人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试练习题，共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

第二章化学反应速率与化学平衡巩固练习32021-2022学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
一、单选题（共9题）
1．科学家结合实验与计算机模拟结果，研究出了均相催化的思维模型。总反应：A +B→AB(K为催化剂)①A + K → AK Ea1，②AK + B → AB + K Ea2

下列说法错误的是
A．第①步为决速步骤
B．升高温度，该反应的速率加快
C．该反应的ΔH=-Ea kJ·mol-1
D．催化剂降低了活化能，加快了反应速率
2．闪电时空气中的N2和O2会发生反应：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH=＋180.50 kJ·mol-1，ΔS=247.3 J·mol-1·K-1，若不考虑温度对该反应焓变的影响，则下列说法中正确的是
A．在1 000 ℃时，此反应能自发进行
B．在1 000 ℃时，此反应不能自发进行
C．该反应能自发进行的最低温度约为730℃
D．该反应能自发进行的最高温度约为730 K
3．密闭容器中一定条件下进行如下反应：2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) △H=-746.4kJ/mo1，达平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是
A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入NO D．降低温度同时增大压强
4．在一定条件下发生反应：3A(g)＋2B(g) xC(g)＋2D(g)，在2 L密闭容器中，把4 mol A和2 mol B混合，2 min后达到平衡时生成1.6 mol C，又测得反应速率vB=0.2 mol·L-1·min-1，则下列说法中错误的是
A．x=4 B．B的转化率为40%
C．平衡时气体压强是原来的0.94倍 D．达到平衡时A的浓度为1.4 mol·L-1
5．在一真空密闭容器中，充入10mol N2和30mol H2，发生N2+3H22NH3反应，在一定温度下达到平衡时，H2的转化率为25%。若在同一容器中相同温度下充入NH3，欲达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡相同，则起始时充入NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率分别是
A．15mol、25% B．20mol、50% C．20mol、75% D．40mol、80%
6．一定温度下，向10mL0.40mol/LH2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。资料显示，反应分两步进行：①2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，②H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+，反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是
t/min
0
2
4
6
V(O2)/mL
0
9.9
17.2
22.4

A．反应①是总反应的决速步骤
B．0～6min的平均反应速率v(H2O2)=3.33×10-2mol·L-1·s-1
C．Fe3+的作用是增大过氧化氢的分解速率
D．反应2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)的△H=E1-E2<0
7．已知。在温度和容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容测得反应达到平衡时有关的数据如下：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
、


的浓度



反应的能量变化
放出
吸收
吸收
体系压强



反应物转化率



下列说法正确的是
A． B．且 C． D．
8．反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A．该反应、
B．用E表示键能，该反应
C．高温下反应每生成需消耗
D．该反应的平衡常数
9．在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)+B(g)2D(g)　ΔH=Q kJ·mol-1。相关条件和数据见下表：
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
n(D)平衡/mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
下列说法正确的是
A．K3＜K2=K1
B．实验Ⅱ可能压缩体积
C．实验Ⅰ达平衡后容器内的压强是实验Ⅲ的
D．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D，平衡正向移动

二、填空题（共5题）
10．化学平衡状态
（1）含义
在一定条件下，当____相等时，反应体系中所有参加反应的物质的____保持_____。
（2）特征
①逆：_______。
②等：_______。
③定：_______。
④动：_______。
⑤变：_______。
11．(1)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成的SO3的反应速率的变化填入表空格内(填“增大”、“减小”、“不变”)。
编号
改变的条件
生成SO3的反应速率
①
升高温度
___
②
恒容充入Ne
___
③
增大氧气的浓度
___
④
减小压强(增大容器体积)
___
⑤
使用催化剂
___
(2)某温度时，在5L的容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题。

①反应开始至2min，Y的平均反应速率为___。
②写出X、Y、Z的反应方程式：___。
③由图中看出：___分钟后，该反应达到了平衡状态。
④反应达到最大限度时，Y的转化率为___。
12．在一定条件下，xA+yB⇌zC的反应达到平衡.
(1)已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z之间的关系是___。
(2)已知C是气体，且x+y=z，在增大压强时，如果平衡发生移动，则向____移动.(填“正向”、“逆向”、“无法判断”)
(3)已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不移动，则A是_____态.(填“气”、“液”、“固”)
(4)加热后C的质量分数减少，则正反应是_____热反应。
13．汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一。已知：
①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2
③CO2(g)CO(g)+O2(g)ΔH3
④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH4
请完成以下问题：

(1)根据图，该反应在___(填“高温”“低温”或“任意温度”)下有利于该反应正向自发。
(2)图表示反应④的反应物NO、CO的起始物质的量比、温度对平衡时CO2的体积分数的影响。
①W、Y、Z三点的平衡常数的大小关系为：___(用W、Y、Z表示)，X、Y、Z三点，CO的转化率由大到小的顺序是___(用X、Y、Z表示)。
②T1℃时，在1L密闭容器中，0.1molCO和0.1molNO，达到Y点时，测得NO的浓度为0.02mol/L，则此温度下平衡常数K=___(算出数值)。若此温度下，某时刻测得CO、NO、N2、CO2的浓度分别为0.01mol/L、amol/L、0.01mol/L、0.04mol/L，要使反应向正方向进行，a的取值范围为___。
14．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)=NH3(g)＋HI(g)，②2HI(g)=H2(g)＋I2(g)。达到平衡时：c(H2)=0.5 mol·L-1，c(HI)=4 mol·L-1，则此温度下反应①的平衡常数为___________。

三、计算题（共3题）
15．将等物质的量的N2、H2混合于2L的固定体积的密闭容器中，在一定条件下反应合成氨，经5min后达到平衡，其中C(N2)：C(H2)=3︰1；若将混合气体中氨气分离，恰好能与250mL2mol/L的稀硫酸溶液反应生成正盐；
求：(1)原容器中N2的物质的量是____
(2)5min后容器中H2的物质的量浓度____
(3)N2的转化率是____
16．t℃时，将3molA和1molB气体通入容积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g) xc(g)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，此时容器内剩余了0.8molB，并测得C的浓度为0.4mol·L－1。请计算：
（1）从反应开始到平衡状态，生成C的平均反应速率；______
（2）x的值；______
17．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：
A(g)+2B(g)⇌3C(g)+xD(g)，开始时通入4molA和6molB，5min末时测得C的物质的量为3mol，v(D)为0.2rnol•L-1•min-1，计算：
(1)5min末A的物质的量浓度为_____mol•L-1。
(2)前5min内v(B)为______mol•L-1•min-1。
(3)化学方程式中x的值为____。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示，其中反应速率最快的是(填序号)____。
A．v(A)=0.4mol•L-1•min-1 B．v(B)=0.005mol•L-1•s-1 C．v(C)=0.3mol•L-1•min-1 D．v(D)=0.002mol•L-1•s-1

参考答案
1．C
【详解】
A．第①步的正反应活化能Ea1>第②步正反应活化能Ea2，所以反应速率①<②为，而总反应速率取决于慢的反应，故决速步骤为①，A正确；
B．温度升高，反应速率加快，B正确；
C．Ea是该反应正反应的活化能，不是反应的ΔH，反应的ΔH =E生-E反 kJ·mol-1，C错误；
D．催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，D正确；
故选C。
2．A
【详解】
A．ΔH=＋180.50 kJ·mol-1，ΔS=247.3 J·mol-1·K-1，当ΔH−TΔS=0时，T=≈730 K，即温度高于730 K时，即温度高于457℃，ΔH−TΔS＜0，反应能够自发进行；故A正确；
B．根据A选项分析，1000℃时，反应能够自发进行，故B错误；
C．根据A选项分析该反应能自发进行的最低温度约为457℃，故C错误；
D．该反应能自发进行的最低温度约为730 K，故D错误。
综上所述，答案为A。
3．B
【分析】
2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) △H=-746.4kJ/mo1，正反应是放热反应，反应前后气体体积减小，据此解答。
【详解】
A．加催化剂同时升高温度，催化剂加快反应速率，升温平衡逆向进行，NO的转化率减小，故A错误；
B．加催化剂同时增大压强，催化剂加快反应速率，反应前后气体体积减小，增大压强平衡正向进行，NO的转化率增大，故B正确；
C．升高温度同时充入NO，升温速率增大，平衡逆向进行，充入NO平衡正向进行，但NO的转化率减小，故C错误；
D．降低温度反应速率减小，增大压强反应速率增大，无法确定反应速率变化情况，故D错误；
答案选B。
4．C
【分析】
在2 L密闭容器中，把4 mol A和2 mol B混合，2 min后达到平衡时生成1.6 mol C，又测得反应速率vB=0.2 mol·L-1·min-1，则有：，据此回答；
【详解】
A．由分析知，2 L ×0.2x mol·L-1=1.6 mol ，则x=4，A正确；
B．B的转化率，B正确；
C．，平衡时气体压强是原来的倍，C错误；
D．由分析知，达到平衡时A的浓度为1.4 mol·L-1，D正确；
答案选C。
5．C
【详解】
略
6．D
【详解】
A．能量高的为决速步骤，反应①是总反应的决速步骤，A正确；
B．根据表中数据，0~6min生成22.4mL的氧气，即1×10-3mol，需要过氧化氢2×10-3mol，反应过氧化氢的浓度为0.2mol/L，则平均反应速率v(H2O2)= =3.33×10-2mol∙L-1∙min-1， B正确；
C．根据反应①、②，Fe3+作催化剂，则其作用是增大过氧化氢的分解速率， C正确；
D．E1为反应①的正反应活化能，E2为反应②逆反应的活化能，与该反应的焓变无关，反应2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)的∆H≠E1-E2，D错误；
答案为D。
7．D
【详解】
A．甲中投入1mol N2、3mol H2相当于乙中投入2molNH3，丙投入4molNH3，如果丙的体积是甲的2倍，则甲、丙等效平衡，其平衡浓度相等，然后将丙容器体积缩小与甲相等时，相当于增大丙的压强，如果平衡不移动，则2c1=c3，实际上平衡向正反应方向移动，所以2c1＜c3，故A错误；
B．甲中投入1mol N2、3mol H2相当于乙中投入2molNH3，甲、乙是等效平衡，则甲放出的热量与乙放出的热量之和为92.4，但由于氨气的转化率不一定是50%，故a不一定等于b，故B错误；
C．丙投料是乙的2倍，如果丙的体积是乙的2倍，则乙、丙等效平衡，其压强相等，然后将丙容器体积缩小与乙相等时，相当于增大丙的压强，如果平衡不移动，则，实际上平衡向正反应方向移动，所以，故C错误；
D．甲中投入1mol N2、3mol H2相当于乙中投入2molNH3，丙投入4molNH3，如果丙的体积是甲的2倍，则甲、丙等效平衡，其平衡浓度相等，转化率α1+α3=1，然后将丙容器体积缩小与甲相等时，相当于增大丙的压强，导致平衡向正反应方向移动，抑制氨气转化，所以a1+a3＜1，故D正确；
选D。
8．D
【详解】
A．反应为气体体积增大的反应，则该反应△S>0，故A错误；
B．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则该反应，B错误；
C．状况未知，Vm未知，不能由物质的量计算氢气的体积，故C错误；
D．K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则反应的平衡常数，Si为纯固体，不能出现K的表达式中，D正确；
故选D。
9．A
【详解】
A．根据表格数据，升高温度到750℃，n(D)减小，平衡逆向移动，K 3 B．实验Ⅱ与实验Ⅰ相比，平衡没移动，但反应速率加快，所以实验Ⅱ可能使用了催化剂，压缩体积则体系压强增大，平衡右移，B错误；
C．实验Ⅲ与实验Ⅰ温度不同，所以压强不是物质的量比，C错误；
D．实验Ⅲ的反应三段式：

平衡常数K3= ，恒温下平衡常数值不变，再向容器中通入1 mol A和1 mol D，A的浓度变为1mol/L，D的浓度变为1mol/L，体系浓度商Q == K3，所以平衡不移动，D错误；
故答案选A。
10．
（1） 正、逆反应的速率 浓度 不变
（2） 可逆反应 物质的浓度恒定 动态平衡，反应没有停止 条件改变，平衡可能移动
【详解】
略
11．增大 不变 增大 减小 增大 0.03mol·(L·min)-1 X+3Y2Z 2 30%
【详解】
(1)在可逆反应中，增大压强、升高温度，增大反应物的浓度以及使用催化剂都能增大反应速率，反之，反应速率减小，则：
①升高温度，则生成SO3的反应速率增大；
②恒容充入Ne，则生成SO3的反应速率不变；
③增大氧气的浓度，则生成SO3的反应速率增大；
④扩大体积，压强减小，则生成SO3的反应速率减小；
⑤使用催化剂，则生成SO3的反应速率增大；
(2)①反应开始至2 min，Y的平均反应速率为==0.03mol·(L·min)-1；
②由图知，相同时间内X、Y、Z的物质的量变化量分别为0.1mol、0.3mol、0.2mol，所以反应方程式为X(g)+3Y(g) 2Z(g)；
③由图知，反应进行至2min时，A、B、C各物质的物质的量不再随时间而变化，此时反应达到平衡状态；
④反应达到最大限度时，Y从1.0mol变为0. 7mol，转化率为。
12．x+y＞z 逆向 液或固 放
【详解】
在一定条件下xA+yB⇌zC的反应达到平衡。
（1）已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则逆反应方向一定是气体分子数增大的方向，所以x+y＞z，故答案为：x+y＞z；
（2）已知C是气体，且x+y=z，若A、B都是气体，在增大压强时，平衡不会发生移动；若A、B中只有一种是气体或都不是气体，在增大压强时，平衡一定向逆反应方向移动。因此，如果平衡发生移动，则平衡一定逆向移动，故答案为：逆向；
（3）已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不发生移动，说明A的浓度不随A的物质的量的增大而增大，则A是非气态物质，即固体或液体，故答案为：液或固；
（4）加热后C的质量分数减少，根据升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，可以判断正反应是放热反应，故答案为：放。
13．低温 W＞Y=Z Z＞Y＞X K=1600 a＞0.01
【详解】
(1)图象分析，反应是放热反应，反应的焓变ΔH=E1-E2=145kJ/mol-890kJ/mol=-745kJ/mol，热化学方程式为：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH4=-745kJ/mol；反应是放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，低温下ΔH-TΔS＜0，有利于该反应正向自发，故答案为：低温；
(2)①图象分析，反应物NO、CO的起始物质的量比一定，反应是放热反应，温度越高平衡逆向进行，二氧化碳体积分数减小，平衡常数减小，T1＞T2，由于Y、Z温度相同，故W、Y、Z三点的平衡常数的大小关系为：W＞Y=Z；温度一定，随反应物NO、CO的起始物质的量比增大，X→Y反应正向进行，一氧化碳的转化率X＜Y，Y→Z平衡正向进行，一氧化氮增大会提高一氧化碳的转化率，则Y＜Z，X、Y、Z三点，CO的转化率的从大到小的顺序Z＞Y＞X，故答案为：W＞Y=Z；Z＞Y＞X；
②T1℃时，在1L密闭容器中，0.1molCO和0.1molNO，达到Y点时，测得NO的浓度为0.02mol/L，则

则此温度下平衡常数K==1600，某时刻测得CO、NO、N2、CO2的浓度分别为0.01mol/L、amol/L、0.01mol/L、0.04mol/L，要使反应向正方向进行，应满足Q＜K=1600，Q=＜1600，解得a＞0.01，故答案为：1600；a＞0.01。
14．20
【详解】
由平衡时H2的浓度，可求得反应②分解消耗HI的浓度，c分解(HI)=0.5 mol·L-1×2=1 mol·
L-1，故①式生成c(HI)=c平衡(HI)＋c分解(HI)=4 mol·L-1＋1 mol·L-1=5 mol·L-1，则c平衡(NH3)=5 mol·L-1，根据平衡常数表达式K=c平衡(NH3)·c平衡(HI)=5×4=20。
15．2 mol 0.25 mol/L 25%
【分析】
，则氨气的物质的量等于0.25L×2mol/L×2=1mol，设氮气和氢气的物质的量是xmol/L，则

则 （x-0.25）：（x-0.75）=3:1解得x=1，据此回答问题。
【详解】
(1)原容器中N2的物质的量是1mol/L×2L=2mol；
(2)5min后容器中H2的物质的量浓度1-0.75=0.25mol/L；
(3)N2的转化率是 ×100%=25%。
16．0.2mol/L.min 4
【详解】
反应前没有C，达到平衡时剩余了0.8 mol B，并测得C的浓度为0.4 mol／L，可知B变化的物质的量为0.2mol，C的变化物质的量为0.8mol，通过B、C的变化量求出x＝4，根据反应反应速率计算公式可求出生成C的平均反应速率为0.4 mol／L÷2min＝0.2mol/L.min
17．1.5 0.2 2 A
【分析】
根据化学平衡的“三段式”计算，求出5min末A的物质的量浓度和前5min内v(B)的值；根据反应速率之比等于系数之比求出x值；比较反应速率快慢，化为同一种物质的速率进行比较；据此解答。
【详解】
（1）在容积为2L的密闭容器中，发生，则c(A)= =1.5mol/L；答案为1.5。
（2）v(B)====0.2mol·L-1·min-1；答案为0.2。
（3）根据同一反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比；所以v(B):v(D)= 0.2mol·L-1·min-1：0.2mol·L-1·min-1=2：x，x=2；答案为2。
（4）把所有速率都换算成A的反应速率；A．v(A )=0.4 mol•L-1•min-1， B．由v( B )=0.005 mol•L-1•s-1知，v(A )=0.005××60 mol•L-1•min-1=0.15 mol•L-1•min-1，C．由v(C)=0.3 mol•L-1•min-1知，v(A )=0.1 mol•L-1•min-1，D．由v(D )=0.002 mol•L-1•s-1知，v(A )=0.002××60 mol•L-1•min-1=0.06 mol•L-1•min-1，则A最快；答案为A。