第第頁(yè)2023秋高中化學(xué)（蘇教2023）選擇性必修1專題2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡測(cè)評(píng)（含解析）專題2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡測(cè)評(píng)

一、選擇題(本題包括14小題,每小題3分,共42分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)

1.下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()

A.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同

B.自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的方向,應(yīng)由焓判據(jù)和熵判據(jù)共同決定

C.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH0

2.一定條件下,在10L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+3B(g)2C(g)+4D(g),測(cè)得5min內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了10mol,則5min內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是()

A.v(A)=2.0mol·L-1·min-1

B.v(B)=0.2mol·L-1·min-1

C.v(C)=0.2mol·L-1·min-1

D.v(D)=0.8mol·L-1·min-1

3.對(duì)于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-116.4kJ·mol-1,下列說(shuō)法正確的是()

A.每生成22.4LNO2(g),放出58.2kJ的熱量

B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表達(dá)為K=

C.使用合適的催化劑能降低該反應(yīng)的活化能從而改變?cè)摲磻?yīng)的ΔH

D.其他條件相同,增大,則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率升高

4.某溫度下,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,N2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()

A.將1molN2和3molH2置于1L密閉容器中發(fā)生反應(yīng),放出的熱量為92.4kJ

B.平衡狀態(tài)由A到B時(shí),平衡常數(shù)K(A)2500

D.增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),K=2500

10.處理、回收CO是環(huán)境科學(xué)家研究的熱點(diǎn)課題。CO用于處理大氣污染物N2O,發(fā)生的反應(yīng)為N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=-365kJ·mol-1。上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行:

第一步:Fe++N2OFeO++N2;

第二步:FeO++COFe++CO2,第二步反應(yīng)不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間。

下列說(shuō)法不正確的是()

A.Fe+是該反應(yīng)的催化劑,且參加了化學(xué)反應(yīng)

B.第一步中Fe+與N2O的碰撞僅部分有效

C.第二步反應(yīng)速率大于第一步反應(yīng)速率

D.增大CO的濃度可顯著增大處理N2O的反應(yīng)速率

11.(2023河北張家口高二期末)在TK下,向兩容積均為1L的剛性密閉容器中分別投入0.1molX、1.0molX,發(fā)生反應(yīng):X(g)2Y(g)+Z(g),X的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()

A.曲線L1表示的是1.0molX反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率

B.逆反應(yīng)速率:v(a)>v(b)

C.曲線L2中0~1s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(X)=4mol·L-1·s-1

D.可利用L2所得的平衡常數(shù)計(jì)算出L1達(dá)平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率

12.已知反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔHp2>p3

D.達(dá)到平衡狀態(tài)a、b所需要的時(shí)間:a>b

14.CH4與CO2重整生成H2和CO的過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)ΔH=247.1kJ·mol-1

H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH=41.2kJ·mol-1

在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()

A.曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化

B.反應(yīng):3CO2(g)+CH4(g)2H2O(g)+4CO(g)ΔH=329.5kJ·mol-1

C.升高溫度、減小壓強(qiáng)均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率

D.恒壓、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值,可通過(guò)改變CO2的量或使用高效催化劑等特定條件繼續(xù)反應(yīng),CH4轉(zhuǎn)化率能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值

二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)

15.(14分)某?；瘜W(xué)活動(dòng)社團(tuán)做了如下探究實(shí)驗(yàn):利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應(yīng)來(lái)探究外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)如下:

實(shí)驗(yàn)序號(hào)KMnO4溶液(含硫酸)H2C2O4溶液H2O溶液顏色褪至無(wú)色時(shí)所需時(shí)間/s

V/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mL

A29320.0250.13t1

B29320.0230.1V18

C31320.02V20.15t2

(1)寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:。

(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)A、B可探究(填外部因素)的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響,其中V1=;通過(guò)實(shí)驗(yàn)可探究溫度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

(3)利用實(shí)驗(yàn)B中數(shù)據(jù)計(jì)算,用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(KMnO4)=。

(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):反應(yīng)一段時(shí)間后該反應(yīng)速率會(huì)突然加快,造成此種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對(duì)KMnO4與H2C2O4之間的反應(yīng)有某種特殊的作用,則該作用是,相應(yīng)的粒子最有可能是。

16.(14分)眾所周知H2S、SO2、NO和CO都是常見(jiàn)的大氣污染物。目前治理汽車(chē)尾氣是在催化劑條件下發(fā)生反應(yīng)2NO+2CON2+2CO2。實(shí)驗(yàn)室模擬上述反應(yīng),已知T℃時(shí)在2L恒容密閉容器中加入2molNO和1molCO氣體,經(jīng)過(guò)10min達(dá)到平衡,測(cè)得此時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)為,回答下列問(wèn)題:

(1)這段時(shí)間內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為。

(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)為(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)平衡后再向密閉容器通入0.4molCO和0.4molCO2,平衡將(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)。判斷理由是。

(4)若升溫發(fā)現(xiàn)體系氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量增大,則該反應(yīng)正反應(yīng)的ΔH(填“>”“”或“0,D項(xiàng)正確。

2.D解析在10L密閉容器中,5min內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了10mol,則A的化學(xué)反應(yīng)速率為v(A)==0.2mol·L-1·min-1,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可得

v(B)=3v(A)=3×0.2mol·L-1·min-1=0.6mol·L-1·min-1,v(C)=2v(A)=2×0.2mol·L-1·min-1=0.4mol·L-1·min-1,v(D)=4v(A)=4×0.2mol·L-1·min-1=0.8mol·L-1·min-1,D項(xiàng)正確。

3.D解析未注明是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況,無(wú)法確定22.4LNO2的物質(zhì)的量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知K=,B項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑可以降低活化能,但不能改變焓變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;增大,相當(dāng)于NO不變,增加氧氣的量,平衡正向移動(dòng),NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,D項(xiàng)正確。

4.C解析題給反應(yīng)為可逆反應(yīng),加入1molN2和3molH2不可能完全反應(yīng)生成2molNH3,所以反應(yīng)放出的熱量小于92.4kJ,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從狀態(tài)A到狀態(tài)B,改變的是壓強(qiáng),溫度未發(fā)生變化,所以平衡常數(shù)不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;題給反應(yīng)是反應(yīng)后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率增大,C項(xiàng)正確;題給反應(yīng)焓變小于0,為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動(dòng),K增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

5.C解析v(正)=v(逆)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,A錯(cuò)誤;反應(yīng)體系恒壓,B錯(cuò)誤;C正確;反應(yīng)物為固體,產(chǎn)物均為氣體,則氣體產(chǎn)物平均摩爾質(zhì)量始終不變,D錯(cuò)誤。

6.C解析放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),相同條件下兩者焓變相加等于0,A項(xiàng)正確;互為逆反應(yīng)的兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),兩者平衡常數(shù)相乘等于1,B項(xiàng)正確;同種物質(zhì)液態(tài)能量比氣態(tài)能量低,選項(xiàng)C所給兩個(gè)化學(xué)方程式相加可得2NH3(l)2NH3(g),ΔH=ΔH1+ΔH2>0,則ΔH1+ΔH2>0,C項(xiàng)錯(cuò)誤;互為逆反應(yīng)的兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),同一反應(yīng)的化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍,則平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的多少次方,因此K1·=1,D項(xiàng)正確。

7.D解析催化劑不影響平衡產(chǎn)率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;縮小容器容積不能改變活化分子百分?jǐn)?shù),B項(xiàng)錯(cuò)誤;擴(kuò)大容器容積會(huì)降低SO3的平衡產(chǎn)率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;縮小容器容積可增大反應(yīng)速率,D項(xiàng)正確。

8.C解析對(duì)于合成氨反應(yīng),增大壓強(qiáng)時(shí)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大,并且壓強(qiáng)越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快,達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間越短,與圖像不符,A項(xiàng)錯(cuò)誤;因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低,與圖像中轉(zhuǎn)化率增大不符,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)達(dá)到平衡后,增大氮?dú)獾牧?平衡正向移動(dòng),這一瞬間正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變,然后正反應(yīng)速率不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,直到新的平衡,與圖像符合,C項(xiàng)正確;起始投料比越大,N2的平衡轉(zhuǎn)化率越大,與圖像不符,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

9.B解析選用合適的催化劑可以加快反應(yīng)速率,提高單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,使汽車(chē)尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),A項(xiàng)正確;K較大說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大,不代表反應(yīng)速率大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;降低溫度,反應(yīng)速率減小,ΔH(5)增大

解析(1)設(shè)10min后達(dá)到平衡時(shí)NO消耗了2xmol,根據(jù)“三段式”進(jìn)行分析:

2NO+2CON2+2CO2

起始量/mol2100

轉(zhuǎn)化量/mol2x2xx2x

平衡量/mol2-2x1-2xx2x

平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為(2-2x)mol+(1-2x)mol+xmol+2xmol=(3-x)mol,則,解得x=0.2,則這段時(shí)間內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為v(CO)==0.02mol·L-1·min-1。

(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=≈0.069。

(3)平衡后再向密閉容器通入0.4molCO和0.4molCO2,Qc==0.1>K,平衡逆向移動(dòng)。

(4)2NO+2CON2+2CO2為正反應(yīng)氣體體積減小的可逆反應(yīng),升溫發(fā)現(xiàn)體系氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量增大,說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0。

(5)維持條件不變,向平衡后的容器中再充入0.2molNO和0.1molCO,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率增大。

17.答案(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ·mol-125.4

(2)>反應(yīng)Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)使平衡正向移動(dòng),H2SO4的物質(zhì)的量增大

(3)①0.4

②證明H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率

解析(1)根據(jù)圖示,反應(yīng)Ⅱ?yàn)?SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),由-(Ⅰ+Ⅲ)可得3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),ΔH=-[551kJ·mol-1+(-297kJ·mol-1)]=-254kJ·mol-1,標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L的SO2的物質(zhì)的量為=0.3mol,因此0.3molSO2發(fā)生反應(yīng)釋放的能量為×254kJ·mol-1=25.4kJ。

(2)相同溫度下,增大壓強(qiáng),3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致硫酸在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,根據(jù)題圖知,相同溫度下,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)硫酸含量:p1p1。

(3)①C是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn),所用c(KI)應(yīng)該相等,否則無(wú)法得出正確結(jié)論,所以a=0.4;

②比較A、B、C,A中只含KI、B中只含硫酸、C中含有KI和硫酸,反應(yīng)快慢順序是C>A>B,且B中沒(méi)有明顯現(xiàn)象,說(shuō)明未發(fā)生反應(yīng),C中含有酸導(dǎo)致其反應(yīng)速率加快,因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)B、C的目的是證明H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率。

18.答案(1)①適當(dāng)增大壓強(qiáng)選擇合適的催化劑

②B

③0.036mol·L-1·min-1KA=KC>KB

(2)①2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.7kJ·mol-1

②生成二甲醚的反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),產(chǎn)率降低

解析(1)①將已知的3個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為ⅰ、ⅱ、ⅲ。將ⅰ×2+?？傻?CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-122.5kJ·mol