【期中模拟卷】（苏教版2019）2023-2024学年高二上学期化学 选择性必修1 专题2 化学反应速率与化学平衡 单元测试卷

专题2 化学反应速率与化学平衡 单元测试

一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）

1．锡是古老金属，锡之为器，自上古而延绵至今。金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2＋2C===Sn＋2CO↑，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是(　　)

A．ΔH<0　ΔS<0　　　　　　　 B．ΔH>0　ΔS<0

C．ΔH<0　ΔS>0        D．ΔH>0　ΔS>0

2．在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO＋2NO2===N2＋4CO2，若该反应的反应速率分别用v(CO)、v(NO2)、v(N2)、v(CO2)表示，则下列关系正确的是(　　)

A．v(CO)＝v(NO2)　　　  B．v(NO2)＝v(CO2)

C．v(N2)＝v(CO2)       D．v(N2)＝v(CO)

3．向酸性硫酸铬溶液中加入适量氢氧化钠溶液使其pH变为4.6时，溶液中有蓝灰色沉淀出现，此时溶液中存在如下平衡：Cr3＋(紫色)＋3OH－Cr(OH)3(蓝灰色) H＋＋CrO(绿色)＋H2O。将上述混合液分为两份，其中一份加入少量氢氧化钠溶液，另一份加入少量稀硫酸，则此两份混合液的颜色分别为(　　)

A．紫色、绿色      B．蓝灰色、绿色

C．蓝色、紫色      D．绿色、紫色

4．同质量的锌与酸反应制备H2，欲使反应速率最大，下列条件中最佳组合是(　　)

①纯锌片；②粗锌片；③0.01 mol·L－1盐酸；④0.01 mol·L－1硫酸；⑤98%硫酸；⑥加热；⑦用冰水冷却

A．①③⑦        B．②④⑥            C．②③⑥         D．①⑤⑥

5．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志。在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：

2NO(g) N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030

2H2(g)＋O2(g) 2H2O(g)　K2＝2×1081

2CO2(g) 2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92

以下说法正确的是(　　)

A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)

B．常温下，2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80

C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2

D．以上说法都不正确

6．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是(　　)

A．　将NO2球浸泡在冷水和热水中

B．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可提高N2、H2的转化率

C．

D．

7．工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反应的图像中，错误的是(　　)

8．相同温度下，容积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1。实验测得起始时的有关数据如表所示：

下列叙述错误的是(　　)

A．容器①②中反应的平衡常数相等

B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为

C．容器②中达到平衡时放出的热量Q＝23.05 kJ

D．若容器①的容积为0.5 L，则平衡时放出的热量小于23.05 kJ

 9．已知甲醇是一种重要的工业原料，由甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示(已知反应在1 L的密闭容器中进行)。

下列有关说法正确的是(　　)

A．甲醇脱氢反应的ΔH<0

B．600 K时，Y点甲醇的v(正)<v(逆)

C．从Y点到Z点可通过减小压强

D．在T1条件下，该反应的平衡常数为8.1

10．如图所示为800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是(　　)

A．A是反应物

B．前2 min A的分解速率为0.1 mol·L－1·min－1

C．达平衡后，若升高温度，平衡向正反应方向移动

D．反应的方程式为2A(g)  2B(g)＋C(g)

11．可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(s)　ΔH＝Q kJ·mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量(C%)与温度(T)、反应速率(v)与压强(p)的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是(　　)

A. T1<T2，Q>0

B．增大压强，B的转化率减小

C．当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化

D．a＋b>c＋d

12．2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)。若2 s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol·L－1·s－1，下列推断正确的是(　　)

A．v(C)＝v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1

B．z＝2

C．B的转化率为60%

D．反应前与2 s后容器的压强比为4∶3

13．研究反应2X(g)  Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。

下列说法不正确的是(　　)

A．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快

B．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快

C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂

D．在0～10 min内，实验②的平均速率v(Y)＝0.04 mol·L－1·min－1

14．我国科学家研究出在S－In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是(　　)

A．S－In/S表面更容易生成H*

B．S2－与K＋(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化

C．CO2经两步转化生成HCOO－

D．H*＋OH－―→H2＋*＋OH－相对能量变化越小，越有利于抑制H*复合成H2

15．在体积均为1.0 L的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)，下列说法正确的是(　　)

A．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)>2c(CO，状态Ⅲ)

B．反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)的ΔS>0，ΔH<0

C．体系的总压强p总：p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅰ)

D．逆反应速率v逆：v逆(状态Ⅰ)<v逆(状态Ⅲ)

16．在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．O～t1时，v正>v逆

B．Ⅰ、Ⅱ两过程分别达到平衡时，A的体积分数：Ⅰ＝Ⅱ

C．t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加入A物质

D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：Ⅰ＝Ⅱ

二、填空题

17．某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：

(1)通过实验A、B，可探究出________(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1＝________、T1＝________；通过实验________(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响，其中V2＝________。

(2)若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是_____________________________________；忽略溶液体积的变化，利用实验B中数据计算，0～8 s内，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝________。

(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2＋)随时间的变化情况如图所示，并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊作用，则该作用是__________，相应的粒子最可能是________(填粒子符号)。

18．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

请回答下列问题：

(1)在一恒温恒容密闭容器中发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列对该反应的说法中正确的是__________(填字母)。

A. 增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低

B．缩小容器容积，平衡右移，ΔH减小

C．反应达到平衡状态后，充入CO，再次达到平衡状态时，原CO的体积分数减小

D．当4v[Ni(CO)4]＝v(CO)或容器中混合气体的密度不变时，都可说明反应已达到化学平衡状态

(2)金属氧化物可与一氧化碳发生氧化还原反应生成金属单质和二氧化碳。四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时，lg与温度(T)的关系曲线如图所示：

700 ℃时，其中最难被还原的金属氧化物是__________(填化学式)，用一氧化碳还原该金属氧化物时，若反应方程式的系数之比为最简整数比，该反应的平衡常数(K)的值为__________。

(3)将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：

CO2(g)＋3H2(g)  CH3OH(g)＋H2O(g)

测得CH3OH的物质的量随时间的变化情况如图所示。

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的化学平衡常数的关系为K(Ⅰ)________(填“>”“<”或“＝”)K(Ⅱ)。

②一定温度下，在容积相同且固定的甲、乙两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡状态：

若甲容器中平衡后气体的压强为起始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且保持起始时化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为__________。

19．二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1　K1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1　K2

③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1　K3

回答下列问题：

(1)反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；该反应的平衡常数K＝________(用K1、K2、K3表示)。

(2)下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有________。

A．使用过量的CO   B．升高温度    C．增大压强

(3)一定温度下，将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0～5 min内v(H2O)＝______________，CO的转化率α(CO)＝________。

(4)将合成气以＝2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是________(填字母)。

A．ΔH＜0

B．p1>p2>p3

C．若在p3和316 ℃时，起始时＝3，则平衡时，α(CO)小于50%

(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为________时最有利于二甲醚的合成。

20．将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196 kJ·mol－1，某小组计划研究在相同温度下该反应的物质变化和能量变化，他们分别在恒温下的密闭容器中加入一定量的物质，获得如下数据：

回答下列问题：

(1)若容器①的容积变为原来的2倍，则SO2的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)容器①②中均达到平衡时：t1________(填“>”“<”或“＝”，下同)t2；放出热量2Q1________Q2。

(3)SO2(g)与O2(g)在V2O5作催化剂的条件下的反应历程如下：

①SO2＋V2O5===SO3＋2VO2；

②_______________________________(写出第2步反应的化学方程式)；V2O5能加快反应速率的根本原因是___________________________________________________________。

(4)在450 ℃、100 kPa的恒温恒压条件下，SO3的平衡体积分数随起始时投料的变化如图所示，用平衡压强(平衡压强＝该物质的体积分数×总压强)代替平衡浓度，则450 ℃时，该反应的Kp＝________。