《(通用版)2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡章末綜合檢測(七)新人教版.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡章末綜合檢測(七)新人教版.doc(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
章末綜合檢測(七)
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分)
1.在氧化釹(Nd2O3)等稀土催化劑的作用下可發(fā)生反應(yīng):4CO+2NO2===N2+4CO2,若該反應(yīng)的反應(yīng)速率分別用v(CO)、v(NO2)、v(N2)、v(CO2)表示,則下列關(guān)系正確的是( )
A.v(CO)=v(NO2) B.v(NO2)=v(CO2)
C.v(N2)=v(CO2) D.v(N2)=v(CO)
解析:選A。根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,可得v(CO)=v(NO2),2v(NO2)=v(CO2),4v(N2)=v(CO2),4v(N2)=v(CO),故A項正確,B、C、D三項錯誤。
2.已知圖一表示的是可逆反應(yīng)CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系,圖二表示的是可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0的濃度(c)隨時間(t)的變化情況。下列說法中正確的是( )
A.圖一t2時改變的條件可能是升高溫度或增大壓強(qiáng)
B.圖一t2時改變的條件是增大壓強(qiáng),則反應(yīng)的ΔH增大
C.圖二t1時改變的條件可能是升高溫度
D.若圖二t1時改變的條件是增大壓強(qiáng),則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將減小
解析:選A。A.該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的吸熱反應(yīng),升高溫度或增大壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率均增大,且平衡均向正反應(yīng)方向移動,A正確;B.反應(yīng)物的焓變只與反應(yīng)物和生成物的能量有關(guān),與壓強(qiáng)沒有關(guān)系,B錯誤;C.反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,改變條件的瞬間,濃度不變,圖二與實際不相符,C錯誤;D.若圖二t1時改變的條件是增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)混合氣體總的物質(zhì)的量減小,混合氣體總質(zhì)量不變,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將增大,D錯誤。
3.一定條件下,在密閉容器里進(jìn)行如下可逆反應(yīng):S2Cl2(橙黃色液體)+Cl2(氣)2SCl2(鮮紅色液體) ΔH=-61.16 kJmol-1。下列說法正確的是( )
A.增大壓強(qiáng),平衡常數(shù)將增大
B.達(dá)到平衡時,單位時間里消耗n mol S2Cl2的同時也生成n mol Cl2
C.達(dá)到平衡時,若升高溫度,氯氣的百分含量將減小
D.加入氯氣,平衡向正反應(yīng)方向移動,氯氣的轉(zhuǎn)化率一定增大
解析:選B。A.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),增大壓強(qiáng),平衡常數(shù)不變,A錯誤;B.根據(jù)化學(xué)方程式可知單位時間里消耗n mol S2Cl2需要消耗n mol Cl2,若同時生成n mol Cl2,則Cl2的生成與消耗的物質(zhì)的量相同,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),B正確;C.正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,氯氣的百分含量將增大,C錯誤;D.加入氯氣,平衡向正反應(yīng)方向移動,S2Cl2的轉(zhuǎn)化率增大,氯氣的轉(zhuǎn)化率降低,D錯誤。
4.t ℃時,某一氣態(tài)平衡體系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四種物質(zhì),此溫度下發(fā)生反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,有關(guān)該平衡體系的說法正確的是( )
A.升高溫度,平衡常數(shù)K一定增大
B.升高溫度,若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小,則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C.增大壓強(qiáng),W(g)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加
D.增大X(g)濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動
解析:選B。根據(jù)平衡常數(shù)的定義,推出此反應(yīng)是2Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g)。A.化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,但題目中沒有說明此反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),因此無法判斷,故錯誤;B.根據(jù)M=,因為各組分都是氣體,因此氣體質(zhì)量不變,平均相對分子質(zhì)量變小,說明n增大,說明升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故正確;C.根據(jù)勒夏特列原理,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,故錯誤;D.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式,增大X的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,故錯誤。
5.某溫度下,反應(yīng)2A(g)B(g)+C(g)的平衡常數(shù)為1,在容積為2 L的密閉容器中加入A(g)。20 s時測得各組分的物質(zhì)的量如下表:
物質(zhì)
A(g)
B(g)
C(g)
物質(zhì)的量/mol
1.2
0.6
0.6
下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)前20 s的平均速率為v(A)=0.6 molL-1s-1
B.20 s時,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率
C.達(dá)平衡時,A(g)的轉(zhuǎn)化率為100%
D.若升高溫度,平衡常數(shù)變?yōu)?.5,則反應(yīng)的ΔH<0
解析:選D。由題意知前20 s的平均速率為v(A)=2v(B)=2=0.03 molL-1s-1,A項錯誤;20 s時,Qc===0.25
T2>T3
B.正反應(yīng)速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C.平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D.平均摩爾質(zhì)量:M(a)M(d)
解析:選C。 A項,因為ΔH<0,溫度越高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率越小,所以T3>T2>T1,錯誤。B項,由于T3>T1,所以v(c)>v(a);由于p(b)>p(d),所以v(b)>v(d),錯誤。C項,平衡常數(shù)只受溫度影響,由于ΔH<0,溫度越高,平衡常數(shù)越小,正確。D項,升溫,平衡左移,M減小,M(a)>M(c);加壓,平衡右移,M增大,M(b)>M(d),錯誤。
7.一定條件下,通過下列反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(s) ΔH<0,若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.平衡前,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變
B.平衡時,其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率加快
C.平衡時,其他條件不變,升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D.其他條件不變,使用不同催化劑,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變
解析:選D。A.正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),則平衡前,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,A錯誤;B.改變固體的量,反應(yīng)速率不變,因此平衡時,其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率不變,B錯誤;C.正反應(yīng)放熱,平衡時,其他條件不變,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,SO2的轉(zhuǎn)化率降低,C錯誤;D.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),其他條件不變,使用不同催化劑,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,D正確。
8.在密閉容器中,5 mol H2與2 mol CO2發(fā)生反應(yīng):3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反應(yīng)達(dá)到平衡時,改變溫度(T)和壓強(qiáng)(p),反應(yīng)混合物中甲醇(CH3OH)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.p1>p2>p3>p4
B.甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越高,反應(yīng)的平衡常數(shù)越大
C.若T1>T2>T3>T4,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.縮小容積,可以提高CH3OH在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
解析:選B。A.增大壓強(qiáng),平衡正向移動,則反應(yīng)混合物中甲醇(CH3OH)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸增大,即p1>p2>p3>p4,A項正確;B.平衡常數(shù)只受溫度的影響,甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的高低和反應(yīng)的平衡常數(shù)之間沒有關(guān)系,B項錯誤;C.若T1>T2>T3>T4,則升高溫度,甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小,化學(xué)平衡逆向移動,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),C項正確;D.縮小容積,即增大壓強(qiáng),平衡正向移動,可以提高CH3OH在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù),D項正確。
9.相同溫度下,體積均為0.25 L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):X2(g)+3Y2(g)2XY3(g) ΔH=-92.6 kJmol-1。實驗測得反應(yīng)在起始、達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
容器編號
起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol
達(dá)到平衡時體系能量的變化
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
放熱:23.15 kJ
②
0.6
1.8
0.8
Q(Q>0)
下列敘述不正確的是( )
A.容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等
B.容器②中反應(yīng)達(dá)到平衡時放出的熱量為Q
C.達(dá)到平衡時,兩個容器中XY3的物質(zhì)的量濃度均為2 molL-1
D.若容器①的體積為0.20 L,則達(dá)平衡時放出的熱量大于23.15 kJ
解析:選B。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,A項正確;由達(dá)平衡時①放出的熱量為23.15 kJ,可知X2和Y2的轉(zhuǎn)化率均為25%,即平衡時X2、Y2和XY3的物質(zhì)的量分別為0.75 mol、2.25 mol和0.5 mol,此時XY3的物質(zhì)的量濃度為2 molL-1,可知②的反應(yīng)逆向進(jìn)行,反應(yīng)過程需要吸收熱量,B項錯誤;兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡時為等效平衡,C項正確;增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,放出熱量多,D項正確。
10.硫化氫分解制取氫氣和硫黃的原理為2H2S(g)S2(g)+2H2(g),在2.0 L恒容密閉容器中充入0.1 mol H2S,不同溫度下測得H2S的轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.圖中P點(diǎn):v(正)v(逆),A錯誤;B.升高溫度,硫化氫的轉(zhuǎn)化率變大,說明平衡正向移動,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),B錯誤;C.2H2S(g)S2(g)+2H2(g),在2.0 L恒容密閉容器中充入0.1 mol H2S,此時硫化氫的轉(zhuǎn)化率為20%,則氫氣的變化量為0.1 mol0.2=0.02 mol,濃度為0.01 mol/L,所以v(H2)=0.01 mol/L1.25 s=0.008 molL-1s-1,C正確;D.1.25 s時,Qc==3.12510-4,而此時反應(yīng)正向進(jìn)行,所以平衡常數(shù)大于3.12510-4,D錯誤。
二、非選擇題(本題包括4小題,共50分)
11.(12分)工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。圖1表示反應(yīng)中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積為2 L的密閉容器中加入 4 mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化。
請回答下列問題:
(1)在圖1中,曲線 (填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)下列說法正確的是 。
A.起始充入的CO為2 mol
B.增加CO濃度,CO的轉(zhuǎn)化率增大
C.容器中壓強(qiáng)恒定時,反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
D.保持溫度和密閉容器容積不變,再充入1 mol CO和2 mol H2,再次達(dá)到平衡時n(CH3OH)/n(CO)會減小
(3)從反應(yīng)開始到建立平衡,v(H2)= ;
該溫度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為 。若保持其他條件不變,將反應(yīng)體系升溫,則該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù) (填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)請在圖3中畫出平衡時甲醇百分含量(縱坐標(biāo))隨溫度(橫坐標(biāo))變化的曲線,要求畫壓強(qiáng)不同的2條曲線(在曲線上標(biāo)出p1、p2,且p1T1。
答案:(1)(K1K2) (2)0.09 70% (3)①c?、诟哂凇≡摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,CO2體積分?jǐn)?shù)降低,故T2高于T1
13.(13分)Ⅰ.(1)浙江大學(xué)進(jìn)行用甲醇、CO、O2在常壓、某溫度和催化劑的條件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究開發(fā)。
已知:ⅰ.CO的燃燒熱ΔH=-283.0 kJmol-1;
ⅱ.1 mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44 kJ的熱量;
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) ΔH=-15.5 kJmol-1。
則2CH3OH(g)+CO (g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l)的ΔH= 。該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 。
(2)甲醇也是制備甲酸的一種重要原料。某溫度時,將10 mol甲酸鈉溶于水,溶液顯堿性,向該溶液中滴加1 L某濃度的甲酸,使溶液呈中性,則滴加甲酸的過程中水的電離平衡將 (填“正向”“逆向”或“不”)移動, 此中性溶液中離子濃度由大到小的順序為
。
Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g),但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%,制約該反應(yīng)走向工業(yè)化生產(chǎn)。
(1)在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2)
B.CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變
C.容器內(nèi)氣體的密度不變
D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
(2)某研究小組在某溫度下,在100 mL恒容密閉容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、適量CO2和610-5 mol催化劑,研究反應(yīng)時間對甲醇轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響,其變化曲線如圖所示。計算公式為TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。在該溫度下,最佳反應(yīng)時間是 ;4~10 h內(nèi)碳酸二甲酯的平均反應(yīng)速率是 。
解析:Ⅰ.(1)ⅰ.CO的燃燒熱為ΔH=-283.0 kJmol-1,所以CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJmol-1①,
ⅱ.1 mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44 kJ的熱量,所以H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJmol-1②,
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) ΔH=-15.5 kJmol-1③;
根據(jù)蓋斯定律可知①-②+③即可得到2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l) ΔH=-283.0 kJmol-1-44 kJmol-1-15.5 kJmol-1=-342.5 kJmol-1;化學(xué)平衡常數(shù)等于平衡時生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積之比,則根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。
(2)甲酸是一元弱酸,則滴加甲酸的過程中水的電離平衡將逆向移動。根據(jù)電荷守恒可知此中性溶液中離子濃度由大到小的順序為c(HCOO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)。
Ⅱ.(1)A.v正(CH3OH)=2v正(CO2)=2v逆(CO2),達(dá)平衡狀態(tài),A錯誤;B.CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;C.氣體的質(zhì)量和容積均不變,則容器內(nèi)氣體的密度始終不變,C錯誤;D.正反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng),則容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,達(dá)平衡狀態(tài),D正確。
(2)由圖可知10 h時TON的值最大,因此在該溫度下,最佳反應(yīng)時間是10 h;4~10 h內(nèi)轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量為610-5 mol(35-20)=9010-5mol,所以生成的DMC的物質(zhì)的量為9010-5mol2=4510-5mol,濃度是4510-4 molL-1,則v===7.510-4 molL-1h-1。
答案:Ⅰ.(1)-342.5 kJmol-1
K=
(2)逆向 c(HCOO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
Ⅱ.(1)BD (2)10 h 7.510-4 molL-1h-1
14.(13分)無色氣體N2O4是一種強(qiáng)氧化劑,為重要的火箭推進(jìn)劑之一。N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ/mol。
(1)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中,下列現(xiàn)象能說明反應(yīng)達(dá)到平衡的是 。
a.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
b.體系顏色不變
c.氣體平均相對分子質(zhì)量不變
d.氣體密度不變
達(dá)到平衡后,保持體積不變,升高溫度,再次達(dá)到平衡時,則混合氣體顏色 (填“變深”“變淺”或“不變”),判斷理由是 。
(2)平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示,即K表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)[例如:p(NO2)=p總x(NO2)]。寫出上述反應(yīng)平衡常數(shù)Kp表達(dá)式: (用p總、各氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x表示);影響Kp的因素為 。
(3)真空密閉容器中充入一定量N2O4,維持總壓強(qiáng)p0恒定,在溫度為T時,平衡時N2O4分解百分率為α。保持溫度不變,向密閉容器中充入等量N2O4,維持總壓強(qiáng)在2p0條件下分解,則N2O4的平衡分解率的表達(dá)式為 。
解析:(1)根據(jù)平衡定義,v正∶v逆=化學(xué)計量數(shù)之比,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),2v正(N2O4)=v逆(NO2),a錯誤;體系顏色不變,說明NO2濃度不變,一定達(dá)到平衡狀態(tài),b正確;c.氣體質(zhì)量不變、反應(yīng)中氣體物質(zhì)的量改變,根據(jù)M=,氣體平均相對分子質(zhì)量為變量,當(dāng)氣體平均相對分子質(zhì)量不變時,一定達(dá)到平衡狀態(tài),c正確;d.氣體質(zhì)量不變、體積不變,ρ=,密度為恒量,氣體密度不變不一定平衡,d錯誤;N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ/mol,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),達(dá)到平衡后,保持體積不變,升高溫度,平衡正向移動,NO2濃度增大,則混合氣體顏色變深。
(2)平衡常數(shù)Kp表達(dá)式為;影響平衡常數(shù)K的因素是溫度,所以影響Kp的因素是溫度。
(3)設(shè)充入的N2O4的量為n mol,維持總壓強(qiáng)p0恒定,達(dá)到平衡時,N2O4的分解百分率為α,則N2O4為n(1-α)mol,NO2為2nα mol,Kp==p0。維持總壓強(qiáng)2p0恒定,達(dá)到平衡時,設(shè)N2O4的分解百分率為β,則N2O4為n(1-β)mol,NO2為2nβ mol,Kp==2p0。根據(jù)Kp不變,知p0=2p0,解得β=
。
答案:(1)bc 變深 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),其他條件不變,溫度升高平衡正向移動,c(NO2)增大,顏色加深
(2) 溫度
(3)
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