化学反应速率与化学平衡 单元同步练习题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1+

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第二章《化学反应速率与化学平衡》单元同步练习题一、单选题1．将和充入恒容密闭容器中发生反应：Ⅰ．

（慢反应）Ⅱ．

（快反应）测得相同时间内、与温度的关系如图所示，下列说法错误的是A．前，加入催化剂可使a线转化为b线B．时，M点对应的反应体系中，C．时，若时达到平衡，则D．后，温度对正反应速率的影响比浓度大2．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为反应1：

反应2：

在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是A．反应

B．增大压强，能使反应1正向移动且K增大C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃D．450℃时，增大，能使平衡转化率达到X点的值3．在2A+B=3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是A．v(A)＝1.5mol·(L·min)−1 B．v(D)＝0.8mol·(L·min)−1C．v(C)＝3.0mol·(L·min)−1 D．v(B)＝1.2mol·(L·min)−14．下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A工业上用与焦炭在高温条件制备粗硅生成可燃性气体，得到黑色固体粗硅非金属性：C＞SiB取适量固体于试管中，滴入少量柠檬酸并用温度计检测温度计读数上升与柠檬酸反应放热C将两个完全相同的充满的玻璃球分别浸泡在冰水和热水中热水中的玻璃球中气体颜色更深正反应为吸热反应，升温平衡逆向移动D向足量NaBr溶液中通入少量氯气，再加入淀粉KI溶液溶液先变橙色，后变蓝色氧化性：A．A B．B C．C D．D5．某小组模拟汽车尾气处理。某温度下，将一定量和投入体积为、盛有催化剂的密闭容器中，发生反应：。测得的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法不正确的是A．段的反应速率B．达平衡时，理论上该反应放出的热量约为C．该温度下，反应的平衡常数D．升高温度，该反应的平衡常数减小6．NH3快速消除烟气中的的反应原理为

。反应装置示意图如图所示。下列关于该反应的说法不正确的是A．该反应B．选择高效催化剂可降低反应的焓变C．选择高效催化剂可提高的转化率D．每消耗1molNH3，转移电子的数目约为7．研究表明与在催化剂作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法正确的是A．反应中是催化剂，能减小反应的活化能B．总反应速率由反应②的速率决定C．总反应若在密闭容器中进行，温度越高反应速率一定越快D．当有生成时电子转移数为8．和联合重整能减少温室气体的排放。联合和制取时，发生的主要反应如下：①

②

将、和按一定比例通入填充有催化剂的恒容反应器，在不同温度下（均在催化剂活性范围内），反应相同时间内（反应均未达到化学平衡状态）测得的值如图所示。下列说法正确的是A．由①②可知，

B．随着温度的升高，温度对反应①速率的影响大于对反应②速率的影响C．其他条件不变时，升高温度，①②反应的、、均增大D．其他条件不变时，增大原料中的浓度可以提高产物中的值9．已知：反应Ⅰ.反应Ⅱ.在恒压条件下，按投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A．反应Ⅱ高温易自发进行B．加入合适的催化剂可使Q点上移C．随着温度的升高，的转化率减小D．R点反应Ⅰ的平衡常数K的为110．利用管状透氧膜反应器实现乙醇-水重整制氢，具有无需额外热源、氧气可协助消除积碳等优点。其主要反应为：反应Ⅰ：反应Ⅱ：反应Ⅲ：反应Ⅳ：一定温度下，将一定比例的、、Ar气体通过装有催化剂的管状透氧膜反应器。经计算机仿真模拟，控制，平衡时氢醇比随水醇比、膜管长度的变化如题13图所示。若仅考虑上述反应，下列说法正确的是A．B．水醇比为0时，管长度超过10cm后氢醇比下降的原因可能为氧化C．水醇比为1、管长度为2cm，若、转化率为100%且，则管状透氧膜透过氧气0.1molD．实际生产中，水醇比越大、管长度越短，氢气产率越高11．与合成反应如下：。在2L的密闭容器中充入1mol和2mol。不同温度下，进行多组实验模拟此反应，和的初始消耗速率v与温度T的关系如图所示，下列说法正确的是A．在一定条件下，升高温度可以提高的平衡产率B．A、B、C、D四点对应的状态下，只有A点反应达到了限度C．反应需在300℃以上进行，故该反应为吸热反应D．相同温度下，若再充入1mol和2mol，的平衡转化率升高12．一定温度和压强下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。下列说法错误的是A．第①步存在共价键的断裂和形成B．第②步是反应的决速步骤，化学方程式为C．铜基催化剂可以改变反应历程D．保持压强不变，室温下进行该反应，焓变变大13．法合成氨反应为。工业上将原料以投入合成塔。下列说法正确的是A．从合成塔排出的气体中，B．当时，反应达到平衡状态C．使用高效催化剂可降低反应的焓变D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大14．二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中，压强为0.1MPa，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。已知：下列说法不正确的是A．与合成反应的热化学方程式：B．图中b、d分别表示、的变化曲线C．570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示的可能是的物质的量分数D．与合成反应的二、非选择题15．一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度变化与时间的关系如图所示。

(1)t1min时，正、逆反应速率的大小关系为v正v逆(填“>”“<”或“=”)。该温度下，化学平衡常数K=。(2)4min时，CO2的转化率为；0-4min内，CO的平均反应速率v(CO)=(3)下列条件的改变能减慢上述反应的反应速率的是①降低温度；②减少铁粉的质量；③保持压强不变，充入He使容器的体积增大；④保持体积不变，充入He使体系压强增大(4)下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是。①v(CO)=v(CO2)②单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolCO③容器中气体压强不随时间的变化而变化④容器中气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化16．研究含碳、氮的物质间转化的热效应，在日常生活与工业生产中均有很重要的意义。(1)已知：H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如图所示。

CO的燃烧热△H=kJ•mol-1。(2)已知拆开1molH－H、1molN－H、1molN≡N化学键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为。(3)以NH3、CO2为原料生产尿素[CONH2)2]的反应历程与能量变化示意图如图。

①第二步反应的△H0(填“＞”、“＜”或“=”)。②从图像分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤是第步反应。17．亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过反应：制得。(1)一定温度下，将等物质的量的NO与置于恒容密闭容器中发生反应。下列选项中可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母)。A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变C．NO和的物质的量之比保持不变 D．每消耗1molNO的同时生成1molClNO(2)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO和，平衡时ClNO的体积分数随的变化图像如图所示，则A、B、C三点对应的状态中，NO的转化率最大的是点，当时，达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的点。

(3)按投料比把NO和加入一恒定总压为的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度的关系如图所示：

①该反应的0(填“>”“<”或“=”)。②在压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为。③若反应一直保持在压强条件下进行，则M点的分压平衡常数(用含的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压体积分数)。18．请回答下列问题。(1)水体中的、和是高毒性的重金属离子，可用Cr(VI)表示。常用的处理方法是将Cr(VI)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3。在一定pH的水溶液中，HS-、S2-可与反应生成Cr(OH)3和单质硫。水溶液中S2-能与单质硫反应生成Sn2-，Sn2-能还原Cr(VI)。①在pH=9的水溶液中与HS-反应的离子方程式为。②25℃时用过量S2-还原Cr(VI)，发现反应后期Cr(VI)被还原的速率反而加快。产生该现象的原因可能是；验证的实验方法是。(2)低浓度含砷As废水去除原理为：Fe3++=FeAsO3↓，Fe3++=FeAsO4↓。Na2S2O8易溶于水、有氧化性，利用Fe—Na2S2O8体系去除废水中的五价砷，反应机理如图所示。

写出•OH的电子式。在此过程中的作用与发生的变化可描述为。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．B【详解】A．由图可知，200°C前，升高温度，二氧化碳的浓度减小、反应速率加快，说明反应未达到平衡，则加入催化剂，二氧化碳的反应速率加快，反应消耗二氧化碳的浓度增大，可使a线转化为b线，故A正确；B．由图可知，300°C时，二氧化碳的浓度呈增大趋势，说明平衡向逆反应方向移动，则二氧化碳的正反应速率小于逆反应速率，故B错误；C．由图可知，400°C时，反应达到平衡状态，二氧化碳的浓度为0.3mol/L，则5min内二氧化碳的反应速率为=0.04mol/(L·min)，故C正确；D．由图可知，400°C后，二氧化碳正反应速率增大，而二氧化碳的浓度减小，说明温度对正反应速率的影响比浓度大，故D正确；故选B。2．D【详解】A．由盖斯定律可知，反应1-2×反应2可得，，A错误；B．增大压强，能使反应1正向移动，但温度不变，K不变，B错误；C．由图可知温度范围约为350～400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；D．450℃时，增大，相当于在不变的情况下，增大氢气的物质的量，会使二氧化碳的平衡转化率升高达到X点的值，D正确；故选D。3．D【分析】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，据此分析判断。【详解】A．=0.75；B．0.8mol/(Lmin)；C．=1；D．=1.2；综合分析，D的比值最大；故选D。4．D【详解】A．高温下C与SiO2反应生成Si和CO，在该反应中，C作还原剂，Si为还原产物，不能证明C的氧化性大于Si的氧化性，故不能比较C、Si的非金属性强弱，故A错误；B．取适量NaHCO3固体于试管中，滴入少量柠檬酸并用温度计检测，温度计示数下降，与柠檬酸反应吸热，B项错误；C．将两个完全相同的充满的玻璃球分别浸泡在冰水和热水中，热水中的玻璃球中气体颜色更深，说明升高温度，平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)逆向移动，正反应为放热反应，故C错误；D．向足量NaBr溶液中通入少量氯气，溶液变橙色说明氧化性：；再加入淀粉KⅠ溶液(溶液中没有Cl2)后，溶液变为蓝色证明氧化性：；即，故D正确；故选D。5．C【详解】A．由图可知，ab段反应速率：，A正确；B．由图可知4min反应达平衡，，根据题干热化学方程式可知，平衡时理论放热：，B正确；C．列三段式：，反应平衡常数：，C错误；D．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D正确；答案选C。6．B【详解】A．根据反应方程式可知，反应物气体系数之和小于生成物气体系数之和，即该反应ΔS＞0，故A说法正确；B．使用催化剂，可以降低活化能，但不能降低反应焓变，故B说法错误；C．选择高效催化剂，可以提高反应速率，即可以提高单位时间内NOx的转化率，故C说法正确；D．根据反应方程式可知，NH3中N元素化合价由-3价升高为0价，NO2、NO中N元素化合价降低，因此消耗1molNH3，转移电子物质的量为1mol×3=3mol，即转移电子数目是3×6.02×1023，故D说法正确；故答案为B。7．D【详解】A．由图可知，Fe+先转化为FeO+，FeO+后续又转化为Fe+，反应前后Fe+未发生变化，因此Fe+是催化剂，FeO+是中间产物，A错误；B．由图可知，反应①的能垒高于反应②，因此反应①的速率较慢，总反应速率由反应①的速率决定，B错误；C．温度越高反应速率一般越快，但是催化剂可能会失去活性，导致速率反而下降，C错误；D．由图可知，总反应方程式为：N2O+CO⇌Fe+CO2+N2，N元素化合价从+1价降低至0价，当有14gN2生成时，即生成0.5molN2，转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol，即NA个，D正确；故选D。8．D【分析】假设只发生反应①，，假设只发生反应②，即。【详解】A．①-②可得，，故A错误；B．随着温度的升高，的值逐渐减小，结合分析可知，升高温度，反应②速率加快的程度大于反应①速率加快的程度，故B错误；C．其他条件不变时，升高温度，①②的化学反应速率均增大，①②反应增为吸热反应，升高温度K增大，但不变，故C错误；D．其他条件不变时，增大原料中的浓度，反应的平衡正向移动，结合分析可知，可以提高产物中的值，故D正确；故选D。9．D【详解】A．反应中的平衡体积分数随着温度升高而减小，说明反应Ⅱ，正反应为放热反应，，反应在低温下易自发进行，故A错误；B．催化剂可加快反应速率，但不能使平衡发生移动，也不能使Q点上移，故B错误；C．反应中的平衡体积分数随着温度升高而升高，说明升高温度反应I正向进行，反应中的平衡体积分数随着温度升高而减小，说明升高温度反应Ⅱ逆向进行，的转化率变化取决于两个反应谁占主导，故随着温度的升高，的转化率不一定减小，故C错误；D．从图中可知R点COS、CO平衡体积分数均为25%，恒压条件下，按投料比进行反应，设，平衡时、、、、，，R点COS、CO平衡体积分数相等均为25%，可知，解得，故、、、，反应Ⅰ的平衡常数，故D正确；故答案为：D。10．B【详解】A根据盖斯定律，，A错误；B．水醇比为0时，发生反应Ⅱ：，管状透氧膜长度越长，与氧气接触越多，氢醇比下降的原因可能为氧化，B正确；C．，水醇比为1，n投料(H2O)=1mol，由图可知，平衡时氢醇比=3.6，生成的，根据H守恒，平衡时H2O为mol=0.4mol，=9，根据C守恒，n生成(CO)=1.8mol、n生成(CO2)=0.2mol，根据O守恒，则管状透氧膜透过氧气0.3mol，C错误；D．实际生产中需要实现题干中要求的无需热源，需要一定的氧气供热实现自热，水醇比越大会挤占氧气参与反应导致氢气产率降低；管长度减少易反应不充分，也会导致氢气产率降低，D错误；故选B。11．D【详解】A．当v消耗(CO2)=2v消耗(CH3CH2OH)时，说明反应达到平衡条件，根据图可知v消耗(CH3CH2OH)增大的幅度远大于v消耗(CO2)增大的幅度，且v消耗(CH3CH2OH)远大于v消耗(CO2)，升高温度平衡逆向移动，CH3CH2OH平衡产率降低，故A错误；B．当v消耗(CO2)=2v消耗(CH3CH2OH)时，说明反应达到平衡条件，A、B、C、D四点均未达到平衡状态，故B错误；C．反应需要在300℃进行，是为了获得加快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，故C错误；D．相同温度下，若再次容器再充入1molCO2和2molH2，相当于增大压强，平衡正向移动，平衡转化率升高，故D正确；故选：D。12．D【详解】A．根据反应机理示意图可知，第①步反应涉及碳氧极性键的断裂和碳氢键的形成，A正确；B．根据反应机理示意图可知，第②步化学方程式为，该步反应活化能最大，反应速率最慢，是该历程的决速步，B正确；C．铜基催化剂可以影响反应的活化能，从而影响反应历程，C正确；D．焓变与反应体系的始末状态有关，D错误；答案选D。13．A【详解】A．根据反应方程式，N2和H2反应时消耗的物质的量之比为1:3，而起始投料比为1:2.8，消耗比小于投料比，故排出的气体中，n(N2)：n(H2)>1：2.8，A正确；B．各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，故2v正(H2)=3v逆(NH3)时，反应达到平衡状态，B错误；C．催化剂可以加快反应速率，但是不改变反应热，不能降低焓变，C错误；D．升高温度，正逆反应速率都增大，D错误；本题选A。14．D【分析】已知：①；②；③；由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得，将和按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中，发生反应，升高温度，平衡逆向移动，H2和CO2的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a表示H2的物质的量分数随温度变化，曲线b表示CO2的物质的量分数随温度变化，曲线c表示H2O(g)的物质的量分数随温度变化，曲线d表示的物质的量分数随温度变化。【详解】A．已知：①；②；③；由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得，A正确；B．由分析可知，图中b、d分别表示、的变化曲线，B正确；C．曲线d表示的物质的量分数随温度变化，是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的物质的量分数增大，则570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示的可能是的物质的量分数，C正确；D．由A可知，反应是放热反应，升高温度K值减小，则，D错误；故选D。15．(1)>2.5(2)71.4％(3)①③(4)②④【详解】（1）t1min时，浓度减小，浓度增大，反应正向进行，v正>v逆，根据如图信息，该温度下，化学平衡常数；（2）4min时，CO2的转化率为；0-4min内，CO的平均反应速率；（3）①降低温度，可以使反应速率减慢；②铁粉为固体，减少铁粉的质量，不影响反应速率；③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，组分浓度减小，反应速率减慢；④保持体积不变，充入He使体系压强增大，组分的浓度不变，反应速率不变；故选择①③；（4）①v(CO)=v(CO2)，没有表明正反应速率和逆反应速率，无法判断反应是否达平衡状态；②单位时间内生成nmolCO2表示逆反应速率，同时生成nmolCO，表示正反应速率，正反应速率和逆反应速率相等，反应达平衡状态；③反应前后气体分子数不变，所以容器中气体压强始终不变，无法判断反应是否达平衡状态；④容器中气体的平均相对分子质量，m(g)变化，n(g)不变，M是变化量，当M不随时间的变化而变化，反应达平衡状态；故选②④。16．(1)-283(2)(3)＞二【详解】（1）反应①，反应②，根据盖斯定律，将①-②得到CO燃烧热的热化学方程式为，故答案为：-283。（2）发生，热化学方程式为，故答案为：。（3）①由图象可知该反应中反应物总能量小于生成物总能量，属于吸热反应；②反应的速率主要取决于最慢的反应，最慢的反应主要是反应物活化能大，已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，故答案为：二。17．(1)BC(2)AF(3)40%【详解】（1）A．混合气体质量恒定，密闭容器恒容，故密度始终保持不变，A错误；B．混合气体的平均摩尔质量，总质量守恒，混合气体的平均相对分子质量不变说明混合气体总物质的量不变，该反应前后气体化学计量数之和不相等，当气体总物质的量不变，说明反应达到平衡状态，B正确；C．NO与等物质的量充