新教材2025版高中化学第二章化学反应速率与化学平衡综合检测新人教版选择性必修1

其次章综合检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变更的是()A．增大压强B．上升温度C．运用催化剂D．多充入O22.25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)⇌Sn2＋(aq)＋Pb(s)，该体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)随时间的变更关系如图所示。下列推断正确的是()A．向平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B．向平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)减小C．上升温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应的正反应为吸热反应D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.23．在淀粉­KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)⇌Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示：T/℃515253550K/(mol·L－1)1100841689533409下列说法正确的是()A．反应I2(aq)＋I－(aq)⇌Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)的ΔH>0B．其他条件不变，上升温度，溶液中c(Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))减小C．该反应的平衡常数表达式为K＝eq\f(c（I2）·c（I－）,c（Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)D.25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于6894．对于平衡体系mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)ΔH<0。下列结论中错误的是()A．若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半，此时A的浓度为原来的2.1倍，则m＋n<p＋qB．若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应起先时，A、B的物质的量之比为m∶nC．若m＋n＝p＋q，则往含有amol气体的平衡体系中再加入amol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量等于2aD．若温度不变时，压强增大到原来的2倍，达到新平衡时，总体积肯定比原来的eq\f(1,2)要小5．肯定条件下，下列反应中生成物中水蒸气含量随反应时间的变更趋势符合下图的是()A．CO2(g)＋2NH3(g)⇌CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH<0B．CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH>0C．CH3CH2OH(g)⇌CH2=CH2(g)＋H2O(g)ΔH>0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)⇌2C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)ΔH<06．在容积肯定的密闭容器中，置入肯定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)＋2NO(g)⇌CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法中正确的是()A．该反应的ΔH>0B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2C．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时肯定有v正<v逆D．在T3时，若混合气体的密度不再变更，则可以推断反应达到平衡状态C7．已知反应2NO＋2H2=N2＋2H2O的速率方程为v＝kc2(NO)·c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下：①2NO＋H2→N2＋H2O2慢②H2O2＋H2→2H2O快下列说法不正确的是()A．增大c(NO)或c(H2)，均可提高总反应的反应速率B．c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同C．该反应的快慢主要取决于反应①D．上升温度，可提高反应①、②的速率8．在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应：3A(g)＋B(g)⇌2C(g)ΔH＜0。若起始温度相同，分别向三个容器中通入3molA和1molB，则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的依次为()A.③②①B．③①②C．①②③D．②①③二、选择题(本题包括4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)9．常温常压时烯烃与氢气混合不反应，高温时反应很慢，但在适当的催化剂存在时可与氢气反应生成烷烃，一般认为加氢反应是在催化剂表面进行。反应过程的示意图如下：下列说法中正确的是()A．乙烯和H2生成乙烷的反应是吸热反应B．加入催化剂，可减小反应的热效应C．催化剂能变更平衡转化率，不能改变更学平衡常数D．催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合，得到中间体10．温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5(g)⇌PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表所示：t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()A．反应在前50s的平均速率v(PCl3)＝0.0016mol·L－1·s－1B．保持其他条件不变，上升温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L－1，则反应的ΔH＜0C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v正＞v逆D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%11．在恒定温度下，向一个2L的密闭容器中加入4molA和2molB，发生反应：3A(g)＋2B(g)⇌4C(？)＋2D(？)，“？”代表物质的状态不确定。5min后达到平衡状态，测得生成1.6molC，且反应的前后压强之比为15∶14，则下列说法正确的是()A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝c4(C)·c2(D)/[c3(A)·c2(B)]B．0～5min内A的反应速率为0.24mol·L－1·min－1C．此时B的平衡转化率是40%D．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大12．肯定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是()A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为40%C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K＝23.04p总三、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(10分)在密闭容器中，使2molN2和6molH2混合发生下列反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＜0。(1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是________；N2和H2的转化率比是________。(2)上升平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量________，密度________(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(4)若容器恒容、绝热，加热使容器内温度快速升至原来的2倍，平衡将________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后，容器内温度________(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。14．(10分)在密闭容器中充入肯定量的H2S，发生反应：2H2S(g)⇌2H2(g)＋S2(g)ΔH，如图丙所示为H2S气体分解生成H2(g)和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。(1)ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。(2)图丙中压强(p1、p2、p3)的大小依次为________。(3)图丙中M点对应的平衡常数Kp＝________MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。(4)假如想进一步提高H2S的转化率，除变更温度、压强外，还可以实行的措施有________________________________。15．(14分)已知A(g)＋B(g)⇌C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/℃70080083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________(填“<”“>”或“＝”)0。(2)830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20molA和0.80molB，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)＝0.003mol·L－1·s－1。则6s时，c(A)＝________mol·L－1，C的物质的量为________mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为________，假如这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为________。(3)推断该反应是否达到平衡的依据为________。a．压强不随时间变更b．气体的密度不随时间变更c．c(A)不随时间变更d．单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1200℃时，反应C(g)＋D(g)⇌A(g)＋B(g)的平衡常数的值为________。16．(18分)探讨烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)有着主动的环保意义。Ⅰ.汽车排气管上安装“催化转化器”，其反应的热化学方程式为2NO(g)＋2CO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－746.50kJ·mol－1。T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中NO的物质的量随时间的变更如图所示。(1)图中a、b分别表示在相同温度下，运用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n(NO)的变更曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是________(填“a”或“b”)。(2)在a曲线所示反应中，0～10min内，CO的平均反应速率v(CO)＝________；T℃时，该反应的化学平衡常数K＝________；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2mol，则平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。(3)15min时，n(NO)发生图中所示变更，则变更的条件可能是________(填标号)。A．充入少量COB．将N2液化移出体系C．上升温度D．加入催化剂Ⅱ.已知有下列反应：①5O2(g)＋4NH3(g)⇌6H2O(g)＋4NO(g)ΔH1②N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g)ΔH2③2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)ΔH3(4)若在高效催化剂作用下可发生8NH3(g)＋6NO2(g)eq\o(=,\s\up7(催化剂))7N2(g)＋12H2O(g)的反应，可实现对NO2的处理，则该反应的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)，ΔS________0。(5)某温度下，向某恒容密闭容器中充入肯定量的NH3和NO2，依据(4)的原理模拟污染物的处理。若容器中视察到________(填标号)，可推断该反应达到平衡状态。A．混合气体的颜色不再变更B．混合气体的密度不再变更C．混合气体的平均摩尔质量不再变更D．NH3和NO2的物质的量之比不再变更(6)将肯定比例的O2、NH3和NO2的混合气体，匀速通入如图甲所示装有催化剂M的反应器中充分反应。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变更曲线如图乙所示。已知该催化剂在100～150℃时活性最高，那么在50～250℃范围内随着温度的上升，NOx的去除领先快速上升后缓慢上升，其中去除领先快速上升的主要缘由是________________________________________________________；当反应温度高于380℃时，NOx的去除率快速下降的缘由可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。其次章综合检测1．解析：能影响化学平衡常数的只有温度，同时变更温度也可以变更反应物中的活化分子百分数和化学反应速率。答案：B2．解析：在含有Pb2＋、Sn2＋的溶液中加入过量金属锡(Sn)，发生置换反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)⇌Sn2＋(aq)＋Pb(s)，最终达到化学平衡。A项，向平衡体系中加入金属铅后，由于溶液中离子的浓度未发生变更，故平衡不移动，c(Pb2＋)不变，错误；B项，向平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体，Sn(NO3)2溶解，使c(Sn2＋)增大，则平衡逆向移动，所以c(Pb2＋)增大，错误；C项，上升温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明平衡逆向移动，所以该反应的正反应为放热反应，错误；D项，分析图像可知，25℃时，该反应的平衡常数K＝eq\f(c（Sn2＋）,c（Pb2＋）)＝eq\f(0.22,0.10)＝2.2，正确。答案：D3．解析：依据表格供应的数据知温度上升，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，ΔH<0，A项错误；其他条件不变，上升温度，平衡向逆反应方向移动，溶液中c(Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))减小，B项正确；该反应的平衡常数表达式为K＝eq\f(c（Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（I2）·c（I－）)，C项错误；平衡常数只与温度有关，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。答案：B4．解析：温度不变，增大压强，若平衡不移动，A的浓度应变为原来的2倍，实际变为原来的2.1倍，说明平衡逆向移动，故m＋n<p＋q，A正确；因反应是按化学方程式的计量数之比消耗的，所以只有起始加入量也符合化学方程式的计量数之比时，A、B的转化率才能相等，B正确；若m＋n＝p＋q，则反应过程中气体的总物质的量不变，C正确；温度不变、压强增大到原来的2倍，依据反应的体积变更，气体的总体积在m＋n＝p＋q时，等于原来的eq\f(1,2)，在m＋n≠p＋q时，小于原来的eq\f(1,2)，D不正确。答案：D5．解析：视察图像可知，T2>T1、p1>p2。上升温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，正反应放热，则ΔH<0；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应为气体分子数削减的反应。综合分析，A项符合要求。答案：A6．解析：由图像可知，T1<T2，上升温度c(NO)增大，平衡左移(吸热方向)，所以ΔH<0，且K1>K2，A项和B项不正确；T2时D点表示c(NO)>c(NO)平，因此由D→B点需降低c(NO)，即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v正>v逆，C项不正确；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，当密度不再变更时，可以推断反应达到平衡状态，D项正确。答案：D7．解析：依据反应速率方程v＝kc2(NO)·c(H2)可知，增大c(NO)或c(H2)，均可提高总反应的反应速率，A项正确。依据反应速率方程可知，c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不同，如c(NO)增大2倍，v增大4倍，c(H2)增大2倍，v增大2倍，B项错误。反应速率由最慢的一步确定，故该反应的快慢主要取决于反应①，C项正确。上升温度，可以增大活化分子百分数，提高反应①②的速率，D项正确。答案：B8．解析：①与②相比，由于②能把反应产生的热量扩散到空气中，相比①来说，相当于降低温度，平衡正向移动，故平衡时C的体积分数：②＞①；②与③相比，由于该反应是反应前后气态物质体积减小的反应，故③中活塞下移，相对②来说，相当于给体系增大压强，平衡正向移动，故C的体积分数：③＞②。答案：A9．解析：依据图示，得到反应物的能量高于产物的能量，所以该反应是放热反应，故A错误；催化剂只会加快反应速率，不会引起反应热的变更，反应的热效应不变，故B错误；催化剂只会加快反应速率，不能变更平衡转化率，不能改变更学反应的平衡常数，故C错误；依据化学反应的历程：催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合，得到中间体，故D正确。答案：D10．解析：反应在前50s的平均速率为eq\f(\f(0.16mol,2L),50s)＝0.0016mol·L－1·s－1，A项正确；由表格数据可知平衡时c(PCl3)＝eq\f(0.20mol,2.0L)＝0.10mol·L－1，上升温度，PCl3浓度增大，则该反应是吸热反应，ΔH＞0，B项错误；由平衡常数K＝eq\f(（\f(0.20,2.0)）2,\f(0.80,2.0))＝0.025，而Qc＝eq\f(（\f(0.20,2.0)）2,\f(1.0,2.0))＝0.02＜0.025，故C项中起始时反应向正反应方向进行，即v正＞v逆，正确；依据反应：PCl3(g)＋Cl2(g)⇌PCl5(g)起始浓度(mol·L－1)110转化浓度(mol·L－1)xxx平衡浓度(mol·L－1)1－x1－xx依据K正＝eq\f(1,K逆)，则K逆＝40＝eq\f(x,（1－x）·（1－x）)，解得x≈0.85，即PCl3的转化率约为85%，D项错误。答案：AC11．解析：A错，依据阿伏加德罗定律，p前∶p后＝n前∶n后，n后＝14×(4＋2)mol·L－1/15＝5.6mol，正反应气体体积减小且气体减小的n(气)为(4＋2)mol－5.6mol＝0.4mol。C、D中只能有一种物质是气体。若只有C是气体，则反应后n(气)为eq\f(（3＋2）－4,4)×1.6mol＝0.4mol；若只有D是气体，则反应后n(气)为eq\f(（3＋2）－2,4)×1.6mol＝1.2mol；因此只能C是气体，该反应的化学方程式为3A(g)＋2B(g)⇌4C(g)＋2D(s或l)，K＝c4(C)/[c3(A)·c2(B)]。B错，依据化学计量数可知0～5min内消耗A的物质的量＝1.6mol×3÷4＝1.2mol，则v(A)＝1.2mol÷2L÷5min＝0.12mol·L－1·min－1。C对，依据化学计量数可知此时消耗B的物质的量＝1.6mol×2÷4＝0.8mol，则α(B)＝0.8mol÷2mol×100%＝40%。D错，依据勒夏特列原理和化学方程式可知，增大该体系的压强，平衡向正反应方向(即向右)移动，但化学平衡常数不变，因为化学平衡常数只与温度有关，与压强无关。答案：C12．解析：A项，550℃时，若充入惰性气体，容器的压强不变，则容器的体积增大，相当于减小压强，v正、v逆均减小，平衡向正反应方向移动，错误；B项，由图知650℃时，CO的体积分数为40%，CO2的体积分数为60%，平衡时n(CO2)∶n(CO)＝60%∶40%＝3∶2，设平衡时CO2的物质的量为3mol，则平衡时CO的物质的量为2mol，生成2molCO时消耗1molCO2，则反应达到平衡时CO2的转化率为eq\f(1mol,3mol＋1mol)×100%＝25%，错误；C项，T℃时，平衡时CO与CO2的体积分数相等，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，正确；D项，925℃时，CO的体积分数为96%，CO2的体积分数为4%，CO的平衡分压为0.96p总，CO2的平衡分压为0.04p总，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K＝(0.96p总)2/(0.04p总)＝23.04p总，正确。答案：CD13．解析：(1)对于N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＜0，在密闭容器中，起先时n(N2)∶n(H2)＝2∶6＝1∶3，反应时消耗n(N2)∶n(H2)＝1∶3，故平衡时n(N2)∶n(H2)＝1∶3，所以c(N2)∶c(H2)＝1∶3，转化率之比为1∶1。(2)上升温度，平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大，总质量不变，故平均相对分子质量变小，由ρ＝eq\f(m,V)知密度不变。(3)达平衡后，保持压强不变，充入氩气，使体系体积增大，浓度减小，相当于减小压强，使平衡逆向移动。(4)恒容时上升温度至原来的2倍，依据勒夏特列原理，平衡向吸热反应的方向移动，即向左移动，达新平衡后，容器内温度大于原来的温度，小于原来温度的2倍。答案：(1)1∶31∶1(2)变小不变(3)逆向(4)向左移动小于14．解析：(1)恒压条件下，温度上升，H2S的转化率增大，即上升温度平衡正向移动，则ΔH>0。(2)2H2S(g)⇌2H2(g)＋S2(g)ΔH，该反应是气体分子数增大的反应，温度不变，增大压强平衡逆向移动，H2S的转化率减小，则压强由大到小的依次为p3>p2>p1。(3)M点对应的H2S转化率为50%，总压为5MPa，设H2S起始量为2mol，列三段式：2H2S(g)⇌2H2(g)＋S2(g)起始量/mol200变更量/mol110.5平衡量/mol110.5Kp＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5MPa×\f(1,2.5)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5MPa×\f(0.5,2.5))),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5MPa×\f(1,2.5)))\s\up12(2))＝1MPa。(4)假如想进一步提高H2S的转化率，除变更温度、压强外，还可以削减生成物浓度促进平衡正向移动。答案：(1)>(2)p3>p2>p1(3)1(4)刚好分别出产物15．解析：(1)因为反应中的物质都是气体，依据平衡常数的定义可知，K＝eq\f(c（C）c（D）,c（A）c（B）)；由表中数据可知，温度上升，K值减小，故正反应为放热反应，ΔH<0。(2)v(A)＝0.003mol·L－1·s－1，则A削减的浓度c(A)＝v(A)·t＝0.003mol·L－1·s－1×6s＝0.018mol·L－1，故剩余的A的浓度为eq\f(0.2mol,5L)－0.018mol·L－1＝0.022mol·L－1；A削减的物质的量为0.018mol·L－1×5L＝0.09mol，依据化学方程式中的化学计量关系知，生成的C的物质的量为0.09mol。设830℃达到化学平衡时，A的转化浓度为xmol·L－1，则A(g)＋B(g)⇌C(g)＋D(g)起始浓度(mol·L－1)0.040.1600转化浓度(mol·L－1)xxxx平衡浓度(mol·L－1)0.04－x0.16－xxx由eq\f(x·x,（0.04－x）×（0.16－x）)＝1.0，解得x＝0.032，故A的转化率α(A)＝eq\f(0.032mol·L－1,0.04mol·L－1)×100%＝80%；由于容器的容积是固定的，通入氩气后各组分的浓度不变，反应速率不变更，化学平衡不移动。(3)由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器中压强、气体的密度都始终不变，故a、b项错误；c(A)随反应的进行不再变更，故c可以说明反应已达到平衡状态；不论是否达到平衡状态，单位时间里生成C和D的物质的量都相等，故d项错误。(4)反应“C(g)＋D(g)⇌A(g)＋B(g)”与“A(g)＋B(g)⇌C(g)＋D(g)”互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，故1200℃时，C(g)＋D(g)⇌A(g)＋B(g)的平衡常数K＝eq\f(1,0.4)＝2.5。答案：(1)eq\f(c（C）c（D）,c（A）c（B）)<(2)0.0220.0980%80%(3)c(4)2.516．解析：(1)表面积越大，接触面积越大，反应速率越快，因此催化剂表面积较大的曲线是b。(2)v(CO)＝v(NO)＝eq\f(0.4－0.2,2×10)mol·(L·min)