第二章 化學反應速率與化學平衡 測試題 高中化學人教版（2019）選擇性必修一

第二章化學反應速率與化學平衡測試題一、選擇題1．下列有關能量的判斷和表示方法正確的是A．已知ΔH=aΔH=b，則a<bB．已知：ΔH=?92.4kJ?mo?1，則在一定條件下向密閉容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反應放出46.2kJ的熱量C．已知：ΔH=?57.3kJ?mol?1，則H2SO4和Ba(OH)2反應的反應熱ΔH=2×(?57.3)kJ?mol?1D．已知P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)ΔH<0，則白磷比紅磷穩(wěn)定2．一定條件下，在催化劑作用下發(fā)生反應。調(diào)整和的初始投料比，測得在一定投料比和一定溫度下，該反應的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示(各點對應的反應溫度可能相同，也可能不同)。下列說法不正確的是［已知反應速率，、分別為正、逆反應速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分數(shù)。］A．B點中，和的物質(zhì)的量之比為1∶3B．C點中，更換高效催化劑，的平衡轉(zhuǎn)化率仍等于75%C．若A、B兩點起始濃度相同，則D．E點時3．下列說法中正確的是A．能夠自發(fā)進行的反應一定能迅速進行B．ΔH-TΔS＜0的反應，不需要任何條件就可自發(fā)進行C．冰在室溫下自動熔化成水，這是熵增的過程D．ΔH＜0該反應能自發(fā)，必須滿足b＜34．鈦酸鋇是電子陶瓷基礎母體原料，超細微粉體的制備方法如下。已知：下列說法不正確的是A．向中先加入，可防止其水解生成B．得到溶液1的反應：C．加入過量氨水，有利于提高的產(chǎn)率D．“煅燒”得到的氣體A是和的混合物5．已知在標準壓力及某溫度下，1mol純物質(zhì)的規(guī)定熵稱為該物質(zhì)在T時的標準熵，符號為S。下列物質(zhì)中標準熵值最大的是A．CO(g) B．Na2SO4(s) C．Br2(l) D．H2(g)6．在恒溫恒容條件下，可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是A．B．、、不再發(fā)生變化C．D．氣體的密度不再發(fā)生變化7．某實驗小組利用0.1mol/LNa2S2O3溶液與0.2mol/LH2SO4溶液反應研究外界條件對化學反應速率的影響。設計實驗如表：實驗編號溫度/℃V(Na2S2O3)/mLV(H2SO4)/mLV(H2O)/mL出現(xiàn)渾濁時間/s①205.010.00t1②205.05.0at2③505.010.00t3下列說法不正確的是A．實驗②中a=5.0B．t2>t1>t3C．實驗①、②、③均應先將溶液混合好后再置于不同溫度的水浴中D．實驗探究了濃度和溫度對化學反應速率的影響8．某研究小組研究了其他條件不變時，改變條件對可逆反應；的影響。下列有關圖象說法正確的是A．圖(a)研究的是溫度、壓強對平衡的影響，橫軸表示壓強B．圖(b)研究的是溫度對平衡的影響，Ⅱ采用的溫度更低C．圖(c)表示壓強對反應速率的影響D．圖(d)中時增大壓強，使平衡向正反應方向移動9．向H2O2溶液中加入少量KI溶液，反應歷程是：i.H2O2+I?=H2O+IO?；ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I?，H2O2分解反應過程中不加KI溶液和加入KI溶液的能量變化如下圖所示。下列判斷不正確的是A．KI是H2O2分解的催化劑B．曲線②代表加入KI的能量圖C．KI能增大H2O2的分解速率D．反應i是放熱反應，反應ii是吸熱反應10．2022年諾貝爾化學獎授予在“點擊化學和生物正交化學”領域做出貢獻的三位科學家。點擊化學的經(jīng)典反應之一是銅催化的疊氮－炔環(huán)加成反應。反應過程如圖所示。下列說法錯誤的是A．H+是點擊反應的中間產(chǎn)物 B．反應前后碳元素的化合價不變C．銅催化時點擊反應的活化能減小 D．總反應式為11．對于密閉容器中反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列說法正確的是A．反應的ΔS＞0B．反應的平衡常數(shù)可表示為K=C．增大體系的壓強能提高SO2的反應速率和轉(zhuǎn)化率D．使用催化劑，該反應的反應熱ΔH將減少12．臭氧分解的原理可表示為：。無催化和有催化的分解反應過程中的能量變化示意圖如圖所示，其中與反應可得和。下列說法正確的是A．分解反應為吸熱反應，需要加熱才能發(fā)生B．通常情況下臭氧分解較慢，是因為分解反應的活化能較高C．曲線2的總反應可表示為D．改變反應的反應熱，加快了分解反應的速率二、非選擇題13．在一個體積固定的密閉容器中加入反應物、，發(fā)生如下反應：A+2B=3C(、、C均為氣體)。反應經(jīng)后，的濃度從開始時的降到。已知反應開始時的濃度是，求：(1)末B、C的濃度__________。(2)用單位時間內(nèi)A濃度的減小來表示內(nèi)該反應的平均速率。________14．重鉻酸鉀()為橙紅色針狀晶體，溶于水后存在平衡：(橙色)(黃色)，該過程包含如下兩個平衡：(25℃)(25℃)已知：重鉻酸鉀具有強氧化性，其溶液的氧化性隨pH增大而減小?；卮鹣铝袉栴}：(1)溶液中加入少量水稀釋，溶液中離子的總數(shù)_______(填“增加”“減少”或“不變”)。(2)利用氧化還原滴定法可測定溶液的濃度，為提高溶液的氧化性，滴定前需向待測液中加入_______(填化學式)，理由是_______，該過程中_______(填“增大”“減小”或“不變”)。15．如圖所示，在燒杯A、B中均盛有20℃的50mL水，C與D相通，其中充有紅棕色氣體，存在平衡：2NO2N2O4(正反應放熱)。若向A中加入10gNaOH固體使其溶解，向B中加入50g硝酸銨固體也使其溶解，則：(1)A、B兩燒杯中，A燒杯中溶液溫度_______，B燒杯中溶液溫度_______。(填“升高”“降低”或“不變”)(2)C中氣體顏色_______，D中氣體顏色_______。(填“變深”“變淺”或“不變”)(3)在測定NO2的相對分子質(zhì)量時，較為適宜的條件是_______(填“較高溫度”或“較低溫度”)。16．在一個容積為1L的密閉容器中，充入5molH2和2molN2。在一定溫度和一定壓強下，發(fā)生如下反應在：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，經(jīng)過5min后達到平衡狀態(tài)。若此時測得NH3的濃度為2mol/L，求：(1)達平衡時N2的轉(zhuǎn)化率_______；(2)該溫度下的K_______。17．工業(yè)生產(chǎn)中用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應A：，對于反應A，下圖是4種投料比[，分別為1：1、2：1、4：1、6：1]下，反應溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。①曲線b對應的投料比是______。②當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時，對應的反應溫度與投料比的關系是_____。③投料比為2：1、溫度為400℃時，平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分數(shù)是____。18．目前工業(yè)上可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，有關反應為：CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol。現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，反應過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。(1)若CO2的轉(zhuǎn)化率為40%時，反應放出的熱量為_______kJ；(2)從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)=_______mol/(L·min)；(3)判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是_______(填字母)。a．v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)b．混合氣體的密度不再改變c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變d．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化(4)該反應的平衡常數(shù)表達式為K=_______。19．設計實驗測定鋅與硫酸反應的速率，按下列實驗步驟完成實驗：①按如圖所示安裝裝置，加入鋅粒，然后快速加入40mL1mol·L-1的硫酸，測量收集10mLH2所用的時間。②按圖示再安裝一套裝置，加入與前一套裝置相同的鋅粒，然后再快速加入40mL4mol·L-1的硫酸，測量收集10mLH2所用的時間?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗所用儀器有：____。(2)觀察到的現(xiàn)象：____。(3)你能得出的實驗結論是：____。(4)該實驗中的注意事項有哪些：____。(至少答出一條)(5)請你想出其他可能的方法測定它們反應速率的大小____。(至少答出一條)20．某化學興趣小組的同學探究溶液是否能做催化劑以加速溶液的分解，做了以下探究。(1)請你幫助他們完成實驗報告：實驗過程實驗現(xiàn)象實驗結論實驗1：在一支試管中加入5mL5%的溶液，然后滴入適量的溶液，把帶火星的木條伸入試管①___________溶液可以催化分解(2)已知在水中可電離出和，同學們提出以下猜想。甲同學的猜想：溶液中的起催化作用：乙同學的猜想：溶液中的起催化作用。對這兩個猜想用實驗進行了探究。請你仔細分析后完成下表中的空格：實驗過程實驗現(xiàn)象實驗結論實驗2：向盛有5mL5%的溶液的試管中加入少量的②___________，并把帶火星的木條伸入試管無明顯現(xiàn)象③___________實驗3：向盛有5mL5%的溶液的試管中加入少量的④___________，并把帶火星的木條伸入試管同實驗1⑤___________(3)實驗室利用如圖裝置進行中和熱的測定，請回答下列問題：①該圖中缺少的玻璃儀器有___________。②如用0.5mol/L的鹽酸與NaOH固體進行實驗，則實驗中測得的“中和熱”絕對值將___________(填“偏大”“偏小”或“不變”)，原因是___________?！緟⒖即鸢浮恳?、選擇題1．A解析：A．所有的燃燒反應均是放熱反應，完全燃燒比不完全燃燒放出熱量多，而所以a<b，A正確；B．此反應是可逆反應，充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)時兩者不能完全反應放出熱量小于46.2kJ，B錯誤；C．中和熱是指稀的強酸和稀的強堿反應生成1摩爾液態(tài)水時的反應熱，硫酸與氫氧化鋇反應生成的是硫酸鋇沉淀和水，所以利用現(xiàn)有條件不能求出反應熱，C錯誤；D．白磷轉(zhuǎn)化成紅磷是放熱的，所以紅磷的能力低于白磷，能量越低越穩(wěn)定，所以紅磷比白磷穩(wěn)定，D錯誤；故選A。2．C解析：A．對于反應，在B點，假設反應開始時，，反應達到平衡時的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時，，和的物質(zhì)的量之比為1∶3，A正確；B．催化劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，因此的平衡轉(zhuǎn)化率不變，B正確；C．A點和B點和的初始投料比相同，若A、B兩點起始濃度相同時，升溫平衡正向移動，的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則A點溫度高于B點，則，C錯誤；D．，，E點時，D正確；答案選C。3．C解析：A．△G<0反應自發(fā)進行，能自發(fā)進行，反應速率不一定大，如金屬的腐蝕，故A錯誤；B．反應自發(fā)進行的條件是△H-T△S<0，反應自發(fā)進行不一定不需要任何條件，高錳酸鉀受熱分解，故B錯誤；C．同種物質(zhì)熵值：液體＞固體，則冰在室溫下自動熔化成水，是熵增的過程，故C正確；D．根據(jù)△H-T△S<0，ΔH＜0，△S＞0，任何溫度下都可自發(fā)進行，則需滿足b＜3；ΔH＜0，△S＜0，低溫條件下也可自發(fā)進行，則滿足b＞3，故D錯誤；故答案選：C。4．C【分析】與草酸先生成TiO(C2O4)，再向體系中加入鋇離子，發(fā)生反應的離子方程式為：TiO(C2O4)＋Ba2＋+4H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓，生成的BaTiO(C2O4)2·4H2O再經(jīng)過隔絕空氣煅燒，得到BaTiO3，同時得到CO、CO2及水蒸氣，涉及的方程式為BaTiO(C2O4)2·4H2OBaTiO3+2CO↑+2CO2↑+4H2O，據(jù)此分析解答。解析：A．根據(jù)已知信息可知，四氯化鈦水解顯酸性，所以向中先加入，可抑制其水解，從而防止生成，A正確；B．根據(jù)分析可知，得到溶液1的反應：，B正確；C．加入過量氨水，則溶液堿性過強，可能會生成TiO(OH)+，從而降低TiO(C2O4)的濃度，不利于提高的產(chǎn)率，C錯誤；D．根據(jù)分析，結合原子守恒可知“煅燒”得到的氣體A是和的混合物，D正確；故選C。5．A解析：標準壓力及某溫度下，氣體的熵大于固體和液體，狀態(tài)相同時，相對分子質(zhì)量越大其熵值越大，所以幾種物質(zhì)中標準熵值最大的是CO(g)；故答案為A。6．B解析：A．用不同物質(zhì)表示平衡狀態(tài)時的速率關系，必須滿足兩個要求：一是要同時包括正、逆速率，二是速率之比等于計量數(shù)之比。該反應平衡時用、速率表示時，應有，A錯誤；B．可逆反應平衡狀態(tài)特征之一是各物質(zhì)濃度保持不變，B正確；C．各物質(zhì)濃度之比等于計量數(shù)之比，不代表各物質(zhì)濃度保持不變，不能證明平衡狀態(tài)，C錯誤；D．反應體系各物質(zhì)都是氣體，在恒容條件下發(fā)生反應，根據(jù)質(zhì)量守恒定律與得混合氣體密度在反應過程恒定不變，不能說明何時達到平衡狀態(tài)，D錯誤；故選B。7．C解析：A．由控制變量法可知，溶液總體積相同，則實驗②中加入H2O的體積為5.0mL，才能保持c(Na2S2O3)與實驗①一致，故A正確；B．溫度越高、濃度越大，反應速率越快，實驗①中硫酸的濃度大，實驗③中的溫度又比①高，因此反應速率③＞①＞②，則出現(xiàn)渾濁需要的時間t2＞t1＞t3，故B正確；C．由控制變量法可知，實驗①、②、③中需要將各組實驗H2SO4溶液和Na2S2O3溶液置于一定溫度的水浴中，再將H2SO4溶液迅速滴入Na2S2O3溶液中實驗，故C錯誤；D．實驗①②中硫酸濃度不同，實驗①③中溫度不同，可以探究溫度和濃度對化學反應速率的影響，故D正確；故選C。8．D解析：A．加壓化學平衡正向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，A錯誤；B．Ⅱ平衡時間短，采用的溫度更高，B錯誤；C．增大壓強，正逆反應速率均增大，C錯誤；D．正向是壓強變小的方向，故增大壓強，使平衡向正反應方向移動，D正確；答案選D。9．D解析：A．I?在反應i中被消耗，但在反應ii中又生成，整個過程質(zhì)量沒有變化，所以KI是H2O2分解的催化劑，A正確；B．催化劑可以改變反應路徑，降低反應活化能，所以曲線②代表加入KI的能量圖，B正確；C．催化劑可以降低反應活化能，加快反應速率，C正確；D．根據(jù)曲線②，反應i中生成物能量高于反應物，為吸熱反應，反應ii生成物的能量低于反應物，為放熱反應，D錯誤；綜上所述答案為D。10．B解析：A．上一步反應先生成后下一步反應又消耗，因此是點擊反應的中間產(chǎn)物，A項正確；B．反應后碳碳三鍵變成碳碳雙鍵，碳元素化合價發(fā)生變化，B項錯誤；C．催化劑通過改變反應途徑而降低活化能，C項正確；D．觀察整個循環(huán)過程可知，和為反應物，為產(chǎn)物。[Cu]為催化劑，可得總反應式，D項正確；故選B。11．C解析：A．反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中，反應物氣體分子數(shù)大于生成物氣體分子數(shù)，所以反應的ΔS＜0，A不正確；B．反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)可表示為K=，B不正確；C．因為反應物的氣體分子數(shù)大于生成物的氣體分子數(shù)，所以增大體系的壓強，氣體濃度增大，平衡正向移動，能提高SO2的反應速率和轉(zhuǎn)化率，C正確；D．使用催化劑，能改變反應的活化能，但不能改變反應物和生成物的能量，所以該反應的反應熱ΔH不發(fā)生改變，D不正確；故選C。12．B解析：A．由圖可知，反應物能量大于生成物，為放熱反應，A錯誤；B．過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應物總能量的差值為活化能，即圖中峰值越大則活化能越大，峰值越小則活化能越小，活化能越大反應越慢，通常情況下臭氧分解較慢，是因為分解反應的活化能較高，B正確；C．由題干可知，總反應為臭氧和氧自由基生成氧氣的反應，僅起催化作用，C錯誤；D．催化劑可以改變反應速率，但是不改變反應焓變，D錯誤；故選B。二、非選擇題13．(1)0.8mol/L、0.6mol/L(2)【分析】反應經(jīng)后，的濃度從開始時的降到。A反應了，反應開始時的濃度是；根據(jù)反應A+2B=3C，B反應了；生成了C；則有，據(jù)此分析解題。解析：（1）據(jù)分析可知，末B、C的濃度0.8mol/L、0.6mol/L；故答案為0.8mol/L、0.6mol/L。（2）的濃度從開始時的降到；用單位時間內(nèi)A濃度的減小來表示內(nèi)該反應的平均速率為；故答案為。14．(1)增加(2)H2SO4重鉻酸鉀的氧化性隨pH增大而減小減小解析：（1）加水稀釋會使平衡正向移動，從而導致溶液離子總數(shù)增加；（2）重鉻酸鉀具有強氧化性，其溶液的氧化性隨pH增大而減小，因此加入H2SO4可以提高重鉻酸鉀氧化性(重鉻酸鉀能氧化HCl，不可用HCl)；，不變，增大，則減小。15．(1)升高降低(2)變深變淺(3)較高溫度解析：（1）NaOH固體溶于水放熱，而硝酸銨固體溶于水吸熱，所以A燒杯中溶液溫度升高，而B燒杯中溶液溫度降低。故答案是升高；降低；（2）2NO2N2O4(正反應放熱)，C中加入氫氧化鈉固體，溫度升高，平衡左移，NO2含量增大，氣體顏色變深；D中加入硝酸銨，溫度降低，平衡右移，NO2含量變小，顏色變淺。故答案是變深；變淺；（3）測定NO2的相對分子質(zhì)量時，應使平衡盡可能左移，因此應選擇較高溫度。16．(1)50%(2)1/2或0.5解析：（1）經(jīng)過5min后達到平衡狀態(tài)。若此時測得NH3的濃度為2mol/L，則生成NH3的物質(zhì)的量為2mol/L×1L=2mol，根據(jù)方程式中系數(shù)關系可知，N2的轉(zhuǎn)化量為2mol=1mol，達平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為=50%。（2）平衡時N2的濃度為1mol/L，平衡時H2的濃度為2mol/L，該溫度下的K==0.5。17．4：1投料比越高時對應的反應溫度越低30.8%【分析】①采用控制變量方法，利用濃度對化學平衡移動的影響分析；②由圖可知，當HCl的轉(zhuǎn)化率相同時，溫度由低到高對應的投料比為4：1、2：1、1：1，由此可確定溫度與投料比的關系；③依據(jù)物質(zhì)反應中轉(zhuǎn)化關系，計算平衡時各種氣體的物質(zhì)的量，進而可得平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分數(shù)。解析：①在其它條件不變時，O2的量越大，HCl的轉(zhuǎn)化率越大，由此可確定a為6：1；b為4：1；c為2：1；d為1：1。則曲線b對應的投料比是4：1；②根據(jù)圖象可知：當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時，溫度由低到高對應的投料比為4：1、2：1、1：1，即對應的反應溫度與投料比的關系是：投料比越高，對應的反應溫度越低；投料比越低，則對應的反應溫度就越高；③由圖可得出投料比為2：1、溫度為400℃時，HCl的轉(zhuǎn)化率為80%。假設開始投入的HCl為2mol，O2為1mol，發(fā)生反應4HCl+O2=2Cl2+2H2O，反應消耗HCl的物質(zhì)的量是△n(HCl)=2mol×80%=1.6mol，則同時消耗0.4molO2，反應產(chǎn)生0.8molCl2和0.8molH2O，平衡時各種氣體的物質(zhì)的量n(HCl)=2mol-1.6mol=0.4mol，n(O2)=1mol-0.4mol=0.6mol，n(Cl2)=n(H2O)=0.8mol，此時混合氣體總物質(zhì)的量n(總)=0.4mol+0.6mol+0.8mol+0.8mol=2.6mol，所以平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分數(shù)是×100%=30.8%。18．60.225cd解析：(1)根據(jù)熱化學方程式CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol可知：1molCO2完全反應時放出49.0kJ的熱量，現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，若CO2的轉(zhuǎn)化率為40%時，反應的CO2的物質(zhì)的量是0.4mol，則反應放出的熱量Q=0.4mol×49.0kJ/mol=19.6kJ；(2)根據(jù)圖象可知：從反應開始到平衡，CO2的濃度減小了0.75mol/L，根據(jù)方程式中物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關系可知反應消耗H2的濃度為△c(H2)=3×0.75mol/L=2.25mol/L，則用氫氣的濃度變化表示的平均反應速率v(H2)==0.225mol/(L·min)；(3)a．在任何時刻都存在v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)，這表示反應正向進行，不能據(jù)此判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，a不符合題意；b．容器的容積不變，反應混合物都是氣體，氣體的質(zhì)量也不變，則在任何情況下混合氣體的密度都不變，因此不能根據(jù)密度不變判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，b不符合題意；c．該反應是反應前后氣體物質(zhì)的量改變的反應，若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，c符合題意；d．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化，說明任何物質(zhì)的消耗速率與產(chǎn)生速率相等，反應處于平衡狀態(tài)，d符合題意；故合理選項是cd；(4)化學平衡常數(shù)是可逆反應達到平衡狀態(tài)時，各種生成物濃度冪之積與各種反應物濃度冪之積的比，則反應CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)的化學平衡常數(shù)K=。19．(1)錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導氣管、50mL注射器、鐵架臺、秒表(2)鋅跟硫酸反應產(chǎn)生氣泡；收集10mL氣體②所用時間比①所用時間短(3)4mol·L-1的硫酸與鋅反應比1mol·L-1的硫酸與鋅反應快(4)①鋅粒的顆粒(即表面積)大小基本相同；②40mL的硫酸溶液要迅速加入；③裝置氣密性要好，且計時要迅速、準確(5)測定一段時間內(nèi)溶液中c(H+)的變化(即溶液的pH)，或測定一段時間內(nèi)Zn粒