，然后同时加入10mL0.1mol·L-1H2SO4溶液
前者出现浑浊的时间更短，说明增大Na2S2O3溶液浓度，可以加快反应速率
D
探究铝与氧化铁铝热反应后的产物之一为单质铁
取少量产物溶于足量稀硫酸溶液后，再取上层清液，依次加入KSCN溶液和双氧水
若上层清液开始无明显现象，后出现血红色溶液，则说明产物中含有单质铁

A．A B．B C．C D．D
15．对于可逆反应A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) + 2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A．v(A) = 0.5mol·L-1·min-1 B．v(B) = 0.6mol·L-1·s-1
C．v(C) = 0.4mol·L-1·min-1 D．v(D) = 0.5mol·L-1·s-1

二、填空题
16．实际生产中合成氨的适宜条件
(1)压强：加压有利于提高反应速率和原料的转化率，但要考虑设备和技术条件等，实际选择的压强为 。
(2)温度：高温有利于提高反应速率，低温有利于提高原料的转化率，还要考虑催化剂的活性，实际选择的温度为 。
(3)催化剂：以 为主体的多成分催化剂。
(4)浓度：①及时补充 ，增大反应物浓度。
②及时分离出 ，减小生成物浓度。
17．反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1=-akJ•mol-1，平衡常数为K；反应②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-bkJ•mol-1。测得在不同温度下，K值如表：
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2mol•L-1，CO的平衡浓度为 。
(2)反应①中的a 0(填大于、小于、等于)。
(3)700℃反应①达到平衡，要使得该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有 (填序号)。
A．缩小反应器体积 B．通入CO2
C．升高温度到900℃ D．使用合适的催化剂
(4)下列图象符合反应①的是 (填序号)(图中φ是混合物中CO的含量，T为温度)。
A． B．    C．
(5)反应③2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s) ΔH3= 。

三、实验题
18．无色碘化钾溶液露置在空气中容易变为黄色，某兴趣小组进行如下实验探究。
实验试剂：1mol·L-1 KI溶液、0.2mol·L-1 H2SO4溶液、蒸馏水
实验仪器：试管、试剂瓶、胶头滴管、温度计
I．针对冬夏季节不同，KI溶液变色快慢不同，小组成员进行以下实验：
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
回答下列问题：
(1)该实验的目的是探究 对反应速率的影响。
(2)该实验除上述试剂和仪器外，还需要的仪器是 ，试剂是 。
(3)分析上述实验记录结果，可得出的结论是：温度每升高10℃，反应速率增大为原来的 倍。
Ⅱ．为探究溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响，小组成员进行以下实验：
第①步：分别取1mL 1mol·L﹣1 KI溶液于两支试管中，并分别滴加两滴指示剂；
第②步：向其中一支试管中加入1mL蒸馏水和1mL 0．2mol·L-1 H2SO4溶液，同时在另一支试管中加入………………；
第③步：记录KI溶液变色的时间。
实验结论：溶液酸性越强，KI溶液变色越快。
回答下列问题：
(4)该探究实验中KI溶液变色反应的离子方程式为 。
(5)该实验操作中必须控制不变的是 。
a．温度       b．试剂添加的顺序      c．试剂的用量(体积)   
(6)用所给试剂将第②步补充完整。 。
19．某实验小组探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了以下实验。
Ⅰ．探究温度、浓度对硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的影响
(1)写出与反应的离子方程式 。
(2)该小组同学设计了如下表所示系列实验：
实验序号
反应温度/℃
溶液
稀溶液

V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②


0.10

0.50

③


0.10

0.50

实验①和②探究温度对该反应速率的影响，则实验②中， (填“20℃”或“60℃”)、 mL。
实验①和③探究浓度对该反应速率的影响，则实验③中，若，则 mL、 mL。
Ⅱ．探究催化剂对分解速率的影响
(3)按下图进行定量实验研究。挤压注射器使溶液全部加入试管中，记录数据；用溶液代替溶液进行平行实验，比较催化剂对反应速率的影响。该实验需测定的实验数据是 。

(4)用上图中的装置，探究催化分解的最佳条件。此时注射器中应加入的试剂是 。挤压注射器使液体全部加入试管中开始至不再有气体产生，记录反应时间。反应物用量和反应时间如下表：

0.1g
0.3g
0.8g
10mL1.5%
223s
67s
56s
10mL3.0%
308s
109s
98s
10mL4.5%
395s
149s
116s
分析表中数据，从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，的浓度一定时，加入 g的为较佳选择。

四、计算题
20．在一定温度下，2L密闭容器中加入0.4molSO2、0.3molO2，经5min后反应达平衡，测得c(SO3)=0.1mol/L。试求：
(1)用SO2表示该反应0~5min的反应速率为多少 ？
(2)平衡时SO2 的转化率为多少 ？
(3)平衡常数K为多少 ？
21．某密闭容器中，有A、B两种气体，反应按下式进行：A(g)+B(g)=2C(g)反应经过一段时间浓度不再发生变化时，测得容器中各物质的浓度分别为c(A)=0.5mol/L，c(B)=0.75mol/L，c(C)=0.5mol/L，试计算A、B物质的起始浓度各为多少 ？

参考答案：
1．B
【分析】反应过程中持续升高温度，反应开始时正反应速率大于逆反应速率，所以X不断消耗，X的体积分数不断降低，到Q点，X的体积分数最低，此时达到了平衡状态。然后继续升温，此时X的体积分数升高，说明平衡逆向移动，所以正反应是放热反应。
【详解】A．从W到Q的过程中，由于正反应速率大于逆反应速率，所以Y的转化率不断升高，从Q点以后，由于平衡逆向移动，所以Y的转化率会降低，所以在Q点，Y的转化率最大，故A错误；
B．由于该反应的正反应是放热的，所以温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故B正确；
C．充入X虽然平衡正向移动，但平衡的移动并不会消除“X的物质的量增大”的结果，所以X的体积分数增大，故C错误；
D．M点和W点的X的体积分数相等，而M点的温度高于W点的温度，所以M点的Y的正反应速率大于W点的Y的正反应速率，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】A．达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，该反应没有停止，A错误；
B．正反应体积减小，压强减小，达到平衡状态时，容器内气体的压强保持不变，B正确；
C．为可逆反应，转化率达不到100%，CO和不可能全部转化为，C错误；
D．到达平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，但CO、、的浓度之比不一定为，D错误；
答案选B。
3．B
【分析】勒夏特列原理的内容为：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒夏特列原理的适用对象存在可逆过程，若与可逆过程无关，则不能用勒夏特列原理解释。
【详解】A．存在平衡：(橙色)+H2O⇌2 (黄色)+2H+，滴入10滴浓硫酸后，H+浓度增大，平衡逆向移动，橙色变深，能够用勒夏特列原理解释，A项不选；
B．增大压强后容器容积缩小，二氧化氮浓度增大，所以气体的颜色变深，而增大压强平衡正向移动，二氧化氮浓度减小，不能用勒夏特列原理解释，B项选；
C．存在平衡：2NO2⇌N2O4△H＜0，热水中平衡逆向移动，红棕色变深，能够用勒夏特列原理解释，C项不选；
D．加入AgNO3溶液后，HBr浓度减小，平衡向着正向移动，溶液颜色变浅，能够用勒夏特列原理解释，D项不选；
答案选B。
4．D
【详解】A. 0～2min，， H2O表示的平均反应速率为 ，A错误；
B. 没有指明正反应速率还是逆反应速率，实际上同一个方向的CO2与H2的反应速率之比是恒定的：v(CO2)：v(H2)＝1:4时，故不能判断是否已经达到化学平衡状态，B错误；
C. ，气体质量始终守恒不变，容积体积的不变，故气体密度不变不能说明已平衡， C错误；
D. 相同条件下起始投料改为1 mol CH4和2 mol H2O，则CH4和H2O的起始浓度2 mol/L、4mol/L，起始浓度增加，反应速率增加，达到平衡状态所需时间缩短，故少于4 min，D正确；
答案选D。
5．C
【详解】A．升高温度，NO的平衡转化率降低，即平衡逆向移动，则正反应为放热，ΔH＜0；2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)是正方向体积减小的反应，增大压强平衡正移，则NO的转化率会增大，由图可知，相同温度下，p2时NO的转化率大，则p2时压强大，即p1＜p2，故A错误；
B．由图象可知，随着温度的升高，NO的转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应的反应限度减小，故B错误；
C．根据图象，400℃、p1条件下，NO的平衡转化率为40%，将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2∶1充入反应容器，则O2的平衡转化率也为40%，即NO的平衡转化率与O2的平衡转化率相等，故C正确；
D．该反应为气体的体积发生变化的反应，根据平衡常数K=，而c=，因此K=与气体的物质的量和容器的体积有关，题中均未提供，因此无法计算400℃时，该反应的化学平衡常数K，故D错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．从图1可以看出，在T1℃下先达到平衡，所以T1＞T2，温度升高，A2的转化率降低，即温度升高，平衡逆向移动，所以该反应的正反应是放热的，故ΔH＜0，故A错误；
B．从t2时刻后平衡一直逆向移动，所以AB3的百分含量最低的时间是t6，故B正确；
C．t2时刻反应速率加快，平衡未移动，所以使用了催化剂；t3时刻正逆反应速率均降低，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以改变的条件是降低压强；t5时刻正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，所以改变的条件是升高温度，故C错误；
D．正逆反应速率相等的时间段是平衡状态，故t1∼t2、t2∼t3以及t4∼t5时间段均达到化学平衡，但由于t3时刻平衡逆向移动，所以A2的转化率会降低，故D错误；
故选B。
7．A
【详解】A．150℃时，由图中可知硫化氢的转化率为40%，恒容密闭容器中充入amolCO和bmolH2S可列出三段式： ，
若该反应的平衡常数K=1/3，K=c(COS)c(H2)/c(CO)c(H2S)=(0.4b)2/[0.6b·(a-0.4b)]=1/3，a:b=6:5，A正确；
B．升高温度，硫化氢的转化率下降，为放热反应，B错误；
C．通入CO后，随着反应进行，硫化氢浓度降低，正反应速率减小，C错误；
D．c(COS)/c(H2)为生成物，两者浓度之比保持不变，一直等于系数比，D错误；
故选A。

8．A
【详解】A．起始VA=VB=aL，B中的物质的量大于A中的物质的量，即B容器中的浓度大于A容器中的浓度，所以反应开始时，B反应速率大于A反应速率，A正确；
B．等压、等温条件下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，达到平衡时，VA=1.2aL，所以平衡后混合气体的物质的量是2.4mol，设A容器中物质X反应的物质的量为m，则：

解得m=0.4mol，所以X物质的转化率==40%，而B容器是在等容条件下，反应向正反应方向移动时，使混合气体的物质的量增大，导致容器内气体压强增大，增大压强，平衡逆向移动，使物质X的转化率减小，所以A容器中X的转化率比B容器中X的转化率大，B错误；
C．当打开K时，整个装置是在等温、等压条件下反应，使整个装置中气体的压强与A容器中的初始压强相同时，A和B的体积之和为3aL，其中B占aL，则A占2aL；当等温等压条件下反应达到平衡状态时，混合气体的体积是原来的1.2倍，即混合气体的体积是3.6aL，其中B是aL，所以A是2.6aL，C错误；
D．不能确定该反应的正反应是放热反应还是吸热反应，所以升高温度，不能确定平衡移动方向，则A容器的容积可能增大，也可能减小，D错误；
答案选A。
9．A
【分析】勒夏特利原理的内容为：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒夏特利原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程的平衡移动无关，则不能用勒夏特利原理解释。
【详解】A．合成氨为放热反应，升高温度不利于氨气的生成，选择500℃主要考虑反应速率和催化剂的催化活性，与化学平衡无关，不能用勒夏特列原理解释，故A选；
B．加入过量空气，增大了氧气的浓度，平衡向着正向移动，有利于SO3的生成，能够用勒夏特列原理解释，故B不选；
C．增大压强，反应2NO2(g)N2O4(g)正向进行，n(N2O4)：n(NO2)的比值将会增大，能用化学平衡移动原理解释，故C不选；
D．新制的氯水中存在平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，在饱和食盐水中氯离子浓度较大，可抑制氯气和水的反应，减小了氯气的溶解度，可用勒夏特列原理解释，故D不选；
故选A。
10．A
【详解】A．水为纯液体，增加水的量，反应速率不变，故A错误；
B．加入几滴FeCl3溶液，作催化剂，反应速率明显加快，故B正确；
C．2SO2+O2⇌2SO3为可逆反应，不能完全转化，则SO2的转化率不能达到100%，故C正确；
D．粉末比块状的接触面积大，则用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快，故D正确；
综上所述，答案为A。
11．C
【分析】由图像分析可得，该反应在转化率曲线到达最高点之前未到达平衡，原因是由于温度较低，反应速率慢，一定时间内未到达平衡，导致CO的转化率较低；而当温度升高到一定程度后，反应速率加快，一定时间反应能够到达平衡，最高点后转化率随反应体系温度的升高而降低，可推得反应随温度的升高而逆向移动，则反应的