專題2 化學反應速率與化學平衡專題測評驗收卷(二)(2) 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考新蘇教版高中化學選擇性必修1《化學反應原理》PAGE答案第=2頁總=sectionpages22頁PAGE2課時作業(yè)5：專題測評驗收卷(二)學校：__________姓名：__________班級：__________考號：__________一、單選題（共14小題）1.(4分)下列有關可逆反應的說法不正確的是()A.可逆反應是指在同一條件下能同時向正逆兩個方向進行的反應B.可逆反應的速率越大，進行的限度也就越大C.可逆反應達到平衡時，反應并未停止，但是用反應物或生成物表示的平均反應速率為0D.存在平衡的體系不一定是可逆反應2.(4分)下列說法不正確的是()A.非自發(fā)反應就是不可能發(fā)生的反應，自發(fā)反應就是能較快進行的反應B.反應NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進行，說明該反應的ΔH＜0C.反應的限度越大，說明平衡時產物所占比例越高D.若溫度改變，則可逆反應的平衡常數一定改變3.(4分)在t℃下，某反應達到平衡，平衡常數K＝[c(NO)·c(SO3)]/[c(NO2)·c(SO2)]。恒容時，溫度升高，NO濃度減小。下列說法正確的是()A.該反應的焓變?yōu)檎礏.恒溫下增大壓強，反應體系的顏色加深C.升高溫度，逆反應速率減小D.該反應化學方程式為NO＋SO3NO2＋SO24.(4分)一定溫度下，向容積aL的密閉容器中加入2molNO2，發(fā)生反應：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，下列選項中，能說明此反應達到平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的質量不變B.混合氣體的顏色不變C.單位時間內消耗nmolNO2，同時生成nmolNOD.混合氣體中NO2、NO、O2的物質的量之比為2∶2∶15.(4分)臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。下列說法正確的是()A.增大O3濃度可加快反應速率 B.升高溫度可減慢反應速率C.達到平衡時，v正＝v逆＝0 D.達到平衡時，NO2的轉化率為100%6.(4分)對于反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49kJ·mol－1，下列說法錯誤的是()A.增大的值，可提高H2的轉化率B.升高溫度，正、逆反應的反應速率均增大C.達平衡后，其他條件不變，縮小容器容積，v正>v逆D.1molCO2和3molH2充分反應時放出49kJ熱量7.(4分)一定溫度時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反應過程中測定的部分數據見下表(表中t1＜t2)，下列說法正確的是()A.反應在0～t1min內的平均速率為v(SO3)＝mol·L－1·min－1B.若保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.20molSO3和0.020molO2，達到平衡時，n(SO2)＝0.024molC.若保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(SO2)＝0.0070mol·L－1，則該反應的ΔH＞0D.若保持其他條件不變，在恒壓下進行該反應達到平衡時SO2轉化率大于88%8.(4分)下面是某化學研究小組探究外界條件對化學反應速率和化學平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結論表達均正確的是()A.a是其他條件一定時，反應速率隨溫度變化的圖像，正反應ΔH＜0B.b平衡的建立過程中，曲線Ⅰ比曲線Ⅱ反應時活化能低C.c是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖像，壓強p1＞p2D.d是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后，化學反應速率隨時間變化的圖像9.(4分)2022年9月，我國科研人員研制出Ti—H—Fe雙溫區(qū)催化劑，其中Ti—H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100℃。Ti—H—Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注。下列說法錯誤的是()A.①②③在高溫區(qū)發(fā)生，④⑤在低溫區(qū)發(fā)生B.該歷程中能量變化最大的是2.46eV，是氮分子中氮氮三鍵的斷裂過程C.在高溫區(qū)加快了反應速率，低溫區(qū)提高了氨的產率D.使用Ti－H－Fe雙溫區(qū)催化合成氨，不會改變合成氨反應的反應熱10.(4分)可逆反應2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol－1在平衡移動時的顏色變化可以用來指示放熱過程和吸熱過程。某同學的部分實驗報告如下。下列說法不正確的是()A.甲瓶的紅棕色變淺，說明平衡2NO2(g)N2O4(g)向正反應方向移動B.可根據現象判斷NH4NO3晶體溶于水吸熱，CaO固體溶于水放熱C.甲瓶中反應的化學平衡常數(K)增大D.乙瓶中由于反應的化學平衡常數(K)改變，使Qc＜K，平衡發(fā)生移動11.(4分)如圖已知反應S2O(aq)＋2I－(aq)2SO(aq)＋I2(aq)，若向該溶液中加入含Fe3＋的某溶液，反應機理如下：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)I2(aq)＋2Fe2＋(aq)，2Fe2＋(aq)＋S2O(aq)2Fe3＋(aq)＋2SO(aq)，下列有關該反應的說法不正確的是()A.向該溶液中滴加淀粉溶液，溶液變藍，適當升溫，藍色變淺B.2Fe2＋(aq)＋S2O(aq)2Fe3＋(aq)＋2SO(aq)是放熱反應C.加入Fe3＋后降低了該反應的活化能D.Fe2＋是該反應的催化劑12.(4分)對于反應2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反應歷程：第一步N2O5NO2＋NO3快速平衡第二步NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2慢反應第三步NO＋NO3―→2NO2快反應其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡。下列表述正確的是()A.v(第一步的逆反應)＜v(第二步反應) B.反應的中間產物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效 D.第三步反應活化能較高13.(4分)已知：A(g)＋2B(g)3C(g)ΔH＜0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發(fā)生反應，t1時達到平衡狀態(tài)Ⅰ，在t2時改變某一條件，t3時重新達到平衡狀態(tài)Ⅱ，正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()A.容器內壓強不變，表明反應達到平衡 B.t2時改變的條件：向容器中加入CC.t2時改變的條件：升高溫度 D.平衡常數K：K(Ⅱ)>K(Ⅰ)14.(4分)一定條件下，分別向容積固定的密閉容器中充入A和足量B，發(fā)生反應2A(g)＋B(s)2D(g)ΔH<0，測得相關數據如下。下列說法不正確的是()A.850℃時，反應的化學平衡常數K＜1B.反應放出的熱量：b＞2aC.實驗Ⅲ中反應在30min時達到平衡，v(A)為0.005mol·L－1·min－1D.當容器內氣體密度不隨時間而變化時，反應已達平衡二、填空題（共3小題）15.(12分)化學反應的速率和限度對人類生產生活有重要的意義。(1)已知Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。甲同學通過測定該反應發(fā)生時溶液變渾濁的時間，研究外界條件對化學反應速率的影響，設計實驗如表(所取溶液體積均為2mL)：①上述實驗中溶液最先變渾濁的是________(填實驗編號，下同)。②控制變量是科學研究的重要方法，為探究濃度對化學反應速率的影響，應選擇________。(2)在10L的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：請回答：①該反應的化學平衡常數表達式為K＝________。②該反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。③能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是________(填字母)。a.容器中壓強不變b.混合氣體中c(CO)不變c.v正(H2)＝v逆(H2O)d.c(CO2)＝c(CO)④某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為________℃。16.(15分)目前我國分別在治理大氣污染和新能源使用上都取得長足的進步。CO可用于合成甲醇，化學方程式為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。圖1是反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線。①該反應的焓變ΔH________(填“＞”“＜”或“＝”)0。②T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1________K2(填“＞”“＜”或“＝”)。在T1溫度下，往容積為1L的密閉容器中，充入1molCO和2molH2，經測得CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖2所示。則該條件下10min內甲醇的平均速率為________。③在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖3是上述三種溫度下H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質的量均為1mol)，與CO平衡轉化率的關系，則曲線z對應的溫度是________℃；該溫度下上述反應的化學平衡常數為________。17.(17分)(1)嚴重霧霾天氣的產生與汽車排放的NO2(N2O4)、CO、NO等氣體有關。用活性炭處理尾氣時還可發(fā)生反應：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－34.0kJ·mol－1，借助傳感器在T1℃測得不同時間點上NO和N2的濃度如下：15min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡；根據上表數據判斷改變的條件可能是________(填字母)。a.適當縮小容器的體積b.加入適量的活性炭c.通入適量的NOd.適當升高溫度(2)750K下，在恒容密閉容器中，充入一定量的甲醇，發(fā)生反應CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，若起始壓強為101kPa，達到平衡時轉化率為50.0%，則反應的平衡常數Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數，忽略其他反應)。(3)某溫度，將2molCO與5molH2的混合氣體充入容積為2L的密閉容器中，在催化劑的作用下發(fā)生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。經過5min后，反應達到平衡，此時轉移電子6mol。①若保持體積不變，再充入2molCO和1.5molCH3OH，此時v(正)________v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。在其他條件不變的情況下，再增加2molCO與5molH2，達到新平衡時，CO的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。②下列不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。a.CH3OH的質量不變b.混合氣體的平均相對分子質量不再改變c.v逆(CO)＝2v正(H2)d.混合氣體的密度不再發(fā)生改變③在一定壓強下，容積為VL的容器充入amolCO與2amolH2，在催化劑作用下反應生成甲醇，平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。則p1________p2(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，ΔH________0。1.【答案】B【解析】按定義：可逆反應是指在同一條件下能同時向正逆兩個方向進行的反應，A項正確；化學反應速率與反應快慢相關，限度大小與轉化程度相關，可逆反應的速率大小與限度大小則沒有必然聯系，B項錯誤；可逆反應達到平衡時，反應并未停止，各成分的濃度不再變化，故用反應物或生成物的濃度變化表示的平均反應速率為0，C項正確；晶體投入其飽和溶液中就存在溶解與結晶的平衡，故存在平衡的體系不一定是可逆反應，D項正確。2.【答案】A3.【答案】B【解析】恒容時，升高溫度，NO濃度減小，說明平衡逆向進行，逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，焓變?yōu)樨撝?，A項錯誤；化學反應前后氣體體積不變，增大壓強氣體體積減小，混合氣體顏色變深，B項正確；升溫反應速率增大，正逆反應速率都增大，C項錯誤；依據化學平衡常數概念書寫化學方程式為NO2＋SO2NO＋SO3，D項錯誤。4.【答案】B【解析】該體系中所有物質均為氣體，根據質量守恒可知，在反應進行過程中，混合氣體的質量不會改變，因而不能據此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，A項錯誤；該體系中只有NO2(g)呈紅棕色，容器體積恒定，若NO2(g)濃度不變，則混合氣體的顏色不變，反應過程中NO2(g)濃度會逐漸降低，氣體顏色會逐漸變淺，當混合氣體的顏色不變時，可說明反應處于平衡狀態(tài)，B項正確；根據化學反應中物質計量數之比可知，任意時刻均存在消耗nmolNO2，同時生成nmolNO，因此不能說明反應達到平衡狀態(tài)，C項錯誤；因不確定反應在該條件下能夠進行的最大限度，因此不能確定達平衡狀態(tài)時各氣體的物質的量之比，D項錯誤。5.【答案】A【解析】增大反應物O3濃度，使單位體積內活化分子數增多，分子之間有效碰撞次數增加，化學反應速率加快，A正確；升高溫度，物質的內能增加，活化分子數增加，分子之間有效碰撞次數增加，可加快化學反應速率，B錯誤；可逆反應的化學平衡狀態(tài)為動態(tài)平衡，當反應達到平衡時反應仍然在進行，所以v正＝v逆≠0，C錯誤；可逆反應中反應物不能完全轉化為生成物，因此當反應在一定條件下達到平衡狀態(tài)時，NO2的轉化率小于100%，D錯誤。6.【答案】D【解析】增大的值即增大CO2的濃度，化學平衡正向移動，則可提高H2的轉化率，A正確；升高溫度，正、逆反應的反應速率均增大，B正確；達平衡后，其他條件不變，縮小容器容積，壓強增大，化學平衡正向移動，則v正>v逆，C正確；由于反應是可逆反應，1molCO2和3molH2充分反應不可能完全進行，則放出的熱量小于49kJ，D錯誤。7.【答案】D【解析】A項，在0～t1min內，Δn(SO3)＝Δn(SO2)＝0.10mol－0.012mol＝0.088mol，故v(SO3)＝＝mol·L－1·min－1，錯誤；B項，充入0.20molSO3和0.020molO2，將SO3完全轉化，則得0.20molSO2和0.12molO2，投料量為第一次的2倍，若平衡不移動，則n(SO2)＝0.024mol，但物質的量增多，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，SO2的量減小，故n(SO2)＜0.024mol，錯誤；C項，t1時，剩余n(O2)＝0.060mol－0.088mol×＝0.016mol，與t2時相同，故t1時反應達到平衡狀態(tài)，此時c(SO2)＝0.0060mol·L－1，若升高溫度，平衡時c(SO2)＝0.0070mol·L－1，則平衡向逆反應方向移動，所以正反應是放熱反應，ΔH＜0，錯誤；D項，恒壓下進行反應，則相當于在恒容下的反應中加壓，平衡向正反應方向移動，SO2轉化率增大，故大于88%，正確。8.【答案】B【解析】根據圖像知，升高溫度，平衡向正反應方向移動，正反應吸熱，則正反應的ΔH＞0，A項錯誤；使用催化劑，反應速率加快，縮短反應時間，所以先達到平衡狀態(tài)，因此根據圖像可知曲線Ⅰ使用了催化劑，所以建立平衡的過程中，曲線Ⅰ比曲線Ⅱ反應時活化能低，B項正確；該反應前后氣體的物質的量不變，改變壓強不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉化率，由于不斷加入B，A的轉化率增大，C項錯誤；該反應實質為Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，鉀離子和氯離子不參加反應，則KCl濃度增大不影響化學平衡移動，D項錯誤。9.【答案】B【解析】①為催化劑吸附N2的過程，②為形成過渡態(tài)的過程，③為N2解離為N的過程，以上都需要在高溫時進行，目的是加快反應速率；而④⑤為了增大平衡產率，需要在低溫下進行，A項正確；由圖可知，歷程中能量變化最大的是2.46eV，該過程為N2的吸附過程，氮氮三鍵沒有斷裂，B項錯誤；升高溫度可提高反應速率，所以高溫區(qū)加快了反應速率，但合成氨的反應為放熱反應，所以低溫區(qū)可提高氨的產率，C項正確；催化劑能改變反應歷程，降低反應的活化能，但不能改變反應的始態(tài)和終態(tài)，即不能改變反應的反應熱，D項正確。10.【答案】D【解析】甲瓶的紅棕色變淺，說明NO2濃度減小，平衡2NO2(g)N2O4(g)向正反應方向移動，A項正確；左側燒杯中加入NH4NO3晶體，甲瓶的紅棕色變淺，說明左側平衡正向移動，向右側燒杯中加入CaO固體，乙瓶的紅棕色變深，說明右側平衡逆向移動，2NO2(g)N2O4(g)正反應放熱，根據現象可判斷NH4NO3晶體溶于水吸熱，CaO固體溶于水放熱，B項正確；甲瓶的紅棕色變淺，說明NO2濃度減小，平衡2NO2(g)N2O4(g)向正反應方向移動，甲瓶中反應的化學平衡常數(K)增大，C項正確；乙瓶的紅棕色變深，說明平衡逆向移動，反應的化學平衡常數(K)減小，Qc＞K,D項錯誤。11.【答案】D【解析】S2O(aq)＋2I－(aq)2SO(aq)＋I2(aq)為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，則碘濃度降低，所以顏色變淺，A項正確；根據圖知，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以2Fe2＋(aq)＋S2O(aq)2Fe3＋(aq)＋2SO(aq)反應是放熱反應，B項正確；Fe3＋在第一個反應中作反應物、第二步反應中作生成物，Fe3＋是該反應的催化劑，降低了該反應的活化能，C項正確；Fe3＋是該反應的催化劑，Fe2＋是中間產物，D項錯誤。12.【答案】C【解析】第一步反應快速平衡，說明第一步反應的正、逆反應速率都較大，則第一步反應的逆反應速率大于第二步反應的反應速率，A項錯誤；反應的中間產物除NO3外還有NO，B項錯誤；有效碰撞才能發(fā)生化學反應，第二步反應慢，說明部分碰撞有效，C項正確；第三步反應快，說明反應活化能較低，D項錯誤。13.【答案】B【解析】該反應是氣體體積不變的反應，恒溫恒容的密閉容器中氣體的壓強始終不變，則容器內壓強不變不能表明反應是否達到平衡，故A錯誤；由圖可知，t2時條件改變的瞬間，正反應速率不變，條件改變后，正反應速率增大說明平衡條件改變后逆反應速率大于正反應速率，平衡向逆反應方向移動，則改變的條件可能是向容器中加入C，故B正確；若t2時改變的條件為升高溫度，條件改變的瞬間，正反應速率應增大，則t2時改變的條件不可能為升高溫度，故C錯誤；由C分析知，溫度不變，化學平衡常數不變，則平衡常數K的關系為K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，故D錯誤。14.【答案】B【解析】則850℃時反應的平衡常數K＝＝<1，A項正確；由于反應前后氣體體積不變，實驗Ⅱ相對實驗Ⅰ相當于增大壓強平衡不移動，則有b＝2a，B項錯誤；實驗Ⅲ中反應在30min時達到平衡，v(A)＝＝0.005mol·L－1·min－1，C項正確；容器內氣體密度是混合氣體的質量和容器容積的比值，反應過程中氣體的質量是變化的，而容器容積是不變的，因此當容器內氣體密度不隨時間而變化時反應達到平衡，D項正確。15.【答案】(1)①Ⅲ②Ⅰ和Ⅱ(2)①②吸熱③bc④830【解析】(1)①溫度越高、濃度越大反應速率越快，所以第Ⅲ組實驗反應速率最快，最先變渾濁；②為探究濃度對化學反應速率的影響，則變量應只有濃度，其他條件都相同，所以應選擇第Ⅰ組和Ⅱ組進行探究；(2)①根據平衡常數的定義可知該反應的平衡常數K＝；②根據表格數據可知溫度升高，該反應平衡常數增大，說明升溫平衡正向移動，該反應為吸熱反應；③a.該反應前后氣體系數之和相等，所以無論是否平衡，壓強都不改變，a不符合題意；b.混合氣體中c(CO)不變，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡，b符合題意；c.氫氣和水的系數相等，v正(H2)＝v逆(H2O)即正、逆反應速率相等，反應達到平衡，c符合題意；d.c(CO2)＝c(CO)不能說明濃度不變，不能說明達到平衡，d不符合題意；④若平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，則K＝＝1，根據表格數據可知此時溫度為830℃。16.【答案】①＜②＞0.075mol/(L·min)③2704【解析】①反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)中，反應向右進行，一氧化碳的轉化率增大；溫度升高，化學平衡向著吸熱方向進行。根據圖中的信息可以知道先拐先平溫度高：T2＞T1，溫度越高CO轉化率越小，說明升溫平衡逆向進行，逆反應為吸熱反應，所以正反應是放熱反應，ΔH＜0；②對于放熱反應，溫度越高，平衡逆向進行化學平衡常數越小，因為圖像分析可知T2＞T1，所以K1＞K2；由圖知，0～10min內Δc(CH3OH)＝0.75mol·L－1，10min內甲醇的平均速率為v＝＝＝0.075mol/(L·min)；③根據該反應為放熱反應，溫度越高CO的轉化率越小，所以曲線z為270℃；在容積為1L的恒容容器中，由圖知，當n(H2)/n(CO)＝1.5時，CO的轉化率為50%，n(H2)＝1.5mol，n(CO)＝1mol，列三段式為：K＝＝＝4。17.【答案】(1)ac(2)50.5kPa(單位可以不帶)(3)①＞增大②cd③小于小于【解析】(1)15min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，由圖表數據分析可知一氧化氮、氮氣濃度都增大。該反應前后是氣體體積不變的反應，適當縮小容器的體積，平衡不移動，但氣體物質的濃度均增大，a項符合；加入適量的活性炭，對平衡無影響，b項不符合；通入適量的NO，平衡正向移動，重新達到平衡后，一氧化氮、氮氣的濃度均增大，c項符合；適當升高溫度，平衡逆向移動，一氧化氮濃度增大，氮氣的濃度減小，d項不符合。(2)若起始壓強為101kPa，達到平衡轉化率為50.0%，設起始甲醇物質的量為1mol，可列出三段式：根據恒溫恒容時，壓強比