第2章 化学反应的方向、限度与速率 测试卷（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度与速率》测试卷
一、单选题
1．25℃、101 kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是
A．2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1) △H=-285.8kJ／mol
B．2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(1) △H=+571.6 kJ／mol
C．2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H= -571.6 kJ／mol
D．H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=-285.8kJ／mol
2．下列变化过程，吸热的是
A．Cl+Cl→Cl2 B．H+Cl→HCl
C．I2→I+I D．C+O2CO2
3．下列说法不正确的是
A．葡萄酒可用SO2作防腐剂
B．设计某些原电池时可用铜作负极
C．锂离子电池属于一次电池
D．升高温度一定能加快化学反应速率
4．已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是
A．升高温度，K减小 B．减小压强，n(CO2)增加
C．更换高效催化剂，α(CO)增大 D．充入一定量的氮气，n(H2)减小
5．已知在相同条件下，① K1；② K2 ③ K3。则K1，K2、K3的关系正确的是
A． B．
C． D．
6．对可逆反应： ，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆均增大
④增大B的浓度，v正＞v逆
⑤加入催化剂，B的转化率提高
A．只有①②⑤ B．只有②④ C．只有③⑤ D．只有③④
7．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：
下列说法正确的是
A．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程
B．使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
C．该催化过程中：有极性键的断裂，极性键和非极性键的形成
D．图示显示：起始时的2个H2O在反应过程中并未都参与了反应
8．我国科技成就日新月异。下列有关我国科技成果的解读错误的是
选项 科技成就 解读
A 首次采用有机萃取法富集分离7Li丰度>99.99% 7Li的中子数为7
B 首次揭示硒化铟(InSe)光电子器件应用潜力 硒位于第四周期第VIA族
C “探索4500”自主水下机器人使用钛合金材料 钛合金属于金属材料
D 利用Ni2+LAS和NiO实现乙烷高效选择性催化氧化制乙烯 Ni2+LAS降低其活化能
A．A B．B C．C D．D
9．密闭容器中进行合成氨反应N2+3H22NH3，该反应为放热反应。下列说法正确的是
A．1 mol N2和3 mol H2的能量之和小于2 mol NH3具有的能量
B．反应过程中同时有1.5molH—H键和3molN—H键断裂时，N2的浓度维持不变
C．降低NH3的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D．当反应速率满足v(N2)：v(H2)=1：3时，反应达到最大限度
10．反应A2(g)+B2(g) →2AB(g)的能量变化如图所示，叙述正确的是
A．该反应是放热反应
B．加入催化剂，(b a)的差值减小
C．每生成 2molAB 分子吸收(b a) kJ 热量
D．若反应生成AB 为液态，吸收的热量小于(a b)kJ
11．在硫酸工业中，通过如下反应使SO2转化为SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) H<0。下列说法不正确的是
A．为使SO2尽可能多地转化为SO3，工业生产中的反应温度越低越好
B．使用合适的催化剂可加快该反应的反应速率
C．通入过量的空气可以提高SO2的转化率
D．反应后尾气中的SO2必须回收
12．下列有关说法正确的是
A．活化分子的碰撞一定会引发化学反应
B．升温能增加活化分子百分数，从而加快化学反应速率
C．对于2NO2(g) N2O4(g)达平衡后，加压使气体颜色变深可用勒夏特列原理解释
D．放热反应都能自发进行
13．一定条件下，向体积为1L的密闭刚性容器中充入4mol和1mol，发生反应，反应过程中测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。已知：M点总压强为1MPa，气体分压=气体总压×体积分数。下列说法错误的是
A．
B．N点压强大于1MPa
C．M点时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
D．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时的平衡转率可能位于点
14．在铁粉和过量2mol/L的稀H2SO4反应中，下列各措施能加快的速率，但又不影响H2的总量的是（ ）
A．加入少量的CuSO4溶液 B．将2mol/L的稀硫酸改成98%的浓硫酸
C．将铁粉改为铁片 D．加热
15．一定温度下，在2L的密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g)xC(g)，B、C的物质的量随时间变化的关系如图1，达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如图2。下列有关说法正确的是
A．x=2，反应开始2min内，v(A)=0.05mol L-1 min-1
B．若tl时改变的条件是降温，平衡正向移动，则该反应为放热反应
C．若t2时改变的条件是增大c的浓度，则t2时正反应速率减小
D．t3-t5时间段B的浓度一定未发生变化
二、填空题
16．在一定条件下，反应 在一密闭体系中达到化学平衡。
(1)请写出该反应的平衡常数表达式：_______
(2)请说明改变下列条件时，平衡如何移动。
a.保持压强不变，升高温度_______；
b.保持温度不变，缩小容器的体积_______；
c.保持体积不变，通入氢气_______。
正误判断
17．，温度升高，K增大，则CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H>0 。_____
18．放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。_____
19．一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H<0、△S>0。_____
20．2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△H>0。_____
21．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0。_____
22．工业上可以通过硫化氢分解制得和硫蒸气，其中气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)由图可知，____________(填“>”或“<”)0。
(2)图中压强的大小顺序为____________，理由是____________。
三、实验题
23．分硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打，是一种重要的工业试剂。某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题：(反应原理Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑＋S↓)
实验序号 反应温度(℃) 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL
A 20 10 0.1 10 0.1 0
B 20 5 0.1 10 0.1 5
C 20 10 0.1 5 0.1 5
D 40 5 0.1 10 0.1 5
(1)在上述实验中，反应速率最快的可能是______________(填实验序号)。
(2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中：
①能说明温度对该反应速率影响的组合是__________(填实验序号，下同)；
②A和B的组合比较，所研究的是__________因素对速率的影响，与该组合研究问题相同的组合是____________
③B和C的组合比较，所研究的问题是_________________。
(3)实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较（写出一个理由即可）____________________
24．中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于下图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：
(1)从图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是__________，除此之外，装置中的一个明显错误是____________________________。
(2)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量_______(填“相等”“不相等”)，若实验操作均正确，则所求中和反应生成1molH2O时的反应热__________(填“相等”“不相等”)。
(3)实验数据如下表：①请填写下表中的空白：
温度 实验次数 起始温度t1℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值 (t2-t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.5 ___________
2 27.0 27.4 27.2 32.3
3 25.9 25.9 25.9 29.2
4 26.4 26.2 26.3 29.8
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则中和反应生成1molH2O时的反应热ΔH＝_______。(提示：保留一位小数)。
(4)如果用含0.5mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀硫酸溶液反应，反应放出的热____57.3 kJ(填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、计算题
25．在一个容积为500ml的密闭容器中，充入10molH2和4molCO。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),经过5分钟后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2mol/L,求：
（1）以H2的浓度变化表示该反应的速率______________；
（2）达到平衡时CO的转化率______________；
（3）该温度下的K______________。
试卷第2页，共7页
参考答案：
1．D
【详解】在101kPa、25℃时，2g H2(物质的量为1mol)完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，该反应的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=－571.6 kJ mol 1或H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=-285.8kJ/mol，故选D。
2．C
【详解】A．Cl+Cl→Cl2，形成化学键释放能量，放热，故A不符合题意；
B．H+Cl→HCl，形成化学键释放能量，放热，故B不符合题意；
C．I2→I+I，断裂化学键需要吸收能量，吸热，故C符合题意；
D．碳的燃烧需要释放能量，放热，故D不符合题意；
答案选C。
3．C
【详解】A．SO2具有较强的还原性，溶在葡萄酒中可起到防氧化变质的作用，故A正确；
B．原电池是基于氧化还原反应的原理，铜也可作负极，如Cu-石墨-氯化铁溶液组成的原电池中，铜作负极，故B正确；
C．大多数的锂离子电池为可充放电电池，属于二次电池， 故C错误；
D．升温可以加快一切化学反应的反应速率，故D正确；
故选：C。
4．A
【分析】上述反应为气体分子数不变的放热反应，结合影响化学平衡的因素分析解答。
【详解】A．反应放热，所以升高温度，化学平衡常数K减小，A正确；
B．减小压强，平衡不移动，n(CO2)不变，B错误；
C．催化剂不改变化学平衡，所以平衡态的α(CO)不变，C错误；
D．在一定温度和压强下于密闭容器中充入一定量的非反应气体氮气，对于反应体系的各物质浓度不影响，所以n(H2)不变，D错误；
故选A。
5．D
【详解】根据盖斯定律可得，反应③=反应①＋2×反应②，则，故选D。
6．D
【详解】①A为固体，浓度视为常数，增加A的量，平衡不发生改变，故①错误；
②升高温度，正逆反应速率都增大，故②错误；
③A为固体，且反应前后气体系数之和相等，因此增大压强，平衡不移动，但正逆反应速率都增大，故③正确；
④B为气体，增加B的浓度，平衡向正反应方向移动，即v正＞v逆，故④正确；
⑤加入催化剂，对化学平衡移动无影响，故⑤错误；
答案为D。
7．C
【分析】化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，断键需要吸收能量，形成化学键需要释放能量，使用催化剂能够降低活化能，但对焓变无影响，据此分析；
【详解】A．根据反应过程，过程Ⅰ和过程Ⅱ都有H-O键的断裂，断键要吸收热量，故A错误；
B．△H只与始态和终态有关，与反应的途径无关，使用催化剂对△H无影响，故B错误；
C．催化过程中，H2O中的O-H键断裂，O-H为极性键，生成CO2，有极性键的生成，生成H2，H-H键为非极性键，故C正确；
D．过程I中有1个水分子参与反应，故D错误；
答案为C。
8．A
【详解】A．7是Li核素的质量数，中子数为7－3=4，故A说法错误；
B．硒元素位于第四周期ⅥA族，故B说法正确；
C．金属材料包括金属单质和合金，因此钛合金属于金属材料，故C说法正确；
D．Ni2+LAS属于该反应的催化剂，催化剂降低活化能，加快反应速率，故D说法正确；
答案为A。
9．B
【详解】A．合成氨反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，故A错误；
B．反应过程中有1.5 mol H—H键、3 mol N—H键同时断裂时，正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，N2的浓度不变，故B正确；
C．降低NH3的浓度，正反应速率不会增大，故C错误；
D．任何时刻，都有各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，均满足v(N2)∶v(H2)=1：3，不一定是平衡状态，故D错误；
答案选B。
10．D
【详解】A．该反应的反应物总能量低于生成物总能量，因此该反应是吸热反应，故A错误；
B．加入催化剂，降低活化能，因此(a b)的差值减小，故B错误；
C．每生成 2molAB分子吸收(a b) kJ 热量，故C错误；
D．若反应生成AB为液态，相同物质液态的能量低于气态的热量，因此吸收的热量小于(a b)kJ，故D正确；
答案为D。
11．A
【详解】A．为使SO2尽可能多地转化为SO3即平衡正向移动，同时考虑到温度对速率的影响，工业生产中的反应温度并不是越低越好，A错误；
B．使用合适的催化剂可加快该反应的反应速率，B正确；
C．通入过量的空气促使平衡正向移动，可以提高SO2的转化率，C正确；
D．二氧化硫在转化中并未达到100%转化且二氧化硫有毒性的污染性气体需回收并循环利用，D正确；
故选A。
12．B
【详解】A．发生化学反应与活化分子碰撞和取向有关，活化分子之间的碰撞不一定能引发化学反应，故A错误；
B．升温增加了分子的能量，使活化分子百分数增加，从而反应速率加快，故B正确；
C．存在平衡2NO2(g) N2O4(g)，加压后气体颜色变深是因为加压体积减小，二氧化氮浓度变大，加压时平衡向正反应方向移动，不能用勒夏特利原理解释，故C错误；
D．当△G=△H-T △S＜0时，反应能自发进行，所以不能单独根据能量变化判断反应的自发性，故D错误；
故选B。
13．D
【分析】根据图像中温度升高二氧化碳平衡转化率降低可判断，250℃催化效率最高，但不影响平衡转化率，据M点数据进行三段式计算可求Kp。
【详解】A．图中，随温度升高二氧化碳平衡转化率降低，平衡向吸热和逆反应移动，则，A正确；
B．已知M点总压强为1MPa，密闭刚性容器中，M到N点，温度升高和平衡逆移使气体分子数增大都使压强增大，N点压强大于1MPa，B正确；
C． ，，C正确；
D．催化剂不改变平衡状态，故不使用催化剂，250℃时的平衡转率仍然位于点M而不是M1，D错误；
答案选D。
14．D
【详解】A. 加入少量的CuSO4溶液，与部分铁反应，生成铜和硫酸亚铁，生成氢的问题减少,故A不符；
B. 将2mol/L的稀硫酸改成98%的浓硫酸，铁在浓硫酸中钝化，故B不选；
C. 将铁粉改为铁片，反应速率变慢，故C不符；
D. 加热能加快的速率，但又不影响H2的总量，故D符合；
故选D。
【点睛】本题考查反应速率及其影响因素，难点：采取的措施能加快的速率，但又不影响H2的总量，易错点，B，铁在浓硫酸中钝化。
15．B
【详解】A．通过图1可知，2min达平衡，△n(B)=0.3mol-0.1mol=0.2mol，△n(C)=0.2mol，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，故2：x=0.2mol：0.2mol，解得x=2，A是固体没有浓度，不能计算反应速率，故A错误；
B．tl时，逆反应速率减小，并且t1后逐渐增大至不变，则平衡正向移动，若tl时改变的条件是降温，该反应为放热反应，故B正确；
C．当增加c(C)，反应逆向移动，逆反应速率瞬间增大，正反应速率瞬时不变，故C错误；
D．t3-t5时间段逆反应速率减小后不变，平衡不移动，结合该反应是气体体积不变的反应，t3时可能是减小压强，B的浓度减小，故D错误；
故选B。
16．(1)
(2) 逆向移动 不移动 正向移动
【详解】（1）平衡常数：可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度(方程式系数幂次方)乘积之比或反应产物与反应底物的浓度(方程式系数幂次方)乘积之比。因此的平衡常数。
（2）a．该反应正向为放热反应，保持压强不变，升高温度，平衡将向吸热反应方向移动，即平衡逆向移动；
b．该反应为气体等体积反应，保持温度不变，缩小容器的体积，平衡不发生移动；
c．保持体积不变，通入氢气，反应物浓度增大，平衡将正向移动。
17．错误 18．正确 19．正确 20．错误 21．错误
【解析】17．根据化学平衡常数的表达式，该反应为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，温度升高，K增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即△H>0，故错误；
18．过程的自发性只能用于判断过程的的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率，故正确；
19．该反应为分解反应，△H>0，有气体的生成，属于熵增，即△S>0，故正确；
20．根据反应方程式，该反应为熵减，即△S<0，根据复合判据，能自发进行，△G<0，推出△H<0，故错误；
21．根据△G=△H－T△S，根据反应方程式，该反应为熵减，△S<0，常温下不能自发进行，△G>0，推出，故错误。
22．(1)<
(2) 增大压强，平衡逆向移动，气体的平衡转化率降低
【详解】（1）观察图像可以看出，当压强不变时，升高温度气体的平衡转化率增大，则平衡右移，说明为吸热反应，则，故答案为：<；
（2）温度不变时增压平衡左移，气体的平衡转化率降低，由图可知，图中压强的大小顺序为，理由是：增大压强，平衡逆向移动，气体的平衡转化率降低。
23．(1)D
(2) B和D 相同温度下反应物的浓度 A和C 相同温度下，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度
(3)可溶于水
【详解】（1）（1）温度越高，反应速率越快；浓度越大反应速率越快。在上述实验中，反应速率最快的可能是D。
（2）① B和D组合，温度不同，其他物理量相同。所以能说明温度对该反应速率影响的组合是B和D。
②A和B的组合比较，反应物的浓度不同，其他物理量相同。所以研究的是相同温度下反应物的浓度对速率的影响。
③B和C的组合比较，的浓度和的浓度不同，其他物理量相同。所以B和C的组合比较，所研究的问题是该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度 。
（3）可溶于水测量不准确，实验装置复杂，不易控制。
24． 玻璃搅拌器 大烧杯杯口与小烧杯杯口没有相平(或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高) 不相等 相等 3.4 -56.8kJ/mol 大于
【分析】(1)中和热的测定，为加快酸碱迅速反应减少反应时间，用到环形玻璃搅拌棒，装置明显错误为大、小烧杯上口不相平，目的减少对流引起的热量损失；
(2) 若改用60mL0.25mol L-1H2SO4和50mL0.55mol L-1NaOH溶液，酸碱中和反应的物质的量为0.55mol/L×0.050L，原来反应量为0.50mol/L×0.050L，放出的热量不相等；
(3)①4组数据中，1温差为3.4，2温差为5.1，3温差为3.3，4温差为3.5，第二次数据差距较大，舍弃不用；
②根据Q=m c △T计算生成0.025mol水放出的热量，再根据△H=-计算；
(4)酸碱中和的同时还有硫酸钡生成，放出的热量更多。
【详解】(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；为了减少热量的损失，大烧杯杯口与小烧杯杯口相平；
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL0.25mol L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，中和热相等；
(3)①4次温度差分别为：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2组数据明显有误，所以删掉，z则温度差平均值==3.4℃；
②0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸溶液50mL进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的质量为：100ml×1g/ml=100g，温度变化的值△T为3.4℃来计算，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △T=100g×4.18J/(g ℃)×3.4℃=1421.2J，即1.421kJ，所以实验测得的中和热△H=-=-56.8 kJ/mol；
(4)如果用含0.5mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀硫酸溶液反应时不但发生酸碱中和，同时还生成硫酸钡，反应放出的大于57.3 kJ。
【点睛】进行计算中和热时，要注意放出的热量的单位为J，中和热的单位为kJ；生成水的量为1mol时释放的热量；数据处理时，若偏差太大的数据应舍弃不用。
25． 0.8； 25% 0.0013或1/768
【分析】经过5 min后达到平衡状态．若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol L-1，可知生成甲醇为0.5L×2mol/L=1mol，则
结合v=计算；结合转化率=×100%；K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，结合平衡浓度计算K。
【详解】(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率为=0.8mol L 1 min 1；
(2)达到平衡时CO的转化率α(CO)= ×100%=25%；
(3)该温度下的K= =0.0013，故答案为：0.0013或