廣西2023年高考化學一輪復習單元質(zhì)檢卷7化學反應速率和化學平衡新人教版

單元質(zhì)檢卷(七)化學反應速率和化學平衡(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.已建立化學平衡的某可逆反應,當改變條件使化學平衡向正反應方向移動時,下列有關(guān)敘述正確的是()①生成物的質(zhì)量分數(shù)一定增加②生成物的產(chǎn)量一定增大③反應物的轉(zhuǎn)化率一定增大④反應物的濃度一定降低⑤正反應速率一定大于逆反應速率⑥平衡常數(shù)一定增大A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.④⑥2.灰錫結(jié)構(gòu)松散,不能用于制造器皿,而白錫結(jié)構(gòu)堅固,可以制造器皿?，F(xiàn)把白錫制成的器皿放在0℃、100kPa的室內(nèi)存放,它會不會變成灰錫而不能再繼續(xù)使用(已知在0℃、100kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應的焓變和熵變分別為ΔH=-2.1809kJ·mol-1,ΔS=-6.6J·mol-1·K-1,當ΔH-TΔS<0時反應能自發(fā)進行)()A.會變 B.不會變C.不能確定 D.升高溫度才會變3.一定條件下,對于可逆反應X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列判斷正確的是()A.c1∶c2=3∶1B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-14.工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧乙烷()的反應為:+O2(g)2(g)ΔH=-106kJ·mol-1其反應機理如下:①Ag+O2AgO2慢②CH2CH2+AgO2+AgO快③CH2CH2+6AgO2CO2+2H2O+6Ag快下列有關(guān)該反應的說法正確的是()A.反應的活化能等于106kJ·mol-1B.AgO2也是反應的催化劑C.增大乙烯濃度能顯著提高環(huán)氧乙烷的生成速率D.理論上0.7mol乙烯參與反應最多可得到0.6mol環(huán)氧乙烷5.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.3kJ·mol-1,在一定溫度和存在催化劑的條件下,向一密閉容器中,通入1molN2和3molH2,達到平衡狀態(tài)Ⅰ;相同條件下,向另一容積相同的密閉容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,達到平衡狀態(tài)Ⅱ,則下列說法正確的是()A.兩個平衡狀態(tài)的平衡常數(shù)的關(guān)系:KⅠ<KⅡB.H2的百分含量相同C.N2的轉(zhuǎn)化率:平衡Ⅰ<平衡ⅡD.反應放出的熱量:QⅠ=QⅡ<92.3kJ6.向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,在一定條件下使反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡,正反應速率隨時間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是()A.該反應為放熱反應B.反應物濃度:C>B>AC.A、B點均未建立平衡,C點恰好達到平衡D.若在恒溫恒容容器中,以相同的投料進行該反應,平衡后轉(zhuǎn)化率小于絕熱恒容容器中的轉(zhuǎn)化率7.在容積為300mL的密閉容器中,放入鎳粉并充入一定量的CO氣體,一定條件下發(fā)生反應:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知該反應平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表:溫度/℃2580230平衡常數(shù)5×10421.9×10-5下列說法不正確的是()A.上述生成Ni(CO)4(g)的反應為放熱反應B.25℃時反應Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為2×10-5C.在80℃時,測得某時刻,Ni(CO)4(g)、CO濃度均為0.5mol·L-1,則此時v(正)>v(逆)D.80℃達到平衡時,測得n(CO)=0.15mol,則Ni(CO)4的平衡濃度為0.125mol·L-18.反應N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+57kJ·mol-1在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化的曲線如圖所示,下列說法正確的是()A.A、C兩點的反應速率:A>CB.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺C.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法D.若p2>p1,則化學平衡常數(shù)KA>KC9.溶液中的反應X+Y2Z分別在①②③三種不同實驗條件下進行,它們的起始濃度為c(X)=c(Y)=0.100mol·L-1、c(Z)=0,反應物X的濃度隨時間變化如圖所示。②③與①比較只有一個實驗條件不同,下列說法不正確的是()A.反應進行到5.0min時實驗③的反應速率最快B.條件②的反應最先達到平衡C.②與①比較,②可能壓強更大D.該反應的正反應是吸熱反應10.如圖表示反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0的正反應速率隨時間的變化情況,試根據(jù)如圖所示曲線判斷下列說法中可能正確的是()A.t1時只減小了壓強B.t1時只降低了溫度C.t1時只減小了NH3的濃度,平衡向正反應方向移動D.t1時減小N2的濃度,同時增大了NH3的濃度二、非選擇題(本題共3個小題,共50分)11.(16分)在壓強為0.1MPa、容積為10L的密閉容器中,2molCO與5molH2的混合氣體在催化劑作用下能生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。請回答下列問題:(1)①該反應的熵變ΔS(填“>”“<”或“=”)0。

②若溫度T1>T2,則平衡常數(shù)K(T1)(填“>”“<”或“=”)K(T2)。

③下列措施既可以增大反應速率又可以提高甲醇產(chǎn)率的是(填字母)。

A.升高溫度B.將CH3OH(g)從體系中分離C.充入He,使體系總壓強增大D.再充入2molCO和5molH2④下列可說明反應已達到化學平衡狀態(tài)的是(填字母)。

A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)B.混合氣體的密度不再改變C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變D.CO與H2的濃度之比不再變化(2)若溫度為T2時,5min后反應達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為75%,則:①平衡時體系總的物質(zhì)的量為mol。

②反應的平衡常數(shù)K=。

③反應在0~5min的平均反應速率v(H2)=。

12.(16分)碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中有重要作用,甲醇水蒸氣重整制氫系統(tǒng)可能發(fā)生下列三個反應:①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.8kJ·mol-1②CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH2=+49kJ·mol-1③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3請回答下列問題:(1)ΔH3=。

(2)溫度升高對反應②的影響是。

(3)控制反應條件,反應①中的產(chǎn)物也可以用來合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化學方程式為:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同條件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡轉(zhuǎn)化率隨氫碳比n(H①合成二甲醚的最佳氫碳比為。

②對于氣相反應,用某組分B的平衡分壓pB代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可以表示平衡常數(shù)(記作Kp),水煤氣合成二甲醚反應的平衡常數(shù)Kp表達式為。

13.(18分)諾貝爾化學獎獲得者喬治·歐拉教授率領(lǐng)團隊首次采用金屬釕作催化劑,從空氣中捕獲CO2直接轉(zhuǎn)化為甲醇,為通往未來“甲醇經(jīng)濟”邁出了重要一步,并依據(jù)該原理開發(fā)如圖所示轉(zhuǎn)化。(1)CO2中含有的化學鍵類型是鍵。

(2)將生成的甲醇(沸點為64.7℃)與水分離可采取的方法是。

(3)上圖所示轉(zhuǎn)化中,由第1步至第4步的反應熱(ΔH)依次是akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1、dkJ·mol-1,則該轉(zhuǎn)化總反應的熱化學方程式是。

(4)500℃時,利用金屬釕作催化劑,在固定容積的密閉容器中可直接實現(xiàn)如(3)中轉(zhuǎn)化得到甲醇。測得該反應體系中X、Y濃度隨時間變化如圖所示。①Y的化學式是,判斷的理由是。

②下列說法正確的是(填字母)。

a.Y的轉(zhuǎn)化率是75%b.其他條件不變時,若在恒壓條件下進行該反應,Y的轉(zhuǎn)化率高于75%c.升高溫度使該反應的平衡常數(shù)K增大,則可知該反應為吸熱反應d.金屬釕可大大提高該反應中反應物的轉(zhuǎn)化率③從反應開始到平衡,用氫氣表示的平均反應速率v(H2)=mol·L-1·min-1。

單元質(zhì)檢卷(七)化學反應速率和化學平衡1.C若加入反應物,平衡向正反應方向移動,生成物的質(zhì)量分數(shù)不一定增加,①錯誤;化學平衡向正反應方向移動時,生成物的產(chǎn)量一定增大,②正確;若加入反應物,平衡向正反應方向移動時,反應物的轉(zhuǎn)化率不一定增大,如對于恒溫恒容條件下的反應A(g)+B(g)C(g),加入A,B的轉(zhuǎn)化率增大,A的轉(zhuǎn)化率減小,③錯誤;增大壓強,平衡向正反應方向移動至新的平衡,反應物的濃度比原平衡時增大,④錯誤;平衡向正反應方向移動時,正反應速率一定大于逆反應速率,⑤正確;溫度不變,平衡常數(shù)不變,⑥錯誤。故選C。2.A反應自發(fā)進行需要滿足ΔH-TΔS<0,由0℃為273K、ΔH=-2.1809kJ·mol-1、ΔS=-6.6J·mol-1·K-1代入公式:ΔH-TΔS=-2.1809×103J·mol-1+273×6.6J·mol-1·K-1=-379.1J·mol-1<0,所以反應在0℃能自發(fā)進行,即在0℃、100kPa的室內(nèi)存放,白錫會變成灰錫而不能再繼續(xù)使用,A項正確。3.DX與Y的平衡濃度之比為1∶3,轉(zhuǎn)化濃度之比亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正確;平衡時Y生成速率表示逆反應速率,Z生成速率表示正反應速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應為3∶2,B不正確;由可逆反應的特點可知0<c1<0.14mol·L-1。4.D106kJ·mol-1是反應的焓變,不是反應活化能,A項錯誤;AgO2是中間產(chǎn)物,不是反應的催化劑,B項錯誤;反應速率是由慢反應決定的,增大O2濃度才能顯著提高環(huán)氧乙烷的生成速率,C項錯誤;將①×6+②×6+③得到7CH2CH2+6O22CO2+2H2O+6,D項正確。5.B兩種情況下反應的溫度相同,故平衡常數(shù)KⅠ=KⅡ;兩個平衡是等效平衡,故兩平衡中H2的百分含量相同;由于后一容器的投料中已經(jīng)有一部分NH3,故反應放出的熱量:QⅠ>QⅡ,且都小于92.3kJ,N2的轉(zhuǎn)化率:平衡Ⅰ>平衡Ⅱ。6.A一個可逆反應,隨著反應進行,反應物濃度降低,正反應速率減小,但該圖像中開始時正反應速率升高,說明反應過程中溫度升高,故正反應為放熱反應,A項正確;從A到C點正反應速率增大,反應物濃度不斷減小,B項錯誤;可逆反應達到化學平衡時,正反應速率與逆反應速率相等,且保持不變,而C點后反應速率仍然在變化,C項錯誤;該反應為放熱反應,恒溫容器隨著反應進行溫度不變,而絕熱容器隨著反應進行,體系溫度升高,溫度越高,反應物轉(zhuǎn)化率越小,D項錯誤。7.C由表中數(shù)據(jù)可知隨溫度升高,平衡常數(shù)減小,故正反應為放熱反應,A正確;15×104=2×10-5,B正確;代入數(shù)據(jù)計算可得Qc>K,平衡逆向移動,v(正)<v(逆),C錯誤;代入數(shù)據(jù)后8.C由圖像可知,A、C兩點在等溫線上,C點壓強大,則A、C兩點的反應速率:A<C,A項錯誤;C點壓強大,與A相比C點平衡向逆反應方向進行,根據(jù)平衡移動原理,到達平衡后NO2濃度仍比原平衡濃度大,所以A淺,C深,B項錯誤;升高溫度,化學平衡正向移動,NO2的體積分數(shù)增大,由圖像可知,T1<T2,由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法,C項正確;平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度相同平衡常數(shù)相同,所以化學平衡常數(shù)KA=KC,D項錯誤。9.C由圖像看出條件②的反應最先達到平衡,B項正確;②與①比較,只有反應速率不同,達到的平衡狀態(tài)相同,可能為加入催化劑,在溶液中進行的反應,壓強對反應速率沒有影響,C項錯誤;條件③比條件①先達到平衡,說明條件③反應速率比條件①反應速率快,且平衡時X的轉(zhuǎn)化率③比①大,為升溫所致,升溫平衡正向移動,說明該反應正反應為吸熱反應,D項正確。10.D若t1時只減小了壓強,再次達到平衡后不能再恢復到原來的壓強,達到新的平衡后,速率應低于原平衡狀態(tài),故A項錯誤;若t1時只降低了溫度,平衡正向移動,反應物濃度降低,正反應速率減小,速率小于原來的速率,故B項錯誤;若t1時只減小了NH3的濃度,平衡向正反應方向移動,反應物濃度降低,正反應速率減小,速率小于原來的速率,故C項錯誤;若t1時減小N2的濃度,同時增大了NH3的濃度,正反應速率降低,平衡逆向移動,使反應物濃度增大,正反應速率又增大,所加NH3的量若足夠,達到新的平衡時,速率能夠大于原來的速率,故D項正確。11.答案(1)①<②<③D④CD(2)①4②75③0.06mol·L-1·min-1解析(1)①反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是氣體的物質(zhì)的量減小的反應,所以ΔS<0。②若T1>T2,溫度升高,對逆反應有利,平衡逆向移動,則平衡常數(shù)減小,所以K(T1)<K(T2)。③升高溫度,反應速率增大,但平衡逆向移動,甲醇的產(chǎn)率降低,A錯誤;將CH3OH(g)從體系中分離,平衡正向移動,甲醇的產(chǎn)率提高,但生成物的濃度減小,反應速率減小,B錯誤;充入He,使體系總壓強增大,但反應體系中的各物質(zhì)的濃度不變,所以反應速率和甲醇的產(chǎn)率均不變,C錯誤;再充入2molCO和5molH2,相當于縮小容器的容積,增大壓強,所以物質(zhì)的濃度增大,反應速率增大,平衡正向移動,甲醇的產(chǎn)率提高,D正確。④v生成(CH3OH)與v消耗(CO)表示的都是正反應速率,兩者相等不能說明反應達到平衡狀態(tài),A錯誤;容器的容積不變,氣體的總質(zhì)量不變,則混合氣體的密度始終不變,所以混合氣體的密度不再改變不能判斷為平衡狀態(tài),B錯誤;因為該反應是氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的可逆反應,所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量發(fā)生變化,達到平衡時,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化,C正確;CO與H2的濃度之比不再變化,符合化學平衡的定義,達到平衡狀態(tài),D正確。(2)①平衡時消耗CO的物質(zhì)的量是2mol×75%=1.5mol。CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始/mol 2 5 0轉(zhuǎn)化/mol 1.5 3 1.5平衡/mol 0.5 2 1.5所以平衡時氣體的總物質(zhì)的量是1.5mol+0.5mol+2mol=4mol。②根據(jù)上述計算,平衡時CO的濃度是0.05mol·L-1,氫氣的濃度是0.2mol·L-1,甲醇的濃度是0.15mol·L-1,則平衡常數(shù)K=c(③根據(jù)反應速率的定義,反應在0~5min的平均反應速率v(H2)=3mol10L×5min=0.06mol·L-1·12.答案(1)-41.8kJ·mol-1(2)反應速率加快,有利于平衡向正反應方向移動(3)①1∶1②p解析(1)①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.8kJ·mol-1②CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH2=+49kJ·mol-1依據(jù)蓋斯定律計算②-①得到③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.8k