人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度课后测评

这是一份人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度课后测评，共10页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2024·湖南普通高中学业水平合格考)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。如果该反应在密闭容器中进行,下列有关说法不正确的是( )
A.升高温度,化学反应速率增大
B.使用合适的催化剂,化学反应速率增大
C.达到平衡时,正反应速率与逆反应的速率相等
D.达到平衡时,SO2能100%转化为SO3
2.一定温度下,在恒容、密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。当反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是( )
A.O2全部转化为SO3
B.SO2和SO3的浓度一定相等
C.正、逆反应速率相等且等于零
D.SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化
3.(2025·广东汕头高一检测)1909年,德国化学家哈伯经反复研究后发现,在一定温度下,向某装有催化剂的恒容容器中加入一定量的N2(g)和H2(g)发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列描述的化学反应状态中,能说明该反应达到平衡状态的是( )
A.单位时间内消耗0.1 ml N2,同时生成0.2 ml NH3
B.H2与NH3的物质的量之比为3∶2
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的总物质的量不再变化
4.(2025·河北石家庄二中高一检测)将1 ml固体A置于容积不变的真空密闭容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其分解:A(s)2B(g)+C(g),下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是( )
A.物质的物质的量浓度:c(B)=2c(C)
B.混合气体的密度保持不变
C.B的体积分数不变
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
5.在工业生产或实验中,下列做法与调控化学反应速率无关的是( )
A.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势
B.将Fe与稀硫酸反应中的稀硫酸换成稀硝酸
C.食品袋抽真空包装
D.实验室制氢气时,用锌粉代替锌块
6.(2025·湖南雅礼中学高一检测)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~500 ℃时的催化氧化:2SO2+O22SO3,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中不正确的是( )
A.在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3
B.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
C.达到平衡时,SO2与O2的浓度比始终保持2∶1
D.为了提高SO2的反应速率,可以适当增大O2的浓度
7.化学反应的调控对于工业生产具有积极意义,下列关于调控措施的说法错误的是( )
A.硫酸工业中,为提高SO2的转化率,通入的空气越多越好
B.工业合成氨,从生产实际条件考虑,不能盲目增大反应压强
C.工业合成氨时,考虑催化剂的活性选择400~500 ℃的反应温度
D.炼铁高炉的进风口设置在下端有利于燃料充分利用
8.工业制硫酸的一步重要反应是SO2的催化氧化。在2 L的密闭容器中,充入SO2与足量O2在催化剂、500 ℃的条件下发生反应。SO2、SO3的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的化学方程式是2SO2+O22SO3
B.反应到2 min时,达到了化学平衡状态
C.反应开始至5 min末,以SO2的浓度的变化表示该反应的平均反应速率是1.6 ml·L-1·min-1
D.5 min时,逆反应速率达到最大
9.(2025·辽宁省实验中学高一检测)在一定条件下,将3 ml A和1 ml B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 ml D,并测得C的浓度为0.2 ml·L-1。下列判断正确的是( )
A.x=2
B.B的转化率为50%
C.2 min内A的平均反应速率为0.3 ml·L-1·min-1
D.若混合气体的密度保持不变,则表明该反应达到平衡状态
10.某温度时,在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A.容器内压强不再发生变化
B.容器内气体的密度不再发生变化
C.相同时间内生成2n ml的Z的同时消耗n ml的Y
D.正、逆反应速率相等且等于0
11.(2025·北京昌平区高一期末)密闭容器中,SO2和足量O2在一定条件下发生反应。SO2、SO3的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应的化学方程式为2SO2+O22SO3
B.2 min时,反应达化学平衡状态
C.反应开始至5 min末,以SO2浓度的变化表示该反应的平均反应速率是0.8 ml·L-1·min-1
D.若起始充入SO2和足量18O2,达到化学平衡状态时核素18O存在于SO2、O2、SO3中
12.将0.2 ml·L-1的KI溶液和0.05 ml·L-1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2的是( )。
二、非选择题
13.某温度时,在一个2 L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)从开始至2 min末,B的平均反应速率为 ;平衡时,C的浓度为 ,A的转化率为 。
(3)反应达到平衡时体系的压强与反应前的压强之比为 。
(4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A.A、B、C的物质的量之比为3∶1∶3
B.相同时间内消耗3 ml A,同时生成3 ml C
C.相同时间内消耗3n ml A,同时消耗n ml B
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E.B的体积分数不再发生变化
(5)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是 (填字母)。
A.加入催化剂
B.降低温度
C.容积不变,充入A
D.容积不变,从容器中分离出部分A
14.300 ℃时,向2 L的恒容密闭容器中,充入2 ml CO2(g)和2 ml H2(g)使之发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得各物质的物质的量浓度变化如图所示:
(1)由图可知,CO2(g)的浓度随时间的变化为 (填“a”“b”或“c”)曲线;2 min内的平均反应速率v(CO2)= 。
(2)已知:反应至2 min时,改变了某一反应条件。由图可知,0~2 min内CH3OH(g)的生成速率 (填“大于”“小于”或“等于”)2~4 min内CH3OH(g)的生成速率。
(3)5 min时,CO2(g)的转化率为 ,此时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为 。
标准答案：
一、单选题
1.D 解析 升高温度,能增大化学反应速率,A正确;使用合适的催化剂,能增大化学反应速率,B正确;化学反应达到平衡时,正反应速率和逆反应的速率一定相等,C正确;对于可逆反应,达到平衡时,反应物不能100%转化为生成物,D错误。
2.D 解析 可逆反应有限度,反应物O2不能全部转化为SO3,A错误;平衡状态时SO2和SO3的浓度不变,但不一定相等,B错误;平衡状态是动态平衡,故正、逆反应速率相等且大于零,C错误;SO2、O2、SO3的浓度不再变化,说明反应已达化学平衡状态,D正确。
3.D 解析 单位时间内消耗0.1 ml N2,一定生成0.2 ml NH3,表示同一方向的反应,无法判断是否达到平衡状态,A错误;H2和NH3的物质的量之比与是否平衡无关,H2和NH3的浓度不变才能说明达到平衡,B错误;混合气体总质量和容器容积不变,混合气体的密度始终不会发生变化,则密度不变不能说明反应达到平衡状态,C错误;在反应达到平衡的过程中气体的总物质的量在变化,当混合气体的总物质的量不再变化时,说明该反应已达到平衡状态,D正确。
4.B 解析 根据反应方程式可知,反应过程中始终存在c(B)=2c(C),因此c(B)=2c(C)不能确定是否达到平衡状态,A不符合题意;容器容积始终不变,而反应达到平衡之前气体的质量为变量,则混合气体的密度不变,说明反应已达平衡,B符合题意;只有生成物为气体,生成B、C的物质的量之比为定值,则B的体积分数为定值,混合气体的平均摩尔质量为定值,则B的体积分数不变,混合气体的平均摩尔质量保持不变,都不能说明达到平衡,C、D不符合题意。
5.B
6.C 解析 该反应是可逆反应,存在反应限度,反应物不可能100%地转化为生成物,A正确;使用催化剂加快了反应速率,缩短了反应时间,提高了反应效率,B正确;不清楚SO2与O2的起始量,故达到平衡时,SO2与O2的浓度比不确定,C错误;增大反应物O2的浓度,可以提高SO2与O2反应的速率,D正确。
7.A 解析 在实际生产中为了增大二氧化硫的转化率,可通入稍过量的空气,若空气通入量过多,不仅会增大能源消耗,还会增大动力消耗,对设备的要求也高,A错误;工业合成氨,从生产实际条件考虑,不能盲目增大反应压强,若压强过大,不仅会增大能源消耗,还会增大动力消耗,对设备的要求也高,B正确;工业合成氨时,400~500 ℃时催化剂的活性最大,有利于提高反应速率,故选择400~500 ℃的反应温度,C正确;炼铁高炉的进风口设置在下端,固体从设备顶部加入,则有助于固体和气体充分接触,有利于燃料充分利用,D正确。
8.D 解析 SO2与O2的反应为可逆反应,该反应的化学方程式为2SO2+O22SO3,A错误;反应到2 min之后,SO2的物质的量在逐渐减小,SO3的物质的量在逐渐增加,则2 min时该反应未达到平衡状态,B错误;反应开始至5min末,SO2物质的量的减少量为8 ml,则以SO2的浓度的变化表示该反应的平均反应速率v=ΔnVΔt=8ml2 L×5min=0.8 ml·L-1·min-1,C错误;5 min时,反应达到平衡状态,逆反应速率达到最大,D正确。
9.C 解析 反应达到平衡时C的浓度为0.2 ml·L-1,则生成C的物质的量为0.2 ml·L-1×2 L=0.4 ml,根据化学方程式可知,x∶2=0.4 ml∶0.8 ml,则有x=1,A错误;根据三段式计算:
3A(g) + B(g) C(g)+ 2D(g)
起始量/(ml·L-1)1.50.500
转化量/(ml·L-1)0.60.20.20.4
平衡量/(ml·L-1)0.90.30.20.4
据以上分析可知,B的转化率=0.2ml·L-10.5ml·L-1×100%=40%,B错误;2 min内A的平均反应速率v(A)=0.6ml·L-12min=0.3 ml·L-1·min-1,C正确;因反应前后各物质均为气态,则反应前后气体的总质量不变,而反应容器的容积是固定的,则混合气体的密度在反应过程中不变,D错误。
10.A 解析 根据图像可知,X、Y物质的量减少,Z物质的量增多,X、Y是反应物,Z是生成物,2 min时X、Y、Z的变化量分别是0.3 ml、0.1 ml、0.2 ml,则化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g)。反应前后气体计量数之和不同,容器内压强不再发生变化,说明反应一定达到平衡状态,A符合题意;反应前后气体总质量不变、容器容积不变,密度是恒量,容器内气体的密度不再发生变化,反应不一定平衡,B不符合题意;相同时间内生成2n ml的Z同时消耗n ml的Y,不能判断正、逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,C不符合题意;反应达到平衡,正、逆反应速率相等但不等于0,D不符合题意。
11.B 解析 从图中可以看出,SO2与O2的反应为可逆反应,该反应的化学方程式为2SO2+O22SO3,A正确;2 min后,SO2的浓度在逐渐减小,SO3的浓度在逐渐升高,则2 min时该反应未达化学平衡状态,B错误;反应开始至5 min末,以SO2的浓度的变化表示该反应的平均反应速率为v(SO2)=ΔcΔt=4ml·L-15min=0.8 ml·L-1·min-1,C正确;该反应为可逆反应,若起始充入SO2和足量18O2,达到化学平衡状态时核素18O存在于SO2、O2、SO3中,D正确。
12.A 解析 0.2 ml·L-1的KI溶液和0.05 ml·L-1的Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后,KI过量,若要能说明反应可逆,则需证明溶液中同时存在Fe3+和Fe2+或者Fe3+。A项,滴入KSCN溶液,溶液变红说明溶液中存在Fe3+,可以说明反应中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2;B项,滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成说明溶液中存在碘离子,但是溶液中KI过量,无法证明此反应可逆,不可以说明反应中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2;C项,滴入KSCN溶液,再加H2O2溶液,溶液无明显现象后溶液变红,说明溶液中无Fe3+、含有Fe2+,不能说明反应中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2;D项,滴入淀粉溶液,溶液变蓝,说明溶液中存在碘单质,不可以证明存在Fe3+,不可以说明反应中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2。
二、非选择题
12.答案 (1)3A(g)3C(g)+B(g)
(2)0.2 ml·L-1·min-1 1.2 ml·L-1 50%
(3)7∶6
(4)CE
(5)BD
解析 (1)根据图像可知反应物为A,生成物为B和C;反应达到平衡时各物质浓度的变化量分别为Δc(A)=2.4 ml·L-1-1.2 ml·L-1=1.2 ml·L-1,Δc(C)=1.2 ml·L-1,Δc(B)=0.4 ml·L-1,在2 L的密闭容器中,在2 min时间内,A、C、B的化学计量数之比为1.2 ml·L-1∶1.2 ml·L-1∶0.4 ml·L-1=3∶3∶1,所以该反应的化学方程式为3A(g)3C(g)+B(g)。
(2)从开始至2 min末,Δc(B)=0.4 ml·L-1,B的平均反应速率为0.4ml·L-12min=0.2 ml·L-1·min-1;平衡时,C的浓度为1.2 ml·L-1,A的转化率为1.2ml·L-12.4ml·L-1×100%=50%。
(3)体系压强之比等于气体的物质的量之比,也等于气体的物质的量浓度之比,反应前气体的总物质的量浓度为2.4 ml·L-1,反应达到平衡时气体的总物质的量浓度为1.2 ml·L-1+1.2 ml·L-1+0.4 ml·L-1=2.8 ml·L-1,则反应达到平衡时体系的压强与反应前压强之比为(2.8 ml·L-1)∶(2.4 ml·L-1)=7∶6。
(4)A、B、C的物质的量之比为3∶1∶3时,正、逆反应速率不一定相等,仅仅是反应的一种特殊情况,不能判定反应已达到化学平衡状态;相同时间内消耗3 ml A,同时生成3 ml C,反应速率同向,不能判定反应已达到化学平衡状态;相同时间内消耗3n ml A,同时消耗n ml B,也生成了n ml B,说明B的正、逆反应速率相等,达到平衡状态;A、B、C均为气态,反应前后气体的总质量不变,恒为定值,不能判定反应已达到化学平衡状态;B的体积分数不再发生变化,说明B的物质的量不再变化,达到平衡状态,E正确。
(5)加入催化剂,加快反应速率;降低温度,反应速率减慢;容积不变,充入A,反应物浓度增大,反应速率增大;容积不变,从容器中分离出部分A,浓度减小,反应速率减小。
14.答案(1)a 0.05 ml·L-1·min-1
(2)小于 (3)30% 7∶10
解析(3)5 min时,CO2(g)的转化率为1.0ml·L-1-0.7 ml·L-11.0ml·L-1×100%=30%;由图可知,此时容器内二氧化碳、氢气、甲醇、水分别为1.4 ml、0.2 ml、0.6 ml、0.6 ml,总的物质的量为2.8 ml;根据阿伏加德罗定律可知,此时气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为2.8 ml∶(2 ml+2 ml)=7∶10。
实验
编号
实验操作
实验现象
A
滴入KSCN溶液
溶液变红
B
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
C
滴入KSCN溶液,再加H2O2溶液
溶液无明显现象,后溶液变红
D
滴入淀粉溶液
溶液变蓝