第二章化学反应速率与化学平衡同步习题（含答案）2024--2025学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡同步习题
一、单选题
1．一定条件下存在反应：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) △H>0.向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量初始物质，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。
容器 甲 乙 丙
容积(L) 0.5 0.5 v
温度(℃) T1 T2 T1
起始量 1molC(s)，1molH2O(g) 1molCO(g)，1molH2(g) 3molC(s)，2molH2O(g)
下列说法正确的是
A．甲容器中，反应在5～15 min间的平均速率v(CO)=0.15 mol·L-1·min-1
B．温度为T1℃时，反应的平衡常数K=45
C．乙容器中，若平衡时n(C)=0.19 mol，则T1>T2
D．丙容器的体积V=0.4
2．汽车尾气处理存在反应：，该反应过程及能量变化如图所示：
下列说法正确的是
A．升高温度，平衡正向移动
B．该反应生成了具有非极性共价键的
C．使用催化剂可以改变反应的焓变
D．反应物转化为活化络合物需要吸收能量
3．取体积均为的四组的溶液进行实验(受热发生分解反应)，在不同条件下测的物质的量()随时间的变化如下表所示。下列说法不正确的是
时间 温度
① 1.1 0.90 0.80 0.73 0.68 0.65 0.65
② 0.70 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65
③ 1.0 0.70 0.50 0.35 0.25 0.20 0.20
④ 2.0 1.40 0.90 0.50 0.20 0.13 0.13
A．实验②中改变的条件可能是加入催化剂
B．在内，实验③④中的分解百分率相同
C．在内，实验①中的平均分解速率为
D．对比实验①和④，能说明的反应速率随温度升高而增大
4．在密闭容器中发生反应：S(反应物)→P(产物)。在相同条件下研究催化剂X、Y对该反应的影响，其能量与反应进程的关系如图所示。下列说法正确的是
A．反应热：Ⅰ>Ⅱ B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅱ>Ⅲ D．升高温度，S的平衡转化率增大
5．下列关于化学平衡的说法正确的是
A．在一定条件下，化学平衡向正反应方向移动，则说明正反应速率变大
B．化学平衡常数只受温度影响，温度越高，化学平衡常数越大
C．对同一化学反应来说，平衡常数越大，达平衡时，正反应进行的程度越大
D．化学反应达到平衡状态时，各物质的百分含量相等
6．甲烷液化可获得工业原料甲醇，反应原理是：
①CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH1＝+206.4kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2＝-41.0kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3＝-49.0kJ·mol-1
下列说法正确的是
A．反应①中的能量变化如图所示
B．反应②使用催化剂，能降低该反应的活化能和ΔH2
C．合成过程中应向原料气中添加H2
D．CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝-90.0kJ·mol-1
7．我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示(H2→*H+*H)。下列说法错误的是
A．CO2、H2O、CH3OH均是共价化合物
B．第④步的反应式为：*HO+*H→H2O
C．CO2加氢制甲醇过程中原子利用率小于100%
D．增大催化剂的比表面积可提高反应速率及CO2的转化率
8．下图是在一定条件下反应过程中的反应速率与时间的关系曲线。下列说法正确的是
A．时，只有正反应 B．时，反应达到限度
C．时，反应刚好停止 D．：的浓度没有发生变化
9．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
10．在工业生产硝酸过程中，在氧化炉中发生反应Ⅰ、Ⅱ，不同温度下各反应的化学平衡常数如表所示。下列说法正确的是
温度 主反应Ⅰ：4NH3+5O2=4NO+6H2O 副反应Ⅱ：4NH3+3O2=2N2+6H2O
500(K) 1.1×1026 7.1×1034
700(K) 2.1×1019 2.6×1025
A．通过数据分析，两个反应△H＜0
B．通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
C．通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
D．通过增加氨气或O2的浓度，均可提高氨气的平衡转化率
11．反应速率(v)和反应物浓度(c)的关系可以用实验方法测定。化学反应的正反应速率可表示为式中k为常数，a、b的值可用下表数据确定。
0.5 4.0
1.0 4.0
由此推出a、b的值正确的是
A．，b=2 B．a=1，
C．a=2，b=1 D．，
12．还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。催化加氢主要反应有：
反应I.
反应II.
压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和、CO的选择性如图所示，或CO的选择性=，下列说法正确的是
A．反应
B．相同温度下，反应I、II的平衡常数
C．曲线①、②表示的选择性，且
D．保持反应温度不变，使的平衡转化率达到X点，改变的条件可能是增大或增大压强
13．在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0，下列分析中不正确的是
A．图Ⅰ研究的是t0时升高温度对反应速率的影响
B．图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响
C．图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂
D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
14．下列实验能达到预期目的是
选项 实验内容 实验目的
A 将的溶液和的溶液等体积混合，充分反应后，取少许混合液滴加溶液 验证与的反应有一定限度
B 相同温度下，分别向两支试管中加入浓度均为的草酸溶液，再分别加入和酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色时间不同 比较反应物浓度对反应速率的影响
C 相同条件下，向一支试管中加入和，向另一支试管中加入和溶液，观察并比较实验现象 探究对分解速率的影响
D 向2支盛有不同浓度溶液的试管中，同时加入溶液，观察并比较实验现象 探究浓度对反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
15．在一定条件下探究二甲醚的制备反应：，，测定结果如图所示。下列判断错误的是
A．该反应的
B．加入催化剂可以提高CO的平衡转化率
C．工业选择的较适宜温度范围为280～290℃
D．该反应伴随有副反应的发生
二、填空题
16．一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2，发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) 。测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表；
时间/min 0 10 20 30 40
n(H2)/mol 1 0.75 0.65 0.6 0.6
回答下列问题：
(1)0~20min内HI的平均反应速率为 。
(2)反应达到化学平衡状态时，I2的转化率为 。
(3)该条件下，能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。(填标号)
A．混合气体颜色不再改变 B．容器内压强不再改变
C．H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变 D．混合气体密度不再改变
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为：①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1，②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1，③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为 。
17．某温度，将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g）＋2H2(g） CH3OH(g）。经过5min后，反应达到平衡，此时转移电子6mol。
(1)该反应的平衡常数为 ，υ(CH3OH）＝ mol·L－1·min－1。若保持体积不变，再充入2molCO和1.5molCH3OH，此时υ正 υ逆(填“>”、“<”或“=”）。
(2)在其它条件不变的情况下，再增加2molCO与5molH2，达到新平衡时，CO的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a．CH3OH的质量保持不变 b．混合气体的平均相对分子质量不再改变
c．υ逆(CO）=2υ正(H2） d．混合气体的密度不再发生改变
(4)在一定压强下，容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则P1 P2(填“大于”、“小于”或“等于”，下同），△H 0，该反应在 （填“高温”或“低温”）下能自发进行。
(5)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。
a．及时分离除CH3OH气体 b．适当升高温度
c．增大H2的浓度 d．选择高效催化剂
18．淮南是我国重要的煤炭生产基地，通过煤的气化和液化，能使煤炭得以更广泛的应用。
I．工业上先将煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，存在以下平衡：
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）
（1）向2L恒容密闭容器中充入CO和H2O（g），800℃时测得部分数据如下表。
t/min 0 1 2 3 4
n（H2O）/mol 1.20 1.04 0.90 0.70 0.70
n（CO）/mol 0.80 0.64 0.50 0.30 0.30
则从反应开始到2min时，用H2表示的反应速率为 ；该温度下反应的平衡常数K= （小数点后保留1位有效数字）。
（2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、3mol H2O（g）、2molCO2（g）、2mo1 H2（g），此时v正 v逆（填“>” “<” 或 “=”）。
Ⅱ.一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H=﹣105kJ mol﹣1．向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如右图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：
（1）Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是 ．
（2）反应Ⅰ在6min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v（CH3OH）= ．
（3）反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）= ．
（4）比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1 T3（填“＞”“＜”“=”），判断的理由是 ．
19．密闭容器中发生如下反应：A(g)+3B(g)2C(g) ΔH＜0，根据下列速率﹣时间图像，回答下列问题。
(1)下列时刻所改变的外界条件是：t1 ，t3 ，t4 ；
(2)物质A的体积分数最大的时间段是 ；
(3)反应速率最大的时间段是 ；
(4)t0～t1、t3～t4、t5～t6时间段的平衡常数K0、K3、K5的关系 。
20．Ⅰ.在2L密闭容器内，800℃时反应体系中，随时间的变化如表：
时间/s 0 1 2 3 5 6
/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)图中表示的变化的曲线是 (填字母)
+
(2)800℃，反应达到平衡时，NO的转化率是
(3)用表示从0~2s内该反应的平均速率v=
Ⅱ.将一定量纯净的氨基甲酸铵()置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：
(4)能使该反应的速率增大的是_______
A．及时分离出气体 B．适当升高温度
C．加入少量 D．选择高效催化剂
(5)下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是 (填序号)
①
②密闭容器中的物质的量不变
③容器中与的物质的量之比保持不变
④密闭容器中气体总压强保持不变
⑤的体积分数保持不变
⑥形成2mol的同时消耗1mol
⑦气体的平均相对分子质量保持不变
⑧混合气体的密度保持不变
21．一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
(1)反应的化学方程式为 。
(2)反应达到化学平衡的时间是 min，该时间内的平均反应速率v(N)= 。
(3)4min时，正、逆反应速率的大小关系为v正 v逆(填“＞”“＜”或“=”)；
(4)一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定容积催化剂的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
①下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有 (填序号)。
A．容器内的压强不变
B．容器内气体的密度不变
C．相同时间内有3mol H－H键断裂，有6mol N－H键形成
D．c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1︰3︰2
E．NH3的质量分数不再改变
②若起始时向容器中充入10mol·L-1的N2和15mol·L-1的H2，10min 时测得容器内NH3的浓度为1.5mol·L-1，10min内用N2表示的反应速率为 ；此时H2的转化率为 。
(5)能加快反应速率的措施是 (填序号)
①升高温度 ②容器容积不变，充入惰性气体Ar ③容器压强不变，充入惰性气体Ar ④使用催化剂
22．化学平衡移动原理对提高工业生产效率具有十分重要的作用。
(1)试用平衡移动原理解释用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体 。
(2)乙酸可通过反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)△H制备，已知CH3COOH(l)、C(s)、H2(g)的燃烧热分别为870.3kJ/mol、393.5kJ/mol、285.8kJ/mol，则△H= 。
(3)可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0是工业制硫酸的重要反应，如图是该反应达到平衡后在时刻改变某一条件再次达到平衡的速率-时间图，则改变的条件是 。
(4)在1L的密闭恒容、恒温容器中发生反应A(g)+B(g)C(g)，起始反应物均为0.2mol，反应分别在Ⅰ、Ⅱ两种条件下进行，记录体系总压强随时间变化如表：
时间 总压 条件 0min 40min 60min 80min
条件Ⅰ 160kPa 124kPa 120kPa 120kPa
条件Ⅱ 175kPa 140kPa 140kPa 140kPa
①该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
②实验条件Ⅱ，40min内物质B的平均反应速率是 mol/(L min)。
③实验条件Ⅰ，用压强表示的平衡常数Kp= kPa-1。
23．德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法，其合成原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= 92.4 kJ mol 1，请回答下列问题：
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表：
反应时间/min 0 5 10 15 20 25 30
压强/MPa 16.80 14.78 13.86 13.27 12.85 12.60 12.60
则从反应开始到25min时，以H2表示的平均反应速率= 。
(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，初始时氮气、氢气的体积比为1：3，在相同催化剂条件下平衡混合物中氨的体积分数φ(NH3)与温度、压强的关系如图所示。
则：随着温度升高，单位时间内NH3的产率增大，温度高于900°C以后，单位时间内NH3的产率开始下降的原因可能是：升高温度催化剂活性降低； 。
(3)工业上可以利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为：NH3(g)+CH4(g) 3H2(g)+HCN(g) ΔH>0，在其他条件一定，该反应达到平衡时NH3转化率随外界条件Y变化的关系如图所示，Y代表 (填字母代号)。
A．原料中CH4与NH3的体积比 B．温度 C．压强
(4)我国科研人员发现在反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)使用Pt单原子催化剂有着高达90%以上的甲醇选择性。反应历程如下图，其中TS表示过渡态，吸附在催化剂表面上的物种用*表示。
上述能垒(活化能)为1.15eV的反应为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．D
4．C
5．C
6．D
7．D
8．D
9．D
10．A
11．B
12．C
13．C
14．C
15．B
16． 0.0175mol L-1 min-1 40% AC ①＞③＞②
17． 3 0.15 ＞ 增大 cd 小于 小于 低温 c
18． 0.075mol L-1 min-1 1.2 < Ⅱ中使用催化剂 0.125 mol/（L min） 12 ＞ 此反应为放热反应，降低温度，反应速率减慢，平衡向正反应方向移动
19．(1) 升高温度 使用催化剂 减小压强
(2)t5～t6
(3)t3～t4
(4)K0>K3=K5
20．(1)b
(2)65%
(3)0.0015mol/(L s)
(4)BD
(5)③⑤⑦
21． 6 0.5mol/(L·min) 大于 AE 0.075mol L-1 min-1 15% ①④
22． 氯气溶于水存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，饱和食盐水中大量氯离子抑制了氯气溶在水里，氯化氢溶解度大 -488.3kJ/mol 增大压强(或缩小体积) 放热 0.002 0.025
23．(1)0.03 mol L 1 min 1
(2)合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，NH3产率下降
(3)C
(4)HCOOH *(g) +2H2(g)=HCOOH*(g)+2H2(g)或HCOO*(g)+H*=HCOOH*(g)
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页