2023版高中化学人教版选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 本章复习提升 试卷

这是一份2023版高中化学人教版选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 本章复习提升，共13页。
本章复习提升易混易错练易错点1　对物质状态的影响理解不透彻1.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)A.增加C(s)的量B.将容器的容积缩小为原来的一半C.保持容积不变,充入H2O(g)使体系压强增大D.保持压强不变,充入N2使容器容积增大2.(2021安徽六安一中开学考试)一定温度下,向容积为2 L的恒容密闭容器中通入 2 mol A和1 mol B,发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s),3 min后达到平衡,此时A的物质的量是0.8 mol。下列说法正确的是(　　)A.0~3 min内v(D)为0.1 mol·L-1·min-1B.当压强不变时,说明反应达到平衡状态C.如果此时再向容器中通入少量C,平衡逆向移动,再次平衡时C的体积分数增大D.反应达到平衡时,v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶1∶3易错点2　混淆外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响3.(2022湖北武汉华中师大附中月考)关于一定条件下的化学平衡H2(g)+I2(g) 2HI(g)　ΔH<0,下列说法正确的是(　　)A.恒温恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移B.恒温恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移C.加压(缩小容器容积),v(正)、v(逆)不变,平衡不移动D.升温,v(正)减小,v(逆)增大,平衡左移4.(2021河南豫西九校联考)对于反应mA(g)+nB(g) xC(g),下列说法不正确的是　(　　)A.保持其他条件不变,使用高效催化剂,能大大缩短该反应达到化学平衡所需要的时间B.改变反应容器压强,一定能使反应速率改变C.改变反应容器温度,一定能使反应速率改变D.升高反应容器温度,一定能使已达平衡的该反应发生平衡的移动易错点3　错误理解化学平衡移动方向与转化率的关系5.(2022黑龙江鹤岗一中期中)α1和α2,c1和c2分别为两个恒容密闭容器中平衡体系3O2(g) 2O3(g)和N2O4(g) 2NO2(g)的转化率及反应物的平衡浓度,在温度不变的情况下,均增加反应物的物质的量,下列判断正确的是(　　)A.α1、α2均减小,c1、c2均增大B.α1、α2均增大,c1、c2均减小C.α1减小、α2增大,c1增大、c2减小D.α1增大、α2减小,c1、c2均增大6.(2022湖南长郡中学期中)在一定条件下,取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(s) mM(g)+nN(g)　ΔH=Q kJ· mol-1,达到平衡时,M的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列有关判断一定正确的是(　　)A.a>m+nB.达到平衡后,增大B的量将会提高A的转化率C.E点的平衡常数小于F点的平衡常数D.Q<0 思想方法练利用“平衡观”的化学思想理解化学平衡及其移动方法概述　　化学变化需要一定的条件,并遵循一定的规律,化学变化有一定限度、速率,是可以调控的。能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的实际问题。可逆反应不是处于化学平衡状态,就是在建立平衡状态的过程中。结合外界条件和可逆反应的特点,根据相关叙述或图示,利用化学平衡移动原理,从定性和定量两个角度进行分析,运用“三段式”法计算相关的物理量。1.(2020江西赣州三中月考)某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡正向移动的是(　　)A.均减半　　　　　　B.均加倍C.均增加1 mol　　　　　D.均减少1 mol2.(2021河南豫西九校联考)我国自主知识产权的首套煤基乙醇工业化项目的生产过程:先用煤制得乙酸甲酯,再将乙酸甲酯转化为乙醇。乙酸甲酯转化为乙醇涉及的反应原理为CH3COOCH3(g)+2H2(g) C2H5OH(g)+CH3OH(g)　ΔH<0。表示该反应在某段时间t0→t6内反应速率与反应过程的曲线图如图所示,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法不正确的是　(　　)A.t1时改变的条件是升高温度B.t3时改变的条件是加入高效催化剂C.t4时改变的条件是增大反应容器容积,使体系压强减小D.在达到化学平衡的时间段中,C2H5OH的体积分数最小的一段时间是t2→t33.(2022河南焦作重点中学联考)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A.温度:T1>T2>T3B.正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d)C.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)=K(d)D.平均摩尔质量:(a)<(c)、(b)>(d)4.(2022辽宁大连一中月考)如图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g)+3B(g) 2C(g)　ΔH=-192 kJ· mol-1。向M、N中,分别通入x mol A和y mol B的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变。下列说法正确的是(　　)A.若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,则x一定等于yB.若x∶y=1∶2,则平衡时M中的转化率:A>BC.若x∶y=1∶3,当M中放出热量172.8 kJ时,A的转化率为90%D.若x=1.4,y=1,N中达到平衡时容积为2 L,C为0.4 mol,则反应起始时N的容积为2.6 L5.(2020吉林省实验中学期末)在一定体积的密闭容器中,进行化学反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度的关系如下表,根据信息推断以下说法正确的是(　　)T/℃7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6 A.此反应为放热反应B.此反应只有达到平衡时,密闭容器中的压强才不会变化C.830 ℃时,反应物CO2与H2按1∶1投料,平衡时H2的转化率为50%D.该反应的化学平衡常数越大,反应物的转化率越小6.容积均为1 L的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器。相同温度下,分别充入0.2 mol NO2,发生反应:2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0,甲中NO2的相关量随时间变化如下图所示。回答下列问题:(1)0~3 s内,甲容器中NO2的反应速率增大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)甲容器中反应达平衡时,温度若为T ℃,此温度下的平衡常数K=　　　　。 (3)平衡时,平衡常数K(甲)　　　　(填“>”“<”或“=”,下同)K(乙),压强p(甲)　　　　p(乙)。 7.TiO2和TiCl4均为重要的工业原料。已知:TiCl4(g)+O2(g) TiO2(s)+2Cl2(g)　ΔH1=-175.4 kJ·mol-1　Ⅰ2C(s)+O2(g) 2CO(g)　ΔH2=-220.9 kJ·mol-1　Ⅱ请回答下列问题:(1)TiCl4(g)与CO(g)反应生成TiO2(s)、C(s)和氯气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。升高温度对该反应的影响为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。 (2)若反应Ⅱ的逆反应的活化能为E kJ·mol-1,则E　　　(填“>”“<”或“=”)220.9。 (3)t ℃时,向10 L恒容密闭容器中充入1 mol TiCl4和2 mol O2,发生反应Ⅰ。5 min时达到平衡,测得TiO2的物质的量为0.2 mol。①0~5 min内,用Cl2表示的反应速率v(Cl2)=　　　　　　。 ②TiCl4的平衡转化率为　　　　。 ③下列措施,既能加快逆反应速率又能增大TiCl4的平衡转化率的是　　　　(填字母)。 A.缩小容器容积　　　　B.加入催化剂C.分离出部分TiO2　　　　D.增大O2浓度
答案全解全析易混易错练1.A　C为固态反应物,增加其用量对反应速率几乎没有影响,A项符合题意;将容器的容积缩小为原来的一半,压强增大,气体浓度增大,反应速率增大,B项不符合题意;保持容积不变,充入H2O(g),反应物浓度增大,反应速率增大,C项不符合题意;保持压强不变,充入N2使容器容积增大,气体反应物的浓度减小,反应速率减小,D项不符合题意。易错分析　　固体或纯液体的质量的改变,不能影响化学反应速率和化学平衡;若反应体系中固体或纯液体的质量不再改变,可以说明反应已达到化学平衡状态。2.D　D为固体,其浓度被视作常数,一般不用固体来表示化学反应速率,故A错误;该反应为反应前后气体体积不变的反应,压强始终不变,所以压强不变不能说明反应达到平衡状态,故B错误;达到平衡后,再向容器中通入少量C,平衡逆向移动,与原平衡等效,所以再次平衡时C的体积分数不变,故C错误;化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,所以反应达到平衡时,v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶1∶3,故D正确。易错分析　　解题时若忽略了D为固体,误认为反应前后气体体积不相等,从而误认为当压强不变时反应达到了平衡状态而错选B。3.A　恒温恒容,充入H2,H2浓度增大,v(正)增大,平衡右移,A正确;恒温恒容,充入He,反应体系中各组分浓度都不变,v(正)、v(逆)不变,平衡不移动,B错误;缩小容器容积,各物质浓度均增大,v(正)、v(逆)都增大,平衡不移动,C错误;升温,v(正)、v(逆)均增大,正反应放热,所以平衡左移,D错误。易错分析　　本题考查影响反应速率和化学平衡的因素;注意向恒容容器通入惰性气体,由于反应体系中各组分浓度不变,反应速率不变、平衡不移动;恒压条件下通入惰性气体,容器容积变大,反应体系中各组分浓度减小,相当于减压。4.B　保持其他条件不变,使用高效催化剂,反应速率显著提高,能大大缩短该反应达到化学平衡所需要的时间,A正确;反应容器体积不变,加入与反应无关的气体,会使体系压强增大,但反应体系各组分浓度不发生变化,因此,反应速率不改变,B错误;改变反应温度,活化分子百分数会发生改变,一定能使反应速率改变,C正确;任何化学反应都伴随着能量的变化,改变温度,正反应速率和逆反应速率改变程度不一样,平衡一定会发生移动,D正确。5.D　在温度不变的情况下,均增加反应物的物质的量,容器容积不变,相当于增大压强,对于反应3O2(g)2O3(g),平衡正向移动,所以α1增大,对于反应N2O4(g)2NO2(g),平衡逆向移动,所以α2减小,但平衡时反应物和生成物的浓度都比原平衡的大,则c1、c2均增大。易错分析　　外界条件的改变使化学平衡正向移动,但是反应物的转化率并不一定增大。①气体反应物有两种及两种以上,增大其中一种气体的浓度,可以增大其他气态反应物的转化率,而自身的转化率降低;②气体反应物只有一种时,容器容积不变增大该气体反应物的浓度,若反应后气体体积增大,则反应物的转化率降低,若反应后气体体积不变,则反应物的转化率不变,若反应后气体体积减小,则反应物的转化率增大。6.C　由题图可知,E点对应温度下,2 L容器中M的浓度约为0.7 mol·L-1,6 L容器中M的浓度约为0.37 mol·L-1,将容器的容积由6 L压缩至2 L,M的浓度不是3倍关系,因此,平衡逆移,所以a<m+n,A错误;达到平衡后,增大B的量,B为固体,对A的转化率无影响,B错误;由题图可知,恒容时随温度升高,M的浓度增大,平衡正向移动,该反应的正反应为吸热反应,Q>0,F点所处温度高于E点,所以E点的平衡常数小于F点的平衡常数,C正确、D错误。思想方法练1.C　原平衡A、B、C的物质的量之比为2∶1∶2,选项A、B“均减半”“均加倍”,与原平衡比例一致,为恒温、恒压条件下的等效平衡,因此平衡不移动。C可设想为两步加入,第一次加入1 mol A、0.5 mol B、1 mol C,此时平衡不移动,第二次再加入0.5 mol B(此法与一次性各加入1 mol等效),增加反应物B的浓度,平衡正向移动。D中均减少1 mol,也可设想为两步进行,先将A减少1 mol、B减少0.5 mol、C减少1 mol,此时平衡不移动,再将B减少0.5 mol,反应物B的浓度减小,平衡逆向移动。方法点津　　本题考查恒温恒压下的等效平衡,反应物和生成物均成比例增加或减少对化学平衡无影响,而C项均增加1 mol和D项均减少1 mol,可将该过程分两个阶段进行,第一阶段均成比例增加或减少,此时与原平衡等效,第二阶段再增加或减少0.5 mol B,即可判断平衡移动的方向。2.D　升高温度,正、逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,因此t1时改变的条件是升高温度,A正确;加入高效催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,因此t3时改变的条件是加入高效催化剂,B正确;当温度一定时,增大反应容器容积,使反应组分气体压强减小,平衡逆向移动,正、逆反应速率都会减小,C正确;由题图可知,在达到化学平衡的时间段中,C2H5OH的体积分数最小的一段时间是t5→t6,D错误。方法点津　　本题为“图示型”综合化学反应速率和化学平衡移动方向的判断,以变化的视角分析平衡移动方向,为“平衡观”的综合考查。该类题应从两个角度分析:①从化学反应速率的变化趋势分析外界条件的变化;②从化学反应速率改变后正反应速率、逆反应速率的相对大小,判断化学平衡的移动方向。最后结合化学平衡移动理论,对相关问题进行准确判断。3.C　该反应的正反应为放热反应,压强相同时降低温度,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,则T1<T2<T3,A错误。由A项分析知T1<T3,a、c两点压强相同,温度越高,反应速率越大,故v(a)<v(c);b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点压强大于d点压强,则v(b)>v(d),B错误。由A项分析知T1<T3,降低温度平衡向正反应方向移动,则K(a)>K(c),b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C正确。按照相同的物质的量投料,CO的平衡转化率越大,气体的总物质的量越小,而气体的总质量不变,由可知,越大,则(d),D错误。4.A　设平衡时M中消耗了a mol A,N中消耗了b mol A,有,0<a<x,0<b<x,无论a、b取何值此式均成立,则x=y,A正确;设平衡时M中消耗了a mol A,则A的转化率为×100%,B的转化率为×100%,转化率A<B,B错误;设M中放热172.8 kJ 时消耗A的物质的量为c mol,则有,解得c=0.9,但x的值不确定,故不能计算A的转化率,C错误;由“三段式”法可得:　　　　　　 A(g)　+　3B(g) 2C(g)起始量(mol)   1.4   1         0转化量(mol)   0.2   0.6     0.4平衡量(mol)   1.2   0.4     0.4所以反应起始时N的容积为×2 L=2.4 L,D错误。5.C　根据题表中数据可知,升高温度化学平衡常数增大,说明平衡正向移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,则正反应是吸热反应,A错误;恒温恒容时压强与气体物质的量成正比,反应为反应前后气体体积不变的反应,气体总物质的量一直不变,则压强一直不变,B错误;设CO2与H2的物质的量都是1 mol,容器容积为V L,平衡时H2的转化率为x,列“三段式”:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)起始(mol) 1　　　1　　　　 0　　　0转化(mol) x　　　x　　　   x　　　x平衡(mol) 1-x　　1-x　　　  x　　  x化学平衡常数K==1.0,解得x=50%,C正确;该反应的化学平衡常数越大,反应进行的程度越大,则反应物的转化率越大,D错误。6.答案　(1)0~3 s内温度升高对反应速率的影响大于浓度降低对反应速率的影响　(2)225　(3)<　>解析　(1)该反应的正反应为放热反应,故0~3 s内甲容器中温度升高对反应速率的影响大于浓度降低对反应速率的影响,导致NO2的反应速率增大。(2)甲容器中反应到达平衡时,c(NO2)=0.02 mol·L-1,c(N2O4)=0.09 mol·L-1,K==225。(3)甲为绝热容器,乙为恒温容器,该反应的正反应为放热反应,则到达平衡时甲的温度高于乙,故K(甲)<K(乙);甲中反应正向进行的程度小于乙,气体总体积大于乙,故p(甲)>p(乙)。7.答案　(1)TiCl4(g)+2CO(g) TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)　ΔH=+45.5 kJ·mol-1　反应速率加快,平衡正向移动,反应物的转化率增大(2)>　(3)①0.008 mol·L-1·min-1　②20%　③D解析　(1)根据盖斯定律,由Ⅰ-Ⅱ可得TiCl4(g)+2CO(g) TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)　ΔH=-175.4 kJ·mol-1-(-220.9 kJ·mol-1)=+45.5 kJ·mol-1;升高温度,反应速率加快,平衡正向移动,反应物的转化率增大。(2)反应Ⅱ的正反应为放热反应,若逆反应活化能表示为E kJ·mol-1,则E>220.9。(3)①0~5 min内,用Cl2表示的反应速率v(Cl2)==0.008 mol·L-1·min-1。②TiCl4的平衡转化率为×100%=20%。③反应Ⅰ为反应前后气体体积不变的反应,缩小容器容积,正、逆反应速率都加快,平衡不移动,故A项错误;加入催化剂平衡不移动,故B项错误;分离出部分TiO2,平衡不移动,故C项错误;增大O2浓度既能加快逆反应速率又能增大TiCl4的平衡转化率,故D项正确。