必刷题14 化学反应的速率与限度综合题-高一化学下学期期末复习（人教版2019必修第二册）（原卷版）

必刷题14化学反应的速率与限度综合题建议完成时间：120分钟选择题：精选0题实际完成时间：分钟非选择题：精选15题1．（22-23高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末）甲醇是一种重要的有机化工原料，可通过煤间接液化的方法制备，用途广泛。I．一定温度下，在10L的恒容密闭容器中充入和，一定条件下发生反应：，2min时达到平衡状态，并测得容器内气体的总压强为初始压强的0.6倍，该反应过程中的能量变化如图所示。(1)已知断开和中的化学键需要吸收的能量为，则断开中的化学键需要吸收能量。(2)从反应开始至达到平衡，以CO表示该反应的平均反应速率。(3)下列描述能说明上述达到平衡状态的是(填字母)。A．和三种物质的浓度相等B．密闭容器中混合气体的密度不随时间的变化而变化C．密闭容器中混合气体的压强不随时间的变化而变化D．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化E．单位时间内消耗的同时生成(4)平衡时的转化率为(写百分数，保留2位有效数字)。Ⅱ.甲醇燃料电池能量利用率高，且符合绿色化学理念。若以酸性溶液做电解质溶液：(5)应通入极(填“正”或“负”)，(6)写出甲醇所在电极的反应式：。2．（22-23高一下·内蒙古阿拉善盟·期末）研究碳、氮的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。(1)现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。下图为1molN2(g)和1molO2(g)充分反应生成2molNO(g)的能量变化图。若断裂1molNO(g)分子中的化学键，需要吸收能量。该反应中反应物所具有的总能量(填“高于”“低于”或“等于”生成物所具有的总能量。(2)由下图的能量转化关系可知生成16gCH3OH(l)需要(填“吸收”或“放出”)kJ能量。(3)CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源充分利用，又可有效减少CO2排放。在体积为2L的密闭容器中，充入2molCO2和6molH2，一定条件下发生反应：，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。①在4min到9min时间段，v(H2)=mol·L-1·min-1②能说明上述反应达到平衡状态的是；A．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化B．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等时(即图中交叉点)C．有2个C=O键断裂的同时，有3个H-H键生成D．当v正(CO2)=3v逆(H2)③平衡时H2的物质的量为。(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如有图为CH3OH燃料电池的工作原理示意图，a、b均为情性电极。①b极的电极反应为：；②若此燃料电池电路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为。3．（22-23高一下·湖南郴州·期末）甲醇是一种重要的有机化工原料，现有在实验室中模拟甲醇的合成反应，在的恒容密闭容器内以物质的量之比充入和。在时，发生反应：。体系中随时间的变化如表：时间012350.0200.0110.0080.0070.007(1)如图表示反应中的变化曲线，其中合理的是。(2)内该反应的平均速率。(3)达到平衡时，的转化率为。(4)在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是。A．B．容器内压强保持不变C．断开键的同时形成键D．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变E．(5)下列条件能加快正反应速率的是________(填字母)。A．从平衡混合物中分离出甲醇 B．保持压强不变，充入使容积增大C．保持体积不变，充入使压强增大 D．升高温度(6)将甲醇设计成燃料电池，具有启动快、效率高等优点，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。实验测得向电极定向移动，则从(填“A”或“B”)处电极入口加入甲醇，该电极反应式为。4．（22-23高一下·海南海口·期末）用合成燃料甲醇()是碳减排的新方向。现进行如下实验：某温度下在体积为1L的密闭容器中，充入2mol和6mol发生反应：，请回答下列问题：(1)能判断该反应已达化学平衡状态的标志是___________(填字母)。A．百分含量保持不变 B．容器中浓度与浓度之比为3：1C．容器中混合气体的密度保持不变 D．的生成速率与的生成速率相等(2)现测得和的浓度随时间变化如图所示，回答下列问题：①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率。②平衡时甲醇的体积分数为，反应过程中的最大转化率为。(3)下图是以为电解质溶液的甲醇燃料电池示意图：，通入氧气的电极为燃料电池的极(填“正”或“负”)，随着电池工作，电解质溶液的如何变化。A．变大B．变小C．不变D．无法判断5．（22-23高一下·黑龙江哈尔滨·期末）以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中，充入和，180℃下反应得甲醇(沸点64．7℃)和物质X，测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图：(1)和化学反应方程式为。(2)内，氢气的平均反应速率为。(3)时，正反应速率逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。A．的生成速率是生成速率的3倍B．混合气体的密度不随时间的变化而变化C．反应中与的物质的量浓度之比为D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化(5)上述体系达到平衡时，混合气体中甲醇的体积分数为。(保留三位有效数字)(6)其他条件不变，将该恒容容器改为体积可变的恒压容器，初始体积为。某时刻，测得的转化率为60％，此时容器体积为，则等于。6．（22-23高一下·内蒙古赤峰·期末）常见的氮氧化物有一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮()、五氧化二氮()等。(1)在一定条件下，氮气与氧气反应生成1molNO气体，吸收90kJ的热。则与的能量之和(填“大于”、“小于”或“等于”)2molNO的能量。(2)在2L密闭容器内，800℃时反应体系中，n(NO)随时间变化如下表：时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007①用NO表示0～2s内该反应的平均速率。②下列措施能够使该反应速率加快的是。a．降低温度

b．使用催化剂

c．减小压强③若上述反应在恒容的密闭容器中进行，下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是。a．混合气体的颜色保持不变b．c．每消耗的同时生成(3)如图为原电池装置示意图，工作时的总反应为。①写出正极的电极反应式：。②该电池在工作时，负极的质量将(填“增加”“减小”或“不变”)，若该电池反应消耗了，则转移电子的数目为。7．（22-23高一下·湖南长沙·期末）化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1)某温度下，恒容密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示。①从反应开始到内，用的浓度变化表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1。②该反应的化学方程式为。③若均为气体，在时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，的反应速率将(填“变大”、“不变”或“变小”)。④若均为气体，下列能说明该反应达到平衡状态的是(填字母)。a．三种气体的浓度相等b．混合气体的质量不随时间变化c．混合气体的密度不随时间变化d．单位时间内消耗X和的物质的量之比为(2)实验室用溶液与溶液反应探究条件的改变对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表(已知)：实验序号体积/温度/溶液出现浑浊的时间/s溶液水溶液12.00.02.02522.00.02.05031.0V2.0T①对比实验1和2可探究因素对化学反应速率的影响。②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响，则，。8．（22-23高一下·福建福州·期末）中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。(1)从3min到9min，v(H2)=。(2)能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填编号)。A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)B．混合气体的密度不随时间的变化而变化C．单位时间内消耗3molH2，同时生成1molH₂OD．CO2的体积分数在混合气体中保持不变(3)如图是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题：银上发生的电极反应式为，电路中每转移1mol电子，理论上电解质溶液(填“增加”或“减少”)质量g。(4)工业合成氨缓解了有限耕地与不断增长的人口对粮食大量需求之间的矛盾。已知拆开1mol化学键所需要的能量叫键能。相关键能数据如表：共价键H-HN≡NN-H键能(kJ•mol-1)436.0945.0391.0结合表中所给信息。计算生成2molNH3时(填“吸收”或“放出”)的热量是kJ。9．（22-23高一下·甘肃酒泉·期末）Ⅰ．汽车尾气中生成过程的能量变化如图所示。(1)和完全反应生成会(填“吸收”或“放出”)能量。Ⅱ．汽车尾气中含有等有害气体，某新型催化剂能促使发生如下反应，将转化为无毒气体。回答下列问题：(2)为了测定在该催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的和浓度如表所示：时间/s012345前内的平均反应速率。平衡时的转化率为。(3)恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是(填字母，下同)。a．适当升高温度

b．将生成的和分离出去

c．充入氦气

d．选择高效催化剂(4)一定温度下，在固定容积的密闭容器中，通入和，在催化剂作用下发生反应。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是。a．单位时间内消耗，同时生成b．c．容器内总压强不再改变d．浓度之比为(5)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证不同条件对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表格中。实验编号初始浓度/初始浓度/催化剂的比表面积/Ⅰ28082Ⅱ124Ⅲ35082①实验Ⅱ的温度是，实验Ⅰ、Ⅱ的目的是。②对比实验Ⅰ、Ⅲ，得出的结论是。10．（22-23高一下·湖南长沙·期末）中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1和3，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。(1)从3min到9min，。(2)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填编号)。A．反应中与的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)B．混合气体的密度不随时间的变化而变化C．单位时间内消耗3，同时生成1D．的体积分数在混合气体中保持不变(3)平衡时的转化率为。(提示：转化率)(4)平衡时混合气体中的体积分数是。(5)一定温度下，第9分钟时v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分钟时v正。(6)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，移向(“电极1”或“电极2”)负极的电极反应式为。11．（22-23高一下·辽宁·期末）近年来，利用合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下合成甲醇()技术取得重大突破，该项目研究的主要反应如下：Ⅰ．与反应合成甲醇：Ⅱ．与反应合成甲醇：，请回答下列问题：(1)上述反应符合原子经济性的是反应(填“I”或“Ⅱ”)(2)采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的是(填字母)A．及时分离出甲醇

B．增大容器压强C．升高温度

D．选择高效催化剂E．恒温恒容，充入

F．恒温恒压，充入(3)一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，充入和，发生反应Ⅱ，充分反应5min达到平衡状态。①下列事实能说明该反应达到平衡状态的是(填字母)A．的体积分数不再发生变化B．键断裂的同时断裂键C．容器中混合气体平均相对分子质量不再变化D．容器中混合气体的密度不再变化E．容器中混合气体的总压强不再变化②测得平衡混合物中体积分数为30%，则0~5min内，，反应体系开始时的压强与平衡时的压强之比为。(4)还原电化学法制备甲醇()的工作原理如图所示：①通入的一端是电池的极(填“正”或“负”)。②通入的一端发生的电极反应式为。12．（22-23高一下·河南周口·期末）“碳中和”是国家战略目标，其目的是实现的排放量和利用量达到相等，将资源化是实现“碳中和”目标的重要手段。回答下列问题：(1)下列措施有利于“碳中和”的是___________(填标号)。A．植树造林，发展绿色经济 B．通过裂化将重油转化为汽油C．在燃煤中添加或 D．大力开采和使用可燃冰(2)和H2在催化下发生反应可合成清洁能源甲醇：，该反应实际上分两步进行。①第一步：第二步：(写出化学方程式)。

②断开(或形成)1mol化学键的能量变化数据如下表所示，利用下表中的数据可知，该反应每生成1mol甲醇，需要(填“吸收”或“放出”)kJ的热量。化学键H-HC-OC=OO-HC-H436326803464414(3)在恒温(始终保持反应温度为350℃)、2L恒容密闭容器中充入等物质的量的和，测得各物质的物质的量浓度随时间变化如下图所示。①H2随时间变化的曲线是(填“a”“b”或“c”)。0～2min用表示的反应速率是。②若初始体系的压强为，则平衡时甲醇的分压为(气体分压=总压x该气体的物质的量分数)。③反应至2min改变了某一反应条件，根据图中信息可推测改变的反应条件是。④达到平衡时，的转化率为%。13．（22-23高一下·北京大兴·期末）碳中和是目前社会备受关注的重要议题，碳中和是指的排放总量和减少总量相当，对于改善环境，实现绿色发展至关重要。(1)将燃煤产生的回收再利用，可有效减少碳排放总量。以和为原料制备和的原电池装置如图所示。其中，电极a作(填“正极”或“负极”)；(填“得到”或“失去”)电子生成；电池内部，的移动方向为(填“”或“”)。(2)以为催化剂的光热化学循环分解反应为碳中和提供了一条新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。①上述过程，能量变化形式主要由太阳能转化为。②根据上述信息可知，利用催化分解生成和时需要(填“吸收”或“放出”)能量。(3)为发展低碳经济，科学家提出可以用氧化锆锌作催化剂，将转化为重要有机原料，该反应的化学方程式为。在容积为的恒温密闭容器中，充入和和的物质的量随时间变化的曲线如图所示。分析图中数据，回答下列问题。①反应在内，mol·L-1·min-1。②时，反应是否达到化学平衡？(填“是”或“否”)；时，正反应速率逆反应速率(填“>”“<”或“=”)；时，将容器的容积变为，此时化学反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”)。③对于上述反应，下列叙述正确的是。a．当各气体的物质的量不再改变时，该反应已达平衡状态。b．当该反应达到平衡后，。c．由图可知，时的生成速率大于时的分解速率。d．提高反应的温度，可以实现的完全转化14．（22-23高一下·辽宁锦州·期末）甲烷()是一种清洁、高效、具有优良环保性能的能源，也是重要的化工原料。回答下列问题：(1)在中燃烧的反应是热反应(填“吸”或“放”)，这是由于反应物的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。(2)和在高温下反应可生成甲烷。在体积为的恒容密闭容器中，充入和，一定温度下发生反应：。测得和的转化率随时间变化如图1所示。①从反应开始到，用的浓度变化表示该反应的反应速率为，时，的转化率为。②下列情况能说明反应达到