第二章 化学反应速率与化学平衡 单元同步测试题 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 单元同步测试题一、单选题1．化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得，反应方程式为  ，一定条件下，温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为xmol且x>0)，下列说法错误的是A．压强：B．反应速率：C．平衡常数：D．异丁烯()的质量分数： a>b>c2．向体积不变的密闭容器中通入与，发生反应。下列说法能说明反应达到平衡状态的是A．和的转化率相同B．单位时间内断裂1个键同时生成2个键C．气体的平均相对分子质量保持不变D．绝热体系中，体系的压强保持不变3．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的组合是A．A B．B C．C D．D4．在容积为的恒容容器内进行反应，经后，的浓度减少了。下列对反应速率的表示中正确的是A．内，B的化学反应速率是B．末，的化学反应速率是C．温度升高，该反应活化分子百分比提高，化学反应速率变快D．若，可证明该反应达到了化学平衡状态5．捕碳技术是指从空气中捕获二氧化碳的各种科学技术的统称。用(NH4)2CO3捕碳的反应为：。为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于一密闭容器中，并充入1mol CO2气体，保持其他初始实验条件不变，5min时，测得CO2气体浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A．(NH4)2CO3捕碳的反应△H>0B．Kb>Kc>KaC．b点的逆反应速率和c点的正反应速率的大小关系为v逆b>v正cD．达平衡时，b、c、d点对应的CO2的转化率为b>d>c6．煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反应为C(s)＋2H2(g)⇌CH4(g)。在V L的密闭容器中投入a mol碳(足量)，同时通入2a mol H2，控制条件使其发生上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是A．上述正反应为放热反应B．在4 MPa、1 200 K时，图中X点v(H2)正＜v(H2)逆C．在5 MPa、800 K时，该反应的平衡常数为D．工业上维持6 MPa、1 000 K而不采用10 MPa、1000 K，主要是因为前者碳的转化率高7．如下实验对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡的影响，说法正确的是A．若向试管a中加2mL水，由Q>K，判断平衡逆向移动B．向试管b中加少量铁粉，因c(Fe3+)增大，故平衡向正向移动C．向试管b中加少量铁粉，因c(Fe3+)减小，故平衡常数K增大D．向试管c中滴浓度较大的KSCN溶液，平衡常数K增大8．一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器(aKc>Kd，B正确；C．温度越高，反应速率越快，c 点温度高，则 b 点的逆反应速率和 c 点的正反应速率的大小关系为 v逆bc>d，D错误；故选B。6．C【详解】A．升高温度，碳的平衡转化率增大，则平衡正向移动，上述正反应为吸热反应，A不正确；B．在4 MPa、1 200 K时，图中X点未达平衡，碳的转化率应不断升高，直至达到平衡，所以v(H2)正＞v(H2)逆，B不正确；C．在5 MPa、800 K时，碳的平衡转化率为50%，则平衡时H2的物质的量为amol，CH4的物质的量为0.5amol，该反应的平衡常数为=，C正确；D．从图中可以看出，从6 MPa、1 000 K到10 MPa、1000 K，碳的平衡转化率增大，但幅度不大，而对消耗的动力增加、对设备的要求提高，经济上不合算，所以工业上维持6 MPa、1 000 K而不采用10 MPa、1000 K，D不正确；故选C。7．A【详解】A．反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3已经达到平衡状态，加水稀释，反应物浓度的减小程度大于生成物浓度的减小程度，则Q>K，平衡逆向移动，故A正确；B．向试管b中加少量铁粉，铁与Fe3+反应，导致c(Fe3+)减小，平衡逆向移动，故B错误；C．K只与温度有关，温度不变，K不变，故C错误；D．K只与温度有关，温度不变，K不变，故D错误。答案选A。8．D【详解】A．因为aP丙，C错误；D．焓变为负，为放热反应，甲是绝热恒容，丙是恒温恒压，容器温度始终不变，所以甲容器中温度高于丙，因平衡常数随温度变化，所以甲和丙中化学平衡常数不同且无关，D错误；故选A。12．B【分析】由实验可知，①中体积增大、浓度变小，气体的颜色变浅，且压强减小时2NO2(红棕色)N2O4(无色)逆向移动，使气体的颜色变深，但比原平衡时颜色浅；②中体积减小、浓度增大，气体的颜色变深，且压强增大时2NO2(红棕色)N2O4(无色)正向移动，气体的颜色变浅，以此来解答。【详解】A．由上述分析可知，①中混合气体的颜色先变浅后变深，A错误；B．由分析可知，②为压缩体积，增大容器压强，此反应平衡正向移动，B正确；C．由分析可知，①开始观察到混合气颜色变浅，是因为容器体积增大，NO2浓度减小，而且减小压强，平衡不会正向移动，C错误；D．②因温度不变K值不变，压强增大，Q＜K，则可判断平衡正向移动，D错误；故答案为：B。13．D【详解】A．2v(N2)=v(NH3)，没有说明反应方向，故不能说明达到平衡，故A不符合题意；B．3n(H2)=2n(NH3)，只表示了物质的量的比值，无法判断平衡状态，故B不符合题意；C．容器为容积不变的密闭容器，反应体系全是气体，故气体密度始终不变，不能说明达到平衡，故C不符合题意；D．容器为容积不变的密闭容器，反应前后气体体积不等，气体的压强不再改变，说明气体的物质的量不变，能说明反应达平衡状态，故D符合题意。答案选D。14．B【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，解题时要注意，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；【详解】①如果该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，则体系的压强始终不变，所以不能根据压强判断反应是否达到平衡状态，故①错误；②D是固体，反应前后混合气体的质量不等，容器的体积不变，若体系的密度不变，说明混合气体的总质量不再随时间变化而变化，此时反应达到平衡状态，故②正确；③各组分的物质的量浓度不再改变，该反应达到平衡状态，故③正确；④反应到达平衡状态时各组分的物质的量不再改变，各组分的质量分数不再改变，故④正确；⑤物质的量之比n(A)：n(B)：n(C)=n(D)=m：n：p：q是个特殊的条件，很难达到，且无法以此判断该反应是否达到平衡状态，故⑤错误；所以只有②③④正确；答案选B。15．(1)B(2) ×100% 减小 减小 减小(3) NH+H*=NH (b-a)【详解】（1）将未完全反应的氮气和氢气再循环可以提高氮气和氢气的利用率，对反应速率和平衡时氨的含量无影响，故答案选B。（2）①据所给信息可知消耗N2的物质的量为(a-c)mol，则消耗H2的物质的量为3(a-c)mol，H2的转化率为。②容器体积扩大一倍，各物质浓度减小，压强减小，正逆反应速率均减小，平衡向逆反应方向移动，H2的转化率减小。（3）由反应历程和相对能量图可知，活化能最大的是过渡态4的反应，因此化学方程式为NH+H*=NH；从相对能量上看，合成氨反应是放热反应，反应焓变=生成物总能量-反应物总能量=(b-a) -0=(b-a) kJ/mol。16．(1)a(2)N2(3) 压强（P） ＜【详解】（1）a． 反应的＞0，＜0，在高温下△G=-T•＞0，不能自发进行；b ． c． d． 而b、c、d反应的＞0，△S＞0，在高温下能满足 =-T•＜0，能自发进行。故选a。（2）投料比增大相当于增大氢气的浓度，增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，新平衡时，氢气的转化率减小，氮气的转化率增大，由图可知，投料比增大，X的转化率增大，则反应物X是N2。（3）合成氨反应为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氮气转化率减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，氮气转化率增大，由图可知，L增大，氮气转化率增大，则L表示为压强(P)、X为温度，由压强相同时，温度X1条件下氮气转化率大于X2可知，温度X1＜X2。17．(1) 0.04 增大NO2的浓度 =(2)变小(3)A【分析】根据图像，X物质的量浓度变化0.4mol/L，Y物质的量浓度变化0.2mol/L，根据反应计量数可知，X代表NO2，Y代表N2O4；【详解】（1）①根据分析，前10minNO2物质的量浓度变化0.4mol/L，则其反应速率：；化学平衡常数：；②根据图像可知，NO2浓度瞬间增大后逐渐较小，说明改变的条件是增大NO2浓度，此时温度不变，化学平衡常数不变；（2）A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球，说明A是恒温恒容，B是恒温恒压，则随着反应不断进行，A中压强逐渐减小，若打开活塞K2，气球B体积将减小；（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，则A中温度升高，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色变深，B与外界可以进行热传递， NO2浓度不变，颜色不变。18．(1) 反应物(草酸)浓度 10 293 A、C(2)0.0083 mol•L-1•s-1(3)2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(4) 温度不是反应速率突然加快的原因 催化剂 D【分析】KMnO4与草酸在酸性条件下会发生氧化还原反应：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，根据KMnO4溶液褪色时间长短判断化学反应速率的快慢。在判断影响因素时，只改变一个外界条件，可采用控制变量方法进行研究，据此分析解答。【详解】（1）通过对表格A、B数据分析可知：二者加入的草酸的浓度相同，但体积不同，使混合溶液中草酸的浓度不同，灼热其它条件都应该相同，这两种实验是探究反应物(草酸)浓度对化学反应速率的影响，混合后溶液总体积是60 mL，故V1=60 mL-20 mL-30 mL=10 mL；反应温度T1=293K；实验A、C的反应温度不同，其它外界条件应该相同，灼热通过实验A、C可探究温度对化学反应速率的影响；（2）混合溶液中KMnO4浓度改变值是△c(KMnO4)=，由于反应时间是8 s，故用KMnO4浓度改变表示的反应速率v(KMnO4)==0.0083 mol/(L·s)；（3）酸性KMnO4溶液将草酸氧化为CO2，KMnO4被还原为MnSO4，同时产生K2SO4、H2O，该反应的离子方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；（4）①根据表格数据可知：在反应过程中温度升高，但升高的温度变化不大，说明反应一段时间后速率突然加快，不是温度升高所致，即温度不是反应速率突然加快的原因；②从影响化学反应速率的因素看，我认为还可能是反应过程中产生了Mn2+，Mn2+对化学反应速率的增大起到催化剂的作用；若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂中应该含有Mn2+，最合理的是硫酸锰，故合理选项是D。