第二章 化学反应的方向、限度与速率 测试题（含答案） 2022-2023学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题（共13题）
1．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，实施下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是
A．不断将氨分离出来
B．使用催化剂
C．采用700K左右的高温而不是900K的高温
D．采用2×107～5×107Pa的压强
2．代表阿伏加德罗常数的值， 下列说法正确的是
A．标准状况下， 含有的键的数目为
B．常温常压下， 中所含电子数目为
C．个分子与个分子的质量比为
D．向装有催化剂的密闭容器加入 和， 充分反应后得个分子
3．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意整数时，反应达到平衡的标志是
①体系的压强不再改变　
②体系的温度不再改变　
③各组分的浓度不再改变　
④各组分质量分数不再改变
⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q　
⑥单位时间内m mol A断键反应，同时p mol C也断键反应　
⑦体系的密度不再变化
A．③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．③④⑥⑦
4．下列叙述正确的是
A．原电池是把电能转化为化学能的装置
B．使用催化剂能降低化学反应的反应热()
C．平衡正向移动时，和原平衡相比，正反应速率一定增大
D．醋酸钠溶液中离子浓度的关系满足
5．工业上可用如下反应制： ，在密闭容器中通入一定量的和，测得平衡时的物质的量分数与温度及压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A．压强： B．焓变：
C．正反应速率： D．平衡常数：
6．化学与生产、生活、科技和环境等联系密切。下列有关说法正确的是
A．84消毒液的有效成分是NaClO，可以与医用酒精混合使用增强消毒效果
B．葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”是可逆反应
C．颁奖礼服内胆里添加的导热系数高的柔性石墨烯发热材料属于新型无机非金属材料
D．燃煤中加入CaO主要是为了减少温室气体的排放和酸雨的形成
7．一定条件下，物质的量均为0.3mol的X(g)与Y(g)在容积为2L的密闭容器中发生反应：，5分钟达到平衡状态，测得密闭容器中Z的物质的量为0.12mol。下列说法正确的是
A．5分钟内，用Y表示的反应速率为
B．反应过程中，密闭容器中X与Y的物质的量之比仍为1：1
C．达到平衡时，X的转化率为80%
D．达到平衡时，增加Y的浓度，反应速率不发生变化
8．一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
容器1 容器2 容器3
反应温度T/K 700 700 800
反应物投入量 2molSO2、1molO2 4molSO3 2molSO2、1molO2
平衡v正(SO2)/mol/(L·s) v1 v2 v3
平衡c(SO3)mol/L c1 c2 c3
平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3
物质的平衡转化率/α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2)
平衡常数K K1 K2 K3
下列说法正确的是
A．v1＜v2，c2＜2c1 B．K1＞K3，p2＞2p3
C．v1＞v3，α1(SO2)＞α3(SO2) D．c2＞2c3，α2(SO3)+α3(SO2)＜1
9．下列有关说法正确的是
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．化学反应过程中吸热或放热越多，则温度变化对速率的影响越明显
C．使用高效催化剂，可大大提高原料平衡转化率的有效方法
D．升高温度能增大单位体积内的活化分子百分数，加快反应速率
10．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是
A．向水溶液中加入NaOH有利于数目增多
B．双氧水在二氧化锰催化作用下制取氧气
C．溶液中加入少量KSCN固体后颜色变深
D．石蕊遇酸显红色
11．现向一密闭容器中通入1molN2和3molH2，发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。下列有关说法正确的是
A．达到化学平衡时，生成NH3的物质的量为2mol
B．达到化学平衡时，反应就停止了
C．达到化学平衡时，正反应速率和逆反应速率相等
D．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
12．下列说法正确的是
A．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物中活化分子的百分数
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞
D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子的百分数增大，从而使反应速率增大
13．在绝热的固定容积密闭容器中，发生反应。下列选项中说明反应已经达到平衡状态的个数为
①体系温度不再改变；
②体系压强不再改变；
③混合气体密度不再改变；
④混合气体的平均摩尔质量不再改变；
⑤体系内气体颜色不再变化；
⑥；
⑦的体积分数不再发生变化。
A．3 B．4 C．5 D．6
二、非选择题（共10题）
14．【情境问题思考】观察下列几个自发进行的化学反应。
4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3kJ·mol-1
②2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) ΔH=-368kJ·mol-1
③2H2O2(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=-571.6kJ·mol-1
④NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=+37.30kJ·mol-1
(1)放热反应是否都能自发进行____？吸热反应是否都不能自发进行____？
(2)能否仅用反应焓变来判断反应能否自发进行____？
15．氨能源是目前研究的热点之一，回答下列问题。
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图1所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
上述历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为___________________。由图得出合成氨反应的__________(填“<”或“>”)；，则合成氨反应在常温(298K)下__________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)德国哈伯发明以低成本制造大量氨的方法，流程如图2所示：
图2中为提高原料转化率而采取的措施是___________(填序号)。
(3)氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，供氨水式燃料电池工作原理如图3所示：
①B极为氨气燃料电池的__________极(填“正”或“负”)。
②“净化的空气”是指在进入电池装置前除去__________(填化学式)的气体。
③氨气燃料电池的反应原理是氨气与氧气反应生成一种常见的无毒气体和水，该电池正极上装的电极反应式是_________________。
三、实验题
16．双氧水(过氧化氢)常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组同学，围绕着过氧化氢开展了调查研究与实验。
I.调查
(1)过氧化氢常用于消毒、杀菌、漂白等方面的主要原因是________。
(2)制备过氧化氢目前最常用的是乙基蒽醌法，其主要过程可以用如图表示，此过程中总反应式为________。
Ⅱ.不稳定性实验研究
(3)为了探究温度、催化剂等外界条件对H2O2的分解速率的影响，某兴趣小组同学设计了如下三组实验，部分实验数据已经填在下面表中。
实验编号 T/X H2O2初始浓度/mol·L-1 FeCl3初始浓度/mol·L-1
I 20 1.0 _______
II 50 1.0 0
III 50 ___________ 0.1
实验I、Ⅱ研究______对分解速率的影响，实验Ⅱ、Ⅲ研究催化剂对分解速率的影响，则实验Ⅲ中H2O2初始浓度应为________mol·L-1。
III.过氧化氢含量的实验测定
兴趣小组同学用0.1000mol·L-1酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中过氧化氢的含量，反应原理为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(4)用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的KMnO4标准溶液体积如下表所示：
第一次 第二次 第三次 第四次
体积(mL) 17.10 18.10 18.00 17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L-1(保留三位有效数字）。
17．某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3+，草酸被氧化成CO2。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]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：
在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，实验设计表如下：
验编号 初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL
① 4 60 10 30
② 5 60 10 30
③ 5 60 a 20
测得实验①和②溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。
(1)在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+，其平衡常数表达式K=____。
(2)实验设计表中a=___。
(3)上述反应中参加反应的Cr2O与草酸的物质的量之比___。
(4)实验①和②的结果表明___；实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3+)=__mol/(L min)(用代数式表示)。
(5)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2+起催化作用；假设二：___；假设三：___；……
(6)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的浓度可用仪器测定)
实验方案 预期实验结果和结论
用等物质的量的____代替实验①中的铁明矾，控制其他条件与实验①相同，进行对比实验 ___
四、计算题
18．下图是将一定质量的草酸亚铁在氩气气氛中进行热重分析示意图(表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
(1)B处时残留物的化学式为_____。
(2)现取放在某真空的密闭容器中，再充入，加热至，其中反应：的平衡常数，则反应达平衡时的转化率为__。
19．一定温度时，把4 mol N2和8 mol H2置于5 L密闭容器合成氨反应，经过2min后达到平衡时测得混合气体中含NH3的体积百分比为20%，求：
(1)混合气体中含H2的体积百分比______；
(2)反应前后容器内的压强比_______；
(3)N2和H2的转化率_____；
(4)求H2的反应速率______。
20．在一密闭容器中，起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S)∶n(CH4)=2∶1，发生反应：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。0.11MPa时，温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如下图所示：
N点对应温度下，该反应的Kp=___________(MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数)。
21．短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值，C与D能形成D2C和D2C2两种化合物，而D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为_______________。
（2）已知：①E－E→2E·；△H＝＋a kJ·mol-1
② 2A·→A－A；△H=－b kJ·mol-1
③E·＋A·→A－E；△H=－c kJ·mol-1（“·”表示形成共价键所提供的电子）
写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式____________________________________。
（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2（g）＋BC（g）X（g）；△H＝－dJ·mol－1（d＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
实验 甲 乙 丙
初始投料 2 molA2、1 molBC 1 molX 4 molA2、2 molBC
平衡时n（X） 0.5mol n2 n3
反应的能量变化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 放出Q3kJ
体系的压强 P1 P2 P3
反应物的转化率 α1 α2 α3
①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则该时间段内A2的平均反应速率v(A2)________。
②该温度下此反应的平衡常数K的值为___________。
③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是_______（填序号）。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝d C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0mol F．Q3＝2Q1
④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%，请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。_______
22．当硝酸与金属反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物不同。金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应，转化关系如下：
已知，气体D和F反应可生成盐，气体D和A溶液反应生成白色沉淀。请回答下列问题：
(1)A和B两溶液混合产生白色沉淀，反应的离子方程式为_________。
(2)C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C或E都转化为无毒的气态单质，任意写出其中一个反应的化学方程式：_________。
(3)写出铝在碱性条件下与NO反应的离子方程式：_________。
(4)除去气体C中的杂质气体E的化学方法：_________(用化学方程式表示)。
(5)Al与NO在酸性条件下反应，Al与被还原的NO的物质的量之比是_________。
(6)为了更加准确测定E气体的相对分子质量，应选择的适合条件是_________。
A．较高温度、较高压强 B．较低温度、较低压强
C．较高温度、较低压强 D．较低温度、较高压强
23．A、B、D、E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中的相对位置如图①所示，只有E元素的单质能与水反应生成两种酸，甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成，其中只有M分子同时含有三种元素：W为A、B两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质，X分子含有10个电子。它们之间的转化关系如图②所示。
请回答下列问题：
(1)E元素价电子排布式为_____________，Z化学式为_____________；X分子的空间构型为_____________。
(2)E元素可分别与钙(Ca)、钛(Ti)元素形成化合物，其中的熔点为782℃，沸点1600℃，的熔点为 24.1℃，沸点为136.4℃，两者熔沸点差别很大的原因是_______________________________________。
(3)已知一种分子结构如图所示：断裂1mol B B键吸收167kJ的热量，生成1mol B≡B放出942kJ热量。则由气态分子变成气态分子的热化学方程式为：_________________________(和分子用化学式表示)。
(4)将一定量的、的混合气体放入1L恒容密闭容器中，在200℃下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.4mol，其中为0.1mol，为0.1mol。则该条件下的平衡转化率为_____________，该温度下的平衡常数为_____________。
参考答案：
1．B 2．C 3．B 4．D 5．C 6．C 7．A 8．D 9．D 10．B 11．C 12．A 13．B
14．(1) 否，多数放热反应为自发进行的反应 否，有些吸热反应能自发进行
(2)不能；ΔH<0，有利于反应自发进行，但不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行
15．(1) < 能
(2)②④⑤
(3) 正
16． 过氧化氢具有强氧化性 H2+O2H2O2 温度 1.0 0.180
17． K= 20 1：3 溶液pH对该反应的速率有影响(或溶液pH越小，反应速率越大) Al3+起催化作用 SO起催化作用 K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O 反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)大于实验①中的c(Cr2O)则假设一成立，若两溶液中的c(Cr2O)相同，则假设一不成立
18． FeC2O4 50%
19． 50% 6：5 25% 37.5% 0.3mol/(L·min)
20．8×10-4
21． 离子键、共价键 H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）△H=（a＋b－2c）kJ·mol－1 0.125mol·L－1·min－1 4 ABD
22．(1)Al3＋＋3AlO＋6H2O=4Al(OH)3↓
(2)6NO＋4NH35N2＋6H2O(或6NO2＋8NH37N2＋12H2O)
(3)8Al＋3NO＋5OH-＋2H2O8AlO＋3NH3↑
(4)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
(5)1∶1
(6)C
23．(1) V形
(2)为离子晶体，为分子晶体
(3)
(4) 75% 400