化学反应速率与化学平衡单元练习题 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》单元练习题一、单选题1．在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得A的浓度为。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度为。下列有关判断正确的是A． B．平衡向正反应方向移动C．B的转化率升高 D．C的体积分数减小2．可用作有机合成的氯化剂。在体积为2L的密闭容器中充入0.2mol，发生反应：，图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时的转化率（）与温度（T）的关系。下列说法正确的是A．的B．55℃，从0~10min，以表示反应的平均速率为0.0025C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入、和各0.1mol，则此时3．下列关于图像的描述错误的是A．由图1可知为强酸，为弱酸B．由图2可知：，且C．由图3可表示使用催化剂后能量的变化情况D．由图4可知，反应过程中的点是C点且该反应4．一定温度下，向一密闭容器中充入和足量发生反应：测得平衡时的物质的量与压强的关系如图所示。下列叙述正确的是A．上述正反应在较低温度下能自发进行B．曲线Ⅰ代表CH4的物质的量与压强的关系C．CH4消耗速率和CO消耗速率之比等于2：1时达到平衡状态D．M点气体产物总分压与气体反应物分压之比等于25．下，向密闭容器中充入和，发生反应，部分物质的物质的量随时间的变化如图实线所示。下列说法正确的是A．曲线a表示随时间的变化 B．时，C．时，为 D．虚线b可表示下的变化6．一定温度下，向体积分别为2L和1L的恒容密闭容器a、b中均充入和，发生反应：

。两容器中CO的物质的量随时间的变化如图所示：下列说法正确的是A．达到平衡所用时间：容器容器bB．反应的平衡常数K：容器容器bC．0～1min内，容器b中D．5min时，容器a中反应速率：7．如图表示反应的正反应速率随时间的变化情况，则时改变的条件可能是A．降低温度 B．增大压强 C．减小的浓度 D．加入催化剂8．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应：反应Ⅰ

反应Ⅱ

压强为101kPa下，在密闭容器中投入1mol和4mol在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如题图所示。CO选择性可表示为。下列说法正确的是A．图中曲线②、曲线④分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化B．反应Ⅰ的、反应Ⅱ的C．图中P点对应温度下，平衡时CO选择性为11.1%D．450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小9．甲烷化是“负碳排放”的重要方向。在镍基催化剂上，与反应生成的某种机理如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“※”表示。下列说法正确的是A．镍基催化剂可提高的平衡转化率B．甲烷的二氯取代物有两种，且互为同分异构体C．反应过程涉及非极性键的断裂和极性键的形成D．1mol反应时，生成2mol10．室温下，为探究纳米铁去除水样中SeO42−的影响因素，测得不同条件下实验序号水样体积纳米铁质量水样初始①5086②5026③5028下列说法正确的是A．其他条件相同时，适当增加纳米铁的质量可加快反应速率B．其他条件相同时，水样初始越小，SeO42−C．实验①中，小时内平均反应速率D．实验③中，反应的离子方程式为：11．Deacon发明的HCl直接氧化法制Cl2的化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)⇌2Cl2(g)＋2H2O(g)。恒容容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于7∶1、4∶1、1∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系如图所示。下列有关说法不正确的是A．曲线Ⅰ对应的起始浓度比为c(HCl)∶c(O2)=1∶1B．图中A、B、C三点对应的平衡常数大小关系为K(A)=K(B)>K(C)C．500℃时，若进料c(HCl)=4mol·L-1、c(O2)=1mol·L-1，可得平衡常数K=1D．500℃时，若进料c(HCl)=2mol·L-1、c(O2)=0.5mol·L-1、c(Cl2)=2mol·L-1、c(H2O)=2mol·L-1，则反应达平衡前v(正)<v(逆)12．在一定温度和压强下，发生如下两个反应：I．C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)Kx1II．C2H6(g)+H2(g)=2CH4(g)Kx2其中Kx2>>Kx1，且Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数。则下列说法正确的是A．仅发生反应I时，若C2H6(g)的平衡转化率为25.00%，则Kx1=0.67B．同时发生反应I和II时，与仅仅发生反应I时，乙烯的平衡产率减小C．工业上常常选择通入适量空气，这种做法有利于提供反应所需的热量D．达到平衡时，加入高效催化剂有利于增大Kx113．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法错误的是A．加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体B．封管实验①中所发生的化学反应不是可逆反应C．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色D．加热时，③中溶液溶液变红，冷却后红色褪去，体现SO2的漂白性14．反应4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)=0.6mol·L-1·min-1

②v(B)=0.5mol·L-1·s-1③v(C)=0.4mol·L-1·s-1

④v(D)=0.5mol·L-1·s-1下列有关反应速率的比较中，正确的是A．①>②>③>④ B．②=④>③=① C．③=②>④>① D．④>③>②>①二、非选择题15．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)∆H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)∆H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)∆H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)∆H5(1)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率D．降低反应温度，反应a～e的正、逆反应速率都减小(2)重整反应体系中，除碳()外沸点最高的物质为(写化学式)。(3)设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的lnK随(温度的倒数)的变化如图所示。①反应a、c、e中，属于放热反应的有(填字母)。②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=。③在图中A点对应温度下、原料组成n(CO2)∶n(CH4)=1∶1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa．平衡时CH4的分压=kPa，CH4的平衡转化率=。(4)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：。16．亚硝酰氯常温常压下是一种黄色气体，熔点，沸点，极易水解。主要用于合成洗涤剂、催化剂，也可用作有机合成中间体。(1)关于N与O两种元素的比较正确的是_____。A．第一电离能： B．电负性：C．原子半径： D．基态原子核外未成对电子数：(2)分子中各原子均满足8电子稳定结构，则的电子式为，该分子的空间构型为。(3)水解生成两种酸，其化学方程式为。在一定频率(v)光的照射下会发生光解，其反应机理为：第一步：；第二步：其中表示一个光子能量，表示的激发态。(4)以下均从选项中选择：第一步的焓变0；第二步的熵变0.A．大于

B．小于

C．等于(5)分解需要吸收光子。(6)激光照射下分子会发生解离，将产物通过质谱，发现存在的离子峰，该峰对应的微粒是_____(已知各产物微粒均带1个单位正电荷)。A． B． C． D．实验室可用与在通常条件下制备(已知与反应可得到)，装置如下图所示：实验时，先通入一种气体，待E中U形管内充满该气体时，再缓缓通入另一种气体。(7)装置F的作用是。(8)实验中应先通还是？请举出一条理由。。17．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。(1)在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：ΔH<0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：T/K298398498平衡常数K4.1×106K1K2①该反应的平衡常数表达式：K=。②试判断K1K2(填写“>”“=”或“<”)。③一定温度下，在2L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定，10min达到平衡时，H2的物质的量为0.5mol，则N2的转化率α(N2)=，以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)=。(2)对反应ΔH>0，在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示，下列说法正确的是。a.A、C两点的反应速率：A>C

c.A、C两点的化学平衡常数：A>Cb.A、C两点N2O4的转化率：A<C

d.由状态B到状态A，可以用加热的方法18．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中化学反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态。(1)根据图像，升高温度，K值将(填“增大”、“减小”或“不变”)。如果继续充入CO，则CO的转化率会(填“增大”、“减小”或“不变”)，与原平衡相比，CO的含量会(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是(填字母，下同)。a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)

b．混合气体的密度不再改变c．混合气体的平均相对分子质量不再改变

d．CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【分析】初始平衡时A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器体积扩大到原来的两倍，若平衡不移动，则A的浓度应该为0.25mol/L，现A的浓度为0.30mol/L，说明体积增大化学平衡逆向移动，则说明该反应为气体体积减小的反应。【详解】A．根据分析可知，该反应为气体体积减小的反应，则x+y>z，A错误；B．根据分析可知，该反应的化学平衡逆向移动，B错误；C．该反应的化学平衡逆向移动，B的转化率减小，C错误；D．该反应的化学平衡逆向移动，C的物质的量减小，体积分数也减小，D正确；故答案选D。2．B【分析】82℃下，反应达平衡时，的转化率为90%，则达平衡时，，，该反应的平衡常数，据此回答。【详解】A．由图可知，升高温度，的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，，A项错误；B．55℃，从0~10min，以表示反应的平均速率==，B项正确；C．反应过程中气体的总质量不变，该反应为气体分子数不变的反应，则混合气体的摩尔质量始终不变，平均相对分子质量恒定不变，不能说明反应达到平衡状态，C项错误；D．若起始时在该密闭容器中充入、和各0.1mol，则，则平衡正向移动，，D项错误；故选B。3．A【详解】A．同的和，弱电解质在稀释过程中，弱酸电离平衡正移，图中，的变化幅度大，而的变化幅度小，则说明是一种弱酸，但是并不能说明一定是强酸，故A错误；B．根据图2中的p1和p2压强曲线分析，p1压强下A物质最先出现拐点（平衡点），说明在p1压强下和p2压强下，p1＞p2。同时，在p2压强下，反应物A的体积分数增大，若p2压强增大至p1压强，A的含量减小，说明平衡正向移动，导致A的量减小，则x+y>z，B正确；C．催化剂改变反应机理，降低反应的活化能，但是不改变反应热，则图3可以表示使用催化剂的能量变化情况，同时，氨气分解反应的正反应属于吸热反应，产物总能量高于反应物总能量，C正确；D．C点的转化率小于平衡转化率，则C点正向进行建立平衡，则V正>V逆，随着温度升高，X的转化率升高，平衡正向移动，说明正反应是吸热反应，，D正确；4．D【详解】A．正反应是吸热、熵增反应，在较高温度下能自发进行，A项错误；B．增大压强，平衡向左移动，曲线Ⅱ代表的物质的量与压强的关系，B项错误；C．消耗速率与CO消耗速率为之比1∶2时达到平衡状态，C项错误；D．M点当P=2MPa时，平衡时n(CH4)=amol，n(H2)=n(NO)=amol，其他条件相同的情况下，压强之比等于物质的量之比，故M点气体产物总分压与气体反应物分压之比等于2a:a=2，D项正确；答案选D。5．A【分析】0~t1时段，曲线a所表示的物质的变化的物质的量与SO2变化的物质的量相同，故曲线a表示的是n(H2S)随着时间变化的曲线，据此分析；【详解】A．0~t1时段，曲线a所表示的物质的变化的物质的量与SO2变化的物质的量相同，由变化的量与化学计量数成正比，故曲线a表示的是随着时间变化的曲线，故A正确；B．由题干信息可知，t1后硫化氢的物质的量还在增大，二氧化硫的物质的量还在减小，说明反应正向进行，，故B错误；C．化学反应速率表示一段时间内的平均速率，不是指某时刻的速率，故C错误；D．该反应为放热反应，升高温度T2℃(T2>T1)，平衡逆向移动，SO2的平衡转化率减小，平衡时SO2的物质的量增大，但温度升高反应速率加快，达到平衡时时间较短，故D错误；故选A。6．C【详解】A．容器a、b的体积分别为2L和1L，容器b的体积小，则浓度大，反应速率快，达到平衡所用时间短，则达到平衡所用时间：容器a＞容器b；，A错误；B．K只与温度有关，温度不变，则K值不变，B错误；C．0~1min内，容器b中，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，C正确；D．5min时，容器a中已达到平衡，反应速率：，D错误；故选C。7．A【详解】A．降低温度正反应速率降低，平衡正向移动，A正确；B．增大压强，正反应速率瞬间增大，不符合图像，B错误；C．减小的浓度，正反应速率瞬间不变，不符合图像，C错误；D．加入催化剂，正反应速率瞬间增大，不符合图像，D错误；故选A。8．C【分析】结合已知信息和图像可知450℃以前，CO2的平衡转化率等于CH4的平衡产率，随着温度的升高，二氧化碳的转化率和甲烷的平衡产率均减小，反应Ⅰ为放热反应，450℃以后，曲线③和曲线④不再相等，由上述分析可知，二氧化碳转化率增大甲烷的平衡产率降低，即反应Ⅱ为吸热反应，曲线③代表的是平衡时CH4的产率随温度的变化情况，曲线④代表的是平衡时CO2的转化率随温度的变化情况；p点时2种含氢气体的物质的量均为1.36mol，结合碳原子守恒含碳物质总量为1mol，CH4的物质的量不超过1mol，且曲线随着温度升高逐渐增大，曲线①为H2物质的量随温度的变化情况，曲线②代表H2O(g)物质的量随温度的变化情况，回答下列问题；【详解】A．根据上述分析可知，图中曲线②、曲线④分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化情况，A错误；B．根据上述分析可知，反应Ⅰ的、反应Ⅱ的，B错误；C．图中P点对应温度下，反应Ⅰ消耗n(CO2)为xmol，反应Ⅱ消耗n(CO2)为ymol，三段式如下结合p点数据可以得到，解得，C正确；D．450℃以后，甲烷平衡产率减小的原因是反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，但以反应Ⅱ为主，D错误；故选C。9．C【详解】A．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，不能改变转化率，A错误；B．甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种，B错误；C．根据流程可知，反应过程中涉及O—H、C—H极性的形成，氢气中H—H非极性键的断裂，C正确；D．根据流程可知，反应过程中有CO的形成，则1mol反应时，生成水的量小于2mol，D错误；故选C。10．A【详解】A．综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中SeO4B．综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中SeO42−浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始pH，SeO42−的去除效果越好，但是当初始pH太小时，H+浓度太大，纳米铁与H+反应速率加快，会导致与C．实验①中，0~2小时内平均反应速率，C项错误；D．实验③中水样初始pH=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒，D项错误；答案选A。11．C【详解】A．HCl起始充入量越多，自身转化率越低，所以提高充入比，HCl的平衡转化率降低，所以曲线Ⅰ对应的起始浓度比为c(HCl)：c(O2)=1：1，故A正确；B．A和B点温度相同，则K(A)=K(B)，根据图像，随着温度升高，HCl平衡转化率降低，说明温度升高不利于反应正向进行，正反应放热，温度越高平衡常数越小，则K(A)>K(C)，所以平衡常数大小关系为K(A)=K(B)>K(C)，故B正确；C．500℃时，进料c(HCl)=4mol/L、c(O2)=1mol/L，进料比为4：1，为曲线B，平衡时HCl转化率为50%，根据方程式，平衡时c(HCl)=2mol/L，c(O2)=0.5mol/L，c(Cl2)=1mol/L，c(H2O)=1mol/L，则反应的平衡常数为，故C错误；D．500℃时，若进料c(HCl)=2mol/L、c(O2)=0.5mol/L、c(Cl2)=2mol/L、c(H2O)=2mol/L，则Qc=，可见反应逆向进行，则v正＜v逆，故D正确；故选：C。12．C【详解】A．仅发生反应I时，若C2H6(g)的平衡转化率为25.00%，假设C2H6(g)的起始量为1mol，则反应达到平衡时n[C2H6(g)]=0.75mol、n[C2H4(g)]=0.25mol、n[H2(g)]=0.25mol，则Kx1==0.067，A错误；B．Kx2>>Kx1，反应II正向进行的程度远大于反应I，同时发生反应I和II时，与仅仅发生反应I时，C2H6(g)的转化量增大，乙烯的平衡产率增大，B错误；C．工业上常常选择通入适量的热空气，相当于加热，有利于提供反应所需的热量，C正确；D．平衡常数Kx1只受温度影响，达到平衡时，加入高效催化剂不能增大Kx1，D错误；故选C。13．C【详解】A．加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵，A正确；B．可逆反应应在同一条件下进行，在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，B正确；C．加热时氨气逸出，②中颜色变浅，冷却后氨气溶解②中为红色，C错误；D．二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时，③中溶液变红，冷却后又变为无色，说明二氧化硫的漂白是可逆的，D正确；答案选C。14．C【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故速率与其化学计量数比值越大，表示的反应速率越快，应保持单位一致。【详解】①v(A)=0.001mol·L-1·s-1；②v(A)=v(B)=0.4mol·L-1·s-1；③v(A)=v(C)=0.4mol·L-1·s-1；④v(A)=v(D)=mol·L-1·s-1，速率大小比较：③=②>④>①；答案选C。15．(1)AD(2)H2O(3)e1668%(4)做冷冻剂或人工降雨【详解】（1）A．增大CO2和CH4的浓度，对于反应a、b、c来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增大，A正确；B．C为固体，移去部分C(s)，反应物和生成物的浓度均没有发生改变，反应的正逆反应速率均不变，反应c、d、e的平衡不移动，B错误；C．催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率，但不改变反应的平衡状态，平衡转化率不变，C错误；D．降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D正确；故答案选AD。（2）重整反应体系中，除碳()外，水常温下为液态而其它物质均为气态，则沸点最高的物质为H2O。（3）①由图可知，随着温度的升高，反应a和c的lnK增大，说明K的数值增大，反应向正反应方向进行，反应a和c为吸热反应；而反应e的lnK减小，说明K减小，反应向逆反应方向进行，则反应e为放热反应。②反应中碳为固体不影响平衡常数，根据相对压力平衡常数定义可知，用相对分压代替浓度，则反应c的平衡常数表达式：K=。③由图可知，A处对应反应c的lnK=0，即K==1，则，已知反应平衡时p(H2)=40kPa，则p(CH4)=16kPa，且初始状态时p(CH4)=×100kPa=50kPa，故CH4的平衡转化率为×100%=68%。（4）固态CO2即为干冰，干冰升华吸热可使周围环境的温度降低，用于冷冻剂或人工降雨均是利用其物理性质。16．(1)D(2)V形(3)NOCl+H2O=HNO2+HCl(4)AA(5)0.5(6)B(7)防止G中水蒸气进入U形管，避免引起NOCl水解(8)应先通Cl2.可以避免装置内空气与NO生成NO2，进而产生杂质NO2Cl【详解】（1）A．由于N的价层电子排布式为2s22p3，为半充满状态，能量较低，因此第一电离能高于O，故第一电离能：，A错误；B．非金属性越强则电负性越大，非金属性：，电负性：，B错误；C．同周期从左往右原子半径在减小，因此原子半径：，C错误；D．N的价层电子排布式为2s22p3，未成对电子数为3，O的价层电子排布式为2s22p4，未成对电子数为2，基态原子核外未成对电子数：，D正确；故答案为：D。（2）分子中各原子均满足8电子稳定结构，则的电子式为，中心原子N原子的价层电子对数为，VSEPR为平面三角形，含有一对孤电子对，因此为V形，故答案为：；V形。（3）水解生成两种酸，根据价态不变可知产生HNO2和HCl其化学方程式为NOCl+H2O=HNO2+HCl，故答案为：NOCl+H2O=HNO2+HCl。（4）第一步为基态到激发态，因此焓变大于0，第二步中反应前后气体体系增大，为熵增的反应，故答案为：大于；大于。（5）由反应机理可知，反应总反应方程式为：，故分解