第二章化学反应速率与化学平衡同步习题2023-2024学年上学期高二化学人教版（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(共12题)1．在一个密闭的2 L容器，合成氨反应(N2+3H22NH3)的H2浓度数据如下，当用氨气浓度的减少来表示该化学反应速率时，其速率为A．0.4mol/(L·s) B．0.6mol/(L·s) C．0.8mol/(L·s) D．1.2mol/(L·s)2．下列说法正确的是A．取5 mL 0.5 mol·L－1 FeCl3溶液，滴加0.1 mol·L－1KI溶液5～6滴，充分反应，滴加KSCN溶液，若溶液变成血红色，则说明化学反应有一定的限度B．分光光度计可用于分析溶液颜色与反应物（生成物）浓度的关系，从而确定化学反应速率C．在中和热的测定实验中，为准确测得反应前后的温差，应将氢氧化钠溶液与盐酸在隔热的容器中混合测量混合液初始温度，然后迅速搅拌测量混合液的最高温度D．工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，为了降低氧化铝的熔点，在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石3．可逆反应，在恒温下恒容条件下，下列选项中不能说明反应已达平衡状态的是A．混合气体密度不再改变B．混合气体平均相对分子质量不再改变C．D．的转化率不再改变4．已知CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)反应的平衡常数和温度的关系如下表：850℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2molCO和0.8mol H2O，下列说法正确的是A．反应达到平衡后，升高温度，平衡正向移动B．1200℃时反应CO2(g)+H2(g)CO(g) + H2O(g)的平衡常数为2C．850℃达到平衡后，c(CO)为0.04mol·L-1D．850℃达到平衡后，H2O的转化率为40%5．某温度下，反应在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是A．平衡时：B．加入催化剂，平衡时的浓度增大C．恒压下，充入一定量的Ar(g)，平衡向正反应方向移动D．恒容下，充入一定量的，的平衡转化率增大6．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0，若在恒温、恒容的容器中发生反应，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是A．相同时间内，生成amolN2的同时，消耗2amolNH3B．相同时间内，断开H－H键的数目和生成N－H键的数目相等C．容器内的压强不再变化D．容器内气体的浓度c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：27．NO催化生成的过程由以下三步基元反应构成：第1步：  ；第2步：  ；第3步：    下列说法正确的是。A．第2步是总反应的决速步B．三步基元反应都是放热反应C．该过程共有两种中间产物D．总反应的焓变为8．德国化学家哈伯在合成氨方面的研究促进了人类的发展。合成氨的工业流程如图，下列说法错误的是A．增大压强既可以加快反应速率，又可以提高原料转化率B．升高温度既可以加快反应速率，又可以提高平衡转化率C．冷却过程中采用热交换有助于节约能源D．原料循环使用可提高其利用率9．某温度下，在2L恒容密闭容器中加入1molN2(g)和3molH2(g)发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H0.425mol·L-1D．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能大于2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能10．下列措施，能加快化学反应速率的是A．向炉膛鼓风B．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸C．用冰箱保存食物D．果蔬气调贮藏(通常增加贮藏环境中浓度，降低浓度)11．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应达到平衡的标志是 ①单位时间内有断裂同时有断裂②混合气体的质量不变③体系的压强逐渐变小④各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤体系的温度不再发生变化 ⑥正反应逆反应 ⑦反应速率A．③④⑤⑦ B．④⑤⑥ C．①②③⑤ D．②③④⑥12．向甲、乙两个容积均为的恒容密闭容器中分别充入、和、。相同条件下，发生反应。测得两容器中随时间t的变化关系如图所示。下列说法不正确的是A．x等于3B．向平衡后的乙容器中充入氦气，平衡不移动C．向平衡后的乙容器中再加入，达到平衡后各物质的体积分数与甲容器中的相同D．若向甲容器中再充入、，则达到化学平衡时甲容器中二、填空题(共9题)13．Ⅰ.在2L密闭容器内，800℃时反应体系中，随时间的变化如表：(1)图中表示的变化的曲线是 (填字母)+(2)800℃，反应达到平衡时，NO的转化率是 (3)用表示从0~2s内该反应的平均速率v= Ⅱ.将一定量纯净的氨基甲酸铵()置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：(4)能使该反应的速率增大的是_______A．及时分离出气体 B．适当升高温度C．加入少量 D．选择高效催化剂(5)下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是 (填序号)①②密闭容器中的物质的量不变③容器中与的物质的量之比保持不变④密闭容器中气体总压强保持不变⑤的体积分数保持不变⑥形成2mol的同时消耗1mol⑦气体的平均相对分子质量保持不变⑧混合气体的密度保持不变14．800℃时，在2L密闭容器中发生2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)，测得n(NO)随时间的变化如下表：(1)用O2表示2s内反应的平均速率v(O2)= 。(2)增大压强平衡向 移动。(填：“正反应方向”、“逆反应方向”)(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是_______。(填字母)A．v(NO2)=2v(O2) B．容器内压强保持不变C．v逆(NO)=2v正(O2) D．容器内气体的密度保持不变(4)下列操作中，能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。(填字母)A．及时分离出NO2气体　　　B．选择高效的催化剂　　　C．增大O2的浓度(5)下图为反应：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) △H=QkJ•mol-1中NO的平衡转化率与温度的关系。其他条件一定时，图中a、b、c、d四点中，能表示未达到平衡状态且v(正)>v(逆)的点是 点。反应中Q值 0(填“>”或“＜”)。15．异丁烯为重要的化工原料，工业上可采用叔丁醇(TBA)气相脱水法制备高纯异丁烯产品，主要涉及以下反应：反应1(主反应)：反应2(副反应)：(1)标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1 mol该化合物的焓变，几种物质的标准生成焓如表，求反应1的 。(2)该脱水反应的标准平衡常数随温度的变化关系如图1所示，则反应2的 0(填“”)，向体积可变容器中充入1 mol的叔丁醇容器体积为1L，保持300℃100 kPa条件，反应一段时间后达到平衡(忽略副反应)，则Kc= (已知为以标准分压表示的平衡常数，各组分的标准分压，)(3)理论计算反应条件对叔丁醇转化率的影响如图2、3所示，脱水反应温度T0 请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=1mol/L，c(N)=2.4mol/L，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为 ；原混合气体与平衡混合气体的压强之比，p(始):p(平)= (2)若反应温度升高，M的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”；)(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)=4mol/L, c(N)=a mol/L;达到平衡后，c(P)=2mol/L,a= (4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)=bmol/L，达到平衡后，M的转化率为 。(5)若反应温度不变，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(M)=0.5mol/L，c(Y)=0.2mol/L，c(P)=0.4mol/L，c(Q)=0.4mol/L，则下一时刻，反应向 (填“正向”或“逆向”)进行。21．大气污染是环境污染的一个重要方面，《国家环境保护法》严禁把大气污染物大量排入大气。硫元素的氢化物与氧化物都是大气污染物，它的单质是我国古代四大发明之一黑火药的重要成分。试回答：（1）写出硫元素的氢化物的化学式 ，存在的化学键类型是 。（2）用足量的氢氧化钠溶液来吸收硫元素的氢化物，其反应的离子方程式是 。（3）硫和氧气直接反应的产物是形成酸雨的主要原因之一，则该氧化物的名称是 。（4）在反应2SO2+O22SO3的平衡体系中，加入18O的氧气。平衡发生移动后，SO2中是否含有18O ，原因是 。（5）下列实验，能说明浓硫酸有脱水性的是 ，有氧化性的是 ，是高沸点酸的是 。a. 能与铜反应放出SO2    b. 能与NaCl反应制取氯化氢c.浓硫酸滴在纸片上发生炭化变黑现象（6）火药点燃后发生的反应如下：S+2KNO3+3C＝K2S+3CO2↑+N2↑，其中还原剂是 。H2起始浓度mol/L3.02秒末浓度mol/L1.8温度℃70080085010001200平衡常数2.61.71.00.90.5时间(min)0t1t2t3NH3物质的量(mol)00.20.30.3时间/s012356/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007时间(s)012345n(NO)(mol)0.200.100.080.070.070.07组分焓变反应时间/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2b1.60参考答案：1．A【详解】2s内氢气的浓度变化量=3.0mol/L-1.8mol/L=1.2mol/L，故2s内用氢气表示的平均反应速率==0.6mol/(L·s)，方程式的计量系数之比等于其速率之比，故，所以用氨气浓度的减少来表示该化学反应速率时=0.4mol/(L·s)，故答案选A。2．B【详解】A项、由相对用量可知，5 mL 0.5 mol·L－1 FeCl3溶液过量，无论是否存在反应限度，滴加KSCN溶液，溶液都会变成血红色，故A错误；B项、分光光度计，又称光谱仪，是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，通过谱线的变化可以确定物质浓度的变化，从而确定化学反应速率，故B正确；C项、在中和热测定实验中，为准确测得反应前后的温差，应将已分别测得温度的氢氧化钠溶液与盐酸在隔热的容器中快速混合，并不断搅拌，用温度计测量混合液的最高温度，故C错误；D项、工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，为了降低氧化铝的熔化温度而不是熔点，在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石，故D错误；故选B。【点睛】工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，向氧化铝中添加冰晶石是为了降低氧化铝的熔化温度而不是熔点是易错点。3．C【详解】A．反应产物中有固体生成，反应过程中气体的总质量减小，而体积不变，则密度在反应过程中发生改变，当密度不再改变时反应达到平衡，故A不选；B．由反应可知反应前后气体的物质的量不变，气体质量改变，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当其不再改变时达到平衡，故B不选；C．平衡时正反应速率=逆反应速率，不同物质的正逆反应速率应满足化学计量数之比，即时才是平衡状态，故C选；D．反应过程中反应的转化率逐渐增大，达到平衡时不再改变，故D不选；故选：C。4．B【详解】A．根据表格数据可知升高温度平衡常数减小，即平衡逆向移动，故A错误；B．根据表格数据可知1200℃时CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g)的平衡常数为0.5，则其逆反应CO2(g)+H2(g)CO(g) + H2O(g)的平衡常数为2，故B正确；C．850℃时平衡常数为1.0，初始投料为0.2molCO和0.8mol H2O，容器体积为2L，则初始投料为0.1mol/L的CO和0.4mol/L的H2O，设平衡时Δc(CO)=x，列三段式有则有=1，解得x=0.08mol/L，所以平衡时c(CO)=0.1mol/L-0.08mol/L=0.02mol/L，故C错误；D．平衡时Δc(H2O)=0.08mol/L，所以转化率为=20%，故D错误；综上所述答案为B。5．A【详解】A．平衡时正逆反应速率相等，则，故A正确；B．催化剂只改变反应速率，不能改变化学平衡，加入催化剂，平衡时的浓度不变，故B错误；C．密闭容器充入无关气体，平衡不移动，则恒压下，充入一定量的Ar(g)，平衡不移动，故C错误；D．恒容下，充入一定量的，H2O的转化率增大，的平衡转化率减小，故D错误；故选：A。6．C【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答。【详解】A．根据方程式可知相同时间内，生成amolN2的同时，一定消耗2amolNH3，所以不能据此判断平衡状态，故A错误；B．无论反应是否达到平衡状态都存在生成N-H键的数目等于断开H-H键的数目，所以不能据此判断平衡状态，故B错误；C．正反应体积减小，恒温恒容条件下压强不再发生变化时能据此判断平衡状态，故C正确；D．当容器内气体的浓度之比c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2，该反应不一定达到平衡状态，与反应初始浓度及转化率有关，故D错误；故选C。7．C【详解】A．活化能越低，反应速率越快，第1步的活化能最高，反应速率最慢，总反应速率主要由第1步反应速率决定，故A错误；B．由图可知，第1步反应是吸热反应，第2步和第3步反应均为放热反应，故B错误；C．反应的中间体有NO2和O，共有两种，故C正确；D．总反应2O3(g)═2O2(g)，由盖斯定律：第一步反应+第二步反应+第三步反应计算反应2O3(g)═3O2(g)的△H=△H1+△H2+△H3，故D错误；故选C。8．B【分析】合成氨的热化学化学方程式为。【详解】A．增大压强可以加快合成氨的反应速率，平衡正向移动，可以提高原料转化率，A正确；B．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，降低平衡转化率，B错误；C．冷却过程中采用热交换，有助于节约能源，C正确；D．原料循环使用，充分利用原料，可提高其利用率，D正确；故答案为：B。【点睛】根据勒夏特列原理：①升高温度时，反应向着吸热方向移动；降低温度时，反应向着放热方向移动；②增大压强时，反应向着系数变小的方向移动；减小压强时，反应向着系数变大的方向移动。9．C【详解】A．t1时NH3的物质的量为0.2mol，即生成了0.2molNH3，容器体积为2L，则变化的NH3的浓度为0.1mol/L，所以v(NH3)= mol·L-1·min-1，故A错误；B．升高温度，正逆反应速率都增大，正反应速率增大的程度没有逆反应速率增大的程度大，故平衡逆向移动，故B错误；C．t3时反应已达平衡，再加入1mol的N2(g)和3molH2(g)，相当于增大压强，N2的体积分数降低，但N2的物质的量增大，容器体积不变，所以反应达新平衡时，c(N2)>0.425mol·L-1，故C正确；D．该反应的正反应是放热的，正反应的活化能小于逆反应的活化能，故D错误；故选C。10．A【详解】A．向炉膛鼓风，可以增加反应过程中氧气的浓度，反应速率加快，A项选；B．铁遇浓硫酸钝化，改用浓硫酸，不能加快制取氢气的化学反应速率，B项不选；C．冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减慢食物腐败的速率，C项不选；D．果蔬气调贮藏是减小反应物氧气的浓度，反应速率降低，D项不选；答案选A。11．B【分析】化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量不变，注意化学方程式的特点，反应物的化学计量数之和大于生成物的化学计量数之和，反应放热等特点。【详解】①单位时间内 键断裂的同时有键断裂，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，所以单位时间内断裂同时断裂，反应没有达到平衡状态，故错误；②反应前后气体的质量始终保持不变，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故错误；③该反应为气体物质的量减小的反应，体系的压强逐渐变小，当压强不变时达到平衡状态，故错误；④当反应达到平衡状态时，各组分的物质的量浓度不再改变，故正确；⑤该反应为放热反应，且容器不传热，故当体系的温度不变时反应达到平衡状态，故正确；⑥正反应逆反应，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故正确；⑦无论是否达到平衡状态，化学反应速率之比都等于化学计量数之比，不能判断反应达到平衡状态，故错误；综上所述，可以作为可逆反应达到平衡的标志的是④⑤⑥，故B符合；故选B。12．A【详解】A．甲容器中的压强大于乙容器中的压强，甲容器中反应先达到平衡状态，达到平衡所需时间为，A的浓度变化了，乙容器中反应达到平衡状态所需时间为，A的浓度变化了，平衡时甲容器中A的浓度变化大于乙容器中A的浓度变化的2倍，表明增大压强有利于A的转化，说明该反应为气态物质系数减小的反应，x只能等于1，故A错误；B．向平衡后的乙容器中充入氦气，由于各物质的浓度均没有发生变化，平衡不移动，故B正确；C．结合选项A可知，反应为，向平衡后的乙容器中再加入，相当于开始时向容器中加入和，与甲容器中加入物质及其物质的量相同，在相同条件下达到相同的平衡状态，故C正确；D．若向甲容器中再充入、，则达到化学平衡时，若平衡不移动，，但实际上新平衡为旧平衡正向移动所致，根据勒·夏特列原理可知，的范围是，故D正确。综上所述，答案为A。13．(1)b(2)65%(3)0.0015mol/(L∙s)(4)BD(5)③⑤⑦【解析】(1)由表格数据可知，平衡时NO的物质的量为0.007mol，反应的NO为0.013mol，则生成的NO2为0.013mol，NO2的浓度为0.0065 mol/L，且二氧化氮为生成物，曲线b平衡时的浓度为0.0065mol/L，故曲线b表示NO2的浓度变化，故选b；(2)800℃，反应达到平衡时，NO的转化率是；(3)由表中数据可知2s内，NO的浓度变化量为，故，根据速率之比等于化学计量数之比，故；(4)A．及时分离出CO2气体，生成物浓度减小，反应速率减小，故A不选；B．适当升高温度，反应速率加快，故B选；C．加入少量NH2COONH4(s)，固体物质的浓度不变，反应速率不变，故C不选；D．选择高效催化剂，反应速率加快，故D选；故答案为：BD；(5)①根据NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)，说明正逆反应速率相等，为平衡状态，故①不选；②密闭容器中氨气的物质的量不变，说明正、逆反应速率相等，为平衡状态，故②不选；③只要反应发生，容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2∶1，保持不变，因此容器中NH3与CO2的物质的量之比保持不变，不能判断是平衡状态，故③选；④密闭容器中总压强保持不变，说明气体的总物质的量不变，说明反应达平衡状态，故④不选；⑤只要反应发生，容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2∶1，CO2(g)的体积分数始终为，保持不变，因此CO2(g)的体积分数保持不变，不能判断是平衡状态，故⑤选；⑥形成6个N-H键等效于2个C=O键形成，同时有2个C=O键断裂，说明正、逆反应速率相等，是平衡状态，故⑥不选；⑦只要反应发生，容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2∶1，气体的平均相对分子质量就等于，保持不变，因此气体的平均相对分子质量保持不变，不能判断是平衡状态，故⑦选；⑧混合气体的密度保持不变，说明气体的质量保持不变，说明是平衡状态，故⑧不选；不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的有③⑤⑦，故答案为：③⑤⑦。14．(1)0.015 mol·L-1·s-1(2)正反应方向(3)BC(4)C(5) c ＜【详解】（1）2s内消耗0.12molNO，则反应消耗0.06molO2，用O2表示2s内反应的平均速率v(O2)=0.015 mol·L-1·s-1；（2）2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)正反应气体系数和减小，增大压强平衡向正反应方向移动。（3）A．v(NO2)=2v(O2)，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选A；    B．反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故选B；C． v逆(NO)=2v正(O2)，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故选C；D．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，容器内气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选D；选BC。（4）A．及时分离出NO2气体，反应速率减慢，故不选A；　　　B．选择高效的催化剂，反应速率加快，平衡不移动，故不选B；　　　C．增大O2的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，故选C；选C。（5）b、d两点在曲线上，达到平衡状态；a点的平衡转化率大于同温度下的平衡转化率，a没有达到平衡状态，反应逆向进行，v(正)v(逆)；升高温度，平衡转化率降低，正反应放热，反应中Q值