（通用版）2019版高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡章末綜合檢測（七）新人教版.doc

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第七章 化學反應速率和化學平衡 章末綜合檢測(七) (時間：60分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分) 1．在氧化釹(Nd2O3)等稀土催化劑的作用下可發(fā)生反應：4CO＋2NO2===N2＋4CO2，若該反應的反應速率分別用v(CO)、v(NO2)、v(N2)、v(CO2)表示，則下列關(guān)系正確的是(　　) A.v(CO)＝v(NO2)　　　　 B.v(NO2)＝v(CO2) C.v(N2)＝v(CO2) D.v(N2)＝v(CO) 解析：選A。根據(jù)反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，可得v(CO)＝v(NO2)，2v(NO2)＝v(CO2)，4v(N2)＝v(CO2)，4v(N2)＝v(CO)，故A項正確，B、C、D三項錯誤。 2．已知圖一表示的是可逆反應CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)　ΔH>0的化學反應速率(v)與時間(t)的關(guān)系，圖二表示的是可逆反應2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0的濃度(c)隨時間(t)的變化情況。下列說法中正確的是(　　) A．圖一t2時改變的條件可能是升高溫度或增大壓強 B．圖一t2時改變的條件是增大壓強，則反應的ΔH增大 C．圖二t1時改變的條件可能是升高溫度 D．若圖二t1時改變的條件是增大壓強，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將減小 解析：選A。A.該反應是氣體分子數(shù)減少的吸熱反應，升高溫度或增大壓強，正、逆反應速率均增大，且平衡均向正反應方向移動，A正確；B.反應物的焓變只與反應物和生成物的能量有關(guān)，與壓強沒有關(guān)系，B錯誤；C.反應2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0的正反應是氣體體積減小的放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，改變條件的瞬間，濃度不變，圖二與實際不相符，C錯誤；D.若圖二t1時改變的條件是增大壓強，平衡向正反應方向移動，反應混合氣體總的物質(zhì)的量減小，混合氣體總質(zhì)量不變，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將增大，D錯誤。 3．一定條件下，在密閉容器里進行如下可逆反應：S2Cl2(橙黃色液體)＋Cl2(氣)2SCl2(鮮紅色液體)　ΔH＝－61.16 kJmol－1。下列說法正確的是(　　) A．增大壓強，平衡常數(shù)將增大 B．達到平衡時，單位時間里消耗n mol S2Cl2的同時也生成n mol Cl2 C．達到平衡時，若升高溫度，氯氣的百分含量將減小 D．加入氯氣，平衡向正反應方向移動，氯氣的轉(zhuǎn)化率一定增大 解析：選B。A.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強，平衡常數(shù)不變，A錯誤；B.根據(jù)化學方程式可知單位時間里消耗n mol S2Cl2需要消耗n mol Cl2，若同時生成n mol Cl2，則Cl2的生成與消耗的物質(zhì)的量相同，反應處于平衡狀態(tài)，B正確；C.正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，氯氣的百分含量將增大，C錯誤；D.加入氯氣，平衡向正反應方向移動，S2Cl2的轉(zhuǎn)化率增大，氯氣的轉(zhuǎn)化率降低，D錯誤。 4．t ℃時，某一氣態(tài)平衡體系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四種物質(zhì)，此溫度下發(fā)生反應的平衡常數(shù)表達式為K＝，有關(guān)該平衡體系的說法正確的是(　　) A．升高溫度，平衡常數(shù)K一定增大 B．升高溫度，若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小，則正反應是放熱反應 C．增大壓強，W(g)質(zhì)量分數(shù)增加 D．增大X(g)濃度，平衡向正反應方向移動 解析：選B。根據(jù)平衡常數(shù)的定義，推出此反應是2Z(g)＋2W(g)X(g)＋2Y(g)。A.化學平衡常數(shù)只受溫度影響，但題目中沒有說明此反應是放熱反應還是吸熱反應，因此無法判斷，故錯誤；B.根據(jù)M＝，因為各組分都是氣體，因此氣體質(zhì)量不變，平均相對分子質(zhì)量變小，說明n增大，說明升高溫度，平衡向逆反應方向移動，根據(jù)勒夏特列原理，正反應是放熱反應，故正確；C.根據(jù)勒夏特列原理，增大壓強，平衡向正反應方向移動，W的質(zhì)量分數(shù)減小，故錯誤；D.根據(jù)化學反應方程式，增大X的濃度，平衡向逆反應方向移動，故錯誤。 5．某溫度下，反應2A(g)B(g)＋C(g)的平衡常數(shù)為1，在容積為2 L的密閉容器中加入A(g)。20 s時測得各組分的物質(zhì)的量如下表： 物質(zhì) A(g) B(g) C(g) 物質(zhì)的量/mol 1.2 0.6 0.6 下列說法正確的是(　　) A．反應前20 s的平均速率為v(A)＝0.6 molL－1s－1 B．20 s時，正反應速率等于逆反應速率 C．達平衡時，A(g)的轉(zhuǎn)化率為100% D．若升高溫度，平衡常數(shù)變?yōu)?.5，則反應的ΔH<0 解析：選D。由題意知前20 s的平均速率為v(A)＝2v(B)＝2＝0.03 molL－1s－1，A項錯誤；20 s時，Qc＝＝＝0.25T2>T3 B．正反應速率：v(a)>v(c)，v(b)>v(d) C．平衡常數(shù)：K(a)>K(c)，K(b)＝K(d) D．平均摩爾質(zhì)量：M(a)M(d) 解析：選C。 A項，因為ΔH<0，溫度越高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越小，所以T3>T2>T1，錯誤。B項，由于T3>T1，所以v(c)>v(a)；由于p(b)>p(d)，所以v(b)>v(d)，錯誤。C項，平衡常數(shù)只受溫度影響，由于ΔH<0，溫度越高，平衡常數(shù)越小，正確。D項，升溫，平衡左移，M減小，M(a)>M(c)；加壓，平衡右移，M增大，M(b)>M(d)，錯誤。 7．一定條件下，通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(s)　ΔH<0，若反應在恒容的密閉容器中進行，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．平衡前，隨著反應的進行，容器內(nèi)壓強始終不變 B．平衡時，其他條件不變，分離出硫，正反應速率加快 C．平衡時，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率 D．其他條件不變，使用不同催化劑，該反應的平衡常數(shù)不變 解析：選D。A.正反應是氣體體積減小的反應，則平衡前，隨著反應的進行，容器內(nèi)壓強減小，A錯誤；B.改變固體的量，反應速率不變，因此平衡時，其他條件不變，分離出硫，正反應速率不變，B錯誤；C.正反應放熱，平衡時，其他條件不變，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，C錯誤；D.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，其他條件不變，使用不同催化劑，該反應的平衡常數(shù)不變，D正確。 8．在密閉容器中，5 mol H2與2 mol CO2發(fā)生反應：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。反應達到平衡時，改變溫度(T)和壓強(p)，反應混合物中甲醇(CH3OH)的物質(zhì)的量分數(shù)變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．p1>p2>p3>p4 B．甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)越高，反應的平衡常數(shù)越大 C．若T1>T2>T3>T4，則該反應為放熱反應 D．縮小容積，可以提高CH3OH在混合物中的質(zhì)量分數(shù) 解析：選B。A.增大壓強，平衡正向移動，則反應混合物中甲醇(CH3OH)的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸增大，即p1>p2>p3>p4，A項正確；B.平衡常數(shù)只受溫度的影響，甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)的高低和反應的平衡常數(shù)之間沒有關(guān)系，B項錯誤；C.若T1>T2>T3>T4，則升高溫度，甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸減小，化學平衡逆向移動，所以該反應為放熱反應，C項正確；D.縮小容積，即增大壓強，平衡正向移動，可以提高CH3OH在混合物中的質(zhì)量分數(shù)，D項正確。 9．相同溫度下，體積均為0.25 L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g)　ΔH＝－92.6 kJmol－1。實驗測得反應在起始、達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示： 容器編號 起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 達到平衡時體系能量的變化 X2 Y2 XY3 ① 1 3 0 放熱：23.15 kJ ② 0.6 1.8 0.8 Q(Q＞0) 下列敘述不正確的是(　　) A．容器①、②中反應的平衡常數(shù)相等 B．容器②中反應達到平衡時放出的熱量為Q C．達到平衡時，兩個容器中XY3的物質(zhì)的量濃度均為2 molL－1 D．若容器①的體積為0.20 L，則達平衡時放出的熱量大于23.15 kJ 解析：選B。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，A項正確；由達平衡時①放出的熱量為23.15 kJ，可知X2和Y2的轉(zhuǎn)化率均為25%，即平衡時X2、Y2和XY3的物質(zhì)的量分別為0.75 mol、2.25 mol和0.5 mol，此時XY3的物質(zhì)的量濃度為2 molL－1，可知②的反應逆向進行，反應過程需要吸收熱量，B項錯誤；兩容器中反應達平衡時為等效平衡，C項正確；增大壓強，平衡向正反應方向移動，放出熱量多，D項正確。 10．硫化氫分解制取氫氣和硫黃的原理為2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)，在2.0 L恒容密閉容器中充入0.1 mol H2S，不同溫度下測得H2S的轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．圖中P點：v(正)v(逆)，A錯誤；B.升高溫度，硫化氫的轉(zhuǎn)化率變大，說明平衡正向移動，正反應是吸熱反應，B錯誤；C.2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)，在2.0 L恒容密閉容器中充入0.1 mol H2S，此時硫化氫的轉(zhuǎn)化率為20%，則氫氣的變化量為0.1 mol0.2＝0.02 mol，濃度為0.01 mol/L，所以v(H2)＝0.01 mol/L1.25 s＝0.008 molL－1s－1，C正確；D.1.25 s時，Qc＝＝3.12510－4，而此時反應正向進行，所以平衡常數(shù)大于3.12510－4，D錯誤。 二、非選擇題(本題包括4小題，共50分) 11．(12分)工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。圖1表示反應中能量的變化；圖2表示一定溫度下，在體積為2 L的密閉容器中加入 4 mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化。 請回答下列問題： (1)在圖1中，曲線 (填“a”或“b”)表示使用了催化劑；該反應屬于 (填“吸熱”或“放熱”)反應。 (2)下列說法正確的是 。 A．起始充入的CO為2 mol B．增加CO濃度，CO的轉(zhuǎn)化率增大 C．容器中壓強恒定時，反應已達平衡狀態(tài) D．保持溫度和密閉容器容積不變，再充入1 mol CO和2 mol H2，再次達到平衡時n(CH3OH)/n(CO)會減小 (3)從反應開始到建立平衡，v(H2)＝ ； 該溫度下CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)為 。若保持其他條件不變，將反應體系升溫，則該反應化學平衡常數(shù) (填“增大”“減小”或“不變”)。 (4)請在圖3中畫出平衡時甲醇百分含量(縱坐標)隨溫度(橫坐標)變化的曲線，要求畫壓強不同的2條曲線(在曲線上標出p1、p2，且p1T1。 答案：(1)(K1K2)　(2)0.09　70%　(3)①c?、诟哂凇≡摲磻獮榉艧岱磻?，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，CO2體積分數(shù)降低，故T2高于T1 13．(13分)Ⅰ.(1)浙江大學進行用甲醇、CO、O2在常壓、某溫度和催化劑的條件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究開發(fā)。 已知：ⅰ.CO的燃燒熱ΔH＝－283.0 kJmol－1； ⅱ.1 mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44 kJ的熱量； ⅲ.2CH3OH(g)＋CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH＝－15.5 kJmol－1。 則2CH3OH(g)＋CO (g)＋1/2O2(g)CH3OCOOCH3 (g)＋H2O(l)的ΔH＝ 。該反應平衡常數(shù)K的表達式為 。 (2)甲醇也是制備甲酸的一種重要原料。某溫度時，將10 mol甲酸鈉溶于水，溶液顯堿性，向該溶液中滴加1 L某濃度的甲酸，使溶液呈中性，則滴加甲酸的過程中水的電離平衡將 (填“正向”“逆向”或“不”)移動， 此中性溶液中離子濃度由大到小的順序為 。 Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC：2CH3OH(g)＋CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)＋H2O(g)，但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%，制約該反應走向工業(yè)化生產(chǎn)。 (1)在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應，能說明反應達到平衡狀態(tài)的是 。 A．2v正(CH3OH)＝v逆(CO2) B．CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變 C．容器內(nèi)氣體的密度不變 D．容器內(nèi)壓強不變 (2)某研究小組在某溫度下，在100 mL恒容密閉容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、適量CO2和610－5 mol催化劑，研究反應時間對甲醇轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響，其變化曲線如圖所示。計算公式為TON＝轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。在該溫度下，最佳反應時間是 ；4～10 h內(nèi)碳酸二甲酯的平均反應速率是 。 解析：Ⅰ.(1)ⅰ.CO的燃燒熱為ΔH＝－283.0 kJmol－1，所以CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1①， ⅱ.1 mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44 kJ的熱量，所以H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1②， ⅲ.2CH3OH(g)＋CO2(g)CH3OCOOCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH＝－15.5 kJmol－1③； 根據(jù)蓋斯定律可知①－②＋③即可得到2CH3OH(g)＋CO(g)＋1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(l)　ΔH＝－283.0 kJmol－1－44 kJmol－1－15.5 kJmol－1＝－342.5 kJmol－1；化學平衡常數(shù)等于平衡時生成物的濃度冪之積與反應物濃度冪之積之比，則根據(jù)方程式可知該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝。 (2)甲酸是一元弱酸，則滴加甲酸的過程中水的電離平衡將逆向移動。根據(jù)電荷守恒可知此中性溶液中離子濃度由大到小的順序為c(HCOO－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)。 Ⅱ.(1)A.v正(CH3OH)＝2v正(CO2)＝2v逆(CO2)，達平衡狀態(tài)，A錯誤；B.CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變說明反應達到平衡狀態(tài)，B正確；C.氣體的質(zhì)量和容積均不變，則容器內(nèi)氣體的密度始終不變，C錯誤；D.正反應是氣體體積減小的可逆反應，則容器內(nèi)壓強不變，說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，達平衡狀態(tài)，D正確。 (2)由圖可知10 h時TON的值最大，因此在該溫度下，最佳反應時間是10 h；4～10 h內(nèi)轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量為610－5 mol(35－20)＝9010－5mol，所以生成的DMC的物質(zhì)的量為9010－5mol2＝4510－5mol，濃度是4510－4 molL－1，則v＝＝＝7.510－4 molL－1h－1。 答案：Ⅰ.(1)－342.5 kJmol－1 K＝ (2)逆向　c(HCOO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－) Ⅱ.(1)BD　(2)10 h　 7.510－4 molL－1h－1 14．(13分)無色氣體N2O4是一種強氧化劑，為重要的火箭推進劑之一。N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學方程式為N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ/mol。 (1)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中，下列現(xiàn)象能說明反應達到平衡的是 。 a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) b．體系顏色不變 c．氣體平均相對分子質(zhì)量不變 d．氣體密度不變 達到平衡后，保持體積不變，升高溫度，再次達到平衡時，則混合氣體顏色 (填“變深”“變淺”或“不變”)，判斷理由是 。 (2)平衡常數(shù)K可用反應體系中氣體物質(zhì)分壓表示，即K表達式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓＝總壓物質(zhì)的量分數(shù)[例如：p(NO2)＝p總x(NO2)]。寫出上述反應平衡常數(shù)Kp表達式： (用p總、各氣體物質(zhì)的量分數(shù)x表示)；影響Kp的因素為 。 (3)真空密閉容器中充入一定量N2O4，維持總壓強p0恒定，在溫度為T時，平衡時N2O4分解百分率為α。保持溫度不變，向密閉容器中充入等量N2O4，維持總壓強在2p0條件下分解，則N2O4的平衡分解率的表達式為 。 解析：(1)根據(jù)平衡定義，v正∶v逆＝化學計量數(shù)之比，反應達到平衡狀態(tài)，2v正(N2O4)＝v逆(NO2)，a錯誤；體系顏色不變，說明NO2濃度不變，一定達到平衡狀態(tài)，b正確；c.氣體質(zhì)量不變、反應中氣體物質(zhì)的量改變，根據(jù)M＝，氣體平均相對分子質(zhì)量為變量，當氣體平均相對分子質(zhì)量不變時，一定達到平衡狀態(tài)，c正確；d.氣體質(zhì)量不變、體積不變，ρ＝，密度為恒量，氣體密度不變不一定平衡，d錯誤；N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ/mol，正反應是吸熱反應，達到平衡后，保持體積不變，升高溫度，平衡正向移動，NO2濃度增大，則混合氣體顏色變深。 (2)平衡常數(shù)Kp表達式為；影響平衡常數(shù)K的因素是溫度，所以影響Kp的因素是溫度。 (3)設充入的N2O4的量為n mol，維持總壓強p0恒定，達到平衡時，N2O4的分解百分率為α，則N2O4為n(1－α)mol，NO2為2nα mol，Kp＝＝p0。維持總壓強2p0恒定，達到平衡時，設N2O4的分解百分率為β，則N2O4為n(1－β)mol，NO2為2nβ mol，Kp＝＝2p0。根據(jù)Kp不變，知p0＝2p0，解得β＝ 。 答案：(1)bc　變深　正反應是吸熱反應，其他條件不變，溫度升高平衡正向移動，c(NO2)增大，顏色加深 (2)　溫度 (3)