第二章 化学反应速率与化学平衡测试题2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）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题
一、单选题（共12题）
1．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已达到化学平衡的是
①v(NH3)正=2v(CO2)逆
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密团容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中n(NH3)：n(CO2)=2：1
⑥混合气体总质量不变
A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①③④⑤ D．全部
2．一定温度下，在一容积可变的密闭容器中进行反应。下列条件的改变(其他条件不变)对反应速率几乎无影响的是
A．保持容积不变，增加的物质的量
B．将容器的容积缩小一半
C．降低温度
D．保持容积不变，充入Ne使压强增大
3．加热N2O5依次发生的分解反应为：
① N2O5(g) N2O3(g)＋O2(g)，② N2O3(g) N2O(g)＋ O2(g)。
在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数的值为
A．8.5 B．9.6 C．10.2 D．17.0
4．一定温度下，在4个体积均为 1.0 L的恒容密闭容器中反应2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g)  达到平衡。
下列说法正确的是
容器
温度/K
物质的起始浓度/mol/L
物质的平衡浓度mol/L
O2或SO3平衡转化率
c(SO2)
c(O2)
c(SO3)
c(SO3)
Ⅰ
723
0.2
0.2
0
0.04
α1
Ⅱ
723
0
0.1
0.2

α2
Ⅲ
723
0.4
0.4
0

α3
IV
823
0
0.1
0.2

α4

A．达到平衡时， α1+α2=1
B．达到平衡时，容器中的压强：PⅠ>PIV
C．达到平衡时，逆反应速率容器IV中比容器Ⅰ中的大
D．达平衡后，再向容器Ⅰ中充入0.16 mol SO2、0.04 mol SO3，则此时反应向逆反应方向进行
5．对于反应2H2O2⇌2H2O+O2，在任何温度下可自发进行的原因是
A． B．
C． D．
6．催化反应的过程一般包括反应物在催化剂表面吸附、发生表面反应、产物从催化剂表而脱附等步骤，CH4和CO2在催化剂作用下生成CH3COOH的反应历程如图所示。下列说法错误的是

A．CH4在催化剂表面发生吸附可表示为CH4→H*+CH3*(*表示吸附态)
B．②过程表示CH3COOH分子的脱附过程
C．反应过程中有C—H键、C—C键，O—H键生成
D．该合成反应是放热反应
7．CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
其他条件相同时，投料比n(CH4)：n(CO2)为1∶1.3，不同温度下反应的结果如图。

下列说法不正确的是
A．550～600℃，升温更有利于反应①，反应①先达到平衡
B．n(H2)∶n(CO)始终低于1.0，与反应②有关
C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D．若不考虑其他副反应，体系中存在：4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]
8．将N2和H2置于1 L密闭容器中，反应2 min后，生成1. 6 mol NH3。在这段时间内，用N2浓度变化表示的反应速率为
A．0. 4 mol/(L·min) B．0. 6 mol/(L·min)
C．0. 8 mol/(L·min) D．1. 2 mol/(L·min)
9．向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是
A．碳酸钠溶液 B．稀硫酸 C．碳酸氢钠溶液 D．二氧化硫水溶液
10．300 ℃时，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH”、“100℃)下，反应②的平衡常数为1。将0.8molK和1.1molB放入容积为1L的封闭容器中，发生反应②，一段时间后L的浓度为0.4mol/L，此时反应v正 v逆(填“>”、“，四元环N的孤对电子S成分更高 >，N孤对电子之间的夹角()接近共平面时由于共轭效应会使IP显著减小；右侧结构中五元环更刚性，更共平面 >，右侧结构固定接近60°；右侧可灵活转动，统计上部分构象对IP降低有贡献
(3)
(4)A>D>C>B
(5)B>D>A>C
(6)DMSO是偶极非质子溶剂，负电荷中心裸露，正电荷中心埋藏较深，因此对阳离子的溶剂化强于对阴离子的溶剂化。负离子型的亲核试剂，其负电荷在DMSO中不能较好地被分散，更类似裸露的负离子，亲和性强
(7)亲核性在甲醇中更弱。甲醇是质子溶剂，H上带正电荷，与静电相互作用强，溶剂化强，负电荷被分散
【解析】略
15． 吸热 Q1-Q2 K1/k2 吸热 D，E
(1)由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热；
(2)Ⅰ.已知：①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)；
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)；
利用盖斯定律将①-②可得：③H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，故Q3=Q1-Q2；
已知：①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)；
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)；
利用盖斯定律将①-②可得：③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)；
则K3==K1/k2 ；
依据图表平衡常数数据分析，温度升高K1/k2 增大，说明平衡正向进行，反应是吸热反应；
Ⅱ.H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)反应是吸热反应，反应前后气体体积不变，要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，则：A．缩小反应容器容积实质增大压强，反应前后气体体积不变，平衡不动； 故A不符合；B．反应是吸热反应，降低温度，平衡向放热反应方向进行，平衡逆向进行，故B不符合；C．使用合适的催化剂，催化剂只改变反应速率，不改变平衡，故C不符合；D．设法减少CO的浓度，减少生成物浓度平衡正向进行，故D符合；E．反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向进行，平衡正向进行，故E符合；答案为DE。
16．(1) 温度 催化剂
(2) 试管中有大量气泡产生，带火星木条复燃 Fe3+ 起催化作用的不是Cl-或起催化作用的是Fe3+
(3)微波水热
【解析】（1）
根据控制变量法可知，在无催化剂、加热情况下，不同浓度的过氧化氢制备所需氧气的时间是不同的，探究的是浓度对过氧化氢分解速率的影响；在无催化剂、不加热和在无催化剂、加热情况下，同种浓度氧化氢分解情况是不同的，探究的是温度对过氧化氢分解速率的影响；在有催化剂、加热情况下和无催化剂、加热情况下，同浓度的过氧化氢制备所需氧气的时间也是不同的，探究的是催化剂对过氧化氢分解速率的影响。故研究小组在设计方案时，考虑了浓度、温度和催化剂等因素对过氧化氢分解速率的影响。
（2）
①FeCl3溶液对双氧水分解有催化作用，带火星的木条遇到氧气会复燃，则表格中的实验现象为试管中有大量气泡产生，带火星木条复燃。
②已知FeCl3在水中可电离出Fe3+和Cl-，乙同学的猜想：真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Cl-。那么甲同学的猜想：真正催化H2O2分解的是FeCl3溶液中的Fe3+。向盛有5ml5%H2O2溶液的试管中加入少量的盐酸，并把带火星的木条伸入试管，实验结果无明显现象，说明盐酸电离出的Cl-不起催化效果，从而得出一个结论:起催化作用的不是Cl-或起催化作用的是Fe3+。
（3）
通过曲线可知，当x值相同时，微波水热法制得的催化剂在5%的H2O2溶液分解的相对初始速率更大，则说明此法制得的催化剂活性更高，故微波水热制得的催化剂活性更高。
17． 浓度 褪色 乙 反应物浓度越大，速率越大 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 2MnO+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O = 2×10-4
(1)由于甲、乙两个试管中加入的酸性高锰酸钾溶液的浓度、体积相同，但两试管中加入的草酸的浓度不同但体积相同，故该实验探究的是浓度对反应速率的影响；由于酸性高锰酸钾溶液可以和草酸反应，故两个试管中都会出现紫色褪色的现象，但由于两试管中加入的草酸浓度不同，故乙试管中高锰酸钾颜色褪去的时间较短；由此可以得出的结论是反应物浓度越大，速率越大，故答案为：浓度、褪色、乙、反应物浓度越大，速率越大；
(2)高锰酸钾溶液具有强氧化性，可以和HCl反应生成Cl2，故不能用盐酸酸化，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，故答案为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(3)酸性高锰酸钾溶液和草酸反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O，故反应的离子方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，故答案为：2MnO+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；
(4)由于高锰酸钾少量而草酸过量，反应过程中高锰酸钾可以完全反应，故两个试管中转移电子的数目相同，试管中高锰酸钾的锰元素的物质的量n=4×10-3L×0.01mol/L=4×10-5mol，每个Mn又转移5个电子变成Mn2+，乙试管共转移电子的物质的量n=5×4×10-5mol=2×10-4mol，故答案为：=、2×10-4。
18．(1)H2O2的浓度
(2) 2 4
(3)＞
(4) ⑤ 溶液出现血红色
（1）实验2和实验3反应温度、催化剂的用量均相同，反应物H2O2的浓度不同，故本两次实验的目的是研究H2O2的浓度对化学反应速率的影响，答案为：H2O2的浓度；
（2）要研究温度对反应速率的影响，必须保持催化剂的用量、反应物的浓度相同，而使温度不同，故选择 2、  4做对比实验，答案为：2，4；
（3）实验1和实验2中温度、反应物的浓度均相同，实验1中无催化剂、实验2中使用了正催化剂，正催化剂可以加快反应速率，故实验2的速率较快，时间短，答案为：＞；
（4）取其中一份反应后的溶液，加试剂CCl4，振荡，CCl4层显紫色，说明反应生成碘，这是检验生成物的存在；由题给反应物的浓度和体积知，反应后体系中一定存在KI，故另取一份溶液，加入KSCN溶液，溶液显血红色，证明生成了Fe（SCN）3，也即证明了反应体系中仍有Fe3+的存在，也就是说反应中Fe3+未完全反应，结合两次试验证明了该反应为可逆反应，即反应存在一定的限度，答案为：⑤，溶液出现血红色。
19． 0.5 不移动 增大 左移
(1)根据方程式3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)中物质转化关系可知：若反应达到平衡时产生0.8 mol D，必然同时产生0.8 mol C，反应消耗1.2 mol A和0.4 mol B，平衡时各种气体的物质的量分别是n(A)=2 mol-1.2 mol=0.8 mol，n(B)=2 mol-0.4 mol=1.6 mol，n(C)= n(D)=0.8 mol，由于容器的容积是2 L，则各种气体的平衡浓度分别是c(A)=0.4 mol/L，c(B)=0.8 mol/L，c(C)=c(D)=0.4 mol/L，带入平衡常数表达式可得K==0.5；
(2)如果缩小容器容积(温度不变)，容器内气体压强增大。由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，化学平衡不移动；
由于反应混合物都是气体，反应前后气体的总质量不变，气体体积减小，则混合气体的密度会增大；
(3)由于平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，则平衡为等效平衡。反应前后气体体积不变，根据化学计量数一边倒转化到方程式的左边，满足n(A)：n(B)=1：1即可。认为C和D各mol是由A、B反应产生的，则相当于开始时加入A：=2 mol，加入B： mol，假设还应该加入B的物质的量为x，则2 mol：(x+) mol=2 mol：2 mol，解得x=mol；
(4)若向原平衡体系再投入A，B，C，D各1 mol，则此时各种气体的浓度c(A)=(0.4+0.5)mol/L=0.9 mol/L，c(B)=(0.8+0.5)mol=1.3 mol/L，c(C)=c(D)= (0.4+0.5)mol/L=0.9 mol/L，Qc=＞0.5，则化学平衡向左移动。
20． -128.1 < < 4 0.4 B 0.16mol·L－1·min－1 ）
(1) 标志燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，根据盖斯定律，CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( l ) △H=726.5－283－285.82= －128.1 kJ/mol；
(2) 在容积可变的密闭容器中充入1mol CO ( g ) 和2 molH2 ( g )生成CH3OH( g )，H2的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如右图所示。
① 该反应气体的物质的量减少，△S< 0，该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，相同压强下时氢气的转化率大，T1