第二章 化学反应速率与化学平衡 单元同步测试（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修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
1．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列有关该反应的说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小
B．其他条件不变，移走一定量的SO3，v(正)、v(逆)都下降
C．温度不变，向该容器中充入气体Ar，反应速率增大
D．温度不变，将容器体积增大，反应速率也增大
2．已知：2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)　，下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数可表达为
B．该反应一定能自发进行
C．降温有利于提高的平衡转化率
D．NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有6个
3．18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为 能量变化如图所示。已知 为快速平衡，下列说法错误的是

A．反应I为加成反应，且是反应的决速步骤
B．反应结束后，溶液中存在
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D． 和的总能量与 和的总能量之差等于图示总反应的焓变
4．某小组进行实验，向蒸馏水中加入，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应：
C 紫黑色晶体消失 ()的消耗使溶解平衡右移
D 溶液褪色 与有色物质发生了置换反应
A．A B．B C．C D．D
5．下列关于化学平衡状态的叙述正确的是
A．达到平衡状态时，正、逆反应速率为零
B．可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态
C．达到平衡状态时，反应物完全转化成生成物
D．达到平衡状态时，改变外界条件均不能改变化学反应的限度
6．室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且物质的量浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(为速率常数)。反应体系中组分的浓度(浓度单位：)随时间(时间单位：)变化情况如图。下列说法不正确的是
A．时间段内，的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中和的浓度之比保持不变
C．
D．如果反应能进行到底，反应结束时的M转化为
7．利用工业废气中的可以制取甲醇，，一定条件下往恒容密闭容器中充入1mol 和3mol ，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，相同时间内的转化率随温度变化如图所示：

下列说法不正确的是
A．反应Ⅰ中使用的催化剂效果最佳，使反应的活化能下降最多
B．催化剂具有选择性、反应Ⅱ的催化剂相对反应Ⅲ的催化剂更能提高平衡产率
C．b点v(正)>v(逆)
D．如a点已达平衡状态，当再升温时，平衡会逆向移动
8．向体积均为1L的两恒容密闭容器中分别充入和发生反应： ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A． B．气体总物质的量：
C．p点对应的平衡常数：K>12 D．反应速率：
9．以乙烯制备环氧乙烷有两种方法，其中经典方法是氯代乙醇法，化学反应如下：
i．
ii．
现代石油化工采用银作催化剂，实现一步反应，原理如下：
设为阿佛伽德罗常数的值，下列说法错误的是
A．标准状况下，11.2L乙烯中含极性键的数目
B．现代方法是理想的绿色化学工艺
C．的电子式为
D．现代方法中Ag提高了反应的活化能
10．氯化硫酰常用作氧化剂，它是一种无色液体，熔点：℃，沸点：69.1℃，可用干燥的和在活性炭作催化剂的条件下制取： 。下列有关制取的说法正确的是
A．该反应在高温下能自发进行
B．使用活性炭作催化剂能降低活化能，提高活化分子百分数，缩短该反应达平衡的时间
C．反应中每消耗转移的电子数目约为
D．使液化从平衡体系中分离，能加快正反应速率，增大的转化率
11．硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应的说法中不正确的是
A．实际生产中，、再循环使用提高原料利用率
B．实际生产中，为了提高反应速率，压强越高越好
C．在生产中，通入过量空气的目的是提高的转化率
D．实际生产中，选定400~500℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高
12．已知：由制备甲烷的反应为 。一定温度下，在一容积恒定的密闭容器中充入和发生上述反应，反应达到平衡后，若要同时增大正反应速率和平衡转化率，下列措施合理的是
A．再充入 B．将产物分离出来
C．通入一定量的氦气，增大压强 D．适当降低温度
13．在容积为1 L的密闭容器中，投入1 mol N2和3 mol H2分别在以下不同实验条件下进行反应。下列分析正确的是
容器编号 实验条件 平衡时反应中的能量变化
I 恒温恒容 放热Q1kJ
II 恒温恒压 放热Q2kJ
III 恒容绝热 放热Q3kJ
A．放出热量：Q1>Q2 B．N2的转化率：I>III
C．平衡常数：II>I D．平衡时氨气的体积分数：I>II
14．某研究小组以反应为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时，分别量取溶液和酸性溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法错误的是
实验序号 实验温度/℃ 酸性溶液 溶液 溶液颜色褪至无色所用时间/s
V/mL V/mL V/mL
① 20 2 0.02 4 0.1 0
② 20 2 0.02 2 0.1 2 8
③ 45 2 0.02 2 0.1 x
A．
B．，
C．配制溶液时可用硫酸酸化
D．利用实验②③探究温度对化学反应速率的影响
二、非选择题
15．反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为4 mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得反应器中SO3(g)的浓度为2mol·L－1 ，则在该温度下：
(1)此反应的平衡常数为 。
(2)在上述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到6 mol·L－1，NO2(g)的初始浓度仍为4 mol·L－1，达到化学平衡状态时，计算下列各物质的浓度及SO2和NO2的平衡转化率。
①c( SO3) ＝ mol·L－1，c(SO2)＝ mol·L－1。
②SO2转化率为 ， NO2转化率为 。
16．I：在密闭容器中存在如下反应：COCl2(g) Cl2(g)＋CO(g)　△H>0，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)　△H＜0，CO和H2O的浓度变化如图所示。
(5)0～4 min时的平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-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。
17．为了有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物。做如下实验：将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示。
(1)CO在0~10min内的平均反应速率v(CO)= ；
(2)第12min时改变的反应条件可能为_______。
A．升高温度 B．加入NO C．加催化剂 D．降低温度
(3)在反应进行到24min时，改变反应某一个条件后，下列变化能使平衡一定能向正反应方向移动的是_______。
A．逆反应速率先增大后减小 B．正反应速率先增大后减小
C．反应物的体积百分含量减小 D．化学平衡常数K值增大
18．氨气是一种重要的化工原料，研究其相关反应极具意义。回答下列问题：
(1)一定条件下，向的恒容密闭容器中通入和发生下列反应：
I.
II.
III.
达到平衡时，容器中含有和，此时的浓度为 (用含a、b、V的代数式表示，下同)。
(2)一定条件下，将通入的密闭容器中进行反应：，此时容器内总压为，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容积不变，t1时反应达到平衡，用N2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率 (用含t1的代数式表示)。
②若t2时将容积迅速增大至原来的2倍并保持不变，则图中能正确表示容积增大后H2分压变化趋势的曲线是 (用a、b、c、d表示)，理由是 。
③若t2时保持容积不变再充入，则化学平衡将 (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)，再次达到平衡时，与t1时相比，NH3的体积分数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．升温，正逆反应速率均增大，故A错误。
B．移走生成物，降低生成物浓度，瞬间逆反应速率降低，正反应速率不变，反应继续正向进行，正反应速率也随之降低，故B正确。
C．恒容下充入无关气体，反应气体浓度不变，速率不变，故C错误。
D．容器体积扩大，反应体系各组分浓度减小，反应速率下降，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．该反应的平衡常数可表达为，故Ａ错误；
B．由题干信息可知，该反应的，，当时，反应能自发进行，故该反应在低温条件下易自发进行，故Ｂ错误；
C．该反应为放热反应，降温平衡正向移动，有利于提高的平衡转化率，故Ｃ正确；
D．NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有12个，故D错误。
答案为：C。
3．C
【详解】A．根据反应I前后分子的结构简式得到反应I为加成反应，反应I的活化能最大，因此反应I是反应的决速步骤，故A正确；
B．根据已知信息和图中流程的可逆性分析，反应结束后，溶液中存在，故B正确；
C．根据图中信息CH3O 中O来自酯中后面碳氧单键的氧，因此反应结束后，溶液中不存在CH318O ，故C错误；
D．根据图中信息该反应是放热反应，因此焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量，故D正确。
综上所述，答案为C。
4．D
【详解】A．向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；
B．已知(aq)为棕色，加入0.2g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I-与I2发生反应I-+I2 ，生成使溶液颜色加深，B项正确；
C．I2在水中存在溶解平衡I2(s) I2(aq)，Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；
D．最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；
答案选D。
5．B
【详解】A．达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不为零，A项错误；
B．可逆反应在一定条件下能达到动态平衡，即化学平衡状态，B项正确；
C．达到平衡状态时，反应物不能完全转化成生成物，C项错误；
D．达到平衡状态时，改变外界条件可以改变化学反应的限度，D项错误；
答案选B。
6．D
【分析】反应初始时，c(M)=0.5molL-1，c(Z)=0，反应进程中，c(M)逐渐减小，c(Z)逐渐增大，反应进行到30min时，c(M)= 0.03molL-1，c(Z)= 0.125molL-1
【详解】A．根据图示可知，时间段内，有如下关系：
v(Y)=，故A错误；
B．相同时间内，和的浓度之比等于两者平均反应速率之比，因和分别是反应①和反应②的产物，故两者的浓度==为定值，故B错误；
C．，故C错误；
D．反应体系中生成物Y和Z的浓度之比为0.075:0.125=3:5，保持不变，M在反应①、②中按3:5进行反应，当0.5mol/LM完全反应时，转化Z的M所占的比例为，故D正确。
答案为Ｄ。
7．B
【详解】A．反应Ⅰ中相同时间内 CO2 的转化率最大，即反应速率最快，则使用的催化剂效果最佳，使反应的活化能下降最多，故A正确；
B．催化剂具有选择性，催化剂只能改变速率，不能改变平衡，不能提高平衡产率，故B错误；
C．b点反应还没有达到平衡，所以v(正)>v(逆)，故C正确；
D．如a点已达平衡状态，当再升温时，CO2 的转化率降低，则平衡逆向移动，故D正确；
故选B。
8．C
【详解】A．观察图像可知，开始反应时甲中气体压强增大，乙中压强减小，故甲为绝热过程，乙为恒温过程。又因正反应是气体分子数减小的反应，故正反应是放热反应，A项正确；
B．p、m点总压强相等，甲中温度高于乙，故m点气体总物质的量大于p点，B项正确；
C．p点对应较高温度，根据压强关系可确定平衡时各物质的物质的量：，假设甲在恒温条件下达到平衡，恒容密闭容器中气体压强与气体物质的量成正比，，解得，平衡时各物质浓度依次为，，，实际上绝热容器平衡条件时温度高于起始温度，相当于升高温度，平衡向左移动，平衡常数减小，p点对应的平衡常数：K<12，C项错误；
D．根据图像可知，平衡后升温，无论平衡向左或向右移动，达到新平衡时速率增大，且平衡时正、逆反应速率相等，p点温度较高，速率大于n点，D项正确；
故选：C。
9．D
【详解】A．乙烯分子中四个碳氢键为极性键，故0.5mol乙烯含有极性键，A正确；
B．现代方法是理想的绿色化学工艺，原子利用率100%，B正确；
C．为离子化合物，电子式为，C正确；
D．Ag做催化剂，改变反应历程，降低活化能，D错误。
故选D。
10．B
【详解】A．该反应是△H<0，△S<0的反应，低温可以自发进行，故A错误；
B．使用催化剂可以降低活化能，加快反应速率，缩短达到平衡的时间，故B正确；
C．没有给出标准状况这一条件，无法计算出SO2的物质的量，无法计算电子转移数目，故C错误；
D．SO2Cl2是液体，减少液体的量反应速率不变，转化率也不变，故D错误；
答案选B。
11．B
【详解】A．二氧化硫和氧气的反应为可逆反应，SO2和O2不能反应完，因此SO2和O2需再循环利用以提高原料利用率，A正确；
B．压强过大，设备可能无法承受太大的压强，适当增大压强可提高反应速率和转化率，B错误；
C．通入过量的空气，则反应平衡正向移动，SO2的转化率提高，C正确；
D．实际生产中，温度为400-500℃时，催化剂的活性最高，因此400-500℃作为操作温度，D正确；
故答案选B。
12．A
【详解】A．再充入则二氧化碳浓度增大，正反应速率增大，且平衡正向移动，氢气转化率增大，A正确；
B．将产物分离出来，此时反应物浓度不变，反应速率不变，B错误；
C．容积恒定通入一定量的氦气，则反应浓度不变，正反应速率不变，C错误；
D．适当降低温度，反应速率减慢，D错误；
故选A。
13．B
【分析】I和II对比，I是恒容，随着反应的进行压强减小，I的压强比II的小，压强减小，平衡向左移动，反应进行的程度小，放热少，Q1【详解】A．放出热量Q1B．III反应进行程度小，N2转化率小，N2的转化率：I>III，故B正确；
C．II和I温度相同，平衡常数相同，故C错误；
D．I的压强比II的小，压强减小，平衡向左移动，反应进行的程度小，生成的氨气少，氨气体积分数I小，故D错误；
答案选B。
14．B
【详解】A．实验②和③只是温度不同，目的是探究温度对反应速率的影响，除温度外，其它条件应相同，则水的体积需要保持一致，因此x=2，故A正确；
B．分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，则实验①和实验②是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，且浓度越大，反应速率越大，可知t1＜8，实验②和③只是温度不同，目的是探究温度对反应速率的影响，温度越高，反应速率越快，则t2＜8，故B错误；
C．高锰酸钾能氧化氯离子生成氯气，配制KMnO4溶液时不能用盐酸酸化，应该用稀硫酸，故C正确；
D．实验①③中温度和草酸的浓度均是变量，不能利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响，应该用实验②和③，故D正确；
故选B。
15．(1)1
(2) 2.4 3.6 40% 60%
【详解】（1）根据题中数据可列出三段式：，故平衡常数为：；
（2）设平衡时SO2的浓度变化量为xmol/L，则列出的三段式为：，，解得x=2.4，平衡时c(SO3)=2.4mol/L，c(SO2)=(6.0-2.4)mol/L=3.6mol/L；SO2的转化率为：，NO2的转化率为：。
16．(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0~4 min 内△c(CO)= 0.20 mol/L-0.08 mol/L=0.12 mol /L即0~4 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。
17．(1)
(2)D
(3)BD
【详解】（1）根据图像信息，在0~10min内，的物质的量从0.1mol变为0.06mol，再根据公式：
（2）12min时，和浓度减小，浓度增大，反应速率减慢，平衡正向移动，改变的条件可能为：降低温度，故选D。
（3）A．逆反应速率先增大后减小，平衡逆向移动，A错误；
B．正反应速率先增大后减小，平衡正向移动，B正确；
C．反应物的体积百分含量减小，可能充入无关气体，C错误；
D．化学平衡常数K值增大，平衡正向移动，D正确；
故选BD。
18．(1)
(2) c 容积加倍，H2分压减半，反应的化学平衡正向移动，H2分压先减半后增大 正向移动 变大
【详解】（1）向容器中通入NH3和O2发生Ⅰ、Ⅱ， NO由I生成，N2O由Ⅱ生成，而H2O
Ⅰ、Ⅱ中都有生成，根据Ⅰ式有：4NO～6H2O，Ⅱ式有N2O～3H2O由平衡时
达到平衡时，容器中含有a mol NO和b mol N2O，则Ⅰ生成molH2O，则Ⅱ生成3bmolH2O，故生成水的浓度为c(H2O)== =；
（2）①设t1时达到平衡，转化的NH3的物质的量为2x，列出三段式：
根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比，= 解得x=0.02mol，v(N2)== =mol· L-1·min-1；
②若t2时将容积迅速增大至原来的2倍并保持不变，相当于减小压强，增大体积的瞬间，开始H2的压强变为原来的，浓度减小为原平衡，但由于减小压强平衡正向移动，H2的分压又逐渐增大，直到达到新平衡，曲线c符合题意；
③根据反应
根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比，= ，解得x=0.02mol，可得K== =0.00013，改变条件，若t2时保持容积不变再充入0.1 mol NH3，则n(NH3)=0.1mol+0.1mol-2×0.02mol=0.16mol，则Qc=≈6.25×10-6虽然平衡正向移动，但是对于氨而加入的多，平衡转化的少，与t1时相比，NH3的体积分数变大，用等效平衡知识分析，t2时将0.1 mol NH3加入3L容器中，在另一个与第一个完全相同的3L容器中也加入的0.1 mol NH3，等两个容器中反应达到平衡时，再将两个容器中的气体压缩到一个3L的容器中，平衡逆向移动氨的体积分数增大，所以与t1时相比，NH3的体积分数变大