(新课标)2019版高考化学： 第七单元 化学反应速率和化学平衡单元质检卷

单元质检卷(七) 化学反应速率和化学平衡
(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.(2017福建四地六校模拟)已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平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平衡常数一定增大
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.某温度下,向容积为2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,反应A(g)+B(g)C(g)经过一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是( )
t/s 0 5 15 25 35
n(A)/mol 1.0 0.83 0.81 0.80 0.80
A.反应在前5 s的平均速率v(A)=0.17 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L-1,则反应的ΔH>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时C的转化率小于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前v (正)>v(逆)
4.工业上生产环氧乙烷()的反应为:
+O2(g)2(g)
ΔH=-106 kJ·mol-1
其反应机理如下:
①Ag+O2AgO2慢
②CH2CH2+AgO2+AgO 快
③CH2CH2+6AgO2CO2+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.将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入容积为2 L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应,得到表中的两组数据:
实验编号温度
℃
平衡常数
起始量/mol 平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
SO2O2SO2O2
1 T1K1 4
2 x0.8 6
2 T2K2 4 2 0.4 y t
下列说法不正确的是( )
A.x=2.4
B.T1、T2的关系:T1>T2
C.K1、K2的关系:K2>K1
D.实验1在前6 min的反应速率v(SO2)=0.2 mol·L-1·min-1
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)达到平衡,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点均未建立平衡,C点恰好达到平衡
D.若在恒温恒容容器中,以相同的投料进行该反应,平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),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃25 80 230
平衡常数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)的平衡常数为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 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.15 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为0.125 mol·L-1
8.反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1在温度为T1、T2时,平衡体系中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,则化学平衡常数K A>K C
9.溶液中的反应X+Y2Z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的反应最先达到平衡
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,平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)在一个容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:x A(g)+2B(s)y C(g)
ΔH<0。

在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题:
(1)用A的浓度变化表示该反应0~10 min内的平均反应速率v(A)=;
(2)根据图示可确定x∶y=;
(3)0~10 min容器内压强(填“变大”“不变”或“变小”);
(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是;第16 min引起曲线变化的反应条件可能是(填序号)。

①减压②增大A的浓度③增大C的量④升温
⑤降温⑥加催化剂
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)CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随
氢碳比的变化如图所示:
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的平衡分压p B代替物质的量浓度c(B)也可以表示平衡常数(记作K p),水煤气合成二甲醚反应的平衡常数K p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平衡常数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从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=mol·L-1·min-1。

参考答案
单元质检卷(七) 化学反应速率和化学平衡
1.C 若加入反应物,平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;化学平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,平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,平衡向正反应方向移动至新的平衡,反应物的浓度比原平衡时增大,④错误;平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,平衡常
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273 K、ΔH=-2.180 9 kJ·mol-1、ΔS=-6.6 J·mol-1·K-1代入公式:ΔH-TΔS=-2.180 9×103 J·mol-1+273×6.6 J·mol-1·K-1=-379.1 J·mol-1<0,所以反应在0 ℃能自发进行,即在0 ℃、100 kPa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.C A的物质的量达到0.80 mol时反应达到平衡状态,则
A(g)+ B(g)C(g)
n(起始)/mol 1.0 1.0 0
n(变化)/mol 0.20 0.20 0.20
n(平衡)/mol 0.80 0.80 0.20
各组分换算为对应的浓度,K==0.625。

反应在前5 s的平均速率
v(A)==0.017 mol·L-1·s-1,A项错误;保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L-1,A物质的量为0.41 mol·L-1×2 L=0.82 mol>0.80 mol,说明升温平衡逆向移动,正反应是放热反应,即反应的ΔH<0,B项错误;相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,与原平衡相比,
相当于加压,平衡会向气体体积减小的方向移动,则达到平衡时,C的物质的量大于0.4 mol,参加反应的C的物质的量小于1.6 mol,即平衡时C的转化率小于80%,C项正确;相同温度下,起始时向容
器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,Q c==50>K,反应逆向进行,反应达到平衡前v(正)<v(逆),D项错误。

4.D 106 kJ·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7CH2CH2+6O22CO2+2H2O+6,D项正确。

5.A 实验1从开始到反应达到化学平衡时,
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始量/mol 4 2 0
变化量/mol 2.4 1.2 2.4
平衡量/mol x0.8 2.4
故x=1.6,A项不正确;同样可以计算出y=0.2<0.8,而可逆反应正反应放热,故T1>T2,B项正确;温度
越高,反应的平衡常数越小,故K2>K1,C项正确;用SO2表示的反应速率v(SO2)==0.2 mol·L-1·min-1,D项正确。

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;可逆反应达到化学平衡时,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,平衡常数减小,故正反应为放热反应,A正确;=2×10-5,B正确;代入数据计算可得Q c>K,平衡逆向移动,v(正)<v(逆),C错误;代入数据后Q c等于K,为平衡状
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点平衡向逆反应方向进行,根据平衡移动原理,到达平衡后NO2浓度仍比原平衡
浓度大,所以A浅,C深,B项错误;升高温度,化学平衡正向移动,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;平衡常数只受温度影响,温度相同平衡常数相同,所以化学平衡常数K A=K C,D项错误。

9.C 由图像看出条件②的反应最先达到平衡,B项正确;②与①比较,只有反应速率不同,达到的平衡状态相同,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先达到平衡,说明条件③反应速率比条件①反应速率快,且平衡时X的转化率③比①大,为升温所致,升温平衡正向移动,说明该反应正反应为吸热反应,D项正确。

10.D 若t1时只减小压强,再次达到平衡后不能再恢复到原来的压强,达到新的平衡后,速率应低于原平衡状态,故A项错误;若t1时只降低温度,平衡正向移动,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,平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,同时增加了NH3的浓度,正反应速率降低,平衡逆向移动,使反应物浓度增大,正反应速率又增大,所加NH3的量若足够,达到新的平衡时,速率能够大于原来的速率,故D项正确。

11.答案(1)0.02 mol·L-1·min-1(2)1∶2 (3)变大
(4)④⑥④
解析 (1)v(A)==0.02 mol·L-1·min-1。

(2)根据图像分析及物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比得知,x∶y=1∶2。

(3)根据(2)得知,正反应是气体体积增大的反应,故反应正向进行时,体系压强变大。

(4)10 min后化学反应速率加快直到达到化学平衡状态,反应条件可能为升温或加催化剂,故选④
⑥。

16 min后是化学平衡逆向移动,结合正反应是放热反应,故改变的条件可能是升温,故选④。

12.答案 (1)-41.8 kJ·mol-1
(2)反应速率加快,有利于平衡向正反应方向移动
(3)①1∶1 ②
解析 (1)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
依据盖斯定律计算②-①得到③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.8 kJ·mol-1。

(2)CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH2=+49 kJ·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,升高温度有利于平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),反应的平衡常数K p表达式为生成物平衡分压幂次方乘
积除以反应物平衡分压幂次方乘积,即K p=。

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)①CO2Y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CO2②abc 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×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平衡常数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,不能使平衡发生移动,故d错误。

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