新教材2023年高中化学第二章化学反应速率与化学平衡过关检测卷B新人教版选择性必修1

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第二章过关检测卷(B)(时间:90分钟　满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题5分,共40分)1.下列关于化学反应限度的说法中正确的是(　　)。A.改变外界条件不能改变化学反应的限度B.当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态C.当某反应体系中气体的压强不再改变时,该反应一定达到了反应限度D.当某反应达到限度时,反应物和生成物的浓度一定相等答案:B解析:化学反应限度即化学平衡。改变外界条件可以引起化学平衡的移动,即改变反应的限度,A项错误,B项正确;对于反应前后气体体积不变的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),压强不随反应进行的程度而改变,C项错误;达到化学平衡时,反应物与生成物浓度不一定相等,D项错误。2.下列表述中正确的是(　　)。A.任何能使熵值增大的过程都能自发进行B.已知热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量C.自发反应一定熵增大,非自发反应一定熵减小或不变D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大答案:D解析:熵变或焓变均不能单独作为反应能否自发进行的判据,A、C两项均错误;SO2与O2的反应为可逆反应,2molSO2与1molO2不可能完全反应生成2molSO3,故放出的热量应小于QkJ,B项错误。3.一定条件下,密闭容器中发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),反应中的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)。A.反应体系中加入催化剂可增大焓变B.增大压强可使化学平衡正向移动C.升高温度可使化学平衡正向移动D.增大H2浓度可使达到新平衡时CO的体积分数增大答案:C解析:由图像可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,正反应为吸热反应。加入催化剂,焓变不发生变化,A项错误;该反应前后气体总物质的量不变,增大压强,化学平衡不移动,B项错误;正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,C项正确;增大H2浓度,虽然平衡正向移动,但由于气体总分子数增大,达到新平衡时CO的体积分数减小,D项错误。4.反应2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),在一定条件下的2 L容器中,1 mol A与0.5 mol B反应达到平衡时A为0.3 mol·L-1,在1 L容器中1 mol A与0.5 mol B在相同温度下反应达到平衡时A为0.5 mol·L-1,则x的值最合适为(　　)。A.2B.1C.大于2D.小于3答案:D解析:题干信息可理解为:将2L容器压缩为1L,相当于增大压强,达到新平衡时,A的浓度比原来的2倍要小,说明增大压强后,平衡正向移动,正反应方向为气体分子数减小的反应,x<3,D项正确。5.在一密闭容器中加入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1~t4时刻测得各物质的浓度如下表。据此判断下列结论正确的是(　　)。A.在t3时刻反应已经停止B.A的转化率比B的转化率低C.在容器中发生的反应的化学方程式为2A+B2CD.在t2~t3内A的平均反应速率为 mol·L-1·s-1答案:D解析:从表中数据可以看出,反应没有进行到底,所以这是一个可逆反应,反应的化学方程式为2A+BC,t3时刻达到了平衡而不是反应终止,所以A、C两项错误;达到平衡时,A转化了而B转化了,所以B项错误。6.反应A(g)+B(g)3X在其他条件不变时,通过调节容器容积改变压强,达平衡时c(A)如下表:下列分析不正确的是(　　)。A.①→②的过程中平衡发生了逆向移动B.①→③的过程中X的状态发生了变化C.①→③的过程中A的转化率不断增大D.与①②相比,③中X的物质的量最大答案:C解析:①→②的过程中,通过缩小容器的容积(容器容积减半)增大压强,A的浓度由0.022a×2mol·L-1变为0.05amol·L-1,说明平衡逆向移动,物质X为气态,A项正确;②→③的过程中,容器容积继续缩小,减小为原来的,而A的浓度0.75amol·L-1<0.05amol·L-1×20,说明增大压强平衡正向移动,X的状态由气态变为液态或固态,B项正确;①→②的过程平衡逆向移动,A的转化率减小,②→③的过程平衡正向移动,A的转化率增大,C项错误;由以上分析及表格中的数据判断,③中X的物质的量最大,D项正确。7.汽车尾气中,产生NO的化学方程式为N2(g)+O2(g)2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　)。A.温度T下,该反应的平衡常数K=B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件是改变温度,可判断该反应的ΔH<0答案:A解析:由平衡常数的计算公式得K=,又因为氮气和氧气的物质的量相同,所以A项正确;由于反应在恒容的密闭容器中进行,所以气体总体积保持不变,且质量守恒,所以混合气体密度不变,B项错误;催化剂只能改变反应速率,不能改变化学反应限度,而图中显示平衡时氮气的浓度发生了变化,C项错误;若曲线b对应的条件改变是温度,相对于a曲线先达到平衡,应为升高温度所致,由曲线b知温度升高c(N2)降低,即升高温度平衡正向移动,ΔH>0,D项错误。8.在一密闭容器中,高温下发生下述反应(不考虑NO与氧气的反应):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0。容器中NH3、O2、NO、H2O四种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。反应进行至2 min时,只改变了某一条件,使曲线发生如图所示的变化,该条件可能是下述中的(　　)。A.充入了O2(g)B.降低温度C.加了催化剂D.扩大了容器容积答案:C解析:反应进行到2min时,各曲线突然变陡,说明反应速率增大,条件为升高温度或增大压强或加催化剂。二、非选择题(本题共3小题,共60分)9.(18分)某化学兴趣小组进行实验,探究影响H2O2分解速率的因素。(1)该小组测量用10 mL H2O2溶液制取150 mL O2所需的时间,下表是实验过程中记录的一组数据:①该小组在设计方案时,考虑了浓度和　　　　　、　　　　等因素对过氧化氢分解速率的影响。 ②从上述影响H2O2分解速率的因素中任选一个,说明该因素对该反应速率的影响:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入5 mL 5%的H2O2溶液中,并用带火星的木条测试,结果如下:①写出H2O2发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 ②实验结果说明,催化剂催化作用的大小还与　　　　　　　　　　　有关。答案:(1)①温度　催化剂　②其他条件不变,升高反应温度,H2O2分解速率增大(或其他条件不变,使用合适的催化剂,H2O2分解速率增大)(2)①2H2O22H2O+O2↑　②催化剂的表面积解析:(1)从本题提供的数据和条件进行分析,可知在该小组设计方案时,考虑到了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。分析(Ⅰ)、(Ⅱ)组实验可以得出:在其他条件不变时,升高反应温度,H2O2分解速率增大;分析(Ⅱ)、(Ⅲ)组实验可以得出:在其他条件不变时,使用合适的催化剂,H2O2分解速率增大。(2)②在其他条件不变时,MnO2的表面积不同,带火星的木条产生的现象不同,反应完成需要的时间也不同。10.(20分)T℃下,向一容积不变的密闭容器中通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO浓度如下表:(1)c2合理的数值为　　　　　　(填字母)。 A.2.60 B.2.80C.2.90 D.3.00(2)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入容积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),测得如下三组数据:若a=2,b=1,则c=　　　　　　,达到平衡时实验组Ⅱ中H2O(g)和实验组Ⅲ中CO的转化率的关系为αⅡ(H2O)　　(填“<”“>”或“=”)αⅢ(CO)。 (3)二甲醚是清洁能源,用CO在催化剂存在下制备二甲醚:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),在一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图所示。①a、b、c按从大到小的顺序排列为　　　　　　。 ②根据图像可以判断该反应为放热反应,理由是 　。 答案:(1)B(2)0.6　=(3)①a>b>c　②投料比相同时,温度越高,α(CO)越小,平衡左移,该反应为放热反应解析:(1)CO为反应物,逐渐被消耗,故2.75c2-2.75,故c2<2.90,B项合理。(2)Ⅱ、Ⅲ温度相同,反应H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K相同。由Ⅱ计算出K=,当a=2,b=1时,则可计算出c=0.6,αⅡ(H2O)=αⅢ(CO)。(3)①温度相同时,越大,α(CO)越大,故a>b>c。②由图像知,投料比相同,温度越高,α(CO)越小,平衡左移,故正反应为放热反应。11.(22分)(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因:　　　　　　　　　　　　　　。 (2)汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的可参与大气循环的物质。已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=+180.5 kJ·mol-1②2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221.0 kJ·mol-1③C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH=　　　 kJ·mol-1,该反应的ΔS　　　　(填“>”“<”或“=”)0。 (3)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中,在不同条件下反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。①计算产物N2在6~9 min时的平均反应速率v(N2)=　　　　　 mol·L-1·min-1。②第12 min时改变的反应条件为　　　　(填“升温”或“降温”)。 ③计算反应在第24 min时的平衡常数K=　。 答案:(1)N2+O22NO(2)-746.5　< (3)①3.3×10-3　②升温　③0.019解析:(1)空气中的氮气和氧气在汽车发动机内发生反应生成NO。(2)根据盖斯定律③×2-②-①,即可求出目标热化学方程式的ΔH。该热化学方程式表示的反应是气体体积减小的反应,熵变小于0。(3)①6~9min内,NO和CO减小的浓度均为0.020mol·L-1,则N2增加的浓度为0.010mol·L-1,v(N2)==3.3×10-3mol·L-1·min-1。②由图中看出第12min反应向逆反应方向移动,为升高温度所致。③第24min时CO2的浓度为0.020mol·L-1,故平衡常数K=0.019。测定时刻/st1t2t3t4c(A)/(mol·L-1)6322c(B)/(mol·L-1)53.533c(C)/(mol·L-1)12.533平衡状态①②③容器容积/L40201c(A)/(mol·L-1)0.022a0.05a0.75a反应条件时间/s30%H2O2溶液15%H2O2溶液10%H2O2溶液5%H2O2溶液(Ⅰ)无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应(Ⅱ)无催化剂、加热360480540720(Ⅲ)MnO2催化剂、加热102560120催化剂(MnO2)操作情况观察结果反应完成所需的时间/min粉末状混合不振荡剧烈反应,带火星的木条复燃3.5块状反应较慢,火星红亮但木条未复燃30时间/s012345mol·L-1)10.04.50c11.501.001.00 mol·L-1)3.603.05c22.752.702.70温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOCOH2Ⅰ650242.41.65Ⅱ900121.60.43Ⅲ900abcdt