第2章化学反应的方向、限度与速率单元测试卷--高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1.docx
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1、第2章 化学反应的方向、限度与速率 单元测试卷一、选择题1一定条件下,分别向体积为1L的密闭容器中充入气体,发生反应Z (g) 2X(g)+Y(g),测得实验、反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是实验充入气体量反应过程条件2mol X+1mol Y恒温1molZ恒温1molZ绝热A曲线对应实验,且3m=pBZ的转化率:bcC气体的总物质的量:Db点平衡常数:2反应使用不同催化剂的调控中,研究人员发现,一定条件下,Pt单原子催化剂有着高达90.3%的甲醇选择性,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标记,TS表示过渡态。下列说法正确的是A题述反应的B经历TS1
2、,中共价键发生断裂,且生成羧基C相对能量差为0.92eV的反应为D如果换作铜系催化剂,题述反应的焓变会发生改变3某实验室模拟反应,在密闭容器中加入足量的碳和一定量的气体,保持温度不变,测得相同时间内的转化率随压强的变化关系如图所示。下列说法错误的是A1100kPa时,的体积分数为50%Bb、e两点的平衡转化率相同C平衡常数D反应速率4NO和混合后可发生反应:、,反应体系中含氮物质的物质的量浓度c随着时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是Ac为随t的变化曲线B时,C时刻,的消耗速率大于生成速率D时,反应和均达到化学平衡状态5科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能
3、将海洋中的NO转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是A过程I的总反应为NO+NH=N2+2H2OBa、b两过程转移的电子数之和等于c过程转移的电子数C过程I中反应可表示为NO+e-+H2ONO+2OH-D适当增加H+浓度,可以增大过程的反应速率6图中展示的是乙烯催化氧化的过程(部分相关离子未画出),下列描述不正确的是APdCl和Cu2在反应中都是催化剂B该转化过程中,有非极性键的断裂与极性键的形成C该转化过程中,涉及反应4Cu O24H=4Cu22H2OD乙烯催化氧化反应的化学方程式为CH2=CH2O2CH3CHOH2O7在硫酸工业中,在催化剂条件下使氧化为:。下表列出了在不
4、同温度和压强下,反应达到平衡时的转化率。下列说法正确的是温度衡时的转化率45097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3A该反应在任何条件下均能自发进行B实际生产中,最适宜的条件是温度450、压强C使用催化剂可加快反应速率,提高的平衡产率D为提高的转化率,应适当充入过量的空气82NO2(红棕色)N2O4(无色)。将一定量的NO2充入注射器中并密封,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如图所示(颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是Aa、b、d点:处于平衡状态Bb点操作:将注射器的活塞向外拉C若在c点将温度降低,其透光率将减小Dd点:正逆9一定温度下
5、,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入和,进行反应:,其起始物质的量及的平衡转化率如下表所示。下列判断正确的是容器编号甲乙丙丁容器体积/L2221起始物质的量0.400.800.800.400.240.240.480.24的平衡转化率/%80A起始反应速率:丙乙甲=丁B该温度下平衡常数K=400C的平衡转化率:D容器中的物质的量浓度:丙=丁H2B(C6H5Cl)=(C6H4Cl2)(对二氯苯)+(C6H4Cl2)(邻二氯苯)C恒温恒容时,当体系中两种有机产物的浓度之比保持不变时说明反应达到平衡状态D欲提高产物中对二氯苯的比例,可适当升高反应温度或改用选择性更高的催化剂11将X(s)和Y(g)
6、加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:。已知该反应的平衡常数如表所示。下列说法正确的是温度/2580230平衡常数2A上述反应是熵增反应B25时,反应的平衡常数是0.5C恒温恒容下,向容器中再充入少量Z(g),达到新平衡时,Z的体积百分含量将增大D在80时,测得某时刻Y、Z的浓度均为0.5,则此时12为探究反应的速率影响因素,某同学设计了以下实验:锥形瓶编号0.1的Na2S2O3溶液/mL蒸馏水/mL0.2的H2SO4溶液/mL反应温度/浑浊出现时间/s备注1100102010210552016310010505第10秒开始浑浊不再增多41054508下列说法正确的是A该反应也可通过测SO2的
7、体积变化来表示化学反应速率的快慢B3号瓶中前10s内v(Na2S2O3)为0.01C由2号瓶和3号瓶的实验结果可得温度越高,反应速率越快D由1号瓶和4号瓶的实验结果可得温度越高,反应速率越快13环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是A相同条件下扭船式环己烷最稳定B(椅式)的燃烧热大于(船式)C(半椅式)(船式)D环己烷的扭船式结构一定条件下可自发转化成椅式结构14某反应在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,为过渡态)。下列有关说法错误的是A该反应的0B催化剂能降低反应
8、活化能,提高反应物的平衡转化率C该历程中,决速反应为H2COO*+2H2(g)H2CO*+OH*+H2(g)D有催化剂时决速反应的活化能为1.3二、填空题15红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的H表示生成1mol产物的数据)。根据图回答下列问题:(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是_。上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5,反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率1等于_;若反应温度由T1升高到T2,平衡时P
9、Cl5的分解率为2,2_1(填“大于”、“小于”或“等于)。16我国利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚技术已日臻成熟。回答下列问题:(1)已知下列反应的热化学方程式:则的_。(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:.,;.,;.,。下列措施中,能提高平衡时产量的有_(填字母)。A使用过量的B升高温度C增大压强一定温度下,将和通入恒容密闭容器中,发生反应,后达到平衡状态,平衡后测得的体积分数为20%。则内_,的转化率_,_(用最简分数表示)。再往该平衡体系中充入和,则平衡向_(填“正向”“逆向”或“不”)移动,的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。1
10、7t时,将3molA和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g),H”、“”、“=”或“”、“=”或“”)92.4 kJ。三、实验题20某小组验证“2Fe3+2I-2Fe2+I2”(反应A)存在限度,并探究外加试剂对该平衡的影响。(1)从正反应方向探究实验:取5mL0.01molL-1KI溶液,加入2mL0.01molL-1FeCl3溶液(pH=1),溶液呈棕黄色,不再发生变化。通过检测出_,证实反应A存在限度。加入CCl4,振荡,平衡向_移动。除反应A外,还发生_反应(写离子方程式),促进Fe3+与I-的反应。(2)从逆反应方向探究实验
11、:向碘水(含淀粉)中加入酸性FeSO4溶液,无明显变化。未检出Fe3+。甲同学认为加入Ag2SO4溶液可增大Fe2+与I2的反应程度。甲同学依据的原理是_。验证:加入Ag2SO4溶液,产生沉淀a,溶液蓝色褪去。能检出Fe3+。(3)乙同学认为甲的方案不合理。查阅资料:3I2+3H2O5HI+HIO3Ksp(AgI)=8.510-17、Ksp(AgIO3)=3.210-8(微溶)实验验证:中KI溶液的作用是_(用离子方程式表示)。检验、比较沉淀a、b的成分,可明确Ag2SO4的作用。(4)问题思考:丙同学猜测在适宜条件下Ag+与Fe2+也可能发生反应:Ag+Fe2+Fe3+Ag,并设计电化学装置
12、进行验证。请补全电化学装置示意图,写出操作、现象及结论_。21探究化学反应速率的影响因素,对工农业生产有着非常重要的意义。为探究反应速率与溶液浓度的关系,利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。实验步骤:往锥形瓶中加入一定体积的溶液、溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过往锥形瓶中加入一定浓度的醋酸,发生反应:。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集所需时间。回答下列问题:(1)仪器a的名称为_。(2)若需控制体系的温度为36,采取的合理加热方式为_。(3)每组实验过程的实验数据如下表所示:实验编号溶液溶液醋酸水14.04.08.034026.04.04.015138.
13、04.04.04.085412.04.04.00.038i._,_。ii.该反应的速率方程为,k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=_(填整数)。iii.醋酸的作用是_。(4)如果用同浓度的盐酸代替醋酸进行实验1,与盐酸反应生成,分解产生等物质的量的两种气体。反应结束后,锥形瓶中红棕色气体逐渐变浅。分解的化学方程式为_。四、原理综合题22镍是一种重要的金属,镍原子的质子数是能层数的的7倍。(1)画出基态Ni2+价层电子排布图_。(2)可以通过电解法提纯粗镍(含少量的锌和铜),粗镍连接电源的_极(填“负”或“正”),阴极的电极反应式为_。(3)处理汽车尾气的原理为2CO(g)+2NO(g)N2
14、(g)+2CO2(g) H0。将体积比为1:1的NO和CO混合气体以相同流速通过两种不同的催化剂I、II,发生上述反应(不考虑其他反应),相同时间内尾气脱氮率(即NO转化率)与温度的关系如图所示。M点脱氮率大于N点的原因可能是_。下列能说明该反应处于化学平衡状态的是_(填字母)。ACO2的质量分数保持不变B容器中CO与NO的百分含量之比保持不变C2v逆(NO)=v正(N2)D容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变若Q点反应已达平衡,体系总压强为17.5akPa,则该温度下Kp=_kPa-1(Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压物质的量分数,用含a的代数式表示)。23我国力争在203
15、0年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。将二氧化碳资源化尤为重要。(1)CO2可与H2制甲醇:在催化剂作用下,发生以下反应:则:H=_。若将等物质的量的CO和H2充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是_。A生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等BCO和H2的物质的量之比为定值C混合气体的平均相对分子质量不变D容器内气体密度保持不变ECO的体积分数保持不变将CO2与H2充入装有催化剂的密闭容器中,发生反应和。CO2的转化率和CO、CH3OH的产率随反应温度的变化如图所示。由图判断合成CH3OH最适宜的温度是_。反应过程中CH3OH产率随温度升高先增大后减小
16、,降低的主要原因是_。(2)CO2可与NH3制尿素:H=-87 kJ/mol。研究发现,合成尿素的反应分两步进行。第1步:第2步:一定条件下,向刚性容器中充入3 mol NH3和4 mol CO2,平衡时CO2的体积分数为60%,则平衡时NH3的转化率(NH3)=_(保留一位小数),此条件下,第2步反应的Kp=a kPa,则反应的平衡常数Kp=_(kPa)-2。若要加快反应速率并提高NH3平衡转化率,可采取的措施有_(任写一条)。试卷第13页,共14页学科网(北京)股份有限公司学科网(北京)股份有限公司参考答案:1D【详解】A 恒温恒容条件下,气体的压强之比等于气体物质的量之比,故起始时实验与
17、实验的压强相等,实验的压强是实验与实验的3倍,则曲线对应实验,且,选项A错误;B实验与实验的温度相等,根据等效平衡可知,实验与实验最终会达到相同的平衡状态,故曲线II对应实验,则曲线III对应实验,实验与实验充入的Z一样多,实验比实验达到平衡所用的时间长,则该反应是吸热反应,随反应的进行实验温度降低,反应速率减慢,温度降低,平衡逆向移动,故Z的转化率:bc,选项B错误;C根据pV=nRT,c、d两点的压强相同,V相同,由于反应吸热,c点的温度比d点低,则c点的气体物质的量更多,故气体的总物质的量:,选项C错误;D 假设b点的压强为1.2p,设Z减小的物质的量为x mol,可列出三段式:,可得,
18、解得a=0.1mol,容器体积为1L,则,根据图像可知,b点压强大于1.2p,则a0.1mol,平衡常数计算式的分子变大,分母减小,故b点平衡常数:,选项D正确;答案选D。2C【详解】A1 mol和3mol的相对能量为0ev,1 mol和1mol的相对能量为-0.51eV,则题述反应是放热反应,故该反应的,A错误;B由图像可以看出变为且经历TS1,没有羧基生成,B错误;C由图像知相对能量差为0.92eV的反应为经历TS3的反应,为,C正确;D由题意知催化剂不改变反应物、生成物的总能量,则使用催化剂不会改变反应的焓变,D错误; 故选C。3B【分析】随着压强的不断增大,反应速率不断加快,平衡前相同
19、时间内反应物的转化率不断增大,则转化率在最高点时,反应达平衡状态;最高点后的每个点,反应都达平衡状态,且平衡逆向移动。【详解】A1100kPa时,NO2的转化率为40%,设NO2的起始投入量为2mol,则参加反应的NO2为0.8mol,生成N2为0.4mol、CO2为0.8mol,剩余NO2为1.2mol,NO2的体积分数为100%=50%,A正确; B在b点,反应未达平衡,此时的转化率不是平衡转化率,若提供充足的时间,反应物的转化率将增大,e点时反应达平衡,此时NO2的转化率为平衡转化率,则b、e两点NO2的平衡转化率不相同,B错误;C在b、d两点,温度相同,平衡常数不受压强变化的影响,则平
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