单元素养测评卷(2)第二章化学反应速率与化学平衡(正文)

单元素养测评卷(二)第二章化学反应速率与化学平衡本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷44分,第Ⅱ卷56分,共100分。第Ⅰ卷(选择题共44分)一、选择题(本大题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有1个选项符合题意,不选、多选、错选均不给分)1.[2021·甘肃兰州一中期中]下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是 ()①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深②由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气④红棕色NO2加压后颜色先变深后变浅⑤加催化剂有利于合成氨的反应A.②⑤ B.③⑤ C.①② D.②④2.金属Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如图所示:下列关于活化历程的说法正确的是 ()A.中间体1→中间体2的过程是吸热过程B.生成中间体1的过程是放热的,主要是因为该过程是形成共价键的过程C.中间体2→中间体3的过程在相同条件下是整个历程中反应速率最快的步骤D.反应过程中金属Ni与C形成的是离子键3.利用下列实验装置无法实现实验目的的是 ()①②③④A.用装置①测量2%H2O2溶液分解生成O2的化学反应速率B.用装置②进行碳和硅元素的非金属性强弱比较C.用装置③证明生石灰与水反应是放热反应D.用装置④探究温度对化学平衡的影响4.加热A2B5气体,按A2B5(g)A2B3(g)+B2(g),A2B3(g)A2B(g)+B2(g)方式分解。在容积为2L的密闭容器中将4molA2B3加热至t℃并达平衡时,B2浓度为0.5mol·L-1,A2B5浓度为0.7mol·L-1,则平衡时A2B3的浓度是 ()A.1.5mol·L-1 B.0.2mol·L-1C.0.9mol·L-1 D.0.1mol·L-15.[2021·四川树德中学期中]恒压时,SO2和O2在起始物质的量n(SO2)=n(O2)=2.0×10-2mol时发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),测得不同温度下SO2的平衡转化率如图。有关说法正确的是 ()A.若a点使用了催化剂,则b点未使用催化剂B.该反应的逆反应放热C.若将起始n(SO2)和n(O2)变为原来的一半,图像不发生改变D.T1时,平衡常数K=2006.在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示:温度/℃2580230平衡常数5×10421.9×10-5下列说法正确的是 ()A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应B.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol·L-1,则此时v正<v逆C.25℃时,反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-3D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为0.6mol·L-17.相同温度下,在两个相同的密闭容器中发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-Q(Q>0)kJ·mol-1,两容器中各物质起始的物质的量及平衡时的相关数据如下表所示:容器起始CO起始H2起始CH3OHH2平衡转化率CH3OH平衡转化率反应开始至平衡时热效应Ⅰ1mol2mol0molα1放热Q1kJⅡ0mol0mol1molα2吸热Q2kJ则下列关系正确的是 ()A.α1=α2 B.α1+α2=1C.Q1=Q2=Q D.Q1<Q28.[2021·河南名校联盟期末]亚硝酰氯(NOCl)常用于合成清洁剂、触媒剂及有机合成中间体等。可通过以下反应制得:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)。按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1将NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生上述反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图所示,实验测得,v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(NOCl)(k正、k逆分别为正、逆速率常数,只与温度有关)。下列说法错误的是 ()A.该反应的ΔH<0B.压强为p时,M点时容器内NO的体积分数为40%C.达平衡后,升高温度,k正增大的倍数大于k逆增大的倍数D.若反应一直保持p=bPa,M点的压强平衡常数Kp=5bPa9.向容积为2L的恒容密闭容器中通入1.5molCH4(g)和1.5molH2O(g),发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在不同温度(Ta、Tb)下测得容器中n(CO)随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是 ()A.Ta<TbB.该反应是放热反应C.Tb时,CH4的平衡转化率是60%D.Ta时,平衡后体系的压强为起始压强的5310.[2021·四川树德中学期中]恒温密闭容器发生可逆反应:Z(?)+W(?)X(g)+Y(?)ΔH,在t1时刻反应达到平衡,在t2时刻压缩体积,t3时刻再次达到平衡状态后不再改变条件。下列有关说法中正确的是 ()A.若该反应的ΔH>0,则该反应的平衡常数K随温度升高而减小B.Z和W在该条件下至少有一个为气态C.t1~t2时间段与t3时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等D.t3时刻后X的浓度保持不变11.[2021·辽宁辽河油田一中期中]温度为T℃,向初始容积均为1L的两个密闭容器甲(恒容)、乙(恒压)中分别加入3molA和3molB发生反应:A(g)+B(g)xC(g),实验测得甲、乙两容器中A的转化率随时间变化如图所示。下列说法正确的是 ()A.N为容器乙B.x大于或等于3C.平衡时,容器乙中C的浓度为2mol·L-1D.N的平衡常数等于0.25第Ⅱ卷(非选择题共56分)二、非选择题(本大题共4小题,共56分)12.(13分)[2021·黑龙江牡丹江一中期中]在一容积为2L的密闭容器内加入0.2molN2和0.6molH2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示:(1)根据图示,计算从反应开始到第4min达到平衡时,平均反应速率v(N2)为。

(2)达到平衡后,第5min末,若保持其他条件不变,只改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为。

a.0.20mol·L-1 b.0.12mol·L-1c.0.10mol·L-1 d.0.08mol·L-1(3)达到平衡后,第5min末,若保持其他条件不变,只把容器的容积缩小,新平衡时NH3的浓度恰好为原来的2倍,则新容积(填“大于”“等于”或“小于”)原容积的二分之一,化学平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)在第5min末将容器的容积缩小一半,若在第8min末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25mol·L-1)。请在图中画出第5min末到达新平衡时NH3浓度的变化曲线。13.(15分)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-116kJ·mol-1。(1)已知:CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH2=-283kJ·mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为。

(2)以CO和H2为原料合成甲醇,下列措施中有利于增大该反应的反应速率且利于反应正向进行的是(填字母)。

A.随时将CH3OH与反应混合物分离B.降低反应温度C.增大体系压强D.使用高效催化剂(3)t℃时,以CO和H2为原料合成甲醇,在容积为2L的密闭容器中加入2.00molH2(g)和1.00molCO(g)。CO(g)的物质的量随时间的变化如表:时间/s02510204080物质的量/mol1.000.500.3750.250.200.200.20根据表中数据回答:①氢气平衡转化率为。

②t℃时,该反应的平衡常数为。

③保持其他条件不变,向平衡体系中充入1molCO(g)、2molH2(g)、1molCH3OH(g),此时v正(填“>”“<”或“=”)v逆。

(4)以CO和H2为原料合成甲醇,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示,下列说法正确的是。

A.温度:T1>T2>T3B.正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d)C.反应速率:v正(d)<v逆(c)D.平均摩尔质量:M(a)>M(c)、M(b)<M(d)14.(13分)[2021·河北石家庄期中]当今,世界各国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发CO2利用技术、降低CO2含量成为研究热点。某化学实验小组采用CO2催化加氢制甲醇来减少CO2对环境造成的影响。在容积为4L的恒容密闭容器中,充入2.4molH2和1.2molCO2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1。回答下列问题:(1)每消耗0.3molH2,该反应放出的热量为kJ。

(2)下列能用来判断该反应达到平衡状态的标志是(填标号)。

A.混合气体的密度不再随时间改变B.混合气体的平均相对分子质量不再随时间改变C.c(CH3OH)不再随时间改变D.混合气体的质量不再随时间改变(3)3min后,反应达到平衡状态,此时测得反应前后的总压强之比为5∶4。①c(CO2)=mol·L-1,H2的转化率为%。

②v(H2O)=mol·L-1·min-1。

③该反应达到平衡时的平衡常数K=(列出计算式即可)。

(4)在一定条件下,体系中的CO2的平衡转化率(α)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。则T1(填“>”或“<”)T2,判断的理由是。

15.(15分)[2021·广东广雅中学期中]氮氧化物是大气污染物之一,可用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。(1)已知①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=akJ·mol-1;②C(s)的燃烧热为ΔH2=bkJ·mol-1。反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的ΔH=kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。

(2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表:实验编号温度/℃起始时NO的物质的量/mol平衡时N2的物质的量/mol17000.240.0828000.400.09结合表中数据,判断该反应的ΔH(填“>”或“<”)0,理由是。

(3)对比研究活性炭、负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C,通入相同浓度的NO,不同温度下测得反应2h时NO去除率如图所示。据图分析,温度在500℃以内,三种情况下反应的活化能最小的是(填“C”“CaO/C”或“La2O3/C”)。A点(填“是”或“不是”)平衡点,