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广西2019年高考化学一轮复*单元质检卷7化学反应速率和化学*衡新人教版(含答案)

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单元质检卷(七) 化学反应速率和化学*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*衡的某可逆反应,当改变条件使化学*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*衡常数一定增大

A.①②

B.③⑤

C.②⑤

D.④⑥

2.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 ℃、100

kPa 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 ℃、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡反应的焓

变和熵变分别为 ΔH=-2.180 9 kJ·mol-1,ΔS=-6.6 J·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 *衡时,X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )

A.c1∶c2=3∶1

B.*衡时,Y 和 Z 的生成速率之比为 2∶3

C.X、Y 的转化率不相等

D.c1 的取值范围为 0<c1<0.14 mol·L-1

4.工业上生产环氧乙烷( )的反应为:

+O2(g) ΔH=-106 kJ·mol-1 其反应机理如下: ①Ag+O2 AgO2 慢

2 (g)

②CH2 CH2+AgO2

+AgO 快

③CH2 CH2+6AgO 2CO2+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 106 kJ·mol-1

B.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 0.7 mol 乙烯参与反应最多可得到 0.6 mol 环氧乙烷

5.已知 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.3 kJ· 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 1 mol N2 和 3 mol H2,达到*衡状态Ⅰ;相同条件下,向另一容积相同的密闭容器中通入 0.9 mol N2、2.7

mol H2 和 0.2 mol NH3,达到*衡状态Ⅱ,则下列说法正确的是( ) A.两个*衡状态的*衡常数的关系:KⅠ<KⅡ

B.H2 的百分含量相同

C.N2 的转化率:*衡Ⅰ<*衡Ⅱ D.反应放出的热量:QⅠ=QⅡ<92.3 kJ

6.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*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>A

C.A、B 点均未建立*衡,C 点恰好达到*衡

D.若在恒温恒容容器中,以相同的投料进行该反应,*衡后转化率小于绝热恒容容器中的转化率

7.在容积为 300 mL 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*衡常数与温度的关系如下表:

温度/℃ 25

80 230

*衡常数 5×104 2

1.9×10-5

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*衡常数为 2×10-5 C.在 80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO 浓度均为 0.5 mol·L-1,则此时 v(正)>v(逆) D.80 ℃达到*衡时,测得 n(CO)=0.15 mol,则 Ni(CO)4 的*衡浓度为 0.125 mol·L-1 8.反应 N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1 在温度为 T1、T2 时,*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>C B.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*衡常数 KA>KC 9.溶液中的反应 X+Y 2Z 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)=0.100 mol·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 5.0 min 时实验③的反应速率最快 B.条件②的反应最先达到*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,*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 0.1 MPa、容积为 10 L 的密闭容器中,2 mol CO 与 5 mol H2 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*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 2 mol CO 和 5 mol H2

④下列可说明反应已达到化学*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*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,5 min 后反应达到*衡,CO 的转化率为 75%,则:

①*衡时体系总的物质的量为

mol。

②反应的*衡常数 K=



③反应在 0~5 min 的*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=+90.8 kJ·mol-1

②CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH2=+49 kJ·mol-1 ③CO(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) 的变化如图所示:

CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料*衡转化率随氢碳比((CHO2))

①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*衡分压 pB 代替物质的量浓度 c(B)也可以表示*衡常数(记作 Kp),水煤气合成

二甲醚反应的*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 a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1、d

kJ·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*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*衡,用氢气表示的*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*衡 1.C 若加入反应物,*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*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,*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,* 衡向正反应方向移动至新的*衡,反应物的浓度比原*衡时增大,④错误;*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,*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.D X 与 Y 的*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;*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.D 106kJ·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
7CH2 CH2+6O2 2CO2+2H2O+6 ,D 项正确。 5.B 两种情况下反应的温度相同,故*衡常数 KⅠ=KⅡ;两个*衡是等效*衡,故两*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:*衡Ⅰ>*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*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,*衡常数减小,故正反应为放热反应,A 正确;5×1104=2×10-5,B 正确;代入数据 计算可得 Qc>K,*衡逆向移动,v(正)<v(逆),C 错误;代入数据后 Qc 等于 K,为*衡状态,D 正确。 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*衡向逆反应方向进行,根据*衡移动原理,到达*衡后 NO2 浓度仍比原*衡浓度大,所以 A 浅,C 深,B 项错误;升高温度,化学*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;*衡常数只受温度影响,温度相同*衡常数相同,所以化学*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*衡,B 项正确;②与①比较,只有反应速率不同,达到的*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*衡,说 明条件③反应速率比条件①反应速率快,且*衡时 X 的转化率③比①大,为升温所致,升温*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*衡后不能再恢复到原来的压强,达到新的*衡后,速率应低于原*衡状 态,故 A 项错误;若 t1 时只降低了温度,*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,*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,*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*衡时,速率能够大于原来的速率,故 D 项正确。 11.答案(1)①< ②< ③D ④CD
(2)①4 ②75 ③0.06 mol·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,*衡逆向移动,则*衡常数减小,所以 K(T1)<K(T2)。 ③升高温度,反应速率增大,但*衡逆向移动,甲醇的产率降低,A 错误;将 CH3OH(g)从体系中分离,*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,*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*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*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*均相对分子质量发生变化,达到* 衡时,混合气体的*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*衡的定义,达到 *衡状态,D 正确。 (2)①*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

*衡/mol 0.5

2

1.5

所以*衡时气体的总物质的量是 1.5mol+0.5mol+2mol=4mol。

②根据上述计算,*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*衡常数 K=(C(OC)H·32()H2)=75。 ③根据反应速率的定义,反应在 0~5min 的*均反应速率 v(H2)=10L3×mo5lmin=0.06mol·L-1·min-1。
12.答案(1)-41.8 kJ·mol-1

(2)反应速率加快,有利于*衡向正反应方向移动

(3)①1∶1

②(CH33

H3)·(CO2) (H2)·3(CO)

解析(1)①CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH1=+90.8kJ·mol-1

②CH3OH(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=-41.8kJ·mol-1。

(2)CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH2=+49kJ·mol-1,正反应是气体体积增大的吸热反应,升高温度反

应速率加快,升高温度有利于*衡向正反应方向移动。

(3)①3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g),由图像分析可知合成二甲醚的最佳氢碳比是 1∶1。②对于反应
3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g),反应的*衡常数 Kp 表达式为生成物*衡分压幂次方乘积除以反应物*衡 分压幂次方乘积,即 Kp=(CH33(H2)·H3)·3(CO()CO2)。 13.答案(1)极性共价 (2)蒸馏

(3)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=(a+b+c+d) kJ·mol-1

(4)①CO2 Y 随反应进行浓度减小,因此 Y 为反应物,且其相同时间内转化量与 X 相同,则其在方程式中的

化学计量数应与 X 相同,因此 Y 是 CO2 ②abc ③0.225

解析(1)CO2 中含有极性共价键。

(2)甲醇(沸点为 64.7℃)与水的沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离。

(3)根据盖斯定律,可知反应热的大小与始态和终态有关,与过程无关,所以该转化总反应的热化学方程式是

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=(a+b+c+d)kJ·mol-1。

(4)①Y 随反应进行浓度减小,因此 Y 为反应物,且其相同时间内转化量与 X 相同,则其在方程式中的化学计

量数应与 X 相同,因此 Y 是 CO2。 ②Y 的转化率是(1.010.-000.m2o5l)·moLl-·1 L-1×100%=75%,故 a 正确;因为正反应是气体体积减小的反应,所以其他条件不
变时,若在恒压条件下进行该反应,相当于增大压强,Y 的转化率变大,故 b 正确;升高温度使该反应的*衡常数 K

增大,则可知该反应为吸热反应,故 c 正确;催化剂只改变反应的速率,不能使*衡发生移动,故 d 错误。

③v(CO2)=0.751m0omli·n L-1=0.075mol·L-1·min-1,而 v(H2)=3v(CO2)=0.225mol·L-1·min-1。




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