步步高全国版高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡单元综合检测卷 新人教版.docx
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步步高全国版高考化学一轮复习第7章化学反应速率和化学平衡单元综合检测卷新人教版
第七章 化学反应速率和化学平衡
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页。
2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。
3.本次考试时间100分钟,满分100分。
第Ⅰ卷
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48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.(2016·北京市东城区第一学期高三统一练习)在容积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.1molO2发生反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0。
当气体的物质的量减少0.315mol时,反应达到平衡,SO2的平衡转化率是90%。
下列说法正确的是( )
A.相同条件下,平衡时若充入稀有气体,SO2的转化率增大
B.反应开始时,向容器中通入的SO2的物质的量是0.7mol
C.保持其他条件不变,仅降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
D.保持其他条件不变,仅缩小容器容积,反应达到平衡时容器中有1.485mol气体
2.(2015·福建省南安市第一中学高三一轮复习)已知下列反应的平衡常数:
①H2(g)+S(s)H2S(g),K1;②S(s)+O2(g)SO2(g),K2。
则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是( )
A.K1+K2B.K1-K2
C.K1×K2D.K1/K2
3.下列有关化学反应速率的说法不正确的是( )
A.化学反应达到最大限度时,正逆反应速率也达到最大且相等
B.催化剂能降低化学反应的活化能,加快反应速率
C.用锌和稀硫酸反应制取H2时,滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率
D.用铁片和稀硫酸反应制H2比用铁片和98%的浓硫酸反应产生H2的速率快
4.(2015·江苏省宜宾高中高三复习)反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行,5min后Y减少了0.5mol,则此反应的平均速率v为( )
A.v(X)=0.05mol·L-1·min-1
B.v(Z)=0.10mol·L-1·min-1
C.v(Y)=0.10mol·L-1·min-1
D.v(W)=0.05mol·L-1·s-1
5.(2015·北京市海淀区重点中学第一学期高三复习)一定温度下,在一个体积可变的密闭容器中加入2molN2和2molH2,建立如下平衡:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
相同条件下,若向容器中再通入1molN2和1molH2,又达到平衡。
则下列说法正确的是( )
A.NH3的百分含量不变
B.N2的体积分数增大
C.H2的转化率增大
D.NH3的百分含量增大
6.(2015·福建省南安市第一中学高三一轮复习)将2molX和2molY充入2L密闭容器中发生如下反应:
X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g);达到平衡时生成0.8molZ,测得Q的浓度为0.4mol·L-1,下列叙述错误的是( )
A.a的值为2
B.平衡时X的浓度为0.2mol·L-1
C.平衡时Y的转化率为60%
D.平衡时Z的体积百分含量为20%
7.(2015·杭州市高三上学期七校联考)只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是( )
A.K值不变,平衡不可能移动
B.平衡向右移动时,K值一定增大
C.K值有变化,平衡一定移动
D.相同条件下,同一个反应,其方程式的计量数增大2倍,K值也增大两倍
8.在水溶液中存在反应:
Ag+(aq)+Fe2+(aq)Ag(s)+Fe3+(aq) ΔH<0,达到平衡后,为使平衡体系中析出更多的银,可采取的措施是( )
A.升高温度B.加水稀释
C.增大Fe2+的浓度D.常温下加压
9.某温度下,反应2A(g)B(g) ΔH>0,在密闭容器中达到平衡,平衡后c(A)/c(B)=a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡状态,此时c(A)/c(B)=b,下列叙述正确的是( )
A.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充了B气体,则a<b
B.若a=b,则容器中一定使用了催化剂
C.若其他条件不变,升高温度,则有a<b
D.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则有a
10.下列各组物质的变化不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.氯水在光照条件下颜色变浅最终变为无色
B.将FeS固体投入到含有Cu2+的废水中以除去Cu2+
C.500℃时比室温更利于合成氨
D.乙酸乙酯的合成中用浓硫酸比稀硫酸更有利于乙酸乙酯的生成
11.在一恒容的密闭容器中充入0.1mol·L-1CO2和0.1mol·L-1CH4,在一定条件下发生反应:
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图,下列有关说法不正确的是( )
A.上述反应的ΔH<0
B.压强:
p4>p3>p2>p1
C.1100℃时该反应平衡常数为1.64
D.压强为p4时,在y点:
v正>v逆
12.(2015·福建省南安市第一中学高三一轮复习)将3molO2加入到VL的反应器中,在高温下放电,经t1s建立了平衡体系:
3O22O3,此时测知O2的转化率为30%,下列图像能正确表示气体的物质的量浓度(c)跟时间(t)的关系的是( )
13.图中C%表示某反应物在体系中的百分含量,图甲为温度一定时,压强与反应速率的关系曲线;图乙为压强一定时,在不同时间C%与温度的关系曲线。
同时符合以下两个图像的反应是( )
A.N2O3(g)NO2(g)+NO(g) ΔH>0
B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
C.3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g) ΔH<0
D.CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0
14.在100℃时,将0.40mol二氧化氮气体充入2L密闭容器中,每隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s)
0
20
40
60
80
n(NO2)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/mol
0.00
0.05
n2
0.08
0.08
下列说法中正确的是( )
A.反应开始20s内以二氧化氮表示的平均反应速率为0.00125mol·L-1·s-1
B.80s时混合气体的颜色与60s时相同,比40s时的颜色深
C.80s时向容器中加入0.32mol氦气,同时将容器容积扩大为4L,则平衡不移动
D.若起始投料为0.20molN2O4,相同条件下达到平衡,则各组分含量与原平衡体系对应相等
15.PCl3和PCl5都是重要的化工原料。
将PCl3(g)和Cl2(g)充入容积不变的2L密闭容器中,在一定条件下发生反应:
PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),并于10min时达到平衡。
有关数据如下:
PCl3(g)
Cl2(g)
PCl5(g)
初始浓度(mol·L-1)
2.0
1.0
0
平衡浓度(mol·L-1)
c1
c2
0.4
下列判断不正确的是( )
A.10min内,v(Cl2)=0.04mol·L-1·min-1
B.当容器中Cl2为1.2mol时,反应达到平衡
C.升高温度(T1<T2),反应的平衡常数减小,平衡时PCl3的
<1
D.平衡后移走2.0molPCl3和1.0molCl2,在相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2mol·L-1
16.可逆反应A+aBC+2D(a为化学计量数),已知B、C、D为气态物质。
反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.T2>T1,p2>p1
B.该反应为放热反应
C.若a=2,则A为液态或固态物质
D.增加B的物质的量,该反应的ΔH增大
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(10分)(2015·福建省南安市第一中学高三一轮复习)可逆反应N2+3H22NH3是工业上合成氨的重要反应。
(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(热量用E1、E2或E3表示)。
(2)图1中虚线部分是改变了化学反应中的________条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同________(用t1,…,t6表示)。
(3)t3时刻改变的条件是________,t5时刻改变的条件是________。
18.(12分)CO与H2可在一定条件下发生反应生成燃料甲醇。
现将2molCO和4molH2置于一容积不变的2L密闭容器中,反应生成气态甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH=akJ·mol-1
测定不同条件、不同时间段内CO的转化率,得到如下数据:
CO转化率
T℃
1h
2h
3h
4h
T1
40%
70%
80%
80%
T2
55%
65%
α1
α2
(1)根据上述信息,可判断a________(填“>”、“<”、“=”或“无法判断”)0。
(2)T1℃下,第1h内H2的平均反应速率为__________mol·L-1·h-1;该温度下的化学平衡常数为____________。
(3)根据所给的数据,下列判断中正确的是__________(填字母)。
A.温度T1℃时,反应在2h的时候混合气体密度比1h的时候大
B.温度T1℃时,反应在2h的时候混合气体平均相对分子质量比1h的时候大
C.温度T2℃时,反应在2h的时候v(H2)正=2v(CH3OH)逆
D.温度T2℃时,α1=α2>65%
(4)在图中画出温度T2℃下,CO的物质的量浓度随时间的变化趋势。
19.(16分)(2015·台州中学高三上学期期中)(Ⅰ)在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:
2X(g)+Y(g)2Z(g),已知将2molX和1molY充入该容器中,反应在绝热条件下达到平衡时,Z的物质的量为pmol。
回答下列问题:
(1)若把2molX和1molY充入该容器时,处于状态Ⅰ,达到平衡时处于状态Ⅱ(如图1),则该反应的ΔH________0。
(2)该反应的v-t图像如图2中左图所示。
若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图2中右图所示。
以下说法正确的是________(填序号)。
①a1>a2 ②b1t2 ④右图中阴影部分面积更大 ⑤两图中阴影部分面积相等
(3)若该反应在容积可变的密闭容器中发生,在温度为T1、T2时,平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图3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两点的气体密度:
A<C
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:
B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(Ⅱ)在容积可变的密闭容器中发生反应:
mA(g)+nB(g)pC(g),在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表:
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
c(A)/mol·L-1
0.08
0.20
0.44
(1)当压强从2×105Pa增加到5×105Pa时,平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(2)维持压强为2×105Pa,当反应达到平衡状态时,体系中共有amol气体,再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时,体系中气体总物质的量是________mol。
(3)其他条件相同时,在上述三个压强下分别发生该反应。
2×105Pa时,A的转化率随时间变化如图4,请在图4中补充画出压强分别为5×105Pa和1×106Pa时,A的转化率随时间的变化曲线(请在图4上画出曲线并标出相应压强)。
20.(14分)(2015·唐山市高三上学期期末)节能减排是当下环境保护的重点。
(1)将CO和气态水通入一个容积固定的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0
800℃,在2L恒容密闭容器中,起始时按照下表数据进行投料,达到平衡状态,K=1.0。
H2O
CO
CO2
H2
n/mol
0.20
0.20
0
0
①从起始经过5min达到化学平衡时,用生成物CO2表示该反应的反应速率v(CO2)=______________________;平衡时,容器中CO的转化率为______________。
②下图表示上述反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。
则t2时刻发生改变的条件可能是____________________________________________。
(写出一条)
(2)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物,可通过反应:
CO(g)+l/2O2(g)CO2(g)降低其浓度。
①某温度下,在两个容器中进行上述反应,容器中各物质的起始浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。
请在表中的空格处填写“>”、“<”或“=”。
容器编号
c(CO)/mol·L-1
c(O2)/mol·L-1
c(CO2)/mol·L-1
v正和
v逆比较
Ⅰ
2.0×10-4
4.0×10-4
4.0×10-2
v正=v逆
Ⅱ
3.0×10-4
4.0×10-4
5.0×10-2
v正____v逆
②相同温度下,某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1.0×10-5mol·L-1和1.0×10-4mol·L-1。
若在汽车的排气管上增加一个补燃器,不断补充O2并使其浓度保持为1.0×10-4mol·L-1,则最终尾气中CO的浓度为__________________mol·L-1(请保留两位有效数字)。
答案解析
1.B
2.D [K1=
,K2=
,K3=
,所以K3=K1/K2。
]
3.A [反应达到最大限度时,正逆反应速率相等但不是最大,A错误;催化剂虽然不影响平衡的移动,但缩短了达到平衡的时间,提高了生产效率,B正确;C项中能构成铜锌原电池,锌作负极,加快反应速率;D项中浓硫酸使铁钝化,不产生H2。
]
4.B [v(Y)=
=0.05mol·L-1·min-1
v(X)=0.15mol·L-1·min-1
v(Z)=0.11mol·L-1·min-1
v(W)=0.10mol·L-1·min-1
B项正确。
]
5.A [由于体积可变,再向原平衡中按起始比例通入N2和H2,平衡不移动,所以NH3的百分含量不变。
]
6.B [A项,
=
,a=2,正确;
B项,c(X)=
=0.8mol·L-1,错误;
C项,Y的转化率为
×100%=60%,正确;
D项,
×100%=20%,正确。
]
7.C [C项,K值有变化,则温度一定发生变化,平衡一定发生移动。
]
8.C [正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A错误;加水稀释,平衡向离子数目增多的方向移动,即平衡向逆反应方向移动,B错误;常温下加压对水溶液中的平衡移动几乎无影响,D错误。
]
9.D [增加B气体,相当于增大压强,平衡正向移动,所以b<a,A错误;升高温度,平衡正向移动,则b<a,C错误;若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则容器容积增大,平衡向气体分子数增多的方向移动,即逆向移动,则a<b,D正确。
]
10.C
11.A [A项,压强相同时,随着温度的升高,CH4的转化率增大,说明该反应是吸热反应,错误;B项,压强增大,CH4的转化率减小,在温度相同时,p1时转化率最大,p4时转化率最小,故压强p4>p3>p2>p1;C项,1100℃时,CH4的转化率为80%,故平衡时,c(CH4)=0.02mol·L-1、c(CO2)=0.02mol·L-1、c(CO)=0.16mol·L-1、c(H2)=0.16mol·L-1,K=
=1.64,正确;D项,压强为p4时,y点没有达到平衡,反应应向正反应方向移动,故v正>v逆,正确。
]
12.C [ 3O22O3
起始/mol30
平衡/mol2.10.6
C项正确。
]
13.B
14.D [发生反应2NO2(g)N2O4(g),前20s内v(N2O4)=
=0.00125mol·L-1·s-1,v(NO2)=0.0025mol·L-1·s-1,A错误;60s、80s时n(NO2)=0.24mol,比40s时的浓度小,颜色浅,B错误;容器容积增大,反应物浓度减小,与原平衡相比,相当于压强减小,平衡向逆反应方向移动,C错误。
]
15.C
16.D [图甲中T2先达平衡,则T2>T1,图乙中p2先达平衡,则p2>p1,A项正确;T2→T1时,温度降低,C%增大,平衡正向移动,则正反应方向为放热反应,B项正确;p2→p1,压强减小,平衡正向移动,则正反应方向为气体分子数增大的方向,若a=2,则A为液体或固态物质,C项正确;增加B的物质的量,反应的ΔH不变,D项错误。
]
17.
(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-2(E3-E1)kJ·mol-1
(2)催化剂 t2
(3)减小压强 升高温度
18.
(1)<
(2)0.8 25
(3)BC
(4)如图
解析
(1)由表格中1h时CO的转化率可知,温度越高,反应速率越快,所以T2>T1,而再由2h的转化率可知,温度越高,CO的转化率越低,故正反应为放热反应,a<0。
(2)由表格数据可知,v(H2)=
=0.8mol·L-1·h-1;3h达平衡,此时c(CO)=0.2mol·L-1,c(H2)=0.4mol·L-1,c(CH3OH)=0.8mol·L-1,所以平衡常数K=
=25。
(3)A项,反应物和生成物均是气体,气体的质量不变,而容器容积不变,所以混合气体的密度一直保持不变,错误;B项,由于反应物的气体分子数之和大于生成物气体分子数之和,所以反应越向正方向进行,混合气体的物质的量越小,混合气体的平均相对分子质量越大,正确;C项,通过对比CO在1~2h转化率的增加趋势来看,2h时,T2温度下该反应已达平衡,此时正、逆反应速率相等,所以v(H2)正=2v(CH3OH)逆,正确。
(4)由于T2>T1,所以T2时反应先达平衡,先到拐点,但温度越高,CO的平衡转化率越低。
19.(Ⅰ)
(1)<
(2)②③⑤
(3)BD
(Ⅱ)
(1)不
(2)(a+b)
(3)
20.
(1)①0.01mol·L-1·min-1 50% ②降低温度或减小H2的浓度或增大水蒸气的浓度
(2)①> ②1.1×10-6
解析
(1) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始/mol·L-10.100.1000
平衡/mol·L-10.10-x0.10-xxx
=1.0,x=0.05mol·L-1
①v(CO2)=
=0.01mol·L-1·min-1
CO的转化率为
×100%=50%
②CO的浓度低于原平衡,而CO2的高于原平衡,所以平衡向右移动,采取的措施有降温或减小H2的浓度或增大H2O(g)的浓度。
(2)①K=
=1×104
Q=
<1×104
所以v正>v逆。
② CO(g) +
O2(g)CO2(g)
1.0×10-51.0×10-4
1.0×10-5-x1.0×10-41.0×10-4+x
则
=1×104
x=0.089×10-4
c(CO)=1.0×10-5mol·L-1-0.089×10-4mol·L-1=1.1×10-6mol·L-1。