第二章 化學反應速率與化學平衡 單元測試題 高中化學人教版（2019）選擇性必修1

第二章化學反應速率與化學平衡單元測試題一、單選題1．t℃時，將3molA和2molB氣體通入體積為2L的密閉容器中(容積不變)，發(fā)生如下反應：3A(g)+B(g)c=xC(g)，2min時反應達到平衡狀態(tài)(溫度不變)，剩余1.8molB，并測得C的濃度為0.4mol/L則下列說法中正確的是A．方程式中x=3B．達到平衡時，A、B兩物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率之比為3：1C．繼續(xù)向原平衡容器中通入少量氦氣(與A、B、C不反應)后，正逆反應的化學反應速率變小D．在t℃時，若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，欲使達到新的平衡時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)與原平衡相同，則應再充入molB2．反應C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

ΔH>0，下列說法正確的是A．其他條件不變時，增加碳的量，化學反應速率增大B．其他條件不變時，升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率也增大C．其他條件不變時，縮小容器的容積，增大壓強，化學反應速率減小D．其他條件不變時，向容積不變的密閉容器中充入H2O(g)，正反應速率增大，逆反應速率減小3．將2molX和2molY充入2L密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)＋3Y(g)=2Z(g)＋aQ(g)，經(jīng)過2min后，生成0.8molZ，Q的濃度為0.4mol·L-1，下列敘述錯誤的是A．a(chǎn)的值為2 B．反應速率v(Y)=0.4mol·(L·min)-1C．X的轉(zhuǎn)化率為20% D．2min后，X的濃度為0.8mol·L-14．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?H=-198kJ?mol-1。在V2O5存在時該反應機理為：①V2O5+SO2→2VO2+SO3(快)；②4VO2+O2→2V2O5(慢)。下列說法不正確的是A．該反應速率主要由第②步基元反應決定B．由反應機理可知，V2O5是該反應的催化劑C．V2O5的存在提高了該反應活化能，使單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增加，反應速率加快D．逆反應的活化能比正反應的活化能大198kJ?mol-15．在合成氨工業(yè)中，原料氣(N2、H2及少量CO、NH3的混合氣)在進入合成塔前需經(jīng)過銅氨液處理，目的是除去其中的CO，其反應為：[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+△H<0。下列說法正確的是A．原料氣在進入合成塔前進行處理，可防止催化劑中毒B．銅氨液吸收CO適宜的生產(chǎn)條件是高溫低壓C．該反應可自發(fā)進行，熵增D．吸收CO后銅氨液經(jīng)過適當處理可再生，恢復其吸收CO的能力，可循環(huán)使用，銅氨液再生適宜的生產(chǎn)條件是低溫高壓6．鎢(W)在高溫下可緩慢升華。碘鎢燈中封存的碘蒸氣能發(fā)生反應：利用工作時燈泡壁與燈絲的溫度差，將沉積在燈泡壁上的鎢“搬運”回燈絲上。下列說法不正確的是A．溫度升高時，WI2的分解速率加快，W和I2的化合速率也加快B．為放熱反應C．工作時，在燈泡壁和燈絲上發(fā)生反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D．碘蒸氣的作用是延長燈絲的使用壽命7．下列說法正確的是A．對于放熱反應，降低溫度將縮短反應達到平衡的時間B．催化劑改變反應歷程、降低反應活化能C．對于有氣體參加的反應，改變反應體系的壓強，化學平衡一定移動D．能夠自發(fā)進行的反應一定是放熱反應8．CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴，主要有兩個競爭反應：反應I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)反應Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)在1L密閉容器中沖入1molCO2和4molH2，測得平衡時有關物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示：下列說法不正確的是A．T1℃時，CO2的轉(zhuǎn)化率為60%B．T1℃時，反應I的平衡常數(shù)K=0.045C．T2℃時，有利于生成C2H4D．由圖像可知，兩個競爭反應均為放熱反應9．已知化合物A與H2O在一定條件下反應生成化合物B與HCOO-，其反應歷程如圖所示，其中TS表示過渡態(tài)，Ⅰ表示中間體。下列說法正確的是A．化合物A與H2O之間的碰撞均為有效碰撞B．平衡狀態(tài)時，升溫使反應正向移動C．該歷程中的最大活化能Ea=18.86kJ/molD．使用更高效的催化劑可降低反應所需的活化能和反應熱10．反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下反應速率分別為①vA=0.15mol/(L·s)②vB=0.6mol/(L·s)③vC=0.4mol/(L·s)④vD=0.45mol/(L·min)則該反應在不同條件下速率快慢順序是A．④>③>②>① B．②=③>①>④C．④>②=③>① D．②=③>④>①11．在體積均為2L的恒溫密閉容器1、2中，同時充入1molCl2(g)和1molPCl3(g)，在起始溫度不同的條件下發(fā)生反應：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。下列敘述錯誤的是A．起始反應溫度：容器1>容器2B．平衡時壓強：容器1<容器2C．容器2中達到平衡時PCl5產(chǎn)率為80%D．其它條件不變，3min后向容器1中再充入1molPCl5(g)，達新平衡后PCl3(g)的體積分數(shù)減小12．由γ－羥基丁酸生成γ－丁內(nèi)酯的反應為HOCH2CH2CH2COOH+H2O。在25℃下，γ－羥基丁酸水溶液的初始濃度為0.180mol·L－1，測得γ－丁內(nèi)酯的濃度隨時間變化的數(shù)據(jù)如圖所示：t/min215080100120160220∞c/mol·L－10.0240.0500.0710.0810.0900.1040.1160.132則下列說法不正確的是A．在50~80min內(nèi)，以γ－丁內(nèi)酯的濃度變化表示的反應速率為7×10－4mol·L－1·min－1B．25℃時該反應的平衡常數(shù)K=2.5C．120min時γ－羥基丁酸的轉(zhuǎn)化率為50%D．為提高γ－羥基丁酸的平衡轉(zhuǎn)化率，除適當控制反應溫度外，還可采用的措施是及時分離出γ－丁內(nèi)酯13．開發(fā)CO2催化加氫可合成二甲醚。其主要反應為：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1=﹣49.01kJ·mol?1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH2=﹣24.52kJ·mol?1合成二甲醚時還會發(fā)生副反應：③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH3=+41.2kJ·mol?1其他條件相同時，反應溫度對CO2平衡總轉(zhuǎn)化率及反應2.5小時的CO2實際總轉(zhuǎn)化率影響如圖1所示；反應溫度對二甲醚的平衡選擇性及反應2.5小時的二甲醚實際選擇性影響如圖2所示。(已知：CH3OCH3的選擇性=×100％)。下列說法正確的是A．不改變反應時間和溫度，增大壓強或增大CO2與H2的投料比都能進一步提高CO2實際總轉(zhuǎn)化率和二甲醚實際選擇性B．CO2催化加氫合成二甲醚的最佳溫度為240℃左右C．溫度高于290℃，CO2平衡總轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因為反應①進行程度大于反應③D．一定溫度下，加入多孔CaO(s)或選用高效催化劑，均能提高平衡時H2的轉(zhuǎn)化率14．在強堿中氫氧化鐵可被一些氧化劑氧化為高鐵酸根離子(FeO)，F(xiàn)eO在酸性條件下氧化性極強且不穩(wěn)定，F(xiàn)e3O4中鐵元素有2、3價；H2O2可在催化劑Fe2O3或Fe3O4作用下產(chǎn)生OH，OH能將煙氣中的NO、SO2氧化。OH產(chǎn)生機理如下：反應Ⅰ：Fe3H2O2=Fe2+OOHH(慢反應)反應Ⅱ：Fe2H2O2=Fe3OHOH-

(快反應)對于H2O2脫除SO2反應：SO2gH2O2l=H2SO4l，下列有關說法不正確的是A．該反應能自發(fā)進行，則該反應的ΔH0B．加入催化劑Fe2O3，可提高SO2的脫除效率C．向固定容積的反應體系中充入氦氣，反應速率加快D．與Fe2O3作催化劑相比，相同條件下Fe3O4作催化劑時SO2脫除效率可能更高15．對于反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；ΔH=-196.6kJ·mol?1，下列說法正確的是A．反應物的總鍵能大于生成物的總鍵能B．反應的平衡常數(shù)可表示為K=C．從平衡體系中分離出SO3，正反應速率變快D．工業(yè)生產(chǎn)采用常壓操作，可能是因為常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高了二、非選擇題16．鉍基催化劑對電化學還原制取具有高效的選擇性。其反應歷程與能量變化如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注。(1)使用兩種催化劑哪個更有利于的吸附？。簡述判斷依據(jù)：。(2)電化學還原制取的反應0。(3)使用催化劑時，最大能壘是，使用催化劑時，最大能壘是。(4)由生成的反應為。17．將0.4molN2O4充入2L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應：N2O4(g)2NO2(g)△H。分別在T1和T2時，測得NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖所示：(1)該反應的△H(填“＞”“＜”或“=”)0，理由是。(2)T1時，40～80s內(nèi)用N2O4的濃度變化表示的反應速率為mol·L-1·s-1。(3)T1時，反應的平衡常數(shù)K=。恒溫恒容條件下，下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是(填序號)。①v(NO2)=2v(N2O4)；②反應體系的總壓強保持恒定不變；③混合氣體的密度保持恒定不變；④體系顏色保持不變；⑤容器內(nèi)NO2和N2O4的濃度相等(4)T2時，改變條件使反應重新達到平衡時，的值變小，則采取的措施可能是_______(填字母)。A．增大N2O4的起始濃度 B．升高溫度C．向混合氣體中通入NO2 D．使用高效催化劑18．煤化工通常研究不同條件下轉(zhuǎn)化率以解決實際問題。已知在催化劑存在條件下反應：中的平衡轉(zhuǎn)化率隨比例及溫度變化關系如圖所示：(1)上述反應的正反應是(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)若提高比例，則該反應的平衡常數(shù)K會(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)若降低溫度，反應重新達到平衡，則(填“增大”“減小”或“不變”，下同)；轉(zhuǎn)化率。(4)在使用鐵鎂催化劑的實際流程中，一般采用左右，采用此溫度的原因是。19．在一定條件下，向恒容密閉容器中充入和，在一定溫度范圍內(nèi)發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：(x>0)。在不同催化劑作用下，相同時間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示：(1)催化效果最佳的是催化劑(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；b點(填“>”“<”或“=”)。(2)此反應在a點時已達到平衡狀態(tài)，a點的轉(zhuǎn)化率比c點高的原因是。參考答案：1．D【詳解】A．2min時達到平衡狀態(tài)，消耗了(2-1.8)mol=0.2molB，同時生成0.4mol/L×2L=0.8molC，根據(jù)物質(zhì)的量與方程式的計量數(shù)關系可知，1:x=0.2mol:0.8mol，解得x=4，A錯誤；B．根據(jù)選項A分析可知，反應消耗了A的物質(zhì)的量為：0.2mol×3=0.6mol，，B錯誤；C．在恒溫恒容條件下，充入氦氣后，由于各組分的濃度不變，所以正逆反應速率不變，C錯誤；D．根據(jù)選項A分析可知x=4，反應方程式兩邊氣體的體積相等，壓強不影響化學平衡，只要滿足最初加入n(A):n(B)=3:2，達到平衡時為等效平衡。若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，將amolC按照計量數(shù)完全轉(zhuǎn)化成反應物，相當于加入了molA、molB，為了滿足n(A):n(B)=3:2，設需要加入ymolB，mol:(mol+ymol)=3:2，解得y=mol，D正確；故選D。2．B【詳解】A．碳是固體，濃度為定值，只增大碳的量時化學反應速率不變，A項錯誤；B．溫度升高，正反應和逆反應速率均增大，B項正確；C．其他條件不變時，縮小容器的容積，增大壓強，各物種濃度增大，化學反應速率增大，C項錯誤；D．其他條件不變時，向容積不變的密閉容器中充入，等效為加壓，則正反應速率增大，逆反應速率相對原來的也增大，D項錯誤；答案選B。3．B【分析】根據(jù)題干信息可知經(jīng)過2min后，生成0.8molZ，此時Z的濃度為，因此a=2，利用三段式處理數(shù)據(jù)，根據(jù)分析答題?！驹斀狻緼．根據(jù)分析可知a的值為2，A正確；

B．，B錯誤；C．X的轉(zhuǎn)化率為，C正確；

D．根據(jù)三段式數(shù)據(jù)可知2min后，X的濃度為0.8mol·L-1，D正確；故選B。4．C【詳解】A．總反應速率由最慢的一步?jīng)Q定，該反應速率主要由第②步基元反應決定，故A正確；B．在V2O5存在時，該反應的機理為：①V2O5+SO2→2VO2+SO3(快)；②4VO2+O2→2V2O5(慢)可知V2O5是反應的催化劑，而VO2是中間產(chǎn)物，故B正確；C．V2O5是該反應的催化劑，V2O5的存在降低了該反應活化能，C錯誤；D．△H=正反應的活化能-逆反應的活化能=-198kJ/mol，所以逆反應的活化能大于198kJ/mol,故D正確。答案選C。5．A【詳解】A．CO會使催化劑失去活性，所以原料氣在進入合成塔前需經(jīng)過銅氨液處理，除去其中的CO，可防止催化劑中毒，A正確；B．由題意可知，銅氨溶液吸收CO的反應為放熱反應，氣體分子總數(shù)減少的反應，因此為使平衡向正反應方向移動，應該采用的條件是低溫、高壓，B錯誤；C．該反應后氣體數(shù)減少，熵減，△H<0，根據(jù)，該反應低溫自發(fā)，C錯誤；D．為了使反應后銅氨溶液再生，即讓反應逆向進行，則采用的條件為高溫低壓，D錯誤；故答案為：A。6．C【詳解】A．已知升高溫度能夠加快反應速率，故溫度升高時，WI2的分解速率加快，W和I2的化合速率也加快，A正確；B．利用工作時燈泡壁與燈絲的溫度差，可將沉積在燈泡壁上的鎢”搬運“回燈絲上，說明升高溫度，反應有利于向生成鎢的方向移動，則W(s)+I2(g)WI2(g)為放熱反應，B正確；C．沉積在燈泡壁上的鎢與碘蒸氣反應生成WI2(g)，WI2(g)在燈絲上又分解為鎢與碘蒸氣，但燈絲的溫度高于燈泡壁的溫度，故兩反應的平衡常數(shù)不可能互為倒數(shù)，C錯誤；D．沉積在燈泡壁(低溫區(qū))的鎢與I2(g)發(fā)生反應生成WI2(g)，WI2(g)擴散到燈絲上(高溫區(qū))重新分解出鎢，從而延長燈絲的使用壽命，D正確；故答案為：C。7．B【詳解】A．降低溫度反應速率減小，則反應達到平衡的時間增長，故A錯誤；B．催化劑可降低反應的活化能，改變反應歷程，增大活化分數(shù)百分數(shù)，增大反應速率，故B正確；C．氣體體積不變的反應，增大壓強平衡不移動，對氣體體積不等的反應增大壓強平衡發(fā)生移動，故C錯誤；D．能夠自發(fā)進行的反應是H-TS＜0，不一定是放熱反應，如吸熱反應Ba(OH)2?8H2O和氯化銨混合，也能自發(fā)進行，故D錯誤；答案選B。8．D【分析】T1℃時，列出反應Ⅰ的三段式：T1℃時，列出反應Ⅱ的三段式：所以平衡時c(CO2)=1mol/L-0.2mol/L-0.4mol/L=0.4mol/L，c(H2)=4mol/L-0.8mol/L-1.2mol/L=2mol/L，c(CH4)=0.2mol/L，c(H2O)=0.4mol/L+0.8mol/L=1.2mol/L，據(jù)此分析解題。【詳解】A．T1℃時，由分析知兩反應共消耗，從而得出的轉(zhuǎn)化率為，A正確；B．T1℃時，平衡時c(CO2)=0.4mol/L，c(H2)=2mol/L，c(CH4)=0.2mol/L，c(H2O)=1.2mol/L，則反應Ⅰ的平衡常數(shù)K===0.045，B正確；C．由圖像分析知，T2℃附近，產(chǎn)生最多的是C2H4，有利于C2H4的生成，C正確；D．圖像為平衡曲線，前半段為平衡受溫度影響，溫度升高，產(chǎn)物增多，可知兩個競爭反應均為吸熱反應，溫度再繼續(xù)升高，產(chǎn)物減少，可能是產(chǎn)物分解等其他的反應發(fā)生，故D錯誤；故答案為D。9．C【詳解】A．活化分子間的部分碰撞為有效碰撞，A錯誤；B．據(jù)圖可知該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，B錯誤；C．據(jù)圖可知第二步反應的能壘最大，其最大活化能Ea=[16.87-(-1.99)]kJ·mol-1=18.86kJ·mol-1，C正確；D．催化劑可降低反應的活化能，但不改變反應熱，D錯誤；故選C。10．B【分析】反應速率與化學計量數(shù)的比值越大，反應速率越快，據(jù)此解題?！驹斀狻竣?.15mol/(L·s)；②mol/(L·s)；③mol/(L·s)；④mol/(L·s)mol/(L·s)；綜上所述，該反應在不同條件下速率快慢順序是②=③>①>④，B正確，故選B。11．B【分析】由圖可知容器1中，3min、5minPCl5(g)的物質(zhì)的量相等，說明反應3min時已達到平衡狀態(tài)，而容器2中，4min時反應達到平衡狀態(tài)，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．由圖可知，容器1中反應在3min時就達到平衡狀態(tài)，可知容器1中反應速率較快，則溫度：容器1>容器2，故A正確；B．由圖可知，平衡時，容器1中生成的PCl5(g)少于容器2，則結(jié)合反應可知，該反應是氣體體積減小的反應，所以最終容器1中氣體的總量大于容器2，而氣體的物質(zhì)的量之比等于體系內(nèi)壓強之比，則壓強：容器1>容器2，故B錯誤；C．1molCl2(g)和1molPCl3(g)充分反應，理論上生成1molPCl5，而容器2平衡時生成0.8molPCl5，所以容器2中達到平衡時PCl5產(chǎn)率為80%，故C正確；D．其它條件不變，3min后向容器1中再充入1molPCl5(g)，體積不變相當于增大壓強，增大壓強平衡向體積減小的方向移動，所以達新平衡后PCl3(g)的體積分數(shù)減小，故D正確；故選B。12．B【詳解】A．在50~80min內(nèi)，γ－丁內(nèi)酯反應速率：，故A正確；B．∞時,即代表平衡,γ-丁內(nèi)酯的濃度為0.132mol·L-1,γ-羥基丁酸為0.180mol·L-1-0.132mol·L-1=0.048mol·L-1,平衡常數(shù)：，故B錯誤；C．120min時生成γ－丁內(nèi)酯濃度0.090mol·L－1，說明消耗γ－羥基丁酸濃度0.090mol·L－1，轉(zhuǎn)化率：，故C正確；D．及時移走生成物,會使得平衡正向移動,從而提高γ-羥基丁酸的平衡轉(zhuǎn)化率，故D正確；答案選B。13．B【詳解】A．增大壓強，反應①化學平衡正向移動，反應③化學平衡不移動，CO2實際總轉(zhuǎn)化率和二甲醚實際選擇性都提高，但是增大CO2和H2的投料比，CO2的實際總轉(zhuǎn)化率降低，A錯誤；B．從圖2中可知，240℃時二甲醚實際選擇性最大，CO2催化加氫合成二甲醚的最佳溫度為240℃左右，B正確；C．反應①為放熱反應，反應③為吸熱反應，升高溫度反應③平衡正向移動，反應①平衡逆向移動，溫度高于290℃，CO2平衡總轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升原因為反應③進行程度大于反應①，C錯誤；D．使用高效催化劑，能加快反應速率但是不能提高平衡時氫氣的轉(zhuǎn)化率，D錯誤；故答案選B。14．C【詳解】A．SO2gH2O2l=H2SO4l熵減，該反應能自發(fā)進行，時自發(fā)，則該反應的ΔH0，A正確；B．已知：H2O2可在催化劑Fe2O3或Fe3O4作用下產(chǎn)生OH，或結(jié)合反應機理：Fe2O3催化劑表面僅存在Fe3+，F(xiàn)e3+通過慢反應Ⅰ產(chǎn)生Fe2+再通過快反應Ⅱ產(chǎn)生?OH，總反應速率由慢反應Ⅰ決定，生成的OH能將煙氣中的NO、SO2氧化，則加入催化劑Fe2O3，可提高SO2的脫除效率，B正確；C．向固定容積的反應體系中充入氦氣，反應相關的物質(zhì)濃度不發(fā)生變化，則反應速率不變，C不正確；D．與Fe2O3作催化劑相比，相同條件下Fe3O4作催化劑時SO2脫除效率可能更高，D正確；答案選C。15．D【詳解】A．反應的焓變等于反應物鍵能和-生成物的鍵能和，反應焓變小于零，則反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能，A錯誤；B．平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度系數(shù)次方之積與反應物平衡濃度系數(shù)次方之積的比；反應的平衡常數(shù)表達式為K=，B錯誤；C．從平衡體系中分離出SO3，反應中各物質(zhì)濃度會減小，正反應速率變慢，C錯誤；D．工業(yè)生產(chǎn)采用常壓操作，可能是因為常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高了，不必提高壓強增大成本，D正確；故選D。16．(1)由題圖可知，使用催化劑時，相對能量減小得多，趨于更穩(wěn)定狀態(tài)(2)<(3)(4)【詳解】（1）由題圖可知，使用催化劑時，相對能量減小得多，趨于更穩(wěn)定狀態(tài)，故使用兩種催化劑更有利于的吸附；（2）根據(jù)反應歷程中的能量大小關系可知，電化學還原制取的總反應中反應物的總能量大于生成物的總能量，反應放熱，<0；（3）使用催化劑時，過程中的活化能為，使用催化劑時，過程的活化能為；（4）根據(jù)反應歷程或知，由生成的反應為。17．(1)＞T1反應快，溫度高，反應達平衡后，降低溫度至T2，NO2物質(zhì)的量減少，平衡逆向移動，所以正反應方向為吸熱反應(2)0.00125(3)1.8②④(4)AC【詳解】（1）先比較達平衡的時間，T1時反應先達平衡，則T1＞T2，再比較兩種溫度下NO2的物質(zhì)的量，可確定溫度高，NO2的物質(zhì)的量大，即升高溫度，平衡向生成NO2的方向移動，所以該反應的△H＞0，理由是：T1反應快，溫度高，反應達平衡后，降低溫度至T2，NO2物質(zhì)的量減少，平衡逆向移動，所以正反應方向為吸熱反應。答案為：＞；T1反應快，溫度高，反應達平衡后，降低溫度至T2，NO2物質(zhì)的量減少，平衡逆向移動，所以正反應方向為吸熱反應；（2）T1時，40～80s內(nèi)，NO2的物質(zhì)的量增大0.20mol，則N2O4的物質(zhì)的量減小0.10mol，用N2O