第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 高中人教版（2019）化学选择性必修1

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第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、选择题
1．一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO2和8molH2，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ·mol-1，测得n(H2)随时间的变化如曲线I所示。下列说法正确的是

A．该反应在0～1min内CO2的转化率为25%
B．若起始充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH和1molH2O，该温度下反应正向进行
C．若起始时向容器中充入3molCO2和4molH2，该温度下平衡时H2O体积分数大于20%
D．改变条件得到曲线II、III，则曲线II、III改变的条件分别是升高温度、充入氦气
2．下列说法正确的是
A．反应3C(s)+CaO(s) =CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH>0
B．同温同压下，在光照和点燃条件的不同
C．夏天，打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体，不可以用勒夏特列原理加以解释
D．恒温恒压容器中发生反应N2＋O22NO，若在容器中充入He，正逆反应的速率均不变
3．通过反应 可实现的资源化利用。下列有关说法错误的是
已知上述反应中相关化学键的键能数据如下：
化学键

C-H
H-H

键能
803
413
436
b

A．断裂1mol H-H键需吸收436kJ热量
B．该反应在高温下可自发进行
C．反应中每消耗11.2L(标准状况下)，转移的电子数为
D．选择合适、高效的催化剂可以降低反应的焓变并提高化学反应速率
4．对于不同的化学反应，决定其反应速率的最主要因素是
A．反应体系的温度 B．反应物的性质 C．反应体系的压强 D．反应物的浓度
5．可逆反应的化学平衡常数的表达式正确的是
A． B．
C． D．
6．在低于100℃时，在活性炭催化作用下，在1.0L密闭容器中自发进行反应：。反应过程中的有关数据如表：

0
5
10
15

2

0.6
0.6

1.8

0.4


0
0.6


下列说法正确的是
A．该反应在高温下自发进行
B．10min内，用表示的化学反应速率约为
C．保持其他条件不变，变为绝热容器，平衡时气体总物质的量大于2.4mol
D．若保持温度不变，在第15min向容器中加入三种物质各0.4mol，则平衡逆向移动
7．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：，下列可判断该分解反应已经达到化学平衡的是
A．
B．密闭容器中
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
8．在高效催化剂作用下可发生反应，下列有关该反应的化学反应速率的比较中，错误的是
A． B．
C． D．
9．某温度下，H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=4。该温度下，在甲、乙、丙、丁4个相同的恒容密闭容器中进行该反应，起始浓度如表所示。

甲
乙
丙
丁
c(H2)/(mol•L-1)
0.01
0.02
0.01
0.02
c(I2)/(mol•L-1)
0.01
0.01
0.01
0.01
c(HI)/(mol•L-1)
0
0
0.02
0.02
下列判断不正确的是
A．化学反应速率：乙＞甲 B．平衡时，甲中I2的转化率为50%
C．平衡时，丙中c(I2)=0.01mol•L-1 D．平衡时，乙和丁中相等
10．可逆反应mA(g)+nB(?)⇌pC(g)+qD(s)(其中A和C都是无色气体)，当反应达到平衡状态时，下列叙述正确的是
A．增大压强，平衡不移动，说明m一定等于p
B．升高温度，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应
C．若增加B的量，平衡体系气体的颜色加深，说明B一定是气体
D．若B是气体，增加A的量，A、B的转化率都增大
11．汽车尾气处理是科学家们研究的热点。利用反应 ，能很好降低污染物的排放。一定条件下，该反应历程如图所示(TS表示过渡态、IM表示中间产物)。则该反应的是。

A． B．
C． D．
12．硫酸工业中涉及反应： 。下表为不同温度和压强下的平衡转化率，下列说法正确的是
温度/℃
的平衡转化率/%





450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3

A．工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率
B．回收尾气中的仅为了防止空气污染
C．采用常压生产是因为平衡时的转化率已足够高，增大压强会增加设备成本
D．选择的较高温度既提高反应速率也提高平衡转化率
13．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
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4

830℃时，向一个2L密闭容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B，反应初始4s内A的平均反应速率υ(A)=0.005 mol∙L−1∙s−1。下列说法正确的是
A．4s时c(B)=0.78 mol∙L−1
B．830℃达平衡时，A转化率为20％
C．反应达平衡后升高温度，平衡正向移动
D．1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)平衡常数为2.5
14．下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
B．将一氧化碳中毒者放入高压氧舱，增大氧气浓度缓解病情
C．啤酒瓶开启后，马上泛起大量泡沫
D．工业合成氨在高温条件下进行
15．下列说法不正确的是（ ）
A．加入正催化剂，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大
B．熵增加且放热的反应一定是自发反应
C．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D．常温下硝酸铵能够溶于水，因为其溶于水是一个熵增大过程
二、填空题
16．某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：

(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始～2min，气体X的平均反应速率为_______。
(3)反应开始～2min，气体Y的转化率为_______
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(X)=5mol/(L·min)②v(Y)=0.05mol/(L·s)③v(Z)=4.5mol/(L·min)，其中反应速率最快的是_______(填编号)。
17．有A、B、C、D四个反应：
反应
A
B
C
D
ΔH/kJ/mol
10.5
1.80
－126
－11.7
ΔS/J/(mol·K)
30.0
－113.0
84.0
－105.0
在任何温度下都能自发进行的反应是______；任何温度下都不能自发进行的反应是__________；另两个反应中，在温度高于77℃时，可自发进行的反应是______________；在温度低于_________℃时，可自发进行的反应是______。
18．已知在橙色K2Cr2O7水溶液中存在橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系： Cr2O + H2O CrO+ 2H+
(1)向上述溶液中加入浓硫酸溶液，溶液颜色将___________ ，平衡向___________方向移动；
(2)向原溶液中加入NaOH溶液，溶液颜色将___________ ， 平衡向___________方向移动。
19．日常生活中的下列做法，与调控反应速率有关的是___________(填序号)，请利用本节所学知识进行解释_____________。
①食品抽真空包装 ②在铁制品表面刷油漆 ③向门窗合页里注油 ④用冰箱冷藏食物
三、计算题
20．将等物质的量的A和B混合于2L的密闭容器中，发生反应3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)，经过5min后测得D的浓度为0.5mol·L-1，c(A):c(B)=3:5，C的反应速率是0.1 mol·L-1·min-1。
(1)x的值是__________。
(2)A在5min末的浓度是__________。
(3)B的平均反应速率是__________，D的平均反应速率是__________。
21．一定条件下，将和充入固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应，反应体系中某组分浓度随时间的变化关系如图所示。

(1)从反应开始到平衡状态，以的浓度变化表示的平均反应速率为________。
(2)此条件下，该反应的化学平衡常数________(列出计算式即可)，的平衡转化率为________。
四、实验题
22．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
实验编号
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL
室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol/LH2C2O4溶液
H2O
3mol/L稀硫酸
0.05mol/LKMnO4溶液
1
3.0
2.0
2.0
3.0
1.5
2
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
3
1.0
4.0
2.0
3.0
3.9
完成下列填空：
(1)写出反应的化学方程式_____，还原剂是_____，实验2中的反应电子转移数目为______NA(NA为阿伏加 德罗常数)。
(2)根据上表中的实验数据，可以得出的结论是：________。
(3)利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示反应速率v(KMnO4)=______。
(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅了已有实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。

①根据图2所示信息提出你的假设：________。
②设计实验证明你的假设(无需具体过程)________。
23．I.某实验小组用100 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1盐酸进行中和热的测定。装置如图所示。回答下列问题：

(1)若实验共需要400mLNaOH溶液，实验室在配制该溶液时，则需要称量NaOH固体_____g。
(2)图中装置缺少的仪器是_____。
(3)实验小组通过测定，实验过程中最高平均温度比起始温度高3.5°C，则计算出该实验测定出的中和热是_____ (溶液比热容c=4.18J/ (g·°C) ，密度和水相同)
II．某实验小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应来探究外界条件改变对速率的影响，实验设计如下：(不考虑反应前后溶液体积变化)
实验序号
温度/K
物质
溶液全褪色所需时间 (s)
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
体积 (mL)
浓度mol/L
体积 (mL)
浓度mol/L
体积 (mL)
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t1

(4)写出上述实验中化学反应的离子方程式_________ 。
(5)若要通过A、B探究浓度对速率的影响，则V1=_________。通过实验_________可探究出温度变化对速率的影响。
(6)在C组实验中的反应速率v(KMnO4)= _________。
(7)实验中，三组实验都出现一个现象：“ 在开始一段时间内，反应速率较小，溶液褪色不明显：但不久突然褪色，反应速率明显增大。”
①针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是______的影响。
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入____ (填字母序号)。
A．硫酸钾 B．氯化锰 C．硫酸锰 D．水
【参考答案】
一、选择题
1．B
【分析】根据题意可列出三段式：
解析：A．0-1min内∆n(H2)=8mol -6mol=2mol，由方程式系数可知∆n(CO2)=∆n(H2)=mol，CO2的转化率为×100%≈11.1%，A错误；
B．根据上述分析，化学平衡常数K==0.5，若起始时向上述容器中充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH(g)和1mol H2O(g)，c(CO2)==2mol/L、c(H2)=c(CH3OH)==1mol/L、c(H2O)==0.5mol/L，Qc==0.25＜K，平衡正向移动，B正确；
C．向容积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO2和8molH2，达到平衡状态时，H2O体积分数等于其物质的量分数=×100%=20%，保持温度不变，若起始时向上述容器中充入3molCO2和4molH2，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，即向逆反应方向移动，故平衡时H2O的体积分数小于20%，C错误；
D．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ/mol，正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡的时间变短，平衡逆向移动，平衡时氢气的物质的量大于I时，II可能是升高温度；充入氦气，反应物浓度不变，化学反应速率不变，平衡时各物质浓度与I相同，与I曲线为一条线，因此曲线III改变的条件不可能是充入氦气，D错误；
故选B。
2．A
解析：A．反应3C(s)+CaO(s) =CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行，则＞0，因为＞0，说明该反应的ΔH>0，A正确；
B．同温同压下对于具体反应的反应焓变与反应条件无关，在光照和点燃条件的相同，B错误；
C．啤酒瓶中二氧化碳存在平衡：，则夏天打开啤酒瓶时瓶内气压减小，则平衡向生成气体二氧化碳的方向进行，可以用勒夏特列原理解释，C错误；
D．恒温恒压容器中发生反应N2＋O22NO，若在容器中充入He，相当于减压，则正逆反应速率均减小，D错误；
故选A。
3．D
解析：A．由表格数据知断裂1mol H-H键需吸收436kJ热量，A正确；
B．该反应是熵增焓增的反应，由复合判据知，该反应在高温下可自发进行，B正确；
C．反应中二氧化碳中碳元素和甲烷中的氢元素共得6e-电子化合价降低，甲烷中碳失6e-化合价升高。反应中每消耗11.2L(标准状况下)即0.5mol，转移的电子数为，C正确；
D．催化剂不能改变反应的焓变，D项错误；
故选D。
4．B
解析：温度、压强、浓度都是影响反应速率的外界因素，不是最主要的因素；反应物本身的性质是内因，是决定反应速率的最主要因素；
故选B。
5．D
解析：化学平衡常数是指：在一定温度下，反应达到平衡后，反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数。用K表示，K值表达式中，固体、水溶液中液态水不写。该反应中铁、四氧化三铁是固体，氢气和水蒸气的系数为4，因此化学平衡常数的表达式为：K=；故答案选D。
6．C
解析：A．反应是一个熵减的反应，低于100℃时反应能自发进行，说明正反应为放热反应，，当时，反应能自发进行，高温下熵减的反应可能为非自发反应，A错误；
B．根据反应速率之比等于化学计量数之比，则，根据表中数据可知，0～10min内用CO表示的化学反应速率为，换算后可知速率约为，则，B错误：
C．由表中第10min与15min数据可知，10min时反应已经达到平衡，根据反应方程式，此时体系内、、，平衡时气体总物质的量为2.4mol，如果变为绝热容器，由于该反应，随反应的进行，容器内温度升高，平衡逆向移动，故重新达到平衡时气体总物质的量大于2.4mol，C正确；
D．若保持温度不变，由表中数据可知，平衡时、、，则平衡常数，在第15min向体系中加入三种物质各0.4mol，则，平衡正向移动，D错误；
故选C。
7．C
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
解析：A．达平衡时应有v(NH3)生成＝2v(CO2)消耗，故A错误；
B．密闭容器中c(NH3)：c(CO2)恒等于2：1时反应达到平衡，故B错误；
C．密闭容器中混合气体的密度不变，说明固体的质量不变，反应达平衡状态，故C正确；
D．密闭容器中氨气的体积分数一直不变，才说明反应达到平衡，故D错误；
故答案选C。
8．B
【分析】根据反应速率之比等于化学计量数之比进行分析；
解析：A．，选项A正确；
B．，选项B错误；
C．，选项C正确；
D．，选项D正确；
答案选B。
9．D
解析：A．根据表中数据可知，其他条件相同，乙中c(H2)为甲中的2倍，乙中反应速率较大，选项A正确；
B．设甲中I2的转化率为x，根据三段式有：
，K===4，解得x=50%，选项B正确；
C．根据丙中各数据，Q= ==4=K，平衡不移动，c(I2)=0.01mol•L-1，选项C正确；
D．乙中始终保持2:1，而丁中由于，Q= ==2