高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度测试题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度测试题，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、选择题
1．常温下向烧杯中加入溶液、溶液和稀硫酸，发生反应：，下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是
A．保持不变B．溶液不再变化
C．D．保持不变
2．反应4A(g)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在四种不同情况下的反应速率由大到小的顺序是
①v(A)=0.2ml·L-1·s-1②v(B)=0.5ml·L-1·s-1③v(C)=0.4ml·L-1·s-1④v(D)=0.5ml·L-1·s-1
A．③=②>④>①B．②=④>③=①C．①>②>③>④D．④>③>②>①
3．一定温度下，在恒容容器中，反应4NH3 (g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)达到平衡的标志是
A．单位时间内每消耗0.25ml O2 ，同时生成0.3ml H2O
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．单位时间内断裂12 ml H−O键的同时生成12 ml N−H键
D．混合气体的密度不发生变化
4．三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法错误的是
A．催化剂参加储存和还原过程
B．转化过程中，氮元素既发生氧化反应又发生还原反应
C．每生成1mlN2，还原过程转移5mle-
D．三效催化剂能有效净化汽车尾气中的有害物质CO、NOx、CxHy
5．一定温度下，在2L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：下列描述正确的是
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.079ml/(L•s)
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79ml/L
C．反应开始到10s时，Y的转化率为39.5%
D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=2Z(g)
6．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．增大压强，可使46gNO2转变为0.5NA个N2O4分子
B．1mlCH4或P4（正四面体）分子中含有的共价键数均为4NA
C．水溶液中含有的氧原子数为4NA
D．常温常压下，1ml氦气中含有的原子数为NA
7．金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有和价，常见的核素有、、 等。是重要的化工原料，硫铁矿烧渣中含有大量的，工业上常将其用于制取绿矾。可用作反应的催化剂。关于反应的说法正确的是
A．增大浓度能减慢反应速率B．使用催化剂可加快反应的速率
C．使用催化剂可实现原料的转化D．达到化学平衡时，正、逆反应的速率为0
8．对于反应，下列有关说法错误的是
A．该反应同时向生成HI和生成的方向进行
B．该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中
C．该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同
D．该反应中不可能全部转化为H1
9．下列说法正确的是
A．和在密闭容器中混合充分反应，转移电子的数目为
B．硫与非金属单质反应时均作氧化剂
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成
D．在反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1
10．在一定温度下，将和加入一定体积的刚性容器中，下列叙述是可逆反应达到平衡的标志的是
①C的体积分数不再改变 ②单位时间内生成，同时生成
③A与B物质的量之比不再变化 ④混合气体的总压强不再变化
⑤混合气体的密度不再变化 ⑥单位时间内消耗，同时生成
A．②④⑤B．②④C．①③⑥D．⑤⑥
11．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．含有Si-Cl键的数目为
B．标准状况下，11.2LNO与混合后分子的数目为
C．一定条件下，与足量的反应，转移的电子数为
D．溶液中含有的氧原子数为
12．历史上曾利用HCl、CuCl2和O2制取氯气，反应原理如图所示。下列推断不正确的是
A．反应Ⅰ的化学方程式为
B．反应Ⅱ属于复分解反应
C．上述反应原理图中有2种元素化合价发生变化
D．CuO是整个过程的催化剂
13．据文献报道，我国学者提出氧化HBr生成的反应历程如图所示。下列有关该历程的说法错误的是
A．总反应为
B．①②③均为氧化还原反应
C．发生步骤③时，断裂的化学键只有极性键
D．HOOBr的电子式为
14．Burns和Daintn研究发现与CO合成的反应机理如下：
①快
②快
③慢，下列说法错误的是
A．反应①发生时需要吸收能量
B．反应①的活化能小于反应③的活化能
C．要提高合成速率，关键是提高反应②的速率
D．选择合适的催化剂能提高单位时间内的产率
15．在体积都为2L的恒容容器中，200℃和T℃时，发生如下反应，A的物质的量浓度（单位：ml/L）随时间变化的有关实验数据见下表：
下列有关该反应的描述错误的是
A．在200℃时，6min内用A表示的化学反应速率为
B．从表中可以看出T>200℃
C．T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态
D．向容器1中通入氦气，容器中压强增大，反应速率不变
二、填空题
16．实现“碳中和”，综合利用具有重要的意义。一定条件下，与制备气态甲醇的反应方程式为。
(1)一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，的浓度分别为，反应达到平衡时，下列数据不可能出现的是___________。
A．
B．
C．
D．
(2)在容积为的恒温密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
①内， 。
②末时，混合气体中的物质的量分数为 。已知：B的物质的量分数。
③第时 第时(填“>”、“<”或“=”)第时， (填“>”、“<”或“=”)
(3)保持压强为，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，若投料比，一定温度下发生上述反应，下列说法不能作为反应是否达到平衡的判断依据的是 (填标号)。
a．容器内气体的密度不再变化
b．容器内气体的平均相对分子质量不再变化
c．的体积分数不再变化
d．断裂个键的同时生成个水分子
17．回答下列问题。
(1)某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。
①由图中的数据分析，该反应的化学方程式为 ；反应开始至2min时Z的平均反应速率为 ；
②下列关于化学反应速率与化学反应限度的叙述正确的是 。
A．反应限度是一种平衡状态，此时反应已经停止
B．达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等
C．达到平衡状态时，反应物和生成物浓度都相等
D．该反应在X和Z的交点处达到平衡状态
(2)把气体和气体混合放入2L密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g)2C(s)+xD(g)，经5min达到平衡，此时生成，测得D的平均反应速率为，求：
①x的值 ，B的转化率 。
②平衡时压强与初始时压强之比 。
③该温度下此反应的平衡常数 。
三、解答题
18．某铁矿石中铁元素的化合价为-+2价和+3价，测定其中铁元素总含量的实验如下。
已知：ⅰ．该实验条件下，的氧化产物为，的还原产物为。
ⅱ．杂质不参加反应。
Ⅰ．将铁矿石粉碎，取m g铁矿石粉于烧杯中，加入浓盐酸，加热使其充分溶解；
Ⅱ．冷却后过滤、洗涤，将滤液和洗涤液转移到250mL仪器a中定容；
Ⅲ．移取25 mL溶液于锥形瓶中，加入4 ml⋅L盐酸，加热至接近沸腾，边摇动锥形瓶边缓慢滴加一定浓度的溶液，至恰好完全反应，停止滴加溶液；
Ⅳ．冷却后加入50 mL蒸馏水和指示剂，用c ml⋅L 溶液滴定至终点；
V．重复测定三次，消耗溶液的平均体积为V mL。
(1)Ⅰ中，加快化学反应速率的措施有 (至少写出2个)。
(2)Ⅱ中，仪器a的名称是 。
(3)Ⅲ中，还原的离子方程式是 。
(4)滴定c ml⋅L 溶液时所发生反应的离子方程式 。
(5)该铁矿石中铁元素的质量分数为 。
(6)Ⅲ中，若过量，测得的铁矿石中铁元素的质量分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
19．合成氨是人工固氮最重要的途径，反应为： 。回答下列问题：
(1)下列关于合成氨工艺的说法中，正确的是______。
A．控制温度远高于室温，是为了提高平衡转化率
B．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生
C．不断将液氨移去，利于反应正向进行同时提高逆反应速率
D．实际生产中，适度过量有利于提高的转化率同时有利于提高整体反应速率
(2)为降低合成氨的能耗，我国科学家提出使用复合催化剂，催化效果如图1所示，若一定压强下，以相同的投料，用作催化剂、用作催化剂和用作催化剂，氨气的产率随时间变化如图2，用作催化剂的曲线是 ，理由是 。
(3)压强为下，以，、（代表物质的量分数）进料，反应达平衡时氮气的转化率与温度的结果如下图3中曲线所示：
①若保持压强不变，以、、进料，则平衡时氮气的转化率与温度的结果是曲线 （选填“”或“”），判断的依据是 。
②已知：反应，，其中、、分别表示、、的分压。
若保持压强不变，仍以，进料，达平衡时，则该温度下，反应平衡常数 （化为最简式）。
时间/min
温度/℃
0
2
4
6
8
10
容器1
200
0.80
0.55
0.35
0.20
0.15
0.15
容器2
T
1.00
0.65
0.35
0.18
0.18
0.18
时间
0
0.50
a
0.75
0.75
1
0.50
0.35
0.25
0.25
参考答案：
1．B
【详解】A．反应的焓变ΔH是定值，反应中始终不变，则ΔH保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A错误；
B．由方程式可知，溶液pH不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确；
C．、都代表正反应速率，则不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故C错误；
D．由题意可知， 起始与化学计量数之比相等，反应过程中始终为，所以保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故D错误；
故选B。
2．A
【详解】由化学反应速率之比与化学计量数之比相等可知，同一反应中，物质的反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，由题给数据可得：=0.05 ml/(L·s)、=0.1 ml/(L·s)、=0.1ml/(L·s)、≈0.083ml/(L·s)，则四种不同情况下的反应速率由大到小的顺序为③=②>④>①，故选A。
3．B
【详解】A．消耗氧气和生成H2O 都是指正反应方向速率，不能说明达到了化学平衡状态，故A错误；
B．该反应前后气体分子数不相等，混合气体的物质的量是一变量，混合气体的总质量不变，则混合气体的平均相对分子质量是一变量，当其不再改变，说明达到了化学平衡状态，故B正确；
C．断裂H−O键和生成N−H键，都是指逆反应方向速率，不能说明达到了化学平衡状态，故C错误；
D．化学反应遵循质量守恒，质量不变化，并且体系体积恒定，可以知道密度始终是不变化的，所以密度不变的状态反应不一定达到平衡状态，故D错误；
故选：B。
4．C
【详解】A．BaO为催化剂，在NOx、O2、BaO转化为Ba(NO3)2的过程中，BaO参与储存N元素，选项A正确；
B．NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，还原过程中N元素由+5价变为0价被还原，选项B正确；
C．还原过程中N元素由+5价变为0价被还原，每生成1mlN2，还原过程转移10mle-，选项C错误；
D．整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，选项D正确；
答案选C。
5．A
【详解】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为=0.079ml(L•s)-1，故A正确；
B．反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了=0.395ml•L-1，故B错误；
C．反应开始到10s时，Y的转化率为×100%=79.0%，故C错误；
D．由图可知，X、Y为反应物，Z为生成物，X、Y、Z的系数比为(1.2ml-0.41ml)：(1ml-0.21ml)：1.58ml=1：1：2，故化学方程式为：X(g)+Y(g)2Z(g)，反应为可逆反应，不能用“=”，故D错误。
答案选A。
6．D
【详解】A．46g二氧化氮的物质的量为1ml,NO2转化为N2O4的反应是可逆反应，转化为N2O4的分子小于0.5NA，A错误；
B．P4是正四面体分子，1个P4分子中有6个P-P键，1mlP4中有6ml共价键，B错误；
C．水溶液中含有的氧原子数包括硫酸钠中的O原子和水中的O原子，氧原子数目大于4NA，C错误；
D．He是单原子分子，1mlHe气中含有1ml原子即NA个原子，D正确；
答案选D。
7．B
【详解】A．增大反应物浓度，能够增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率，即增大浓度能加快反应速率，A错误；
B．使用催化剂能够降低反应所需要的活化能，增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率，B正确；
C．可逆反应的反应物转化率不可能达到100%，且使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，C错误；
D．达到化学平衡时，正、逆反应的速率相等，但均不为0，正逆反应均未停止，D错误；
故答案为：B。
8．B
【分析】可逆反应是指在相同条件下，既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应。
【详解】A．该反应为可逆反应，则可同时向生成HI和生成的方向进行，A正确；
B．该反应为可逆反应，该反应的与HI能同时存在同一个反应体系中，B错误；
C．该反应为可逆反应，该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同，C正确；
D． 可逆反应存在限度，反应不能进行到底，可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100%地全部转化为生成物，则该反应中不可能全部转化为HI，D正确；
答案选B。
9．D
【详解】A．二氧化硫和氧气反应为可逆反应进行不完全，则和在密闭容器中混合充分反应，转移电子小于4ml，电子数目小于，A错误；
B．硫与O2反应生成SO2时，硫作还原剂，B错误；
C．硫在足量O2中燃烧只能生成SO2，C错误；
D．反应中3mlS中2mlS化合价降低，作氧化剂，1mlS化合价升高，作还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1，D正确；
故选D。
10．C
【分析】可逆反应达到平衡状态时，同一物质的正、逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答。
【详解】①C的体积分数不再改变，该反应达到平衡状态，故正确；
②单位时间内生成，同时生成，都是正反应方向，不能说明该反应达到平衡状态，故错误；
③A与B按物质的量1:3反应，A与B投料比为2:3，故A与B照物质的量之比不再变化，该反应达到平衡状态，故正确；
④该反应为气体分子数不变的反应，反应过程中混合气体的总压强一直不变，不能说明该反应达到平衡状态，故错误；
⑤该反应为气体分子数不变的反应，混合气体总质量一直不变，故混合气体的密度一直变化，不能说明该反应达到平衡状态，故错误；
⑥单位时间内消耗，同时生成则A正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故正确；
答案选C。
11．A
【详解】A．的结构式为，含有Si-Cl键的数目为，故A正确；
B．混合后发生的反应，，后者为可逆过程，不能判断混合后分子数目，故B错误；
C．与足量的反应是可逆反应即，不能计算转移电子数目，故C错误；
D．溶液中的水分子中也含有氧原子，故D错误；
故选A。
12．D
【分析】从图中可以看出，反应Ⅰ为O2+2CuCl2=2CuO+2Cl2，反应Ⅱ为CuO+2HCl=CuCl2+H2O。
【详解】A．由分析可知，反应Ⅰ的化学方程式为O2+2CuCl2=2CuO+2Cl2，A正确；
B．反应Ⅱ为CuO+2HCl=CuCl2+H2O，属于复分解反应，B正确；
C．上述反应原理图中，反应Ⅰ为氧化还原反应，元素O、Cl化合价发生变化，C正确；
D．从原理图中看，反应物为O2、HCl，生成物为Cl2、H2O，CuCl2出现在第一个反应中，则CuCl2是整个过程的催化剂，D不正确；
故选D。
13．D
【详解】A．由题意可知，总反应方程式为，或根据历程：反应①为；反应②为；反应③为，将①+②+③，整理可得总反应方程式为，A正确；
B．①②③反应中均有元素化合价的升降，均为氧化还原反应，B正确；
C．步骤③反应为，该反应过程中只有极性键、键的断裂，C正确；
D．HOOBr的电子式为，D错误；
故选D。
14．C
【详解】A．反应①为断键的过程，发生时需要吸收能量，A正确；
B．活化能越小，反应速率越快，则反应①的活化能小于反应③的活化能，B正确；
C．慢反应决定整个反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，C错误；
D．选择合适的催化剂加快化学反应速率，所以能提高单位时间内COCl2的产率，D正确；
故选C。
15．C
【详解】A．根据表格中的数据可知，6min内用A表示的化学反应速率为，故A正确；
B．根据表格数据，T℃时反应速率快，所以T＞200℃，故B正确；
C．根据表格数据，T℃下，可能6min前反应就达到平衡状态，故C错误；
D．向容器1中通入氦气，反应体系的浓度不变，反应速率不变，故D正确；
故选C。
16．(1)AD
(2) 0.075 30% ＞ ＜
(3)cd
【详解】（1）A. 若，则从逆反应建立平衡，存在三段式，因为是可逆反应，平衡时甲醇和水的浓度不可能为0，则A符合；
B. 若，则从逆反应建立平衡，存在三段式，数据合理，则B不符合；
C. 若，则从正反应建立平衡，存在三段式，数据合理，则C不符合；
D. 若，则氢气和甲醇浓度均为原来的2倍，没采取其它措施时，反应物和生成物浓度不可能同时增大，则D符合；
选AD。
（2）①内， ，则。
②末时，存在三段式，混合气体中的物质的量分数为。
③反应物浓度大时反应速率快，第时体系还未平衡，在从正反应建立平衡的过程中，第时体系处于平衡状态，则第＞第时=第时 故答案为“＞”；第时，处于平衡状态，则正逆反应速率相等，3=，故＜，答案为“＜”。
（3）a．反应中，气体的物质的量、体积、气体的密度会随着反应而变化，则容器内气体的密度不再变化说明反应已达平衡，a不符合；
b．气体质量始终不变，气体的物质的量、混合气体的平均摩尔质量会随着反应而变，混合气体的平均相对分子质量不变说明反应已达平衡，b不符合；
c．，则的体积分数始终为50%，故的体积分数不再变化不能说明反应已达平衡，c符合；
d．断裂个键的同时生成个水分子，均指正反应速率，不知道逆反应速率的情况，不能说明是否平衡，d符合；
选cd。
17．(1) B
(2) 2
【详解】（1）①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且n(X)﹕n(Y)﹕n(Z)=0.6ml﹕0.2ml﹕0.4ml=3﹕1﹕2，则反应的化学方程式为3X+Y⇌2Z；反应开始至2min时Z的平均反应速率为：=；
②A．反应限度是一种平衡状态，此时反应正逆反应速率相等且速率不等于零，反应尚未停止，A错误；
B．达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等，B正确；
C．达到平衡状态时，反应物和生成物浓度不变，但不一定相等，C错误；
D．该反应在X和Z的交点处，说明X和Z的物质的量相等，但反应尚未达到平衡状态，D错误；
故选B。
（2）①5min末反应达到平衡状态，此时已生成2mlC，若测知以D浓度变化来表示的反应平均速率为0.2ml/(L•min)，则平衡时生成0.2ml/(L•min)×2L×5min=2ml物质D，由转化量之比等于化学计量数之比可知，x=2，则列出“三段式”为：，B的转化率为100%=20% 。
②平衡时压强初始时压强之比等于平衡时与初始时气体的总物质的量之比，比例为(4+4+2)：(7+5)=5:6；
③该温度下此反应的平衡常数K=。
18．(1)粉碎、加入浓盐酸、加热
(2)容量瓶
(3)
(4)
(5)
(6)偏大
【详解】（1）粉碎铁矿石可增大固液接触面积，加快反应速率；增大盐酸浓度，可加快反应速率；加热升高温度，也可加快化学反应速率；
（2）精确配制一定物质的量浓度的溶液需要用容量瓶，则仪器a的名称使容量瓶；
（3）已知的氧化产物是，则和反应生成和，所以离子方程式为；
（4）滴定溶液时，重铬酸钾会与生成的亚铁离子发生氧化还原反应，亚铁离子被氧化为三价铁离子，而自身被还原为铬离子，离子方程式为；
（5）根据重铬酸钾和亚铁离子反应的方程式可知，25mL溶液中铁元素的物质的量为，则250mL溶液中铁元素的物质的量为，铁元素的质量为，则该铁矿石中铁元素的质量分数为；
（6）Ⅲ中若过量，则过量的也会消耗，使得消耗的溶液的体积偏大，则测得的铁矿石中铁元素的质量分数也会偏大。
19．(1)BD
(2) b 350℃用Cr-LiH作催化剂的反应速率慢于350℃用Fe-LiH作催化剂
(3) a 相同温度下，恒压充入稀有气体会使反应物分压减小，平衡逆向移动
【详解】（1）A．合成氨是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的产率降低，则控制温度远高于室温的目的是是为了提高催化剂的活性，加快反应速率，故错误；
B．制备的氮气中含有能与氢气加热发生爆炸的氧气，且原料气中含有能使催化剂中毒的杂质，所以实际生产时原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故正确；
C．不断将液氨移去，反应体系中氨气的浓度减小，反应速率降低，故错误；
D．实际生产中，氮气适度过量，氮气的浓度增大，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，有利于提高氢气的转化率，故正确；
故选BD；
（2）合成氨是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的产率降低，使用催化剂，反应速率加快，化学平衡不移动，由图1可知，350℃用Cr-LiH作催化剂的反应速率慢于350℃用Fe-LiH作催化剂，所以图2中曲线b表示350℃用Cr-LiH作催化剂时氨气的产率随时间变化，故答案为：b；350℃用Cr-LiH作催化剂的反应速率慢于350℃用Fe-LiH作催化剂；
（3）①若保持压强不变，以x(H2)=0.675、x(N2)=0.225、x(Ar)=0.1进料相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率减小，所以平衡时氮气的转化率与温度的结果是曲线a，故答案为：a；相同温度下，恒压充入稀有气体会使反应物分压减小，平衡逆向移动；
②设起始充入反应物总量为1ml，平衡时消耗氮气aml，由题意可建立如下三段式：
由平衡时氨气的物质的量分数可得：=0.2，解得a=，则平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分数为0.2、0.6、0.2，反应的平衡常数为Kp==，故答案为：。