专题2《化学反应速率与化学平衡》测试（含解析）2022-2023学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1

专题2《化学反应速率与化学平衡》测试
一、单选题
1．在一定条件下，反应2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡状态的标志是：
A．单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolD B．容器内压强不随时间而变化
C．单位时间内生成nmolB，同时消耗1.5nmolC D．容器内混合气体密度不随时间而变化
2．已知某容器中存在反应， ， 。下列说法错误的是
A．保持恒容，向容器中充入，各种物质的物质的量浓度均增大
B．保持恒温，增大压强，物质的量浓度减小
C．保持恒容，降低温度，气体的平均相对分子质量变大
D．当容器内颜色不再变化时，两反应均达到平衡状态
3．做好日常防护，抗击“新冠”疫情。防范疫情的下列做法中，与调控化学反应速率有关的是
A．低温保存疫苗 B．佩戴医用口罩 C．经常开窗通风 D．使用洗手液洗手
4．水的三态的熵值的大小关系正确的是
A．S（s）＞S（l）＞S（g） B．S（l）＞S（s）＞S（g）
C．S（g）＞S（l）＞S（s） D．S（g）＞S（s）＞S（l）
5．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB=3vA、3vC=2vB，则此反应可表示为
A．A+3B=2C B．2A+3B=2C C．3A+B=2C D．A+B=C
6．在一定温度下A（g）＋3B（g）2C（g）达平衡的标志是
A．物质A、B、C的分子个数比为1:3:2
B．单位时间内生成A、C的物质的量之比为1:2
C．单位时间内生成A、B的物质的量之比为1:3
D．反应速率v（A）=v（B）/3=v（C）/2
7．对于2A(g)+B(g) 4C(g) △H<0，假设反应处于恒容容器中的平衡状态，在此条件下，一定会增大气体C浓度的措施是
A．增加A B．升高温度 C．增大压强 D．移出C
8．反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，700℃时平衡常数为1.47，900℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是
A．反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动
B．反应达到平衡后，向体系中加入NaOH溶液，平衡正向移动
C．该反应的化学平衡常数表达式为
D．温度不变时，为定值
9．CuCl2溶液中存在如图平衡：
下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是
A．升温 B．加NaCl(s) C．加压 D．加AgNO3溶液
10．下列事实中，不能应用勒·夏特列原理来解释的有几个
①可用浓氨水和NaOH固体快速制氨气
②用两个惰性电极电解CuCl2溶液，溶液颜色变浅：CuCl2Cu＋Cl2
③开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
④溴水中有平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量硝酸银固体后，溶液颜色变浅
⑤对于反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深
A．1 B．2 C．3 D．4
11．如图表示恒容密闭容器中，反应X(g)4Y(g)＋Z(g)ΔH<0在某温度时，X的浓度随时间的变化曲线：
下列有关该反应的描述正确的是(　　)
A．8 min时，反应停止
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．若降低温度，v正和v逆将以同样程度减少
12．对于平衡体系mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH＜0.下列结论中不正确的是
A．若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半，此时A的浓度为原来的1.5倍，则m+n>p+q
B．若温度不变时，压强增大到原来的2倍，达到新平衡时，总体积一定比原来的要小
C．若平衡时，A、B 的转化率相等，说明反应开始时，A、B的物质的量之比为m∶n
D．若m+n>p+q，则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol 的B，达到新平衡时，气体的总物质的量小于2a mol
13．碳中和是我国的生态文明建设目标。某科研小组在一定温度下2 L的密闭容器中，研究反应：，若0~10 s内消耗了2 mol CH4，下列说法正确的是
A．升高体系温度正反应速率加快，逆反应速率减慢
B．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
C．0~10 s内用CO表示的平均反应速率为v(CO)=0.1 mol/(L·s)
D．当CH4、CO2、CO与H2物质的量之比为1∶1∶2∶2，反应达到平衡
二、填空题
14．国家主席习近平指出，为推动实现碳达峰碳中和目标，我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。二氧化碳加氢可转化为二甲醚，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题：
(1)已知：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.0kJ mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ mol-1
制取二甲醚的热化学方程式为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H，则 H=_______。
(2)往一容积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2，一定温度下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，20min时达到化学平衡状态，测得CH3OCH3的物质的量为0.8mol。
①达到化学平衡状态时，下列有关叙述正确的是_______(填字母序号)。
A．容器内气体压强不再发生改变
B．正、逆反应速率相等且均为零
C．气体密度不再发生改变
D．2ν正(CO2)=3ν逆(H2O)
②0~20min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)=_______，CO2的平衡转化率ɑ(CO2)=_______。
(3)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为：①v(CO2)=0.02mol·L-1·s-1。②v(H2O)=0.6mol·L-1·min-1，③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为_______。
15．对于反应2M(g)+3N(g)xQ(g)+3R(g)，在容积为2L的密闭容器中，将2mol气体M和3mol气体N混合，当反应经2min后达平衡生成2.4mol气体R，并测得Q的浓度为0.4mol/L，则x的值为____，M的平衡转化率为____，vN=____。
16．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对某类反应[aA(g)＋bB(g) cC(g)]的化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示转化率)。
分析图像，回答下列问题：
(1)在反应I中，若p1>p2，则该反应的正反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应，且为气体分子数_______(填“减小”或“增大”)的反应；若此反应能自发进行，则必须满足的条件是_______温(填“高”或“低”)。
(2)在反应II中，T1_______(填“>”“<”或“=”)T2，该反应的正反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
17．煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知：CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 500 830 1 000
平衡常数K 10 9 1 0.6
试回答下列问题：
(1)上述反应平衡常数的表达式为 _____，正反应是___________反应（填“放热”或“吸热”）。
(2)某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率___（填“增大”“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强_____ （填“增大”“减小”或“不变”）。
(3)830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有 _________ （选填字母）。
A B C D
n（CO2）/mol 3 1 0 1
n（H2）/mol 2 1 0 1
n（CO）/mol 1 2 3 0.5
n（H2O）/mol 5 2 3 2
(4)830 ℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO（g）和6 mol H2O（g）达到平衡时，CO的转化率是 ________。
18．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5 mol/L，c(A)∶c(B)=3∶5，C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)。求：
(1)x的值为___________。
(2)B的平均反应速率v(B)=___________mol/(L·min)；
(3)此时A的浓度c(A)=___________mol /L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)=n(B)=___________mol；
19．在一定温度下，将2mol A和2molB 两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：3A(气)+B(气) xC(气)+2D(气)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
(1)x值等于_______；
(2)B的平衡浓度为_______；
(3)A的转化率为_______；
(4)生成D的反应速率为_______；
(5)如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数_______(填增大、减小或不变)；
(6)该温度下的平衡常数为_______；如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加入C和D各4/3mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等，则还应加入_______物质_______mol。
20．已知可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)　ΔH>0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)=1mol·L-1，c(N)=2.4mol·L-1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_______。
(2)该温度下，反应的K值为_______。
(3)若反应温度升高，M的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)=4mol·L-1，c(N)=a mol·L-1；达到平衡后，c(P)=2mol·L-1，a=_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolD，反应进行的方向相反，且物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，达到了化学平衡状态，A符合题意；
B．因为反应前后气体的分子数相等，压强始终保持不变，所以当容器内压强不随时间而变化时，不能确定反应达平衡状态，B不符合题意；
C．单位时间内生成nmolB，同时消耗1.5nmolC，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态，C不符合题意；
D．容器内混合气体的质量、容器的体积始终不变，密度始终不变，所以当密度不随时间而变化，反应不一定达平衡状态，D不符合题意；
故选A。
2．B
【详解】A．保持恒容，向容器中充入，反应物浓度增大，平衡正向移动，则各种物质的量浓度增大，A正确；
B．保持恒温，增大压强，平衡2NO2(g) N2O4(g)正向移动，但压强增大、体积减小，则物质的量浓度可能增大，B错误；
C．降低温度平衡向放热方向移动，则逆向移动，正向移动，气体的总物质的量减小，由于恒容下气体的总质量不变，根据则气体的平均相对分子质量变大，C正确；
D．当容器内颜色不再变化时，说明的浓度不变，即两反应均达到平衡状态，D正确；
故选：B。
3．A
【详解】蛋白质遇高温变性，故疫苗要低温保藏，以防止蛋白质变性，即降低温度反应速率减慢，故选：A。
4．C
【详解】熵是体系混乱程度的度量，混乱程度越大则，熵值越大，反之最小。
同种物质的三种状态：气态的熵值最大，液态次之，固态最小；故选C。
5．B
【详解】在密闭容器里，A与B反应生成C，则A与B是反应物，C是生成物。在同一反应中用不同物质表示反应速率时，速率比等于方程式中相应物质的化学计量数的比。由于2vB=3vA、3vC=2vB，则n(A)：n(B)：n(C)=vA：vB：vC=2：3：2，故化学方程式为2A+3B=2C；
答案选B。
6．B
【详解】A．不清楚开始通入量，不能判断达到平衡，故错误；
B．不同物质的化学反应速率表示达到平衡，要求反应方向一正一逆，且速率之比等于系数之比，生成A向逆反应方向移动，生成C向正反应方向移动，且速率之比等于1：2，能判断达到平衡，故正确；
C．都是向逆反应方向进行，不能作为达到化学平衡的标志，故错误；
D．没有指明反应方向，故错误。
7．A
【详解】A．增加A，反应物浓度增大，平衡正向移动，一定会增大气体C浓度，A正确；
B．△H<0说明此反应放热，升高温度平衡逆向移动，气体C浓度会减小，B错误；
C．恒温恒容容器中充入和反应无关的气体，容器内压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不移动，气体C浓度不变，C错误；
D．移出C平衡虽然正向移动，但是移除的量可能多余正向进行生成的量，气体C浓度减小，D错误；
答案选A。
8．D
【详解】A．根据题意可知升高温度平衡常数变大，说明升高温度平衡正向移动，A项错误；
B．平衡后加入NaOH溶液，NaOH溶液会吸收二氧化碳，二氧化碳的浓度减小，平衡逆向移动，B项错误；
C．Fe和FeO为固态，其浓度可看作“1”而不代入平衡常数公式中，所以该反应正确的化学平衡常数表达式为，C项错误；
D．温度不变则平衡常数不变，不变为定值，D项正确；
答案选D。
9．D
【详解】A．该反应为吸热反应，升温平衡正向移动，溶液变黄，A不符合题意；
B．加NaCl(s)，氯离子浓度增大，平衡正向移动，溶液变黄，B不符合题意；
C．该反应中没有气体参与，加压无影响，C不符合题意；
D．加AgNO3溶液，银离子与氯离子生成沉淀，氯离子浓度减小，平衡逆向移动，溶液变蓝，D符合题意；
综上所述答案为D。
10．B
【详解】①氨水中存在如下平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH—，加入氢氧化钠固体，氢氧化钠固体溶解放出大量的热，并使溶液中氢氧根离子浓度增大，上述平衡逆向移动，溶解放出的热量有利于氨气逸出达到快速制氨气的目的，用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨气可用平衡移动原理来解释，故①不符合题意；
②用两个惰性电极电解氯化铜溶液时，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，溶液中铜离子浓度减小使溶液颜色变浅，则用两个惰性电极电解氯化铜溶液，溶液颜色变浅不能用平衡移动原理来解释，故②符合题意；
③啤酒中存在如下平衡：H2O+CO2(g)H2CO3(aq)，开启啤酒瓶后，气体压强减小，平衡逆向移动，瓶中马上泛起大量泡沫，则开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫能用平衡移动原理解释，故③不符合题意；
④溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OH++Br—＋HBrO，向溴水中加入少量硝酸银固体，银离子与溶液中的溴离子反应生成溴化银沉淀，溶液中的溴离子浓度减小，平衡向正反应方向移动移动，溶液颜色变浅，则向溴水中加入少量硝酸银固体，溶液颜色变浅能用平衡移动原理解释，故④不符合题意；
⑤碘化氢气体分解的反应是气体体积不变的反应，缩小容器体积，气体压强增大，平衡不移动，则碘化氢气体分解的反应达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深不能用平衡移动原理来解释，故⑤符合题意；
②⑤符合题意；
故选B。
11．B
【详解】A、反应达到平衡是动态平衡，正逆反应速率相同，反应仍然进行，故A错误；
B、x的平衡转化率==85%，故B正确；
C、反应是放热反应，升温，平衡向吸热反应方向进行，x的平衡转化率将小于85%，故C错误；
D、反应是放热反应，若降低温度，反应正向进行，v正和v逆减小，减少的程度不同，故D错误；
答案选B。
12．B
【详解】A． 若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半的瞬间所有气体成分的浓度都变为原来的2倍，此时A的浓度为原来的1.5倍，则平衡右移，则m+n>p+q，A正确；
B． 若温度不变时，使压强增大到原来的2倍，平衡不一定移动、则总体积不一定比原来的小，例如氢气和碘蒸气生成碘化氢气体的反应增压平衡不移动，B不正确；
C． 若平衡时，A、B 的转化率相等，按转化率的定义可知，反应开始时，A、B的物质的量之比为化学计量数之比、即m:n，C正确；
D．增加B的浓度、平衡右移。 若m+n>p+q，则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol 的B，平衡右移、达到新平衡时气体分子总数有所减小，则气体的总物质的量小于2a mol，D正确；
答案选B。
13．B
【详解】A．升高体系温，物质的内能增加，活化分子数目增加，分子之间的有效碰撞次数增加，正反应速率加快，逆反应速率也加快，A错误；
B．通过调控反应条件，可以使化学平衡向正反应方向移动，从而可提高该反应进行的程度，B正确；
C．0~10 s内用CH4表示的平均反应速率为v(CH4)=，根据用不同物质表示的反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，可知 0~10 s内用CO表示的平均反应速率为v(CO)=2v(CH4)=0.2 mol/(L·s)，C错误；
D．根据方程式中物质反应转化关系可知：CH4、CO2、CO与H2反应转化的物质的量之比为1∶1∶2∶2，而不能根据物质的量的比为1∶1∶2∶2就判断反应达到平衡状态，D错误；
故合理选项是B。
14．(1)-121.5kJ/mol
(2) A 0.12mol/(L·min) 80%
(3)①>②>③
【解析】(1)
已知：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.0kJ mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ mol-1
根据盖斯定律可知①×2+②即得到制取二甲醚的热化学方程式2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H，则 H=-121.5kJ/mol。
(2)
①A.正反应体积减小，压强是变量，当容器内气体压强不再发生改变时反应达到平衡状态，A正确；
B.平衡时正、逆反应速率相等，但不为零，B错误；
C.反应前后体积和气体的质量均不发生变化，密度始终不变，C错误；
D.平衡时正、逆反应速率相等，因此有3ν正(CO2)=2ν逆(H2O)，D错误；
答案选A。
②20min时达到化学平衡状态，测得CH3OCH3的物质的量为0.8mol，根据方程式可知消耗氢气4.8mol，所以0~20min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)=＝0.12mol/(L·min)，消耗二氧化碳是1.6mol，所以CO2的平衡转化率ɑ(CO2)=×100%＝80%。
(3)
如果都用氢气表示其反应速率，根据反应速率之比是化学计量数之比可知分别为①v(H2)=3v(CO2)=0.06mol·L-1·s-1=3.6mol·L-1·min-1。②v(H2)=2v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1，③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为①>②>③。
15． 1 80%
【详解】反应经2min达到平衡，生成2.4mol气体R，测得气体Q的浓度为0.4mol/L，则生成的Q为2L×0.4mol/L=0.8mol，由变化的物质的量之比等于系数比，则2.4mol：0.8mol=3：x，解得x=1；由方程式可知，参加反应的M为2.4mol×=1.6mol，故M的平衡转化率为×100%=80%；转化的 n(N)= n(R)= 2.4mol，反应速率，故答案为：1；80%；。
16．(1) 放热 减小 低温
(2) < 放热
【详解】（1）反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应；由p1＞p2知恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减小的反应；该反应为气体分子数减少的反应，即为熵减反应，△S＜0，放热、熵减反应只能在低温下自发进行；
（2）反应Ⅱ中先拐先平温度高，T2温度下反应先达到平衡状态，说明T2＞T1；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应。
17．(1) K= 放热
(2) 增大 增大
(3)BC
(4)60%
【详解】（1）化学平衡常数用平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积表示，根据反应方程式，该反应的平衡常数表达式为K=；根据表中数据可以知道，温度升高平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应是放热反应。
（2）温度升高，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，反应前后气体体积不变，等容容器中压强之比等于温度之比，所以压强增大。
（3）830 ℃时平衡常数K=1，利用K和Q的关系判断反应进行的方向。该反应前后气体体积不变，所以可以用物质的量代替物质的量浓度计算。A．Q=（2×3）/（5×1）>1，反应向逆反应方向进行，故A不选；B．Q=（1×1）/（2×2）<1，反应向正反应方向进行，故B选；C．只有反应物，反应向正反应方向进行，故C选；D．Q=（1×1）/（0.5×2）=1，达到平衡状态，故D不选。因此，本题正确答案是B、C。
（4）830 ℃时，在2L的密闭容器中加入4 mol CO（g）和6 mol H2O（g）达到平衡时，设一氧化碳转化物质的量为x，根据平衡三段式列式：
平衡常数K= =1，得x=2.4mol。所以CO的转化率=2.4mol÷4mol×100%=60%。
18． 2 0.05 0.75 3
【详解】(1)v(D)===0.1mol/(L·min)，则v(C):v(D)=x:2=0.1:0.1=1:1，x=2；
(2)v(B)=v(D)=0.05mol/(L·min)。
(3)设反应开始时A、B的物质的量均为n mol，则：
故c(A):c(B)=(-0.75):(-0.25)=3:5，解得n=3mol，即c(A)=mol/L-0.75mol/L=0.75mol/L；反应开始前，n(A)=n(B)=3mol。
19．(1)2
(2)0.8mol/L
(3)60%
(4)0.2mol/(L min)
(5)不变
(6) 0.5 B mol
【解析】（1）
2分钟末达到平衡状态，生成了0.8mol D，并测得C的浓度为0.4mol/L，生成C物质的量0.8mol，；依据上述计算可知0.4x＝0.8，x＝2；故答案为2；
（2）
B的平衡浓度＝＝0.8mol/L；故答案为0.8mol/L；
（3）
A的转化率＝＝60%；故答案为60%；
（4）
反应速率之比等于化学方程式计量数之比，生成D的反应速率＝C的反应速率＝＝0.2mol/(L min)；故答案为0.2mol/(L min)；
（5）
3A(气)+B(气) 2C(气)+2D(气)，反应是气体体积不变的反应，增大压强平衡不动，平衡体系中C的质量分数不变；故答案为不变；
（6）
根据三段式计算平衡时，各组分的浓度为：，故平衡常数k＝；该反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，按化学计量数转化到左边，满足n(A)：n(B)＝2mol：2mol＝1：1即可，开始加入C和D各mol，由化学方程式3A(气)+B(气) 2C(气)+2D(气)可知转化到左边，可以得到A为，得到B为，故还需要加入B，加入B的物质的量为2mol mol＝mol故答案为0.5，B，mol。
【点睛】本题考查了化学平衡三段式计算分析，转化率、平衡浓度、反应速率概念的计算应用，掌握基础是关键。
20．(1)25%
(2)
(3)增大
(4)6
【详解】（1）△c(M)=60%×1mol/L=0.6mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，所以△c(N)=△c (M)= 0.6mol/L，故此时N的转化率；
（2）根据题给条件可得如下三段式：
故该温度下平衡常数；
（3）该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，即向正反应方向移动，M的转化率增大，故答案为增大；
（4）反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol/L，c(N)＝a mol/L；达到平衡后，c(P)= 2mol/L；
温度不变，常数不变，则，解得a=6。
答案第1页，共2页
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