第二章 化学反应速率与化学平衡 单元复习训练 2021-2022学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 单元复习训练

一、选择题(本大题共15小题，其中1~10小题为单项选择题，只有一项是符合题目要求的，11~15题为不定项选择题，每小题有一个或两个选项符合题意。)

1．已知在不同情况下测得反应P(g)＋3Q(g) ===2R(g)＋2S(g)的反应速率如下，其中反应速率最快的是(　　)

A．v(P)＝0.15 mol·L－1·min－1

B．v(Q)＝0.6 mol·L－1·min－1

C．v(R)＝0.1 mol·L－1·s－1

D．v(S)＝0.4 mol·L－1·min－1

2．关于催化剂的叙述，正确的是(　　)

A．催化剂在化学反应前后性质不变

B．催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参加化学反应

C．使用催化剂可以改变反应达到平衡的时间

D．催化剂可以提高反应物的转化率

3．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在10 L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率可表示为(　　)

A．v(NH3)＝0.010 mol·L－1·s－1

B．v(O2)＝0.001 mol·L－1·s－1

C．v(NO)＝0.001 mol·L－1·s－1

D．v(H2O)＝0.045 mol·L－1·s－1

4．在C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的反应中，现采取下列措施，能够使反应速率增大的措施是(　　)

①缩小体积，增大压强　②增加碳的量　③通入CO2　④恒容下充入N2　⑤恒压下充入N2

A．①④  B．②③⑤

C．①③  D．①②④

5．通过缩小反应容器体积而增大压强对下列反应的速率无影响的是(　　)

A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

B．H2(g)＋I2(g) ===2HI(g)

C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3

D．N2(g)＋3H2(g) ===2NH3(g)

6．工业上合成氨一般采用700 K左右的温度，其原因是(　　)

①适当提高合成氨的速率　②提高H2的转化率

③提高氨的产率　④催化剂在700 K时活性最大

A．①③  B．①②

C．②③④  D．①④

7．在一个绝热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g) ===pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意整数时，一定达到平衡状态的标志是(　　)

①体系的温度不再改变　②混合气体的密度不再改变

③各组分的浓度不再改变　④各组分的质量分数不再改变

⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q

⑥单位时间内m mol A发生断键，同时p mol C也发生断键

A．③④⑤⑥    B．①③④⑥

C．②③④⑥    D．①③④⑤

8．关于化学平衡常数，下列说法不正确的是(　　)

A．化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变

B．对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1

C．温度越高，K值越大

D．化学平衡常数随温度的改变而改变

9．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：

反应①O3===O2＋[O]　ΔH>0，平衡常数为K1；

反应②[O]＋O3===2O2　ΔH<0，平衡常数为K2；

总反应：2O3===3O2　ΔH<0，平衡常数为K。

下列叙述正确的是(　　)

A．升高温度，K增大

B．K＝K1＋K2

C．适当升温，可提高消毒效率

D．压强增大，K2减小

10．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) ===CO(g)＋H2O(g)，K为化学平衡常数，其中K和温度的关系如下表：

根据以上信息推断下列说法正确的是(　　)

A．此反应为放热反应

B．此反应只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化

C．此反应达到1000 ℃时的反应速率比700 ℃时大

D．该反应的化学平衡常数越大，反应物的转化率越低

11．在四种不同条件下测得反应2SO2＋O2===2SO3的反应速率如下表所示，其中反应速率最快的是(　　)

12．如图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响L(s)＋G(g) ＝2R(g)(正反应吸热)。在图中，纵轴是指(　　)

A．平衡时混合气体中R的百分含量

B．平衡时混合气体中G的百分含量

C．G的转化率

D．L的转化率

13． 密闭容器中进行反应M(g)＋N(g) ＝R(g)＋2L(？)，R的体积百分含量φ(R)随时间的变化情况如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．正反应为吸热反应，L是气体

B．正反应为吸热反应，L是固体或液体

C．正反应为放热反应，L是气体

D．正反应为放热反应，L是固体或液体

14． CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是(　　)

A．反应在2～4 min内平均反应速率最大

B．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度小

C．4 min后，反应速率减小的主要原因是c(H＋)减小

D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·L－1·min－1

15．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是(　　)

A．100 mL 2 mol·L－1盐酸与锌反应时，加入100 mL氯化钠溶液，生成氢气的速率不变

B．对于可逆反应2CO＋2NON2＋2CO2，使用合适的催化剂，CO的生成速率和消耗速率都加快

C．加入反应物，活化分子百分数不变，化学反应速率增大

D．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁粉和稀硫酸可以加快氢气的产生

二、非选择题(本大题共5小题)

16．密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)　ΔH<0，根据下列速率－时间图像，回答下列问题。

(1)下列时刻所改变的外界条件是：t1________；t3________；t4________。

(2)物质A的体积分数最大的时间段是____________。

(3)上述图像中C的体积分数相等的时间段是____________。

(4)反应速率最大的时间段是____________。

(5)t0～t1、t3～t4、t5～t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系为________。

17．已知海水电解制得的氢气用于合成氨，某合成氨厂生产流程如图所示。

(1)在第(1)个设备中先把N2、H2压缩的目的是_______________________。

(2)在第(3)个设备中用冷却的方法分离出________，其目的是

______________________________________________________________。

18．(1)一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响。(填“增大”“减小”或“不变”)

①缩小体积使压强增大：________；②恒容充入N2：________；③恒压充入He：________。

(2)在恒温恒容条件下，可逆反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)。判断该反应是否达到平衡的依据为________(填正确选项前的字母)

a．压强不随时间改变

b．气体的密度不随时间改变

c．c(A)不随时间改变

d．单位时间里生成C和D的物质的量相等

(3)一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

①从反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为________，X的物质的量浓度减少了________，Y的转化率为____________。

②该反应的化学方程式为________________________。

19．在80 ℃时，将0.4 mol的四氧化二氮气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。

(1)该反应的化学方程式为______________________，表中b________c(填“<”“＝”或“>”)。

(2)20 s时，N2O4的浓度为________mol/L，0～20 s内N2O4的平均反应速率为________________。

(3)该反应的平衡常数表达式K＝________，在80 ℃时该反应的平衡常数K值为________(保留两位小数)。

(4)在其他条件相同时，该反应的K值越大，表明建立平衡________。

A．N2O4的转化率越高

B．NO2的产量越大

C．N2O4与NO2的浓度之比越大

D．正反应进行的程度越大

20．某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

(1)起始时X的浓度为c(X)＝________；反应从开始至2分钟末，Y的转化率为α(Y)＝________；用Z的浓度变化表示0～2分钟内的平均反应速率为v(Z)＝________。

(2)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_________________ _________________。

参考答案

一、选择题(本大题共15小题，其中1~10小题为单项选择题，只有一项是符合题目要求的，11~15题为不定项选择题，每小题有一个或两个选项符合题意。)

1．C

【解析】：把C项中v(R)的单位调整为mol·L－1·min－1后，数值变为6。A项，＝0.15 mol·L－1·min－1；B项，＝0.2 mol·L－1·min－1；C项，＝3 mol·L－1·min－1；D项，＝0.2 mol·L－1·min－1。故选C。

2．C

【解析】：催化剂是能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后均不变的物质，但其物理性质，如固体颗粒大小可能改变，故A错误，C正确；催化剂是参加化学反应的，在化学反应中起了载体的作用，并且催化剂能同时、同程度改变正反应速率和逆反应速率，故催化剂不能使化学平衡发生移动，不能改变反应物的转化率，B、D错误。

3．C

【解析】：由题意知v(H2O)＝＝0.0015 mol·L－1·s－1，再根据各物质的化学反应速率数值之比等于化学计量数之比，可求出v(NH3)、v(O2)和v(NO)。

4．C

【解析】：对于气体反应，缩小体积增大压强，反应速率加快；增加固体物质的用量，对反应速率无影响；恒容下充入与反应无关的气体，不会增加反应物浓度，故不会加快反应速率。恒压下充入与反应无关的气体，容器体积增大，原反应物的浓度减小，反应速率减慢。选C。

5．C

【解析】：只要反应中无气体物质参加或生成，改变压强均不能改变化学反应速率。

6．D

7．B

【解析】：①绝热容器中，体系的温度不再改变，正、逆反应速率相等，能据此判断该反应达到平衡状态，正确；②参与反应的物质都是气体，反应在恒容密闭容器内进行，容器的容积不变，因此无论反应是否达到平衡，混合气体的密度一直不变，不能据此判断反应达到平衡状态，错误；③各组分的物质的量浓度不再改变，该反应达到平衡状态，正确；④当该反应达到平衡状态时，各组分的质量分数不再改变，正确；⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，由于未指明是正反应速率还是逆反应速率，所以不能据此判断该反应达到平衡状态，错误；⑥单位时间内m mol A发生断键等效于形成p mol C，同时p mol C也发生断键，说明正、逆反应速率相等，反应处于平衡状态，正确；综上所述，说法正确的是①③④⑥，故选B。

8．C

【解析】：化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，A正确；相同温度下，同一个可逆反应的正、逆反应的化学平衡常数互为倒数，乘积等于1，B正确；平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，升温，平衡向吸热反应方向移动，若反应放热，升高温度，平衡常数会减小，C错误；化学平衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系压强的变化等无关，D正确。

9．C

【解析】：由总反应：2O3===3O2　ΔH<0可知，正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，A错误；由盖斯定律可知反应①＋②可得总反应，则K＝K1×K2，B错误；适当升温，反应①的平衡正向移动，生成[O]，反应②的平衡逆向移动，[O]的量增多，则可提高消毒效率，C正确；平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，D错误。

10．C

【解析】：由表可知，升高温度，平衡常数增大，则正反应为吸热反应，A错误；反应前后气体体积不变，压强始终不变，B错误；温度越高，反应速率越快，C正确；化学平衡常数越大，反应物的转化率越高，D错误。

11．D

【解析】：由反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比可得：v(SO2)＝v(O2)＝v(SO3)，将所得数据作如下换算：

(1)v(SO2)＝0.2 mol/(L·min)；

(2)v(O2)＝0.25 mol/(L·min)；

(3)v(SO3)＝0.25 mol/(L·min)；

(4)v(O2)＝0.3 mol/(L·min)，单位相同，数值大者反应速率快。

12．B

【解析】：正反应是气体体积增大的吸热反应，温度升高时平衡向正反应方向移动，R的百分含量应升高，G的百分含量应降低；压强增大时，平衡向逆反应方向移动，G的百分含量应升高，R的百分含量应降低，所以图中曲线应与选项B相对应，即y轴指的是平衡时气体G的百分含量。而G(或L)的转化率都应随温度的升高而增大，显然与曲线表示的不相符。

13．C

【解析】：根据图像可知，当压强相同时，温度为T2时首先达到平衡状态，说明T2大于T1，升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应；当温度相同时，压强为p2时首先达到平衡状态，说明p2大于p1，增大压强φ(R)降低，因此增大压强平衡向逆反应方向移动，则正反应是气体分子数增大的反应，所以L一定是气体，C项正确。

14．BD

【解析】：由题中图像可知，0～2 min内，生成二氧化碳0.1 mol，2～4 min内，生成二氧化碳0.2 mol，4～6 min内，生成二氧化碳的物质的量小于0.1 mol，则反应刚开始时反应速率较小，然后逐渐增大，后减小，反应在2～4 min内平均反应速率最大，A正确；由图像可知，0～4 min内，反应刚开始时反应速率较小，然后逐渐增大，因该反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，但反应物浓度减小，则开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，B错误；4 min后反应速率又减小，氢离子浓度减小起主要作用，C正确；由图像可知，2～4 min内，生成二氧化碳0.2 mol，体积未知，不能以mol·L－1·min－1为单位计算CO2的平均反应速率，D错误。

15．BD

【解析】：A项中加入100 mL NaCl溶液时，相当于稀释了盐酸，H＋浓度减小，生成H2的速率变慢，A错误；若加入的反应物为固体，不影响化学反应速率，C错误。

二、非选择题(本大题共5小题)

16．(1)升高温度　使用催化剂　减小压强

(2)t5～t6　(3)t2～t3、t3～t4　(4)t3～t4　(5)K0>K3＝K5

【解析】：(1)t1时，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，反应向逆反应方向移动，则应为升高温度；t3时，正、逆反应速率都增大，正、逆反应速率相等，平衡不移动，应为加入催化剂；t4时，正、逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，由方程式计量数关系可知，应为减小压强。

(2)t1～t2，t4～t5，反应向逆反应方向移动，随着反应的进行，生成的A逐渐增多，A的体积分数逐渐增大，所以A的体积分数最大的时间段是t5～t6。

(3)根据上述分析，t2～t3，t3～t4，平衡不移动，C的体积分数相等。

(4)根据改变的条件，t1时升高温度反应速率增大，t3时加入催化剂反应速率增大，t4时减小压强反应速率减小，所以反应速率最大的时间段是t3～t4。

(5)温度不变，平衡常数不变，该反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小，t1时升高温度，平衡常数减小，t0～t1、t3～t4、t5～t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系为K0>K3＝K5。

17．(1)增大压强，使平衡向生成NH3的方向移动

(2)液氨　使平衡右移，提高N2、H2的平衡转化率

【解析】：(1)正反应体积减小，第(1)个设备中先把N2和H2压缩，可使压强增大，有利于使平衡向生成氨气的方向移动。

(2)在第(3)个设备中用冷却的方法分离出液氨，生成物浓度降低，可使平衡正向移动，提高N2、H2的平衡转化率。

18．(1)①增大　②增大　③减小　(2)c　

(3)①0.079 mol·L－1·s－1　0.395 mol·L－1　79%　②X(g)＋Y(g)2Z(g)

【解析】：(2)反应在恒容容器中进行，气体的物质的量之比等于其压强之比，该反应为气体等体积反应，反应过程中，气体总物质的量不变，压强不变，不能判断反应是否处于平衡状态，故a不符合题意；反应过程中，气体总质量不变，气体总体积不变，因此气体的密度不变，不能判断反应是否处于平衡状态，故b不符合题意；反应过程中，A的浓度不发生改变，说明正逆反应速率相等，可说明反应达到平衡状态，故c符合题意；因C与D的化学计量数相等，因此在反应过程中，单位时间内生成C与D的物质的量一定相等，不能判断反应是否处于平衡状态，故d不符合题意。

(3)①从反应开始到10 s时，Z物质增加了1.58 mol，因此v(Z)＝＝＝0.079 mol·L－1·s－1；由图像可知，Δc(X)＝＝＝0.395 mol·L－1；α(Y)＝＝×100%＝79%。

②由图像可知，反应过程中，Z的物质的量在增加，X、Y的物质的量在减少，故Z为生成物，X、Y为反应物，10 s后，各物质的物质的量不再发生变化，且反应物均未消耗完全，故该反应为可逆反应，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.79∶0.79∶1.58＝1∶1∶2，故该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)。

19．(1)N2O4===2NO2　>　(2)0.14　0.003 mol/(L·s)　(3)　0.54　(4)ABD

【解析】：(1)N2O4===2NO2，由方程式结合表中数据可知a＝0.14，b＝0.2，c＝d＝e＝0.09。

(2)20 s时，N2O4浓度为0.14 mol/L，v(N2O4)＝ mol/(L·s)＝0.003 mol/(L·s)。

(3)平衡常数K＝，代入平衡时数据可得K≈0.54。

(4)其他条件相同时K值越大，N2O4转化率越大，NO2产率越大，正反应进行的程度越大。

20．(1)0.5 mol/L　10%　0.05 mol/(L·min)　

(2)3X＋Y 2Z

【解析】：(1)根据图像可知，起始时X的物质的量是1.0 mol，浓度为c(X)＝1.0 mol÷2 L＝0.5 mol/L；反应从开始至2分钟末消耗Y是1 mol－0.9 mol＝0.1 mol，所以Y的转化率为α(Y)＝0.1 mol÷1 mol×100%＝10%；2 min时生成Z是0.2 mol，浓度是0.2 mol÷2 L＝0.1 mol/L，则用Z的浓度变化表示0～2分钟内的平均反应速率为v(Z)＝0.1 mol/L÷2 min＝0.05 mol/(L·min)。

(2)由图中所给数据进行分析可知，X与Y是反应物，Z是生成物，2 min时消耗X是0.3 mol，消耗Y是0.1 mol，生成Z是0.2 mol，则根据变化量之比是化学计量数之比可知，该反应的化学方程式为3X＋Y 2Z。