人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试同步达标检测题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试同步达标检测题,共11页。试卷主要包含了已知反应等内容,欢迎下载使用。
1.下列事实能用勒夏特列原理解释的是( )
A.工业制硫酸采用二氧化硫催化氧化,高温可以提高单位时间SO3的产量 [][\]《状元\桥》教^辅&@资源[勿上#传]]
B.合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 [][\]《状元@桥》教辅资^#源[勿上传&]%]
C.用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质
D.容器中存在2NO2N2O4,增大压强颜色变深 []2022版新教材%教辅&*备课资#源\[]
答案 C
解析 SO2催化氧化生成SO3的反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO3的产量减小,升温,反应速率加快,单位时间内SO3的产量增大,不能用勒夏特列原理解释,A项错误;加入催化剂有利于加快合成氨的反应速率,但是不会引起平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,B项错误;HCl易溶于水,氯气和水的反应是可逆反应Cl2+H2OHCl+HClO,饱和食盐水中存在Cl-,使Cl-浓度增大,化学平衡逆向移动,减小氯气的溶解度,能用勒夏特列原理解释,C项正确;增大压强,平衡向正反应方向移动,二氧化氮的浓度减小,不能用勒夏特列原理解释颜色变深的现象,D项错误。
2.在一密闭容器中,反应3A(g)+B(s)2C(g)+2D(g) ΔH>0达到平衡后,改变相应条件,下列说法正确的是( )
A.增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C.恒温恒容充入Ne,容器内压强增大,v(正)、v(逆)均增大
D.增加B的用量,正、逆反应速率不变,平衡不移动 [][\\]《状元桥》教^辅资源%[勿@上传*]]
答案 D
解析 增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,但平衡常数只与温度有关,所以平衡常数不变,A项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,B项错误;恒温恒容充入Ne,虽然容器内压强增大,但由于容器体积不变,反应体系中气体的浓度则不变,故正、逆反应速率均不变,C项错误;B是固体,增加B的用量,浓度不变,故正、逆反应速率均不变,平衡也不移动,D项正确。 []版权归#~&教辅%@公司[]
3.常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s) + 4CO(g)Ni(CO)4(g),下列判断正确的是( )
A.增加Ni的用量,可加快该反应速率
B.该反应达到平衡时,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)
C.减压,平衡逆向移动,反应的平衡常数减小
D.选择合适的催化剂可提高CO转化率
答案 B
解析 Ni为固体,增加Ni的用量,反应速率不变,A项错误;减压,平衡逆向移动,温度未变,则反应的平衡常数不变,C项错误;选择合适的催化剂可提高反应速率,对CO转化率无影响,D项错误。 []&2~022版新教材教辅备^课资源[@%]
4.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50 ml/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍。再达平衡时,测得A的浓度为0.30 ml/L。下列有关判断正确的是( ) [][\*@]《^状元桥》教辅资#\源[勿上传]]
A.x+yT(d)
答案 D
解析 b点时,透光率突然下降,说明c(NO2)突然增大,则操作是压缩注射器,A项错误;d点,透光率下降,则c(NO2)增大,平衡逆向移动,v(正) T(d),D项正确。
8.反应mA+nBpC在某温度下达到平衡时:
(1)若A、B、C都是气体,减压后,正反应速率小于逆反应速率,则m、n、p的关系为____________。
(2)若只有C为气体,且m+n=p,在加压时,化学平衡发生移动,则平衡必定是向____(填“正反应”或“逆反应”)方向发生移动。 []~*2022版新教材教辅&备\课%资源[]
(3)如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不移动,则B是____态或____态。
(4)若升高温度,A的转化率减小,则此反应的逆反应是____(填“吸热”或“放热”)反应。
解析 (1)若A、B、C都是气体,减压后,正反应速率小于逆反应速率,即平衡逆向移动,减压即增大体积,平衡向气体体积增大的方向移动,故m+n>p。(2)若只有C为气体,m+n=p,则加压时,平衡向气体体积减小的方向移动,即逆向移动。(3)若增加或减小B的量,平衡均不移动,则B为固态或液态。(4)升高温度,A的转化率减小,即平衡逆向移动,说明反应的逆反应为吸热反应。
答案 (1)m+n>p (2)逆反应 (3)固 液 (4)吸热
9.在一定条件下,可逆反应A+BmC变化如图所示。已知纵坐标表示不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后增大容器内压强的变化情况,回答下列问题:
(1)温度T1____T2(填“大于”“等于”或“小于”),正反应是____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)如果A、B、C均为气体,则m____2(填“大于”“等于”或“小于”)。 []~@2022版新教材^教%辅备&课资源[]
(3)当温度和容积不变时,如向平衡体系中加入一定的某稀有气体,则体系的压强____,平衡____移动。
(4)当温度和压强不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,平衡向__________移动。
解析 (1)温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间越短,由图像可知T1>T2,温度升高,w(C)的含量降低,即升温,平衡左移,说明正反应为放热反应。(2)增大压强,w(C)含量降低,即平衡左移,说明正反应为体积增大的反应,m>2。(3)当温度、容积不变时,充入“惰”气,由于各反应物、生成物的浓度不变,所以平衡不移动。(4)当温度、压强不变时,充入“惰”气,体积扩大,根据m>2,平衡右移。
答案 (1)大于 放热 (2)大于 (3)增大 不 (4)正反应方向
10.密闭容器中进行的可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数ω(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
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A.T1T2,p1p2,a+bT2,p1>p2,a+b>c,正反应为放热反应 [][\%&]《状元桥》\教辅~*资源[勿上传]]
答案 B
解析 由(T1,p1)和(T1,p2)两条曲线可以看出:①温度相同(T1),但压强为p2时达到平衡所需的时间短,即反应速率大,所以p2>p1;②压强较大(即压强为p2)时对应的ω(B)较大,说明增大压强平衡逆向移动,则a+bT2;②温度较高(即温度为T1)时对应的ω(B)较小,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应。故选B项。
11.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)eq \(,\s\up7(催化剂))CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0,且p1<p2
B.反应速率:v逆(状态A)>v逆(状态B)
C.在C点时,CO转化率为75%
D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达到平衡时CH3OH的体积分数不同 [][\]《~状元桥》@#教辅\资源[*勿上传]]
答案 C
解析 由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,300 ℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,A项错误;B点对应的温度和压强均大于A点,温度升高、压强增大均使该反应的化学反应速率加快,因此v逆(状态A)<v逆(状态B),B项错误;设向密闭容器充入了1 ml CO和2 ml H2,CO的转化率为x,列三段式得:
CO + 2H2CH3OH
起始(ml) 1 2 0
转化(ml) x 2x x
平衡(ml) 1-x 2-2x x
在C点时,CH3OH的体积分数为eq \f(x,1-x+2-2x+x)=0.5,解得x=0.75,C项正确;由于生成物只有一种,则在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,平衡状态是等效的,达平衡时CH3OH的体积分数都相同,D项错误。
12.T ℃ 时,将6 ml CO2和8 ml H2充入2 L密闭容器中,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),容器中H2的物质的量随时间变化如图中实线所示,图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化,下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ对应的条件改变是降低压强
B.若曲线Ⅰ对应的条件改变是升温,则该反应ΔH>0
C.反应开始至a点时v(H2)=0.5 ml·L-1·min-1
D.T ℃时,该反应的化学平衡常数的值为0.5
答案 D
解析 如降低压强,反应速率减小,达到平衡所用时间较长,但图中曲线反应速率变大,达到平衡时间缩短,与图像不符,A项错误;如该反应ΔH>0,升高温度平衡应向正反应方向移动,则平衡时H2的物质的量应小于T ℃时,与图像不符,B项错误;由图可知,a点氢气的物质的量为6 ml,参加反应的氢气的物质的量为8 ml-6 ml=2 ml,氢气的浓度变化量为1 ml/L,反应时间为1 min,所以v(H2)=1 ml·L-1·min-1,C项错误;T ℃时,初始投料为6 ml CO2和8 ml H2,达到平衡时H2的物质的量为2 ml,容器体积为2 L,列三段式有:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)
起始(ml·L-1) 3 4 0 0
转化(ml·L-1) 1 3 1 1
平衡(ml·L-1) 2 1 1 1
则K=eq \f(1×1,2×13)=0.5 ,D项正确。
13.一定条件下向某密闭容器中加入0.3 ml A、0.1 ml C和一定量的B三种气体,图甲表示各物质浓度随时间的变化关系,图乙表示速率随时间的变化关系,t2、t3、t4、t5时刻各改变一种条件,且改变的条件均不同。若t4时刻改变的条件是压强,则下列说法错误的是( )
A.若t1=15 s,则前15 s的平均反应速率v (C)=0.004 ml·L-1·s-1 [][\]《状\元桥》教辅资源[^勿上传]~*#]
B.该反应的化学方程式为3AB+2C
C.t2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度 []@~%版^权归教*辅公司[]
D.若t1=15 s,则B的起始物质的量为0.04 ml
答案 C
解析 根据图甲,前15 s,C的浓度变化为0.06 ml·L-1,根据化学反应速率的表达式,v(C)=eq \f(0.06 ml·L-1,15 s)=0.004 ml·L-1·s-1,A项正确;根据图甲,判断出C为生成物,A为反应物,且容器的容积为2 L,在t0~t1段,消耗A的物质的量浓度为0.09 ml·L-1,生成C的物质的量浓度为0.06 ml·L-1,A和C的化学计量数之比为3∶2,t4时刻改变的条件为压强,反应速率减小,平衡不移动,说明反应前后气体化学计量数之和相等,即B为生成物,化学方程式为3AB+2C,B项正确;根据图乙,t2时刻,一个方向反应速率突变,另一方向反应速率不变,说明改变的条件是增大浓度,t3时刻,反应速率都增大,且平衡不移动,说明改变的因素是使用催化剂,t5时刻,反应速率都增大,且平衡发生移动,说明改变的因素是升高温度,C项错误;依据反应方程式,15 s内生成B的物质的量Δn(B)=eq \f(1,2)Δn(C)=0.06 ml·L-1×2 L×eq \f(1,2)=0.06 ml,达到平衡时B的物质的量为0.05 ml·L-1×2 L=0.1 ml,则起始时B的物质的量为0.1 ml-0.06 ml=0.04 ml,D项正确。
14.下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如表所示。请回答下列问题:
(1)反应①是____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①、②、③可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=____(用K1、K2表示)。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有____(填写字母序号)。 []2022~版^新教材&教%辅备*课资源[]
A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积
C.降低温度 D.使用合适的催化剂 []2022@版*&新教材教#辅备课资^源[]
E.恒压条件下通入氖气
(4)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示: [][\]《#状元桥@^》~教辅资源%[勿上传]]
可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的条件:t2时____________(答出一条即可);t8时________________(答出一条即可)。
(5)已知反应③在427 ℃时的平衡常数是9。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01 ml/ L,那么一氧化碳在此反应条件下的转化率为____。
解析 (1)当温度升高,反应①的平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,所以正反应是吸热反应。(2)将方程式②-①得方程式③,则平衡常数K3=eq \f(K2,K1)。(3)温度升高,K1增大,K2减小,因为K3=eq \f(K2,K1),所以K3减小,说明反应③是一个放热反应,且反应前后气体体积不变,所以压强对该反应移动没有影响,A、B项错误;可以通过降低温度、减小生成物的浓度或增大反应物的浓度使平衡向正反应方向移动,C项正确;催化剂只能改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,D项错误;恒压条件下通入氖气,相当于减小压强,平衡不移动,E项错误。(4)由图可知t2时逆反应速率增大,且平衡时反应速率大于t2时的反应速率,说明平衡向逆反应方向移动;反应③反应前后气体体积分数不变且正反应是放热反应,升高温度或者增大生成物的浓度,平衡都逆向移动。t8时逆反应速率增大,但是平衡没有移动,改变的条件为增大压强或者使用催化剂。(5)设反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡转化浓度为x,列三段式得:
CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g) []版权\归^教辅公#*司%[]
起始(ml/L) 0.01 0.01 0 0
转化(ml/L) x x x x []版\权%归教@辅公司&^[]
平衡(ml/L) 0.01-x 0.01-x x x
由题知eq \f(x2,0.01-x2)=9,得x=0.007 5 ml/L,转化率为0.007 5 ml/L÷0.01 ml/L×100%=75%。 []@[\]《%状元桥》教辅*资~源[勿上#传]]
答案 (1)吸热 (2)eq \f(K2,K1) (3)C (4)升高温度 (或增大CO2的浓度或增大H2的浓度) 使用催化剂 (或加压或减小容器的体积) (5)75%考点
题号
基础过关
能力提升
1.化学平衡移动
2,3,5,7
10,11,12,13,14
2.勒夏特列原理及其应用
1,4,6
3.综合应用
8,9
化学反应
平衡常数
温度
973 K
1 173 K
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
K3
?
?
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