章末检测试卷 第二章 化学反应速率与化学平衡-（2019）新人教版高中化学选择性必修一.docx

1、2021年选择性必修一人教版第二章 章末检测试卷(100分)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分。每小题只有一个选项符合题意)1下列有关可逆反应的说法不正确的是()A可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应B2HIH2I2是可逆反应C2H2O22H2O与2H2O2H2O2互为可逆反应D可逆反应中反应物和生成物同时存在答案C解析C项中两个反应是在不同的条件下进行的，故不能称为可逆反应，C项不正确。2.下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是()A使用铁触煤，使N2和H2混合气体有利于合成氨B高压比常压条件更有利于合成氨的反

2、应C700 K左右比室温更有利于合成氨的反应D合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率答案B解析使用催化剂，对平衡移动没有影响，不能用勒夏特列原理来解释，A项不符题意；合成氨反应是反应前后气体体积减小的反应，故加压有利于合成氨气，可用勒夏特列原理来解释，B项符合题意；合成氨反应为放热反应，高温不利于合成氨气，温度控制在700 K左右是考虑催化剂的活性，不能用勒夏特列原理来解释，C项不符合题意；循环操作可提高原料的利用率，不能用勒夏特列原理来解释，D项不符合题意。3下列关于化学平衡常数的说法正确的是()A在任何条件下，化学平衡常数不变B当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变C化学平衡常数K

3、与温度、反应物浓度、体系的压强有关D由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度答案D解析化学平衡常数是在一定温度下，当可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关，所以A、B、C项错误，D项正确。4已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5 L的密闭容器中进行反应：4A5B4C6D,30 s后C的物质的量增加了0.30 mol。则下列有关叙述正确的是()A反应开始至30 s，v(A)0.010 molL1s1B30 s时容器中D的物质的量至少为0.45 molC30 s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4546D反应

4、开始至30 s，容器中A的物质的量增加了0.30 mol答案B解析由题给信息可得v(C)0.002 molL1s1，根据化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比，可知v(A)0.002 molL1s1，A项错误；由于C的物质的量增加了0.30 mol，所以D的物质的量增加了0.30 mol0.45 mol，B项正确；因初始量未知，30 s时容器中A、B、C、D的物质的量之比不一定等于相应物质的化学计量数之比，C项错误；反应开始至30 s，A的物质的量减少了0.30 mol，D项错误。5某温度下按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2

5、.5 molL1的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(折合成0 、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是()A用锌粒表示的10 s内该反应的速率为0.013 gs1B忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H表示的10 s内该反应的速率为0.01 molL1s1C忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2表示的10 s内该反应的速率为0.01 molL1s1D用H2表示的10 s内该反应的速率为0.000 2 mols1答案C解析0 、101 kPa条件下，H2的体积为44.8 mL，其物质的量为0.002 mol

6、，则根据ZnH2SO4=ZnSO4H2反应可知：ZnH2SO4ZnSO4H2，|n(Zn)|n(H2SO4)|n(ZnSO4)|n(H2)|0.002 mol；|m(Zn)|0.002 mol65 gmol10.13 g，v(Zn)0.013 gs1，v(H)0.01 molL1s6一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g)2Z(g)Ha kJmol1，下列说法正确的是()A反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为11B达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量C达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变

7、化DX的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡答案C解析A项，反应过程中X与Y的变化量之比是13，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为11，错误；B项，达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的X小于0.1 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ，错误；C项，恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率也不变，正确；D项，X(g)3Y(g)2Z(g)起始/mol 0.3 0.3 0变化/mol x 3x 2x变后/mol 0.3x 0.33x 2xX的体积分数为100%50%，X的体积分数始终保持不变，不能说明反应已达到平衡，错误。7对

8、于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下：编号反应平衡常数反应热反应A(g)B(g)C(g)K1H1反应B(g)C(g)D(g)K2H2反应A(g)D(g)K3H3下列说法正确的是()AK3K1K2BH3H1H2C加催化剂，反应的反应热降低，反应速率加快D增大压强，K1减小，K2增大，K3不变答案B解析K3，K1，K2，则K3K1K2，A错误；根据盖斯定律可知，H3H1H2，B正确；加催化剂，反应的活化能降低，反应速率加快，C错误；增大压强，对化学平衡常数无影响，则K1、K2、K3不变，D错误。8在体积均为1.0 L的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.

9、2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图(图中、点均处于曲线上)，下列说法正确的是()A体系中c(CO)：c(CO，状态)2c(CO，状态)B反应CO2(g)C(s)2CO(g)的S0，H0C体系的总压强p总：p总(状态)2p总(状态)D逆反应速率v逆：v逆(状态)K(350 )，则该反应正向是吸热反应C采用正向催化剂时，反应的活化能降低，使反应明显加快D工业生产中，采用的压强越高，温度越低，越有利于提高经济效益答案C10700 时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反

10、应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1)：反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A反应在0t1 min内的平均速率为v(H2)molL1min1B若800 时该反应的平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应C保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g)和0.40 mol H2(g)，则v正v逆D保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO(g)和1.20 mol H2O(g)，达到平衡时n(CO2)0.40 mol答案D解析0t1

11、 min内，v(H2)v(CO) molL1min1，A项错误；700 ，t1 min时反应已达到平衡状态，此时c(CO)0.40 molL1，c(H2O)0.10 molL1，c(CO2)c(H2)0.20 molL1，则K10.64，说明温度升高，平衡常数减小，故正反应为放热反应，B项错误；保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g)和0.40 mol H2(g)，c(H2O)0.20 molL1，c(H2)0.40 molL1，QK，平衡不移动，则v正v逆，C项错误；CO(g)与H2O(g)按物质的量之比为11反应，充入0.60 mol CO(g)和1.20 mol

12、 H2O与充入1.20 mol CO(g)和0.60 mol H2O(g)对平衡状态的影响相同，达到平衡时n(CO2)0.40 mol，D项正确。11电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2 000 时，电石生产原理如下：CaO(s)C(s)=Ca(g)CO(g)H1a kJmol1平衡常数K1Ca(g)2C(s)=CaC2(s)H2b kJmol1平衡常数K2以下说法不正确的是()A反应K1c(Ca)c(CO)B反应Ca(g)C(s)=CaC2(s)平衡常数KC2 000 时增大压强，K1减小，K2增大D反应2CaO(s)CaC2(s)=3Ca(g)2CO(g)H(2ab) k

13、Jmol1答案C解析平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，故反应K1c(Ca)c(CO)，故A项正确；反应Ca(g)C(s)=CaC2(s)平衡常数K，故B项正确；平衡常数K只与温度有关，故C项错误；根据盖斯定律，2得到：反应2CaO(s)CaC2(s)=3Ca(g)2CO(g)H(2ab) kJmol1，故D项正确。12对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)。已知反应CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)，在t 时的平衡常数Kpa，则下列说法正确的是()AKpB升高温度，若Kp增大，则该反应为吸热反应C该反应

14、达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp减小Dt 时，反应CH4(g)H2O(g)CO2(g)2H2(g)的平衡常数Kpa答案B解析由平衡常数表达式知，Kp应为生成物压强幂之积与反应物压强幂之积的比值，A项错误；升高温度，若Kp增大，则平衡正向移动，故该反应为吸热反应，B项正确；Kp只与温度有关，则反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp不变，C项错误；t 时，反应CH4(g)H2O(g)CO2(g)2H2(g)的平衡常数Kp，D项错误。13已知某化学反应的平衡常数表达式为K，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：t/7008008301 000 1 200K1.671.111.

15、000.600.38下列有关叙述不正确的是()A该反应的化学方程式是CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)B温度越高，反应进行的程度越小C若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态D若平衡浓度符合下列关系式：，则此时的温度为1 000 答案C解析平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应的正反应是放热反应，B项正确；利用化学方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；

16、将所给关系式进行变形，可知该条件下平衡常数为0.60，D项正确。14.某温度下，对于反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。N2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A将1 mol氮气、3 mol氢气置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJB平衡状态由A变为B时，平衡常数K(A)v(24 s)答案B解析6 s之后氯气的物质的量不再改变，化学反应达到平衡状态，容器内气体总物质的量保持不变，因而压强不再变化，故A正确；6 s时达到平衡状态，反应不会停止，仍在进行，故B错误；8 s时是平衡状态，反应容器中各物质的浓度不再发生变

17、化，故C正确；02 s生成氯气0.30 mol，24 s生成氯气0.09 mol，可知02 s内生成Cl2的平均反应速率大，故D正确。17有、 3个体积均为0.5 L的恒容密闭容器，在、中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表)，加入催化剂发生反应：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H。HCl的平衡转化率与Z和T的关系如图所示。容器起始时T/n(HCl)/molZ3000.25a3000.25b3000.254下列说法不正确的是()AH0Ba4v逆D300 时，该反应平衡常数的值为320答案D解析A项，由图像可知，随着温度的升高，HCl的平衡转化率减小，即升温平衡逆向移动

18、，则该反应是放热反应，H0，正确；B项，在相同温度时，n(HCl)相同，Za时，HCl的转化率大于Z4时HCl的转化率，即容器中增大了n(O2)，使Z4，即a4，同理可得4v逆，正确；D项，由于平衡常数K只与温度有关，因此可根据容器对应的Q点进行计算，4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)平衡时HCl的转化率为80%，则起始时c(HCl)0.5 molL1，由Z4求得c(O2)0.125 molL1，而c(Cl2)c(H2O)0，平衡时c(HCl)0.1 molL1，c(O2)0.025 molL1，c(Cl2)c(H2O)0.2 molL1，则K640，错误。18相同温度下，体

19、积相等的两个恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.6 kJmol1，实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示：容器编号起始时各物质物质的量/mol到达平衡时能量的变化N2H2NH3130放出热量：27.78 kJ0.92.70.2放出热量：Q kJ下列叙述错误的是()A容器中反应的平衡常数相等B平衡时，容器中NH3的体积分数为C容器达到平衡时，混合气体的密度是同温同压下H2密度的5倍D容器中平衡常数K答案D二、非选择题(本题共4小题，共46分)19(10分)某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中

20、数据，填写下列空白。(1)该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率v(Z)_。(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：压强是开始时的_倍；若此时将容器的体积缩小为原来的，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。(4)上述反应在t1t6内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是_(填字母)。A在t1时增大了压强B在t3时加入催化剂C在t4时降低了温度Dt2t3时X的转化率最高答案(1)3XY2Z(2)0.05 molL1min1(3)0.9放热(4)

21、B解析(1)反应中X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且n(X)n(Y)n(Z)0.3 mol0.1 mol0.2 mol312，所以反应的化学方程式为3XY2Z。(2)反应开始至2 min，用气体Z表示的平均反应速率为v0.05 molL1min1。(3)根据图像可知，反应开始时混合气体的物质的量为(1.01.0)mol2.0 mol，达到平衡状态时混合气体物质的量为(0.90.70.2)mol1.8 mol，恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于其压强之比，所以平衡状态时体系的压强是开始时的0.9倍。若此时将容器的体积缩小为原来的，则压强增大，平衡正向移动

22、，达到平衡时，容器内温度升高，说明正反应为放热反应。(4)A项，在t1时，正反应速率不变，逆反应速率增大，说明t1时增大了生成物浓度，错误；B项，X、Y、Z均为气体，3XY2Z为不等体的可逆反应，在t3时，正、逆反应速率增大相同的倍数，说明在t3时加入催化剂，正确；C项，在t4时，正、逆反应速率都减小且逆反应速率大于正反应速率，由上述分析可知，该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，应该是正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率，错误；D项，由图像可知，在t1时改变条件平衡逆向移动，X的转化率减小，在t3时加入催化剂平衡不移动，X的转化率不变，在t4时改变条件平衡逆向移动，X的转化率减小

23、，所以在t0t1时X的转化率最高，错误。20(14分)2018年是合成氨工业先驱哈伯(FHaber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为N2(g)H2(g)NH3(g)H(298K)46.2 kJmol1，在Fe催化剂作用下的反应历程如下(*表示吸附态)化学吸附：N2(g)2N*；H2(g)2H*表面反应：N*H*NH*；NH*H*NH2*NH2*H*NH3*脱附：NH3*NH3(g)其中，N2吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答：(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有_(填字母)。A低温 B高温C低压 D高压E催化剂(2)实际生产中，常用Fe作催化剂

24、，控制温度773 K，压强3.0107 Pa，原料中N2和H2物质的量之比为12.8。分析说明原料气中N2过量的两个理由：_、_。(3)关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_(填字母)。A合成氨反应在不同温度下的H和S都小于零B当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率C基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行D分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂“中毒”答案(1)AD(2)原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率N2的吸附分解是决定反应速率的步骤，适度

25、过量有利于提高整体反应速率(3)ACD解析(1)N2(g)H2(g)NH3(g)H(298 K)46.2 kJ mol1是气体体积减小的放热反应，低温有利于平衡正向移动，提高平衡产率，A正确、B错误；低压平衡逆向移动，不利于提高平衡产率，C错误、D正确；催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡，不能提高平衡产率，E错误。(3)N2(g)H2(g)NH3(g)H(298 K)46.2 kJmol1是气体体积减小的放热反应，该反应在不同温度下的H和S都小于零，A正确；NH3易液化，不断将液氨移去，有利于反应正向进行，C正确；合成氨的反应在合成塔中发生，原料气中的N2是从空气中分离得到的，原料气须经过净

26、化处理，以防止催化剂“中毒”，D正确。21(12分)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)n(H2O)_。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)_(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)n(H2)13，在体系压强为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是_、_。CO2催化加氢合成C2H4反应的H_0(填“大于”或“小于”)。(3)根据图中点A(440 K,0.39

27、)，计算该温度时反应的平衡常数Kp_(MPa)3(列出计算式。以分压表示，分压总压物质的量分数)。(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当_。答案(1)14变大(2)dc小于(3)或等(4)选择合适催化剂等解析(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的化学方程式为2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)，产物的物质的量之比n(C2H4)n(H2O)14，该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡右移，则n(C2H4)变大。(2)由平衡图像知，390 K时四种组分的物质的量分数之比满足

28、13的是c曲线和a曲线，物质的量分数之比满足14的是d曲线和b曲线，结合反应方程式2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)和原始投料n(CO2)n(H2)13可得，曲线c表示CO2，曲线a表示H2，曲线d表示C2H4，曲线b表示H2O；由图像的变化趋势可知，升高温度，曲线a、c增大，曲线b、d减小，说明平衡左移，所以正反应放热，H0。(3)起始投料比n(CO2)n(H2)13，平衡时总压为0.1 MPa，结合反应方程式可知p(CO2)p(H2)13，p(C2H4)p(H2O)14，由图像可知p(H2)p(H2O)0.1 0.39 MPa，所以p(CO2)0.39 MPa，p(C2

29、H4) 0.39 MPa。根据反应的化学方程式2CO2(g)6H2(g) C2H4(g) 4H2O(g)平衡时压强： 0.390.1 0.39 0.390.1 0.39该温度下的平衡常数Ksp(MPa)3或(MPa)3。(4)在一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，减少副反应的发生，应当选择合适催化剂等。22(10分)将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196 kJmol1，某小组计划研究在相同温度下该反应的物质变化和能量变化，他们分别在恒温下的密闭容器中加入一定量的物质，获得如下数据：容器编号容器体积/L起始时各物质的物质的量/mol达到平衡的时间/ min平衡时反应热量变化/kJSO2O2SO310.0500.0300t1放出热量：Q110.1000.0600t2放出热量：Q2回答下列问题：(1)若容器的容积变为原来的2倍，则SO2的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)容器中均达到平衡时：t1_(填“”“(3)O24VO2=2V2O5催化剂通过参与反应改变反应历程，降低反应的活化能来加快化学反应速率(4)0.05 kPa1