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本文((新教材)2021-2022学年人教版化学选择性必修1单元检测:第二章 化学反应速率与化学平衡 WORD版含解析.doc)为本站会员(高****)主动上传,免费在线备课命题出卷组卷网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知免费在线备课命题出卷组卷网(发送邮件至service@ketangku.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

(新教材)2021-2022学年人教版化学选择性必修1单元检测:第二章 化学反应速率与化学平衡 WORD版含解析.doc

1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。单元素养检测(二)(第二章)(75分钟100分)一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。1通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行,使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中,能加快化学反应速率的是()【解析】选C。A项做法能减缓铁门的氧化腐蚀;B项橡胶中加炭黑能增加橡胶的强度和耐老化程度;D项烧焦的木炭,能减慢电线杆腐烂的速率。2(2021淮安高二检测)已知A(g)2B(g)C(g)4D(g)HQ

2、kJmol1(Q0)。某温度压强下,在密闭容器进行上述反应,下列叙述正确的是()A反应过程中,若压缩体积增大压强能提高A的转化率B若反应开始时A为1 mol,则达到平衡时吸收的热量为Q kJC反应至4 min时,若D浓度为0.12 molL1,则B的反应速率为0.03 molL1min1D反应吸收0.025Q kJ热量时,生成的D的物质的量为0.1 mol【解析】选D。增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即逆向移动,则A的转化率减小,故A错误;该反应为可逆反应,1 mol A不能完全转化,达平衡时,吸收热量小于Q kJ,故B错误;反应至4 min时,若D浓度为0.12 molL1,则v(D)

3、0.03 molL1min1,则B的反应速率为0.015 molL1min1,故C错误;由方程式可知,生成4 mol D,吸收Q kJ热量,则反应吸收0.025Q kJ热量时,生成的D的物质的量为0.1 mol,故D正确。3某反应2AB(g)=C(g)3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的正反应的H、S应为()AH0,S0BH0,S0CH0,S0 DH0,S0【解析】选C。GHTS,G0时,反应能自发进行。H0,S0时,G恒小于0,在室温也能自发进行,A不符合题意;H0,S0时,只在低温下能自发进行,B不符合题意;H0,S0时,只在高温下能自发进行,逆向反应H0,

4、Sv(Y)v(Z)CX、Y、Z对应的平衡常数数值:KXKYKZD增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率【解析】选A。据图可知,Y点对应乙烯的平衡转化率为20%,起始n(C2H4)n(H2O)11,设C2H4和H2O的起始物质的量均为1 mol,根据“三段式”计算:C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)起始/mol 1 1 0转化/mol 0.2 0.2 0.2平衡/mol 0.8 0.8 0.2则平衡时乙醇的物质的量分数为,故A正确;结合图像可得:p1p2p3,且X、Y、Z三点对应的温度越来越高,所以X、Y、Z对应的反应速率:v(X)v(Y)KYKZ,故C错误;因正反应是气体体积减小

5、的反应,则压强越大,乙烯的平衡转化率越大,又因正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,乙烯的平衡转化率降低,故D错误。11在固定容积的密闭容器中,放入a mol X,发生反应:2XY(g)Z(s),并达到平衡状态,此时升高温度,气体的密度增大。下列叙述正确的是()A平衡后移走部分Z,平衡正向移动B若X为非气态,则正反应为放热反应C若正反应为放热反应,则X一定为气态D若X为气态,再向容器中充入a mol X,达到平衡后,X的体积分数增大【解析】选C。Z为固体,移走部分Z对平衡移动无影响,A项错误;若X为非气态,容器的体积不变,密度增大,则需气体的质量增大,说明平衡正向移动,温度升高,平衡应向吸

6、热反应方向移动,故正反应方向是吸热反应,B项错误;若正反应方向是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,要使气体质量增大,X一定为气态,C项正确;D项相当于增大压强,平衡正向移动,X的体积分数减小,错误。12在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y,发生反应:2X(g)Y(g)3Z(g)H0,反应过程持续升高温度,测得X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断不正确的是()A.Q点时,Y的转化率最大B升高温度,平衡常数减小CW点X的正反应速率小于M点X的正反应速率D平衡时,再充入Z,达到平衡时Z的体积分数一定增大【解析】选D。在Q对应温度之前,升高温度,X的含量减小,在Q对应温度之后

7、,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,各点为平衡点,H0,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应。A.曲线上最低点Q为平衡点,升高温度平衡向逆反应移动,Y的转化率减小,所以Q点时,Y的转化率最大,故A正确;B.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小,故B正确;C.W点对应的温度低于M点对应的温度,温度越高,反应速率越高,所以W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率,故C正确;D.该反应为气体体积不变的反应,恒容恒温下,平衡时充入Z,二者为等效平衡,达到新平衡时Z的体积分数与原平衡时相等,故D错误

8、。13E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(s)4F(g)G(g),已知该反应的平衡常数值如下表所示。下列说法正确的是()温度/2580230平衡常数值510421.9105A.上述反应是熵增反应B25 时,反应G(g)E(s)4F(g)的平衡常数值是0.5C在80 时,测得某时刻,F、G浓度均为0.5 molL1,则此时v(正)v(逆)D恒温恒容下,向容器中再充入少量G(g),达新平衡时,G的体积百分含量将增大【解析】选D。A.正反应为气体物质的量减小的反应,正反应为熵减的反应,故A错误;B.相同温度下,G(g)E(s)4F(g)的平衡常数与E(s)4F(g)G(g)的平衡常数互为

9、倒数,故25 时,反应G(g)E(s)4F(g)的平衡常数值是2105,故B错误;C.此时浓度商Q8K2,反应向逆反应进行,故v(正)v(逆),故C错误;D.恒温恒容下,向容器中再充入少量G(g),相当于在原平衡基础上增大压强,平衡正向移动,达新平衡时,G的体积百分含量将增大,故D正确。14某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A2(g)3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),根据如图可得出的判断结论正确的是()A.a、b、c三个状态只有b是平衡状态B达到平衡时A2的转化率大小为bacC若T2T1,则正反应一定是吸热反

10、应D反应速率cba【解析】选D。图像分析可知,a、b、c三个状态,都是平衡状态,故A错误;图像可知,a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大,对于可逆反应来说,增大一种反应物的物质的量或浓度,有利于平衡向正反应方向移动,则另一种反应物的转化率增大,则达到平衡时A2的转化率大小为abc,故B错误;若T2T1,由图像可知温度升高生成物的物质的量减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,故C错误;由图像可知,a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大,则反应物浓度也依次增大,反应速率也依次增大,故D正确。15乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理如图所示。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注

11、。下列有关说法错误的是()A.该正反应历程中最大能垒(活化能)为85 kJmol1B吸附反应为吸热反应CPd为固体催化剂,一般其表面积越大,催化效果越好DC2HH*C2H的过程中有能量的上升,说明有化学键的断裂【解析】选B。由图像可知,该历程中最大能垒(活化能)为85 kJmol1,故A正确;图像分析可知吸附反应能量降低,为放热反应,故B错误;固体催化剂,其表面积越大,接触面积越大,催化效果越好,故C正确;由图像可知,C2HH*C2H这一步的活化能为66 kJmol1,有能量的上升,则该反应过程中有化学键的断裂,故D正确。二、非选择题:本题共5小题,共55分。16(8分)回答下列问题:(1)用

12、钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2,发生反应:2CO2(g)=2CO(g)O2(g),该反应的H_(填“”“”“”“0,S0,则:该反应常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。据本题反应数据分析,温度_(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。(4)已知CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H218 kJmol1,该反应能够自发进行的反应条件是_。(5)某吸热反应能自发进行,则该反应的S_(填“”或“0,故低温下GHTS0,反应不能自发进行。(2)因为S0,且GHTS0,故H0,S0,属于熵增加的吸热反应,故在高温下该反应能够自发进行。(4)自发反

13、应的条件是HTS0,即H0,故T,即T值较大,该反应应在高温下进行。(5)吸热反应能自发进行,即H0,HTS0,故S0。答案:(1)不能(2)17(12分)(2021南京高二检测)(1)工业上常利用CH4来吸收CO2生成CO和H2,再用H2和CO合成甲醇。如在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0 molL1的CH4与CO2,在一定条件下仅发生反应:CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示:则:该反应的H_(填“”)0。压强p1、p2、p3、p4由大到小的关系为_。判断的理由是_。压强为p4时,在b点:v(正)_(填“”)v(逆)。

14、对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),当p40.36 MPa,则a点的平衡常数Kp_(保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。(2)燃煤烟气中硫的回收反应为2CO(g)SO2(g)=2CO2(g)S(l)。在其他条件相同、催化剂不同时,硫的回收反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图2所示。260 时,_(填“La2O3”“NiO”或“TiO2”)的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均可能使SO2的转化率达到很高,不考虑价格因素,选择La2O3的主要优点是_。【解析】(1)根据图示,压强不变时,升

15、高温度,甲烷的平衡转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,根据升温时平衡向吸热反应方向移动可知,正反应为吸热反应,H0;该反应的正反应为气体分子数增大的反应,温度不变时,降低压强,平衡向正反应方向移动,甲烷的平衡转化率增大,故p4p3p2p1,压强为p4时,b点未达到平衡,反应正向进行,故v(正) v(逆);由用平衡浓度表示的平衡常数类推可知,用平衡压强表示的压强常数Kp,p4时a点甲烷的平衡转化率为80%,则平衡时c(CH4) c(CO2) 0.2 molL1,c(CO) c(H2) 1.6 molL1,Kp1.64;(2)由图2可知,260 时,TiO2作催化剂时,SO2的转化率最高,故Ti

16、O2的催化效率最高,随着温度升高,SO2的转化率逐渐升高,但增加程度不一样,在340 时,La2O3催化下SO2的转化率接近90%然后维持在较高水平,同期NiO和TiO2催化下的SO2的转化率较低,到420 时,NiO催化下SO2的转化率与La2O3相同,此时TiO2的依然较低。答案:(1) p4p3p2p1该反应的正反应为气体分子数增大的反应,温度不变时,降低压强,平衡向正反应方向移动,甲烷的平衡转化率增大1.64(2)TiO2La2O3在相对较低温度催化效率更高(或其他合理表述)18(10分)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)NaCl(s)NaNO

17、3(s)ClNO(g)K1H0()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H0()(1)4NO2(g)2NaCl(s) 2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K_(用 K1、K2 表示)。(2)为研究不同条件对反应()的影响,在恒温条件下,向 2 L 恒容密闭容器中加入0.2 mol NO 和 0.1 mol Cl2,10 min 时反应()达到平衡。测得 10 min 内v(ClNO)7.5103 molL1min1,则平衡后n(Cl2)_mol,NO的转化率1_。其他条件保持不变,反应()在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率2_1(填“”“”或“”),平衡常数K2_(填“

18、增大”“减小”或“不变”)。 若要使K2减小,可采用的措施是_。A增大压强B减小压强C升高温度 D降低温度E加催化剂 F增加反应物的浓度G减少生成物的浓度【解析】(1)2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H0 ()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H0 ()所求反应为4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g),该反应可由()2()得到,则该反应的K;(2)测得10 min内v(ClNO)7.5103 molL1min1,则n(ClNO)7.5103 molL1min110 min2 L0.15 mol,由方程式可知,参加反应氯气

19、的物质的量为0.15 mol0.075 mol,故平衡时氯气的物质的量为0.1 mol0.075 mol0.025 mol,参加反应NO物质的量为0.15 mol,则NO的转化率为100%75%,正反应为气体物质的量减小的反应,恒温恒容的条件下,到达平衡时压强比起始压强小,其他条件保持不变,反应()在恒压条件下进行,等效为在恒温恒容下的平衡基础上增大压强,平衡正向移动,NO转化率增大,故转化率21,平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小。答案:(1)(2)0.02575%不变C19(10分)(2021北京东城区高二检测)近年来,随着聚

20、酯工业的快速发展,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。传统的Deacon直接氧化法,按下列催化过程进行:4HCl(g)O2(g) 2Cl2(g)2H2O(g)(1)写出上述反应的平衡常数表达式K_。(2)生产过程中可使用CuCl2作催化剂,反应原理如下:CuCl2(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H163 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H2121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol1。(3)生产中反应温度通常控制在420 左右,原因是_。在一定温度下,进一步提高HCl平衡转化率的方法是_。(写

21、出2种)(4)420 时,将一定量的O2和HCl通入4 L的恒容密闭容器中,反应过程中氧气的变化量如图所示,则020 min平均反应速率v(HCl)为_molL1min1。【解析】(1)反应的平衡常数表达式K;(2)CuCl2(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H163 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H2121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)的H2(H1H2)2(121 kJmol163 kJmol1)116 kJmol1;(3)生产中反应温度通常控制在420 左右,原因是温度太低,反应速率太慢;温度太高,平衡逆向

22、移动,产率降低;4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)为气体体积缩小的放热反应,若要提高HCl的转化率,需要使平衡向着正向移动,可增加反应体系的压强或及时分离出产物,减少产物浓度,使平衡正向移动,均可提高HCl的转化率;(4)v(O2)0.01 molL1min1,v(HCl)4v(O2)0.04 molL1min1。答案:(1)(2)116(3)温度太低,反应速率太慢;温度太高,平衡逆向移动,产率降低增加反应体系的压强、及时分离出产物(4)0.0420(15分)(2020全国卷)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)O2(g)

23、SO3(g)H98 kJmol1。回答下列问题:(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:_。(2)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下,SO2平衡转化率随温度的变化如图(b)所示。反应在5.0 MPa、550 C时的_,判断的依据是_。影响的因素有_。(3)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m% O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时,若

24、SO2转化率为,则SO3压强为_,平衡常数Kp_(以分压表示,分压总压物质的量分数)。(4)研究表明,SO2催化氧化的反应速率方程为:vk(1)0.8(1n)式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;为SO2平衡转化率,为某时刻SO2转化率,n为常数。在0.90时,将一系列温度下的k、值代入上述速率方程,得到vt曲线,如图(c)所示。曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度tm。ttm后,v逐渐下降。原因是_。【解析】(1)由题中信息可知:SO2(g)O2(g)SO3(g)H98 kJmol1V2O4(s) SO3(g)V2O5(s)SO2(g)H224 kJmol1V2O4(s)

25、2SO3(g)2VOSO4(s)H1399kJmol1;根据盖斯定律可知,2得2V2O5(s) 2SO2(g)2VOSO4(s)V2O4(s),则HH12H2(399 kJmol1)(24 kJmol1)2351 kJmol1,所以该反应的热化学方程式为2V2O5(s) 2SO2(g)2VOSO4(s) V2O4(s)H351 kJmol1;(2) SO2(g)O2(g)SO3(g),该反应是一个气体分子数减少的放热反应,故增大压强可以使化学平衡向正反应方向移动。因此,在相同温度下,压强越大,SO2的平衡转化率越大,所以,该反应在550 、压强为5.0 MPa条件下,SO2的平衡转化率一定高于

26、相同温度下、压强为2.5 MPa的,因此,p15.0 MPa,由图中数据可知,0.975。影响的因素就是影响化学平衡移动的因素,主要有反应物(SO2和O2)的浓度、温度、压强等。(3)假设原气体的物质的量为100 mol,则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m mol、m mol和q mol,2mmq3mq100,SO2的平衡转化率为,则有下列关系:SO2O2SO3起始量(mol) 2m m 0变化量(mol) 2m m 2m平衡量(mol)2m(1) m(1) 2m平衡时气体的总物质的量为n(总)2m(1) molm(1) mol2m molq mol,则SO3的物质的量分数为100%10

27、0%100%。该反应在恒压容器中进行,因此,SO3的分压p(SO3),p(SO2),p(O2),在该条件下,SO2(g)O2(g)SO3(g)的Kp。(4) 由于该反应是放热反应,温度升高后降低。由题中信息可知,vk(1)0.8(1n),升高温度,k增大使v逐渐提高,但降低使v逐渐下降。当ttm,k增大对v的提高大于引起的降低;当ttm,k增大对v的提高小于引起的降低。答案:(1)2V2O5(s)2SO2(g)2VOSO4(s)V2O4(s)H351 kJmol1(2)0.975该反应气体分子数减少,增大压强,提高。5.0 MPa2.5 MPap2,所以p15.0 MPa反应物(SO2和O2)的起始浓度(组成)、温度、压强(3)(4)升高温度,k增大使v逐渐提高,但降低使v逐渐下降。当ttm,k增大对v的提高大于引起的降低;当ttm,k增大对v的提高小于引起的降低关闭Word文档返回原板块

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