高中化学苏教版选修一 专题2 综合评价（2）（原卷+解析卷）
展开专题2 化学反应速率与化学平衡 综合评价（2）
一、选择题：每题只有一个正确选项。
1．研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是( )
A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行
B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向
C．反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
D．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0
2．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是( )
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
3．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g) ΔH＜0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是( )
A．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间且废气中氮气氧化物的转化率增大
B．其他条件不变，加入足量的NH3，再次平衡后氮氧化物的转化率增大，氮气的体积分数减小
C．其他条件不变，升高温度会提高反应物的转化率且使该反应的平衡常数增大
D．其他条件不变，缩小容器的体积会使平衡向正反应方向移动，再次平衡后氨的浓度变小
4．将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2 min时铁粉刚好溶解完全；若反应前后溶液的体积不变，则0～2 min内，该反应的平均速率可表示为( )
A．v(Fe)＝0.5 mol·L－1·min－1 B．v(H2SO4)＝1 mol·L－1·min－1
C．v(H2)＝1 mol·L－1·min－1 D．v(FeSO4)＝0.5 mol·L－1·min－1
5．向体积均为2 L的A、B、C三个密闭容器中分别充入1 mol X气体和3 mol Y气体，发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)。2 min后反应达到最大限度，测得A中剩余0.4 mol X，B中Y的浓度为0.5 mol·L－1，C中用Z表示的反应速率为v(Z)＝0.3 mol·L－1·min－1。则0～2 min 内三个容器中反应速率的大小关系为( )
A．B＞A＞C B．A＞B＝C C．B＞A＝C D．A＞B＞C
6．已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5 L的密闭容器中进行反应：4A＋5B4C＋6D，30 s后C的物质的量增加了0.30 mol。则下列有关叙述正确的是( )
A．反应开始至30 s，v(A)＝0.010 mol·L－1·s－1
B．30 s时容器中D的物质的量至少为0.45 mol
C．30 s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D．反应开始至30 s，容器中A的物质的量增加了0.30 mol
7．一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表：
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
V(O2)/mL | 0.0 | 9.9 | 17.2 | 22.4 | 26.5 | 29.9 |
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1
B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)＜3.3×10－2 mol·L－1·min－1
C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1
D．反应至6 min时，H2O2分解了50%
8．用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是( )
A．OE段表示的平均反应速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D．F点收集到的CO2最多
9．在一个绝热的、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变 ④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q
A．②③④ B．①③⑤ C．②④⑤ D．①②③④⑤
10．一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中充入1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，60 s后反应达到平衡，生成Z的物质的量为0.3 mol。下列说法正确的是( )
A．X的平衡转化率为40%
B．若将容器体积变为20 L，则Z的平衡浓度小于原来的
C．若增大压强，则Y的平衡转化率减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH＞0
11．700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)：
反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
t1 | 0.80 |
|
t2 |
| 0.20 |
下列说法正确的是( )
A．反应在0～t1 min内的平均速率为v(H2)＝mol·L－1·min－1
B．若800 ℃时该反应的平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g)和0.40 mol H2(g)，则v正＞v逆
D．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO(g)和1.20 mol H2O(g)，达到平衡时n(CO2)＝0.40 mol
12．对于可逆反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋f D(g)，当其他条件不变时，C的体积分数[φ(C)]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大
B．该反应的ΔH＜0
C．化学方程式中，n＞e＋f
D．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
二、填空题
13．在一固定体积的密闭容器中，充入2 mol CO2和1 mol H2发生如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数与温度(T)的关系如下表：
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________________________。
(2)若反应在830 ℃下达到平衡，则CO2气体的转化率为________。
(3)若绝热时(容器内外没有热量交换)，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，则容器内气体温度______(填“升高”、“降低”或“不能确定”)。
(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______。
A．容器内压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)
E．c(CO2 )·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)
14．某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强/kPa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度/mol·L－1 | 2.4×10－3 | 3.4×10－3 | 4.8×10－3 | 6.8×10－3 | 9.4×10－3 |
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是________(填字母序号)。
A．2v(NH3)＝v(CO2)
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：____________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________(填“增加”、“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH____0(填“>”、“＝”或“<”)，熵变ΔS____0(填“>”、“＝”或“<”)。
(2)已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O，该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间的变化趋势如下图所示。
①计算25.0 ℃时，0～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：__________。
②根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：
________________________________________________________________________。
15．利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如下图所示。
(1)在0～30小时内，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ、vⅢ从大到小的顺序为________________；反应开始后的12小时内，在第______种催化剂作用下，收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。该反应ΔH＝206 kJ·mol－1。
①在下列坐标图中，画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密闭反应器，某温度下反应达平衡，平衡常数K＝27，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，则CH4的平衡转化率为________(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802 kJ·mol－1
写出由CO2生成CO的热化学方程式：______________________________________。
