第二章《化学反应速率与化学平衡》单元复习题 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》单元复习题一、单选题1．一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。起始时只充入CH4与H2O(g)，设=Z，保持反应压强不变，平衡时CH4的体积分数ω(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示，下列说法正确的是A．a>3>bB．保持温度不变，平衡体系加压后ω(CH4)减小C．温度为T1、Z=3时，Y点所对应的反应向逆反应方向进行D．X点时，H2的体积分数为30%2．反应

，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是A．该反应的B．C．A、B、C两点化学平衡常数：D．A、C两点的反应速率3．向体积均为的两恒容容器中分别充入和发生反应

，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是A．反应为放热反应 B．反应速率C．气体总物质的量 D．a点平衡常数：4．一定条件下，将与以体积比置于恒容密闭容器中发生反应：，下列能说明反应达到平衡状态的是A．体系压强保持不变 B．混合气体颜色保持不变C．和NO的体积比保持不变 D．每消耗1mol的同时生成1mol5．铈锆基稀土催化剂()可用于催化处理汽车尾气中的和，消除污染。反应为

。下列说法正确的是A．上述反应的B．上述反应的平衡常数C．其他条件不变，提高反应温度，能提高尾气的平衡转化率D．其他条件相同，选用新型高效催化剂，可提高尾气的转化效率6．工业上利用对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为和NO在催化剂表面转化为和，反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是A．总反应为B．是脱硝反应的催化剂C．升高温度，脱硝反应反应速率减小D．决定反应速率的步骤是“的转化”7．合成氨工业为人类解决粮食问题做出了巨大贡献。一定条件下，在密闭容器中进行合成氨反应：，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是A．、、的物质的量之比为1：3：2B．消耗1mol的同时生成2molC．正、逆反应速率相等且等于零D．、、的浓度不再改变8．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9．下列说法正确的是A．已知：，所以该反应任何条件都可自发进行B．已知，则比稳定C．已知稀溶液中，则D．燃烧热的热化学方程式10．催化剂X和Y均能催化反应，其反应历程如图所示，“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法不正确的是A．使用催化剂X、催化剂Y的反应都是分3步进行B．催化剂X的催化效果催化剂Y的催化效果好C．反应达到平衡后，降低温度，A的浓度减小D．反应过程中A·Y所能达到的最高浓度小于A·X11．下列实验方案设计不正确的是编号目的方案设计A探究的还原性在试管中加入少量酸性溶液，然后向试管中逐滴加入溶液，观察溶液颜色变化B探究与的金属性强弱两支试管中分别放入已除去氧化膜且大小相同的镁条和铝条，再各加入2mL2mol/L盐酸，比较实验现象C探究浓度对化学反应速率的影响向两支试管分别加入2mL0.1mol/L溶液，1mL0.1mol/L溶液和1mL蒸馏水，再同时加2mL0.1mol/L，振荡，比较溶液出现浑浊的快慢D探究铁和高温水蒸气反应后的产物成分取足量铁与水蒸气反应后的固体加入盐酸，再加入，溶液未变成血红色，说明体产物中不存在A．A B．B C．C D．D12．与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是A．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于250℃B．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂C．其它条件不变，升高温度，的平衡转化率增大D．其它条件不变，在175～300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大13．已知反应：ΔH>0在密闭容器中进行，开始充入等物质的量的、反应达到平衡。改变条件后，下列叙述正确的有①保持体积不变，移出部分水，H2的转化率增大②保持压强不变，充入一定量的氦气，平衡逆向移动③缩小容器的体积，平衡正向移动，CO2的物质的量浓度减小④保持体积不变，充入一定量的氦气增大压强，CO的浓度增大⑤保持体积不变，分离出一定量的H2，平衡逆向移动，逆反应速率加快⑥升高温度，该反应的平衡常数增大A．2个 B．3个 C．4个 D．5个14．恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和不同催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是实验编号

时间c(NH3)(mol/L)20406080①催化剂表面积acm2c始(NH3)=2.402.001.601.200.80②催化剂表面积acm2c始(NH3)=1.200.800.40x③催化剂表面积2acm2c始(NH3)=2.401.600.800.400.40A．实验①，，B．实验②，达到平衡后NH3的分解转化率小于①的转化率C．在该实验中，催化剂表面积相同时，增大氨气浓度反应速率不变D．上述条件下该反应的平衡常数K=168.75(mol/L)2二、非选择题15．合成氨工艺是人工固氮最重要的途径。请回答：(1)合成氨时压强越大，原料的转化率越高，我国合成氨厂采用的压强为10Mpa-30Mpa，没有采用过大的压强的原因是。(2)当温度、压强一定时，在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体，利于提高平衡转化率(填“是”或“不”)。(3)合成氨的原料气可以通过天然气和二氧化碳转化制备，已知、和CO的燃烧热(△H)分别为、、。则制备的热化学反应方程式为；合成氨前，原料气必须经过净化处理，以防止和安全事故发生。(4)若将2.0mol和6.0mol通入体积为1L的密闭容器中，分别在和温度下进行反应。曲线A表示温度下的变化，曲线B表示温度下的变化，温度下反应到a点恰好达到平衡。①温度(填“>”“<”或“=”下同)。温度下曲线B上的点为恰好平衡时的点，则m12，n2；②温度下，若某时刻容器内气体的压强为起始时的80%，则此时v(正)(填“>”“<”或“=”)v(逆)。16．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH=−196.6kJ·mol−1，(已知：催化剂是V2O5，在400～500℃时催化剂效果最好)下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。温度/℃平衡时SO2的转化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3(1)从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是。(2)在实际生产中，选定的温度为400～500℃，原因是。(3)在实际生产中，采用的压强为常压，原因是。(4)在实际生产中，通入过量的空气，原因是。(5)尾气中SO2必须回收，原因是。17．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO+2CO2CO2+N2.为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下：时间/s012345c(NO)/mol·L−11.00×10−34.50×10−42.50×10−41.50×10−41.00×10−41.00×10−4c(CO)/mol·L−13.60×10−33.05×10−32.85×10−32.75×10−32.70×10−32.70×10−3请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=。(2)达到平衡时NO的转化率为。(3)若上述反应在密闭恒容容器中进行，判断该反应达到平衡的依据为___________(填字母)。A．c(N2)不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变C．压强不随时间改变 D．单位时间内消耗2molNO的同时生成1molN218．在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应，生成氮氧化物，某些硝酸盐分解，也会产生氮氧化物，已知如下反应：Ⅰ.2AgNO3(s)=2Ag(s)+2NO2(g)+O2(g)△H1＞0Ⅱ.2NO2(g)N2O4(g)△H2＜0(1)T1温度时，在0.5L的恒容密闭容器中投入0.04molAgNO3(s)并完全分解，测得混合气体的总物质的量(n)与时间(t)的关系如图1所示：

①下列情况能说明体系达到平衡状态的是(填字母)。a.混合气体的平均相对分子质量不再改变b.O2的浓度不再改变c.NO2的体积分数不再改变

d.混合气体的密度不再改变②若达到平衡时，混合气体的总压强p=0.8MPa，反应开始到10min内N2O4的平均反应速率为MPa•min-1。在该温度下2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数Kp=(MPa)-1(结果保留3位有效数字)。[提示：用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp)，组分的分压(p1)=平衡时总压(p)×该组分的体积分数(φ)]。③实验测得v正=v消耗(NO2)=k正•c2(NO2)，v逆=2v消耗(N2O4)=k逆•c(N2O4)，k正、k逆为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K=。若将容器的温度改变为T2时，其k正=10k逆，则T1T2(填“＞”、“＜”或“=”)。(2)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体，有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO，20min达到平衡，保持温度和容器容积不变再充入NO和N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应v正v逆(填“＞”“＜”或“=”)。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：题号12345678910答案DCDBDADABD题号11121314答案DBAB1．D【详解】A．水蒸气的量越多，CH4的转化率越大，平衡时CH4的体积分数越小，所以b>3>a，A错误；B．此反应是一个反应前后气体分子数增加的反应，温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转化率减小、体积分数增大，B错误；C．温度为T1、Z=3时，Y点需要向X点移动，ω(CH4)减小，反应向正反应方向进行，C错误；D．X点Z=3，假设起始时n(H2O)=3mol，则n(CH4)=1mol，根据方程式可知，，根据题意：，x=0.5，则H2的体积分数为，D正确；故选D。2．C【分析】A、B两点：压强相同，温度不同，A点温度500℃，B点温度300℃，图像显示，升高温度，Y的体积分数增大，说明升高温度化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，则；A、C两点：温度相同，压强不同，C点压强大于A点压强，增大压强，Y的体积分数减小，说明增大压强，化学平衡向逆反应方向移动，根据平衡移动原理，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，逆反应是气体体积减小的方向，则。【详解】A．根据图像可知，在压强不变时，升高温度，达到平衡时Y的体积分数增大，说明升高温度化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，则，A正确；B．根据图像可知，在温度不变时，增大压强，Y的体积分数减小，说明增大压强，化学平衡向逆反应方向移动，根据平衡移动原理，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，逆反应是气体体积减小的方向，则，B正确；C．A、C点的温度都是500℃，温度相同，平衡常数相同，；B点的反应温度是300℃，由于该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，所以B、C两点化学平衡常数为，则A、B、C两点化学平衡常数为，C错误；D．A、C两点温度相同，C点压强大于A点压强，增大压强，化学反应速率增大，则A、C两点的反应速率，D正确；故答案选C。3．D【详解】A．甲为绝热过程，根据图示，甲容器内开始时反应速率加快，可知温度升高，反应为放热反应，故A正确；

B．正反应放热，a点温度高于b点，升高温度平衡逆向移动，a点反应物浓度大于b点，所以反应速率，故B正确；C．a点温度大于c，a、c两点体积相等、压强相等，根据，气体总物质的量，故C正确；D．若甲为恒温容器，a点压强为p，，a=0.75，则K=，由于a点温度升高，气体物质的量小于1.5mol，则a>0.75，所以K>12，故D错误；选D。4．B【详解】A．该反应为反应前后气体化学计量数不变的可逆反应，在反应过程中，气体的总物质的量始终不变，又因为容器恒容，所以容器内压强始终不变，所以体系压强保持不变不能说明反应达到了化学平衡状态，故A错误；B．该反应中NO2为红棕色气体，在恒容容器中，混合气体颜色保持不变说明NO2的浓度已不再变化，则NO2的正逆反应速率相等，即化学反应达到了平衡状态，故B正确；C．将体积比为1:2的NO2和SO2的混合气体置于密闭容器中发生反应，SO3与NO以1:1体积比生成，所以在反应过程中和平衡状态时SO3与NO体积比都是1:1，因此SO3与NO的体积比保持不变不能说明化学反应达到了平衡状态，故C错误；D．消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应，不能说明化学反应达到了平衡状态，故D错误；故选B。5．D【详解】A．该反应为气体体积减小的反应，则，故A错误；B．上述反应的平衡常数，故B错误；C．该反应为放热反应，其他条件不变，提高反应温度，平衡逆向移动，尾气的平衡转化率下降，故C错误；D．其他条件相同，选用新型高效催化剂，可以加快反应速率，减小到达平衡的时间，可提高尾气的转化效率，故D正确；故选D。6．A【详解】A．由SCR技术的原理为和NO在催化剂表面转化为和，可知总反应的化学方程式为，由题图可知，起始相对能量高于终态，所以，A正确；B．由题图可知，是脱硝反应的活性中间体，B错误；C．升高温度，脱硝反应反应速率增大，C错误；D．由全过程中只有H的移除过程能量升高，这一过程需要吸收能量越过能垒，其速率最慢，决定总反应的速率，D错误；故选A。7．D【详解】A．N2、H2、NH3的物质的量之比为1：3：2，这与反应初始投料比和反应进行程度有关，不能说明反应达到平衡，A错误；B．消耗1molN2的同时生成2molNH3，两者均表示正反应速率，无法说明反应达到平衡，B错误；C．化学平衡是动态平衡，正逆反应速率相等但不等于零，C错误；D．随着反应进行，N2、H2、NH3三种物质的浓度不断变化，N2、H2、NH3三种物质浓度不再改变说明反应达到平衡状态，D正确；故答案选D。8．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；9．B【详解】A．该反应为放热反应，正向气体分子数减少，为熵减的反应，在低温下自发进行，A错误；B．石墨的总能量低于金刚石，故石墨更稳定，B正确；C．醋酸为弱酸，电离吸热，故测得的反应热，C错误；D．表示乙醇燃烧热的热化学方程式中水应为液态水，D错误；故选B。10．D【详解】A．由图可知两种催化剂均出现3个波峰，所以使用催化剂X和Y，反应历程都分3步进行，A正确；B．由图可知，X的最高活化能小于Y的最高活化能，所以使用X时反应速率更快，催化剂X的催化效果更好，B正确；C．由图可知，该反应是放热反应，所以达平衡时，降低温度平衡正向移动，A的浓度减小，C正确；D．由图可知，A·X生成B·X的活化能小于A·Y生成B·Y的活化能，则A·Y更难转化为B·Y，故反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X，D错误；故答案选D。11．D【详解】A．在试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中逐滴加入FeSO4溶液，溶液紫色褪去，则证明Fe2+具有还原性，A项正确；B．金属越活泼，与酸反应越剧烈，由操作和现象可比较金属性，B项正确；C．增大反应物浓度，反应速率加快，通过溶液出现浑浊的快慢，可探究浓度对化学反应速率的影响，C项正确；D．取足量铁与水蒸气反应后的固体加入盐酸，再加入，溶液未变成血红色，不能说明体产物中不存在，可能发生过量铁单质将三价铁离子还原成亚铁，D错误；故选D。12．B【详解】A．250℃时氨气的转化率较高，再升高温度转化率变化不大，则温度不能高于250℃，故A错误；B．由图可知，低温下NH3转化率和N2选择性均较高，则高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂，故B正确；C．由信息可知，发生的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，故C错误；D．在175~300℃范围，N2的选择性减小，则随温度的升高，出口处氮气的量均不断减小，故D错误；故选B。13．A【详解】①保持体积不变，移出部分液态生成物水，平衡不移动，①错误；②保持压强不变，充入一定量的氦气，容器体积变大，体系压强减小，对体积缩小压强减小的反应而言平衡逆向移动，②正确；③对体积缩小压强减小的反应而言，缩小容器的体积，平衡正向移动，CO2的物质的量浓度增大，③错误；④保持体积不变，充入一定量的氦气增大压强，平衡不移动，CO的浓度不变，④错误；⑤保持体积不变，分离出一定量的H2，平衡逆向移动，逆反应速率减慢，⑤错误；⑥升高温度，对于吸热反应而言平衡常数增大，⑥正确；故选A。14．B【详解】A．实验①，内氨气的浓度降低0.4mol/L，则氮气的浓度增加0.2mol/L，，故A正确；B．与实验①相比，实验②相当于减压，平衡正向移动，实验②达到平衡后NH3的分解转化率大于①的转化率，故B错误；C．根据实验①②，催化剂表面积相同时，增大氨气浓度反应速率不变，故C正确；D．上述条件下该反应的平衡常数K=(mol/L)2，故D正确；选B。15．(1)压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越亮；需要的动力也越大，增加生产投资和能耗，降低综合经济效益(2)不(3)

催化剂中毒(4)><<>【详解】（1）压强越大速率越快且平衡正向移动，但是因压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高；需要的动力也越大，增加生产投资和能耗，降低综合经济效益，故实际没有采用过大的压强；（2）当温度、压强一定时，在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，不利于提高平衡转化率；（3）甲烷和二氧化碳生成氢气的方程式为，又、和的燃烧热()分别为、、，则根据盖斯定律可得H=-2×()-2×()=+247.3kJ/mol；为防止催化剂中毒，原料气必须经过净化处理；（4）①曲线A表示T2温度下n(H2)的变化，反应到4min时，，该条件下对应氨气的速率为：，曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化，4min时，曲线B对应的反应速率快，可知T1＞T2，因曲线B对应的温度高，速率快，所以到达平衡的时间比曲线A短，即m＜12，但因反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，导致曲线B平衡时氨气的物质的量比曲线A平衡时氨气的物质的量少，即n＜2，故答案为：＞；＜；＜；②根据题给数据，T2温度下，合成氨反应N2+3H2⇌2NH3，根据题中数据列三段式：由以上计算可知平衡时气体总量为6mol，平衡时气体的压强是起始时的，若某时刻，容器内气体的压强为起始时的80%，反应应向气体体积减小的方向建立平衡即向正向进行，则v(正)＞v(逆)。16．(1)450℃、10MPa(2)在此温度下，催化剂活性最高。温度较低，会使反应速率减小，达到平衡所需时间变长；温度较高，SO2转化率会降低(3)在常压下SO2的转化率就已经很高了(97.5%)，若采用高压，平衡能向右移动，但效果并不明显，且采用高压时会增大对设备的要求而增大生产成本(4)增大反应物O2的浓度，有利于提高SO2的转化率(5)防止污染环境；循环利用，提高原料的利用率【详解】（1）表中数据显示，温度低、压强大，平衡时SO2的转化率高，则从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是：450℃、10MPa（或低温、高压）；（2）在实际生产中，选定的温度为400℃～500℃，选择稍高的温度，主要是从反应速率、反应达平衡所需时间、催化剂的活性等角度考虑，原因是：温度较低会使反应速率减小，达到平衡所需时间长；温度较高会使SO2转化率降低；在此温度下催化剂活性最大；（3）在实际生产中，应综合考虑生产成本，采用的压强为常压，原因是：常压下，SO2转化率已经很高，若增压会对设备提高要求，增加成本；（4）二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应，增大一种反应物的浓度，有利于提高另一种反应物的转化率。在实际生产中，通入过量的空气，原因是：有利于提高SO2转化率（5）SO2是大气污染物，所以尾气中的SO2必须回收，原因是：防止污染大气，循环利用，可提高原料利用率。17．(1)(2)90%(3)AC【详解】（1）由化学方程式可知，前2s内的平均反应速率；（2）由表可知，4s时反应达到平衡，NO的转化率为；（3）A．反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，混合气体中c(N2)不变说明到达平衡状态，故正确；B．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，故错误；C．随反应进行气体的物质的量减小，压强减小，容器中压强不变，说明到达平衡状态，故正确；D．单位时间内消耗2m