廣西2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 單元質(zhì)檢卷7 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 新人教版.docx
單元質(zhì)檢卷(七)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)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(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時,下列有關(guān)敘述正確的是()生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增加生成物的產(chǎn)量一定增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大反應(yīng)物的濃度一定降低正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率平衡常數(shù)一定增大A.B.C.D.2.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 、100 kPa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 、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應(yīng)的焓變和熵變分別為H=-2.180 9 kJmol-1,S=-6.6 Jmol-1K-1,當(dāng)H-TS<0時反應(yīng)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(yīng)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(dá)到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,則下列判斷正確的是()A.c1c2=31B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為23C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14 molL-14.工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧乙烷()的反應(yīng)為:+O2(g)2(g)H=-106 kJmol-1其反應(yīng)機理如下:Ag+O2AgO2慢CH2CH2+AgO2+AgO快CH2CH2+6AgO2CO2+2H2O+6Ag快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A.反應(yīng)的活化能等于106 kJmol-1B.AgO2也是反應(yīng)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0.7 mol乙烯參與反應(yīng)最多可得到0.6 mol環(huán)氧乙烷5.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.3 kJ 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1 mol N2和3 mol H2,達(dá)到平衡狀態(tài);相同條件下,向另一容積相同的密閉容器中通入0.9 mol N2、2.7 mol H2和0.2 mol NH3,達(dá)到平衡狀態(tài),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:K<KB.H2的百分含量相同C.N2的轉(zhuǎn)化率:平衡<平衡D.反應(yīng)放出的熱量:Q=Q<92.3 kJ6.向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,在一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡,正反應(yīng)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(yīng)為放熱反應(yīng)B.反應(yīng)物濃度:C>B>AC.A、B點均未建立平衡,C點恰好達(dá)到平衡D.若在恒溫恒容容器中,以相同的投料進行該反應(yīng),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300 mL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(yīng):Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表:溫度/2580230平衡常數(shù)510421.910-5下列說法不正確的是()A.上述生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.25 時反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為210-5C.在80 時,測得某時刻,Ni(CO)4(g)、CO濃度均為0.5 molL-1,則此時v(正)>v(逆)D.80 達(dá)到平衡時,測得n(CO)=0.15 mol,則Ni(CO)4的平衡濃度為0.125 molL-18.反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)H=+57 kJmol-1在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?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(yīng)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(xué)平衡常數(shù)KA>KC9.溶液中的反應(yīng)X+Y2Z分別在三種不同實驗條件下進行,它們的起始濃度為c(X)=c(Y)=0.100 molL-1、c(Z)=0,反應(yīng)物X的濃度隨時間變化如圖所示。與比較只有一個實驗條件不同,下列說法不正確的是()A.反應(yīng)進行到5.0 min時實驗的反應(yīng)速率最快B.條件的反應(yīng)最先達(dá)到平衡C.與比較,可能壓強更大D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)10.如圖表示反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0的正反應(yīng)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(yīng)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0.1 MPa、容積為10 L的密閉容器中,2 mol CO與5 mol H2的混合氣體在催化劑作用下能生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H<0。請回答下列問題:(1)該反應(yīng)的熵變S(填“>”“<”或“=”)0。若溫度T1>T2,則平衡常數(shù)K(T1)(填“>”“<”或“=”)K(T2)。下列措施既可以增大反應(yīng)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2 mol CO和5 mol H2下列可說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)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,5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為75%,則:平衡時體系總的物質(zhì)的量為 mol。反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。反應(yīng)在05 min的平均反應(yīng)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(yīng):CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)H1=+90.8 kJmol-1CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H2=+49 kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H3請回答下列問題:(1)H3=。(2)溫度升高對反應(yīng)的影響是。(3)控制反應(yīng)條件,反應(yīng)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(xué)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(H2)n(CO)的變化如圖所示:合成二甲醚的最佳氫碳比為。對于氣相反應(yīng),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(yīng)的平衡常數(shù)Kp表達(dá)式為。13.(18分)諾貝爾化學(xué)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(xué)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(yīng)熱(H)依次是a kJmol-1、b kJmol-1、c kJmol-1、d kJmol-1,則該轉(zhuǎn)化總反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)體系中X、Y濃度隨時間變化如圖所示。Y的化學(xué)式是,判斷的理由是。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(yīng),Y的轉(zhuǎn)化率高于75%c.升高溫度使該反應(yīng)的平衡常數(shù)K增大,則可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)d.金屬釕可大大提高該反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率從反應(yīng)開始到平衡,用氫氣表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=molL-1min-1。單元質(zhì)檢卷(七)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1.C若加入反應(yīng)物,平衡向正反應(yīng)方向移動,生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不一定增加,錯誤;化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時,生成物的產(chǎn)量一定增大,正確;若加入反應(yīng)物,平衡向正反應(yīng)方向移動時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大,如對于恒溫恒容條件下的反應(yīng)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,錯誤;增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動至新的平衡,反應(yīng)物的濃度比原平衡時增大,錯誤;平衡向正反應(yīng)方向移動時,正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率,正確;溫度不變,平衡常數(shù)不變,錯誤。故選C。2.A反應(yīng)自發(fā)進行需要滿足H-TS<0,由0為273K、H=-2.1809kJmol-1、S=-6.6Jmol-1K-1代入公式:H-TS=-2.1809103Jmol-1+2736.6Jmol-1K-1=-379.1Jmol-1<0,所以反應(yīng)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13,轉(zhuǎn)化濃度之比亦為13,故c1c2=13,A、C不正確;平衡時Y生成速率表示逆反應(yīng)速率,Z生成速率表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)v生成(Z)應(yīng)為32,B不正確;由可逆反應(yīng)的特點可知0<c1<0.14molL-1。4.D106kJmol-1是反應(yīng)的焓變,不是反應(yīng)活化能,A項錯誤;AgO2是中間產(chǎn)物,不是反應(yīng)的催化劑,B項錯誤;反應(yīng)速率是由慢反應(yīng)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6+6+得到7CH2CH2+6O22CO2+2H2O+6,D項正確。5.B兩種情況下反應(yīng)的溫度相同,故平衡常數(shù)K=K;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(yīng)放出的熱量:Q>Q,且都小于92.3kJ,N2的轉(zhuǎn)化率:平衡>平衡。6.A一個可逆反應(yīng),隨著反應(yīng)進行,反應(yīng)物濃度降低,正反應(yīng)速率減小,但該圖像中開始時正反應(yīng)速率升高,說明反應(yīng)過程中溫度升高,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項正確;從A到C點正反應(yīng)速率增大,反應(yīng)物濃度不斷減小,B項錯誤;可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,且保持不變,而C點后反應(yīng)速率仍然在變化,C項錯誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),恒溫容器隨著反應(yīng)進行溫度不變,而絕熱容器隨著反應(yīng)進行,體系溫度升高,溫度越高,反應(yīng)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(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;15104=210-5,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Qc等于K,為平衡狀態(tài),D正確。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(yīng)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(yīng)方向進行,根據(jù)平衡移動原理,到達(dá)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(xué)平衡正向移動,NO2的體積分?jǐn)?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(xué)平衡常數(shù)KA=KC,D項錯誤。9.C由圖像看出條件的反應(yīng)最先達(dá)到平衡,B項正確;與比較,只有反應(yīng)速率不同,達(dá)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(yīng),壓強對反應(yīng)速率沒有影響,C項錯誤;條件比條件先達(dá)到平衡,說明條件反應(yīng)速率比條件反應(yīng)速率快,且平衡時X的轉(zhuǎn)化率比大,為升溫所致,升溫平衡正向移動,說明該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D項正確。10.D若t1時只減小了壓強,再次達(dá)到平衡后不能再恢復(fù)到原來的壓強,達(dá)到新的平衡后,速率應(yīng)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(yīng)物濃度降低,正反應(yīng)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(yīng)方向移動,反應(yīng)物濃度降低,正反應(yīng)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(yīng)速率降低,平衡逆向移動,使反應(yīng)物濃度增大,正反應(yīng)速率又增大,所加NH3的量若足夠,達(dá)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)<<DCD(2)4750.06 molL-1min-1解析(1)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng),所以S<0。若T1>T2,溫度升高,對逆反應(yīng)有利,平衡逆向移動,則平衡常數(shù)減小,所以K(T1)<K(T2)。升高溫度,反應(yīng)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(yīng)速率減小,B錯誤;充入He,使體系總壓強增大,但反應(yīng)體系中的各物質(zhì)的濃度不變,所以反應(yīng)速率和甲醇的產(chǎn)率均不變,C錯誤;再充入2molCO和5molH2,相當(dāng)于縮小容器的容積,增大壓強,所以物質(zhì)的濃度增大,反應(yīng)速率增大,平衡正向移動,甲醇的產(chǎn)率提高,D正確。v生成(CH3OH)與v消耗(CO)表示的都是正反應(yīng)速率,兩者相等不能說明反應(yīng)達(dá)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(yīng)是氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的可逆反應(yīng),所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量發(fā)生變化,達(dá)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(xué)平衡的定義,達(dá)到平衡狀態(tài),D正確。(2)平衡時消耗CO的物質(zhì)的量是2mol75%=1.5mol。CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始/mol250轉(zhuǎn)化/mol1.531.5平衡/mol0.521.5所以平衡時氣體的總物質(zhì)的量是1.5mol+0.5mol+2mol=4mol。根據(jù)上述計算,平衡時CO的濃度是0.05molL-1,氫氣的濃度是0.2molL-1,甲醇的濃度是0.15molL-1,則平衡常數(shù)K=c(CH3OH)c(CO)c2(H2)=75。根據(jù)反應(yīng)速率的定義,反應(yīng)在05min的平均反應(yīng)速率v(H2)=3mol10L5min=0.06molL-1min-1。12.答案(1)-41.8 kJmol-1(2)反應(yīng)速率加快,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(3)11p(CH3OCH3)p(CO2)p3(H2)p3(CO)解析(1)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)H1=+90.8kJmol-1CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H2=+49kJmol-1依據(jù)蓋斯定律計算-得到CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H3=-41.8kJmol-1。(2)CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H2=+49kJmol-1,正反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)速率加快,升高溫度有利于平衡向正反應(yīng)方向移動。(3)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),由圖像分析可知合成二甲醚的最佳氫碳比是11。對于反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp表達(dá)式為生成物平衡分壓冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡分壓冪次方乘積,即Kp=p(CH3OCH3)p(CO2)p3(H2)p3(CO)。13.答案(1)極性共價(2)蒸餾(3)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)H=(a+b+c+d) kJmol-1(4)CO2Y隨反應(yīng)進行濃度減小,因此Y為反應(yīng)物,且其相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化量與X相同,則其在方程式中的化學(xué)計量數(shù)應(yīng)與X相同,因此Y是CO2abc0.225解析(1)CO2中含有極性共價鍵。(2)甲醇(沸點為64.7)與水的沸點相差較大,可用蒸餾的方法分離。(3)根據(jù)蓋斯定律,可知反應(yīng)熱的大小與始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與過程無關(guān),所以該轉(zhuǎn)化總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)H=(a+b+c+d)kJmol-1。(4)Y隨反應(yīng)進行濃度減小,因此Y為反應(yīng)物,且其相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化量與X相同,則其在方程式中的化學(xué)計量數(shù)應(yīng)與X相同,因此Y是CO2。Y的轉(zhuǎn)化率是(1.00-0.25)molL-11.00molL-1100%=75%,故a正確;因為正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),所以其他條件不變時,若在恒壓條件下進行該反應(yīng),相當(dāng)于增大壓強,Y的轉(zhuǎn)化率變大,故b正確;升高溫度使該反應(yīng)的平衡常數(shù)K增大,則可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故c正確;催化劑只改變反應(yīng)的速率,不能使平衡發(fā)生移動,故d錯誤。v(CO2)=0.75molL-110min=0.075molL-1min-1,而v(H2)=3v(CO2)=0.225molL-1min-1。