第第頁第2章《化學反應的方向、限度和速率》檢測題（含解析）2022-2023學年上學期高二化學滬科版（2023）選擇性必修1第2章《化學反應的方向、限度和速率》檢測題

一、單選題

1．一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在一定條件下生成甲醇的量如圖所示。根據圖象，計算在500℃時，從反應開始到平衡的氫氣的平均反應速率

A．mol·L-1·min-1B．mol·L-1·min-1

C．mol·L-1·min-1D．mol·L-1·s-1

2．NA為阿伏伽德羅常數的值，下列說法正確的是

A．7.8gNa2O2中含有0.1NA個陰離子

B．1mol二氧化硅固體中含有2NA個硅氧鍵

C．標準狀況下11.2L水中含有5NA個質子數

D．0.1mol氮氣與0.3mol氫氣在一定條件下反應，該反應轉移0.6NA個電子

3．化學與社會、科學、技術、環境密切相關，下列說法錯誤的是

A．醫用硝酸銨速冷冰袋是利用硝酸銨溶于水吸熱的性質

B．采用合適的催化劑可以提高合成氨工業中原料的轉化率

C．合理利用太陽能、風能和氫能等能源有利于實現“低碳經濟”

D．可用勒夏特列原理解釋用飽和食鹽水除去氯氣中氯化氫氣體的原因

4．時，10L的某剛性密閉容器中存在如下平衡：，平衡后再向容器中加入一定量的并重新達到平衡，下列說法中正確的是

A．新平衡時的體積分數增大B．新平衡時的轉化率不變

C．新平衡時混合氣體的平均相對分子質量減小D．新平衡時的濃度減小

5．合成氨問題，關乎到世界化工發展和糧食安全問題。下列合成氨工業的敘述中，不正確的是

A．高壓條件比常壓條件更有利于合成氨的反應

B．合成氨時采用循環操作，可以提高原料利用率

C．工業生產采用500℃而不采用常溫，是為了提高合成氨的轉化率

D．鐵觸媒的使用有利于提高合成氨的生產效率

6．工業上制備Ti，采用碳氯化法將轉化成。在1000℃時發生如下：

①

②

③。

在，將、C、以物質的量比1：2.2：2進行碳氯化，平衡時體系中、CO、和C的組成比(物質的量分數)隨溫度變化如下圖所示。下列說法不正確的是

A．1000℃時，反應的平衡常數

B．曲線III表示平衡時的物質的量分數隨溫度的變化

C．高于600℃，升高溫度，主要對反應②的平衡產生影響

D．為保證的平衡產率，選擇反應溫度應高于1000℃

7．下列關于工業合成氨的說法正確的是

A．工業合成氨采用10～30MPa，是因為該條件下催化劑的活性最好

B．選擇不同的催化劑會改變此反應△H的數值

C．合成氨工業中采用低溫以提高平衡轉化率

D．合成氨工業中采用循環操作，主要是為了提高氮氣和氫氣的利用率

8．向兩個恒容(容積均為1L，一個容器恒溫，一個容器絕熱)密閉容器中均充入、，發生反應：，反應過程中，兩個容器內的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A．方程式中的

B．曲線Ⅰ表示絕熱體系

C．a、b兩點CO的轉化率相等

D．反應從開始至c點時平均反應速率

9．一定溫度下，在容積不變的密閉容器中進行如下可逆反應：SiF4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HF(g)，下列能表明該反應已達到化學平衡狀態的是

①v正(H2O)=2v逆(HF)

②SiF4的體積分數不再變化

③容器內氣體壓強不再變化

④4molH-O鍵斷裂的同時，有2molH-F鍵斷裂

⑤混合氣體的體積不再變化

A．①②③B．②④⑤C．②③D．③④⑤

10．在恒容密閉容器中發生反應：

體積投料200℃時平衡轉化率400℃時平衡轉化率

容器I0.5L、90%75%

容器II1L、

下列有關說法不正確的是A．該反應的

B．400℃時，若，則

C．400℃時，該反應的平衡常數數值為20.25

D．400℃時，向容器I平衡體系中再加入和，此時

11．工業上常用接觸法制備硫酸，其中關鍵步是：SO2在V2O5催化作用下與空氣中O2在接觸室發生可逆反應，其熱化學方程式為：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196kJ·mol-1。下列關于SO2催化氧化生成SO3的速率、平衡角度，有關說法正確的是

A．使用過量空氣，目的是加快反應速率

B．延長反應時間，可增大SO2平衡轉化率

C．當n(SO2)與n(SO3)之比不變時，表示反應達到平衡

D．其他條件不變，增大壓強，平衡正向移動，平衡常數增大

12．下圖是用釕(Ru)基催化劑催化CO2(g)和H2(g)的反應的示意圖，當反應生成46g液態HCOOH時放出31.2kJ的熱量。下列說法正確的是

A．圖示中物質I、II、III均為該反應的催化劑

B．使用催化劑可以降低反應的活化能，從而改變反應的焓變

C．由題意知：HCOOH(l)=CO2(g)+H2(g)ΔH=+31.2kJ·mol-1

D．因使用釕基催化劑使反應CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)分兩步進行

二、填空題

13．甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。反應如下：

反應ⅰ．；

反應ⅱ．；

回答下列問題：

(1)反應ⅲ．的__________；若在一定溫度下的容積固定的密閉容器中進行該反應，則可以提高平衡轉化率的措施有_______(寫出一條即可)

(2)對于反應ⅰ，向體積為2L的恒容密閉容器中，按投料。

①若在恒溫條件下，反應達到平衡時的轉化率為50%，則平衡時容器內的壓強與起始壓強之比為_______(最簡單整數比)。

②其他條件相同時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應相同時間，的轉化率隨反應溫度的變化如圖所示。a點_______(填“是”或“不是”)化學平衡狀態，的轉化率：c點點，原因是_______。

(3)某科研小組研究了反應ⅱ的動力學，獲得其速率方程，k為速率常數(只受溫度影響)，m為的反應級數。在某溫度下進行實驗，測得各組分初濃度和反應初速率如下：

實驗序號

10.1000.100

20.1000.200

的反應級數__________，當實驗2進行到某時刻，測得，則此時的反應速率__________(保留3位有效數字，已知)。

(4)甲烷水蒸氣催化重整制備高純氫只發生反應ⅰ、反應ⅱ。在恒溫、恒壓條件下，和反應達平衡時，的轉化率為a，的物質的量為，則反應ⅰ的平衡常數__________[寫出含有a、b的計算式；對于反應，x為物質的量分數]。

14．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：

(1)反應的化學方程式為______。

(2)反應開始到10s，用X表示的平均反應速率為______。

(3)下列關于該反應的說法正確的是______。

A．10s時，該反應已經停止

B．10s之前X的消耗速率小于它的生成速率

C．10s時正反應速率等于逆反應速率

D．10s時X、Y、Z的濃度保持不變

15．鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質及化合物有著各自的性質。

(1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發生下列反應：

Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＞0

①該反應的平衡常數表達式為：K=_____________________________

②該溫度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體，10min后，生成了單質鐵11.2g。則10min內CO的平均反應速率為___________________________

(2)某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發生鋁熱反應。下列反應速率(v)和溫度(T)的關系示意圖中與鋁熱反應最接近的是___________。

(3)Fe3+鹽和Al3+鹽在性質上有很多相似的地方，如遇堿都生成難溶的膠狀沉淀，可用于凈水；也有不同之處，如Fe3+既有氧化性又有還原性，Al3+只有氧化性。但Fe3+只有在堿性介質中才能被氧化為，請完成下列方程式：

____Fe(OH)3+____ClO-+____==____+____Cl-+___；

(4)若將agFe和Al的混合物溶于2mol/L的足量的硫酸中，再往溶液中加入足量的6mol/L的NaOH溶液，充分反應，過濾，洗滌，干燥灼燒，稱量所得固體的質量仍為ag，則原混合物中Al的質量分數為______________。

16．將氨氧化法制硝酸過程中氨經催化氧化后的氣體(高于800℃)急劇冷卻到100℃以下，一方面除去大量的H2O，使NO(g)和O2(g)發生反應，另一方面溫度低有利于生成NO2(g)。

2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應歷程分兩步：

Ⅰ.2NO(g)N2O2(g)(反應快，瞬間達到平衡)ΔH1”“=”或“”、“=”或“4時，HCl本身濃度增加，轉化率降低，B錯誤；

C．根據反應列出三段式：

平衡常數K===20.25，C正確；

D．400℃時，向容器I平衡體系中再加入和，二氧化碳不參與反應，而反應物氧氣濃度增加，平衡正向移動，，D正確；

答案選B。

11．C

【詳解】A．使用過量空氣，目的是使更多的SO2發生反應轉化為SO3，從而提高SO2的平衡轉化率，A錯誤；

B．延長反應時間，對化學平衡移動無影響，因此不能增大SO2平衡轉化率，B錯誤；

C．若反應正向進行，n(SO2)減小，n(SO3)增大；若反應逆向進行，n(SO2)增大，n(SO3)減小，因此當反應體系中n(SO2)與n(SO3)之比不變時，反應達到平衡狀態，C正確；

D．其他條件不變，增大壓強，化學平衡正向移動，但由于平衡常數只與溫度有關，溫度不變，則該反應的化學平衡常數就不變，D錯誤；

故合理選項是C。

12．C

【詳解】A．圖為催化CO2(g)和H2(g)的反應生成液態HCOOH，物質I在合成甲酸的過程中物質的量沒有改變，只是改變了反應機理，所以物質I為該反應的催化劑，而II、III均為該反應的中間產物，故A錯誤；

B．使用催化劑可以降低反應的活化能，反應的焓變不變，故B錯誤；

C．反應生成46g液態HCOOH，其物質的量為，生成1molHCOOH放出31.2kJ的熱量，則HCOOH(l)=CO2(g)+H2(g)ΔH=+31.2kJ·mol-1，故C正確；

D．由圖可知，因使用釕基催化劑使反應CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)分三步進行，故D錯誤；

故選C。

13．(1)增大濃度、將或從體系中移出等

(2)3∶2不是升高溫度，反應速率加快，的轉化率增大(或反應ⅰ為吸熱反應，升高溫度有利于反應正向進行，的轉化率增大)

(3)1

(4)

【解析】（1）

反應ⅰ．；

反應ⅱ．；根據蓋斯定律分析，有ⅰ-ⅱ的反應ⅲ，則熱化學方程式為：的+206-165=+41；要提高二氧化碳的平衡轉化率，需要讓平衡正向移動，可以增大濃度、將或從體系中移出等；

（2）

①則平衡時壓強和起始時壓強比等于物質的量比，為。

②其他條件相同時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應相同時間，由于催化劑不改變平衡的轉化率，溫度在750度，a點的平衡轉化率還能上高，說明a點不是化學平衡狀態，相同催化劑時，該反應為吸熱反應，從b點到c點，溫度升高，平衡正向移動，故的轉化率：c點點。

（3）

將表格數據代入，計算m=1。則，即k=0.4，當實驗2進行到某時刻，測得，則此時的反應速率=。

（4）

則平衡時甲烷的物質的量為(1-a)mol，水的物質的量為（1-a-b)mol，一氧化碳的物質的量為(a-b)mol，氫氣的物質的量為(3a+b)mol，二氧化碳的物質的量為bmol，總物質的量為(2+2a)mol，則反應i的平衡常數為=。

14．(1)X+Y2Z

(2)0.040mol/(L·s)

(3)CD

【詳解】（1）10s時間內，Z生成了1.6mol，X、Y各消耗了0.8mol，X、Y、Z變化量之比為1：1：2，因此反應的化學方程式為：X+Y2Z。

（2）反應開始到10s，X減少了0.8mol，容器體積為2L，則X的物質的量濃度減少量為0.4mol/L，。

（3）根據圖像，反應到10s時達到平衡，則此時，反應達到動態平衡，A錯誤；所有物質的反應速率和消耗速率相等，B錯誤；正反應速率等于逆反應速率，C正確；各物質濃度均保持不變，D正確。因此，本題答案為：CD。

15．(1)

(2)b

(3)234OH-235H2O

(4)30%

【詳解】（1）①化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，因此根據方程式可知K＝；故答案為

②生成單質鐵的物質的量，則分解方程式Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)可知消耗CO的物質的量是0.3mol，其濃度是，所以CO的反應速率；故答案為。

（2）應用通過加熱引發鋁熱反應，所以開始速率為零，一旦反應，反應放熱，溫度不斷升高，化學反應速率加快，因此圖像b符合；故答案選b。

（3）在反應中Fe元素化合價由Fe(OH)3中+3價升高為中+6價，化合價總升高3價。Cl元素化合價由ClO-中+1價降低為Cl-中-1價，共降低2價，根據電子得失守恒可知化合價最小公倍數為6，所以Fe(OH)3、的系數為2，ClO-、Cl-的系數為3，根據題目信息及電荷守恒可知，反應物中缺項為OH-，由原子守恒可知生成物中缺項為H2O，因此配平后方程式為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-＝2+3Cl-+5H2O；故答案為2；3；4OH-；2；3；5H2O。

（4）Al、Fe混合物與足量硫酸反應后，向溶液中加入足量的NaOH溶液，得到的沉淀為氫氧化鐵，將沉淀洗滌，灼燒得到的固體為氧化鐵，氧化鐵質量與Al、Fe總質量相等，這說明氧化鐵中氧元素質量等于混合物中Al的質量，故混合物中Al的質量分數＝×100%＝30%；古達我30%。

16．溫度升高，反應Ⅰ逆向移動并迅速達到平衡，導致N2O2濃度減小，雖然升高溫度k2正、k2逆均增大，但對反應Ⅱ影響弱于N2O2濃度減小的影響，導致反應Ⅱ速率變小，總反應的速率由較慢的一步決定，所以總反應速率減小

【詳解】已知①2NO(g)N2O2(g)；②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)，而目標反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH=①＋②=ΔH1＋ΔH2，由反應達平衡狀態，所以v1正=v1逆、v2正=v2逆，所以v1正×v2正=v1逆×v2逆，即k1正·c2(NO)×k2正·c(N2O2)·c(O2)=k1逆·c(N2O2)×k2逆·c2(NO2)，整理得==K；溫度升高，反應Ⅰ逆向移動并迅速達到平衡，導致N2O2濃度減小，雖然溫度k2正、k2逆均增大，但對反應Ⅱ影響弱于N2O2濃度減小的影響，導致反應Ⅱ速率變小，總反應的速率由較慢的一步決定，所以總反應速率減小。

17．(1)2.00

(2)

【詳解】（1）37℃、p(O2)=2.00kPa時，結合度為80.0，化學平衡常數K===2.00；

（2）由結合度的定義式可知，反應達平衡時，v正=v逆，所以K==，可求出c(MbO2)=，代入結合度定義式α=，可得α=。

18．(1)碳碳雙鍵

(2)>放熱

(3)c

(4)

【解析】(1)

乙醇的分子式為C2H6O，與乙醇互為同分異構體的有機物為二甲醚，其結構簡式為；異丁烯的結構簡式為CH2=C(CH3)2，其官能團名稱為碳碳雙鍵，故答案為：；碳碳雙鍵；

(2)

溫度越高，反應速率越快，反應越先達到平衡狀態，則>，由圖可知，溫度由升高到，異丁烯的轉化率降低，說明升高溫度，平衡逆向移動，則該反應的正反應為放熱反應，故答案為：>；放熱；

(3)

abc三點中c點溫度高于b點，c點生成物濃度大于a、b點，所以c點的逆反應速率最大，故答案為：c；

(4)

設乙醇和異丁烯起始物質的量均為1mol，時，反應達到平衡時，異丁烯的轉化率為80%，

平衡時混和氣體總的物質的量為0.2mol+0.2mol+0.8mol=1.2mol，壓強之比等于物質的量之比，則平衡時總壓強為=0.6，C2H5OH、TB和ETBE的分壓依次為0.6=0.1、0.6=0.1、0.6=0.4，則平衡常數=，故答案為：。

19．(1)0.001

(2)60%

(3)0.36

(4)吸熱

(5)ab

【詳解】（1）由圖象可知，20至40秒時間內N2O4的濃度由0.07mol/L減小為0.050mol/L，則其反應速率為=0.001molL-1s-1。

（2）由圖象可知，60s時反應達到平衡，N2O4的平衡轉化率為=60%。

（3）由圖象可知，60s時反應達到平衡，此時c(N2O4)=0.04mol/L，由方程式中系數關系可知，c(NO2)=0.06mol/L×2=0.12mol/L，該反應的化學平衡常數K==0.36。

（4）由表中數據可知，升高溫度，平衡常數增大，說明該反應是吸熱反應。

（5）a．該反應是氣體體積增大的反應，反應過程中壓強不斷增大，當容器中壓強不變時，說明反應達到平衡，故a選；

b．混合氣體中c(NO2)不變時，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡，故b選；

c．v正(N2O4)=v逆(NO2)不能說明正逆反應速率相等，反應沒有達到平衡，故c不選；

d．c(NO2)=c(N2O4)時不能說明正逆反應速率相等，反應不一定達到平衡，故d不選；

故選ab。

20．(1)放熱反應

(2)—bkJ/mol

(3)akJ/mol

(4)

【詳解】（1）由圖可知，該反應是反應物總能量高于生成物總能量的放熱反應，故答案為：放熱反應；

（2）由圖可知，該反應的焓變ΔH=—bkJ/mol，故答案為：—bkJ/mol；

（3）由圖可知，反應的活化能為akJ/mol，故答案為：akJ/mol；

（4）催化劑能降低反應的活化能，但反應的焓變ΔH不變，所以用虛線表示在反應中使用催化劑后活化能的變化情況的示意圖為，故答案為：。

21．(1)>>

(2)>

(3)=

(4)

【分析】(1)未達到平衡時，正反應速率大于逆反應速率；L2平衡時SO3濃度低，消耗的SO2和O2少，壓強大；

(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)為放熱反應，恒溫恒容溫度不變，絕熱恒容溫度升高，反應平衡向左移動，轉化率低；

(3)H2(g)+I2(g)2HI(g)為氣體體積分數不變的反應，恒溫恒容容器中等比例增加反應物，轉化率不變；

(4)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)為氣體體積分數減小的反應，乙反應中氣體體積大，壓強大，平衡右移；

(5)恒溫恒壓下，通入惰性氣體，會使容器中氣體體積增大,參與反應的氣體分壓變小,所以要向著體積增大的方向移動。

【詳解】（1）未達到平衡時，正反應速率大于逆反應速率；所以v(M正)>v(N逆)；L2平衡時SO3濃度低，消耗的SO2和O2少，壓強大；所以v(P正)>v(Q逆)；故答案為>；>；

（2）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)為放熱反應，恒溫恒容溫度不變，絕熱恒容溫度升高，反應平衡向左移動，轉化率低；所以α1>α2；故答案為>；

（3）H2(g)+I2(g)2HI(g)為氣體體積分數不變的反應，恒溫恒容容器中等比例增加反應物，轉化率不變；所以α1=α2；故答案為=；

（4）2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)為氣體體積分數減小的反應，如果乙反應沖入2molSO3(g)