第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 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测试题
一、单选题（共12题）
1．已知反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。下列各组反应是在相同温度下发生的，则最快产生浑浊的是（    ）
选项
反应物
硫代硫酸钠溶液
硫酸溶液
A
0.2mol•L-1，20mL
0.2mol•L-1，20mL
B
0.5mol•L-1，20mL
0.5mol•L-1，20mL
C
1.0mol•L-1，20mL
1.0mol•L-1，20mL
D
1.0mol•L-1，20mL
1.2mol•L-1，20mL
A．A B．B C．C D．D
2．CO2在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如下图所示。下列说法错误的是

A．CO2的电子式为
B．催化剂可以降低该反应过程中的活化能
C．该催化循环中共产生了5种中间粒子
D．总反应方程式为
3．向甲、乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2mol A、2mol B和1mol A、1mol B．相同温度下，发生反应：A（g）+B（g）⇌xC（g）；△H＜0．测得两容器中c（A）随时间t的变化如图所示．下列说法正确的是（ ）

A．x可能等于2
B．甲、乙两容器中反应达平衡时，平衡常数K（甲）＜K（乙）
C．将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同
D．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 mol•L﹣1＜c（A）＜1.56 mol•L﹣1
4．向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，发生反应：CO(g)+H2O (g) ⇌CO2 (g) +H2(g)。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是
A．0.5 mol CO + 2 mol H2O(g) + 1 mol CO2 +1 mol H2
B．1 mol CO +1 mol H2O(g) +1 mol CO2 +1 mol H2
C．0.5 mol CO +1.5 mol H2O(g) +0.4 mol CO2+0.4 mol H2
D．0.5 mol CO +1.5 mol H2O(g) +0.5 mol CO2 +0.5 mo H2
5．下列事实中不能使用勒夏特列原理解释的是
A．实验室中常使用饱和食盐水来收集氯气
B．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出
C．由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深
D．将一氧化碳中毒者放入高压氧舱，缓解病人中毒症状
6．一定温度下的恒容密闭容器中发生可逆反应，不能说明该反应一定达到平衡状态的是
A．压强保持不变
B．的消耗速率和的生成速率之比为
C．、、的物质的量之比为
D．的百分含量保持不变
7．既是大气主要污染物之一，又在生产生活中具有广泛应用，如可生产并进而制得硫酸等，其反应原理为：。对于反应，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．和所含键能总和比所含键能小
C．反应达平衡后再通入的体积分数一定增加
D．反应在高压、催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
8．下列反应达到平衡后，升高温度和增大压强，平衡移动方向一致的是
A．C(s)+CO2(g )2CO(g)   ∆H＞0 B．O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)  ∆H＜0
C．H2(g)+I2(g)2HI(g)  ∆H＜0 D．Cl2(g) +H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq) ∆H＞0
9．若在催化剂作用下和合成甲酸主要涉及以下反应：
I．
II．
在恒容密闭容器中，和各投发生反应，平衡时的转化率及和的选择性(产物的选择性：生成的或与转化的的比值)随温度变化如图所示。
下列说法正确的是

A．反应II：
B．曲线a表示平衡时的转化率
C．时，反应I的平衡常数
D．合成甲酸应选择在较高温度下甲酸选择性高的催化剂
10．以下说法中正确的是
A．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C．放热过程(△H＜0)或熵增加(△S＞0)的过程一定是自发的
D．自发进行的反应一定能迅速进行
11．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)  △H＜0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．单位时间内消耗NH3和N2的物质的量比为1∶1时，反应达到平衡
C．平衡时，其它条件不变，增加NH3的浓度，逆反应速率将减大，平衡常数减小
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的平衡转化率增大
12．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是
①加热    ②不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸    ③增加同浓度稀硫酸的用量    ④不用铁片，改用铁粉    ⑤滴加几滴CuSO4溶液
A．①②③④⑤ B．①③⑤ C．②③ D．③④
二、非选择题（共10题）
13．已知反应，在一密闭容器中达到平衡，改变下列条件，判断其正反应速率变化情况。
(1)增加的量，其正反应速率 (填“增大”“不变”或“减小”，下同)。
(2)将容器的容积缩小一半，其正反应速率 。逆反应速率
(3)保持容器容积不变，充入使体系压强增大，其正反应速率 。
(4)保持压强不变，充入使容器的容积增大，其正反应速率 。
14．雾霾已经成为部分城市发展的障碍。雾霾形成的最主要原因是人为排放，其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。回答下列问题：
(1)汽车尾气中含有NO，N2与O2生成NO的过程如下：

①1molO2与1molN2的总能量比2molNO的总能量 (填“高”或“低”)。
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)的∆H= kJ∙mol-1。
③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)∆H=akJ∙mol-1，但该反应速率很慢，若使用机动车尾气催化转化器，可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ∆H1，如图是该反应的能量变化图：

①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的∆H1 (选填“＞”“=”或“＜”)0
②图中途径(Ⅱ)使用了催化剂。则途径(Ⅱ)的活化能 (选填“＞”“=”或“＜”)途径(Ⅰ)的活化能。
③已知下列两个热化学方程式：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H2
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3
则∆H2= (用∆H1和∆H3的代数式表达)
15．反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。

(1)该反应是 反应(填“吸热”“放热”)；
(2)当反应达到平衡时，升高温度，反应的平衡常数 ，A的转化率 (填“增大”“减小”“不变”) ；
(3)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是 (填“增大”“减小”“不变”)。
16．能缓慢分解生成水和氧气，但分解速率较慢，加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对分解反应的催化效果，设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。

(1)定性分析：可以通过观察甲装置的 现象，而定性得出关于和催化效果的结论。
查阅资料得知：将作为催化剂的溶液加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是和 。
(2)定量测定：用乙装置做对照试验，实验时组装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段距离后松开，观察活塞是否回到原来的位置。这一操作的实验目的是 。实验时以2min时间为准，需要测量的数据是 。(其它可能影响实验的因素均已忽略)
(3)定量分析：利用丙装置探究对分解的催化效果。将30mL 5%溶液一次性加入盛有0.10 mol 粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]与时间(t/min)的关系如图所示。图中b点 90mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)该小组利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：
序号
溶液
溶液
蒸馏水
反应温度
1
5mL
5mL
10mL
15℃
2
5mL
mL
5mL
15℃
3
5mL
10mL
5mL
35℃
4
10mL
10mL
0
35℃
①硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子反应方程式为 。
②实验1、2可探究 对反应速率的影响，因此 mL。在以上条件下进行实验，产生浑浊的时间由长到短的顺序是 (填写序号)。
17．Ⅰ. 已知：
    K1=a
      K2=b
     K3=c
(1)若某反应的平衡常数表达式为，请根据以上反应写出此反应的热化学方程式 。该反应的K= (用a、b、c表示)
Ⅱ．利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；
②用另一量筒量取溶液，并用另一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。
回答下列问题：
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母序号，下同)。
A． 沿玻璃棒缓慢倒入    B． 分三次少量倒入    C． 一次迅速倒入
(3)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(4)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 。
a． 用温度计小心搅拌
b． 揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
c． 轻轻地振荡烧杯
d． 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(5)实验数据如表：
温度
实验次数
起始温度t℃
终止温度t2/℃
温度差平均值(t2-t1)/ ℃



平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5

2
27.0
27.4
27.2
32.3

3
25.9
25.9
25.9
29.2

4
26.4
26.2
26.3
29.8

①反应后溶液的比热容，硫酸溶液和氢氧化钠溶液密度近似为，依据该学生的实验数据计算，温度差平均值为 ℃，该实验测得的中和热= (保留一位小数)。
②该实验测得的中和热与理论值有偏差，其原因可能是 。
a． 用量筒量取硫酸溶液仰视读数
b． 大烧杯上硬纸板没盖好
c． 大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多
d． 测量完硫酸溶液温度的温度计直接用来测NaOH溶液的温度
(6)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液分别和的稀硫酸恰好完全反应，其反应热分别为、，则 (填“>、2>3>4
在二氧化锰、铁离子、铜离子等物质的催化作用下可加速分解生成水和氧气；
（1）过氧化氢分解生成氧气气体，可以通过观察甲装置的气泡产生速率快慢的现象，而定性得出关于和催化效果的结论。
作为催化剂的在反应前后均存在，且已知两个反应中均参加了反应，且总反应为过氧化氢分解生成水和氧气，结合第一个反应可知，第二个反应为；
（2）装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段距离后松开，观察活塞是否回到原来的位置，这一操作的实验目的是检查装置的气密性，防止装置漏气。定量测定催化剂催化过氧化氢分解生成氧气的效果，实验时以2min时间为准，则需要测量的数据是生成氧气的体积；
（3）由图可知，随着时间延长，单位时间生成气体体积减小，比较ABC三点可知，BC段生成氧气体积大于10mL，则b点小于90mL；
（4）①硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成二氧化硫和硫单质，离子反应方程式为。
②比较表格数据可知，实验1、2的变量为稀硫酸的浓度，故可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此10mL。温度越高、反应物浓度越大则反应速率越快，故在以上条件下进行实验，产生浑浊的时间由长到短的顺序是1>2>3>4。
17．(1)    
(2)C
(3)减少热损失
(4)d
(5) 3.4 -56.8 bd
(6)>
（1）由平衡常数表达式和盖斯定律可知，此反应由反应2②-①-③得到，热化学方程式为   ；；
（2）为防止反应的热量损耗，应一次迅速倒入NaOH溶液，故选：C；
（3）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热损失；
（4）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，故选：d；
（5）①4次温度差分别为：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2组数据无效，温度差平均值为3.4℃；50mL 0.25mol/L硫酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为：100ml×1g/ml=100g，温度变化的值为△T=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以实验测得的中和热△H=-=-56.8kJ/mol；
②a． 用量筒量取硫酸溶液仰视读数，会导致所量的硫酸体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故a不选；
b． 大烧杯上硬纸板没盖好，部分热量损耗，中和热的数值偏小，故b选；
c． 大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多，可更有效减少热量损耗，测量结果更准确，故c不选；
d． 测量完硫酸溶液温度的温度计直接用来测NaOH溶液的温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d选；
故选：bd；
（6）强酸与强碱的稀溶液发生中和反应热效应表示为：H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3KJ•mol-1，因硫酸与氢氧化钡反应能生成沉淀放热，所以反应热：△H1＞△H2。
18． 深 逆 ④ 相同温度下浓度对该反应速率的影响 ②④ SO2易溶于水，测定不精确或实验装置较复杂，不易控制
I．向平衡体系中加入饱和FeCl3溶液，导致溶液中铁离子浓度增大，平衡正向移动，生成的Fe(SCN)3(红色)的浓度增大，溶液颜色加深；向另一支试管中滴加 0.01mol/LNaOH溶液，NaOH与铁离子反应生成沉淀，导致溶液中的铁离子浓度减小，平衡向逆向移动；
II．(1)温度越高，反应速率越快，④温度为40℃，最高，反应速率可能最快；
(2)对比①和②中的数据，反应温度及硫酸的浓度和物质的量相同，而硫代硫酸钠的用量不同，总体积相同，导致硫代硫酸钠的浓度不同，对比①和③中的数据，反应温度及硫代硫酸钠的浓度和物质的量相同，硫酸的浓度不同，则两组实验研究的为相同温度下浓度对该反应速率的影响；②④中数据，温度不同，各物质的浓度相同，是温度对化学反应速率的影响；
(3)二氧化硫气体易溶于水，测量二氧化硫气体的体积易出现较大误差，测定不精确或实验装置较复杂，不易控制。
19．(1)50%
(2)1/2或0.5
（1）经过5min后达到平衡状态。若此时测得NH3的浓度为2 mol/L，则生成NH3的物质的量为2 mol/L×1L=2mol，根据方程式中系数关系可知，N2的转化量为2mol=1mol，达平衡时N2的转化率为=50%。
（2）平衡时N2的浓度为1mol/L，平衡时H2的浓度为2mol/L，该温度下的K==0.5。
20． Y+ 2Z⇌3X 正、逆反应同时 13:8 6:5 3:1:2 abc
(1)根据图象可知Y、Z浓度降低，为反应物，X浓度增大为生成物，当物质的量不再变化时，达到平衡状 态，此时△n(Y) = 1.2mol -1.0mol = 0.2mol，
△n(Z) = 2.0mol-1.6mol = 0.4mol，△n(X) = 1.0mol-0.4mol = 0.6mol，计量数之比等于△n(Y)：△n(Z)：△n(X)= 1:2:3，化学方程式可写为Y+ 2Z⇌3X。
(2)反应刚开始时，反应物和生成物物质的量均不为零，即化学平衡是由正、逆反应同时开始反应的；反应开始至2min末，△n(X) = 0.8mol-0.4mol = 0.4mol，，则用X表示的化学反应速率，根据方程式的比例关系可知，此时Z与Y的物质的量之比为。
(3)该反应从开始到达到平衡时，Z的转化率与Y的转化率之比为。
(4)化学反应速率之比等于化学计量数之比，则4min时，v(X)：v(Y)：v(Z)=3:1:2；
a．反应前后气体物质的量不变，则压强一直保持不变；     
b．容器容积不变，混合气体质量不变，则密度一直保持不变；  
c．混合气体质量不变，反应前后气体物质的量不变，则相对平均式量一直保持不变；
d．反应物的浓度随反应进行逐渐减少；故选abc。
21．
恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入C2H2(g)和HCl(g)，实验测得反应前容器内压强为P0Pa，则反应前p(HCl)=P0Pa，，，则平衡时：p(C2H3Cl)=Px=P1Pa，p(HCl)=P0Pa-Px-2Py=P2Pa，解得Py=(P0-P1-P2)Pa；平衡时p(C2H2)=P0-Px-Py=P0-P1-(P0-P1-P2)=P0-P1+P2，p(C2H3Cl)=P1，p(HCl)=P0-Px-2Py=P0-P1-2(P0-P1-P2)=P2， 。
22．(1) Na>Al>O>H NaH
(2)离子键和共价键
(3)Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
(4) 1 H2O2的浓度对分解速率的影响 3 催化剂浓度大时，催化效果较好
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z位于同一主族且二者均可与Y元素形成两种常见的化合物，则Y为O元素，X为H元素，Z为Na元素；W原子的最外层电子比次外层上电子少5个，W为第3周期元素，最外层有3个电子为Al元素。
（1）同一周期，自左而右，原子半径逐渐减小，同一主族自上而下，原子半径逐渐增大，几种元素的原子半径由大到小的顺序为Na>Al>O>H，X与Z可形成一种稳定的化合物，为NaH，故答案为Na>Al>O>H；NaH；
（2）X、Y、Z三种原子组成的物质为NaOH，含有离子键和共价键。
（3）氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，故离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O。
（4）①探究一定温度下H2O2溶液的浓度、Fe3+的浓度对H2O2分解速率的影响，需要保证溶液的总体积相同，因此V1=1mL，故答案为1；
②根据表格数据，实验I、II的不同点是H2O2的体积，稀释后H2O2的浓度不同，因此探究目的是H2O2的浓度对分解速率的影响，故答案为H2O2的浓度对分解速率的影响；
③实验I、III探究催化剂浓度对H2O2分解速率的影响情况，需要保证H2O2的浓度相同，需要H2O2的物质的量和溶液的总体积相同，则V2=3mL，若实验III中产生气泡的速率较快，说明催化剂浓度大时，催化效果较好，故答案为3；催化剂浓度大时，催化效果较好。