第二章《化学反应速率与化学平衡》测试卷2023-2024学年上学期高二化学沪科版（2020）选择性必修1

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第二章《化学反应速率与化学平衡》测试卷
一、单选题
1．下列四图中，曲线变化情况与所给反应、、、均大于相对应的是
A
B
C
D









A．A B．B C．C D．D
2．已知可逆反应aA(g)＋bB(?)cC(g)  ΔH＞0(B物质的状态未确定)。关于该反应的描述正确的是
A．加压若平衡正向移动，则a＞c
B．升高温度，平衡一定正向移动，混合气体的平均摩尔质量的变化不能确定
C．缩小容器的体积，各物质的浓度一定增大
D．加入一定量的B，平衡一定正向移动
3．用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为在密闭容器中1mol NO2和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示；维持温度不变，反应相同时间内得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。
   
下列说法正确的是
A．图1中的A、B、C三个点中只有A点的v正=v逆
B．图2中E点的v逆大于F点的v正
C．图2中平衡常数K(E)=K(G)，则NO2的平衡浓度c(E)=c(G)
D．在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2的平衡转化率减小
4．在一定条件下，对于反应mA(g)＋nB(g) cC(g)＋dD(g)，C物质的质量分数（C%）随温度升高或压强增大而减小。下列判断正确的是
A．该反应为放热反应
B．(m+n) >(c＋d)
C．减小压强，平衡正向移动，平衡常数K值增大
D．达到平衡后，增加A的物质的量，平衡正向移动，A的转化率增大
5．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA(g)+B(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示
容器
甲
乙
丙
容积
0.5L
0.5L
1.0L
温度／℃
T1
T2
T2
反应物起始量
0.5molA  1.5 molB
0.5 molA  1.5 molB
2.0 molA  6.0 molB

下列说法不正确的是
A．由图可知：T1＜T2，且该反应为放热反应
B．T2时该反应的平衡常数K=0.8
C．10min内甲容器中反应的平均速率v(B)=0.05mol·(L·min)-1
D．T1℃，若起始时甲容器中充入1.5molA、0.5molB，平衡时B的转化率为25%
6．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。

下列说法不正确的是（    ）
A．化学反应的历程一般为：
B．CH4+CO2→CH3COOH过程中，只有C-H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C-C键
D．催化剂能增大活化分子百分数从而加快了该反应的速率
7．下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，不正确的是
A．增大压强(对于气体反应)，单位体积活化分子数增大，增加了碰撞频率，故反应速率增大
B．温度升高，分子动能增加，活化分子百分数增大，增加了碰撞频率，故反应速率增大
C．选用适当的催化剂，降低活化能，活化分子百分数增加，故反应速率增大
D．增大反应物浓度，使活化分子的百分数增大，碰撞频率增加，故反应速率增大
8．探究反应的速率影响因素，设计了以下实验，下列说法正确的是
锥形瓶
溶液/mL
蒸馏水
溶液
反应温度
浑浊出现时间/s
备注
1
10
0
10
20℃
10

2
10
x
5
20℃
16

3
10
0
10
50℃
5
第10秒开始浑浊不再增多
4
10
6
4
50℃
8


A．
B．3号瓶用来表示速率为
C．由2号瓶和3号瓶实验结果可得温度越高反应速率越快
D．由1号瓶和4号瓶实验结果可得温度越高反应速率越快
9．如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。下列有关时刻改变条件的说法正确的是

A．，时刻升高温度
B．，时刻增大浓度
C．，时刻增大压强
D．，时刻升高温度
10．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．加热浓氨水制取氨气
B．对2HI(g) H2(g)+I2(g)平衡体系增大压强使颜色变深
C．工业制金属钾：Na(l)+HCl(l) NaCl(l)+K(g)，选取适宜的温度，使K从反应混合物中分离出来，有利于K的生成
D．光照新制氯水时，溶液的颜色逐渐变浅
11．下列反应的焓变和嫡变与图示过程相符的是

A．
B．
C．
D．
12．合成氨中的氢气可由下列反应制取：反应I：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H1，反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2，恒压下，将等物质的量的CH4和H2O投入到密闭容器中发生反应，CH4和H2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法错误的是

A．曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B．相同条件下，改用高效催化剂无法使曲线A和凸线B相重叠
C．容器中混合气体的密度保持不变，一定可以说明反应达到平衡状态
D．升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
13．如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程，其中关键步骤是的催化氧化：  ，下列说法正确的是

A．反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B．反应放热，为提高转化率，工业生产应尽可能在较低温度下反应
C．工业生产要求高效，应使用催化剂并控制在催化剂活性最佳的温度下反应
D．该反应为放热反应，在任何条件下都能自发进行，因为吸热反应是非自发的
14．当2SO2+O22SO3 达到平衡后，通入18O2一定时间后，18O存在于
A．三氧化硫、氧气 B．二氧化硫、三氧化硫、氧气
C．二氧化硫、氧气 D．二氧化硫、三氧化硫
15．向体积为2L的恒容密闭容器中，按投料，发生反应，。其他条件相同时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反应经过40s，的转化率随反应温度的变化如图所示。

下列说法正确的是
A．催化剂Ⅲ对反应活化能降低程度最大
B．c点处于化学平衡状态
C．平衡转化率：催化剂Ⅲ在800℃小于催化剂Ⅰ在750℃
D．a点的体积分数约为5.56%

二、填空题
16．830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H＜0，K=0.5，试回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式为K=______________．
(2)在相同温度下，若起始时c（CO）=1mol•L﹣1，c（H2O）=2mol•L﹣1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol•L﹣1，则此时该反应是否达到平衡状态_____（填“是”与“否”），此时v（正）______________v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”），你判断的依据是_______________________。
(3)若降低温度，该反应的K值将________，该反应的化学反应速率将______（均填“增大”“减小”或“不变”。下同）。
(4)平衡后再加1molCO和2molH2O,则CO的转化率将_______
17．将玉米秸秆进行热化学裂解可制备出以CO、、、为主要成分的生物质原料气，对原料气进行预处理后，可用于生产甲醇、乙醇等燃料。
(1)已知：几种常见共价键的键能如下表所示。
共价键
C—H
C—O

H—H
O—H
键能()
413
358
839
436
467
由此可估算反应的焓变_______。
(2)若在恒容绝热的密闭容器中进行上述反应，下列说法正确的是_______(填标号)。
A．体系温度不再发生变化时，反应达到化学平衡状态
B．平衡体系中，和的物质的量之比为2：1
C．加入催化剂，可以提高的平衡产率
D．其他条件不变，增大CO的浓度，能提高的平衡转化率
(3)和合成乙醇的反应为。将等物质的量的和充入一刚性容器中，测得平衡时的体积分数随温度和压强的变化关系如图所示。

①压强_______(填“>”“＜”或“=”，下同)。判断依据是_______。
②a、b两点的平衡常数_______。
③已知Arrhenius经验公式为(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得下图所示曲线。在m催化剂作用下，该反应的活化能Ea=_______。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______(填“m”或“n”)。


三、实验题
18．溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录，回答下列问题：
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
（1）该反应的离子方程式为_____________。
（2）该实验的目的是探究___________对反应速率的影响。
（3）实验试剂除了溶液、溶液外，还需要的指示剂是________。实验仪器除了试管、试剂瓶、胶头滴管、温度计外，还需要的仪器是___________。
（4）上述实验操作中除了需要（3）的条件外，还必须控制不变的是________（填字母）。
A．温度    B．指示剂的浓度    C．试剂的用量（体积）    D．试剂添加的顺序
（5）由上述实验记录可得出的结论是温度每升高，反应速率增大为原来的____倍。
（6）若要进行酸性强弱对反应速率的影响的探究实验，你会采取的措施是_______。
19．ClO2为疫情防控的消杀提供了强有力的支撑，是国际公认的最新一代广谱、高效、安全、环保的杀菌剂，具有杀菌效果好，见效快，残留少，不产生抗药性等优点。如图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。

已知：①ClO2是一种易溶于水的气体，难溶于有机溶剂。
②实验室制备ClO2的原理是2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。
(1)A为氯气的制备装置，其中a管的作用是_____，装置G的作用是_____。
(2)若圆底烧瓶中盛有高锰酸钾，分液漏斗中盛有浓盐酸，写出生成氯气的离子方程式：______。氯气的电子式为______。
(3)B装置中所盛试剂是饱和食盐水，抑制了Cl2与H2O的反应，B装置中也可以用水替代饱和食盐水，实验室常采用饱和食盐水而不采用水除去氯气中氯化氢，试用平衡移动原理解释原因：______。(用离子方程式结合文字表述)
(4)装置D中盛放NaClO2的仪器名称为_____。当有18.1gNaClO2与Cl2完全反应时，电子转移数目为_____。
(5)E中盛放的试剂用于除去ClO2中未反应的Cl2，可选用的试剂是______(填标号)。
a.饱和食盐水 b.CCl4液体      c.水     d.浓硫酸

四、计算题
20．(1)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和分压随时间变化关系（如图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的和相等、和相等。

计算曲线a的反应在30～90min内的平均速率__________。
(2)F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时分解反应：



其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示［时，完全分解］：
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
研究表明，分解的反应速率。时，测得体系中a，则此时的__________kPa，__________。
21．在一个2L的密闭容器中，将2molCO和8molH2O混合加热至800℃，达到如下平衡：CO(g)＋H2O(g) ⇌CO2(g)＋H2(g)△H=+550kJ·mol-1K=1.0(请写出计算过程)
(1)求H2O的平衡转化率___。
(2)达到平衡时吸收的热量为多少？___。
(3)达到平衡后，保持温度体积不变，再充入1molCO和1molCO2平衡向哪个方向移动？___

参考答案：
1．C
【详解】A．1200时反应速率大于1000时反应速率，1200先达到平衡，但图中1000先达到平衡，不符合平衡的建立的图像，A错误；
B．对于反应，增大压强，正反应速率、逆反应都加快，达到平衡后增大压强平衡向正反应方向移动，正 >逆，与曲线不一致，B错误；
C．对于反应，温度一定时， 增大压强平衡向逆反应方向移动，N2O4物质的量分数增大，压强一定时，升高温度平衡向正反应方向移动，N2O4物质的量分数减小，与曲线一致，C正确；
D．由于C为固态，对反应，恒容容器中增加CO2物质的量相当于增大压强平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率减小，与曲线不一致，D错误；
故本题选C。
2．B
【详解】A．加压若平衡正向移动，则反应物中气体的总分子数一定大于生成物中气体的总分子数，但由于B的状态未知，所以不一定存在a＞c，A不正确；
B．由于ΔH＞0，所以升高温度，平衡一定正向移动，但由于反应前后气体的分子数大小关系未知，所以混合气体的平均摩尔质量的变化不能确定，B正确；
C．缩小容器的体积，A和C的浓度一定增大，但B若为液体或固体，则浓度不变，C不正确；
D．加入一定量的B，若B为气体，则平衡正向移动，若B为非气体，则平衡不发生移动，D不正确；
故选B。
3．D
【详解】A．由可知，NO2的生成速率(逆反应速率)应该是N2的生成速率(正反应速率)的2倍时，才能使正、逆反应速率相等，即达到平衡，只有C点满足，A错误；
B．由图2知，E点反应未达到平衡，F点反应达到平衡，且压强E＜F，则E点的v逆小于E点的v正；反应正向进行，则E点的v正小于F点的v正，故E点的v逆小于F点的v正，B错误；
C．由题中信息可知，维持温度不变，即E、G两点温度相同，平衡常数K(E)=K(G)。混合气体中气体压强与浓度有关，压强越大，体积越小，浓度越大，所以G点压强大，浓度大，即c(E)＜c(G)，C错误；
D．在恒温恒容下，向G点平衡体系中充入一定量的NO2，相当于增大压强，化学平衡相气体体积减小的逆反应方向移动，最终达到平衡时NO2的平衡转化率减小，D正确；
故合理选项是D。
4．A
【详解】A．C物质的质量分数（C%）随温度升高而减小，说明升高温度平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，故A正确；
B．C物质的质量分数（C%）随压强增大而减小，说明增大压强平衡逆向移动，所以(m+n) V正与图象不符，A错误；
B．时刻增大浓度，反应物的浓度增大，正反应速率加快，生成物浓度不变，逆反应速率不变，与图象不符，B错误；
C．该反应前后气体的∆n相等，则时刻增大压强，正逆反应速率都增大，平衡不移动，与图象不符，C错误；
D．该反应是吸热反应，时刻升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向正向移动，D符合；
故选：D。
10．B
【详解】A．氨水中存在化学平衡：，升高温度促进一水合氨分解，平衡逆向移动，所以能用平衡移动原理解释，故A不符合题意；
B．加压不会使平衡发生移动，颜色变深是由于容器体积缩小导致浓度增大造成的，与平衡移动无关，故B符合题意；
C．工业制取金属钾时，选取适宜的温度使钾变成蒸汽从混合物中分离出来，钾的浓度变小，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，利于钾的继续生成，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；
D．光照新制氯水，，，次氯酸分解，促进氯气和水反应的平衡正向进行，氯气浓度减小，黄绿色逐渐变浅，可以用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
11．C
【分析】打开可乐瓶时，产生大量气泡，在由溶液到逸出气体过程中，溶解是放热，则逸出是吸热，则△H＞0，气体增多，则△S＞0。
【详解】A．，该反应是化合反应，△H＜0，气体减少，△S＜0，故A不符合题意；
B．，该反应是化合反应，△H＜0，气体减少，△S＜0，故B不符合题意；
C．，该反应是分解反应，△H＞0，气体增多，△S＞0，故C符合题意；
D．，该反应是放热反应，△H＜0，气体增多，△S＞0，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
12．D
【详解】A.由于CO2同时参与两个反应，因此温度相同的条件下，CO2的转化率大于CH4的转化率，则曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化，故A正确；
B.相同条件下，高效催化剂只能改变反应的速率，不能改变反应物的转化率，无法使得曲线A和曲线B重叠，故B正确；
C. 恒压下随着反应的进行容器体积发生改变，混合气体的密度发生改变，当容器中混合气体的密度保持不变，一定可以说明反应达到平衡状态，故C正确；
D. 曲线B表示CH4的平衡转化率，温度升高CH4的平衡转化率增大，反应I是气体分子数增加的反应，反应Ⅱ前后气体分子数不变，所以增大压强反应I平衡逆移， CH4的平衡转化率减少，故D错误。
故答案选：D。
13．C
【详解】A．反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强，有利于平衡正向移动，但由于增大压强对设备要求和动力要求很高，成本高，效益可能不佳，A错误；
B．反应放热，为提高转化率，应尽可能在较低温度下反应，但温度过低会使反应速率太慢，经济效益低，B错误；
C．为加快反应速率，应使用催化剂，还需要考虑催化剂的最佳活性温度，不一定温度越高反应速率越大，C正确；
D．化学反应能否自发进行的判断依据是，反应能否自发要综合焓变和熵变以及温度来判断，D错误；
故答案选C。
14．B
【详解】2SO2+O2 ⇌ 2SO3是可逆反应，氧气中的O为18O，通入18O2，生成的SO3中有18O，含有18O的SO3分解时，SO2中也会有18O，所以一定时间后，18O存在于所有物质中，故选B。
15．D
【详解】A．相同温度下，催化剂Ⅰ的催化效果最好，对反应活化能降低程度最大，故A错误；
B．其他条件相同时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反应相同时间，由于催化剂不改变平衡的转化率，温度在750度，c点的平衡转化率还能上高，说明c点不是化学平衡状态，故B错误；
C．其他条件相同时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反应相同时间，催化剂不改变平衡的转化率，故C错误；
D．体积为2L的恒容密闭容器中，按投料，发生反应，a点时CH4的转化率为80%，则有

则a点的体积分数约为=5.56%，故D正确；
故选D。
16． 否 大于 此时浓度商Qc=0.33