廣西2019年高考化學一輪復習 單元質檢卷7 化學反應速率和化學平衡 新人教版.docx

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單元質檢卷(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,下列有關敘述正確的是()生成物的質量分數(shù)一定增加生成物的產(chǎn)量一定增大反應物的轉化率一定增大反應物的濃度一定降低正反應速率一定大于逆反應速率平衡常數(shù)一定增大A.B.C.D.2.灰錫結構松散,不能用于制造器皿,而白錫結構堅固,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條件下白錫轉化為灰錫反應的焓變和熵變分別為H=-2.180 9 kJmol-1,S=-6.6 Jmol-1K-1,當H-TS0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0.1 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的轉化率不相等D.c1的取值范圍為0c10.14 molL-14.工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧乙烷()的反應為:+O2(g)2(g)H=-106 kJmol-1其反應機理如下:Ag+O2AgO2慢CH2CH2+AgO2+AgO快CH2CH2+6AgO2CO2+2H2O+6Ag快下列有關該反應的說法正確的是()A.反應的活化能等于106 kJmol-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0.7 mol乙烯參與反應最多可得到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)的關系:KKB.H2的百分含量相同C.N2的轉化率:平衡平衡D.反應放出的熱量:Q=QBAC.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,平衡后轉化率小于絕熱恒容容器中的轉化率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:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知該反應平衡常數(shù)與溫度的關系如下表: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:ACB.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p2p1,則化學平衡常數(shù)KAKC9.溶液中的反應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.反應進行到5.0 min時實驗的反應速率最快B.條件的反應最先達到平衡C.與比較,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)H0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0.1 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”“T2,則平衡常數(shù)K(T1)(填“”“”或“=”)K(T2)。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2 mol CO和5 mol H2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后反應達到平衡,CO的轉化率為75%,則:平衡時體系總的物質的量為 mol。反應的平衡常數(shù)K=。反應在05 min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: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)溫度升高對反應的影響是。(3)控制反應條件,反應中的產(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,用某組分B的平衡分壓pB代替物質的量濃度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團隊首次采用金屬釕作催化劑,從空氣中捕獲CO2直接轉化為甲醇,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)上圖所示轉化中,由第1步至第4步的反應熱(H)依次是a kJmol-1、b kJmol-1、c kJmol-1、d kJmol-1,則該轉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。Y的化學式是,判斷的理由是。下列說法正確的是(填字母)。a.Y的轉化率是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化率從反應開始到平衡,用氫氣表示的平均反應速率v(H2)=molL-1min-1。單元質檢卷(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,生成物的質量分數(shù)不一定增加,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,正確;若加入反應物,平衡向正反應方向移動時,反應物的轉化率不一定增大,如對于恒溫恒容條件下的反應A(g)+B(g)C(g),加入A,B的轉化率增大,A的轉化率減小,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,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,正確;溫度不變,平衡常數(shù)不變,錯誤。故選C。2.A反應自發(fā)進行需要滿足H-TS0,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-10,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13,轉化濃度之比亦為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32,B不正確;由可逆反應的特點可知0c1Q,且都小于92.3kJ,N2的轉化率:平衡平衡。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;15104=210-5,B正確;代入數(shù)據(jù)計算可得QcK,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兩點的反應速率:AC,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,T1T2,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由圖像看出條件的反應最先達到平衡,B項正確;與比較,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;條件比條件先達到平衡,說明條件反應速率比條件反應速率快,且平衡時X的轉化率比大,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)DCD(2)4750.06 molL-1min-1解析(1)反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是氣體的物質的量減小的反應,所以ST2,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)。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。v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量發(fā)生變化,達到平衡時,混合氣體的平均相對分子質量不再變化,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)平衡時消耗CO的物質的量是2mol75%=1.5mol。CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始/mol250轉化/mol1.531.5平衡/mol0.521.5所以平衡時氣體的總物質的量是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)反應速率的定義,反應在05min的平均反應速率v(H2)=3mol10L5min=0.06molL-1min-1。12.答案(1)-41.8 kJmol-1(2)反應速率加快,有利于平衡向正反應方向移動(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,正反應是氣體體積增大的吸熱反應,升高溫度反應速率加快,升高溫度有利于平衡向正反應方向移動。(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3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),反應的平衡常數(shù)Kp表達式為生成物平衡分壓冪次方乘積除以反應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隨反應進行濃度減小,因此Y為反應物,且其相同時間內(nèi)轉化量與X相同,則其在方程式中的化學計量數(shù)應與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,可知反應熱的大小與始態(tài)和終態(tài)有關,與過程無關,所以該轉化總反應的熱化學方程式是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)H=(a+b+c+d)kJmol-1。(4)Y隨反應進行濃度減小,因此Y為反應物,且其相同時間內(nèi)轉化量與X相同,則其在方程式中的化學計量數(shù)應與X相同,因此Y是CO2。Y的轉化率是(1.00-0.25)molL-11.00molL-1100%=75%,故a正確;因為正反應是氣體體積減小的反應,所以其他條件不變時,若在恒壓條件下進行該反應,相當于增大壓強,Y的轉化率變大,故b正確;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,故c正確;催化劑只改變反應的速率,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。