资源简介 人教版(2019)高中化学选择性必修一第二章化学反应速率与化学平衡章节练习一、单选题1.一定温度和压强下,当△H-T△S<0时,反应能自发进行。下列反应△H>0,△S>0的是()A.HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)B.高温下能自发进行的反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)D.任何温度下均能自发进行的反应:COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)2.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能够引起反应速率增大的是A.增加C(s)的量B.将容器的容积缩小一半C.保持容器容积不变,充入Ar使体系压强增大D.保持压强不变,充入Ar使容器容积增大3.在673K,30MPa下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是A.点d和点e处的n(H2)不相同B.点c处反应达到化学平衡状态C.点a的正反应速率比点b的大D.点e反应达到化学平衡状态,反应停止4.反应过程中能量变化如图,下列说法正确的是A.任何条件下,该反应一定能自发进行B.该反应的C.若加入催化剂,的值不变D.高温下有利于该反应正向进行5.工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体同时有氢气生成。反应中,每生成3molH2时放出30.8kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达正确的是A.Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压B.Ⅱ图像中纵坐标可以为镓的转化率C.Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率D.Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量6.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(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平衡:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是A.v(NH3)=2v(CO2)B.容器中气体颜色不变C.容器中混合气体的气体密度不变D.容器中氨气的体积分数不变7.下列有关化学反应速率的说法正确的是A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸可以加快产生氢气的速率B.的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变C.的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢D.催化剂能降低分子活化时所需能量,使单位体积内活化分子数目大大增加8.相同温度下,分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应:X2(g)+3Y2(g)2XY3(g)△H=-akJ/mol。实验测得反应的有关数据如表。下列叙述正确的是容器反应条件起始物质的量/mol达到平衡所用时间/min达平衡过程中的能量变化X2Y2XY3①恒容13010放热0.1akJ②恒压130t放热bkJA.对于上述反应,①、②中反应的平衡常数K的值不同B.①中:从开始至10min内的平均反应速率v(X2)=0.1mol/(L min)C.②中:X2的平衡转化率小于10%D.b>0.1a9.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述不正确的是A.化学反应速率关系是:2v正(NH3)=3v正(H2O)B.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率也减小D.若单位时间内生成xmolNO的同时生成xmolNH3,则反应达到平衡状态10.已知NO2和N2O4可以相互转化2NO2(g)N2O4(g),反应每生成lmolN2O4,放出24.2kJ的热量。在恒温条件下,将一定量的NO2和N2O4混合气体通入一容积为2L的密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图,下列说法正确的是A.前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.02mol/(L·min)B.图中a、b、c、d四个点中,a、c两点的v正≠v逆C.反应进行到10min时放出的热量为9.68kJD.25min时,导致物质浓度变化的原因是将密闭容器的体积缩小为1L11.一定温度下,在容积恒为1L的容器中通入一定量N2O4,发生反应,各组分浓度随时间(t)的变化如下表。t/s010203040c(N2O4)/(mol/L)0.1000.0620.0480.0400.040c(NO2)/(mol/L)00.0760.1040.1200.120下列说法不正确的是A.0-30s,N2O4的平均反应速率为v=B.降低温度,反应的化学平衡常数值减小C.40s时,再充入N2O40.04mol、NO20.2mol,平衡不移动D.增大容积使平衡正移,达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅12.碳单质可应用于脱硝。向容积为2L的密闭容器中加入炭(足量)和NO,模拟发生脱硝反应:C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),测得不同温度下,NO的物质的量随时间的变化如下图所示,下列有关说法正确的是A.该反应ΔH>0B.正反应速率:M<NC.T1时,0~15min时的反应速率v(NO)=0.08mol·L-1·min-1D.T1时,若起始向容器中充入N2(g)和CO2(g)各1mol,平衡时,NO的体积分数为40%二、填空题13.Ⅰ.一定温度下,在容积为2L的密闭容器中进行反应:aN(g) bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:(1)此反应的化学方程式中,已知计量系数比为最简整数比,则b=_______。(2)若t2-t1=10min,则从t1到t2时刻,以M的浓度变化表示该反应的平均反应速率,计算出来的结果为_______mol/(L·min)。Ⅱ.一定条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molPCl5,发生反应:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)反应过程中测定的部分数据见表(反应过程中条件不变);t/s060150250350450n(PCl3)/mol00.120.190.20.2x请回答下列问题:(3)x的值是_______。(4)60s时,PCl5的转化率是_______。(5)达平衡时,容器中Cl2的体积分数是_______(结果保留一位小数)14.回答下列问题:(1)在80℃时,将0.40mol的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O42NO2ΔH>0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:时间/s物质n/mol020406080100n(N2O4)0.40a0.20cden(NO2)0.000.24b0.520.600.60①计算20~40s内用N2O4表示的平均反应速率为___mol·L-1·s-1。②反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色___(填“变浅”“变深”或“不变”)。③要增大该反应的K值,可采取的措施有___(填序号)。A.增大N2O4起始浓度B.向混合气体中通入NO2C.使用高效催化剂D.升高温度(2)已知2A2(g)+B2(g)2C(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃时充分反应达到平衡后C的浓度为wmol·L-1,放出热量bkJ。①a___(填“>”“=”或“<”)b。②若将反应温度升高到700℃,该反应的平衡常数将___(填“增大”“减小”或“不变”)。③若在原来的容器中,只加入2molC,500℃时充分反应达到平衡后,C的浓度___(填“>”“=”或“<”)wmol·L-1.④能说明该反应已经达到平衡状态的是___。a.v(C)=2v(B2)b.容器内压强保持不变c.v逆(A2)=2v正(B2)d.容器内气体的密度保持不变⑤使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的操作是___。a.及时分离出C气体b.适当升高温度c.增大B2的浓度d.选择高效的催化剂15.(1)某温度时,在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得:①该反应的化学方程式为___________;②反应开始至4min时,B的平均反应速率为___________,A的反应速率为___________,A的转化率为___________。③4min时,反应是否达到平衡状态?___________(填“是”或“否”),8min时,v(正)___________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a时改变的条件可能是___________;b时改变的条件可能是___________。c时改变的条件可能是___________三、计算题16.某温度时,在容积为5L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示:(注:A的转化率=×100%)(1)该反应的化学方程式为_______。(2)该反应是从_______(填“正反应”“逆反应”“正、逆反应同时”)开始的;反应开始至2min末,用X表示的化学反应速率为_______,此时Z与Y的物质的量之比为_______。(3)该反应从开始到达到平衡时,Z的转化率与Y的转化率之比为_______。(4)4min时,v(X):v(Y):v(Z)=_______;下列哪些数据在反应开始至反应达到平衡时。一直保持不变是_______(填字母)。a.压强b.密度c.相对平均式量d.反应物的浓度(2)(1)参考答案1.B【分析】根据象限图,第一象限是高温下能自发进行即△H>0,△S>0,第二象限是任意条件下自发进行即△H<0,△S>0,第三象限是低温下能自发进行即△H<0,△S<0,第四象限任意条件下都不能自发进行即△H<0,△S<0。【详解】A.HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s),该反应是化合反应,气体物质的量减小的反应,即△H<0,△S<0,故A不符合题意;B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是熵增反应即△S>0,该反应在高温下能自发进行的反应,则△H-T△S<0,说明△H>0,故B符合题意;C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)是放热的、熵减的反应即△H<0,△S<0,故C不符合题意;D.任何温度下均能自发进行的反应:COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g),则△H<0,△S>0,故D不符合题意。综上所述,答案为B。2.B【详解】A.由于C为固体,增加C(s)的量,其浓度不变,故反应速率不变,A不合题意;B.将容器的容积缩小一半,H2O(g)、CO、H2的浓度增大,故反应速率加快,B符合题意;C.保持容器容积不变,充入Ar使体系压强增大,由于体积不变,气体的物质的量不变,故气体的浓度不变,反应速率不变,C不合题意;D.保持压强不变,充入Ar使容器容积增大,容器的体积增大,故气体的浓度减小,反应速率减慢,D不合题意;故答案为:B。3.C【详解】A.点d和点e所在直线平行,说明各物质的物质的量已经不再发生变化,化学反应达到平衡状态,两点对应的n(N2)相同,故A项错误;B.化学反应达到平衡时各物质的物质的量将不再发生变化,而c点之后氨气和氢气的物质的量仍在变化,则点c处反应未达到平衡状态,故B项错误;C.曲线斜率表示化学反应速率,a点比b点要陡,则点a的正反应速率比点b的大,故C项正确;D.化学平衡是一种动态的平衡状态,正逆反应速率相等,而非停止,故D项错误。综上所述,本题正确答案为C。4.B【分析】且的化学反应能在任何条件下都能自发进行,且的化学反应能在低温条件下自发进行,且的化学反应能在高温条件下自发进行,且的化学反应不能自发进行。【详解】A.由图像可知反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,,且,如能自发进行,应满足,则该反应在高温下不能自发进行,故A错误;B.由图像可知,等于生成物总能量—反应物总能量,故B正确;C.加入催化剂,可改变反应的活化能,则的值变化,故C错误;D.由于该反应的正反应为放热反应,高温下不利于反应正向进行,D错误。故选B。5.A【详解】A.Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率,升高温度或增大压强,反应速率增大,图像符合题意,正确;B.Ga是固体,没有浓度可言,不能计算其转化率,错误;C.Ga是固体,其质量不影响反应速率,错误;D.反应方程式为,相同压强下,升高温度,平衡逆向移动,平均相对分子质量增大;相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,平均相对分子质量增大,错误。故答案选A。6.C【分析】NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)为气体体积增大的可逆反应,该反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量等不再变化,以此分析解答。【详解】A.当v(NH3)正=v(NH3)逆或v(NH3)正=2v(CO2)逆时,即该反应正反应和逆反应速率相等,达到平衡状态,2v(NH3)=v(CO2)不能表明正反应和逆反应速率相等,故A不符合题意;B.气体都是无色气体,体系无颜色,故B不符合题意;C.密闭容器中混合气体的密度为,混合气体都是产物,当混合气体的密度不再改变时,即m混不发生改变,可以判断反应已经达到平衡,可作为判据,故C符合题意;D.容器中混合气体是NH3和CO2按物质的量之比为2:1混合而成,NH3的体积分数始终为,故D不符合题意。答案选C。7.D【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,常温下,与铁发生钝化反应,不生成氢气,选项A错误;B.盐酸跟锌片反应的实质为氢离子与锌的反应,加入氯化钠溶液,溶液体积增大,浓度减小,反应速率减小,选项B错误;C.升高温度,活化分子的百分数增加,反应速率增大,选项C错误;D.催化剂能降低分子活化时所需能量,使单位体积内活化分子数目大大增加,反应速率加快,选项D正确。答案选D。8.D【详解】A.平衡常数是温度函数,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故A错误;B.由题给数据可知,容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,则反应消耗X2的物质的量为,从开始至10min内的平均反应速率υ(X2)==0.01mol/(L min),故B错误;C.由题给数据可知,恒容容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,则反应消耗X2的物质的量为,X2的平衡转化率为×100%=10%,该反应为气体体积减小的反应,恒压容器相比于恒容容器,相当于是增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,X2的平衡转化率会增大,恒压容器②中X2的平衡转化率应大于10%,故C错误;D.由题给数据可知,恒容容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,该反应为气体体积减小的反应,恒压容器相比于恒容容器,相当于是增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,X2的平衡转化率会增大,恒压容器②中放出的热量大于0.1akJ,即b>0.1a,故D正确;故选D。9.A【详解】A.速率之比和系数成正比,因此3v正(NH3)=2v逆(H2O),选项A不正确;B.达到化学平衡时正逆反应速率相等,各物质反应速率之比等于其化学计量数之比,因此4v正(O2)=5v逆(NO),选项B正确;C.达到化学平衡时增加容器体积,各组分浓度都减小,因此正逆反应速率都减小,但逆反应速率减小程度更大,平衡正向移动,选项C正确;D.单位时间内生成xmolNO与生成xmolNH3分别表示正逆反应速率,表示正逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,选项D正确;答案选A。10.B【分析】由图可知0~10min内,X表示的物质的浓度变化量为△c(X)=(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的物质的浓度变化量为△c(Y)=(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的物质的浓度变化量是Y表示的物质的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线。【详解】A.由上述分析可知:X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,NO2表示的反应速率v(NO2)=,A错误;B.在图中a、b、c、d四个点中,a、c两点反应都未达到平衡,由于a点反应逆向进行,c点反应正向进行,故这两点的v正≠v逆,B正确;C.已知NO2和N2O4可以相互转化2NO2(g)N2O4(g),反应每生成lmolN2O4,放出24.2kJ的热量。根据图示可知:NO2浓度增大,N2O4浓度减小,则反应逆向进行,在第10min时N2O4浓度减少了0.2mol/L,容器的容积是2L,则△n(N2O4)=0.2mol/L×2L=0.4mol,所以反应吸收热量Q=,C错误;D.25min时,X的浓度瞬时增大,Y的浓度瞬时不变,只能是增大X的浓度,所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度,D错误;故合理选项是B。11.C【详解】A.由表中数据可知,0-30s,N2O4的浓度由0.100mol/L变为0.040mol/L,则N2O4的平均反应速率为==0.002=,故A正确;B.该反应,降低温度,平衡逆向移动,反应的化学平衡常数值减小,故B正确;C.40s时,反应已达平衡,根据表中数据,平衡常数K===0.36,40s时,再充入N2O40.04mol、NO20.2mol后,c(NO2)=0.32mol/L,c(N2O4)=0.080mol/L,此时浓度商Qc==1.28>K,则平衡会逆向移动,故C错误;D.增大容积使平衡正移,由勒夏特列原理,混合气体颜色先变浅后变深,但最终颜色比原平衡时浅,故D正确;答案选C。12.D【详解】A.由图可知,T2>T1,温度升高,平衡时NO的量增加,反应向逆反应方向进行,说明正向反应放热,即该反应ΔH<0,A项错误;B.T2>T1,则正反应速率:M>N,B项错误;C.T1时,0~15min时的反应速率v(NO)==0.04mol·L-1·min-1,C项错误;D.由反应可知,反应前后体积不变,T1时,若起始向容器中充入N2(g)和CO2(g)各1mol与开始通入2molNO等效,则平衡时,NO的体积分数==40%,D项正确;答案选D。13.(1)1(2)0.05(3)0.2(4)12%(5)16.7%【分析】(1)随着时间的推移,M物质的量增大,N物质的量减小,则M为生成物、N为反应物;Ot1时间段内,M增加物质的量为5mol-2mol=3mol,N减少物质的量为8mol-2mol=6mol,根据化学计量数之比等于转化物质的量之比,N、M的化学计量数之比为6mol:3mol=2:1,已知计量系数比为最简整数比,则b=1;答案为:1。(2)若t2-t1=10min,则从t1到t2时刻,以M的浓度变化表示该反应的平均反应速率υ(M)===0.05mol/(L·min);答案为:0.05。(3)由表中数据可知,250s、350s时PCl3物质的量都为0.2mol,说明250s时反应已经达到平衡状态,故450s时保持平衡状态,x=0.2;答案为:0.2。(4)60s时PCl3物质的量为0.12mol,则0~60s内生成的PCl3物质的量为0.12mol,消耗的PCl5物质的量为0.12mol,PCl5的转化率为=12%;答案为:12%。(5)达到平衡时PCl3物质的量为0.2mol,则从起始到平衡转化PCl3物质的量为0.2mol,消耗PCl5、生成Cl2物质的量均为0.2mol,平衡时PCl5、PCl3、Cl2物质的量依次为0.8mol、0.2mol、0.2mol,Cl2的物质的量分数为=16.7%,即Cl2的体积分数是16.7%;答案为16.7%。14.(1)0.002mol·L-1·s-1变浅D(2)>减小=bcc【分析】(1)①根据表中数据可知0~20s内生成二氧化氮是0.24mol,则消耗四氧化二氮是0.12mol,所以a=0.28mol,则20~40s内用N2O4表示的平均反应速率为。②N2O4 2NO2ΔH>0,故降低温度,平衡逆向移动,二氧化氮浓度减小,故颜色变浅。③反应的平衡常数K只与温度有关,且温度升高,平衡正移,K增大,故选D。(2)①2A2(g)+B2(g)2C(g)ΔH=-akJ·mol-1反应为可逆反应,故2molA2和1molB2不能完全转化生成C,故a>b。②反应为放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,K减小。③若在原来的容器中,只加入2molC,达到的平衡与原题达到的平衡相同,故C的浓度不变,等于wmol/L。④a.反应的任意时刻都有v(C)=2v(B2),不一定平衡,不选;b.反应前后气体体积变化,故压强也变化,故压强不变时则达到了平衡,选;c.正逆反应速率相等,说明达到了平衡状态,选;d.恒容容器。质量不变,则密度为一不变的量,故密度不变不一定达到了平衡,不选。故选bc。⑤a.及时分离出C气体,速率减慢,不符合题意;b.适当升高温度,平衡逆向移动,不符合题意;c.增大B2的浓度,速率增大且平衡正向移动,符合题意;d.选择高效的催化剂,平衡不移动,不符合题意;故选c。15.2AB0.025mol/(L min)0.05mol/(L min)50%否=升温减小SO3的浓度加入催化剂【详解】(1)①由图象可知,A为反应物、B为生成物,反应进行到4min时A物质的量变化为(0.8mol-0.4mol)=0.4mol,B物质的量变化(0.4mol-0.2mol)=0.2mol,A、B反应的物质的量之比2:1,则反应的化学方程式为2AB,故答案为:2AB;②由图可知,反应开始至4min时,A物质的量的变化量为0.4mol,则A的转化率为×100%=50%,A的平均反应速率为=0.05mol/(L min),由化学反应速率之比第一化学计量数之比可知,B表示的反应速率是0.05mol/(L min)×=0.025mol/(L min),故答案为:0.025mol/(L min);0.05mol/(L min);50%;③由图可知,4min时随时间变化A、B物质的量发生变化,说明未达到平衡;8min时A、B物质的量不变,说明反应达到平衡状态,则v(正)=v(逆),故答案为:否;=;(2)由图可知,a时逆反应速率大于正反应速率,说明平衡应向逆反应方向移动,且正逆反应速率都增大,该反应的正反应放热,改变条件应为升高温度的结果;b时正反应速率不变,逆反应速率减小,在此基础上逐渐减小,改变条件应为减小SO3的浓度;c时正、逆反应速率以同等倍数增大,化学平衡不移动,则改变条件为加入催化剂,故答案为:升温;减小SO3的浓度;加入催化剂。16.Y+2Z 3X正、逆反应同时13:86:53:1:2abc【详解】(1)根据图象可知Y、Z浓度降低,为反应物,X浓度增大为生成物,当物质的量不再变化时,达到平衡状态,此时△n(Y)=1.2mol-1.0mol=0.2mol,△n(Z)=2.0mol-1.6mol=0.4mol,△n(X)=1.0mol-0.4mol=0.6mol,计量数之比等于△n(Y):△n(Z):△n(X)=1:2:3,化学方程式可写为Y+2Z 3X。(2)反应刚开始时,反应物和生成物物质的量均不为零,即化学平衡是由正、逆反应同时开始反应的;反应开始至2min末,△n(X)=0.8mol-0.4mol=0.4mol,,则用X表示的化学反应速率,根据方程式的比例关系可知,此时Z与Y的物质的量之比为。(3)该反应从开始到达到平衡时,Z的转化率与Y的转化率之比为。(4)化学反应速率之比等于化学计量数之比,则4min时,v(X):v(Y):v(Z)=3:1:2;a.反应前后气体物质的量不变,则压强一直保持不变;b.容器容积不变,混合气体质量不变,则密度一直保持不变;c.混合气体质量不变,反应前后气体物质的量不变,则相对平均式量一直保持不变;d.反应物的浓度随反应进行逐渐减少;故选abc。(2)(1) 展开更多...... 收起↑ 资源预览