专题2 化学反应速率与化学平衡 同步练习 2022-2023高二化学苏教版（2019）高中化学选择性必修1考试试卷

专题2 化学反应速率与化学平衡 同步练习 2022-2023学年高二化学苏教版（2019）高中化学选择性必修1
一、单选题
1．下列说法中，正确的是
A．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 B．同一原子1s、2s的电子云半径相同
C．原子核外电子发生跃迁属于化学变化 D．同一原子中没有运动状态完全相同的电子
2．羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(g) ΔH<0，下列判断正确的是
A．增加Ni的用量，可加快该反应速率
B．增大体积，减小压强，化学平衡向逆方向移动
C．升高温度，该反应的平衡常数增大
D．选择合适的催化剂可提高CO转化率
3．HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．HNO自由基与的反应为吸热反应 B．产物的稳定性：P1>P2
C．生成产物P2的速率由步骤Z→P2决定 D．由Z生成产物的速率：P14．一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g)，下列措施不能降低该反应速率的是
A．降低反应的温度 B．将铁粉换为铁丝
C．恒压充入惰性气体 D．恒容充入CO
5．下列说法不正确的是 (　　)
A．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素
B．冰融化的过程中，熵值增加
C．铁生锈和氢燃烧均为自发放热过程
D．可以通过改变温度或加催化剂的办法使非自发反应转变为自发反应
6．中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径，各基元反应及活化能Ea(kJ mol-1)如图所示，下列说法错误的是
A．生成NH3的各基元反应中，N元素均被还原
B．生成NH3的总反应方程式为
C．决定NO生成NH3速率的基元反应为
D．在Pd/SVG催化剂上，NO更容易被H2还原为N2
7．一定温度下，在一容积可变的密闭容器中进行反应。下列条件的改变(其他条件不变)对反应速率几乎无影响的是
A．保持容积不变，增加的物质的量
B．将容器的容积缩小一半
C．降低温度
D．保持容积不变，充入Ne使压强增大
8．在体积为 的恒容密闭容器中发生反应 ，图Ⅰ表示 时容器中 、、 物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时 的体积分数随 起始 ：的变化关系．则下列结论正确的是
A．时向容器中充入 和 ，达到平衡时的体积分数等于
B．时，与 物质的量浓度之比不再改变，反应达平衡状态
C．图Ⅱ所知反应 的，且
D．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入 ，重新达到平衡前
9．下列反应中，与三个图象全部相符合的反应是
A．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0
B．2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)　ΔH>0
C．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)　ΔH<0
D．H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g)　ΔH>0
10．反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)中，每生成7gN2放出166kJ的热量，该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测)，其反应包含下列两步：①2NO+H2=N2+H2O2(慢)②H2O2+H2=2H2O(快)
T℃时测得有关实验数据如下：
序号 c(NO)/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) 速率/(mol·L-1·min-1)
Ⅰ 0.0060 0.0010 1.8×10-4
Ⅱ 0.0060 0.0020 3.6×10-4
Ⅲ 0.0010 0.0060 3.0×10-5
Ⅳ 0.0020 0.0060 1.2×10-4
下列说法错误的是A．整个反应速率由第①步反应决定
B．正反应的活化能一定是①<②
C．该反应速率表达式：v=5000c2(NO)·c(H2)
D．该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-664kJ·mol-1
11．某可逆反应：mA(气)+nB(气)pC(气)(焓变为ΔH)，其温度T、时间t与生成物C的体积百分数C%、平衡混合气体的平均相对分子质量M的关系如图1，2所示，下列结论正确的是
A．， B．，
C．， D．，
12．下列反应的焓变和熵变与冰融化为水的变化一致的是
A．
B．
C．
D．
13．下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将少量加水溶解后，滴加稀酸化，再滴加溶液 溶液变成红色 已变质
B 向苯酚浊液中滴加溶液 浊液变清且无气体产生 苯酚的酸性强于的酸性
C 向2支盛有不同浓度的溶液的试管中同时加入5%溶液，观察实验现象 产生气泡的快慢不同 其他条件相同时，反应物浓度越高，反应速率越快
D 将火柴头浸入水中，片刻后取少量溶液于试管中，加入溶液、稀硝酸和溶液 有白色沉淀出现 说明火柴头中含有氯元素
A．A B．B C．C D．D
14．图中的曲线是反应2A(g)+B(g)2C(g) △H=QkJ/mol在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c、d四点，则下列描述正确的是
A．Q＜0
B．平衡常数值：b点＜d点
C．T1温度下若由a点达到平衡，可以采取增大压强的方法
D．c点v(正)＜v(逆)
二、填空题
15．回答下列问题
(1)已知K2Cr2O7水溶液显橙色，K2CrO4水溶液显黄色，二者在不同pH环境中会发生相互转变。向装有2ml0.1mol/LK2Cr2O7溶液的试管中滴入5~10滴6mol/L的NaOH溶液，可观察到的实验现象为___________，请用相关离子方程式和简洁的文字进行解释___________。
(2)用50ml注射器吸入20mlNO2和N2O4的混合气体后，封闭细管端，并固定活塞位置。现将活塞内推至10ml刻度处并固定，可观察到的实验现象为___________，请解释原因___________。
16．化学平衡原理在工农业生产中发挥着重要的指导作用。
（1）反应C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K的表达式：K=___；
（2）已知某温度下，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，的平衡常数K=19。在该温度下的体积固定的密闭容器中充入c(SO2)=1mol·L－1，c(O2)=1 mol·L－1，当反应在该温度下SO2转化率为80％时，该反应___(填“是”或“否”)达到化学平衡状态，若未达到，向___(填“正反应”或“逆反应”) 方向进行。
（3）对于可逆反应：aA(g) +bB(g)cC(g)+dD(g) △H = m kJ·mol-1；若a+b＞c+d，增大压强平衡向___(填“正反应”或“逆反应”)方向移动；若升高温度，平衡向逆反应方向移动，则m___0(填“＞”或“＜”)
（4）在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图，则
①该反应的化学方程式为：___；
②t1s时反应物A的转化率为：___；
③0～t1s内A的反应速率为v（A）=___。
17．以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
(1)若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)=_______。平衡时H2的转化率为_______。
(2)平衡后，若要提高H2的转化率，可以采取的措施有_______。
A．加入催化剂 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2
(3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
请完成下列问题：
①写出化学平衡常数K的表达式_______。
②试比较K1、K2的大小，K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)。
③400 ℃时，反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为_______。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2)正_______v(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。
三、计算题
18．一定温度下，在的四氯化碳溶液中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表：
0 600 1200 1710 2220 2820 x
1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
(1)计算，生成的平均速率_______
(2)计算反应时，放出标准状况下的体积_______
(3)分析上表的变化规律，推测表中x值_______
四、实验题
19．探究化学反应速率的影响因素，对工农业生产有着非常重要的意义。为探究反应速率与溶液浓度的关系，利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验步骤：往锥形瓶中加入一定体积的溶液、溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，通过往锥形瓶中加入一定浓度的醋酸，发生反应：。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集所需时间。回答下列问题：
(1)仪器a的名称为_______。
(2)若需控制体系的温度为36℃，采取的合理加热方式为_______。
(3)每组实验过程的实验数据如下表所示：
实验编号
溶液 溶液 醋酸 水
1 4.0 4.0 8.0 340
2 6.0 4.0 4.0 151
3 8.0 4.0 4.0 4.0 85
4 12.0 4.0 4.0 0.0 38
i._______，_______。
ii.该反应的速率方程为，k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=_______(填整数)。
iii.醋酸的作用是_______。
(4)如果用同浓度的盐酸代替醋酸进行实验1，与盐酸反应生成，分解产生等物质的量的两种气体。反应结束后，锥形瓶中红棕色气体逐渐变浅。分解的化学方程式为_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．活化分子发生碰撞时，必须有合适的取向才能发生有效碰撞，故活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，故A错误；
B．电子层数越多，电子云半径越大，故2s的半径大于1s，故B错误；
C．原子核外电子发生跃迁不产生新物质，不属于化学性质，故C错误；
D．从能层、能级、原子轨道的伸展方向、自旋状态四个方面描述原子核外电子的运动状态，根据原子核外电子排布规律，在一个基态多电子的原子中， 没有运动状态完全相同的电子，故D正确；
故选D。
2．B
【详解】A．反应中Ni为固态，增加固态物质的量，反应速率几乎不受影响，A项错误；
B．减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，即向逆向移动，B项正确；
C该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应的进行程度减小，即K值减小，C项错误；
D．催化剂可加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间，不能改变反应物的转化率，D项错误；
答案选B。
3．C
【详解】A．根据图像可知，此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，故此反应是放热反应，A项错误；
B．物质的能量越高，物质越不稳定，根据图像可知，产物P1的能量高于产物P2，故产物的稳定性：P1C．整个反应的快慢，由活化能最大的一步，即中间产物Z到产物P2这一步决定，C项正确；
D．反应所需的活化能越小，则反应的速率越快，由Z生成产物的速率：P1>P2，D项错误；
故选C。
4．D
【详解】A． 降低反应的温度，反应速率减小，故A不符合；
B． 将铁粉换为铁丝，减小了反应物的接触面积，反应速率减小，故B不符合；
C． 恒压充入惰性气体，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，故C不符合；
D． 恒容充入CO，增大生成物浓度，不能降低该反应速率，故D符合；
故选D。
5．D
【详解】A．反应能否自发进行与反应的熵变和焓变都有关系，故A正确；
B．冰融化过程，分子混乱度增大，熵值增加，故B正确；
C．铁生锈、氢气燃烧均是常温下自发的放热反应，故C正确；
D．催化剂只改变反应所需的活化能,不改变反应热,所以对△H﹣T△S的值无影响,则对反应的自发性无影响,故D错误。
故本题选D。
6．D
【详解】A．由图示知，生成NH3的过程为：，每步反应中N元素化合价均是降低被还原， A正确；
B．根据A选项分析知，NO与H2反应生成NH3和H2O，对应总方程式为：2NO+5H22NH3+2H2O，B正确；
C．由图示知，生成NH3的基元反应中，NH2O+H→NH2OH这一步活化能最大，相同条件下反应速率最慢，C正确；
D．由图示知，NO被氧化为N2的活化能明显大于氧化生成NH3活化能，故在该催化剂作用下，NO更容易被还原为NH3，D错误；
故答案选D。
7．D
【详解】A．容积不变，增加水蒸气的物质的量，反应物浓度增大，化学反应速率加快，选项A不符合题意；
B．将容器的容积缩小一半，反应物、生成物的浓度均增大，化学反应速率加快，选项B不符合题意；
C．降低温度，反应速率降低，选项C不符合题意；
D．保持容积不变，充入不参与反应的Ne，反应体系中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，选项D符合题意；
答案选D。
8．C
【详解】A．由图Ⅰ可知原平衡时的体积分数为：100%=50%=0.5，时向容器中充入 和 达到平衡等效为原平衡增大压强，平衡向正反应移动，故达到平衡时，的体积分数小于0.5，故A错误；
B．起始量之比与化学计量数之比相同，A与B物质的量浓度之比不再改变，不能判定平衡，故B错误；
C．由图Ⅱ可知，为吸热反应，，另由图Ⅰ可知反应为 ，一定温度下，A、B起始物质的量之比等于化学计量数之比，平衡时生成物C的体积分数最大，可知，故C正确；
D．在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入，因恒容密闭容器的体积不变，平衡不移动，则，故D错误；
答案选C。
9．B
【详解】根据先拐先平温度高的规律，由图1可知，温度T10；
故选B。
10．B
【详解】A．整个反应速率由慢反应决定，根据题意可知第①步反应是慢反应，第②步反应是快反应，因此整个反应速率由第①步反应决定，A正确；
B．反应的活化能越大，发生反应需要的能量就越高，反应就越不容易发生，反应速率越慢。由于反应①是慢反应，反应②是快反应，说明正反应的活化能一定是①＞②，B错误；
C．根据反应I、II可知：在c(NO)不变时，c(H2)是原来的2倍，速率也是原来的2倍，说明反应速率v与c(H2)呈正比；故反应III、IV可知：在c(H2)不变时，c(NO)是原来的2倍，反应速率v是原来的4倍，则速率与c(NO)的平方呈正比。再利用反应I，将c(NO)、c(H2)的带入速率公式，可得速率常数k=5000，所以该反应速率表达式：v=5000c2(NO)·c(H2)，C正确；
D．7gN2的物质的量是n(N2)==0.25mol，根据题意每生成7gN2，放出166kJ的热量，则反应产生1molN2，反应放出的热量Q==664kJ，所以该反应的热化学方程式可表示为：2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-664kJ·mol-1，D正确；
故合理选项是B。
11．B
【详解】根据先拐先平数据大，由图1可知，T2大于T1，升高温度，C的含量减小，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，焓变小于0；由图1可知，升高温度，平衡逆向移动，平衡混合气体的平均相对分子质量M减小，说明反应向气体分子数增加的方向移动，则；
故选B。
12．B
【分析】冰融化为水时，，。
【详解】A．钠与水反应生成NaOH和H2(g)，是放热反应，该反应，，A不符合题意；
B．碳酸氢钠分解生成了气体CO2(g)，是吸热反应，该反应，，B符合题意；
C．氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁，是放热反应，该反应，，C不符合题意；
D．氮气与氢气化合成氨气，气体分子数减少，该反应，，D不符合题意；
故选B。
13．D
【详解】A．将少量加水溶解后，滴加稀酸化，酸性条件下能被氧化为，再滴加溶液，溶液变成红色，不能说明已变质，选项A错误；
B．向苯酚浊液中滴加溶液，发生反应生成苯酚钠和碳酸氢钠，浊液变清且无气体产生，现象正确，但苯酚的酸性弱于的酸性（酸性：苯酚），结论错误，选项B错误；
C．和反应生成和，无气体产生，现象错误，选项C错误；
D．将火柴头浸入水中，片刻后取少量溶液于试管中，加入溶液、稀硝酸和溶液，发生反应生成了白色沉淀，说明火柴头中含有氯元素，选项D正确；
答案选D。
14．B
【详解】A．随着温度的升高，B的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，则反应为吸热反应，Q＞0，故A错误；
B．随着温度的升高，B的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，故B正确；
C．增大压强平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，而a点表示若想达到平衡，应是平衡向B的转化率减小的方向移动，应减小压强，故C错误；
D．c点未处于平衡状态，要达到平衡，反应应向B的转化率增大的方向移动，即向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，即v(正)＞v(逆)，故D错误；
故选B。
15．(1) 溶液变为黄色 因为两种离子间存在如下转变：Cr2O(橙色)+H2OCrO(黄色)+H+，加入NaOH溶液后，溶液中c(H+)降低，上述平衡正向移动，c(Cr2O)浓度降低，c(CrO)增大
(2) 混合气体颜色先变深又逐渐变浅 体积压缩后各物质溶液增大，气体颜色变深，体积压缩使压强增大，平衡向生成方向移动，气体颜色又逐渐变浅
【分析】（1）
在水溶液中，两种离子间存在如下转变：Cr2O(橙色)+H2OCrO(黄色)+H+，加入NaOH溶液后，溶液中c(H+)降低，上述平衡正向移动，c(Cr2O)浓度降低，c(CrO)增大，所以溶液变为黄色；
（2）
体积压缩后各物质溶液增大，气体颜色变深，体积压缩使压强增大，平衡向生成方向移动，气体颜色又逐渐变浅，所以现象为混合气体颜色先变深又逐渐变浅。
16． 否 逆反应 正反应 ＜ 3A+B2C 75% mol/(L·s)
【分析】（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；
（2）根据三段式计算出SO2转化率为80%时，各组分的浓度，计算浓度商Qc，根据浓度商与平衡常数的关系，判断是否处于平衡状态或平衡的移动方向，Qc=K，处于平衡状态，Qc＞K反应向逆反应进行，Qc＜K反应向正反应进行；
（3）增大压强平衡向气体体积减小的方向移动；升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明正反应是放热反应；
（4）①由图象可知，在反应中，A、B的浓度逐渐减小，C的浓度逐渐增大，则A、B为反应物，C为生成物，t1 s时A、B浓度不变且不为0，说明是可逆反应，化学反应中浓度变化之比等于化学计量数之比，进而书写反应方程式；
②A的转化率=×100%；
③根据计算v(A)。
【详解】（1）反应C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=；
（2）该温度下SO2转化率为80%时，△c(SO2)=1mol L 1×80%=0.8 mol·L－1，则：
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，
开始(mol·L－1): 1 1 0
变化(mol·L－1): 0.8 0.4 0.8
SO2转化率为80%时(mol·L－1): 0.2 0.6 0.8
所以浓度商Qc==26.7>19，该反应未达平衡状态，反应向逆反应进行，故答案为否；逆反应；
（3）增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，由于a+b>c+d，故平衡向正反应移动；升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明正反应是放热反应，即m<0，
故答案为正反应；＜；
（4）①由图象可知，在反应中，A、B的浓度逐渐减小，C的浓度逐渐增大，则A、B为反应物，C为生成物，t1 s时A、B浓度不变且不为0，说明是可逆反应，t1 s内△c（A）：△c（B）：△c（C）=（0.8-0.2）：（0.5-0.3）：0.4=3：1：2，化学反应中浓度变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3A+B2C；
（2）t1 s时反应物A的浓度变化量为（0.8-0.2）mol/L=0.6mol/L，A的转化率=×100%=75%，故答案为75%；
（3）0～t1s内A的浓度变化量为（0.8-0.2）mol/L=0.6mol/L，则v(A)= mol/(L·s)，故答案为mol/(L·s)
17．(1) 0.05mol/L 50%
(2)CD
(3) K= > 2 >
【详解】（1）若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol，则消耗0.1mol氮气，平衡时氮气的浓度是=0.05mol/L；消耗氢气的物质的量为0.3mol，氢气的转化率为：，故答案为：0.05mol/L；50%；
（2）A．加入催化剂，反应速率加快，但不影响平衡，氢气转化率不变，故A不符合题意；
B．增大容器体积，压强减小，平衡逆向移动，氢气转化率减小，故B不符合题意；
C．正反应为放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向移动，氢气转化率增大，故C符合题意；
D．加入一定量N2，平衡正向移动，氢气转化率增大，故D符合题意；
故答案选CD；
（3）①平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比，则该反应平衡常数的表达式为：K=，故答案为：K=；
②正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故K1>K2，故答案为：>；
③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数与N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数互为倒数，则400℃时，反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K==2；此时浓度商Qc==v(N2)逆，故答案为：2；>。
18．(1)
(2)1.176L
(3)3930
【详解】（1），N2O5的物质的量浓度从0.96mol/L降低到了0.66mol/L，降低了0.30mol/L，则根据化学方程式，NO2的浓度变化了0.60mol/L，生成的平均速率为=。
（2）反应到时，N2O5的浓度降低了1.40mol/L-0.35mol/L=1.05mol/L，溶液体积为100mL，则消耗的N2O5的物质的量为0.105mol，根据反应的化学方程式，放出标准状况下的体积为=1.176L。
（3）分析表中数据可知，该反应经过后的浓度会变为原来的，因此，的浓度由变为时，可以推测上表中的x为。
19．(1)分液漏斗
(2)水浴加热
(3) 4.0 6.0 2 做催化剂(加快反应速率)
(4)。
【详解】（1）仪器A的名称为锥形瓶；
（2）若需控制体系的温度为，采取水浴加热使温度均匀平稳；
（3）i .为探究反应速率与的关系，浓度不变，根据实验3和实验4数据可知溶液总体积为20.0mL，故为4.0mL，为6.0mL；
ii.浓度增大速率加快，根据实验1和实验3数据分析，实验3的是实验1的2倍，1和3所用的时间比，根据分析可知速率和浓度的平方成正比，故m=2；
iii.醋酸在反应前后没变，醋酸是催化剂，其作用是加快反应速率；
（4）浓度的盐酸代替醋酸进行实验1，与盐酸反应生成，分解产生等物质的量的两种气体，根据氧化还原气化反应可知反应方程式为：。
答案第1页，共2页
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