【化学试卷】化学反应速率与化学平衡单元测试题 2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1.docx

第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试题一、单选题1甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂，可由甲醇和异丁烯(以IB表示)在催化剂作用下合成，其反应过程中各物质相对能量与反应历程的关系如图所示(其中表示甲醇和异丁烯同时被吸附，表示甲醇先被吸附，表示异丁烯先被吸附)，下列说法不正确的是A三种反应历程中，反应速率最快B该条件下反应的热化学方程式为：  C甲醇比IB更易被催化剂吸附，所以若甲醇过多会占据催化剂表面从而减慢合成速率D同温同压下，只要起始投料相同，相同时间三种途径MTBE的产率一定相同2勒夏特列原理在化工和环保等领域有十分重要的应用。下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  )A夏天打开啤酒瓶，有许多气泡冒出B用饱和溶液除去中的蒸气C用水洗涤硫酸钡造成的损失量大于用稀硫酸造成的损失量D硫酸工业中，二氧化硫转化为三氧化硫选用常压条件3汽车尾气中NO产生的反应为     。一定条件下，等物质的量和在恒容密闭容器中反应，曲线a表示该反应在温度T下随时间(t)的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是A温度T下、0-40s内BM点小于N点C曲线b对应的条件改变可能是充入氧气D若曲线b对应的条件改变是升高温度，则4铁的某种络合物离子(用L- Fe-H+表示)催化甲酸分解的反应机理及相对能量变化如图所示。下列说法正确的是A反应过程中铁元素价态没有改变B反应的决速步骤为II转化为III的过程C由 到 过程中形成了离子键D由图可知该反应的总反应式为： HCOOH  CO2+H25一定温度下，在1 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是A反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%B反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.395 mol/LC反应的化学方程式为：D反应开始到10 s，用X表示的反应速率为0.158 mol/(Ls)6已知：H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q(Q>0)。现将三份物质的量相同的H2(g)和I2(g) 分别投入三个恒容密闭容器中，平衡前后容器的温度无变化。相关数据见下表。容器1容器2容器3容器体积(mL)200100200反应温度(°C)400400500平衡常数K 1K 2K 3HI的平衡浓度(molL-1)c 1c 2c 3达平衡的时间(s)t 1t 2t 3H2的平衡转化率123下列说法错误的是Ac 3<c 1< c 2Bt 1 > t 3CK 1= K 2<K 3D1=27温度为T时，某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为，有关该平衡体系的说法正确的是A升高温度，平衡常数K增大B增大压强，W(g)体积分数增加C增大X(g)浓度，平衡向正反应方向移动D升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变小，则正反应是放热反应8水煤气变换反应为  。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如下图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。下列说法错误的是A水煤气变换反应的B步骤的化学方程式为C步骤只有极性键的形成D该反应中的决速步骤为步骤9利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2)，可能的反应历程如图所示：已知：C(ads)为吸附性活性炭，E表示方框中物质总能量(单位：kJ/mol)，TS表示过渡态；部分键能数据如表：化学键CHC=OCOHH键能(kJ/mol)axbc下列说法错误的是A若E3+E2E4+E1，则决定速率步骤的化学方程式为CH4(g)=C(ads)+2H2(g)B总反应的热化学方程式可表示为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=(E5-E1)kJmol-1C若总反应的H=ekJmol-1，则C=O的键能为kJmol-1D使用催化剂后，过渡态能量(E2、E4)会降低10向一容积可变密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生反应：2A(g)+2B(g) 3C(s)+4D(g)在不同压强下，该反应平衡常数随温度变化如下表所示。下列判断正确的是1.01.52.0300ab16516c64d800160fgAgfB正反应是放热反应C2.0MPa、800时，A的转化率最小D1.5MPa、300时，B的转化率为50%11一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。进料浓度比分别为、时，平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法不正确的是。A键断裂的同时有键断裂，则反应达到了平衡状态B该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量Ca、b、c三点中a点对应的平衡转化率最高D若的初始浓度为，时，K(400)12对于反应2NO+2H2N2+2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：第一步2NON2O2  快反应第二步：N2O2+H2N2O+H2O  慢反应第三步：N2O+H2N2+H2O  快反应上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是A第二步反应的活化能大于第三步的活化能BN2O2起催化作用C第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞D若第一步反应的H<0，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大13为实现“碳达峰、碳中和”的目标，科学家提出以为催化剂，用光热化学循环分解法，达到减少大气中量的目的，反应的机理如图所示：物质的量物质完全断键所需吸收的总能量下列说法不正确的是A过程中光能转化为化学能B过程为吸热过程C降低该反应的焓变，提高该反应速率D全过程热化学方程式为  14在恒容密闭容器中充入等物质的量的和，在催化下发生可逆反应：。某温度下测得浓度与时间的关系如下表所示：02468102.01.51.21.11.01.0下列说法正确的是A第时，的正反应速率大于逆反应速率B前，的平均反应速率C在该条件下，的平衡转化率为50D若平衡后保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，K值增大二、非选择题15工业废水中常含有一定量的，易被人体吸收累积而导致肝癌。处理工业含铬废水的方法通常是将转化为，再将转化为沉淀。已知元素铬(Cr)在溶液中主要以(蓝紫色)、(绿色)、(橙红色)、(黄色)等形式存在，为难溶于水的灰蓝色固体。(1)在强碱中可被双氧水氧化为，发生反应的离子方程式为_。(2)和在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为的溶液中随的变化如图所示。由图可知，溶液酸性增大，的平衡转化率_(填“增大“减小”或“不变”)。据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数_。初始浓度为的溶液中加入一定量的硝酸至溶液的，则溶液由_转变到_(填溶液颜色)。1625时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图所示，已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增大。(1)根据图中数据，写出该反应的化学方程式_；此反应的平衡常数表达式K=_。(2)03min，_(3)在57min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是_。(4)如图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图，各阶段的平衡常数如下表所示：、由大到小的排序为_；A的转化率最大的一段时间是_。17T时，向10L恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。(1)写出该反应化学反应方程式：_。(2)4min后，再加入2molZ，平衡_(填“向正反应方向进行”，“向逆反应方向进行”或“不移动”)，再次达到平衡时，Z的体积分数_(填“增大”，“减小”或“不变”)。(3)若降低温度，Y的平衡转化率增大，则该反应的_0(填“>”、“<”或“=”)。(4)下列描述能表示该反应达平衡状态的是_。A容器内的混合气体的密度不再改变BX的体积分数不再改变CD容器内压强不再发生变化18利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇，发生的主要反应是：。请回答下列有关问题：(1)若二氧化碳加氢制甲醇反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，示意图正确且能说明该反应进行到时刻达到平衡状态的是_(填标号)。ABCD(2)在恒容密闭容器a和b中分别投入和，在不同温度下进行二氧化碳加氢制甲醇的反应，各容器中甲醇的物质的量与时间的关系如图所示。若容器a、容器b中的反应温度分别为，则_(填“<”或“=”)。若容器b中改变条件时，反应情况会由曲线b变为曲线c，则改变的条件是_。(3)工业上也可利用来生产燃料甲醇。已知用和制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示：化学反应平衡常数温度/5008002.50.151.02.5据反应与可推导出与之间的关系，则_(用表示)。时测得反应在某时刻的浓度()分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时_(填“>”“=”或“<”)。试卷第9页，共10页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1D【详解】AN1、N2、N3三种反应历程的活化能分别为（6-2）QkJ.mol-1=4 QkJ.mol-1、（9-3）QkJ.mol-1=6QkJ.mol-1、（10-4）QkJ.mol-1=6QkJ.mol-1，则N1反应速率最快，A项正确；B该反应的焓变H为生成物的总能量减去反应物的总能量，则H=（1-5）QkJ.mol-1=-4QkJ.mol-1，该反应的热化学方程式为该条件下反应的热化学方程式为：  ，B项正确；C乙醇比IB更易被催化剂吸附，占据催化剂表面从而使异丁烯无法与催化剂接触，导致反应速率减慢，C项正确；DN1、N2、N3三种反应历程的活化能不相等，则同温同压下，只有起始投料相同，相同时间三种途径MTBE的产率不相同，项错误；故正确答案为D。2D【详解】A打开啤酒瓶时，压强减小，气体的溶解平衡逆向移动，气体溢出，可以用勒夏特列原理解释，A正确；BSO2溶于水生成亚硫酸，存在化学平衡：、；用饱和NaHSO3溶液除去SO2中的H2SO4蒸气，SO2不能继续溶解在饱和NaHSO3溶液中，发生反应是：，即消耗硫酸的同时放出更多的SO2，可以用勒夏特列原理解释，B正确；CBaSO4在水溶液中存在沉淀溶解平衡：，加水洗涤，c(Ba2+)、c()均减小，平衡正向移动，有更多硫酸钡溶解；用硫酸洗涤，H2SO4电离产生的使c()增大，溶解平衡逆向移动，BaSO4溶解量减小，可以用勒夏特列原理解释，C正确；D按照反应，理论上想要生成更多的三氧化硫采取高压条件能使反应正向移动，但在常压下，S02的转化率已经达92%以上，没有必要用高压设备了，D错误； 故选D。【点睛】勒夏特列原理是指如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。在解题时应重点分析条件改变后对平衡移动的影响。3B【详解】A温度T下、0-40s内氮气的浓度从c0mol/L减少到c1mol/L，故，A正确；BM点还在向正向进行，故正反应速率大于逆反应速率，B错误；C曲线b能是充入氧气，反应速率加快，更快到平衡，且平衡时氮气的浓度比a少， C正确；D若曲线b为升温，则说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热，D正确；故选B。4D【详解】A由图可知， H2+L-Fe-H+过程中铁元素化合价降低，A错误；B由图可知，IV转化为V的过程E正最大，反应速率最慢，为反应的决速步骤，B错误；C+H+过程中氢原子之间形成共价键，无离子键形成，C错误；D由图可知该反应的总反应式为： HCOOH  CO2+H2，D正确；故选D。5A【详解】A从反应开始到10s，Y的转化率为，A正确；B反应开始到10s，X的物质的量减少0.79mol，则X的物质的量浓度减少了0.79mol/L，B错误；C10s内消耗X0.79mol、消耗Y0.79mol，生成Z1.58mol，则反应的化学方程式为，C错误；D反应开始到10s，X的物质的量变化量为0.79mol，X的反应速率为，D错误；故答案选A。6C【详解】A容器体积：V1=V3>V2，反应温度：V3>V1=V2，容器体积大的平衡时HI的浓度小，升高温度平衡逆向移动，HI浓度减小，则c3<c1<c2，A正确；B容器1和3，体积相同，反应温度：V3>V1，温度越高，反应达平衡的时间越短，则t1>t3，B正确；C温度不变平衡常数K不变，升高温度平衡逆向移动，K减小，反应温度：V3>V1=V2，则K1=K2>K3，C错误；D容器1和2，温度相同，容器体积：V1>V2，容器2等效于在容器1达平衡的基础上加压缩小体积，该反应为气体体积不变的反应，加压平衡不移动，则1=2，D正确； 故选C。7D【分析】反应的平衡常数表达式为,所以该反应为，据此分析解题。【详解】A不知道该反应为放热或吸热反应，无法确定升高温度，平衡常数K的变化，故A错误；B该反应为，所以增大压强，平衡W(g)体积分数降低，故B错误；CX为生成物，增大X(g)浓度，平衡向逆反应方向移动，故C错误；D升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变小，总物质的量增大，平衡逆向移动，则正反应是放热反应；故D正确；故答案选D。8C【详解】A根据图示，反应物的量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，A正确；B如图所示，步骤的化学方程式为，B正确；C步骤中生成氢气和，所以步骤既有极性键的形成，又有非极性键的形成，C错误；D速率最慢的步骤绝决定整个反应的速率，活化能越高，反应速率最慢，如图，步骤活化能最高，反应速率最慢，决定整个反应速率，D正确； 故选C。9D【分析】由图知第一步反应为CH4(g)=C(ads)+2H2(g)，第二步反应为C(ads)+CO2(g) = 2CO(g)。【详解】A 活化能越大反应速率越慢。E2-E1为第一步反应的活化能，E4-E3为第二步的活化能，若E2+E3>E1+E4，则E2-E1 >E4-E3，即所以第一步为慢反应决定速率步骤，A项正确；B由图可知，从反应体系的总能量H=E生成物总能量-E反应物的总能量=(E5-E1)kJ/mol，总反应得热化学方程式为总反应的热化学方程式可表示为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=(E5-E1)kJmol-1 ，B项正确；C从化学键的角度分析，H=E反应物的总键能-E生成物的总键能=4E(C-H)+2E(C=O)-2E(CO)-2E(H-H)=4a+2x-2b-2c=e，得x=，C=O的键能为kJmol-1，C项正确；D催化剂改变反应历程从而改变正逆反应的活化能，且不能改变反应物和生成物的能量，则催化剂改变了过渡态的能量E2、E4，可能增大也可能减小，D项错误；故选D。10D【分析】从反应2A(g)+2B(g)3C(s)+4D(g)中可以看出，反应前后气体的分子数相等，则压强改变，平衡不发生移动；从表中平衡常数的数据可以看出，升高温度，平衡常数不断增大，则正反应为吸热反应。【详解】Ag、f是相同温度、不同压强下的平衡常数，因为平衡常数只受温度变化的影响，所以g=f，A不正确；B由分析可知，该反应的正反应是吸热反应，B不正确；C因为正反应为吸热反应，所以800、相同压强时，A的转化率最大，而反应前后气体的分子数相等，所以800时，三种压强下的A的转化率都相同，C不正确；D1.5MPa、300时，平衡常数b=16，设B的物质的量的变化量为x，则达平衡时，A、B、D的物质的量分别为1-x、1-x、2x，x=0.5mol，则B的转化率为=50%，D正确；故选D。11D【详解】AH-Cl键断裂表示正反应速率，而H-O键断裂表示逆反应速率，根据方程式可知当 键断裂的同时有键断裂时即为正、逆反应速率相等，则反应达到了平衡状态，A正确；B由题干图像可知，其他条件相同时升高温度，HCl的平衡转化率减小，即升高温度平衡逆向移动，说明正反应是一个放热反应，即该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，B正确；C当温度相同时，增大的比值即增大HCl的浓度，则O2的平衡转化率增大，而HCl的平衡转化率却减小，由图像信息可知，a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高，C正确；D由题干图像可知，若的初始浓度为，时，400时HCl的平衡转化率为84%，由三段式分析：，则K(400)=，D错误；故答案为：D。12A【详解】A活化能越大，反应速率越慢，第二步反应是慢反应，第三步是快反应，故第二步活化能大于第三步的活化能，故A正确；B该反应中，NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N2O，故B错误；C只有符合能量和角度要求的碰撞才能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞，故C错误；D升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误；选A。13C【详解】A以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，能量的变化形式是由光能转化为化学能，A正确；B过程需要从外界吸收热量，因此为吸热过程，B正确；C作为催化剂可以降低该反应的活化能，无法降低焓变，提高该反应速率，C错误；DCO2分解为CO和O2化学式为，根据分子化学键完全断裂时的能量变化图可知，1molCO2完全断裂应该吸收1598kJ，1molCO完全断裂应该吸收1072 kJ，1mol O2完全断裂应该吸收496kJ；所以1molCO2分解产生1molCO和0.5molO2，所以需吸收kJ 能量，则全过程热化学方程式为  ，D正确；故答案选C。14C【详解】A 由表知，第时已处于平衡状态，的正反应速率等于逆反应速率，A错误；B 前，的平均反应速率，B错误；C 在该条件下，的平衡转化率为，C正确；D 若平衡后保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，但温度不变，K值不变，D错误；答案选C。15(1)(2) 增大 黄色 橙红色【详解】（1）在强碱中可被双氧水氧化为,1mol失去3mol电子，1mol得2mol电子，根据得失电子守恒，可得反应的离子方程式为：；故答案为：；（2）由图可知，溶液酸性增大，逐渐增大，说明转化为的量在增加，的转化率增大，故答案为：增大；初始浓度为的，A点时=0.25，结合反应：，可知消耗的为0.5，平衡时=-0.5=0.5，该转化反应的平衡常数K=，故答案为：；浓度为的溶液颜色为黄色，加入一定量的硝酸至溶液的时，转化为，溶液呈橙红色，故答案为：黄色；橙红色；16(1) A+2B2C (2)0.1(3)增大体系的压强(或缩小容器体积)(4) K1K2=K3=K4 t2-t3【详解】（1）由图1可知，A、B为反应物，C为生产物，且最后A、B的物质的量不为0，说明该反应为可逆反应。3min时n(A)：n(B)：n(C)=(1-0.7)mol：(1-0.4)mol：0.6mol=1：2：2，物质的量之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为A+2B2C；化学平衡常数为可逆反应达到化学平衡时生成物浓度幂之积与各反应物浓度幂之积的比值，所以K=；（2）03min，=0.1；（3）化学平衡常数只与温度有关，K值不变，说明反应温度不变。由图可知：5min时各组分的物质的量不变，后A、B的物质的量减少，C的物质的量增加，则A的转化率增大，化学平衡向正反应移动，由于温度不变，说明改变的条件只能是改变压强。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以要使平衡正向移动，应该是增大体系的压强；（4）t3时刻，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率变化大，化学平衡向逆反应移动，因此改变的条件应为升高温度，则化学平衡常数K1K2。t6时刻，正、逆反应速率都减小，且正反应速率变化大，化学平衡向逆反应移动，改变的条件应为降低压强，所以化学平衡常数K3=K4；t5t6时正、逆反应速率都增大，化学平衡不移动，改变的条件应是使用催化剂；K不变，所以K2=K3，故化学平衡常数关系为：K1K2=K3=K4；t2-t3段反应正向进行的程度最大，则该阶段A的转化率最高。17(1)(2) 向逆反应方向进行 不变(3)<(4)BC【分析】由图可知，4min达到平衡时，X、Y分别消耗0.05和0.1，Z生成0.15，则，该反应的化学方程式为，据此分析解答。【详解】（1）4min达到平衡时，X、Y分别消耗0.05和0.1，Z生成0.15，则，该反应的化学方程式为，故答案为：；（2）4min后，再加入2molZ，相当于增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向进行；由于生成物只有一种，再加入2molZ，等效于给该平衡加压，又由于该反应属于反应前后气体分子数不变的反应，加压平衡不移动，因此再次达到平衡时，Z的体积分数不变，故答案为：向逆反应方向进行；不变；（3）降低温度，Y的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，而降低温度平衡向放热的方向移动，说明正反应为放热反应，故答案为：<；（4）A该反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，反应混合物都是气体，气体的质量不变，则容器内气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态， A错误；BX的体积分数不再改变时，其物质的量浓度不再改变，反应达到平衡状态，B正确；C，表明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C正确；D容器内气体的压强与气体物质的量成正比，由于反应前后气体物质的量不变，因此容器内压强也不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，D错误； 故选BC。18(1)BC(2) 催化剂(3) K3=K1K2 【详解】（1）A随着时间的延长甲醇的浓度最终保持稳定，不会变小，A错误；Bt1时二氧化碳的质量分数保持恒定，说明反应达到平衡，B正确；Ct1时甲醇与二氧化碳的物质的量之比保持恒定，达到平衡，C正确；Dt1时二氧化碳的物质的量在减小，甲醇的物质的量在增加，故未达到平衡，D错误，故答案为：BC。（2）若容器a、容器b中的反应温度分别为T1、T2，a先达到平衡，对应的温度高，则判断T1>T2；若容器b中改变条件时，反应情况会由曲线b变为曲线c，反应速率变快，平衡不移动，则改变的条件是加入催化剂。故答案为：；催化剂。（3）根据盖斯定律热化学方程式=+，所以K3=K1K2，某时刻500反应的浓度商，500时，K3=2.51.0=2.5，K3Q，平衡正向进行，则v正>v逆；故答案为：K3=；。答案第9页，共9页