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 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，共23页。
第二章　化学反应速率与化学平衡
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　
Cl 35.5。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.被称为人体冷冻学之父的罗伯特·埃廷格在1962年写出《不朽的前景》一书。他在书中列举了大量事实,证明了冷冻复活的可能。比如,许多昆虫和低等生物冬天都冻僵起来,春天又自动复活。下列结论中与上述信息相关的是(　　)
A.化学反应前后质量守恒
B.低温下分子无法运动
C.温度降低,化学反应停止
D.温度越低,化学反应越慢
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,使用催化剂一定能提高反应物的转化率
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.茶叶等包装袋中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
3.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-198 kJ/mol,在V2O5存在时,该反应的机理为:
ⅰ.V2O5+SO2 2VO2+SO3(快)
ⅱ.4VO2+O2 2V2O5(慢)
下列说法正确的是(　　)
A.反应速率主要取决于V2O5的质量
B.VO2是该反应的催化剂
C.逆反应的活化能大于198 kJ/mol
D.反应ⅰ是决速步骤
4.下列说法正确的是(　　)
A.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B.一定条件下,发生反应C(石墨,s) C(金刚石,s)　ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.在一恒容密闭容器中发生反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),仅增加CaCO3的质量,反应速率加快
D.对于反应2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g),反应达到平衡后,保持其他条件不变,增大压强,化学平衡常数增大
5.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),到达平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断不合理的是(　　)
A.c1∶c2=1∶3
B.X、Y的转化率相等
C.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
D.c1的取值范围为0c+d
15.t ℃时,某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质,此温度下发生反应的平衡常数的表达式为K=c(X)·c2(Y)c2(Z)·c2(W),有关该平衡体系的说法正确的是(　　)
A.升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
B.增大压强,W的质量分数增加
C.增大X的浓度,平衡向正反应方向移动
D.升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变大,则正反应是放热反应
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(8分)恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
(1)t时刻,测得n(N2)=10 mol,n(NH3)=6 mol,则a=　　　　　　。 
(2)①反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况),其中NH3的体积分数为25%,则平衡时NH3的物质的量为　　　　。 
②起始时混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比n(始)∶n(平)=　　　　。 
③a∶b=　　　　。 
④达到平衡时,N2和H2的转化率之比=　　　　。 
17.(8分)医用口罩的主要原材料是聚丙烯。工业上制备丙烯的反应原理是C4H8(g)+C2H4(g) 2C3H6(g)　ΔH”“”或“”或“p3
C.若在p3和316 ℃时,起始时n(H2)n(CO)=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Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察下图,当n(Mn)n(Cu)约为　　　　时最有利于二甲醚的合成。 


答案全解全析
1.D　温度的高低影响化学反应速率的快慢,温度越低,反应速率越慢,但反应不会停止,分子运动不会停止;题述信息与反应前后质量守恒无关。
2.D　将肉类食品进行低温冷藏,只能减慢腐败变质的速率,A错误;在化学工业中,使用合适的催化剂能加快化学反应速率,但不能提高反应物的平衡转化率,B错误;夏天温度高,面粉的发酵速率比冬天发酵速率快,C错误;还原性铁粉能与茶叶包装袋中的氧气反应,降低氧气的浓度,延长茶叶的储存时间,D正确。
3.C　由反应机理可知,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系,但V2O5的质量不是决定性因素,A、B都错误;ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=
-198 kJ/mol,所以逆反应的活化能大于198 kJ/mol,C正确;慢反应是决速步骤,即反应ⅱ为决速步骤,故D错误。
4.B　活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞,A错误;C(石墨,s) C(金刚石,s)　ΔH>0,所以等质量的石墨的能量比金刚石低,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,B正确;改变固体反应物的用量,不会影响反应速率,C错误;对于确定的反应,化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,D错误。
5.C　设X转化的浓度为x,则列“三段式”:
X(g)　　+　　3Y(g)　 　　2Z(g)
初始: c1　　　 c2　　　　　 c3
转化: x　　　　　 3x　　　　　　 2x
平衡: 0.1 mol·L-1 0.3 mol·L-1　 0.08 mol·L-1
则c1∶c2=(x+0.1 mol·L-1)∶(3x+0.3 mol·L-1)=1∶3,A正确;由A项可知,X的转化率为xc1×100%,Y的转化率为3xc2×100%,c1∶c2=1∶3,则X、Y的转化率相等,B正确;平衡时,正、逆反应速率相等,则Y和Z的生成速率之比为3∶2,C错误;若反应向正反应方向进行到底,则c1=0,若反应向逆反应方向进行到底,则c1=0.14 mol·L-1,该反应为可逆反应,物质不可能完全转化,故有0　=
解析　(2)v正=k正·c(C4H8)·c(C2H4),v逆=k逆·c2(C3H6),当反应达到平衡时v正=v逆,k正·c(C4H8)·c(C2H4)=k逆·c2(C3H6)可得k正k逆=c2(C3H6)c(C4H8)·c(C2H4),由反应可知平衡常数K=c2(C3H6)c(C4H8)·c(C2H4)=k正k逆;题述反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K减小,即k正k逆减小。
(3)题述反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C3H6的物质的量减小,故T1>T2;该反应反应前后气体体积相等,其他条件不变,增大压强,平衡不移动,Ⅲ中的投料量是Ⅰ中的2倍,所以a=0.5×2=1。
18.答案　(除标注外,每空2分)(1)c(CO)·c(H2O)c(CO2)·c(H2)(1分)　吸热(1分)　(2)等于　0.4 mol　(3)b　
(4)逆向移动
(5)相同质量的纳米CaO比微米CaO的表面积大,吸收CO2的速率更快,在相同时间内消耗CO2的量更多,使平衡逆向移动的程度更大
解析　(1)由题表可知,随着温度升高平衡常数逐渐增大,说明升高温度平衡正向移动,所以该反应的正反应为吸热反应。(2)对于确定的反应,平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,所以830 ℃时平衡常数仍为1.0。设平衡时消耗二氧化碳的物质的量为x mol,则平衡时二氧化碳的物质的量是(2-x) mol、氢气的物质的量是(8-x) mol、一氧化碳和水蒸气的物质的量均是x mol,设容器容积为V L,则K=(xV)22-xV·8-xV=1.0,解得x=1.6,所以此时CO2的物质的量为0.4 mol。(3)使用催化剂,平衡时CO2的转化率不变,a错误;正反应吸热,升温平衡正向移动,平衡时CO2的转化率增大,b正确;增大CO2和H2的投料比有利于增大氢气的转化率,平衡时CO2的转化率减小,c错误。(4)1 200 ℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol/L、2 mol/L、4 mol/L、4 mol/L,则此时Q=4×42×2=4>2.6,所以平衡逆向移动。
19.答案　(除标注外,每空2分)(1)FeO++CO Fe++CO2(3分)　大于
(2)①>　②0.000 5 mol·L-1·s-1　0.004 4　③向逆反应方向(3分)
解析　(2)①升高温度,N2O的平衡转化率增大,故ΔH>0。②根据v=ΔcΔt计算O2的反应速率;根据反应的化学方程式计算平衡时各组分的浓度,代入平衡常数表达式进行计算。③利用K和Q相对大小判断。
20.答案　(除标注外,每空2分)(1)CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+165.0 kJ/mol(3分)　(2)①0.225 mol·L-1·h-1　②40%　(3)148(MPa)-2　(4)①p3,B项正确;若起始时n(H2)n(CO)增大,其他条件不变,平衡时CO的转化率增大,C项错误。(5)由题图可知,当n(Mn)n(Cu)约为2.0时,CO转化率及DME选择性均最大,最有利于二甲醚的合成。