【文档说明】高考化学一轮复习方案:第7章 化学反应速率与化学平衡 7 章末综合检测(七)(含解析) .doc,共(10)页,271.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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章末综合检测(七)(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)1.(2018·吉林模拟)在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应:4CO+2NO2===N2+4CO2,若该反应的反应速率分别用v(C
O)、v(NO2)、v(N2)、v(CO2)表示,则下列关系正确的是()A.12v(CO)=v(NO2)B.12v(NO2)=v(CO2)C.14v(N2)=v(CO2)D.14v(N2)=v(CO)解
析:选A。根据反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比,可得12v(CO)=v(NO2),2v(NO2)=v(CO2),4v(N2)=v(CO2),4v(N2)=v(CO),故A项正确,B、C、D三项错误。2.对于可逆反应2CO(g)+2NO(g
)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0,下列说法正确的是()A.加入催化剂,平衡正向移动B.在恒温、恒容条件下,加入氢氧化钠,平衡不移动C.在恒温、恒压条件下,通入氦气,平衡不移动D.降温,平衡正向移动解析:选D。A项,催化剂不影响化学平衡的移动,A错;B项
,加入的NaOH会吸收二氧化碳气体,平衡正向移动,B错;C项,恒温、恒压下通入氦气,体系体积会增大,相当于减小压强,则平衡逆向移动,C错。3.如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不符合的是()A.反应达
平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B.该反应达到平衡状态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡状态ⅡC.该反应达到平衡状态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡状态ⅡD.同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时
浓度不相等解析:选C。根据图像分析,改变条件瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,说明增加了反应物浓度,平衡发生移动,平衡状态时正、逆反应速率相等,平衡状态Ⅱ与平衡状态Ⅰ反应物浓度不相等,故A、B、D三项正确,C项错误。4.在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入
1molA,发生A(g)B(g)+C(g)反应。反应过程中c(C)随时间变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是()A.反应在0~50s的平均速率v(C)=1.6×10-3mol·L-1·s-1B.该温度下,反应的平衡常数K=0.025C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.11mo
l·L-1,则该反应的ΔH<0D.反应达平衡后,再向容器中充入1molA,该温度下再达到平衡时,0.1mol·L-1<c(C)<0.2mol·L-1解析:选C。A项,在前50s,C的浓度变化量为0.08
mol·L-1,所以反应速率=0.08mol·L-150s=1.6×10-3mol·L-1·s-1,正确;B项,在250s达平衡,C的浓度为0.10mol·L-1,根据方程式计算,平衡时A的浓度为0.4m
ol·L-1,B的浓度为0.1mol·L-1,则平衡常数K=0.1×0.10.4=0.025,正确;C项,保持其他条件不变,升温,平衡时B的浓度比原来多,则说明平衡正向移动,即正反应为吸热反应,错误;D项,再充入1molA,相对于加压到原来的2倍压强,平衡逆向移动,C的浓
度比原来的浓度大,但小于原来的2倍,正确。5.(2018·石家庄模拟)某温度下,反应2A(g)B(g)ΔH>0在密闭容器中达到平衡,平衡后c(A)c(B)=a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡状态,此时c(A)c(B)=b,下列叙述
正确的是()A.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充了B气体,则a<bB.若a=b,则改变的条件可能是使用了催化剂C.若其他条件不变,升高温度,则a<bD.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则a>b解析:选B。
A项中增加B气体,相当于压强增大,平衡正向移动,则b<a,A错误;C项中升高温度,平衡正向移动,则b<a,C错误;D项中若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则体积增大,平衡向气体分子数增多的方向移动,即逆向移动,则a<b,D错误。6.(2018
·盐城高三模拟)一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min时到达平衡。容器温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/mol编号COCl2COCl2COCl2Ⅰ5001.01.000.8Ⅱ5001.0a
00.5Ⅲ6000.50.50.50.7下列说法中正确的是()A.容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(CO)=0.16mol·L-1·min-1B.该反应正反应为吸热反应C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55molD.若起始时向容器Ⅰ加入CO0
.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%解析:选C。A项,容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(COCl2)=0.8mol0.5L5min=0.32mol·L-1·min-1,依据反应速率之比等于化学计量数之比分析,v(CO)=0.32m
ol·L-1·min-1,故A错误;B项,依据表中数据可知,Ⅰ和Ⅲ比较,升温,COCl2的物质的量减小,说明平衡逆向移动,则逆向为吸热反应,正向为放热反应,故B错误;C项,依据Ⅰ中数据求算500℃时的平衡常数:CO(g)+
Cl2(g)COCl2(g)起始浓度(mol·L-1)220转化浓度(mol·L-1)1.61.61.6平衡浓度(mol·L-1)0.40.41.6反应的平衡常数K=1.60.4×0.4=10,平衡时CO的转化率为1.6mol·L-12mol·L-1×1
00%=80%,依据Ⅱ中数据,结合方程式可知,CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)起始浓度(mol·L-1)22a0转化浓度(mol·L-1)111平衡浓度(mol·L-1)12a-11则有11×(2a-1)=10,解得a=0.55,故C正确;D项,反应为气体体积减小的反应,若起始向容器
Ⅰ中加入0.8molCO和0.8molCl2,相当于减压,平衡逆向移动,CO平衡转化率降低,小于80%,故D错误。7.某温度下,反应2A(g)B(g)+C(g)的平衡常数为1,在容积为2L的密闭容器中加入A(
g)。20s时测得各组分的物质的量如下表:物质A(g)B(g)C(g)物质的量/mol1.20.60.6下列说法正确的是()A.反应前20s的平均速率为v(A)=0.6mol·L-1·s-1B.20s
时,正反应速率等于逆反应速率C.达平衡时,A(g)的转化率为100%D.若升高温度,平衡常数变为0.5,则反应的ΔH<0解析:选D。由题意知前20s的平均速率为v(A)=2v(B)=2×0.6mol2L20s=0.03mol·L-1·s-1,
A项错误;20s时,Q=c(B)·c(C)c2(A)=0.3×0.30.62=0.25<K,反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,B错误;反应是可逆反应,平衡时A(g)的转化率不可能为100%,C项错误;升高温度,平衡常数从1变为0.5,平衡常数变小,反应放热
,ΔH<0,D项正确。8.(2015·高考安徽卷)汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始
反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A.温度T下,该反应的平衡常数K=4(c0-c1)2c21B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0解析:选A
。A.由曲线a可知,达到平衡时c(N2)=c1mol·L-1,则生成的c(NO)=2(c0-c1)mol·L-1,故K=c2(NO)c(N2)·c(O2)=4(c0-c1)2c21。B.反应物和产物都是气体,当容器
保持恒容时,混合气体的密度始终保持不变。C.催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动,故加入催化剂后达到平衡时,c(N2)仍为c1mol·L-1。D.若曲线b改变的是温度,根据达到平衡时曲线b对应的时间短,则对应温度高,升高温度时c(N2)减小,平衡正向移动,正反
应为吸热反应,ΔH>0。二、非选择题(本题包括4小题,共52分)9.(14分)工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO
后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化。请回答下列问题:(1)在图1中,曲线________(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)下列说法正确的是________。A.起始充入的CO为2molB.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)n(CO)会减小(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=_______________________________________;该
温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为________。若保持其他条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)请在图3中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变
化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1<p2)。(5)已知CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-192.9kJ/mol,又知H2O(l)===H2O(g)ΔH=+44kJ/mol,请写出32
g的CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式:__________________________________________________________________________________________
______________________________________________________。解析:(3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始浓度:1mol/L2mol/L0转化浓度:0.
75mol/L1.5mol/L0.75mol/L平衡浓度:0.25mol/L0.5mol/L0.75mol/Lv(H2)=1.5mol/L10min=0.15mol·L-1·min-1,K=c(CH3OH)c(CO)·c2(H2)=0.750.25×0.52=12。该
反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小。(4)注意:升温平衡左移,而升压平衡右移。答案:(1)b放热(2)AC(3)0.15mol·L-1·min-112减小(4)(5)CH3OH(g)+32O2(
g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-280.9kJ/mol10.(10分)(2018·茂名模拟)二甲醚具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”,以下为其中一种合成二甲醚的方法:在一定温度、压强和催化剂作用下,在同一反应器中进行如下反应:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)
+H2O(g)ΔH1=-49.1kJ·mol-1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-24.5kJ·mol-1③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3=+41.2kJ·mol-1(1)写出CO2(g
)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式:_______________________________________________________________________
____________。(2)一定条件下,原料气中n(H2)/n(CO2)比值和温度对CO2平衡转化率影响的实验数据如图。①温度为T1K时,在1L反应容器中投入2molCO2和8molH2进行反应,试计算达到平衡时CO2的浓度为________________。
②结合数据图,归纳CO2平衡转化率受外界条件影响的变化规律:a.________________________________________________________________________。b._________________________________
_______________________________________。(3)为研究初始投料比与二甲醚产率关系,在一定温度和压强下,投入一定物质的量的H2、CO、CO2进行实验,发现二甲醚的平衡产率随原料气中n(CO
)/[n(CO)+n(CO2)]比值增大而增大,试分析其原因:________________________________________________________________________________________________________________
__________。解析:(1)首先写出化学方程式及物质的状态:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。可知目标化学方程式可由已知化学方程式中①×2+②得到,利用盖斯定律计算ΔH=2ΔH1+ΔH2=-122.7kJ·mol-1
。(2)①由题图知T1K达平衡时CO2的转化率为50%,则剩余1molCO2。计算得浓度为1mol·L-1。②相同温度时比较原料气中n(H2)/n(CO2)比值对转化率的影响,原料气中n(H2)/n(CO2)比值一定时判断温度对转化率的影响。答案:(1)2CO2(g)+6H2(g)CH3O
CH3(g)+3H2O(g)ΔH=-122.7kJ·mol-1(2)①1mol·L-1②a.其他条件不变,CO2平衡转化率随n(H2)/n(CO2)比值增大而增大b.其他条件不变,CO2平衡转化率随反应温度升高而减小(3)CO的含量增大,反应③平衡将向逆反应方向移动,既消耗更多的
水,又增大了CO2和H2的含量,从而促使反应①和②的平衡向正反应方向移动,二甲醚产率增大(答案合理即可)11.(13分)(2018·广州模拟)已知Ca(OH)2和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而
减小。在钨冶炼工艺中,将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中得到钨酸钙,发生反应Ⅰ:WO2-4(aq)+Ca(OH)2(s)CaWO4(s)+2OH-(aq)。(1)如图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平
衡曲线。①计算T1时Ksp(CaWO4)=________。②T1________T2(填“>”“=”或“<”)。(2)反应Ⅰ的平衡常数K理论值如表所示:温度/℃255090100K79.96208.06
222.88258.05①该反应平衡常数K的表达式为_________________________________________。②该反应的ΔH________0(填“>”“=”或“<”)。③由于溶液中离子间的相互作用,实验测得的平衡常数与理论值相距甚远。50℃时,向一定
体积的钨酸钠碱性溶液[c(Na2WO4)=c(NaOH)=0.5mol·L-1]中,加入过量Ca(OH)2,反应达到平衡后WO2-4的沉淀率为60%,计算实验测得的平衡常数:___________________
__________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________。(3)制取钨酸钙时,适时向反应混合液中添加适量盐酸,分析作用:__________________________________________
____________________________________________。解析:(1)①分析T1时CaWO4的沉淀溶解平衡曲线知Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)·c(WO2-4)=1×10-10。②Ca(OH)2和CaWO4的溶解度均随
温度升高而减小,分析图像中的数据知温度为T1时两物质的溶解度较大,故T1<T2。(2)②分析表中数据知反应Ⅰ的平衡常数随温度的升高而增大,说明升高温度平衡正向移动,该反应的ΔH>0。答案:(1)①1×10-10②<(2)①K=c
2(OH-)c(WO2-4)②>③Ca(OH)2(s)+WO2-4(aq)CaWO4(s)+2OH-(aq)起始(mol·L-1)0.50.5变化(mol·L-1)0.5×60%=0.30.6平衡(mol·L-1)0.21.1K=c2(OH-)c(WO2-4)=1.120.2=6.
05(3)加入盐酸,消耗反应生成的OH-,使溶液中OH-浓度减小,平衡向正反应方向移动,提高WO2-4的沉淀率12.(15分)(2015·高考全国卷Ⅰ)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:(1)大量
的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为________。(2)已知反应2HI(g)===H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需
要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。(3)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)
与反应时间t的关系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为________。②上述反应中,正反应速率为v
正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=________m
in-1。③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为________(填字母)。解析:(1)浓缩液中碘元素以I-的形式存在,I-具
有还原性,可将MnO2还原为Mn2+。(2)设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x,则2x-436kJ-151kJ=+11kJ,x=299kJ。(3)①由表中数据可知,无论是从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,最终x(HI)均为0.784,说明此时已达到了平衡
状态。设HI的初始浓度为1mol·L-1,则:2HI(g)H2(g)+I2(g)初始浓度/mol·L-1100转化浓度/mol·L-10.2160.1080.108平衡浓度/mol·L-10.7840.1080.108
K=c(H2)·c(I2)c2(HI)=0.108×0.1080.7842。②建立平衡时,v正=v逆,即k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),k逆=x2(HI)x(H2)x(I2)k正。由于该反应前后气体分子数不变,故k逆=x2(HI)x(H2)x(I2)k正=c2(HI)c(
H2)c(I2)k正=k正K。在t=40min时,x(HI)=0.85,则v正=0.0027min-1×0.852≈1.95×10-3min-1。③因2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH>0,升高温度,v正、v逆均增大,且平衡向正反应方
向移动,HI的物质的量分数减小,H2、I2的物质的量分数增大。因此,反应重新达到平衡后,相应的点分别应为A点和E点。答案:(1)MnSO4(或Mn2+)(2)299(3)①0.108×0.1080.784
2②k正K1.95×10-3③A、E