化学选择性必修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

这是一份化学选择性必修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，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。
2021-2022学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修第二章化学反应速率与化学平衡强化训练2一、单选题（共9题）1．在2L密闭容器中充有2molSO2和一定量的O2，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。当反应进行到4min时，测得此时SO2为0.4mol，则2min时密闭容器中SO2的物质的量为A．1.6mol B．1.2mol C．大于1.6mol D．小于1.2mol2．下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率B．通过压缩体积增大压强，可以提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率C．升高温度，可以提高活化分子的能量，会减慢反应速率D．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分比虽然没变，但可以加快反应速率3．已知CoCl2·6H2O(粉红色)CoCl2(蓝色)，要使二氯化钴水合物的颜色由粉红色变成蓝色，可采取的措施是A．降低温度 B．增大湿度 C．研磨 D．加入吸水剂4．对于反应Ag2CO3(s) ⇌Ag2O(s) + CO2(g)，其298.15K下的反应焓变为ΔH= 81.5kJ·mol-1，下列说法中 正确的是 A．Ag2CO3的转化率随着温度升高而增大B．反应平衡常数不随其他因素而改变C．反应体系中存在Ag2CO3，Ag2O和CO2D．在敞开体系中，Ag2CO3完 全分解为Ag2O5．下列说法正确的是A．恒温恒容容器中，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达平衡后，改变条件使平衡正向移动，再达平衡时NH3的体积分数一定增大B．若S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1 S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2，则ΔH1＜ΔH2C．放热反应均不需要任何外界条件即可发生D．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同6．已知A转化为D和E分步进行：①A(g)⇌C(g)+2D(g)，②C(g)⇌D(g)+3E(g)，其反应过程能量变化如图所示，下列说法错误的是A．升高温度，Ea1、Ea3均减小，反应速率加快B．A转化为D和E的反应为吸热反应C．使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，但不影响反应的热效应D．第一步反应的速率小于第二步反应的速率7．反应过程中能量变化如图，下列说法正确的是A．任何条件下，该反应一定能自发进行B．该反应的C．若加入催化剂，的值不变D．高温下有利于该反应正向进行8．下列关于可逆反应A(？)+2B(s)⇌C(g)  ΔH<0，叙述正确的是A．当反应达到平衡之后，气体摩尔质量不变，则反应达到平衡状态B．平衡后，恒温下扩大容器体积，再次平衡后气体密度一定减小C．平衡后，恒容下降低温度，再次平衡后气体中C的体积分数可能减小D．平衡后，恒温恒容下，通入气体C，气体C的浓度可能不变9．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ•mol-1。对于工业合成氨反应，下列说法正确的是A．使用催化剂能改变该反应的ΔHB．反应中增加氢气的投料可以提高氮气转化率C．及时分离产物NH3，有利于加快反应速率和原料转化率D．反应采取高温高压有利于提高H2的平衡转化率  二、填空题（共5题）10．某温度时，在容积为2L的密闭容器中，A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图I所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。请据图回答下列问题：(1)该反应的化学方程式为____。正反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。(2)在4min末时，A、B的物质的量浓度c(A)___c(B)，从0～4min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)___Δc(B)(以上填“>”、“<”或“=”)。(3)反应开始至4min时，A的平均反应速率为____。(4)4min时，v(正)__(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。(5)8min后，改变下列某一条件，能使平衡向逆反应方向移动的有___(填字母)。A．保持其他条件不变，增大压强B．保持容器总体积不变，通入少量稀有气体C．保持其他条件不变，升高温度11．化学反应方向的判断(1)___________反应一定能自发进行。(2) ___________反应一定不能自发进行。12．一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：(1)反应的化学方程式为___________。(2)反应达到化学平衡的时间是___________min，该时间内的平均反应速率v(N)=___________。(3)4min时，正、逆反应速率的大小关系为v正___________v逆(填“＞”“＜”或“=”)；(4)一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定容积催化剂的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。①下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有___________(填序号)。A．容器内的压强不变B．容器内气体的密度不变C．相同时间内有3mol H－H键断裂，有6mol N－H键形成D．c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1︰3︰2E．NH3的质量分数不再改变②若起始时向容器中充入10mol·L-1的N2和15mol·L-1的H2，10min 时测得容器内NH3的浓度为1.5mol·L-1，10min内用N2表示的反应速率为___________；此时H2的转化率为___________。(5)能加快反应速率的措施是___________ (填序号)①升高温度    ②容器容积不变，充入惰性气体Ar    ③容器压强不变，充入惰性气体Ar    ④使用催化剂13．Ⅰ.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T℃时，将0.8 mol NO和0.6 mol CO充入容积为2 L的密闭容器中，模拟尾气转化，容器中NO物质的量随时间变化如图。(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是___________。(2)反应开始至10 min，v(NO)=___________mol/(L·min)。II.某有机物由碳、氢、氧、氮4种元素组成，其中含碳32%，氢6.7%，氮18.7%(均为质量分数)。该有机物的相对分子质量为75。(3)通过计算写出该有机物的分子式___________。(4)该有机物是蛋白质水解的产物，它与乙醇反应生成的酯可用于合成医药和农药，请写出生成该酯的化学方程式___________。14．根据下图回答：(1)反应物是_______，(2)内，的平均速率是_______，(3)该图表示的反应方程式为_______。(4)已知，其他相关数据如下表：物质分子中的化学键断裂时需要吸收的能量()436230则表中_______。 三、计算题（共3题）15．恒温恒容下，将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2min时反应达到平衡状态。此时剩余1.2molB，并测得C的浓度为1.2mol•L-1。(1)A的转化率与B的转化率之比为___；物质A的化学反应速率为___；x=___；(2)保持温度和容积不变，向平衡体系中再充入2molA和2molB气体，达到新平衡时B的物质的量为___。(3)此反应在该温度时的化学平衡常数为___。16．把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L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2 mol C，测得D的平均反应速率为0.2 mol·(L·min)-1，求：(1)B的转化率_______(2)x的值_______(3)平衡时压强与初始时压强之比_______(4)该温度下此反应的平衡常数_______17．2.0molCO和2.0molH2O充入体积为2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，达平衡时CO2为1mol，(1)该条件下该反应的平衡常数是_______。(2)如果此时再加入1molCO，则再次平衡时H2的浓度为______。
参考答案1．D【详解】当反应进行到4min时，测得此时SO2为0.4mol，说明4min内消耗了1.6mol的SO2，根据反应物浓度越大反应速率越快可知，也就是前2min的平均反应速率大于后2min的平均反应速率，即前2min中内消耗的SO2大于0.8mol，故2min时密闭容器内SO2的物质的量小于2-0.8=1.2mol，故答案为：D。2．B【详解】A．增大反应物浓度，可以增大单位体积内活化分子数目，活化分子的有效碰撞几率增大，从而提高反应速率，但活化分子的百分数不变，故A错误；B．增大压强减小容器的体积，可以增大单位体积内活化分子个数，活化分子的有效碰撞几率增大，可以加快反应速率，故B正确；C．升高温度，可使更多的分子转化为活化分子，可以增加活化分子百分数，从而加快反应速率，故C错误；D．催化剂可以降低反应活化能，更多分子转化为活化分子，增大了活化分子百分数，故D错误；故选B。3．D【详解】要使二氯化钴水合物的颜色由粉红色变成蓝色，说明平衡正向移动，即失水，故可加入吸水剂。故选D。4．AC【详解】略5．B【详解】A．若增大反应物的浓度，化学平衡正向移动，反应产生NH3，使其物质的量增大，但平衡移动的趋势是微弱的，反应物浓度增大远大于NH3的浓度的增大，最终达到平衡时NH3的体积分数反而减小，A错误；B．同等质量的相同物质时，物质在气态时含有的能量比固态时高，所以前者反应放出热量比后者多，反应放出热量越多，该反应的反应热就越小，所以ΔH1＜ΔH2，B正确；C．任何反应发生都有一个吸收能量断裂反应物化学键的活化过程，这与反应类型是放热反应还是吸热反应无关。化学反应发生时，要断裂反应物化学键吸收能量，也有形成生成物化学键释放能量的过程，反应类型是放热反应还是吸热反应取决于断键吸热与成键放热的差值，因此放热反应也需要在一定外界条件才能发生，C错误；D．反应热等于反应物总能量与生成物总能量的差。在相同温度和压强下，同一反应的反应热相同，与反应发生时提供能量的方式无关，故同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，D错误；故合理选项是B。6．A【详解】A．升高温度化学反应速率增快，但活化能大小不变，故A错误；B．由题中图示可知，A的总能量低于D和E的总能量，属于吸热反应，故B正确；C．使用催化剂可以降低反应的活化能，但不影响始态和终态的能量，所以反应的热效应不受影响；故C正确；D．由题中图示可知，第一步的活化能高于第二步，活化能越大，反应速率越慢，则第一步反应的速率小于第二步反应的速率，故D正确；答案为A。7．B【分析】且的化学反应能在任何条件下都能自发进行，且的化学反应能在低温条件下自发进行，且的化学反应能在高温条件下自发进行，且的化学反应不能自发进行。【详解】A．由图像可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，，且，如能自发进行，应满足，则该反应在高温下不能自发进行，故A错误；B．由图像可知，等于生成物总能量—反应物总能量，故B正确；C．加入催化剂，可改变反应的活化能，则的值变化，故C错误；D．由于该反应的正反应为放热反应，高温下不利于反应正向进行，D错误。故选B。8．D【详解】A．若A不是气体，气体摩尔质量一直不变，不能判断是否是平衡状态，若A是气体，可以判断，故A错误；B．若A不是气体，温度不变，平衡常数不变，气体C的浓度不变，密度也不变，若A是气体，气体化学计量数相等，平衡不移动，密度减小，故B错误；C．若A不是气体，C的体积分数可能一直是100%，若A是气体，降低温度，平衡正向移动C的体积分数增加，故C错误；D．若A不是气体，恒温恒容下，平衡常数不变，气体C的浓度不变，故D正确。故选择D。9．B【详解】A．催化剂不影响反应的始终态，则使用催化剂不能改变该反应的ΔH，故A错误； B．增加氢气的投料，可促进氮气的转化，可以提高氮气转化率，故B正确；C．及时分离产物NH3，生成物浓度减小，反应速率减小，平衡正向移动，原料的转化率增大，故C错误；D．该反应为放热的反应，高温不利于提高H2的转化率，该反应为分子数减小的反应则高压有利于提高H2的平衡转化率，故D错误；故答案为B。10．2BA    放热    =    <    0.025mol·L-1·min-1    >    C    【详解】(1)由图Ⅰ知，B反应生成A，0~4 min内，生成A ：0.4-0.2=0.2 mol，消耗B：0.8-0.4=0.4 mol，故B、A的化学计量数之比=0.4：0.2=2：1，所以该反应方程式为：2BA，（A未完全转化为B，所以反应为可逆反应）；由图Ⅱ知，T1温度下反应先达平衡，说明T1温度下反应速率快，故T1＞T2，由图知温度升高，B的体积分数增大，说明平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，故正反应为放热反应；(2)由图Ⅰ知4 min末时，n(A)=n(B)=0.4 mol，故c(A)=c(B)=；0~4 min内，△c(A)=＜△c(B)=，故此处填“＜”；(3) 0~4 min A的平均反应速率=；(4)4 min后 B仍然在减少，A在增多，故反应正向程度大于逆向程度，即υ(正)＞υ(逆)，故此处填“＞”；(5)A．增大压强，平衡向气体体积减少方向移动，即向正向移动，A不符合题意；B．稀有气体对反应无影响，与反应有关的气体浓度不变，反应速率也不变，故平衡不移动，B不符合题意；C．升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆向移动，C符合题意；故答案选C。11．放热的熵增加    吸热的熵减小    【详解】略12．    6    0.5mol/(L·min)    大于    AE    0.075mol•L-1•min-1    15%    ①④    【详解】(1)反应进行到6min时N减少8mol-2mol=6mol，M增加5mol-2mol=3mol，因此反应的化学方程式为。(2)根据题图可知反应进行到6min时各物质的物质的量不再发生变化，因此反应达到化学平衡的时间是6min，该时间内的平均反应速率。(3)由于反应达到化学平衡的时间是6min，则4min时，正、逆反应速率的大小关系为v正＞v逆。(4)①A． 反应前后气体计量数之和不相等，密闭容器容积固定，未平衡时随反应进行，气体总物质的量变化导致压强变化，因此容器内的压强不变时，说明反应达到平衡，故A正确；B．各组分都是气体，气体总质量始终保持不变，容器为恒容状态，密度保持恒定，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，故B错误；C． H-H键断裂和N-H键形成都说明反应向正反应方向进行，因此不能说明反应达到平衡，故C错误；D． 开始时通入量未知，因此已知物质的量浓度之比，不能判断是否达到平衡，故D错误；E． 根据化学平衡状态的定义，NH3的质量分数不变，说明反应达到平衡，故E正确。故选AE。②根据化学反应速率的计算公式，v(NH3)==0.15 mol•L-1•min-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v(N2)==0.075 mol•L-1•min-1，消耗H2的物质的量浓度为×1.5mol•L-1=2.25mol•L-1，H2的转化率为×100%=15%。(5)A升高温度反应速率加快；B容器容积不变，充入惰性气体Ar，反应物浓度不变，反应速率不变；C容器压强不变，充入惰性气体Ar，容器容积增大，反应物浓度减小，反应速率减小；D使用催化剂，反应速率加快。13．    0.02    C2H5O2N        【详解】(1)NO、CO反应产生N2、CO2,然后根据原子守恒、电子守恒,可得反应方程式为: ；(2)由图可以知道反应开始至10 min，；(3)某有机物由碳、氢、氧、氮4种元素组成，其中含碳32%，氢6.7%，氮18.7%(均为质量分数)，则O元素的质量分数是，该物质的相对分子质量为75，该有机物中C、H、O、N原子个数比为：，故其最简式是C2H5O2N，最简式的式量是75，则最简式就是物质的分子式，其分子式是C2H5O2N；(4) 该有机物是蛋白质水解的产物，则它是氨基酸，结构简式是H2NCH2COOH，该物质分子中含有羧基，能够与乙醇发生酯化反应生成的酯，可用于合成医药和农药，则生成该酯的化学方程式为：。14．A、B    2.5mol/(L∙min)        369    【详解】(1)图像中，A、B的物质的量浓度随时间减小，C的的物质的量浓度随时间增大，故A、B是反应物，C是生成物；(2)2min内，A的平均速率v(A)===2.5mol/(L∙min)；(3)2min内，Δc(A)=5mol/L，Δc(B)=4mol/L，Δc(C)=4mol/L，A、B是反应物，C是生成物，且A、B的浓度并没有变为0，说明反应达到了平衡状态，则该反应的化学方程式为；(4)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，则有-72kJ∙mol-1=436kJ∙mol-1+230kJ∙mol-1-2a kJ∙mol-1，解得a=369。15．2∶1    0.4mol·L-1·min-1    3    2.4mol    72    【详解】(1)根据已知信息可列出三段式：，则A的转化率与B的转化率之比为；物质A的化学反应速率为；由于转化量之比等于化学计量数之比，则，解得x=3；(2)由于温度和容积不变，且该反应反应前后气体的物质的量不变，再充入2molA和2molB，相当于增大压强，平衡不移动，即达到平衡后与原平衡等效，故B的物质的量为1.2mol×2=2.4mol；(3)反应达到平衡后，各物质的浓度为：c(C) =1.2mol/L，c(A)= 0.2mol/L，c(B)= 0.6 mol/L，此反应在该温度时的化学平衡常数。16．20%    2            【详解】把7 molA气体和5 molB气体混合放入2 L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2 mol C，测得D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1，则生成D的物质的量为0.2 mol·L-1·min-1×2 L ×5min =2mol，则可列出三段式(单位为mol)：，(1)B的转化率；(2)根据化学计量数之比等于各物质的物质的量的变化量之比，可知x的值为2；(3)恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，则平衡时压强与初始时压强之比为；(4)物质C为固体，平衡时，其余气体物质的浓度为，则该温度下此反应的平衡常数。17．1    0.6mol/L    【详解】(1) 设第一次平衡时CO反应了x mol，可建立如下三段式：依题意可知：x=1，则平衡常数K==1。答案为：1；(2)第二次加入1molCO后平衡继续向右移动，设CO转化了ymol，可建立如下三段式：由平衡常数可得：K=  =1，y= 0.2mol，则平衡时H2的浓度为：c(H2)==0.6mol/L；答案为：0.6mol/L。