第二章 化学反应速率与化学平衡 同步习题 高中化学人教版（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同步习题
一、单选题
1．下列有关实验说法不正确的是
A．用硫代硫酸钠和稀硫酸反应来研究不同温度对化学反应速率的影响时，通过观察气体放出的快慢来判断化学反应速率的快慢。
B．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
C．用容量瓶配制0.1mol/LNaOH溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏大
D．测定中和反应的反应热是，将碱缓慢倒入酸中，所测出放出的热量偏小
2．在一定温度下，可逆反应：气气) 气，达到平衡的标志是
A．容器的总压强不随时间而变化
B．单位时间内生成nmol 同时就有2nmol AB生成
C．单位时间内有nmol 发生反应的同时有nmol AB分解
D．单位时间内有nmol 生成的同时有nmol 生成
3．一定条件下，在密闭容器中利用4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)    ΔH=-115.6kJ/mol制备Cl2，下列有关说法正确的是
A．使用催化剂，可以提高HCl的平衡转化率
B．提高，该反应的平衡常数增大
C．若断开1molH－Cl键的同时有1molH－O键断开，则表明该反应达到平衡状态
D．高温有利于该反应自发进行
4．以[PIMPS]H2PW12O40为催化剂，可实现苯甲硫醚高效催化氧化，其反应机理如图所示。下列说法错误的是
  
A．当有1mol苯甲硫醚被氧化为最终产物时共转移4mole-
B．H2O2 分子参加的反应一定有电子转移
C．苯甲硫醚的催化氧化最终生成   ， 催化氧化过程中温度不宜过高
D．催化剂中的-W=O部位与H2O2作用生成活性过氧物
5．在含的和的混合溶液中，反应的分解机理及反应过程中的能量变化如下：
步骤①：
步骤②：
下列有关该反应的说法不正确的是

A．化学反应速率与浓度的大小有关
B．该反应为放热反应
C．是该反应的催化剂
D．若不加，则图中只出现一个能量峰
6．分析如下实验操作，对平衡产生的影响，说法正确的是

A．试管b中反应为
B．该反应的平衡常数随的增大而增大
C．试管b溶液颜色较a中的浅，说明增大，平衡向逆向移动
D．试管c溶液颜色较a中的深，说明增加，平衡向正向移动
7．可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在一恒温恒容的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑦混合气体的压强不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．③④⑤⑥
8．一定条件下，密闭容器中发生反应，下列说法正确的是
A．混合气体的平均相对分子质量不变时，说明体系已达平衡状态
B．平衡时，升高温度，化学反应速率和的转化率均增大
C．平衡时，增大压强，平衡逆向移动，体系颜色变深
D．平衡时，分离出，平衡正向移动，K不变
9．下列有关实验操作、实验现象和解释或结论都正确的组合是
选项
实验操作
现象
解释或结论
①
将等浓度的Na2S2O3和H2SO4等体积混合，平均分成两份，一份置于热水中，一份置于冷水中，记录出现浑浊的时间
置于热水中的试管先出现浑浊
探究反应速率与温度的关系
②
向FeCl3和KSCN的混合溶液中，加入KCl固体
血红色溶液变浅
增大KCl的浓度，使得平衡逆向移动
③
两支试管各盛4mL0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液，分别加入2mL0.1mol/L草酸溶液和2mL0.2mol/L草酸溶液(2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+CO2↑+K2SO4+8H2O)
加入0.2mol/L草酸溶液试管中，高锰酸钾溶液褪色更快
反应物浓度越大，反应速率越快
④
向2mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加0.1mol/LKI溶液5-6滴，充分反应后，再滴加几滴0.01mol/LKSCN溶液
溶液变血红色
Fe3+与I-之间的反应属于可逆反应

A．①③ B．③④ C．①② D．全部都错
10．室温下，向稀盐酸中加入氯化钴溶液，发生反应：，平衡时溶液呈浅紫色。下列说法错误的是
A．加入固体，平衡正向移动，但平衡常数不变
B．向溶液中加，如果生成白色沉淀，可以证明该反应存在限度
C．将平衡后的混合液降温，溶液逐渐变成粉红色，则
D．加入少量水，平衡会逆向移动
11．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．新制的氯水在光照条件下颜色变浅，溶液的会减小
B．打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出
C．三者的平衡混合气，加压(缩小容器体积)后颜色变深
D．实验室可用向浓氨水中加入一定量的氢氧化钠固体来快速制取氨气
12．已知反应2NO+2H2=N2+2H2O的速率方程为v=kc2(NO)c(H2)（k为反应速率常数），其反应历程如下：
①2NO+H2→N2+H2O2慢
②H2O2+H2→2H2O 快
下列说法不正确的是（    ）
A．增大c(NO)，可提高总反应的反应速率
B．c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同
C．该反应的快慢主要取决于反应①
D．减小c(H2)，可降低总反应的反应速率
13．将CO2和H2充入密闭容器中发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，在不同催化剂作用下反应相同时间，CH3OH的浓度随温度变化如图所示。下列说法正确的是

A．催化剂Ⅰ作用下，反应的活化能最小 B．平衡常数K(T1)K2>>
298
K1
K2
398


(1)ΔH3= (用ΔH1、ΔH2的代数式表示)；推测反应III是 反应(填“吸热”或“放热”)
(2)相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示。

①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v(NO)= 。
②下列说法不正确的是 。
A．单位时间内H—O键与N—H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
B．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
C．该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
(3)恒温、恒压下，反应II达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2。在其他条件不变时，再充入NO2气体，NO2体积分数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
15．在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应： CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下：
t℃
700
800
850
1000
1200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
(1)该反应的逆反应为 反应（“吸热”或“放热”）；
(2)不能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：
a．容器中压强不变　　     b．混合气体中CO浓度不变
c．v(H2)正 = v(H2O)逆　　 d．c(CO2) = c(CO)
(3)在850℃时，可逆反应：CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下：
时间/min
CO2 (mol/L)
H2 (mol/L)
CO (mol/L)
H2O ( mol/L)
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
计算：3min—4min达到平衡时CO的平衡浓度c3和CO2 (g)的转化率，要求写出简单的计算过程 （c3精确到小数点后面三位数）。
16．(1)某温度时，在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，由图中数据分析得：

①该反应的化学方程式为 。
②反应开始至4 min时，B的平均反应速率为 ，A的转化率为 。
③4 min时，反应是否达到平衡状态? (填“是”或“否”)，8 min时，v (正) v (逆) (填“＞”、“＜”或“＝”)
(2)下图表示在密闭容器中反应：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是 。

17．研究反应速率的影响因素有助于对相关反应原理的理解。
I．某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用。某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂，在25℃时，保持其它实验条件相同，测得生成的O2体积(V)。V与分解时间(t)的关系如图所示(O2的体积已折算成标准状况)。则：

(1)在不同催化剂存在下，H2O2分解反应的活化能大小顺序是 Ea(___________) > Ea(___________)>Ea(___________)>Ea(___________)， (括号内填写催化剂的化学式)。
(2)金属Pt 催化下，H2O2分解生成氧气的反应速率v(O2)= mol·s-1。
II．环戊二烯(Y)容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应(以2YY2表示该反应)。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示。

(3)温度T1与T2的大小关系为T1 T2。
(4)a点的正反应速率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)b点的逆反应速率。
(5)b点时Y2的浓度为 mol·L-1。
18．影响化学反应速率的其他因素
(1)浓度：底物浓度越大，化学反应速率 。
(2)温度：当其他条件相同时， 反应速率增大， 反应速率减小。
(3)催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。
(4)压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下
①对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成 ，其他条件不变时，增大压强，气体体积 ，浓度 。
②对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强，反应速率 ；减小压强，反应速率 。
19．在密闭容器中充入一定量活性炭和NO，发生反应：C(s)＋2NO (g)N2(g)＋CO2(g) ΔH>0。在 T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度(mol•L-1)如表所示：
         t/min
物质
0
10
20
30
40
50
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.40
0.40
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.30
0.30
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.30
0.30
(1)根据上表数据进行分析，该反应最初达到化学平衡的时间可能的范围是： 。
(2)10min内该反应的平均反应速率v(CO2)= mol•L-1•min-1。
(3)根据上表数据描点作图，NO浓度随时间变化的曲线如下图所示，若加入催化剂会加快反应速率，在下图中画出加入催化剂NO浓度随时间变化的曲线 。

(4)其他条件相同，改变下列因素，可使反应速率增大并且提高NO的平衡转化率是 。
a.增加C的量     b.缩小容器体积增大气体压强     c.升高温度
20．（1）密闭容器中mA(g)+nB(g)pC(g)，反应达到平衡，经测定增大压强P时，A的转化率随P而变化的曲线如图。则：
  
①增大压强，A的转化率 平衡向 移动，达到平衡后，混合物中C的浓度 。
②上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是 。
③当降低温度时，C的浓度减小，正反应是 热反应。
（2）如图表示在密闭容器中反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△HEa(Ag)；
(2)
从图象可看出：400 s时，Pt催化分解生成O2 8 mL，其物质的量为n(O2)=，则1 s分解产生O2：；
(3)
反应温度越高，化学反应速率越快。根据图示可知，在温度T2 (虚线)的反应速率较大，则T1v(逆)。则a点的正反应速率大于b点的逆反应速率；
(5)
b点时环戊二烯的浓度变化为△c(Y)=1.5 mol/L-0.6 mol/L=0.9 mol/L，环戊二烯的二聚体的浓度为环戊二烯浓度变化的，则b点时二聚体的浓度c(Y2)=0.9 mol/L×=0.45 mol/L。
18． 越快 升高温度 降低温度 反比 缩小 增大 增大 减小
【分析】本题可通过碰撞理论中活化分子的理论来解答；单位体积内活化分子数越多，有效碰撞的几率增大，速率越快；活化分子的百分数越大，有效碰撞的几率增大，速率越快。
【详解】(1)浓度越大，单位体积内活化分子数越多，有效碰撞的几率增大，速率越快；故第一空的答案为越快。
(2)温度越高，活化分子的百分数越大，有效碰撞的几率增大，速率越快。故升高温度速率加快，降低温度速率减慢。
(4)①根据方程PV=nRT，一定质量的气体表示物质的量固定，在温度也固定的情况下气体的体积只和压强成反比，故增大压强，气体的体积缩小，浓度增大。
②对于有气体参加的反应，相同温度下，增大压强，气体的浓度增大，此时单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增大，速率加快；减小压强，气体的浓度减小，此时单位体积内活化分子数减小，有效碰撞的几率减小，速率减小；
19．(1)20
(2)0.021
(3)
(4)c

【详解】（1）20min之后各物质的浓度不再变化，则反应达到平衡状态，该反应最初达到化学平衡的时间可能的范围是：20min，故答案为：20；
（2）10min内该反应的平均反应速率v(CO2)==0.021mol•L-1•min-1，故答案为：0.021；
（3）加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，但平衡不移动，平衡时NO浓度不变，则NO浓度随时间变化的曲线为：；
（4）a.C为固体，增加C的量，速率和平衡均不移动，故a错误；
b.缩小容器体积增大气体压强，反应速率加快，平衡不移动，NO的平衡转化率不变，故b错误；
c.升高温度，反应速率加快，平衡正移，NO的平衡转化率增大，故c正确；
故选：c。
20． 提高 右（正方向） 增大 m+n>p 吸 升温 减小SO3浓度   
【分析】根据正逆反应速率的变化结合温度、压强对反应速率和化学平衡的影响判断,a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,b时正反应速率大于逆反应速率,注意逆反应速率突然减小的特点;根据影响化学平衡移动的因素进行判断得出正确结论,升高温度,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动。
【详解】(1) ①由图象可以知道,增大压强,A的转化率升高,平衡正向移动,C的质量分数增大,
因此，本题正确答案是:提高；正向,增大；
②增大压强,平衡正向移动,故 m+n>p ；因此，本题正确答案是:故m+n>p ；
③当降低温度时,C的浓度减小,平衡逆向移动,A的转化率降低,正反应是吸热反应,
因此，本题答案是：吸
（2）a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,说明平衡应向逆反应方向移动,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果；b时正反应速率不变,逆反应速率减小,在此基础上逐渐减小,应为减小生成物的原因；若增大压强时,平衡向正反应方向移动,则正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,图象应为  ，
因此，本题正确答案是:升高温度;减小SO3浓度;  ．
21． 0.03 不 向右 D c＝3b，a≥0
【详解】(1)压强之比等于气体的物质的量之比，则依据三段式计算：     
          2X(g) Y(g)  +  3Z(g)
初始：   3          0        0
反应：  2a          a        3a
最终：3-2a         a         3a
所以有3+2a=1.2×3，a=0.3 mol，则：v(Y)=0.3 mol/(2 L×5 min)=0.03 mol/(L·min)；
(2)等温等容条件下通入一种惰性气体，反应体系中的各组分的浓度没有改变，平衡不移动；若移走部分Y气体，则减小生成物浓度，平衡向右移动；(3)在等温等容条件下，通入X气体，虽然平衡会正向移动，由于反应物只有一种，相当于增大压强，平衡逆向移动，X的转化率减小，则平衡后X的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比较前者一定小于后者，答案选D；(4)温度和压强不变的等效平衡，满足成比例，即c=3b，a只需要满足a≥0即可。
22．(1)BC
(2) 0.43

【详解】（1）A．增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，A不符合题意；
B．恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B符合题意；
C．移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，C符合题意；
D．加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH4(g)平衡转化率，D不符合题意；
综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是BC；
（2）恒温恒压条件下，1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4 (g)的转化率为α，CO2 (g)的物质的量为b mol，则转化的CH4 (g)为α mol，剩余的CH4 (g)为(1-α )mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为(α-b)mol，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(1-α-b )mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol，则反应混合物的总物质的量为(2α+2 )mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、 CO(g) 、H2(g)的物质的量分数分别为、、、，因此，反应I的平衡常数Kx=；其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol，达平衡时，a =0.90，b =0.65，则平衡时，CH4 (g)为0.1mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为0.25mol，，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5-0.90-0.65 )mol=3.45mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol=3.35mol，平衡混合物的总物质的量为(2α+6 )mol=7.8mol，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为。
23． ＜ CD 2.25 大于
【详解】Ⅰ.①根据温度越高反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，由图中可知，T2条件下先达到平衡，则温度：T1＜T2；故答案为：＜；
②A．反应达到平衡的标志是各组分的浓度、百分含量保持不变，而不是相等或成比例，反应体系的NO和CO的物质的量之比为1∶1不能说明反应达到平衡，故A不合题意；
B．由于反应物和生成物均为气体，恒容密闭容器中混合气体的密度一直不变，混合气体密度保持不变，不能说明反应达到平衡，故B不合题意；
C．由于反应物和生成物均为气体，但正反应是一个气体体积减小的方向，容器中混合气体的平均摩尔质量一直在变，当气体平均摩尔质量不变，说法反应达到平衡了，故C符合题意；
D．由于反应的正反应是一个气体体积减小的方向，在恒温恒容容器中压强与气体的物质的量成正比，容器压强不再变化，即为反应达到平衡了，故D符合题意；
答案为：CD；
Ⅱ.(1)由三段式分析：

可知，若20min时总压强为160kPa，则P(NO)==40kPa，P(N2)=P(CO2)= =60kPa，故该温度下平衡常数Kp==2.25，故答案为：2.25；
(2)由(1)分析结合表中数据可知，反应进行到15min时已经达到平衡，故第20min时，反应的平衡常数为：K==2.25，若往容器中各加NO、N20.5mol·L－1，这时Qc==1.33＜K，反应向正方向进行，即v正大于v逆，故答案为：大于。