第2章化学反应的方向、限度和速率单元卷2023-2024学年高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修1

第2章化学反应的方向、限度和速率 1．下列装置和操作能达到实验预期目的的是 A．除去中的 B．吸收氨气尾气防倒吸装置 C．，颜色加深说明平衡逆移 D．验证与水的反应是放热反应 2．一定条件下，合成氨反应为：。图1表示能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线，下列说法正确的是 A．升高温度，该反应的平衡常数增大 B．由图2信息，10min内该反应的平均速率 C．由图2信息，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积，则的变化曲线为b(假设纵坐标为) D．该反应在高温下进行有利于提高的转化率 3．反应CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0，达到平衡时，下列说法正确的是 A．加入催化剂，平衡常数不变 B．减小容器体积，正反应速率增大、逆反应速率减小 C．增大CO(NH2)2的量，CO2的转化率减小 D．降低温度，平衡向逆反应方向移动 4．2-丁烯有顺、反两种异构体，，异构体转化的能量关系如图所示： 下列说法正确的是 A．稳定性：顺-2-丁烯＞反-2-丁烯 B．与氢气完全加成，所放出的热量顺-2-丁烯比反-2-丁烯多 C．，平衡体系中反-2-丁烯的质量分数为76.2% D．升高温度，平衡体系中反-2-丁烯的物质的量分数增大 5．2023年10月8日第19届亚运会在杭州圆满闭幕，本届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法正确的是 A．零碳甲醇作为本届亚运会的火炬燃料，甲醇的燃烧(常温条件测定)属于熵增的放热反应 B．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 C．亚运会纪念章“琮琮”是由锌合金镀金制成的，锌合金镀金属于金属材料 D．场馆全部使用绿色能源，打造首届碳中和亚运会，碳中和就是在源头上绝对不排放二氧化碳 6．某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”，能将工业废气中的NO2高效转化为HNO3.原理示意图如下。 已知：2NO2(g)N2O4(g)  <0。下列说法不正确的是 A．MOFs-N2O4是一种超分子 B．温度升高时不利于N2O4被MOFs固定 C．一定温度下，多孔材料“固定”N2O4，可提高2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数 D．每获得0.1molHNO3时，转移电子的数目为6.02×1022 7．在和下，异构化反应过程的能量变化如图所示。    下列说法正确的是 A．HNC比HCN稳定 B．该异构化反应的 C．正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．使用催化剂可以改变反应的活化能和反应热 8．利用催化加氢生成，可实现资源化，其主要反应如下： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     反应Ⅲ：     在恒压、反应物起始物质的量比条件下，平衡时，CO、和物质的量分数随温度变化如图所示，下列有关说法正确的是 A． B．曲线a表示的物质的量分数随温度的变化 C．在不改变反应时间和温度条件下，增大压强，反应Ⅱ的平衡不移动 D．在240~270℃内，温度改变对反应Ⅰ和反应Ⅱ平衡影响相反，且影响程度相近 9．一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，发生反应：PCl5(g)⇌Cl2(g) +PCl3(g)经一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表： 反应时间/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是 A．反应在前50 s内的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L－l·s－l B．保持其他条件不变，若升高温度，反应重新达到平衡，平衡时c(PCl3)=0.11mol·L－l， 则正反应的△H<0 C．相同温度下，若起始时向容器中充入1.0 molPCl5、0.20mol PCl3和0.20 mol Cl2，则反应达到平衡前v(正)<v(逆) D．相同温度下，若起始时向容器中充入1.0mol PCl3、1.0 mol Cl2，则反应达到平衡时PCl3的转化率为80% 10．一定条件下将1M和mN通入恒容密闭容器中发生反应：，图1为M的平衡转化率与温度和m之间的关系，图2为平衡时Q的体积分数与温度或压强之间的关系，且。下列说法正确的是 A．图1中、、的相对大小关系是 B．图1中a、b、c三点对应的平衡常数 C．图2中X表示压强，点的数值比点的大 D．若f点Q的体积分数为10%，则该点M的平衡转化率为25% 11．工业上常用和为原料合成甲醇，过程中发生如下反应：。在温度下，向刚性容器中充入和一定物质的量的，随着充入的物质的量的不同，平衡时容器中的体积分数变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B． C．平衡常数 D．该反应在高温高压条件下自发进行 12．常温常压下利用Cu/ZnO/ZrO催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化图如下（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注）： 下列说法正确的是 A．转化历程有五个基元反应，决速步为： B．若无Cu/ZnO/ZrO催化剂，二氧化碳加氢制甲醇不能自发进行 C．反应过程中断裂与形成的共价键类型相同 D．寻找高效催化剂，有利于的回收利用，使该反应原子利用率达到100% 13．下列解释事实的化学用语正确的是 A．的催化氧化反应： B．红热的粉和水蒸气反应生成黑色固体： C．碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液混合，产生白色沉淀： D．将氯化铜溶液加热，溶液由蓝色变为绿色：   14．可活化放出，其反应历程如图所示： 下列关于活化历程的说法正确的是 A．该转化过程>0 B．该反应过程中，最大能垒(活化能)为204.32 C．在此反应过程中的成键数目未发生变化 D．整个过程中，Ni是该反应的催化剂 15．反应2A(g)2B(g)＋C(g)是放热反应，在未用催化剂的条件下已达平衡，现要使正反应速率降低，c(B)减小，应采取的措施是 A．升温 B．增大反应器的体积 C．增大c(A) D．降温 16．已知：① N2(g) + O2(g)＝2NO(g) ＝+179.5 kJ/mol ②2NO(g) + O2(g)＝2NO2(g) ＝－112.3 kJ/mol ③2NO(g) +2CO(g)＝N2(g) +2CO2(g) ＝－759.8 kJ/mol NO2(g)＋CO(g)＝NO(g) +CO2(g) ＝ kJ/mol。 17．将不同物质的量的H2O（g）和CO（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中， 进行反应：H2O(g)+CO(g) CO­2(g)+H2(g)，得到如下三组数据： 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min H2O CO CO H2 ① 650 2 4 2.4 1.6 5 ② 900 1 2 1.6 0.4 3 ③ 900 a b c d t ①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为 ，此温度下的平衡常数为 ，温度升高时平衡常数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 ②650℃时，若在此容器中开始充入2mol H2O（g）、1mol CO、1 mol CO­2和 2 molH2，若要使反应在开始 时 进行。（填“正向”、“逆向”） ③若a=2,b=1，则c= ,达平衡时实验组②中H2O（g）和实验组③中CO的转化率的关系 为α2 (H2O) α3 (CO)（填“＜”、“＞”或“＝”)。 18．I、近年来我国大力加强CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)技术的工业化量产研究，实现可持续发展。下表是不同条件下合成氨反应达平衡时反应混合物中氨的体积分数(%)。 0.1MPa 10MPa 20MPa 30MPa 60MPa 500℃ 0.10 10.6 19.1 26.4 42.2 600℃ 0.05 4.50 9.10 13.8 23.1 (1)目前，我国合成氨工业生产中采用的压强一般不高于30MPa，主要原因是 。 Ⅱ、 (2)250℃时，在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH)=0.75mol/L。 ①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 (填编号)。 A．3ν正(H2)=ν逆(CH3OH) B．容器中气体压强不随时间而变化 C．c(H2) ∶c(CO2)=1∶1 D．容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化 ②化学平衡常数K= 。 (3)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在恒温℃下的、在恒压下的如图所示。 ①请用各物质的平衡分压(p(H2)、p(CO2)、p(CH3OH)、p(H2O))表示总反应的平衡常数，表达式 ②图中对应等压过程的曲线是 ，判断的理由是 ； ③当时，的平衡转化率 (保留小数点后一位) 19．689 K时，在1 L密闭容器中进行的反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到平衡，图甲表示当起始物为1 mol·L－1 H2和1 mol·L－1 I2时，容器内各物质的浓度c的变化与时间t的关系示意图。 (1)请在图乙中画出当起始物为2 mol·L－1 HI时，容器中各物质的浓度变化与时间的关系示意图 。 (2)由图中的事实说明化学平衡具有的特征是 。 20．完成下列问题。 (1)如图表示在密闭容器中反应：达到平衡时，由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况，a→b过程中改变的条件可能是 ；b→c过程中改变的条件可能是 ；若增大压强时，反应速度变化情况画在c~d处 。 (2)在一定温度下，10L密闭容器中加入5mol、4.5mol，经10min后反应达平衡时有3mol发生了反应。试填写下列空格： ①的转化率为 。 ②平衡常数K为 。 21．化学反应过程伴随有热量的变化。 (1)下列反应中属于吸热反应的有 。(填序号) ①C与H2O(g)反应制取水煤气 ②食物因氧化而腐败 ③煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰 ④燃烧木炭取暖 ⑤氯化铵晶体和混合搅拌 (2)已知在298K、101kPa下，由稳定单质反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热()。图为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。 硫化氢发生分解反应的热化学方程式为 。 (3)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如下表： 化学键 ①已知，则 。 ②已知，当放出的热量为时，该反应转移电子的物质的量为 。(用含m、n的代数式表示) ③制备合成气反应历程分两步，步骤Ⅰ：；步骤Ⅱ：。 上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图： 步骤Ⅱ正反应的活化能为 ，决定制备合成气反应速率的是 (填“步骤Ⅰ”或“步骤Ⅱ”)。 22．近期我国科学家利用合成了淀粉，其中最关键步骤是与合成。该步骤同时发生下列反应： ①     ②      回答下列问题： (1)对于反应：     。 (2)恒温下，和在恒容密闭容器发生反应①②，下列能表明上述反应已达到平衡状态的有_______(填标号)。 A．每断裂键，同时生成键 B．混合气体的压强不变 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D． (3)向恒压密闭容器中通入和，的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图所示。(已知：的平衡产率) 温度高于500K时，的平衡转化率随温度升高而增大，其原因是 。 (4)一定温度和压强下，在密闭容器中充入一定量的和进行模拟实验。各组分的相关信息如表： 物质 CO n(投料)/mol 0.5 0.9 0 0 0.3 n(平衡)/mol 0.1 0.3 y 0.3 达到平衡时，y= ；的转化率为 。 (5)以为原料，“三步法”合成葡萄糖是一种新技术。在第二步电解CO合成的过程中，采用新型可传导的固体电解质，其工艺如图所示。 阴极主要反应的电极方程式为 。电解时，在阴极可能产生的气体副产物(单质)是 (填化学式) 23．500℃时，将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示，分析图像完成下列问题：    (1)0～10分钟，N2的平均反应速率为 mol·L－1·min－1，0～10分钟与10～20分钟两个时间段中，N2的反应速率之比为 。反应在第10 min可能改变的条件是 ，运用图像信息说明该条件不是升温的原因： 。 (2)计算500℃时，反应N2＋3H22NH3的平衡常数K的数值为 。保持温度不变，反应进行至25 min时，抽去0.1 mol氨，此时平衡常数K将 (填“增大”“减小”或“不变”)。保持体积不变，达到新平衡后的正反应的化学反应速率比原平衡状态 (填“大”“小”或“不变”)。 (3)在上图中画出25～40 min时间段内N2的物质的量的变化图像 。 参考答案： 1．D2．C3．A4．C5．C6．C7．C8．D9．D10．D11．D12．A13．C14．B15．B 16．－234 17． 0.6mol/(L·min) 或2.67 减小 正向 0.4mol = 18．(1)压强越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益 (2) BD (3) b 正反应气体体积减小，增大压强，平衡右移，x(CH3OH)增大，曲线a代表等温过程，则曲线b代表等压过程 33.3% 19．(1) (2)①动态平衡；②v(正)＝v(逆)≠0；③平衡时各组分浓度保持不变；④一定条件下平衡的建立与途径无关 20．(1) 升高温度 减小的浓度 (2) 60% 7.5 21．(1)①③⑤ (2) (3) 601 E5−E2 步骤Ⅰ 22．(1)-91.1 (2)BC (3)反应①放热，温度升高平衡左移，反应②吸热，温度升高平衡右移，温度高于500K，反应②起主导作用，温度升高，反应②平衡右移的程度更大 (4) 0.1 80% (5) H2 23．(1) 0.0025 1：2 加入催化剂 三种气体物质的速率增加倍数相同 (2) 426.7 不变 小 (3)   学科网（北京）股份有限公司 $$