2020-2021学年新教材化学鲁科版选择性必修第一册达标训练：第2章　化学反应的方向、限度与速率 测评含解析

1、攀上山峰，见识险峰，你的人生中，也许你就会有苍松不惧风吹和不惧雨打的大无畏精神，也许就会有腊梅的凌寒独自开的气魄，也许就会有春天的百花争艳的画卷，也许就会有钢铁般的意志。祝：学子考试顺利，学业有成第2章测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.金属锡素有“盛水水清甜,盛酒酒香醇,储茶味不变,插花花长久”的美称。金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:sno2+2csn+2co,反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的h、s的说法中正确的是()a.h0s0s0c.h0d.h0s02.在容积不变的密闭容器中,一定条件下进行如

2、下反应:2no(g)+2co(g)n2(g)+2co2(g)h=-373.2 kjmol-1。如图曲线a表示该反应过程中no的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件,使反应过程按照曲线b进行,可采取的措施是()a.降低温度b.向密闭容器中通入氩气c.加催化剂d.增大反应物中no的浓度3.在淀粉ki溶液中存在下列平衡:i2(aq)+i-(aq)i3-(aq)。测得不同温度时该反应的平衡常数k如表所示:t/515253550k/mol-1l1 100841689533409下列说法正确的是()a.反应i2(aq)+i-(aq)i3-(aq)的h0b.其他条件不变,升高温度,溶液中c平(i3-)减小

3、c.该反应的平衡常数表达式为k=c平(i2)c平(i-)c平(i3-)d.25 时,向溶液中加入少量ki固体,平衡常数k小于6894.向酸性硫酸铬溶液中加入适量氢氧化钠溶液使其ph变为4.6时,溶液中有蓝灰色沉淀出现,此时溶液中存在如下平衡:cr3+(紫色)+3oh-cr(oh)3(蓝灰色)h+cro2-(绿色)+h2o。将上述混合溶液分为两份,其中一份加入少量氢氧化钠溶液,另一份加入少量稀硫酸,则此两份混合液的颜色分别为()a.紫色、绿色b.蓝灰色、绿色c.蓝色、紫色d.绿色、紫色5.(2019山东青岛二中高二期中)反应2so2(g)+o2(g)2so3(g)h0b.若该反应在t1、t2时的

4、平衡常数分别为k1、k2,则k1k2c.在t2时,若反应体系处于状态d,则此时一定有v(正)v(逆)d.在t3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态c7.(2019山东实验中学高二期中)对于可逆反应ma(s)+nb(g)ec(g)+fd(g),当其他条件不变时,c的体积分数在不同温度(t)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()a.达到平衡后,若使用催化剂,c的体积分数将增大b.正反应的he+fd.达到平衡后,增加a的质量有利于化学平衡向正反应方向移动8.已知:2ch3oh(g)ch3och3(g)+h2o(g)h=-25 kjmol-1。某温度

5、下的平衡常数为400。此温度下,在1 l体积不变的密闭容器中加入ch3oh,某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表,下列说法中不正确的是()物质ch3ohch3och3h2oc/(moll-1)0.081.61.6a.此时刻反应达到平衡状态b.容器内压强不变时,说明反应达平衡状态c.平衡时,再加入与起始时等量的ch3oh,达新平衡后ch3oh转化率不变d.平衡时,反应混合物的总能量降低40 kj9.(2019山东烟台一中高二期中)对于气相反应,用某组分(b)的平衡分压代替物质的量浓度也可表示平衡常数(记作kp)。已知反应ch4(g)+2h2o(g)co2(g)+4h2(g),在t时的平衡常数kp

6、=a,则下列说法正确的是()a.kp=p平(ch4)p平2(h2o)p平(co2)p平4(h2)b.升高温度,若kp增大,则该反应为吸热反应c.该反应达到平衡状态后,增大压强,平衡向左移动,kp减小d.t时,反应12ch4(g)+h2o(g)12co2(g)+2h2(g)的平衡常数kp=12a10.向某密闭容器中加入0.3 mol a、0.1 mol c和一定量的b三种气体,在一定条件下发生反应,各物质的物质的量浓度随时间变化的情况如图1所示。图2为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,四个阶段都各改变一种条件,且所改变的条件均不相同。已知t3t4阶段为使用催化剂。下

7、列说法错误的是()a.若t1=15,生成物c在t0t1时间段的平均反应速率为0.004 moll-1s-1b.t4t5阶段改变的条件为减小压强,t5t6阶段改变的条件是升高温度c.b的起始物质的量为0.02 mold.该反应的化学方程式为3a(g)b(g)+2c(g)二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)11.在一密闭容器中加入等物质的量的a、b,发生如下反应:2a(g)+2b(g)3c(s)+4d(g),平衡常数随温度和压强的变化如表所示:压强/mpa平衡常数温度/1.01.52.0300ab16516c64e800160fg下列判断正确的是

8、()a.gfb.hv(y)v(z)c.x、y、z三点对应的平衡常数数值:kxkykzd.增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率13.某温度下,将2 mol so2和1 mol o2置于10 l密闭容器中发生反应:2so2(g)+o2(g)2so3(g)ht1d.达平衡后,若增大容器容积,则反应速率变化图像可以用图丙表示14.(2020福建福州八县一中高二期末)利用co和h2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应为:co(g)+2h2(g)ch3oh(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比12充入co和h2,测得平衡混合物中ch3oh的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确

9、的是()a.该反应的hp2b.反应速率:v逆(状态a)v逆(状态b)c.在c点时,co转化率为75%d.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的ch3oh,达平衡时ch3oh的体积分数不同15.(2020山东德州高二上学期期末)某温度下,在一个2 l的密闭容器中加入4 mol a和2 mol b进行如下反应:2a(g)+b(g)c(s)+3d(g),反应2 min后达到平衡,测得生成1.6 mol c,下列说法不正确的是()a.前2 min d的平均反应速率为1.2 moll-1min-1b.此时b的平衡转化率是80%c.缩小容器容积增大该体系的压强,平衡不移动d.该温度下平衡常数k=462三

10、、非选择题(本题包括5小题,共60分)16.(12分)某研究性学习小组利用h2c2o4溶液和酸性kmno4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:实验序号实验温度/k有关物质溶液颜色褪至无色所需时间/s酸性kmno4溶液h2c2o4溶液h2ov/mlc/moll-1v/mlc/moll-1v/mla29320.0240.10t1bt120.0230.1v18c31320.02v20.11t2(1)通过实验a、b,可探究出(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中v1=、t1=;通过实验(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中v2=。(2)若t1

11、”“”“”或“0;该反应为气态物质系数增大的反应,故s0。2.d由图像可知,要使反应按曲线b进行,需要缩短反应达到平衡的时间,同时降低no的转化率。降低温度,反应速率减慢,平衡时no的转化率增大,a项错误;b、c项,平衡不移动;增大反应物中no的浓度,反应速率加快,达到平衡时no的转化率下降,d项正确。3.b根据表格提供的数据知升高温度,平衡常数减小,则平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应,h0,a项错误;其他条件不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,溶液中c平(i3-)减小,b项正确;该反应的平衡常数表达式为k=c平(i3-)c平(i2)c平(i-),c项错误;平衡常数

12、只与温度有关,25时,向溶液中加入少量ki固体,虽然平衡向正反应方向移动,但平衡常数不变,d项错误。4.d加入少量naoh溶液,题给平衡向右移动,c平(cro2-)增大,c平(cr3+)减小,溶液颜色变为绿色;同理,加入少量稀硫酸,题给平衡向左移动,c平(cr3+)增大,c平(cro2-)减小,混合溶液颜色呈现紫色。5.d升高温度,平衡向逆反应方向移动,a项错误;恒温恒容条件下充入氧气,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动,b项错误;恒温恒容条件下充入so3,so3浓度增大,平衡向逆反应方向移动,c项错误;催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,不影响平衡移动,d项正确。6.d由图像可知,t1t2

13、,升高温度c平(no)增大,平衡左移(吸热方向),所以hk2,a、b错误;t2时d点表示c(no)c平(no),由db点需降低c(no),即平衡向右移动,因此d点对应体系中v(正)v(逆),c错误;由于反应物c为固体,故容积不变时,反应后气体质量增大,混合气体的密度增大,当密度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,d正确。7.b催化剂不能使平衡发生移动,所以不能使c的体积分数增大,故a项错误;达到平衡所用时间越短,反应速率越快,由图可知t2t1,p2p1,则温度由t1升高到t2,平衡时c的体积分数减小,说明升高温度平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,b项正确;压强由p1增大到p2,平衡时c的体

14、积分数减小,说明增大压强平衡逆向移动,所以该反应的正反应为气体分子数目增大的反应,即n0,b项错误;该反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大,a的转化率越大,c项错误;该反应为反应前后气体分子数不变的反应,即压强一定时,气体体积不变。设开始加入a、b的物质的量为amol,转化量为xmol,容器体积为vl,则达平衡时,a、b为(a-x)mol,d为2xmol,则有(2xvmoll-1)4(a-xvmoll-1)2(a-xvmoll-1)2=16,解得xa=12,故b的转化率为50%,d项正确。12.ac据图像可知,y点对应乙烯的平衡转化率为20%,起始n(c2h4)n(h2o)=11,设c2h4

15、和h2o的起始物质的量均为1mol,根据“三段式”分析:c2h4(g)+h2o(g)c2h5oh(g)起始/(mol)110转化/(mol)0.20.20.2平衡/(mol)0.80.80.2则平衡时乙醇的质量分数为:0.2mol46gmol-11mol28gmol-1+1mol18gmol-1=15,a正确;因该反应是气体体积减小的可逆反应,所以温度相同时,压强越大,乙烯的平衡转化率越大,则结合图像可得:p1p2p3,且x、y、z三点对应的温度越来越高,所以x、y、z三点对应的反应速率:v(x)v(y)kykz,c正确;因该反应是气体体积减小的可逆反应,则温度相同时,压强越大,乙烯的平衡转化

16、率越大,又因该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,乙烯的平衡转化率降低,d错误。13.ba项,设b点平衡时so2的转化量为xmol,根据“三段式”法可知:2so2(g)+o2(g)2so3(g)起始/(mol)210转化/(mol)xx2x平衡/(mol)2-x1-x2x由题意可知x2=0.85,则x=1.7。平衡时so2的平衡浓度为2mol-1.7mol10l=0.03moll-1,a项错误;设a点o2的转化量为ymoll-1,根据“三段式”法分析可知:2so2(g)+o2(g)2so3(g)起始/(moll-1)0.20.10转化/(moll-1)2yy2y平衡/(moll-1)0.2-

17、2y0.1-y2y由题意可得2y0.2=0.80,则y=0.08平衡常数k=c平2(so3)c平2(so2)c平(o2)=800lmol-1,b项正确;先拐先平衡,数据越大,因而图乙中t1t2,c项错误;达平衡后,若增大容器容积,相当于减小压强,反应速率减慢,平衡逆向移动,v(逆)v(正),因此不能用图丙表示,d项错误。14.ac由图像可知,升高温度,ch3oh的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的hp2,故a正确;b点对应的温度和压强均大于a点,温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此v逆(状态a)v逆(状态b),故b错误;设向密闭容器充入了1molco和2molh2,co的转

18、化率为x,则co(g)+2h2(g)ch3oh(g)起始/(mol)120变化/(mol)x2xx平衡/(mol)1-x2-2xx在c点时,ch3oh的体积分数=x1-x+2-2x+x=0.5,解得x=0.75,故c正确;由等效平衡可知,在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的ch3oh,达平衡时ch3oh的体积分数都相同,故d错误。15.d2l的密闭容器中,加入4mola和2molb进行如下反应:2a(g)+b(g)c(s)+3d(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molc,则根据“三段式”法分析:2a(g)+b(g)c(s)+3d(g)开始/(mol)4200转化/(mol)3.

19、21.61.64.8平衡/(mol)0.80.41.64.8v(d)=ct=4.8mol2l2min=1.2moll-1min-1,故a正确;达到平衡时,参加反应的b的物质的量为1.6mol,故b的转化率为1.6mol2mol100%=80%,故b正确;该反应正反应为气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,故c正确;该温度下平衡常数k=c平3(d)c平2(a)c平(b)=(4.8mol2l)3(0.8mol2l)20.4mol2l=432,故d错误。16.答案(1)浓度1293b、c3(2)其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大8.310-4 moll-1s-1(3)催化作用mn2+解析

20、(1)分析表中数据可知,本实验探究的是浓度、温度变化对化学反应速率的影响,实验中探究浓度(或温度)对反应速率的影响时要确保影响反应速率的其他因素相同。a、b两组实验中,c(h2c2o4)不同,故温度应相同,则t1=293;为使a、b两组实验中c(kmno4)相同,则溶液总体积均为6ml,则v1=1;c组实验中温度与另外两组不同,加水量与b组相同,故通过b、c组实验可探究温度对化学反应速率的影响,因此v2=3。(2)若t18,则实验a中反应速率比实验b中快,说明其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大。利用实验b中数据可知,08s内,v(kmno4)=0.02moll-1268s8.310-

21、4moll-1s-1。(3)由图像可知,反应过程中出现了反应速率突然快速增加的现象,这表明反应中生成的某种粒子对该反应有催化作用,结合反应前后溶液中粒子的变化情况可知,该粒子最可能是mn2+。17.答案(1)v(正)v(逆)平衡常数k转化率增大增大减小减小(2)cd2ab4=xy2mn4解析(1)h2的体积分数随温度的升高而增加,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应。升高温度正、逆反应速率均增大,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,反应物的转化率减小。(2)相同温度时平衡常数不变,则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为cd2ab4=xy2mn4。18.答案(1)2co

22、(g)+4h2(g)ch3och3(g)+h2o(g)h=-203 kjmol-1(2)bd(3)131ch3och3+h+(4)0.62.2510-4解析(1)已知co(g)+2h2(g)ch3oh(g)h1=-90kjmol-1,2ch3oh(g)ch3och3(g)+h2o(g)h2=-23kjmol-1,根据盖斯定律2+:2co(g)+4h2(g)ch3och3(g)+h2o(g)h=-203kjmol-1(2)反应2co(g)+4h2(g)ch3och3(g)+h2o(g)是物质的量减小的反应,增大压强能提高二甲醚的平衡产率;由于ch3och3与h2o的沸点不同,及时移走二甲醚,平衡

23、右移,也可以提高二甲醚的平衡产率,故选择bd。(3)根据图示,该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为:(-0.86+2.17)102kjmol-1=131kjmol-1。制约反应速率关键步骤是活化能最大即最慢的反应,由图可知反应最慢的基元反应的方程式为:ch3och3+h+。(4)由图表数据可知,50min时反应到达平衡,平衡时压强之比等于物质的量之比,设起始时co、h2的物质的量分别为2mol、4mol,平衡时生成甲醚的物质的量为xmol,则:2co(g)+4h2(g)ch3och3(g)+h2o(g)开始/(mol)2400转化/(mol)2x4xxx平衡/(mol)22x44xxx根据题意和阿伏加德罗定律,66-4x=60.030.2,x=34,50min内h2的平均反应速率v(h2)=434606kpa50min=0.6kpamin-1,平衡常数kp=p平(ch3och3)p平h2o(g)p平2(co)p平4(h2)=2.2510-4(kpa)-4。19.答案(1)12 mol-2l2b(2)2704 mol-2l2k1=k2t1,由t1t2升高温度时co的转化率降低,平衡向左移动,所以正反应为放热反应,h0。h0,t1k(t2)。平衡常数k=c平(ch3oh)c平(co)c平2(h2)=0.75moll-10.25moll-1(2moll