第二章 化学反应速率与化学平衡单元同步测试-高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.docx

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1、第二章 化学反应速率与化学平衡 单元同步测试一、单选题1恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1：3合成CH3OH，其中涉及的主要反应如下：.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)H1= -49kJmol-l.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)H2= 41kJmol-l在不同催化剂作用下发生反应I和反应，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图已知：CH3OH的选择性=下列说法正确的是A反应 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)H= 90kJmol-1B合成甲醇的适宜工业条件是290，催化剂选择CZ(Zr-1)TC230以上，

2、升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是230以上，升温对反应的影响更大D保持恒压恒温下充入氦气，不影响CO2的转化率2温度为了时，将H2(g)和I2(g)各1.6mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表，下列说法正确的是t/min2479n(H2)/mol1.21.11.01.0A04min的平均反应速率(HI)=0.25molL-1min-1B时，反应的平衡常数=1.2C其他条件不变，若降温到T0，达到平衡时，平衡常数K0=4，则此反应的H0D其他条件不变，9min后，向容器中再充入6molH2，平

3、衡向正反应方向移动，再次达到平衡时，H2的浓度减小，I2的转化率增大3工业上一氧化碳是一碳化学的基础，如生产甲醇：。现向体积为1L的绝热恒容容器中充入和1mol CO，起始温度为400，反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示下列说法正确的是A该反应的反应物总能量小于产物总能量Ba点时体系压强最大，说明达到平衡状态Cb点时，该反应的化学平衡常数K值为12D若容器为恒温恒容，平衡时体系压强小于p4某温度下，的平衡常数。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入(g)和(g)。其起始浓度如表所示。下列判断正确的是起始浓度甲乙丙0.0100.0200.0200.0100.0100.020A平衡时，乙

4、中的转化率小于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中是甲中的2倍，是0.012mol/LD反应开始时，丙中的反应速率最慢，甲中的反应速率最快5下列关于化学平衡的说法不正确的是A，达到平衡时，B恒温恒容条件下，容器中含足量和固体，达到平衡后再充入，达到新平衡时容器内的压强不变C恒温恒压下，在一容积可变的容器中，达到平衡时，、各，若此时再充入，则平衡正向移动D一定条件下，在密闭容器中充入等物质的量的CO和NO，发生反应 测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如上图所示。NO的物质的量浓度：b点a点6中科院设计并完成了催化氧化制取的新路径，其主要反应为：反应I：反应II：一定

5、条件下，向容积为0.5L的容器中通入2.5mol和5mol，若仅考虑上述反应，平衡转化率和平衡时的选择性随温度、压强的关系如图所示，、代表不同压强下乙烷的平衡转化率。已知：的选择性下列说法正确的是A压强B压强为温度为T时，反应I平衡常数K为0.5C压强为、温度为T时，反应达平衡时，混合气体中D一定温度下，增大可提高的平衡转化率7无水常用于检验样品中的微量水。一水硫酸铜失水的反应为。不同温度下，在体积为的恒容密闭容器中加入足量的一水硫酸铜粉末，发生上述反应。测得蒸气压与温度、时间的关系如下表所示：下列推断正确的是A，B其他条件不变，增大压强，平衡向正反应方向移动C，内用的分压表示的反应速率为D当

6、气体平均相对分子质量不变时反应达到平衡状态8在三种不同条件下，分别向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)+B(g)2D(g)。相关条件和数据见下表：实验编号实验实验实验反应温度/700700750达平衡时间/min40530平衡时n(D)/mol1.61.61化学平衡常数K1K2K3下列说法正确的是AK1=80BK1=K20，某研究小组通过研究在其他条件不变时，t1时刻改变某一条件对上述反应影响，得出下列图像：请回答下列问题：(1)若改变的条件是增大压强，则对应的图像是_(填“I”、“II”、“III”或“IV”，下同)。(2)若使用合适的催化剂，则

7、对应的图像是_。(3)若改变的条件是升高温度，则对应的图像是_。(4)若改变的条件是减小反应物的浓度，则对应的图像是_。II：在一体积为10 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，在T时发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，CO和H2O的浓度变化如图所示。(5)04 min时的平均反应速率v(CO)=_molL-1min-1(6)T时该反应的化学平衡常数K=_。(7)若其他条件不变，第6 min时再充入3.0 mol H2O(g)，则平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。16完成下列问题(1)密闭容器中发生反应，若，则正反应一定是_反应(填“放热”或“吸热”)。

8、在其他条件不变的情况下，只改变起始的物质的量，在a、b、c三点达到平衡时，的物质的量由大到小的顺序为_。(2)已知反应，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。A、C两点气体的颜色_点深。(填“A”或“C”)A、B两点的平均相对分子质量：A_B(填“”“=”或“”)。(3)在容积可变的密闭容器中发生反应，随反应时间的变化如图中曲线所示，此时平衡时体积为1L，若在时刻改变一个条件，使曲线变为曲线时，可通过将容器的体积变为_L实现。(4)某密闭容器中发生，阶段，容器内A的物质的量减少了，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，书写反应的热化学方程式_。17目前我国锂电池的产量占

9、全球份额接近80%。(磷酸亚铁锂)是锂离子电池的一种电极材料，可通过下列方法制备：方法一：(1)配平上述反应方程式_；该反应的还原剂是_，每生成15.8g，转移_个电子。(2)该反应的平衡常数表达式为_。若在容积不变的容器中，上述反应达到平衡时，一氧化碳的浓度为，再充入bmol一氧化碳，则平衡向_方向移动，保持温度不变，达到新平衡时，一氧化碳的浓度为_。(3)一定温度下，在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时，容器内固体的质量减少了2.8g，则020min内一氧化碳的平均反应速率是_。(4)Fe原子的核外电子排布式为，Fe原子有_种不同能量的电子。电池材料涉及到的主族元素原子半径

10、从大到小的顺序为_；做_(“正极”、“负极”)材料。方法二：可以通过、与LiOH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80真空干燥、高温成型而制得。(5)共沉淀反应投料时，不将和LiOH溶液直接混合，其原因是_。18氨是化肥工业和基础有机化工的主要原料。(1)合成氨反应过程中有关物质的化学键键能数据如表所示：化学键abc请写出该合成氨反应的热化学方程式_。(2)一定温度下，合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡，的浓度随时间的变化如图1所示。a条件下，内的平均反应速率_。相对a而言b可能改变的条件是_。(3)某化学兴趣小组向一恒温密闭容器中充入和模拟合成氨反应，平衡混合物中氨气的体积分数与总压强的关

11、系如图2所示。若体系在下达到平衡时体系总体积为。此时的平衡分压为_，(分压=总压物质的量分数)；平衡常数_。19工业上利用一氧化碳和水蒸气在一定条件下发生的反应来制取氢气：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41kJmol-1。某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应，获得如表数据：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡的时间/min达到平衡时体系能量的变化COH2OCO2H21400t1放出热量：32.8kJ2800t2放出热量：Q(1)容器中反应达到平衡时，生成H2的物质的

12、量为_。(2)若容器体积变为原来的一半，则CO的转化率为_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)计算容器中反应的平衡常数K=_。(4)容器中反应的平均速率大于容器，原因是_。(5)容器中反应达到平衡状态后，放出的热量Q_65.6kJ(填“”“=”或“”)，原因是_(不考虑热量损失)。三、实验题20已知酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应：2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O10CO2。某化学小组研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1)常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸

13、溶液用量，做对比实验，请完成以下实验设计表。实验编号温度初始pH0.1molL-1草酸溶液的体积/mL0.01molL-1KMnO4溶液的体积/mL蒸馏水体积/mL反应混合液褪色时间/s常温1205030t1常温2205030t2常温140abt3表中a、b的值分别为a=_，b=_(2)实验和探究的是_对化学反应速率的影响。(3)若t1”、“”或“=”)丙。在T下，该反应的压强平衡常数_(以分压表示，分压=总压物质的量分数)。若平衡后再向甲容器中充入和，则甲容器中平衡_(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。试卷第15页，共15页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公

14、司参考答案：1C【详解】A根据盖斯定律由-可得热化学方程式为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，H= H1-H2=（-49kJmol-l）-41kJmol-l =-90kJmol-1，A错误；B由图可知在相同温度下CZ(Zr-1)T催化剂对甲醇的选择性更高，温度为230时甲醇的产率最高，B错误；C230以上，升高温度，反应为放热反应，平衡逆向移动，甲醇的产率降低，反应为吸热反应，平衡正向移动，CO2的转化率增大，升温对反应的影响更大，C正确；D恒压恒温下充入氦气，反应体系的体积变大，相当于减压，对CO2的转化率有影响，D错误； 故选C。2C【详解】A(HI)=0.025molL-1m

15、in-1，故A错误；B由题可列三段式密闭容器体积为10L，计算可得K=1.44，故B错误；C其他条件不变，若降温到T0，达到平衡时平衡常数增大，与时状态相比平衡正向移动，正反应为放热反应，因此Hp3，压强越大代表容器体积越小，根据勒夏特列原理可知平衡移动只能减弱这种改变，最终平衡时体积小的NO的物质的量浓度仍然大，所以NO的物质的量浓度：b点a点，故D正确；故选C。6C【分析】根据图像可知，和是乙烷的平衡转化率随温度变化的等压线，结合两个方程式气体分子数变化可推断和的压强大小；根据图像中温度为T时，等压线乙烷的转化率为50%，其中乙烯的选择性为80%，列出两个选择性反应的三段式进行相关计算。【

16、详解】AI和II反应前后气体分子数都增大，相同温度下，增大压强都能使I和II反应平衡逆向移动，乙烷的转化率减小，由图像可知，的压强大乙烷的转化率低，故A错误；B根据题意和分析，压强为温度为T时，I和II反应的三段式为： 反应I平衡常数=，故B错误；C 根据B选项所得数据，平衡时混合气体中=2，故C正确；D一定温度下，增大，的平衡转化率降低，故D错误；答案选C。7C【详解】A由图可知，时反应先达到平衡，且蒸气压大于，则反应温度大于，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故A项错误；B该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，故B项错误；C由图可知，条件下，时蒸气压为，则内水蒸

17、气的反应速率为，故C项正确；D由方程式可知，该反应中只有水蒸气是气体，反应中相对分子质量始终不变，则气体平均相对分子质量不变时，反应不一定达到平衡状态，故D项错误。故选C。8C【详解】A由题干表中数据结合三段式分析可知：，K1=160，A错误；B根据温度不变，平衡常数不变可知，K1=K2=160，根据平衡、体系中D的平衡物质的量可知，升高温度平衡逆向移动，K值减小，则有K1=K2K3，B错误；C由表中数据可知，实验的温度和实验相同，低于实验，但反应速率比实验和都快，故实验和探究的可能是催化剂对化学反应的影响，C正确；D升高温度能加快反应速率的原理不是降低了反应的活化能，而是增大物质具有的能量，

18、使得部分普通分子转化为活化分子，从而提高了活化分子百分数，D错误；故答案为：C。9D【详解】A增大压强，平衡正向移动，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；B加入催化剂，不改变平衡状态，平衡时的浓度不变，B错误；C恒温下，移走一定量的，立即变小，瞬时不变，随后变小，平衡逆向移动，C错误；D充入等物质的量的和，按照化学计量系数比投料，达到平衡时的体积分数最大，再充入一定量的，达到新平衡时的体积分数一定降低，D正确；故选D。10D【详解】A根据燃烧热的定义可知：C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H=-395.40kJmol1，C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H=

19、-393.51kJmol1，反应C(石墨)C(金刚石)的H=(-393.51kJmol1)-(-395.40kJmol1)=1.89kJmol10，S=S(金刚石)-S(石墨)=2.4JK1mol1-5.7JK1mol1=-3.3JK1mol10，A错误；B由公式G=HTS可知，该反应G=1.89kJmol1-298K(-3.3JK1mol1)=2.8734kJmol1，B错误；C由A选项可知，反应C(石墨)C(金刚石)是吸热反应，说明质量相同时，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，C错误；D由于金刚石的密度比石墨大，故质量相同时，金刚石的体积小，则反应C(石墨)C(金刚石)是体积减小的过程，

20、由影响相变速率的因素可知，随着体积差的增大，增大压强，成核速率加快，有利于相变向密度大的多面体方向转变；故超高压条件下，石墨有可能变为金刚石，D正确；故选D。11C【详解】A等温等容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，由表格数据可知，050min，=50 kPa，结合反应2A(g)2B(g)+C(g)，=2=100 kPa，则生成B的平均速率为 =2kPamin1，故A错误；B由数据可知，050min，=50 kPa，50100min，=25 kPa，而100200min，=18.75kPa，速率越来越慢，第80min的瞬时速率大于第120min的瞬时速率，故B错误；C第一个50min，=

21、50 kPa，第二个50min，=25 kPa，如果第三个50min，=12.5kPa，此时x为275+12.5=287.5，第四个50min，=6.25kPa，200min时287.5+6.25=293.75，假设合理，则推测出x为287.5，故C正确；D达到平衡时v正v逆，用不同物质表示同一反应速率速率之比等于化学计量数之比，则反应到达平衡时v正(A)2v逆(C)，故D错误；答案选C。12D【详解】A升高温度，平衡常数一定会发生变化，A项错误；B增大浓度，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，而的平衡转化率减小，B项错误；C依题意，相同条件下吸附量相等，所用时间越长，则吸附速率越小，上述

22、材料对吸附速率小于，C项错误；D浓度熵，反应正向进行，最终达到平衡，D项正确。故答案为：D。13B【详解】A二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，由操作和现象可知，溶液中可能含或等，故A错误；BFe2+的还原性强于Br-，滴加少量氯水，先氧化亚铁离子，则CCl4层无色，操作和现象均合理，故B正确；C高锰酸钾浓度不同，颜色不同，该实验不能探究浓度对反应速率的影响，故C错误；D反应后混合物的密度大于水的密度，则将反应后混合物注入水中观察颜色，故D错误；故选：B。14C【详解】A达到平衡时，v正=v逆，A错误；B体积可变密闭容器中，气体增多，体积增大，压强不随时间变化而变化，B错误；C的转化率增大直至

23、达到平衡状态，C正确；D反应过程中，产物的质量与物质的量均按一定比例增加，其平均摩尔质量不随时间变化而变化，D错误； 故选C。15(1)I(2)III(3)IV(4)II(5)0.03(6)1(7)正向【详解】（1）根据反应方程式可知该反应是前后分子数增大的反应，若增大压强，反应速率增大，平衡逆向移动，COCl2的质量分数增大，则对应的图像是I；（2）若使用合适的催化剂，正逆反应速率均增大，平衡不移动，则对应的图像是III。（3）该反应是吸热反应，若改变的条件是升高温度，正逆反应速率均增大，平衡正向移动，COCl2(g)质量分数减小，则对应的图像是IV。（4）若改变的条件是减小反应物的浓度，正

24、反应速率减小，平衡逆向进行则对应的图像是 II。（5）结合图像可知04 min 内c(CO)= 0.20 mol/L-0.08 mol/L=0.12 mol /L即04 min内的平均反应速率。（6）结合图像可知平衡时CO、H2O(g)的平衡浓度分别为0.08 mol/L、0.18 mol/L， 根据化学方程式可知CO2和H2的平衡浓度均为0.12 mol/L，故T时该反应的化学平衡常数。（7）若其他条件不变，第6 min时再充人3.0 mol H2O(g)，即增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动。16(1) 吸热 cba(2) C (3)(4)【详解】（1）若T2T1，由图像可知温度升高生成

25、物的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应；对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增多，所以达到平衡时，AB3的物质的量大小为cba。（2）二氧化氮浓度越大混合气体颜色越深，AC温度相同，压强P1P2，则容器体积AC，所以A点浓度小于C点，则A点颜色浅、C点颜色深；反应前后气体总质量不变，混合气体的物质的量越大，其相对分子质量越小，混合气体中二氧化氮含量越大混合气体相对分子质量越小，A点二氧化氮含量大于B点，则相对分子质量AB。（3）分析图像知t0时刻改变一个条件，该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，改变压

26、强，平衡不移动，曲线I变为曲线时，一氧化碳的平衡浓度由0.3mol/L变为0.45mol/L，容器的体积由1L变为2/3L。（4）t5t6阶段改变的条件为升高温度，容器内A的物质的量减少，平衡正向移动，该反应为吸热反应，即A减少0.06 mol吸收的热量为akJ，该反应的热化学方程式为；H+50akJmol-1。17(1) 2FePO4（s）+Li2CO3（s）+2C（s）2LiFePO4（s）+3CO（g） C 1.2041023(2) K=c3（CO） 逆 amolL-1(3)0.0025mol/（Lmin）(4) 7 LiPO 正极(5)防止形成更易被氧化的氢氧化亚铁（或亚铁离子在碱性条

27、件下更易被氧化）【详解】（1）反应中Fe元素化合价从+3降低为+2，碳酸锂中碳元素化合价从+4价降低到+2价，FePO4、Li2CO3均是氧化剂，C的化合价从0升高为+2，碳是还原剂，根据得失电子守恒可知反应中转移4个电子，依据原子守恒可知配平后的方程式为2FePO4（s）+Li2CO3（s）+2C（s）2LiFePO4（s）+3CO（g）；15.8g的物质的量是0.1mol，每生成2molLiFePO4，转移4mol电子，所以每生成0.1molLiFePO4，转移0.2mol即0.2mol6.021023/mol1.2041023个电子；（2）方程式中只有CO为气体，则平衡常数K=c3（CO

28、）；CO浓度增大，平衡逆向移动，由于温度不变，则平衡常数不变，达到平衡时，浓度不变，仍为amolL-1；（3）反应进行到20min时，容器内固体的质量减少了2.8g，说明生成2.8gCO，则c（CO）=0.05mol/L，v=0.05mol/L20min=0.0025mol/（Lmin）；（4）Fe原子的核外电子排布式为，分别有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s轨道，所以Fe原子有7种不同能量的电子。电池材料涉及到的元素有Li、Fe、P、O四种元素，其中Li、P、O属于主族，锂虽然位于第二周期，但原子半径大于磷的，所以其原子半径从大到小的顺序为LiPO；锂电池中锂作负极，所以做正极材料。

29、（5）（NH4）2Fe（SO4）2和LiOH溶液直接混合，易生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化而生成氢氧化铁，故答案为：防止形成更易被氧化的氢氧化亚铁（或亚铁离子在碱性条件下更易被氧化）。18(1)(2) 增大浓度(3) 12【详解】（1）合成氨反应为N2(g) +3H2(g) =2NH3 (g)，H=反应物所含键能之和-生成物所含键能之和=b+3a-6c=(b+3a-6c)，则反应热化学方程式为；（2）a条件下，根据图象可知，氢气的初始浓度为3，平衡浓度为1.5，则05min内的反应速率；根据图象可知，b曲线达平衡时H2的物质的量浓度与a曲线比较，b曲线的反应速率增大，平衡时氢气的含

30、量减小，充入N2反应物浓度增大，反应速率增大，平衡向着正向移动，氢气的浓度减小；（3）设反应达到平衡状态消耗氮气物质的量为x,，三段式有则，解得x=3mol，由此可得的平衡分压为；达到平衡时，则。19(1)0.8mol(2)不变(3)1(4)容器中反应物浓度更大(5) = 容器和容器为等效平衡，CO的转化率相同，均为80%，放出的热量为2mol80%41kJmol-1=65.6kJ【详解】（1）反应中所给水蒸气过量，根据题目所给热化学方程式可知，消耗1molCO可以放出41kJ热量，该反应放热32.8kJ，说明反应了1mol=0.8molCO，根据方程式可知生成H2的物质的量为0.8mol；（2）该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，所以容器的容积变为原来的一半，CO的平衡转化率不变；（3）容器和的温度相同，所以平衡常数相同，根据(1)的分析可知，平衡时消耗CO、H2O各0.8mol，生成H2、CO2各0.8mol，所以平衡时CO、H2O、H2、CO2的物质的量分别为0.2mol、3.2mol、0.8mol、0.8mol，该反应前后气体系数之和相等，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以K=1；（4）两容器体积相等，容器中投料更多，反应物的浓度更大，反应速率更快；（5）该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，两容器的投料比相同，所以达