第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 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测试题一、选择题1．下列体系加压后，对化学反应速率没有明显影响的是A．2SO2+O2⇌2SO3 B．I2(g)+H2⇌2HI C．CO2+H2O⇌H2CO3 D．H++OH- ⇌H2O2．在容积为1L的密闭容器中，投入1molN2和3molH2分别在以下不同实验条件下进行反应。下列分析正确的是A．平衡常数：Ⅱ＞Ⅰ B．NH3体积分数：Ⅲ＞ⅠC．放出热量：Q1＞Q2 D．N2转化率：Ⅱ＞Ⅰ3．已知： 。下列说法正确的是A．相同条件下，增大，转化率增大B．当时，反应达到平衡状态C．该反应是放热反应，因此一定能自发进行D．该反应的4．春晚歌曲《可可托海的牧羊人》讲的是牧羊人与养蜂女的爱情故事，欧曲中唱到“我酿的酒喝不醉我自己……我愿意陪你翻过雪山穿越戈壁……”。下面对歌曲中的化学物质分析不正确的是A．羊毛的主要成分是蛋白质，蜂蜜的主要成分是糖类，二者都是混合物B．空气中的水汽凝华为雪花是一个放热过程，也是熵减过程C．酿酒历史源远流长，粮食酿酒只发生了物理变化D．戈壁滩是指布满了粗沙、砾石等荒漠地带，工业上可用粗沙生产半导体材料硅5．一定温度下，某氧化物粉尘与C在一密闭容器中进行反应：，的线性关系如图所示(K为平衡常数，pK=-1gK)。下列说法正确的是A．加入一定质量的CO，达到新平衡后，m(C)减小B．温度在2000K时，CO的平衡浓度是10 mol∙L−1C．M点时R的消耗速率大于生成速率D．恒温恒容下，向密闭容器内加入CO，平衡后CO的浓度增大6．比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是A．都使用了合适的催化剂B．都选择了较高的温度C．都按化学方程式中的系数进行投料D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件7．某探究小组研究的反应速率与浓度的关系。反应速率可通过测定减半所需时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据。分析以上数据所得出的结论错误的是A．增大增大 B．增大不变C．实验①和②的不相等 D．实验③的为8．下列说法正确的是A．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0D．恒温恒压下，△H＜0且△S＞0的反应一定不能自发进行9．已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH”“＜”或“=”)。(2)现有反应③：。写出该反应的平衡常数的表达式：_______。(3)根据反应①与②可推导出、与之间的关系式_______，据此关系式及上表据，也能推断出反应③是_______(填“吸热”或“放热”)反应。(4)图甲、图乙分别表示反应③在时刻达到平衡，在时刻因改变某个条件而发生变化的情况：①图甲时刻改变的条件是_______。②图乙时刻改变的条件是_______。15．在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的转化器，如图所示，按此密闭体系中气体的流向，a、b、d三处流入(流出)的气体分别为_____、_____、______。A．SO2 B．SO3、O2 C．SO2、O2 D．SO2、SO3、O216．CO是生产羰基化学品的基本原料，850℃时，在恒容密闭容器中通入CO和，发生反应：，测定浓度随时间的关系如下表：回答下列问题。(1)时，v(正)___________v(逆)(填“＞”、“＜”或“＝”)。(2)0～2min，CO的平均反应速率为___________。(3)反应达到平衡时，的转化率为___________；该温度下反应的平衡常数为___________。(4)850℃时，在体积可变的密闭容器中，以下表中物质不同的起始浓度进行反应，达到平衡时CO的百分含量与原平衡相同的是___________(填字母序号)。17．在100℃时，将0.40 mol二氧化氮气体充入一个2 L抽空的密闭容器中，发生反应：2NO2⇌ N2O4。每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据：（1）在上述条件下，从反应开始至20 s时，用NO2表示的平均反应速率为__________mol·L−1·s−1。（2）n3________(填“>”“(2)(3) 吸热(4) 增大压强(或加入催化剂) 移除部分H2(或降低温度)解析：（1）由表格数据可知，升高温度，增大，说明升高温度有利于反应正向进行，而升高温度平衡将向吸热反应移动，因此反应①为吸热反应，反应的焓变>0。（2）反应③的平衡常数表达式。（3）反应①：，反应②：，将反应①-②可得反应③，则；升高温度，减小，根据(1)分析同理可知反应②为放热反应，即反应②的，根据盖斯定律可知反应③的焓变为正值，即反应③为吸热反应，故答案为：；吸热。（4）①图甲中t2时刻正逆反应速率均增大，且，说明化学平衡未发生移动，该反应为气体等体积反应，改变压强对平衡无影响，增大压强，正逆反应速率增大，平衡不移动，与图像相符；加入催化剂，正逆反应速率将等比例变化，平衡不移动，符合题意，故时刻改变的条件是增大压强(或加入催化剂)。②图乙中t2后增大，减小，若改变条件为增大CO2浓度，则瞬间增大，不符合图像；若改变条件为移除部分CO，瞬间减小，不符合题意；若改变条件为移除部分H2，则平衡逆向移动，逐渐增大，逐渐减小，符合题意；由于该反应为气体等体积反应，改变压强对平衡无影响，不符合题意；该反应正向为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，将增大，将减小，与图像相符，故时刻改变的条件是移除部分H2(或降低温度)。15． C C D解析：SO2转化为SO3的反应为可逆反应，根据可逆反应的特点可知：反应达到平衡时各反应物不能完全转化为生成物，所以a处流入的气体为冷的SO2、O2；b处流出的气体为热的SO2、O2；d处流出的气体是SO3、SO2、 O2，故合理选项依次是C、C、D。16． = 0.05mol/(L·min) 60% 1 a、b解析：(1)时，根据表格数据可列出三段式，，时，，与3min时一样，则3min时，反应达到平衡状态，则v(正)=v(逆)；(2)0～2min，，则，；(3)反应达到平衡时，的转化率为；该温度下反应的平衡常数为；(4)850℃时，在体积可变的密闭容器中，按表中物质不同的起始浓度进行反应，达到平衡时CO的百分含量与原平衡相同，即为恒温恒压条件下的等效平衡，则按照方程式中的化学计量数转化到反应物一边时，与原投入量成比例，即等于；a组：转化后为，等于，符合；b组：投入量，符合；c组：转化后为，，不符合；d组：转化后为，，不符合；故选ab。17．5×10−3 = 2.8 0.10 60% 57.5 g·mol−1 减小 向左移动【分析】（1）根据方程式可知，20s时二氧化氮的变化量△n=0.05mol×2=0.1mol，根据计算二氧化氮表示的平均反应速率；（2）根据表格中数据知，60s、80s时四氧化二氮的物质的量均为0.08mol，则反应达到平衡状态；平衡时，则二氧化氮的物质的量为0.40mol-0.08mol×2=0.24mol，四氧化二氮、二氧化氮的浓度分别为0.04mol·L-1、0.12mol·L-1，进而计算平衡常数；（3）若在相同条件下最初向该容器中充入四氧化二氮气体，要达到上述平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，则四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20mol；（4）该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，平衡时，四氧化二氮的物质的量为0.08mol，二氧化氮的物质的量为0.24mol；（5）升高温度，气体颜色会变深，说明升高温度平衡逆向移动，则平衡常数的值将减小；（6）He是惰性气体，不参与反应，但容器体积扩大，压强减小，平衡将向气体体积减小的方向移动。解析：（1）根据方程式可知，20s时二氧化氮的变化量△n=0.05mol×2=0.1mol，用二氧化氮表示的平均反应速率为；故答案为2.5×10−3；（2）根据表格中数据知，60s、80s时四氧化二氮的物质的量均为0.08mol，则反应达到平衡状态，则二氧化氮的物质的量也保持不变，n3=n4；平衡时，则二氧化氮的物质的量为0.40mol-0.08mol×2=0.24mol，四氧化二氮、二氧化氮的浓度分别为0.04mol·L-1、0.12mol·L-1，故平衡常数；故答案为=；2.8；（3）若在相同条件下最初向该容器中充入四氧化二氮气体，要达到上述平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，则四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20mol，其；故答案为0.10；（4）该平衡状态与原平衡状态为完全等效平衡，平衡时，四氧化二氮的物质的量为0.08mol，二氧化氮的物质的量为0.24mol，故转化率；混合气体的总物质的量为(0.80+0.24)mol=0.32mol，平均摩尔质量为；故答案为60%；57.5 g·mol−1；（5）升高温度，气体颜色会变深，说明升高温度平衡逆向移动，则平衡常数的值将减小；故答案为减小；（6）He是惰性气体，不参与反应，但容器体积扩大，压强减小，平衡将向气体体积减小的方向移动，即向左移动；故答案为向左移动。18．5mol/L 0.2mol/(L•min) 25% 2 ①【分析】利用起始量与某物质的平衡量进行化学方程式中平衡浓度、反应速率及化学计量数的计算时，常将速率转化为变化量，从而建立三段式。比较同一反应在不同条件下反应速率快慢时，应转化为同一物质，然后比较分析。解析：D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)，则生成D的物质的量浓度为c(D)= 0.2mol/(L·min)×5min=1mol/L。从而建立以下三段式：(1)由上面分析可知，5min末A的物质的量浓度为1.5mol/L。答案为：1.5mol/L；(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)==0.2mol/(L•min)。答案为：0.2mol/(L•min)；(3) 前5min内A的转化率为；(4)由浓度的变化量之比等于化学计量数之比，可得出=，n=2。答案为：2；(5)为便于比较，将各物质表示的速率都转化为A物质表示的速率，则为：①v(A)=5mol/(L·min)；②v(B)=6mol/(L·min)，v(A)=3mol/(L·min)；③v(C)=4.5mol/(L·min)，v(A)=1.5mol/(L·min)；④v(D)=8mol/(L·min)，v(A)=4mol/(L·min)；以上速率中，5mol/(L·min)最大，故反应速率最快的是①。答案为：①。19． C 探究反应物的浓度对反应速率的影响 29.3 A 反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)解析：A．该反应为反应前后化学计量数之和相等的反应，压强始终为不变量，因此压强不随时间改变而改变时，不能说明反应达到平衡，A不选；B．未指明反应容器体积是否改变，气体的密度不随时间改变，反应不一定达到平衡，B不选；C．反应物A的浓度不再发生改变时，反应达到平衡状态，C符合题意；D．生成C和D均为正反应方向，单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等不能说明反应达到平衡状态，D不选；答案选C；(1)根据表中数据可分析出c(I-)、c()浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是探究反应物I-与的浓度对反应速率的影响；(2)对比数据组①和②，可以看到，c()不变，c(I-)增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；对比数据组②和③，可以看到，c(I-)不变，c()增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；对比数据组③和④，可以看到，c()增大到2倍时，c(I-)变为1/4倍时，反应时间增大了一倍，即反应速率减慢了一倍；对比数据组①和③可以看到，c(I-)和c()均增大到2倍时，反应时间为原反应时间的，即反应速率加快了4倍。可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说都是如此，因此可得出结论：反应速率与反应物起始浓度乘积成正比。对比实验①和⑤，实验⑤的c(I-)为实验①的3倍，而c()保持不变，则由此可计算实验⑤的反应时间应为实验①反应时间的，即t1＝88s×＝29.3s；(3)升高温度反应速率加快，所以显蓝色所需时间减少，40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为＜22.0s，即答案选A；(4)根据以上分析比较可得到的结论是反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)。20．(1) 冷凝管 防止苯胺被氧化 H2O(2) 温度过低不能蒸出反应所生成的水；温度过高未反应的乙酸蒸出 锥形瓶中不再有水增加或牛角管管口不再有水珠滴下(3) 苯胺 重结晶 测产品熔点为114℃(4)65%【分析】5 mL苯胺和过量冰醋酸在105℃下反应制备乙酰苯胺，苯胺、冰醋酸和乙酰苯胺的沸点较高，反应在105℃下进行，故锥形瓶中蒸馏物主要成分是H2O；由苯胺、冰醋酸和乙酰苯胺的沸点可知，若温度过高，会使未反应的乙酸蒸出；该反应为可逆反应，若温度过低，反应过程中的水不能被除去，不利于反应正进行；当反应过程中不再有水生成，即锥形瓶中不再有水增加或牛角管管口不再有水珠滴下，证明反应已基本完全。解析：（1）实验装置中仪器a为冷凝管；苯胺微溶于水，易氧化，圆底烧瓶中加入少许锌粉可防止苯胺被氧化；苯胺、冰醋酸和乙酰苯胺的沸点较高，反应在105℃下进行，故锥形瓶中蒸馏物主要成分是H2O；（2）由苯胺、冰醋酸和乙酰苯胺的沸点可知，若温度过高，会使未反应的冰醋酸蒸出，且该反应为可逆反应，若温度过低，反应过程中的水不能被除去，不利于反应正进行，故反应需控制温度在105℃左右；当反应过程中不再有水生成，即锥形瓶中不再有水增加或牛角管管口不再有水珠滴下，证明反应已基本完全；（3）冰醋酸易溶于水，而苯胺微溶于水，乙酰苯胺微溶于冷水，故粗产品中所含有机杂质主要为苯胺；乙酰苯胺易溶于热水，故可通过重结晶的方法进一步提纯；乙酰苯胺的熔点为114.3℃，而苯胺的熔点为-6℃，若测产品熔点为114℃，则可证明提纯后的产品为乙酰苯胺；（4）5 mL苯胺和过量冰醋酸在105℃下反应制备乙酰苯胺，5 mL苯胺的物质的量为，理论上生成乙酰苯胺的质量为，则乙酰苯胺的产率为65%。