新高考化学一轮复习讲练测专题七 能力提升检测卷（测）（解析版）

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可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Cu 64
第I卷 （选择题共50分）
一、选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30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.从下列实验事实所引出的相应结论正确的是( )
2．在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳在恒容密闭容器中发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)，不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平衡状态的是( )
A．CO的生成速率与CO2的生成速率相等
B．气体密度不再变化
C．CO的质量不变
D．体系的压强不再发生变化
3．2021年中国科学院和中国工程院评选出2020年世界十大科技进展，排在第四位的是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法：CO2＋4H2===CH4＋2H2O，这是迄今最接近人造光合作用的方法，CO2加氢制CH4的一种催化机理如图。下列说法正确的是( )
A．反应中La2O3是中间产物
B．CO2转化为CH4利用了CO2的氧化性
C．H2经过Ni活性中心裂解产生带负电荷的H
D．使用催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
4．苯乙烯与溴苯在一定条件下发生Heck反应：
根据上表数据，下列说法正确的是( )
A．最佳反应温度为100 ℃
B．最佳反应时间为16 h
C．温度过高时催化剂活性可能降低
D．反应产物是顺式结构
5．某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下：
下列说法正确的是( )
A．由实验①②可知，反应速率v与c(I－)成正比
B．实验①～④中，应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合
C．在I－被O2氧化过程中，H＋只是降低活化能
D．由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢
6．如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅。[已知反应2NO2(红棕色)N2O4(无色)]
下列叙述正确的是( )
A．2NO2N2O4是放热反应
B．NH4Cl溶于水时放出热量
C．烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大
D．烧瓶(3)中气体的压强增大
7．处于平衡状态的反应：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g) ΔH>0，不改变其他条件的情况下合理的说法是( )
A．加入催化剂，反应途径将发生改变，ΔH也将随之改变
B．升高温度，正、逆反应速率都增大，H2S分解率也增大
C．增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低
D．若体系恒容，注入一些H2后达新平衡，H2浓度将减小
8．在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡变化图像如下(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)，据此分析下列说法正确的是( )
A．在图Ⅰ中，说明正反应为吸热反应
B．在图Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0
C．在图Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应
D．在图Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行
9．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3 (g) ΔH＝－197.8 kJ·ml－1。起始反应物为SO2 和 O2(物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变)。SO2 的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( )
A.一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大
B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等
C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高
10．已知T1温度下在容积为10 L的密闭容器中发生可逆反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(s) ΔH，起始时充入15 ml X与15 ml Y,10 min时反应达到平衡状态，测得平均速率v(Z)＝0.12 ml·L－1·min－1。下列有关说法正确的是( )
A．T1温度下该反应的平衡常数为2.56
B．平衡时再充入一定量的X，平衡正向移动，X的转化率增大
C．若T2＞T1，T2时K＝1.52，则该反应的ΔH＞0
D．若其他条件不变，T3温度下，K＝1.96，则Y的平衡转化率约为41.3%
二、选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。
11.将4 ml A气体和2 ml B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 ml·L－1，下列说法正确的是( )
A．用物质A表示的反应的平均速率为0.3 ml·L－1·s－1
B．用物质B表示的反应的平均速率为0.6 ml·L－1·s－1
C．2 s时物质A的转化率为70%
D．2 s时物质B的浓度为0.7 ml·L－1
12．一定条件下，反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下：
根据表中的测定结果，下列结论错误的是( )
A．表中c的值为1
B．α、β、γ的值分别为1、2、－1
C．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D．反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低
13．利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100 kPa条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．B点处NO2的转化率为3%
B．E点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小
C．E、H两点对应的正反应速率大小为vH＜vE
D．B、E两点气体的平均相对分子质量大小为MB＞ME
14．CO常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg eq \f(cCO,cCO2)与温度(t)的关系曲线如图。下列说法正确的是( )
A．通过增高反应炉的高度，延长矿石和CO接触的时间，能减少尾气中CO的含量
B．CO不适宜用于工业冶炼金属Cr
C．CO还原PbO2的反应的ΔH＞0
D．工业冶炼金属Cu时，高温有利于提高CO的转化率
15．在t ℃时，某容积可变的密闭容器内，加入适量反应物发生反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，已知通过逐渐改变容器的容积使压强增大，每次改变后达到平衡时测得A的物质的量浓度和重新达到平衡所需时间如下表：
则下列有关说法中不正确的是( )
A．第二次平衡到第三次平衡中，A的平均反应速率为0.3 ml·L－1·min－1
B．维持压强为2×105 Pa，假设当反应达到平衡状态时体系中共有a ml气体，再向体系中加入b ml B，则重新达到平衡时体系中共有(a＋b)ml气体
C．当压强为1×106 Pa时，此反应的平衡常数表达式为K＝eq \f(cpC,cmA)
D．m＋n＝p，x＝0
第II卷 （非选择题共50分）
三、非选择题：本题共4个小题，共50分。
16．（10分）向某密闭容器中加入0.15 ml·L－1A、0.05 ml·L－1C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1时c(B)未画出，t1时为0.05 ml·L－1]。乙图为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。
(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________ml·L－1。
(2)若t5时改变的条件是升温，此时v正>v逆，若A的物质的量减少0.03 ml时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式：_____________________________。
(3)t3时改变的某一反应条件可能是________(填字母)。
a．使用催化剂 b．增大压强 c．增大反应物浓度
(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v正____________v逆(填“>”“＝”或“<”)。
17．（10分）肼(N2H4)与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂。
(1)800 ℃时，某密闭容器中存在如下反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) ΔH＞0，若开始向容器中加入1 ml·L－1的NO2，反应过程中NO的产率随时间的变化如图中曲线Ⅰ所示。
①反应Ⅱ相对于反应Ⅰ而言，改变的条件可能是________。
②请在图中绘制出在其他条件与反应Ⅰ相同，反应在820 ℃时进行，NO的产率随时间的变化曲线。
(2)已知N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋57.20 kJ·ml－1，开始时，将一定量的NO2、N2O4充入一个容器为2 L的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：
①c(X)代表________(填化学式)的浓度。
②前10 min内用NO2表示的反应速率为____________；20 min时改变的条件是__________________________；重新达到平衡时，NO2的百分含量________(填字母)。
a．增大 b．减小 c．不变 d．无法判断
18．（15分）碳以及碳的化合物在生活中应用广泛。利用CO2合成甲醇不仅能够使二氧化碳得到有效合理的利用，也能解决日益严重的能源危机。由CO2合成甲醇的过程可能涉及如下反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.58 kJ·ml－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.19 kJ·ml－1
反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题：
(1)将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。测得不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及甲醇的产率(b)如图所示。
①该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是________(填字母)。
A．改用高效催化剂 B．升高温度
C．分离出甲醇 D．增加CO2浓度
②据图判断，当温度高于260 ℃后，CO的浓度随着温度的升高而________(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”)，其原因是__________________________________。
(2)一定条件下，在2 L的恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2 (假设仅发生反应Ⅰ)。测得在反应物起始投入量不同时，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。
反应物起始投入量：
曲线Ⅰ：n(H2)＝3 ml，n(CO2)＝1.5 ml
曲线Ⅱ：n(H2)＝3 ml，n(CO2)＝2 ml
①根据图中数据判断，要使CO2平衡转化率大于40%，以下条件中最合理的是________。
A．n(H2)＝3 ml，n(CO2)＝2.5 ml；550 K
B．n(H2)＝3 ml，n(CO2)＝1.6 ml；550 K
C．n(H2)＝3 ml，n(CO2)＝1.9 ml；600 K
D．n(H2)＝3 ml，n(CO2)＝1.5 ml；650 K
②请选择图中数据计算500 K时反应Ⅰ的平衡常数K＝____________________。
19．（15分）甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206 kJ·ml－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·ml－1
恒定压强为100 kPa时，将n(CH4)∶n(H2O)＝1∶3的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)写出CH4与CO2生成H2和CO的热化学方程式：____________________________。
(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是________(填字母)。
A．恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应速率加快
B．恒温、恒容条件下，加入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率加快
C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快
D．加入合适的催化剂，降低反应温度也能实现单位时间转化率不变
(3)系统中H2的含量在700 ℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：
①低于700 ℃，____________________________________________________________；
②高于700 ℃，____________________________________________________________。
(4)已知投料比为n(CH4)∶n(H2O)＝1∶3的混合气体，p＝100 kPa。600 ℃时，CH4的平衡转化率为_____，反应①的平衡常数的计算式为Kp＝________(Kp是以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同，Na2S2O3溶液浓度越大，析出S沉淀所需时间越短
当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快
B
在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒反应
反应开始时速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，把容积缩小一倍
正反应速率加快，逆反应速率不变
溴苯用量/mml
100
100
100
100
100
100
100
催化剂用量/mml
2
2
2
2
2
2
2
反应温度/℃
100
100
100
100
120
140
160
反应时间/h
10
12
14
16
14
14
14
产率/%
81.2
84.4
86.6
86.2
93.5
96.6
89.0
编号
①
②
③
④
温度/℃
20
20
50
80
10 mL H2SO4溶液浓度/(ml·L－1)
0.10
0.10
0.10
0.10
5 mL KI溶液浓度/(ml·L－1)
0.40
0.80
0.40
0.40
1%淀粉溶液体积/mL
1
1
1
1
出现蓝色时间/s
40
21
5
未见蓝色
温度/K
压强/(105Pa)
1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
c(H2)/
(ml·L－1)
c(Br2)/
(ml·L－1)
c(HBr)/
(ml·L－1)
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
压强
c(A)
重新达到平
衡所需时间
第一次达到平衡
2×105 Pa
0.08 ml·L－1
4 min
第二次达到平衡
5×105 Pa
0.20 ml·L－1
x min
第三次达到平衡
1×106 Pa
0.44 ml·L－1
0.8 min
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
c(X)/(ml·L－1)
0.2
c
0.6
0.6
1.0
c1
c1
c(Y)/(ml·L－1)
0.6
c
0.4
0.4
0.4
c2
c2