第二章 化学反应速率与化学平衡 测试题 高中化学人教版（2019）选择性必修一

第二章化学反应速率与化学平衡测试题一、选择题1．下列有关能量的判断和表示方法正确的是A．已知ΔH=aΔH=b，则a<bB．已知：ΔH=−92.4kJ⋅mo−1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量C．已知：ΔH=−57.3kJ⋅mol−1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(−57.3)kJ⋅mol−1D．已知P4(白磷，s)=4P(红磷，s)ΔH<0，则白磷比红磷稳定2．一定条件下，在催化剂作用下发生反应。调整和的初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应的平衡转化率如图所示(各点对应的反应温度可能相同，也可能不同)。下列说法不正确的是［已知反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数。］A．B点中，和的物质的量之比为1∶3B．C点中，更换高效催化剂，的平衡转化率仍等于75%C．若A、B两点起始浓度相同，则D．E点时3．下列说法中正确的是A．能够自发进行的反应一定能迅速进行B．ΔH-TΔS＜0的反应，不需要任何条件就可自发进行C．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程D．ΔH＜0该反应能自发，必须满足b＜34．钛酸钡是电子陶瓷基础母体原料，超细微粉体的制备方法如下。已知：下列说法不正确的是A．向中先加入，可防止其水解生成B．得到溶液1的反应：C．加入过量氨水，有利于提高的产率D．“煅烧”得到的气体A是和的混合物5．已知在标准压力及某温度下，1mol纯物质的规定熵称为该物质在T时的标准熵，符号为S。下列物质中标准熵值最大的是A．CO(g) B．Na2SO4(s) C．Br2(l) D．H2(g)6．在恒温恒容条件下，可逆反应达到化学平衡状态的标志是A．B．、、不再发生变化C．D．气体的密度不再发生变化7．某实验小组利用0.1mol/LNa2S2O3溶液与0.2mol/LH2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如表：实验编号温度/℃V(Na2S2O3)/mLV(H2SO4)/mLV(H2O)/mL出现浑浊时间/s①205.010.00t1②205.05.0at2③505.010.00t3下列说法不正确的是A．实验②中a=5.0B．t2>t1>t3C．实验①、②、③均应先将溶液混合好后再置于不同温度的水浴中D．实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响8．某研究小组研究了其他条件不变时，改变条件对可逆反应；的影响。下列有关图象说法正确的是A．图(a)研究的是温度、压强对平衡的影响，横轴表示压强B．图(b)研究的是温度对平衡的影响，Ⅱ采用的温度更低C．图(c)表示压强对反应速率的影响D．图(d)中时增大压强，使平衡向正反应方向移动9．向H2O2溶液中加入少量KI溶液，反应历程是：i.H2O2+I−=H2O+IO−；ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I−，H2O2分解反应过程中不加KI溶液和加入KI溶液的能量变化如下图所示。下列判断不正确的是A．KI是H2O2分解的催化剂B．曲线②代表加入KI的能量图C．KI能增大H2O2的分解速率D．反应i是放热反应，反应ii是吸热反应10．2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学的经典反应之一是铜催化的叠氮－炔环加成反应。反应过程如图所示。下列说法错误的是A．H+是点击反应的中间产物 B．反应前后碳元素的化合价不变C．铜催化时点击反应的活化能减小 D．总反应式为11．对于密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是A．反应的ΔS＞0B．反应的平衡常数可表示为K=C．增大体系的压强能提高SO2的反应速率和转化率D．使用催化剂，该反应的反应热ΔH将减少12．臭氧分解的原理可表示为：。无催化和有催化的分解反应过程中的能量变化示意图如图所示，其中与反应可得和。下列说法正确的是A．分解反应为吸热反应，需要加热才能发生B．通常情况下臭氧分解较慢，是因为分解反应的活化能较高C．曲线2的总反应可表示为D．改变反应的反应热，加快了分解反应的速率二、非选择题13．在一个体积固定的密闭容器中加入反应物、，发生如下反应：A+2B=3C(、、C均为气体)。反应经后，的浓度从开始时的降到。已知反应开始时的浓度是，求：(1)末B、C的浓度__________。(2)用单位时间内A浓度的减小来表示内该反应的平均速率。________14．重铬酸钾()为橙红色针状晶体，溶于水后存在平衡：(橙色)(黄色)，该过程包含如下两个平衡：(25℃)(25℃)已知：重铬酸钾具有强氧化性，其溶液的氧化性随pH增大而减小。回答下列问题：(1)溶液中加入少量水稀释，溶液中离子的总数_______(填“增加”“减少”或“不变”)。(2)利用氧化还原滴定法可测定溶液的浓度，为提高溶液的氧化性，滴定前需向待测液中加入_______(填化学式)，理由是_______，该过程中_______(填“增大”“减小”或“不变”)。15．如图所示，在烧杯A、B中均盛有20℃的50mL水，C与D相通，其中充有红棕色气体，存在平衡：2NO2N2O4(正反应放热)。若向A中加入10gNaOH固体使其溶解，向B中加入50g硝酸铵固体也使其溶解，则：(1)A、B两烧杯中，A烧杯中溶液温度_______，B烧杯中溶液温度_______。(填“升高”“降低”或“不变”)(2)C中气体颜色_______，D中气体颜色_______。(填“变深”“变浅”或“不变”)(3)在测定NO2的相对分子质量时，较为适宜的条件是_______(填“较高温度”或“较低温度”)。16．在一个容积为1L的密闭容器中，充入5molH2和2molN2。在一定温度和一定压强下，发生如下反应在：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，经过5min后达到平衡状态。若此时测得NH3的浓度为2mol/L，求：(1)达平衡时N2的转化率_______；(2)该温度下的K_______。17．工业生产中用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：，对于反应A，下图是4种投料比[，分别为1：1、2：1、4：1、6：1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。①曲线b对应的投料比是______。②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_____。③投料比为2：1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是____。18．目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol。现向体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。(1)若CO2的转化率为40%时，反应放出的热量为_______kJ；(2)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=_______mol/(L·min)；(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_______(填字母)。a．v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)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．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化(4)该反应的平衡常数表达式为K=_______。19．设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验：①按如图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40mL1mol·L-1的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。②按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入40mL4mol·L-1的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。回答下列问题：(1)实验所用仪器有：____。(2)观察到的现象：____。(3)你能得出的实验结论是：____。(4)该实验中的注意事项有哪些：____。(至少答出一条)(5)请你想出其他可能的方法测定它们反应速率的大小____。(至少答出一条)20．某化学兴趣小组的同学探究溶液是否能做催化剂以加速溶液的分解，做了以下探究。(1)请你帮助他们完成实验报告：实验过程实验现象实验结论实验1：在一支试管中加入5mL5%的溶液，然后滴入适量的溶液，把带火星的木条伸入试管①___________溶液可以催化分解(2)已知在水中可电离出和，同学们提出以下猜想。甲同学的猜想：溶液中的起催化作用：乙同学的猜想：溶液中的起催化作用。对这两个猜想用实验进行了探究。请你仔细分析后完成下表中的空格：实验过程实验现象实验结论实验2：向盛有5mL5%的溶液的试管中加入少量的②___________，并把带火星的木条伸入试管无明显现象③___________实验3：向盛有5mL5%的溶液的试管中加入少量的④___________，并把带火星的木条伸入试管同实验1⑤___________(3)实验室利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：①该图中缺少的玻璃仪器有___________。②如用0.5mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验，则实验中测得的“中和热”绝对值将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)，原因是___________。【参考答案】一、选择题1．A解析：A．所有的燃烧反应均是放热反应，完全燃烧比不完全燃烧放出热量多，而所以a<b，A正确；B．此反应是可逆反应，充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)时两者不能完全反应放出热量小于46.2kJ，B错误；C．中和热是指稀的强酸和稀的强碱反应生成1摩尔液态水时的反应热，硫酸与氢氧化钡反应生成的是硫酸钡沉淀和水，所以利用现有条件不能求出反应热，C错误；D．白磷转化成红磷是放热的，所以红磷的能力低于白磷，能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定，D错误；故选A。2．C解析：A．对于反应，在B点，假设反应开始时，，反应达到平衡时的平衡转化率为50%，则平衡时，，和的物质的量之比为1∶3，A正确；B．催化剂不能改变平衡转化率，因此的平衡转化率不变，B正确；C．A点和B点和的初始投料比相同，若A、B两点起始浓度相同时，升温平衡正向移动，的平衡转化率增大，则A点温度高于B点，则，C错误；D．，，E点时，D正确；答案选C。3．C解析：A．△G<0反应自发进行，能自发进行，反应速率不一定大，如金属的腐蚀，故A错误；B．反应自发进行的条件是△H-T△S<0，反应自发进行不一定不需要任何条件，高锰酸钾受热分解，故B错误；C．同种物质熵值：液体＞固体，则冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程，故C正确；D．根据△H-T△S<0，ΔH＜0，△S＞0，任何温度下都可自发进行，则需满足b＜3；ΔH＜0，△S＜0，低温条件下也可自发进行，则满足b＞3，故D错误；故答案选：C。4．C【分析】与草酸先生成TiO(C2O4)，再向体系中加入钡离子，发生反应的离子方程式为：TiO(C2O4)＋Ba2＋+4H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓，生成的BaTiO(C2O4)2·4H2O再经过隔绝空气煅烧，得到BaTiO3，同时得到CO、CO2及水蒸气，涉及的方程式为BaTiO(C2O4)2·4H2OBaTiO3+2CO↑+2CO2↑+4H2O，据此分析解答。解析：A．根据已知信息可知，四氯化钛水解显酸性，所以向中先加入，可抑制其水解，从而防止生成，A正确；B．根据分析可知，得到溶液1的反应：，B正确；C．加入过量氨水，则溶液碱性过强，可能会生成TiO(OH)+，从而降低TiO(C2O4)的浓度，不利于提高的产率，C错误；D．根据分析，结合原子守恒可知“煅烧”得到的气体A是和的混合物，D正确；故选C。5．A解析：标准压力及某温度下，气体的熵大于固体和液体，状态相同时，相对分子质量越大其熵值越大，所以几种物质中标准熵值最大的是CO(g)；故答案为A。6．B解析：A．用不同物质表示平衡状态时的速率关系，必须满足两个要求：一是要同时包括正、逆速率，二是速率之比等于计量数之比。该反应平衡时用、速率表示时，应有，A错误；B．可逆反应平衡状态特征之一是各物质浓度保持不变，B正确；C．各物质浓度之比等于计量数之比，不代表各物质浓度保持不变，不能证明平衡状态，C错误；D．反应体系各物质都是气体，在恒容条件下发生反应，根据质量守恒定律与得混合气体密度在反应过程恒定不变，不能说明何时达到平衡状态，D错误；故选B。7．C解析：A．由控制变量法可知，溶液总体积相同，则实验②中加入H2O的体积为5.0mL，才能保持c(Na2S2O3)与实验①一致，故A正确；B．温度越高、浓度越大，反应速率越快，实验①中硫酸的浓度大，实验③中的温度又比①高，因此反应速率③＞①＞②，则出现浑浊需要的时间t2＞t1＞t3，故B正确；C．由控制变量法可知，实验①、②、③中需要将各组实验H2SO4溶液和Na2S2O3溶液置于一定温度的水浴中，再将H2SO4溶液迅速滴入Na2S2O3溶液中实验，故C错误；D．实验①②中硫酸浓度不同，实验①③中温度不同，可以探究温度和浓度对化学反应速率的影响，故D正确；故选C。8．D解析：A．加压化学平衡正向移动，反应物的转化率增大，A错误；B．Ⅱ平衡时间短，采用的温度更高，B错误；C．增大压强，正逆反应速率均增大，C错误；D．正向是压强变小的方向，故增大压强，使平衡向正反应方向移动，D正确；答案选D。9．D解析：A．I−在反应i中被消耗，但在反应ii中又生成，整个过程质量没有变化，所以KI是H2O2分解的催化剂，A正确；B．催化剂可以改变反应路径，降低反应活化能，所以曲线②代表加入KI的能量图，B正确；C．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，C正确；D．根据曲线②，反应i中生成物能量高于反应物，为吸热反应，反应ii生成物的能量低于反应物，为放热反应，D错误；综上所述答案为D。10．B解析：A．上一步反应先生成后下一步反应又消耗，因此是点击反应的中间产物，A项正确；B．反应后碳碳三键变成碳碳双键，碳元素化合价发生变化，B项错误；C．催化剂通过改变反应途径而降低活化能，C项正确；D．观察整个循环过程可知，和为反应物，为产物。[Cu]为催化剂，可得总反应式，D项正确；故选B。11．C解析：A．反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中，反应物气体分子数大于生成物气体分子数，所以反应的ΔS＜0，A不正确；B．反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数可表示为K=，B不正确；C．因为反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数，所以增大体系的压强，气体浓度增大，平衡正向移动，能提高SO2的反应速率和转化率，C正确；D．使用催化剂，能改变反应的活化能，但不能改变反应物和生成物的能量，所以该反应的反应热ΔH不发生改变，D不正确；故选C。12．B解析：A．由图可知，反应物能量大于生成物，为放热反应，A错误；B．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越大反应越慢，通常情况下臭氧分解较慢，是因为分解反应的活化能较高，B正确；C．由题干可知，总反应为臭氧和氧自由基生成氧气的反应，仅起催化作用，C错误；D．催化剂可以改变反应速率，但是不改变反应焓变，D错误；故选B。二、非选择题13．(1)0.8mol/L、0.6mol/L(2)【分析】反应经后，的浓度从开始时的降到。A反应了，反应开始时的浓度是；根据反应A+2B=3C，B反应了；生成了C；则有，据此分析解题。解析：（1）据分析可知，末B、C的浓度0.8mol/L、0.6mol/L；故答案为0.8mol/L、0.6mol/L。（2）的浓度从开始时的降到；用单位时间内A浓度的减小来表示内该反应的平均速率为；故答案为。14．(1)增加(2)H2SO4重铬酸钾的氧化性随pH增大而减小减小解析：（1）加水稀释会使平衡正向移动，从而导致溶液离子总数增加；（2）重铬酸钾具有强氧化性，其溶液的氧化性随pH增大而减小，因此加入H2SO4可以提高重铬酸钾氧化性(重铬酸钾能氧化HCl，不可用HCl)；，不变，增大，则减小。15．(1)升高降低(2)变深变浅(3)较高温度解析：（1）NaOH固体溶于水放热，而硝酸铵固体溶于水吸热，所以A烧杯中溶液温度升高，而B烧杯中溶液温度降低。故答案是升高；降低；（2）2NO2N2O4(正反应放热)，C中加入氢氧化钠固体，温度升高，平衡左移，NO2含量增大，气体颜色变深；D中加入硝酸铵，温度降低，平衡右移，NO2含量变小，颜色变浅。故答案是变深；变浅；（3）测定NO2的相对分子质量时，应使平衡尽可能左移，因此应选择较高温度。16．(1)50%(2)1/2或0.5解析：（1）经过5min后达到平衡状态。若此时测得NH3的浓度为2mol/L，则生成NH3的物质的量为2mol/L×1L=2mol，根据方程式中系数关系可知，N2的转化量为2mol=1mol，达平衡时N2的转化率为=50%。（2）平衡时N2的浓度为1mol/L，平衡时H2的浓度为2mol/L，该温度下的K==0.5。17．4：1投料比越高时对应的反应温度越低30.8%【分析】①采用控制变量方法，利用浓度对化学平衡移动的影响分析；②由图可知，当HCl的转化率相同时，温度由低到高对应的投料比为4：1、2：1、1：1，由此可确定温度与投料比的关系；③依据物质反应中转化关系，计算平衡时各种气体的物质的量，进而可得平衡混合气中Cl2的物质的量分数。解析：①在其它条件不变时，O2的量越大，HCl的转化率越大，由此可确定a为6：1；b为4：1；c为2：1；d为1：1。则曲线b对应的投料比是4：1；②根据图象可知：当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，温度由低到高对应的投料比为4：1、2：1、1：1，即对应的反应温度与投料比的关系是：投料比越高，对应的反应温度越低；投料比越低，则对应的反应温度就越高；③由图可得出投料比为2：1、温度为400℃时，HCl的转化率为80%。假设开始投入的HCl为2mol，O2为1mol，发生反应4HCl+O2=2Cl2+2H2O，反应消耗HCl的物质的量是△n(HCl)=2mol×80%=1.6mol，则同时消耗0.4molO2，反应产生0.8molCl2和0.8molH2O，平衡时各种气体的物质的量n(HCl)=2mol-1.6mol=0.4mol，n(O2)=1mol-0.4mol=0.6mol，n(Cl2)=n(H2O)=0.8mol，此时混合气体总物质的量n(总)=0.4mol+0.6mol+0.8mol+0.8mol=2.6mol，所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数是×100%=30.8%。18．60.225cd解析：(1)根据热化学方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol可知：1molCO2完全反应时放出49.0kJ的热量，现向体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，若CO2的转化率为40%时，反应的CO2的物质的量是0.4mol，则反应放出的热量Q=0.4mol×49.0kJ/mol=19.6kJ；(2)根据图象可知：从反应开始到平衡，CO2的浓度减小了0.75mol/L，根据方程式中物质反应转化关系可知反应消耗H2的浓度为△c(H2)=3×0.75mol/L=2.25mol/L，则用氢气的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)==0.225mol/(L·min)；(3)a．在任何时刻都存在v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)，这表示反应正向进行，不能据此判断反应是否处于平衡状态，a不符合题意；b．容器的容积不变，反应混合物都是气体，气体的质量也不变，则在任何情况下混合气体的密度都不变，因此不能根据密度不变判断反应是否处于平衡状态，b不符合题意；c．该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，c符合题意；d．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化，说明任何物质的消耗速率与产生速率相等，反应处于平衡状态，d符合题意；故合理选项是cd；(4)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的化学平衡常数K=。19．(1)锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表(2)锌跟硫酸反应产生气泡；收集10mL气体②所用时间比①所用时间短(3)4mol·L-1的硫酸与锌反应比1mol·L-1的硫酸与锌反应快(4)①锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；②40mL的硫酸溶液要迅速加入；③装置气密性要好，且计时要迅速、准确(5)测定一段时间内溶液中c(H+)的变化(即溶液的pH)，或测定一段时间内Zn粒