专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题-高二上学期化学苏教版（2020）选择性必修1

试卷第=page99页，共=sectionpages99页试卷第=page88页，共=sectionpages99页专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题一、单选题1．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是A．反应①、反应②均为放热反应B．反应①、反应②均为氧化还原反应C．H2与ICl的总反应速率快慢取决于反应②D．反应H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)的ΔH=-218kJ·mol-12．可逆反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度(T)的关系如图，则下列说法正确的是A．放热反应 B．吸热反应 C．吸热反应 D．放热反应3．下列说法正确的是A．熵增的反应都是自发的，自发反应的现象一定非常明显B．应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g)

ΔH>0该过程发生的条件，以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题C．常温下，若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0D．已知C(s)+CO2(g)=2CO(g)

ΔH>0，该反应吸热，一定不能自发进行4．分子在催化剂的作用下发生的一系列转化如图所示。下列叙述正确的是A．催化剂的表面有极性键的断裂和非极性键的形成B．催化剂能提高该反应的平衡转化率C．催化剂、增大了该历程中的最大能垒(活化能)D．催化剂表面发生的反应为5．下列实验中，能达到预期目的是A．测定反应生成H2的速率B．探究温度对反应速率的影响C．探究浓度对反应速率的影响D．探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果A．A B．B C．C D．D6．我国学者采用量子力学法研究了钯基催化剂表面吸附CO和合成的反应，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是A．总反应的热化学方程式是

B．图中决速步骤的能垒(活化能)为91.5kJ/molC．催化剂在该历程中参与反应并降低了反应的活化能D．该历程中经过TS3时的反应速率比经过TS5时的反应速率慢7．将2mL0.1mol·L

-1FeCl3溶液和2mL0.01mol·L

-1KSCN溶液混合，发生如下反应：FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)，为了使平衡状态向逆反应方向移动，应选择的条件是：①再加入2mL1mol·L

-1FeCl3

溶液

②

加入KCl固体

③

加入适量的铁粉

④再加入2mL0.4mol·L

-1KSCN溶液A．②③ B．③ C．②④ D．①③④8．在体积为的恒容密闭容器中发生反应，图1表示时容器中、、物质的量随时间的变化关系，图2表示不同温度下平衡时的体积分数随起始的变化关系。则下列结论正确的是A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率B．由图2可知反应，正反应吸热且C．若在图1所示的平衡状态下再向体系中充入和，此时D．时，向空容器中充入和，达到平衡时的体积分数小于0.59．下列实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是实验操作目的或结论A将少量片放入溶液中证明的金属性比强B将点燃的镁条置于盛有集气瓶中，瓶内壁有黑色固体生成镁的还原性比碳强C向溶液(含少量杂质)，加入适量氯水，再加萃取分液除去溶液中的D向溶液中加入5滴同浓度的溶液，再加入几滴溶液，溶液显血红色与的反应是可逆反应A．A B．B C．C D．D10．在一定条件下的1L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是A．0～15min，消耗C的平均速率约为0.033mol•L-1•min-1B．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为：Y(g)+3X(g)2C(g)C．反应开始到25min，X的转化率为25%D．25min时改变的一个条件可能是缩小容器体积11．某温度下，在体积为2L的刚性容器中加入1mol环戊烯()和2molI2发生可逆反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g)

△H>0，实验测定容器内压强随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是A．0~2min内，环戊烯的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1B．环戊烯的平衡转化率为75%C．有利于提高环戊烯平衡转化率的条件是高温低压D．该反应平衡常数为5.4mol·L-112．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g)；②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。反应达到平衡时，c(H2)=2mol/L，c(HI)=4mol/L，则此温度下反应①的平衡常数是A．36 B．32 C．16 D．24二、填空题13．氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。(1)已知：的平衡常数，则_______(用、、表示)。在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应，能表明已达到平衡状态的标志有_______。A．混合气体的压强保持不变B．混合气体的密度保持不变C．混合气体的平均相对分子质量保持不变D．气体的总质量保持不变E.F.内生成同时消耗(2)向容积为的密闭容器中加入活性炭足量和，发生反应，NO和的物质的量变化如表所示。条件保持温度为时间物质的量物质的量内，以表示的该反应速率_______，最终达平衡时的浓度_______，平衡时的转化率_______，写出该反应平衡常数的表达式_______，并求该温度下的平衡常数_______。14．图Ⅰ、Ⅱ依次表示在酶浓度一定时，反应速率与反应物浓度、温度的关系。请据图回答下列问题：(1)图Ⅰ中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是___________。(2)图Ⅱ中，催化效率最高的温度为___________(填“”或“”)点所对应的温度。(3)图Ⅱ中，点到点曲线急剧下降，其原因是___________。(4)将装有酶、足量反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃的水浴锅内，后取出，转入25℃的水浴锅中保温，试管中反应速率加快的为___________(填“甲”或“乙”)。15．(1)向盛有溶液的试管中加入溶液，溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡：①向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液，溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。②向上述平衡体系中加入少量固体，溶液颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。(2)氨是一种重要的化工原料，合成氨的反应：，反应过程如图所示：①______(用含、的式子表示)。②加催化剂的曲线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。③在一定条件下，能说明反应一定达到平衡的是______(填字母代号)。A．B．单位时间内消耗的同时消耗C．的物质的量之比为D．混合气体中保持不变16．用活性炭还原处理氮氧化物，有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。(1)写出上述反应的平衡常数表达式_______。(2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应，所得数据如表，回答下列问题。实验编号温度/℃起始时NO的物质的量/mol平衡时N2的物质的量/mol17000.400.0928000.240.08结合表中数据，判断该反应的ΔH_______0(填“＞”或“＜”)，理由是_______。(3)700℃时，若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量和发生反应：N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g)；其中、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。①内的平均反应速率v=_______。②图中A点v(正)_______v(逆)(填“＞”“＜”或“=”)。③第时，外界改变的条件可能是_______。A．加催化剂

B．增大碳的物质的量

C．减小的物质的量

D．升温

E．降温三、计算题17．一定条件下，将与以体积比1∶2置于恒温、恒容的密闭容器中，发生反应，测得反应达到平衡时与的体积比为1∶5，则反应的平衡常数_______。18．t℃时，将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，△H=-196.6kJ/mol。2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2还乘余0.8mol。求：(1)从反应开始到达化学平衡，生成SO3的平均反应速率_________。(2)t℃时该反应的化学平衡常数_________。(3)平衡时SO2转化率_________。四、工业流程题19．金属钒主要用于冶炼特种钢，被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践中，以富钒炉渣(其中的钒以FeO•V2O3、V2O5等形式存在，还有少量的SiO2、Al2O3等)为原料提取金属钒的工艺流程如图所示。提示：①钒有多种价态，其中+5价最稳定；②V2O5在碱性条件下可转化为VO。(1)试列举可加快“高温氧化”速率的措施：___(填一条)。(2)“气体Y”和“滤渣1”的化学式分别为___、___。(3)“沉硅、沉铝”中得到含铝沉淀的离子方程式为___。(4)“高温氧化”过程中，若有1molFeO•V2O3被氧化，则转移的电子数为___NA。(5)写出“焙烧”时Al2O3发生反应的化学方程式：___。(6)在“高温还原”反应中，氧化钙最终转化为___(写化学式)。20．元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。(1)工业上利用铬铁矿(FeO∙Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如图所示：①为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施之一是_______；②“水浸Ⅰ”要获得“浸出液”的操作是_______。已知“浸出液”的主要成分为Na2CrO4，则Cr2O3在高温焙烧时反应的化学方程式为_______；③若向“滤液”中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，则操作Ⅱ发生反应的离子方程式为_______。(2)含有的废水毒性较大，某工厂为了使废水的排放达标，进行如下处理：、、。该废水中加入绿矾()和H+，发生反应的离子方程式为_______；(3)以铬酸钠(Na2CrO4)为原料，用电化学法可制备重铬酸钠()，实验装置如图所示(已知：)。①阳极的电极反应式为_______；②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na+物质的量由amol变为bmol，则生成重铬酸钠的物质的量为_______mol。答案第=page1919页，共=sectionpages1010页答案第=page1818页，共=sectionpages1010页参考答案：1．C【解析】根据图象，反应①：H2(g)＋2ICl(g)=HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)，H元素的化合价升高，部分I的化合价的降低，该反应为氧化还原反应，反应物总能量大于生成物的总能量，推出该反应为放热反应；反应②：HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)，HI中－1价I与ICl中＋1价I发生氧化还原反应，反应物总能量大于生成物的总能量，推出该反应为放热反应，据此分析；【解析】A．根据图象，反应①和②都是反应物的总能量大于生成物的总能量，反应①②均为放热反应，故A说法正确；B．反应①中H2中H的化合价升高，ICl中部分I的化合价由＋1价→－1价，反应①为氧化还原反应，反应②HI中－1价I与ICl中＋1价I发生氧化还原反应生成I2，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故B说法正确；C．活化能越大，反应速率越慢，总反应速率的快慢取决于活化能大的，根据图象，反应①的活化能大于反应②，因此H2与ICl的总反应速率快慢取决于反应①，故C说法错误；D．ΔH只与体系中的始态和终态有关，与反应途径无关，根据图象，总反应为放热反应，热反应方程式为H2(g)＋2ICl(g)=I2(g)＋2HCl(g)

ΔH=－218kJ·mol－1，故D说法正确；答案为C。2．D【解析】温度升高反应速率加快，T2先达到平衡，可知T1<T2，由图可知升高温度，C的质量分数减小，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，故选D。3．C【解析】A．反应进行的方向与反应现象无关，且熵增的反应不一定自发进行，自发反应的现象不一定明显，故A错误；B．为吸热反应，需提供能量，不能利用该吸热反应解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题，经济上不划算，故B错误；C．ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行，ΔS＞0，常温下不能自发进行，可知该反应的ΔH＞0，故C正确；D．由化学计量数可知ΔS＞0，且ΔH＞0，则高温下可自发进行，故D错误；故选：C。4．D【解析】A．催化剂的表面有非极性键的断裂和极性键的形成，选项A错误；B．催化剂不能提高该反应的平衡转化率，选项B错误；C．催化剂、减少了该历程中的最大能垒(活化能)，选项C错误；D．根据图中信息可知，催化剂表面发生的反应为，实现了氨的催化氧化，选项D正确；答案选D。5．B【解析】A．生成的氢气能从长颈漏斗溢出，无法测定生成氢气的体积，故不选A；B．B选项中，两组实验只有温度是不同，所以可以探究温度对反应速率的影响，故选B；C．右侧试管内加入的高锰酸钾的物质的量是左侧试管的2倍，所以不能根据褪色时间判断反应速率，故不选C；D．两组实验加入催化剂的阴离子不同，所以不能探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，故不选D；选B。6．D【解析】A．反应热取决于始态和终态，与历程无关，开始能量比结束能量高，该反应放出65.7kJ能量，总反应的热化学方程式是，故A错误；B．能垒(活化能)越大反应速率越慢，最慢的反应历程是决速步骤，最大的能垒(活化能)=46.9-(-131.4)=178.3kJ/mol，故B错误；C．催化剂只降低了反应的活化能，不参与化学反应，故C错误；D．经过TS3时活化能为50.4-(-14.8)=65.2kJ/mol，经过TS5时活化能为37.4-(-15.2)=52.6kJ/mol，活化能越大，反应速率越慢，则经过TS3时比经过TS5时的反应速率慢，故D正确；故选：D。7．B【解析】对于反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)，其离子方程式为Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq)；①再加入2mL1mol·L

-1FeCl3

溶液，增大了FeCl3

溶液的浓度，平衡正向移动；②

加入KCl固体，对Fe3+和SCN-的浓度都不产生影响，平衡不发生移动；③

加入适量的铁粉，与Fe3+发生氧化还原反应生成Fe2+，减小了Fe3+浓度，平衡逆向移动；④再加入2mL0.4mol·L

-1KSCN溶液，增大了溶液中的SCN-浓度，平衡正向移动；由以上分析可知，只有③符合题意，故选B。8．D【解析】图甲可知，时平衡时，A的物质的量变化量为，B的物质的量变化量为0.4mol-0.2mol=，C的物质的量变化量为0.2mol，各物质变化的物质的量之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为：2A(g)+B(g)C(g)。可计算平衡常数K==25。【解析】A．由图甲可知，时5min达到平衡，平衡时B的物质的量变化量为，故，选项A错误；B．在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比，平衡时生成物C的体积分数就最大，A、B的起始物质的量之比：，即a=2。由图乙可知，：一定时，温度越高平衡时C的体积分数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为吸热反应，即，选项B错误；C．恒温恒容条件下，再向体系中充入0.2molB和0.2molC，由于B和C的化学计量数相等，所以Qc=K，平衡不移动，故，选项C错误；D．由图Ⅰ可知，时平衡时，A、B、C的物质的量变化量分别为、、，物质的量之比等于化学计量数之比，故x：y：：：：1：1，平衡时A的体积分数为，时，向容器中充入2molA和1molB达到平衡等效为原平衡增大压强，平衡向正反应移动，故达到平衡时，A的体积分数小于，选项D正确。答案选D。9．B【解析】A．将少量片放入溶液中，发生反应，没有铁被置换出来，不能证明的金属性比强，故不选A；B．将点燃的镁条置于盛有集气瓶中，发生反应，镁是还原剂、C是还原产物，证明镁的还原性比碳强，故选B；C．Fe2+还原性大于Br-，氯气先氧化Fe2+，向溶液(含少量杂质)中加入适量氯水，不能除去溶液中的，故不选C；D．向溶液中加入5滴同浓度的溶液，过量，再加入几滴溶液，溶液显血红色，不能证明与的反应是可逆反应，故不选D；选B。10．A【解析】A．据图可知C为生成物，0～15min内生成C而不是消耗C，A错误；B．据图可知X、Y的物质的量减少，为反应物，C的物质的量增加，为生成物，达到平衡时X、Y、C的物质的量变化之比为0.75mol：0.25mol：0.5mol=3:1:2，化学方程式为Y(g)+3X(g)2C(g)，B正确；C．25min时反应已达到平衡，该时段内Δn(X)=0.75mol，转化率为×100%=25%，C正确；D．25min时的瞬间各物质的物质的量不变，所以不是改变投料，而之后C的物质的量增加，X、Y的物质的量减小，说明平衡正向移动，该反应为气体系数之和减小的反应，缩小容器体积增大压强，平衡正向移动，D正确；综上所述答案为A。11．D【解析】A．根据图中信息可知，容器内起始总压为，2min时总压为，平衡时总压为，恒温恒容，压强之比等于物质的量之比()，即，，列“三段式”如下：列方程：，则，，A项正确；B．平衡时，，，列“三段式”如下：，则，环戊烯的平衡转化率为，B项正确；C．该反应为吸热反应，且生成物中气体的系数之和大于反应物中气体系数之和，升高温度，减小压强有利于提高环戊烯平衡转化率，C项正确；D．该反应平衡常数，D项错误；故选D。12．B【解析】反应达到平衡时，c(H2)=2mol·L－1，说明消耗HI浓度为4mol·L－1，则生成HI总物质的量浓度为(4＋4)mol·L－1=8mol·L－1，即c(NH3)=8mol/l，根据化学平衡常数的定义，①的反应平衡常数K=c(NH3)×c(HI)=8×4=32，故选项B正确。13．(1)

AC(2)

0.03mol•L-1•min-1

0.4mol•L-1

80%

K=

4【解析】（1）对应K1、K2、K3给三个方程式分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，K对应方程式可由上述三个方程式按“Ⅱ×2-Ⅰ-Ⅲ”合并得到，因此；对平衡状态的判断分析：A．反应后气体体积减小，未平衡时混合气体压强可变，压强不变时达到平衡状态，A能说明；B．反应物与生成物全是气体，反应过程遵循质量守恒，混合气体总质量保持不变，恒容时，混合气体密度在反应过程中保持不变，不能确定何时达到平衡状态，B不能说明；C．反应后气体总物质的量减小，混合气体总质量保持不变，未平衡时混合气体平均相对分子质量可变，不变时达到平衡状态，C能说明；D．上述分析可知混合气体总质量在反应过程保持不变，不能确定何时达到平衡状态，D不能说明；E．平衡时，CO与N2的速率有以下关系：或，故E不能说明；F．生成2molN2同时消耗1molCO2，其速率关系式为：，不符合平衡时的速率关系，F不能说明；故选AC。（2）0~5min内，生成0.3molN2同时生成0.3molCO2，用CO2表示的反应速率为。达到平衡时，列三段式得：平衡时CO2浓度为，平衡时NO转化率为，平衡常数表达式为，TºC时。14．

酶的浓度一定

A

温度过高，酶的活性下降

甲【解析】(1)由图Ⅰ分析，反应物浓度增大到一定限度，反应速率不再上升，说明决定化学反应速率的主要因素是酶的浓度，故答案为：酶的浓度一定；(2)由图Ⅱ分析，点的反应速率最快，催化效率最高，故答案为：A；(3)点到点曲线急剧下降是由于温度升高，酶的活性急速下降，故答案为：温度过高，酶的活性下降；(4)由图Ⅱ可知，0~25℃范围内，温度越高，反应速率越快，所以甲试管转入25℃的水浴中加热时反应速率加快；乙试管在75℃的水浴中加热时，酶已经失活，故乙中无催化反应发生，故答案为：甲。15．

变深

不变

(E1-E2)kJ/mol

Ⅱ

BD【解析】(1)①在这个反应体系中存在下述平衡：，其离子方程式为：，向上述平衡体系中加入5滴浓的溶液，SCN−浓度增大，平衡右移，则溶液颜色变深。②向上述平衡体系中加入少量固体，反应相关的粒子浓度均未改变，故平衡不移动，溶液颜色不变。(2)①焓变=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=正反应活化能—逆反应活化能，则(E1-E2)kJ/mol；。②催化剂能降低反应的活化能，故加催化剂的曲线Ⅱ。③A．若，则说明未平衡，A不选；B．单位时间内消耗的必定生成、同时消耗，则，故已平衡，B选；C．的物质的量之比取决于起始物质的量，时难以说明各成分的量是否不再改变，不一定平衡，C不选；D．混合气体中保持不变，说明已经平衡，D选；则答案为BD。16．(1)K=(2)

＞

700℃时，K=0.167，800℃时，K=1，温度升高，K值增大，故为吸热反应(3)

0.01mol/(L·min)

＞

AD【解析】（1）平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，表达式为：；（2）①依据实验1和实验2起始时和达到平衡时的数据，列三段式有：实验1：实验2：则，，时，，时，，温度升高，K值增大，故为吸热反应；；（3）①由图可知内的物质的变化为，由方程式⇌可知，的物质的量变化为，所以平均反应速率；②由图可知A点反应向正反应方向进行，所以正逆；③由图可知第后，反应速率增大，A．加催化剂，加快反应速率，故A正确；B．C为固体，增大C的量对反应速率没有影响，故B错误；C．减小的物质的量，则的浓度减小，反应速率减小，故C错误；D．升温，使反应速率加快，故D正确；E．降温，使反应速率减小，故E错误；故答案为：AD。17．1.8【解析】设在恒容器中加入NO2、SO2的物质的量分别为1mol、2mol，设反应达到平衡过程在消耗NO2的物质的量为xmol，则有，解得x=0.75，该反应为气体等体积反应，因此计算平衡常数时容器体积可不作考虑，该反应平衡常数。18．(1)0.1(2)0.15625(3)20%【解析】（1）根据题意列出三段式：生成SO3的平均反应速率为；（2）t℃时该反应的化学平衡常数为；（3）平衡时SO2转化率为。19．(1)将富钒炉渣粉碎(或将KClO3与富钒炉渣充分混合)(2)

NH3

Fe2O3(3)AlO+HCO+H2O=Al(OH)3↓+CO(4)5(5)Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑(6)CaSiO3【解析】本题是工艺流程题，根据原材料的成分，首先用氯酸钾将原