广西2023年高考化学一轮复习单元质检卷7化学反应速率和化学平衡新人教版

单元质检卷(七)化学反应速率和化学平衡(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是()①生成物的质量分数一定增加②生成物的产量一定增大③反应物的转化率一定增大④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥平衡常数一定增大A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.④⑥2.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0℃、100kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH=-2.1809kJ·mol-1,ΔS=-6.6J·mol-1·K-1,当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行)()A.会变 B.不会变C.不能确定 D.升高温度才会变3.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,则下列判断正确的是()A.c1∶c2=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L-14.工业上生产环氧乙烷()的反应为:+O2(g)2(g)ΔH=-106kJ·mol-1其反应机理如下:①Ag+O2AgO2慢②CH2CH2+AgO2+AgO快③CH2CH2+6AgO2CO2+2H2O+6Ag快下列有关该反应的说法正确的是()A.反应的活化能等于106kJ·mol-1B.AgO2也是反应的催化剂C.增大乙烯浓度能显著提高环氧乙烷的生成速率D.理论上0.7mol乙烯参与反应最多可得到0.6mol环氧乙烷5.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.3kJ·mol-1,在一定温度和存在催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态Ⅰ;相同条件下,向另一容积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,达到平衡状态Ⅱ,则下列说法正确的是()A.两个平衡状态的平衡常数的关系:KⅠ<KⅡB.H2的百分含量相同C.N2的转化率:平衡Ⅰ<平衡ⅡD.反应放出的热量:QⅠ=QⅡ<92.3kJ6.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是()A.该反应为放热反应B.反应物浓度:C>B>AC.A、B点均未建立平衡,C点恰好达到平衡D.若在恒温恒容容器中,以相同的投料进行该反应,平衡后转化率小于绝热恒容容器中的转化率7.在容积为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),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:温度/℃2580230平衡常数5×10421.9×10-5下列说法不正确的是()A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B.25℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO浓度均为0.5mol·L-1,则此时v(正)>v(逆)D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.15mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为0.125mol·L-18.反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+57kJ·mol-1在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示,下列说法正确的是()A.A、C两点的反应速率:A>CB.A、C两点气体的颜色:A深,C浅C.由状态B到状态A,可以用加热的方法D.若p2>p1,则化学平衡常数KA>KC9.溶液中的反应X+Y2Z分别在①②③三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度为c(X)=c(Y)=0.100mol·L-1、c(Z)=0,反应物X的浓度随时间变化如图所示。②③与①比较只有一个实验条件不同,下列说法不正确的是()A.反应进行到5.0min时实验③的反应速率最快B.条件②的反应最先达到平衡C.②与①比较,②可能压强更大D.该反应的正反应是吸热反应10.如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0的正反应速率随时间的变化情况,试根据如图所示曲线判断下列说法中可能正确的是()A.t1时只减小了压强B.t1时只降低了温度C.t1时只减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动D.t1时减小N2的浓度,同时增大了NH3的浓度二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(16分)在压强为0.1MPa、容积为10L的密闭容器中,2molCO与5molH2的混合气体在催化剂作用下能生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。请回答下列问题:(1)①该反应的熵变ΔS(填“>”“<”或“=”)0。

②若温度T1>T2,则平衡常数K(T1)(填“>”“<”或“=”)K(T2)。

③下列措施既可以增大反应速率又可以提高甲醇产率的是(填字母)。

A.升高温度B.将CH3OH(g)从体系中分离C.充入He,使体系总压强增大D.再充入2molCO和5molH2④下列可说明反应已达到化学平衡状态的是(填字母)。

A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)B.混合气体的密度不再改变C.混合气体的平均相对分子质量不再改变D.CO与H2的浓度之比不再变化(2)若温度为T2时,5min后反应达到平衡,CO的转化率为75%,则:①平衡时体系总的物质的量为mol。

②反应的平衡常数K=。

③反应在0~5min的平均反应速率v(H2)=。

12.(16分)碳和碳的化合物在生产、生活中有重要作用,甲醇水蒸气重整制氢系统可能发生下列三个反应:①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.8kJ·mol-1②CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH2=+49kJ·mol-1③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3请回答下列问题:(1)ΔH3=。

(2)温度升高对反应②的影响是。

(3)控制反应条件,反应①中的产物也可以用来合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化学方程式为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比n(H①合成二甲醚的最佳氢碳比为。

②对于气相反应,用某组分B的平衡分压pB代替物质的量浓度c(B)也可以表示平衡常数(记作Kp),水煤气合成二甲醚反应的平衡常数Kp表达式为。

13.(18分)诺贝尔化学奖获得者乔治·欧拉教授率领团队首次采用金属钌作催化剂,从空气中捕获CO2直接转化为甲醇,为通往未来“甲醇经济”迈出了重要一步,并依据该原理开发如图所示转化。(1)CO2中含有的化学键类型是键。

(2)将生成的甲醇(沸点为64.7℃)与水分离可采取的方法是。

(3)上图所示转化中,由第1步至第4步的反应热(ΔH)依次是akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1、dkJ·mol-1,则该转化总反应的热化学方程式是。

(4)500℃时,利用金属钌作催化剂,在固定容积的密闭容器中可直接实现如(3)中转化得到甲醇。测得该反应体系中X、Y浓度随时间变化如图所示。①Y的化学式是,判断的理由是。

②下列说法正确的是(填字母)。

a.Y的转化率是75%b.其他条件不变时,若在恒压条件下进行该反应,Y的转化率高于75%c.升高温度使该反应的平衡常数K增大,则可知该反应为吸热反应d.金属钌可大大提高该反应中反应物的转化率③从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=mol·L-1·min-1。

单元质检卷(七)化学反应速率和化学平衡1.C若加入反应物,平衡向正反应方向移动,生成物的质量分数不一定增加,①错误;化学平衡向正反应方向移动时,生成物的产量一定增大,②正确;若加入反应物,平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率不一定增大,如对于恒温恒容条件下的反应A(g)+B(g)C(g),加入A,B的转化率增大,A的转化率减小,③错误;增大压强,平衡向正反应方向移动至新的平衡,反应物的浓度比原平衡时增大,④错误;平衡向正反应方向移动时,正反应速率一定大于逆反应速率,⑤正确;温度不变,平衡常数不变,⑥错误。故选C。2.A反应自发进行需要满足ΔH-TΔS<0,由0℃为273K、ΔH=-2.1809kJ·mol-1、ΔS=-6.6J·mol-1·K-1代入公式:ΔH-TΔS=-2.1809×103J·mol-1+273×6.6J·mol-1·K-1=-379.1J·mol-1<0,所以反应在0℃能自发进行,即在0℃、100kPa的室内存放,白锡会变成灰锡而不能再继续使用,A项正确。3.DX与Y的平衡浓度之比为1∶3,转化浓度之比亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;平衡时Y生成速率表示逆反应速率,Z生成速率表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0<c1<0.14mol·L-1。4.D106kJ·mol-1是反应的焓变,不是反应活化能,A项错误;AgO2是中间产物,不是反应的催化剂,B项错误;反应速率是由慢反应决定的,增大O2浓度才能显著提高环氧乙烷的生成速率,C项错误;将①×6+②×6+③得到7CH2CH2+6O22CO2+2H2O+6,D项正确。5.B两种情况下反应的温度相同,故平衡常数KⅠ=KⅡ;两个平衡是等效平衡,故两平衡中H2的百分含量相同;由于后一容器的投料中已经有一部分NH3,故反应放出的热量:QⅠ>QⅡ,且都小于92.3kJ,N2的转化率:平衡Ⅰ>平衡Ⅱ。6.A一个可逆反应,随着反应进行,反应物浓度降低,正反应速率减小,但该图像中开始时正反应速率升高,说明反应过程中温度升高,故正反应为放热反应,A项正确;从A到C点正反应速率增大,反应物浓度不断减小,B项错误;可逆反应达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,且保持不变,而C点后反应速率仍然在变化,C项错误;该反应为放热反应,恒温容器随着反应进行温度不变,而绝热容器随着反应进行,体系温度升高,温度越高,反应物转化率越小,D项错误。7.C由表中数据可知随温度升高,平衡常数减小,故正反应为放热反应,A正确;15×104=2×10-5,B正确;代入数据计算可得Qc>K,平衡逆向移动,v(正)<v(逆),C错误;代入数据后8.C由图像可知,A、C两点在等温线上,C点压强大,则A、C两点的反应速率:A<C,A项错误;C点压强大,与A相比C点平衡向逆反应方向进行,根据平衡移动原理,到达平衡后NO2浓度仍比原平衡浓度大,所以A浅,C深,B项错误;升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图像可知,T1<T2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,C项正确;平衡常数只受温度影响,温度相同平衡常数相同,所以化学平衡常数KA=KC,D项错误。9.C由图像看出条件②的反应最先达到平衡,B项正确;②与①比较,只有反应速率不同,达到的平衡状态相同,可能为加入催化剂,在溶液中进行的反应,压强对反应速率没有影响,C项错误;条件③比条件①先达到平衡,说明条件③反应速率比条件①反应速率快,且平衡时X的转化率③比①大,为升温所致,升温平衡正向移动,说明该反应正反应为吸热反应,D项正确。10.D若t1时只减小了压强,再次达到平衡后不能再恢复到原来的压强,达到新的平衡后,速率应低于原平衡状态,故A项错误;若t1时只降低了温度,平衡正向移动,反应物浓度降低,正反应速率减小,速率小于原来的速率,故B项错误;若t1时只减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动,反应物浓度降低,正反应速率减小,速率小于原来的速率,故C项错误;若t1时减小N2的浓度,同时增大了NH3的浓度,正反应速率降低,平衡逆向移动,使反应物浓度增大,正反应速率又增大,所加NH3的量若足够,达到新的平衡时,速率能够大于原来的速率,故D项正确。11.答案(1)①<②<③D④CD(2)①4②75③0.06mol·L-1·min-1解析(1)①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体的物质的量减小的反应,所以ΔS<0。②若T1>T2,温度升高,对逆反应有利,平衡逆向移动,则平衡常数减小,所以K(T1)<K(T2)。③升高温度,反应速率增大,但平衡逆向移动,甲醇的产率降低,A错误;将CH3OH(g)从体系中分离,平衡正向移动,甲醇的产率提高,但生成物的浓度减小,反应速率减小,B错误;充入He,使体系总压强增大,但反应体系中的各物质的浓度不变,所以反应速率和甲醇的产率均不变,C错误;再充入2molCO和5molH2,相当于缩小容器的容积,增大压强,所以物质的浓度增大,反应速率增大,平衡正向移动,甲醇的产率提高,D正确。④v生成(CH3OH)与v消耗(CO)表示的都是正反应速率,两者相等不能说明反应达到平衡状态,A错误;容器的容积不变,气体的总质量不变,则混合气体的密度始终不变,所以混合气体的密度不再改变不能判断为平衡状态,B错误;因为该反应是气体的物质的量发生变化的可逆反应,所以混合气体的平均相对分子质量发生变化,达到平衡时,混合气体的平均相对分子质量不再变化,C正确;CO与H2的浓度之比不再变化,符合化学平衡的定义,达到平衡状态,D正确。(2)①平衡时消耗CO的物质的量是2mol×75%=1.5mol。CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始/mol 2 5 0转化/mol 1.5 3 1.5平衡/mol 0.5 2 1.5所以平衡时气体的总物质的量是1.5mol+0.5mol+2mol=4mol。②根据上述计算,平衡时CO的浓度是0.05mol·L-1,氢气的浓度是0.2mol·L-1,甲醇的浓度是0.15mol·L-1,则平衡常数K=c(③根据反应速率的定义,反应在0~5min的平均反应速率v(H2)=3mol10L×5min=0.06mol·L-1·12.答案(1)-41.8kJ·mol-1(2)反应速率加快,有利于平衡向正反应方向移动(3)①1∶1②p解析(1)①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.8kJ·mol-1②CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH2=+49kJ·mol-1依据盖斯定律计算②-①得到③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.8k