新教材2023年高中化學第二章化學反應速率與化學平衡過關檢測卷A新人教版選擇性必修1

第二章過關檢測卷(A)(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題只有一個選項符合題意。每小題5分,共40分)1.運用相關化學知識進行判斷,下列結論錯誤的是()。A.某吸熱反應能自發(fā)進行,因此該反應是熵增反應B.在其他條件不變時,使用催化劑只能改變反應速率,而不能改變化學平衡狀態(tài)C.可燃冰是甲烷與水在低溫高壓下形成的水合物晶體,因此可存在于海底D.增大反應物濃度可增大反應速率,因此用濃硫酸與鐵反應能加快生成H2的速率答案:D解析:反應能自發(fā)進行,則ΔH-TΔS<0,若反應是吸熱反應,ΔH>0,則ΔS>0,故該反應一定是熵增反應,A項正確;催化劑不能使平衡發(fā)生移動,B項正確;海底為低溫高壓環(huán)境,所以可燃冰可存在于海底,C項正確;常溫下,鐵在濃硫酸中可發(fā)生鈍化,不產生氫氣,D項錯誤。2.在一定溫度下,向密閉容器中充入一定物質的量的NO2和SO2,發(fā)生反應:NO2+SO2NO+SO3,達到平衡時,下列敘述正確的是()。A.SO2、NO2、NO、SO3的物質的量一定相等B.NO2和SO2的物質的量一定相等C.平衡體系中反應物的總物質的量一定等于生成物的總物質的量D.NO和SO3的物質的量一定相等答案:D解析:容器中開始充入的是NO2和SO2,又因為生成物NO和SO3的化學計量數之比為1∶1,故只有NO和SO3的物質的量一定相等,A項錯誤,D項正確;因為不知道兩種氣體的充入量,平衡時NO2和SO2的物質的量不一定相等,B項錯誤;該反應是反應前后氣體分子數不變的可逆反應,反應過程中氣體總物質的量保持不變,但平衡體系中反應物的總物質的量不一定等于生成物的總物質的量,C項錯誤。3.已知反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。在一定溫度和壓強下的密閉容器中,反應達到平衡。下列敘述正確的是()。A.升高溫度,K的值減小B.減小壓強,n(CO2)增加C.更換高效催化劑,α(CO)增大D.充入一定量的氮氣,n(H2)變大答案:A解析:正反應是放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,即升高溫度,K值減小,A項正確;此反應為反應前后體積不變的反應,因此減小壓強,平衡不移動,即n(CO2)不變,B項錯誤;催化劑對化學平衡移動無影響,因此CO的轉化率不變,C項錯誤;N2為惰性氣體,不參與反應,對平衡無影響,n(H2)不變,D項錯誤。4.某溫度下,密閉容器中發(fā)生反應aX(g)bY(g)+cZ(g),達到平衡后,保持溫度不變,將容器的容積壓縮到原來容積的一半,當達到新平衡時,物質Y和Z的濃度均是原來的1.8倍。則下列敘述正確的是()。A.a>b+cB.壓縮容器的容積時,v正增大,v逆減小C.達到新平衡時,物質X的轉化率減小D.達到新平衡時,混合物中Z的質量分數增大答案:C解析:恒溫下,容器容積縮小為原來的一半,若平衡不移動,則物質Y和Z的濃度將增加至原來的2倍,而實際上達到新平衡時Y和Z的濃度為原來的1.8倍,說明平衡逆向移動,則a<b+c,A項錯誤;當壓縮容器的容積時(即增大壓強),正反應速率、逆反應速率都增大,B項錯誤;平衡逆向移動,達到新平衡時,反應物X的轉化率減小,生成物Z的質量分數減小,C項正確,D項錯誤。5.在1.5L的密閉容器中通入2molN2和3molH2的混合氣體,在一定溫度下發(fā)生反應。達到平衡時,容器內壓強為反應開始時的0.8,則該反應的化學平衡常數為()。A.0.34 B.0.64C.0.44 D.0.54答案:C解析:溫度和體積相同,則壓強之比等于氣體的物質的量之比。設達到平衡時N2轉化的物質的量為xmol,則N2+3H22NH3起始量/mol 2 3 0轉化量/mol x 3x 2x平衡量/mol 2-x 3-3x 2x5解得x=0.5則K=c2(NH36.以二氧化碳和氫氣為原料制取乙醇的反應為2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)ΔH<0。某壓強下的密閉容器中,按CO2和H2的物質的量比為1∶3投料,不同溫度下平衡體系中各物質的物質的量分數(y%)隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是()。A.M點的平衡常數小于N點B.N點,v正(CO2)=v逆(H2O)C.M點,H2和H2O物質的量相等D.其他條件恒定,充入更多H2,v(CO2)不變答案:C解析:從圖像可知,溫度越高氫氣的含量越高,說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,溫度升高平衡常數減小,M點平衡常數大于N點,A項錯誤;N點只能說明該溫度下,CO2和H2O的濃度相等,不能說明v正(CO2)=v逆(H2O),B項錯誤;從圖像可知,M點H2和H2O的物質的量分數相等,故物質的量相等,C項正確;其他條件恒定,充入更多H2,反應物濃度增大,正反應速率增大,v(CO2)也增大,D項錯誤。7.一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g),已知溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖所示,下列說法不正確的是()。A.該反應的逆反應為吸熱反應B.平衡常數:KM>KNC.生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D.當溫度高于250℃,升高溫度,催化劑的催化效率降低答案:C解析:升高溫度,CO2的平衡轉化率降低,則升溫平衡逆向移動,則逆反應為吸熱反應,A項正確;M點化學平衡常數大于N點,B項正確;化學反應速率隨溫度的升高而增大,但溫度高于250℃后,催化劑的催化效率隨溫度的升高而降低,所以v(N)有可能小于v(M),C項錯誤;根據圖像,當溫度高于250℃,升高溫度催化劑的催化效率降低,D項正確。8.為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應的催化效果,甲、乙兩同學分別設計了如圖1、圖2所示的實驗。下列敘述中不正確的是()。圖1圖2A.圖1實驗可通過定性觀察產生氣泡的快慢來比較反應速率的大小B.若圖1所示實驗中反應速率為①>②,則一定說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解催化效果好C.用圖2裝置比較反應速率,可測定在相同狀況下反應產生的氣體體積及反應時間D.為檢查圖2裝置的氣密性,可關閉分液漏斗的活塞,將注射器活塞拉出一定距離到某處,一段時間后松開活塞,觀察活塞是否回到原位答案:B解析:B項,若比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化作用,應選用陰離子相同的鹽溶液,如Fe2(SO4)3溶液和CuSO4溶液。如果選用FeCl3溶液和CuSO4溶液,加入FeCl3溶液產生氣泡快,可能是Cl-的催化作用。D項,檢查圖2裝置的氣密性,最后活塞回到原位置,說明裝置氣密性良好,若仍留在某處,說明裝置漏氣。二、非選擇題(本題共3小題,共60分)9.(18分)試回答下列與環(huán)境有關的問題。(1)在汽車排氣系統中安裝三元催化轉化器,可發(fā)生下列反應:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在某恒容密閉容器中通入等物質的量的CO和NO,在不同溫度(T)下發(fā)生上述反應時,c(CO)隨時間(t)的變化曲線如圖1所示:圖1①該反應的正反應為(填“放熱”或“吸熱”)反應。

②溫度為T2時,反應達到平衡時NO的轉化率為。

③溫度為T1時,該反應的平衡常數K=。

(2)目前煙氣脫硝采用的技術有選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝技術和選擇性催化還原法(SCR)脫硝技術。若用NH3作還原劑,則主要反應可表示為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH<0。其中體系溫度對SNCR技術脫硝效率的影響如下頁圖2所示:圖2①SNCR技術脫硝的最佳溫度為;SNCR與SCR技術相比,SCR技術的反應溫度不能太高,其原因是。

②由題給信息分析,當體系溫度過高時,SNCR技術脫硝效率降低,其可能的原因是。

答案:(1)①放熱②95%③80(2)①925℃(920~930℃均正確)溫度太高,降低催化劑活性②溫度過高,使SNCR脫硝技術的主要反應的平衡逆向移動(其他合理答案也可)解析:(1)①根據“先拐先平溫度高”可知T1>T2,反應達到平衡時,T1條件下CO的濃度大,即升高溫度,平衡逆向移動,故正反應為放熱反應。②由化學方程式可知,NO和CO對應的化學計量數相同,起始時加入的物質的量也相同,故兩者的轉化率相同,即轉化率為2.0-0.12.0×2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)始態(tài)(mol·L-1) 2.0 反應(mol·L-1) 1.6 1.6 平衡(mol·L-1) 0.4 0.4 該反應的平衡常數K=c2(CO2)·c(N2)c2(NO)·c2(CO)=80。10.(20分)已知化學反應①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其平衡常數為K1;化學反應②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常數為K2。在不同溫度T下(T1<T2),K1、K2的值如下表所示:溫度K1K2T11.472.38T22.151.67請回答下列問題。(1)通過表中數據可以推斷:反應①是(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(2)相同溫度下,有反應③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),則該反應的平衡常數表達式為K3=。

(3)相同溫度下,根據反應①②可推出K1、K2與K3之間的關系式為;據此關系式及表中數據,能推斷出反應③是(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(4)要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動,可采取的措施有。

A.縮小反應容器的容積B.擴大反應容器的容積C.升高溫度D.使用合適的催化劑E.設法減小平衡體系中的CO的濃度(5)圖甲、圖乙均表示反應③在某時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況:圖甲圖乙①圖甲中t2時刻改變的條件是。

②圖乙中t2時刻改變的條件是。

答案:(1)吸熱(2)c(3)K3=K1(4)CE(5)①增大壓強(或使用催化劑)②降低溫度(或分離出H2等)解析:(1)根據表中數據可知,升高溫度,K1增大,說明升高溫度,平衡向正反應方向移動,所以反應①是吸熱反應。(2)根據反應③可知,其平衡常數表達式為K3=c(H2O)·c(CO)c(H2)·c(CO2)。(3)由反應①可得其平衡常數K1=c(CO)c(CO2),由反應②可得其平衡常數K2=c(H2)c(H2O),反應③的平衡常數K3=c(H2O)·c(CO)c(H2)·c(CO2),所以K3=K1K2;升高溫度,K11.(22分)(1)乙醇是重要的有機化工原料,可由乙烯氣相直接水合法生產:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系(其中H2O與C2H4的物質的量之比為1∶1)。①圖中壓強p1、p2、p3、p4的大小順序為,理由是

。

②氣相直接水合法常用的工藝條件是磷酸/硅藻土為催化劑,反應溫度290℃、壓強6.9MPa,nH2O∶nC2H4=0.6∶1,乙烯的轉化率為5%。若要進一步提高乙烯轉化率③已知:甲醇的脫水反應的熱化學方程式2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-23.9kJ·mol-1;甲醇制烯烴的反應的熱化學方程式2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)ΔH2=-29.1kJ·mol-1;乙醇的異構化反應的熱化學方程式C2H5OH(g)CH3OCH3(g)ΔH3=+50.7kJ·mol-1。則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的ΔH=kJ·mol-1。

(2)利用間接水合法也可制取乙醇:先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。與間接水合法相比,氣相直接水合法的優(yōu)點是

。

答案:(1)①p4>p3>p2>p1該反應為氣體體積減小的化學反應,相同溫度下,壓強增大,乙烯轉化率提高②將產物中乙醇液化除去增大H2O與C2H4的物質的量之比③-45.5(2)污染小、腐蝕性小等(答案合理即可)解析:(1)①C2H4(g)+H2O(g)