02化学反应的方向、限度与速率-浙江省2023-2024学年高二化学上学期期末知识点突破练习（人教版

这是一份02化学反应的方向、限度与速率-浙江省2023-2024学年高二化学上学期期末知识点突破练习（人教版，共42页。试卷主要包含了单选题，填空题，原理综合题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023上·浙江宁波·高二统考期末）在含的和的混合溶液中，反应的分解机理及反应过程中的能量变化如下：
步骤①：
步骤②：
下列有关该反应的说法不正确的是
A．化学反应速率与浓度的大小有关
B．该反应为放热反应
C．是该反应的催化剂
D．若不加，则图中只出现一个能量峰
2．（2023上·浙江宁波·高二统考期末）重铬酸钾(强氧化性)在水溶液中存在平衡：，下列说法正确的是
A．该反应是氧化还原反应
B．向该溶液中加入水，平衡逆向移动
C．向该溶液中加入5滴浓盐酸，平衡向逆反应方向移动，溶液呈橙色
D．向该溶液中加入5滴浓NaOH溶液后，平衡向正反应方向移动，溶液呈黄色
3．（2023上·浙江宁波·高二统考期末）下列有关碰撞理论的说法正确的是
A．活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应
B．能发生有效碰撞的分子一定是活化分子
C．其它条件不变，增大压强，能增大活化分子百分数，从而增大有效碰撞次数
D．催化剂能增大反应的活化能，从而加快反应速率
4．（2023上·浙江宁波·高二统考期末）已知反应：，经过2min时间，B浓度减少了0.6ml/L。有关该反应速率的说法正确的是
A．0-2min用A表示的反应速率是0.4ml/(L·min)
B．0-2min用B表示的反应速率是0.3ml/(L·min)
C．2min末时用C表示的反应速率是0.2ml/(L·min)
D．分别用B、C、D表示的反应速率比值为2：3：6
5．（2023上·浙江宁波·高二统考期末）干冰升华过程中，其焓变和熵变正确的是
A．，B．，C．，D．，
6．（2023上·浙江金华·高二统考期末）容积2 L的恒容密闭容器中通入1 ml CO和2 ml 发生反应 。控制两种温度(、)，测定不同时刻容器中CO的物质的量(ml)，如下表：
以下说法正确的是
A．该反应高温时才能自发进行B．a>b
C．40min时，在中比在中大D．、30min时，
7．（2023上·浙江温州·高二统考期末）在密闭容器中发生反应。图a表示恒温条件下随时间的变化情况，图b表示恒压条件下，平衡体系中的质量分数随温度变化情况。下列说法不正确的是
A．图a中，变化的原因可能是缩小体积
B．依据图b分析可知，该化学反应
C．图b中，C→A所需的时间为x，D→B所需时间为y，则x、< 或 =”)。
② 若为绝热恒容容器，下列表示该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
A．混合气体的密度不再变化 B．温度不再变化
C．NO和的消耗速率之比为1:2 D．混合气体中c(NO) = c(N2)
(2)恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体，反应相同时间时NO的转化率随温度的变化如图所示：
图中a、b、c三点，达到平衡的点是 。
(3)现代技术处理尾气的反应原理是 NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)3H2O(g) + 2N2(g) ΔH < 0。450 ℃时，在2 L恒容密闭容器中充入1 ml NO、1 ml NO2和2 ml NH3，12 min时反应达到平衡，此时的转化率为50%，体系压强为P0 MPa。450℃时该反应的平衡常数Kp = (用含P0的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
三、原理综合题
20．（2023上·浙江金华·高二统考期末）天然气(主要成分是)是重要的化工原料。请回答：
(1)气相裂解可生成，已知具体涉及如下过程：


又知碳碳双键(C=C)的键能为615 kJ/ml，氢氢键(H-H)的键能为436 kJ/ml。
①甲烷气相裂解反应：的 kJ/ml。
②工业生产时常通入一定量以促进甲烷气相裂解，通的目的是 。
(2)当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)对数与温度(℃)的关系如图。
① ℃时，向1 L恒容密闭容器中充入0.3 ml ，只发生反应，达到平衡时，的平衡转化率为 ；平衡状态后，若改变温度至 ℃，发现以0.01 ml/(L·s)的平均速率增多，经t s后再次达到平衡，且平衡时，则 s。
②计算反应在图中A点温度时的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，)。
21．（2023上·浙江台州·高二统考期末）某小组研究分别与和反应平衡与速率的有关问题，请回答：
(1)反应Ⅰ：；
反应Ⅱ：；
反应Ⅲ：
已知：448℃时用浓度表示反应Ⅰ的平衡常数。
①写出平衡常数、、的关系： (用、表示)。
②某密闭容器中，保持448℃，t时刻测得、、的浓度分别为0.1ml/L、0.1ml/L和0.7ml/L，试比较t时刻反应Ⅰ的 (填“>”、“”“l>s，混乱度越大熵变值越大，则，，B正确；
C．蒸发过程熵变值更大，即，C错误；
D．蒸发过程，，根据自发进行的判据：，该反应需要高温条件自发进行，D正确；
故选：C。
16．D
【详解】A．根据盖斯定律可知，ΔH=ΔH1+ΔH2，A正确；
B．从图中可知，M(g)+B(g)的总能量大于2C(g)，故反应Ⅱ为放热反应，B正确；
C．反应ⅠΔH1=生成物总能量-反应物总能量，反应Ⅰ为放热反应，则ΔH1=E1-E2，C正确；
D．从图中可知，反应Ⅱ的活化能较大，则反应①的速率由反应Ⅱ决定，D错误；
故答案选D。
17．A
【详解】A．根据物质的物质的量之比不能判断反应的平衡状态，A选；
B．容器中X的物质的量浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B不选；
C． Y的体积分数保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡，C不选；
D．该反应为体积增大的反应，容器内的压强不再变化，反应达到平衡，D不选；
故选A。
18．B
【详解】A．升高温度，反应物能量升高，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，A正确；
B．当活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞，所以活化分子之间发生的碰撞不一定是有效碰撞，B错误；
C．升高温度，反应物能量升高，活化分子百分数增大，C正确；
D．催化剂能降低反应所需活化能，增大活化分子百分数，化学反应速率增大，D正确；
故选B。
19．(1) 0.042 ml·L-1·min-1 ＞ AB
(2)bc
(3)3P0
【详解】（1）① 0～5 min内生成氮气的物质的量是0.42ml，浓度是0.21ml/L，以N2表示该反应速率v(N2)= 0.21ml/L÷5min＝0.042 ml·L-1·min-1，第15 min后，将温度调整为T2，氮气的物质的量增加，NO的物质的量减少，说明平衡正向进行，由于正反应是放热反应，所以T1＞T2。
②A．由于反应前后体积不变，气体质量是变化的，因此密度是变化的，所以混合气体的密度不再变化可以说明反应达到平衡状态；
B．温度不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态；
C．NO和的消耗速率之比为1:2，根据方程式可知正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态；
D．混合气体中c(NO)=c(N2)，不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态；
答案选AB；
（2）随着温度升高，NO转化率升高，达到最高点以后，继续升高温度，NO转化率较低，由于正反应是放热反应，升高温度平衡逆向进行，所以图中a、b、c三点，达到平衡的点是bc。
（3）在2 L恒容密闭容器中充入1 ml NO、1 ml NO2和2 ml NH3，12 min时反应达到平衡，此时的转化率为50%，消耗氨气是1ml，根据方程式可知消耗0.5ml NO、0.5 ml NO2，同时生成1.5ml氨气和1ml氮气，体系压强为P0 MPa，则450℃时该反应的平衡常数Kp=＝3P0。
20．(1) +383 消耗，提供能量，促进平衡向右移动
(2) 66.7% 5 5.0×104
【详解】（1）①将已知反应依次编号为①②③④⑤，由盖斯定律可知，①×2+②×2+③+④×2得到反应，则反应ΔH=(+493kJ/ml)×2+(+442kJ/ml)×2+(—615 kJ/ml)+(—436 kJ/ml)×2=+383 kJ/ml，故答案为：+383；
②工业生产时常通入一定量氧气，氧气与生成物氢气反应放出热量，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应方程的热量使反应温度升高，平衡向正反应方向移动，乙烯的产率增大，故答案为：消耗，提供能量，促进平衡向右移动；
（2）①设甲烷的转化率为a，由平衡时甲烷和乙烯的浓度相等可得：0.3 ml—0.3 ml×a=0.3 ml×a×，解得a=，则甲烷的转化率为66.7%；由甲烷以0.01 ml/(L·s)的平均速率增多，经t s后再次达到平衡，且平衡时甲烷的浓度是乙烯浓度的2倍可得：0.1 +0.01 t=(0.1 —0.01 t×)×2，解得t=5，故答案为：66.7%；5；
②由图可知，A点温度时，甲烷、乙炔、氢气的分压分别为104Pa、103Pa、10—1.3Pa=0.05Pa，则反应的平衡常数K=，故答案为：5.0×104。
21．(1) = 反应Ⅱ活化能小，反应速率Ⅱ大于Ⅲ，故开始阶段随着时间增大不断增大；后来，以反应Ⅲ为主，浓度逐渐下降。
(2) 减小 C
【详解】（1）已知反应Ⅱ：；
反应Ⅲ：
根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ得反应，故=；
②某密闭容器中，保持448℃，t时刻测得、、的浓度分别为0.1ml/L、0.1ml/L和0.7ml/L，则Qc==49=K1，反应达平衡，故t时刻反应Ⅰ的=；
③根据图中曲线变化可知，浓度随时间变化先升高后下降的原因为：反应Ⅱ活化能小，反应速率Ⅱ大于Ⅲ，故开始阶段随着时间增大不断增大；后来，以反应Ⅲ为主，浓度逐渐下降；
（2）①根据速率方程可知，速率与成反比，则其他条件不变时，增大，此时刻氢气的反应速率减小；
②温度每升高10℃，反应速率通常增大为原来的2~4倍，则反应速率增大，但不是线性关系，且增大趋势越来越大，故答案选C。
22．(1) > 高温
(2)
(3)ACD
(4)
(5)O2+4e-=2O2-
【详解】（1）由图可知，温度越高乙烷的平衡转化率越高，说明该平衡正向移动，则该反应为吸热反应，>0，该反应是气体分子数增大的反应，>0，根据能自发进行，则该反应自发进行的条件是高温；
（2）根据图知，升高温度乙烷脱氢率增大，说明该反应是吸热反应，水烃比减小，乙烷的脱氢率减小，升高温度平衡正向移动，乙烷脱氢率增大，所以其图像为；
（3）该反应前后气体物质的量增大，在没有达到平衡之前，平衡正向移动，反应物转化率增大，达到平衡状态后增大压强平衡逆向移动，乙烷的转化率降低，所以符合的图形有ACD；
（4）物质的量为n的乙烷气体发生脱氢反应，已知的平衡转化率为，则参与反应的乙烷为nml，列三段式：，恒温恒压条件下，由PV=nRT可知，混合气体总浓度不变，设反应后的体积为V′，则，故V′=(1+)V，则平衡常数；
（5）电解质是熔融金属氧化物MO，电池的正极通入O2，正极电极反应式：O2+4e-=2O2-。
23．(1) 反应I 理由：由自发可知，反应Ⅳ在任何条件下均不自发，而反应I在低温下可自发进行
(2)
(3) A 时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响
(4)
(5)BD
【分析】（3）由（1）表格数据知，反应I ，该反应为放热反应；根据盖斯定律，Ⅲ=I-Ⅱ，，反应Ⅲ为吸热反应，据此分析解答。
【详解】（1）反应要能自发进行，，由表格数据可知，反应Ⅳ在任何条件下均不自发，而反应I在低温下可自发进行，故答案为：反应I；理由：由自发可知，反应Ⅳ在任何条件下均不自发，而反应I在低温下可自发进行。
（2）达到平衡时，容器中为，CO(g)为，根据C元素守恒，，，根据O元素守恒，，，根据H元素守恒，，，则反应Ⅲ的平衡常数。
（3）①A．反应I为放热反应，故低温阶段，温度越高，CO2的平衡转化率越低，而反应Ⅱ为吸热反应，温度较高时，主要发生反应Ⅲ，则温度越高，CO2的平衡转化率越高，即图乙的纵坐标表示的是CO2的平衡转化率，A选项正确；
B．反应I为气体分子数减少的反应，反应Ⅲ为气体分子数不变的反应，因此低温阶段压强越大，CO2的平衡转化率越高，故压强由大到小的顺序是，B选项错误；
C．由A和B选项分析知，图甲、图乙的纵坐标分别表示的平衡产率、的平衡转化率，且，由图像可知，应选择的反应条件为低温、高压，C选项错误；
故选A。
②反应Ⅲ为吸热反应，温度较高时，主要发生反应Ⅲ，且反应Ⅲ前后气体分子数相等，故CO2的平衡转化率几乎不再受压强影响。
（4）升高温度，反应速率加快，达到平衡状态所需时间缩短，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，温度为583K的影响曲线为。
（5）A．由图可知，温度低于T4时，相同时间内，催化剂I作用下CO2的转化率最大，则催化剂I的催化效果最好，A错误；
B．由图可知，a点时反应达到平衡状态，则b点时，反应未达到平衡状态，B正确；
C．a点时反应达到平衡状态，a点之后属于平衡的移动，则c点为平衡点，，C错误；
D．反应I为放热反应，升温平衡逆向移动，转化率降低，D正确；
故选BD。
24．(1) 升高温度 实验b与实验a相比，反应速率快
(2) 0.05ml·L-1·min-1 40% ＜ T1时，该反应的平衡常数K1≈2.613，T2时，该反应的平衡常数K2=1，该反应的正反应为放热反应，所以T1＜T2
【详解】（1）根据图像，实验b与a相比，反应速率快，到达平衡时总压强变大，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，故与实验a相比，实验b改变的条件是升高温度。答案为升高温度；实验b与a相比，反应速率快；
（2）实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ，则0~2min时间内消耗二氧化硫物质的量为=0.1ml，则υ（SO2）==0.05ml/（L·min）；
平衡时NO为0.18ml，根据三段式
T1温度下平衡常数K1==2.613；
实验丙中，平衡时NO为a ml，则参加反应二氧化氮的物质的量为aml，故二氧化氮的转化率为×100%=×100%；乙实验平衡时，NO为0.16ml，根据三段式
T2温度下平衡常数K2==1