第二章 化学反应速率与化学平衡单元测试卷（含解析）

这是一份第二章 化学反应速率与化学平衡单元测试卷（含解析），共20页。

高中化学人教版（2019）选择性必修1 第二章测试卷
一、单选题
1.某一可逆反应A+3B 2C，改变下列条件一定能加快反应速率的是（    ）
A. 增大反应物的量                       B. 升高温度                       C. 增大压强                       D. 使用催化剂
2.在10L密闭容器中，1molA和3molB在一定条件下反应：A（g）+xB（g） 2C（g），2min后反应达到平衡时，测得混合气体共3.4mol，生成0.4molC，则下列计算结果错误的是（    ）
A. 平衡时，物质的量比A：B：C=2：11：4           B. x值等于4
C. A的转化率20%                                                    D. B的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1
3.一定温度下，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0．158mol(Ls)-1
B. 反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0．79mol·L-1
C. 反应开始到10s时，Y的转化率为79．0%
D. 反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) Z(g)
4.已知：4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g) ΔH＝－1200 kJ·mol−1。在2 L恒容密闭容器中，按照下表中甲、乙两种方式进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是(      )
甲
乙
0.2 mol NO2
0.1 mol NO2
0.4 mol CO
0.2 mol CO
A. 放热反应，一定能自发进行                                B. 该温度下，反应的平衡常数为5
C. 达平衡时，NO2的浓度：甲＞乙                         D. 达平衡时，N2的体积分数：甲＜乙
5.在一定温度下，可逆反应：A2(g)+B2(g) 2AB(g)，达到平衡的标志是（    ）
A. 容器的总压强不随时间而变化
B. 单位时间内生成nmolA2同时就有2nmolAB生成
C. 单位时间内有nmolB2发生反应的同时有nmolAB分解
D. 单位时间内有nmolA2生成的同时有nmolB2生成
6.恒温条件下，物质的量之比为 2∶1 的 SO2 和 O2 的混合气体在容积为 2 L 的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，该反应为放热反应，n(SO2)随时间变化关系如下表：
时间/min
0
1
2
3
4
5
n(SO2)/mol
0.20
0.16
0.13
0.11
0.08
0.08
下列说法正确的是（   ）
A. 当容器中气体的密度不变时，该反应达到平衡状态
B. 该反应进行到第3分钟时，逆反应速率小于正反应速率
C. 从反应开始到平衡时，用 SO3 表示的平均反应速率为 0.01 mol/(L·min)
D. 容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为 5∶4
7.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是（   ）

A. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △HO
8.将V 1 mL 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液与2 mL 0.1 mol·L－1KI溶液混合，待充分反应后，下列方法可证明该反应具有一定限度的是 （   ）
A. 若V1＜1  加入淀粉                                             B. 若V1≤1  加入KSCN溶液
C. 若V1≥1  加入AgNO3溶液                                  D. 加入Ba(NO3)2溶液
9.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（   ）
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深②向稀盐酸中加入少量蒸馏水，盐酸中氢离子浓度降低 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 ⑤加入催化剂有利于合成氨的反应 ⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应 ⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
A. ①②⑥⑧                           B. ①③⑤⑦                           C. ②⑤⑥⑦                           D. ②③⑦⑧
10.某反应2AB(g) C(g)+3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH、ΔS应为（     ）
A. ΔH ＜0，ΔS＞0             B. ΔH ＜0，ΔS＜0           C. ΔH ＞0，ΔS＞0             D. ΔH ＞0，ΔS＜0
11.下列内容与结论相对应的是（   ）

内     容
结       论
A
H2O（g）变成H2O（l）
△S＞0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为△S＜0
C
一个反应的△H＞0，△S＞0
反应一定不自发进行
D
H2（g）+F2（g）=2HF（g）△H=-271kJ•mol-1 
△S=8J•mol-1•K-1
反应在任意外界条件下均可自发进行
A. A                                           B. B                                           C. C                                           D. D
12.下列说法正确的是（）
A. 在其他外界条件不变的情况下，增大压强能增大活化分子的百分数
B. 室温下不能自发进行，说明该反应的△H 、0。投入 2 mol NO2发生反应。实验测得：v正=k正c2(NO2)，v逆=k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。在温度为 T℃ 时 NO2 的转化率随时间变化的结果如图所示。

①要提高 NO2转化率，可采取的措施是________ 、________。
②前2min内，以NO2表示该反应的化学反应速率为________。
③计算 A 点处v正/ v逆=________（保留一位小数）。
19.目前工业合成氨的原理是：
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=﹣93.0kJ/mol  回答下列问题：
（1）在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是        ．
A.混合气体的压强不再发生变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
D.单位时间内断开3a个H﹣H键的同时形成6a个N﹣H键
E.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
（2）理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是        ．
A.增大压强
B.使用合适的催化剂
C.升高温度
D.及时分离出产物中的NH3
（3）如图为合成氨反应，在使用相同的催化剂，不同温度和压强条件下进行反应，初始时N2和H2的体积比为1：3时的平衡混合物中氨的体积分数．
分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始到平衡状态A、B时的反应速率，则vA（NH3）________ vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“=”）；该反应的平衡常数KA________KB（填“＞”、“＜”或“=”）；在250℃、1.0×104kPa下达到平衡，H2的转化率为________ %（计算结果保留小数点后一位）．


答案解析部分
一、单选题
1. B
解析：A. 固体和纯液体增大反应物的量，浓度不变，速率不变，A不符合题意；
B. 升高温度，活化分子百分数增加，反应速率加快，B符合题意；
C. 增大压强，对固体和液体速率不影响，C不符合题意；
D. 使用催化剂，可能加快或减慢反应速率，D不符合题意。
故答案为：B
分析：A. 固体和纯液体参加反应时，一般认为其浓度不发生变化；
B. 升高温度，正逆反应速率同时增大；
C. 压强改变， 不会改变固体和液体的反应速率；
D. 催化剂在未特别说明的条件下，一般是指加快反应的催化剂。
2. A
解析：
 
混合气体共3.4mol=0.8mol＋（3-0.2x）mol+0.4mol，解得x=4。
A．根据方程式知，生成0.4molC需要0.2molA、0.8molB，平衡时，A、B、C的物质的量分别为（1-0.2）mol=0.8mol、（3-0.8）mol=2.2mol、0.4mol，A、B、C的物质的量之比=0.8mol：2.2mol：0.4mol=2：11：1，故A符合题意；
B．根据计算可知x=4，故B不符合题意；
C．A的转化率= ×100%=20%，故C不符合题意；
D．平衡时B的平均反应速率= =0.04moL·L-1·min-1 ， 故D不符合题意。
故答案为：A
分析：A．根据三段式数据计算各物质的物质的量；
B．x=4；
C．转化率=  ×100%；
D．根据公式计算。
3. C
解析：A．Z物质的物质的量变化为1.58mol，V===0.079mol/（L.s）,A不符合题意；
B．10s时，X的物质的量浓度减少了(1.20-0.41)2=0.0395mol/L,B不符合题意；
C．10s时，Y的物质的量减少了1.00-0.21=0.79mol，转化率α=,C符合题意；
D．X、Y、Z物质的量变化分别为：0.79mol、0.79mol、1.58mol，故反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) 2 Z(g) 。。
故答案为：C
分析：A．代入V=计算；
B．注意容器体积为2L；
C．转化率=该物质转化的物质的量/该物质反应总的物质的量x100%；
D．根据反应速率和化学计量数成正比计算可得。
4. C
解析：A．已知反应为放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，根据反应自发进行的判断依据ΔG=ΔH-TΔS，当低温时有自发进行的倾向，高温时不利于自发进行，A不符合题意；
B．根据甲中CO的转化率为50% ，二氧化氮和一氧化碳的起始物质的量为0.2mol、0.4mol，容器的体积为2L，根据， 可以得到二氧化氮和一氧化碳的起始物质的量浓度为0.1mol/L、0.2mol/L，列出三段式，

该反应的平衡常数， B不符合题意；
C．由三段式可知甲的NO2转化为50%，因甲的平衡相对乙加压，增大压强平衡向正反应方向移动，则乙的NO2转化为小于50%，则NO2的浓度：甲＞乙，C符合题意；
D．甲的投入量为乙的两倍，甲的平衡相对乙加压，增大压强平衡向正反应方向移动，所以甲N2的体积分数大于乙N2的体积分数，D不符合题意。
故答案为：C
分析：A．根据反ΔG=ΔH-TΔS进行判断；
B．根据三段式进行计算；
C．注意三段式的应用；
D．根据勒夏特列原理判断：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度,压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
5. B
解析：A．该反应前后气体总物质的量不变，则无论该反应是否达到平衡状态，压强始终不变，所以不能根据压强判断平衡状态，故A不符合题意；
B．单位时间内生成n mol A2的同时生成2n molAB，则同时消耗n mol A2 ， A2的正逆反应速率相等，则该反应达到平衡状态，故B符合题意；
C．单位时间内有nmolB2发生反应，同时有nmolAB分解即有0.5nmolB2生成，B2的正逆反应速率不相等，故C不符合题意；
D. 单位时间内有nmolA2生成，同时有nmolB2生成，均表示逆速率，无法判断正逆速率是否相同，故D不符合题意；
故答案为：B。
分析：可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变。
6. B
解析：A．因为容器容积不变，气体的总质量不变，所以气体的密度始终不变，因此密度不能作为判断平衡状态的依据，A不符合题意；
B．根据表中数据，反应进行到第3分钟时没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则正反应速率大于逆反应速率，B符合题意；
C．根据表格数据，第4min时反应达到平衡，消耗二氧化硫为0.20mol-0.08mol=0.12mol，则生成的SO3为0.12mol，其浓度是0.06mol/L，则用SO3表示的平均反应速率=0.06mol/L÷4min=0.015 mol/（L•min），C不符合题意；
D．开始SO2和O2的物质的量分别为0.2mol、0.1mol，根据表格数据，平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.08mol、0.04mol、0.12mol，根据压强之比等于物质的量之比，平衡时的压强与起始时的压强之比为:(0.08+0.04+0.12)/(0.2+0.1)=4：5，D不符合题意。
故答案为：B
分析：A．该装置条件下，混合气体密度为定值；
B．第三分钟时反应未达到平衡状态，向正反应方向进行；
C．根据v=计算；
D．根据压强之比等于物质的量之比计算。
7. B
解析：A.该反应的ΔH0，为吸热反应，D不符合题意；
故答案为：B
分析：由反应速率图可知，当升高温度或增大压强时，平衡均逆向移动，因此说明该反应为放热反应，且逆反应方向，气体分子数减小；据此结合选项所给反应进行分析。
8. B
解析：A.加入淀粉，通过溶液变蓝，可证明反应生成I2 ， 无法证明是否存在Fe3+或I- ， A不符合题意；
B.若V1≤1，则溶液中I-过量，加入KSCN后，溶液变成血红色，说明溶液中含有Fe3+ ， 可证明该反应具有一定限度，B符合题意；
C.溶液中的SO42-能与Ag+反应生成Ag2SO4沉淀，干扰I-的检验，故无法证明该反应是否存在一定限度，C不符合题意；
D.加入Ba(NO3)2溶液，无法检验溶液中是否存在Fe3+或I- ， 故无法证明该反应是否存在一定限度，D不符合题意；
故答案为：B
分析：Fe2(SO4)3与KI反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2；要证明该反应具有一定限度，则可在Fe3＋过量的情况下，检验是否存在I－；或在I－过量的情况下，检验是否存在Fe3＋；据此结合选项进行分析。
9. C
解析：①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后，SCN-离子浓度增大，平衡 正向进行，Fe(SCN)3浓度增大，颜色变深，能用勒夏特列原理解释；
②向稀盐酸中加入少量蒸馏水，盐酸为强酸，不存在电离平衡，稀释盐酸溶液，溶液中氢离子浓度降低，不能用勒夏特列原理解释；
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气，Cl2+H2O⇌HCl+HClO，平衡逆向进行，减小氯气溶解度，能用勒夏特列原理解释；
④2NO2⇌N2O4 ， 加压瞬间NO2浓度增大，颜色加深，随之平衡正向进行，NO2浓度有所减小，颜色又变浅，但是NO2的浓度相比原来的浓度较大，因此颜色比原来深，所以压强增大平衡正向进行，颜色先变深后变浅，能用勒夏特列原理解释；
⑤催化剂只能同等程度地改变正逆反应速率，对化学平衡无影响，不能用勒夏特列原理解释；
⑥由H2、I2(g)、HI气体组成的平衡，反应前后气体体积不变，加压后平衡不移动，体积减小颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；
⑦合成氨反应为放热反应，升高温度不利用平衡向正反应方向移动，但升温却可提高反应速率，不可用勒夏特列原理解释；
⑧合成氨的反应中，将混合气体中的氨气液化，减小了生成物浓度，平衡向着正向移动，能用勒夏特列原理解释；
综上所述，②⑤⑥⑦不能用勒夏特列原理解释；
故答案为：C。
分析：勒夏特列原理指的是在可逆反应中，改变某一因素反应会向减弱这种因素的方向进行。
10. C
解析：A、ΔH＜0，ΔS＞0，正向任何温度下都自发进行，A不符合题意；
B、ΔH＜0，ΔS＜0，正向低温下能进行，B不符合题意；
C、ΔH＞0，ΔS＞0，在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，C符合题意；
D、ΔH＞0，ΔS＜0正向任何温度都不能自发反应，D不符合题意；
故答案为：C
分析：焓变、熵变及温度有关的吉布斯自由能判据：ΔG= ΔH- TΔS。
当ΔH0时，ΔG>0，自发过程，过程能正向进行；
当ΔH>0，ΔS1×10-9mol/L，c(H+)< =10-5mol/L，所以pH≥5，D符合题意；
故答案为：D。
分析：A. 增大压强 只能增大单位体积内活化分子数，而活化分子百分数不变。
B.反应是否自发要用复合判据判定即△H-T△S大于0反应一定非自发，小于0一定自发。
C.催化剂降低了反应的活化能，不改变反应热。
13. C
解析：N2+3H2⇌2NH3 △H＜0，该反应是放热的可逆反应，要使平衡向正反应方向移动，应降低温度，但温度过低反应速率过小，不利于工业生成效益；温度越高，反应速率越大，所以应适当升高温度，使反应速率增大；使用催化剂也能增大反应速率，但在700K左右时催化剂的活性最大，所以选择采用700K左右的温度。
故选C．
分析：根据温度对反应速率、化学平衡及催化剂的影响分析，升高温度加快反应速率，使平衡向吸热方向移动，据此分析．
二、综合题
14. （1）0.1 mol·L－1·min－1
（2）0.1 mol·L－1
（3）6
（4）
解析：（1）前2min内用W表示的反应速率；
（2）由分析可知，2min末时X的浓度为0.1mol/L；
（3）由反应速率之比等于化学计量系数之比可得，， 解得n=6；
（4）由于压强之比等于物质的量之比，也等于物质的量浓度之比，令2min末体系内的压强为p，反应前的压强为p0，则；
分析：以Z的浓度变化表示的反应速率为0.0025mol/(L·s)，则2min内生成Z的浓度为0.0025mol/(L·s)×2×60s=0.3mol/L，可得平衡三段式如下：

据此结合题干设问分析作答。
15. （1）C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) △H=-3260.4 kJ/mol
（2）-406kJ/mol；
（3）