第二章 化学反应速率与化学平衡 测试卷-2025-2026学年高二化学同步讲义+测试 (人教版2019选择性必修1)
2025-10-15
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3份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二章 化学反应速率与化学平衡 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.97 MB |
| 发布时间 | 2025-10-15 |
| 更新时间 | 2025-10-29 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54388139.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2章化学反应速率与化学平衡测试卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:选择性必修一第2章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
6.难度系数:0.65。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Ti-48 Cr-52 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是
A.食盐中添加碘酸钾 B.铝合金门窗比钢门窗更耐腐蚀
C.医护人员冷藏存放“流感”疫苗 D.家用铁锅、铁铲等厨具保持干燥
【答案】A
【详解】A.食盐中添加碘酸钾是为了提供稳定的碘源,碘酸钾在储存时不易分解,确保有效碘含量,主要与物质稳定性有关,而非直接控制反应速率,A符合题意;
B.铝合金表面形成致密氧化膜,阻止内部金属进一步腐蚀,属于通过改变材料性质减缓反应速率,与反应速率有关,B不符合题意;
C.冷藏疫苗通过降低温度减缓疫苗中蛋白质变性或分解的速率,直接涉及反应速率控制,C不符合题意;
D.保持铁锅干燥可减少水分,从而减缓铁的电化学腐蚀速率,与反应速率有关,D不符合题意;
故选A。
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业上生产硫酸时,充入过量的空气以提高SO2的转化率
B.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体
D.合成氨时,选定温度为400℃-500℃,而不是常温
【答案】D
【详解】A.工业上充入过量空气增加O₂浓度,使2SO2+O2⇌2SO3平衡右移,提高SO2转化率,符合勒夏特列原理,A不符合题意;
B.饱和食盐水中Cl⁻浓度高,使Cl2+H2O⇌H⁺+Cl⁻+HClO平衡左移,减少Cl₂溶解,符合勒夏特列原理,B不符合题意;
C.加入NaOH增加OH⁻浓度,使电离平衡逆向移动,增大了的浓度,促使NH3逸出,符合勒夏特列原理,C不符合题意;
D.合成氨为放热反应,高温不利平衡右移,选择高温是综合考虑反应速率和平衡移动的结果,该选择主要为了提高反应速率,而根据勒夏特列原理,高温对平衡移动是不利的”,D符合题意;
故选D。
3.机动车尾气中含氮的氧化物、碳的氧化物等污染物。一定条件下,NO、CO可转化为无毒物质:。在恒容密闭容器中通入和CO发生上述反应。下列说法正确的是
A.升高温度,反应速率增大
B.加入催化剂,反应速率不变
C.NO和CO的物质的量相等,说明该反应达到平衡状态
D.混合气体的密度不变,说明该反应达到平衡状态
【答案】A
【详解】A.升高温度会增大活化分子百分数,反应速率增大,A正确;
B.催化剂通过降低活化能加快反应速率,加入催化剂后反应速率增大,B错误;
C.初始NO和CO物质的量相等,反应中按1:1消耗,其物质的量始终相等,无法判断平衡,C错误;
D.反应前后气体总质量守恒,恒容下密度始终不变,不能作为平衡判据,D错误;
故选A。
4.下列装置或操作不能达到实验目的的是
装置或操作
实验目的
A探究溶液平衡的移动因素
B定量测定化学反应速率
装置或操作
实验目的
C测量中和反应的反应热
D探究与反应的可逆性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.,加入氢氧化钠,导致平衡正向移动,加入稀硫酸,导致平衡逆向移动,平衡移动导致溶液颜色变化,能探究溶液酸碱性对溶液平衡的移动因素,故A不符合题意;
B.生成的气体可以通过长颈漏斗而逸出,不能被收集到,从而测定不了化学反应速率,故B符合题意;
C.中和热测定需环形玻璃搅拌棒(使反应均匀)、隔热层(减少热量损失)、温度计测溶液温度(不碰杯壁)及杯盖(防热量散失),故C不符合题意;
D.反应中碘离子过量,加入KSCN溶液,溶液仍为红色,说明溶液中仍存在铁离子,能探究与反应的可逆性,故D不符合题意;
故选B。
5.为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.比多个质子
B.密闭容器中,和发生催化反应后分子总数小于
C.异戊烷和新戊烷的混合物中共价键的数目为
D.和混合气体,完全燃烧,消耗的体积一定为
【答案】C
【详解】A.和的质子数相同,都为,故A错误;
B.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,不能进行彻底,和发生催化反应后分子总数多于,故B错误;
C.异戊烷和新戊烷的摩尔质量均为,异戊烷和新戊烷的混合物中分子的物质的量,且个异戊烷分子和个新戊烷分子中均含条共价键,则混合物中含共价键为条,故C正确;
D.和混合气体,温度压强不知,不能计算气体物质的量,故D错误;
故选C。
6.下列有关方程式书写正确的是
A.氢气燃烧热的热化学方程式:
B.丙烯制备聚丙烯塑料:
C.CuCl2溶液中存在平衡:
D.用Na2SO3溶液吸收过量:
【答案】C
【详解】A.氢气燃烧热的热化学方程式中产物应为液态水,而选项A生成气态水,不符合燃烧热定义,正确的热化学方程式为: ,A错误;
B.聚丙烯结构简应为,丙烯制备聚丙烯的反应为:,B错误;
C.CuCl2溶液中存在配位平衡:(蓝色)(黄色)+,C正确;
D.Cl2过量时应将完全氧化为,其离子方程式为,D错误;
故选C。
7.HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是
A.HCHO在反应过程中,有C-H键发生断裂
B.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
C.该反应可表示为:
D.催化剂HAP能提高该反应的速率
【答案】B
【详解】
A.HCHO的结构式为,在其反应生成CO2和H2O时,H原子需与O结合形成H2O,故有C-H键发生断裂,A正确;
B.HCHO分子中含有1个O原子,根据反应前后O原子守恒可知有反应方程式HCHO+O2→CO2+H2O,左侧O原子总数=1+2=3个,右侧CO2含2个O、H2O含1个O,可见CO2中的O原子部分来自HCHO,部分来自O2,并非全部来自O2,B错误;
C.根据图示可知:该反应的反应物为HCHO和O2,产物为CO2和H2O,HAP为催化剂,反应式可表示为HCHO+O2CO2+H2O,C正确;
D.催化剂能降低反应活化能,增大单位体积内活化分子数目,分子之间有效碰撞次数增加,从而提高反应速率,HAP作为该反应的催化剂,因此能够提高该反应的化学反应速率,D正确;
故合理选项是B。
8.下列叙述中正确的是
A.高温下,反应能自发进行,则其
B.其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应的方向
C.根据勒夏特列原理,左右比室温更有利于合成氨的反应
D.与人体血液中的血红蛋白建立平衡:,当CO中毒时,应将中毒患者转移至高压氧舱吸氧
【答案】D
【详解】A.由于正反应气体分子数增加,所以,根据,高温下自发进行的反应,所以,A错误;
B.催化剂只能改变反应速率,无法改变反应方向,B错误;
C.合成氨的反应为氮气与氢气发生的化合反应,反应放热,高温下反应逆向移动,不利于合成氨,C错误;
D.CO中毒时,转移至高压氧舱吸氧,相当于增大氧气浓度,使反应逆向移动,CO脱离人体解毒,D正确;
故选D。
9.为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar气
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
B
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
催化剂
向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3mol·L-1溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
D
浓度
向1 mL 0.1 mol·L-1(黄色)酸性溶液的平衡体系中再加入1ml1.0mol·L-1溶液
橙色溶液变黄色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.充入Ar未改变反应物浓度,无法验证压强对平衡的影响,A错误;
B.升高温度使浓度增加,说明平衡逆向移动(吸热方向),B正确;
C.催化剂不影响平衡,C错误;
D.加入,使平衡正向移动,浓度增大,溶液颜色由黄色变为橙色,D错误;
故答案为B。
10.已知化学反应,下列有关外界条件改变对该反应的速率和平衡的影响图像正确的是
A.由图a可知该反应的正反应为吸热反应
B.由图b可知:
C.若反应在绝热条件下正向发生,由图C可知该反应为吸热反应
D.由图d可知:a曲线一定是加入了催化剂
【答案】B
【详解】A.由图可知,T1条件下反应先达到平衡,说明温度T1高于T2,反应达到平衡时T1条件下生成物C的百分含量小于T2,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则该反应的正反应为放热反应,A错误;
B.由图可知,温度一定时,增大压强,生成物C的百分含量增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则该反应为气体分子数减小的反应,所以化学计量数的大小关系为:m+n>p,B正确;
C.由图可知,绝热条件下,反应速率先增大后减小,反应速率增大是因为该反应为放热反应,反应放出的热量使反应温度升高,温度升高对反应速率的影响大于浓度减小影响所致,C错误;
D.由图可知,a条件下反应先达到平衡,说明平衡a条件的反应速率快于b条件,a条件反应物B的百分含量与b条件反应物B的百分含量相等,说明改变条件,化学平衡不移动,则改变条件可能是加入催化剂,也可能是该反应是气体体积相等的反应,增大压强,D错误;
故选B。
11.在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法错误的是
温度/℃
25
80
230
平衡常数
2
A.上述生成的反应为放热反应
B.25℃时,反应的平衡常数为
C.80℃达到平衡时,分离出,平衡正移,K不变,v正逐渐变小
D.80℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为1 mol·L-1
【答案】D
【详解】A.由表格知,平衡常数随温度升高而减小,说明升温使平衡逆向移动,故正反应为放热反应,A正确;
B.25℃时逆反应的平衡常数为原反应的倒数,即,B正确;
C.分离会减少产物浓度,导致Q<K,平衡正移;但K仅与温度有关,温度不变则K不变。随着反应进行,CO浓度逐渐降低,v正逐渐减小,C正确;
D.80℃,平衡时,CO的平衡浓度为1 mol/L,代入可得的平衡浓度为2 mol/L,D错误;
故选D。
12.工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸的主要流程如下。
已知:步骤Ⅱ中的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下表。
温度/℃
平衡时的转化率/%
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ中出炉气需净化,能防止步骤Ⅱ中催化剂中毒
B.步骤Ⅱ中通入过量的空气,目的是提高的平衡转化率
C.步骤Ⅱ实际生产中应选择和
D.步骤Ⅲ中吸收塔内常采用逆流喷淋式,提高的吸收效率
【答案】C
【详解】A.步骤Ⅰ中产生的二氧化硫不纯,含有杂质,因此步骤Ⅰ中出炉气需净化,能防止步骤Ⅱ中催化剂中毒,故A正确;
B.步骤Ⅱ中通入过量的空气,目的是提供足够的氧气,使平衡正向移动,该操作可以提高SO2的平衡转化率,故B正确;
C.根据表格数据,450℃和10MPa时SO2的转化率最高,但压强由1MPa升高到10Mpa二氧化硫的转化率提升并不明显,因此实际生产中需要考虑成本和设备承受能力,通常选择450℃和1MPa,故C错误;
D.步骤Ⅲ中吸收塔内常采用逆流喷淋式,逆流喷淋可以增加气液接触面积,提高SO3的吸收效率,故D正确;
故选C。
13.铁粉常用于工业合成氨反应的催化剂,反应如下:。
已知:使用相同催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
做了如下三个实验,并绘制了与反应时间的图像。
编
号
/℃
/
/
铁粉比表
面积()
a
400
300
b
①
450
c
500
②
300
下列叙述错误的是
A.根据实验方案,上述表格中对应数据:①400;②
B.由实验a、b可知,其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,化学反应的速率将增大
C.实验c中,达到平衡时的浓度为
D.由实验a、c可知,其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大
【答案】C
【详解】A.实验a和b的变量为催化剂比表面积,其他条件应相同,故b中温度为400℃,实验a和c的变量为温度,其他条件应相同,故c中N2浓度为1.0×10-2 mol·L-1,A正确;
B.实验a和b仅催化剂比表面积不同(b的比表面积更大),由图像可知b的H2浓度下降更快,反应速率更大,说明增大催化剂比表面积可加快反应速率,B正确;
C.实验c中,达平衡时c(H2)=3.5×10-2 mol·L-1,则H2的浓度变化量为5.0×10-2-3.5×10-2=1.5×10-2 mol·L-1,根据反应可知生成NH3的浓度为1.0×10-2 mol·L-1,C错误;
D.实验a和c其他条件相同,温度升高,实验c中H2浓度下降更快,反应速率更大,D正确;
故选C。
14.氢能是清洁的绿色能源,CH4和H2O(g)催化重整是一种有效的制氢方法。主要反应原理如下:
①
②
③
其中反应①②的平衡常数随温度变化如图所示,下列说法正确的是
A.相同条件下,
B.反应①的△H<0,反应②的ΔH>0
C.达平衡后增大反应体系压强,变小,但不变
D.生产过程中增加混合气中H2O(g)的体积分数,可提高CH4的平衡转化率
【答案】D
【详解】A.由题意可知,反应③=反应①+反应②,平衡常数,故A错误;
B.由图可知,反应①平衡常数随温度升高而增大,说明,反应②平衡常数随温度升高而减小,说明,故B错误;
C.平衡常数只与温度有关,增大压强,、都不变,故C错误;
D.增加的体积分数,平衡正向移动,可提高的平衡转化率,故D正确;
故选D。
第II卷(非选择题 共58分)
2、 非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(14分)科学、安全、有效和合理地开发自然资源,对生产、生活有重要价值。请回答下列问题:
(1)活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一,其流程如下:
已知:ⅰ.时,溶液只能将氧化为,同时生成NO
ⅱ.
①氧化过程的离子方程式为 。
②根据的特性,分离操作X应为 。
③酸性是常用的强氧化剂,但该方法中却选择了价格较高的,原因是 。
(2)以金红石(主要成分为)为原料,制取Ti的工艺流程如图所示:
①反应Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为 。
②不同温度下,反应Ⅱ中钛提取率随时间变化曲线如图,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为 ℃、 min。
③反应Ⅱ中氩气的作用是 。
④海绵钛除杂时得到的可以循环使用,在上述工艺流程中可循环使用的物质还有 (填化学式)。
【答案】除备注外,每空2分
(1) 升华(或加热) (1分) 酸性会继续氧化
(2) 1000 (1分) (均合理) 作保护气,防止Mg和Ti被氧化
【分析】含的卤水用氧化为,用活性炭吸附,低温干燥,加热升华、冷却结晶,得到粗碘。、焦炭、氯气在高温条件下进行反应生成,用镁还原生成氯化镁和海绵钛,电解熔融氯化镁生成镁和氯气。
【详解】(1)①时,溶液只能将氧化为,同时生成元素化合价由升高为0,N元素化合价由降低为,根据得失电子守恒,氧化过程的离子方程式为。
②易升华,根据的特性,分离操作X应为升华、冷却结晶。
③时,溶液只能将氧化为,酸性是常用的强氧化剂,酸性会继续把氧化为I的高价化合物,所以该方法中却选择了价格较高的。
(2)①、焦炭、氯气在高温条件下进行生成,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,则Ⅰ中反应的化学方程式为。
②根据Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线,的提取率低,和提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为。30min左右,钛的提取率基本最高,时钛的提取率与时接近且耗能要小得多,所以最适宜的温度和时间为均合理)。
③Ⅱ中氩气的作用是作保护气,防止Mg和Ti被氧化。
④根据工艺流程,可循环使用的物质还有。
16.(14分)Ⅰ、某小组利用(草酸)溶液和硫酸酸化的溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,该小组设计了如下方案,已知:
实验编号
0.1 mol/L酸性溶液的体积/mL
0.6 mol/L 溶液的体积/mL
的体积/mL
实验温度/℃
溶液褪色所需时间/min
①
10
35
25
②
10
10
30
25
③
10
10
50
(1)表中 mL。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 (填编号)。
(3)已知可将氧化成,请写出溶液与溶液反应的离子方程式 。
(4)溶液褪色所需时间、、由长到短的顺序是 。
Ⅱ、某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(5)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
(6)若上述反应中X、Y、Z分别为,某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0 mol 和2.0 mol ,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s
0
50
150
250
350
/
0
0.24
0.36
0.40
0.40
50—150s内的平均反应速率 。
(7)为加快反应速率,可以采取的措施是 。
a.降低温度 b.增大压强 c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气 e.及时分离
【答案】每空2分
(1)5
(2)②③
(3)
(4)t1>t2>t3
(5)
(6)
(7)b
【分析】Ⅰ、实验①和②探究关于浓度对反应速率的影响:要保证除H2C2O4浓度外,其他条件(如溶液总体积、酸性KMnO4溶液浓度和体积、温度等)相同。
实验②和③探究关于温度对反应速率的影响:保证除温度外,其他条件(如酸性KMnO4溶液浓度和体积、H2C2O4溶液浓度和体积等)相同。
Ⅱ、从图中可以看出,随着反应进行,X、Y的物质的量减少,所以X、Y是反应物;Z的物质的量增加,所以Z是生成物。X的物质的量变化量n(X)=1.0mol - 0.7mol = 0.3mol;Y的物质的量变化量n(Y)=1.0mol - 0.9mol = 0.1mol;Z的物质的量变化量n(Z)=0.2mol - 0mol = 0.2mol。各物质的化学计量数之比等于其物质的量变化量之比,即n(X):n(Y):n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol = 3:1:2。
【详解】(1)实验②中溶液总体积为10 + 10 + 30 = 50mL,那么实验①中V1=50 - 10 - 35 = 5mL。所以答案是5 mL。
(2)通过计算V2=50 - 10 - 10 = 30mL,实验②和③中,酸性KMnO4溶液体积、H2C2O4溶液体积相同,只有温度不同,所以探究温度对化学反应速率影响的实验编号是②和③。
(3)KMnO4中Mn为 + 7价,被还原为Mn2+,H2C2O4中C为 + 3价,被氧化为CO2中 + 4价的C,根据得失电子守恒,电荷守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为。
(4)实验①和②:温度相同,实验②中H2C2O4溶液浓度比实验①大(实验①中H2C2O4溶液体积小,浓度小),浓度越大,反应速率越快,所以实验②的反应速率比实验①快,溶液褪色所需时间t1>t2。
实验②和③:H2C2O4溶液浓度相同,实验③温度比实验②高,温度越高,反应速率越快,所以实验③的反应速率比实验②快,溶液褪色所需时间t2>t3。
综上,溶液褪色所需时间由长到短的顺序是t1>t2>t3。
(5)根据分析,该反应的化学方程式为。
(6)50 - 150s内,NH3的物质的量变化为0.36mol - 0.24mol = 0.12mol,容器容积为2.0L,则。由反应可知,v(N2):v(NH3) = 1:2,所以。
(7)a.降低温度,反应速率减慢,不符合要求。
b.增大压强,相当于增大反应物浓度,反应速率加快,符合要求。
c.恒容时充入He气,反应物浓度不变,反应速率不变,不符合要求。
d.恒压时充入He气,容器容积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢,不符合要求。
e.及时分离NH3,平衡正向移动,但反应速率减慢,不符合要求。
故选b。
17.(15分)I.油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式:
① (平衡常数)
② (平衡常数)
③ (平衡常数)
(1) (用含和的代数式表示)。
(2)下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.断裂键的同时生成键
B.恒温恒容,和浓度之比不再变化
C.恒温恒压,混合气体的密度不再变化
D.恒容绝热,不再变化
(3)在恒压密闭容器内,充入与只发生反应③。的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①请回答:比较压强: (填“>”“<”或“=”)。
②比较A、B、C三点的平衡常数太小: (用、、表示)。
(4)若其他条件相同的情况下,反应③在不同温度下反应相同时间后,测得的转化率a随温度的变化曲线如图,其原因是 。
II、
(5)工业上先将金红石()转化为,再制得在医疗等领域具有重要用途的金属钛()。工业上用碳氯化法制备发生以下反应。
(i)主反应:
(ii)副反应:
800℃时,向固定体积的密闭容器中加入与碳粉,通入进行碳氯化反应生成气体,经过处理得到成品。若反应进行30min时达到平衡状态,此时C和分别为和,且和的体积分数相同。
则的平衡转化率为 。若起始总压强为,则平衡时的总压强为 ,反应ii的 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】除备注外,每空2分
(1)
(2)CD
(3) > (1分)
(4)DE段未达到平衡,升高温度,反应速率增大,单位时间内CS2的转化率增大;E点为平衡点,EF段升高温度,平衡逆向移动,CS2转化率减小
(5) 90% 6.9 13.5
【详解】(1)根据盖斯定律①-③得,该反应,,故答案为:;
(2)A.断裂4mol C-H的同时生成4mol H-H,均表示正反应速率,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故A不符合题意;
B.若反应②从反应物加料,和浓度之比是定值,当和浓度之比不变化时不能说明反应达到平衡,当和浓度均不变才能说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.反应②是气体体积增大的反应,在恒温恒压下,反应过程中容器的体积增大,反应前后气体总质量不变,密度减小,当混合气体的密度不再变化时说明反应达到平衡,故C符合题意;
D.对于反应②,正反应为吸热反应,恒容绝热下发生该反应,随着反应的进行温度升高,逐渐增大,当不再变化时,反应一定达到平衡状态,故D符合题意;
故答案为CD。
(3)①是气体体积减小的反应,同一温度条件下,增大压强,平衡正向移动,CS2(g)的转化率增大,所以压强:P2>P1,故答案为:>;
②恒压条件下升高温度,CS2(g)的转化率减小,平衡逆向进行,平衡常数减小。平衡常数受温度影响,温度不变,平衡常数不变。由于温度:,则平衡常数:,故答案为:;
(4)DE段未达到平衡,升高温度,反应速率增大,单位时间内的转化率增大;E点为平衡点,EF段升高温度平衡逆向移动,转化率减小。
(5)达到平衡时,反应共消耗氯气:,根据氯原子守恒,共生成:,根据Ti原子守恒,共有发生反应,因此的转化率为。根据碳原子守恒,生成的共有:,平衡时混合气体共有:0.2mol+0.9mol+1.2mol=2.3mol,由于CO和的体积分数相同,故各有,因此平衡时的总压强为。反应ii的,故答案为:90%;6.9;13.5。
18.(15分)Ⅰ.二氧化碳的资源化利用有利于碳中和目标实现。请回答下列问题:
(1)加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下:
则的 KJ/mol。该反应(填“自发进行”或“非自发进行”或“高温自发”或“低温自发”) 。
(2)恒温恒容刚性密闭容器中发生反应。则达到化学平衡状态的标志是___________(填标号)。
A.容器内混合气体的密度不再改变
B.容器内混合气体的压强不再改变
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.6 mol H-H键断裂的同时生成6 mol H-O键
Ⅱ.超干重整技术可得到富含的化工原料。
(3)超干重整的催化转化如图:
①关于上述过程Ⅱ的说法正确的是 (填标号)。
a.是还原产物
b.实现了含碳物质与含氢物质的分离
c.可表示为
d.、CaO为催化剂,降低了反应的
e.CO未参与反应
②其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应进行相同时间后,的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态 (填“是”或“不是”)平衡状态;b点的转化率高于c点,原因是 。
(4)恒温恒容刚性密闭容器中,和的分压分别为30 KPa、30 KPa,加入催化剂使其发生反应。
①研究表明CO的生成速率,某时刻测得p(CO)=20 KPa,则v(CO) 。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.6倍,则该反应的平衡常数的计算式为 (用各物质的分压代替物质的量浓度计算)
【答案】除备注外,每空2分
(1) -121.5 低温自发(1分)
(2)BC
(3) bc 不是 b点温度升高速率升高,相同时间内转化率高
(4) 5.2
【详解】(1)由题干已知反应①,,反应②,,可知反应2×①+②即得,根据盖斯定律可知,ΔH=2×ΔH1+ΔH2=2×(-49.0)+(-23.5)=-121.5 kJ/mol
(2)A.容器是恒容的,容器内混合气体的密度始终不改变,故不能说明反应达到平衡,A错误;
B.反应是气体体积缩小的反应,若未达平衡,向右进行时气体的压强要变小,现容器内混合气体压强下再发生改变能说明反应达到平衡,B正确;
C.反应是气体体积缩小的反应,若未达平衡,向右进行时气体的平均相对分子质量要变大,现容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变能说明反应达到平衡,C正确;
D.6 mol H-H键断裂,生成6 mol H-O键,都描述的是正反应方向,故不能说明达到平衡,D错误;
故选BC。
(3)① 根据所给历程图,过程Ⅱ实际总反应是H2和CO2反应生成H2O和CO,
a.H2失电子生成H2O,为还原剂,故H2O为氧化产物,a错误;
b.由历程图可知,H2O先生成,最后CO随惰性气体气流排出,实现了含碳物质与含氢物质的分离,b正确;
c.过程Ⅱ实际总反应是H2和CO2反应生成H2O和CO,可表示为,c正确;
d.催化剂降低反应活化能从而加快反应速率,不会改变反应的ΔH,d错误;
e.由历程图可知,CO和CO2中碳元素都会转化为碳酸钙,后续再生成CO,CO参与了反应,e错误;
故选bc;
② 由图知,在相同温度下,改用催化剂I,CH4的转化率能进一步升高,故a点代表的状态不是平衡状态;都用催化剂III时,b和c都未达平衡,b点温度高,反应速率快,相同时间内转化率高;
(4)① 恒温恒容密闭容器,开始时只有CH4和CO2,当p(CO)=20 kPa,根据化学方程式,说明CH4和CO2反应消耗的分压为10 kPa,故此时p(CH4)=p(CO2)=20 kPa,则;
② 根据题目条件,列三段式如下,
达到平衡后测得体系压强是起始时的1.6倍,即,解得x=18,故该反应的平衡常数的计算式为Kp=。
试卷第1页,共3页
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第2章化学反应速率与化学平衡测试卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:选择性必修一第2章。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
6.难度系数:0.65。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Ti-48 Cr-52 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是
A.食盐中添加碘酸钾 B.铝合金门窗比钢门窗更耐腐蚀
C.医护人员冷藏存放“流感”疫苗 D.家用铁锅、铁铲等厨具保持干燥
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业上生产硫酸时,充入过量的空气以提高SO2的转化率
B.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体
D.合成氨时,选定温度为400℃-500℃,而不是常温
3.机动车尾气中含氮的氧化物、碳的氧化物等污染物。一定条件下,NO、CO可转化为无毒物质:。在恒容密闭容器中通入和CO发生上述反应。下列说法正确的是
A.升高温度,反应速率增大
B.加入催化剂,反应速率不变
C.NO和CO的物质的量相等,说明该反应达到平衡状态
D.混合气体的密度不变,说明该反应达到平衡状态
4.下列装置或操作不能达到实验目的的是
装置或操作
实验目的
A探究溶液平衡的移动因素
B定量测定化学反应速率
装置或操作
实验目的
C测量中和反应的反应热
D探究与反应的可逆性
A.A B.B C.C D.D
5.为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.比多个质子
B.密闭容器中,和发生催化反应后分子总数小于
C.异戊烷和新戊烷的混合物中共价键的数目为
D.和混合气体,完全燃烧,消耗的体积一定为
6.下列有关方程式书写正确的是
A.氢气燃烧热的热化学方程式:
B.丙烯制备聚丙烯塑料:
C.CuCl2溶液中存在平衡:
D.用Na2SO3溶液吸收过量:
7.HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是
A.HCHO在反应过程中,有C-H键发生断裂
B.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
C.该反应可表示为:
D.催化剂HAP能提高该反应的速率
8.下列叙述中正确的是
A.高温下,反应能自发进行,则其
B.其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应的方向
C.根据勒夏特列原理,左右比室温更有利于合成氨的反应
D.与人体血液中的血红蛋白建立平衡:,当CO中毒时,应将中毒患者转移至高压氧舱吸氧
9.为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar气
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
B
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
催化剂
向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3mol·L-1溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
D
浓度
向1 mL 0.1 mol·L-1(黄色)酸性溶液的平衡体系中再加入1ml1.0mol·L-1溶液
橙色溶液变黄色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
10.已知化学反应,下列有关外界条件改变对该反应的速率和平衡的影响图像正确的是
A.由图a可知该反应的正反应为吸热反应
B.由图b可知:
C.若反应在绝热条件下正向发生,由图C可知该反应为吸热反应
D.由图d可知:a曲线一定是加入了催化剂
11.在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:。已知该反应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法错误的是
温度/℃
25
80
230
平衡常数
2
A.上述生成的反应为放热反应
B.25℃时,反应的平衡常数为
C.80℃达到平衡时,分离出,平衡正移,K不变,v正逐渐变小
D.80℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为1 mol·L-1
12.工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸的主要流程如下。
已知:步骤Ⅱ中的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下表。
温度/℃
平衡时的转化率/%
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ中出炉气需净化,能防止步骤Ⅱ中催化剂中毒
B.步骤Ⅱ中通入过量的空气,目的是提高的平衡转化率
C.步骤Ⅱ实际生产中应选择和
D.步骤Ⅲ中吸收塔内常采用逆流喷淋式,提高的吸收效率
13.铁粉常用于工业合成氨反应的催化剂,反应如下:。
已知:使用相同催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
做了如下三个实验,并绘制了与反应时间的图像。
编
号
/℃
/
/
铁粉比表
面积()
a
400
300
b
①
450
c
500
②
300
下列叙述错误的是
A.根据实验方案,上述表格中对应数据:①400;②
B.由实验a、b可知,其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,化学反应的速率将增大
C.实验c中,达到平衡时的浓度为
D.由实验a、c可知,其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大
14.氢能是清洁的绿色能源,CH4和H2O(g)催化重整是一种有效的制氢方法。主要反应原理如下:
①
②
③
其中反应①②的平衡常数随温度变化如图所示,下列说法正确的是
A.相同条件下,
B.反应①的△H<0,反应②的ΔH>0
C.达平衡后增大反应体系压强,变小,但不变
D.生产过程中增加混合气中H2O(g)的体积分数,可提高CH4的平衡转化率
第II卷(非选择题 共58分)
2、 非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(14分)科学、安全、有效和合理地开发自然资源,对生产、生活有重要价值。请回答下列问题:
(1)活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一,其流程如下:
已知:ⅰ.时,溶液只能将氧化为,同时生成NO
ⅱ.
①氧化过程的离子方程式为 。
②根据的特性,分离操作X应为 。
③酸性是常用的强氧化剂,但该方法中却选择了价格较高的,原因是 。
(2)以金红石(主要成分为)为原料,制取Ti的工艺流程如图所示:
①反应Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为 。
②不同温度下,反应Ⅱ中钛提取率随时间变化曲线如图,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为 ℃、 min。
③反应Ⅱ中氩气的作用是 。
④海绵钛除杂时得到的可以循环使用,在上述工艺流程中可循环使用的物质还有 (填化学式)。
16.(14分)Ⅰ、某小组利用(草酸)溶液和硫酸酸化的溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,该小组设计了如下方案,已知:
实验编号
0.1 mol/L酸性溶液的体积/mL
0.6 mol/L 溶液的体积/mL
的体积/mL
实验温度/℃
溶液褪色所需时间/min
①
10
35
25
②
10
10
30
25
③
10
10
50
(1)表中 mL。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 (填编号)。
(3)已知可将氧化成,请写出溶液与溶液反应的离子方程式 。
(4)溶液褪色所需时间、、由长到短的顺序是 。
Ⅱ、某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(5)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
(6)若上述反应中X、Y、Z分别为,某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0 mol 和2.0 mol ,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s
0
50
150
250
350
/
0
0.24
0.36
0.40
0.40
50—150s内的平均反应速率 。
(7)为加快反应速率,可以采取的措施是 。
a.降低温度 b.增大压强 c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气 e.及时分离
17.(15分)I.油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式:
① (平衡常数)
② (平衡常数)
③ (平衡常数)
(1) (用含和的代数式表示)。
(2)下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.断裂键的同时生成键
B.恒温恒容,和浓度之比不再变化
C.恒温恒压,混合气体的密度不再变化
D.恒容绝热,不再变化
(3)在恒压密闭容器内,充入与只发生反应③。的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①请回答:比较压强: (填“>”“<”或“=”)。
②比较A、B、C三点的平衡常数太小: (用、、表示)。
(4)若其他条件相同的情况下,反应③在不同温度下反应相同时间后,测得的转化率a随温度的变化曲线如图,其原因是 。
II、
(5)工业上先将金红石()转化为,再制得在医疗等领域具有重要用途的金属钛()。工业上用碳氯化法制备发生以下反应。
(i)主反应:
(ii)副反应:
800℃时,向固定体积的密闭容器中加入与碳粉,通入进行碳氯化反应生成气体,经过处理得到成品。若反应进行30min时达到平衡状态,此时C和分别为和,且和的体积分数相同。
则的平衡转化率为 。若起始总压强为,则平衡时的总压强为 ,反应ii的 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
18.(15分)Ⅰ.二氧化碳的资源化利用有利于碳中和目标实现。请回答下列问题:
(1)加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下:
则的 KJ/mol。该反应(填“自发进行”或“非自发进行”或“高温自发”或“低温自发”) 。
(2)恒温恒容刚性密闭容器中发生反应。则达到化学平衡状态的标志是___________(填标号)。
A.容器内混合气体的密度不再改变
B.容器内混合气体的压强不再改变
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.6 mol H-H键断裂的同时生成6 mol H-O键
Ⅱ.超干重整技术可得到富含的化工原料。
(3)超干重整的催化转化如图:
①关于上述过程Ⅱ的说法正确的是 (填标号)。
a.是还原产物
b.实现了含碳物质与含氢物质的分离
c.可表示为
d.、CaO为催化剂,降低了反应的
e.CO未参与反应
②其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应进行相同时间后,的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态 (填“是”或“不是”)平衡状态;b点的转化率高于c点,原因是 。
(4)恒温恒容刚性密闭容器中,和的分压分别为30 KPa、30 KPa,加入催化剂使其发生反应。
①研究表明CO的生成速率,某时刻测得p(CO)=20 KPa,则v(CO) 。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.6倍,则该反应的平衡常数的计算式为 (用各物质的分压代替物质的量浓度计算)
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第2章化学反应速率与化学平衡测试卷
参考答案
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
A
B
C
C
B
D
B
B
题号
11
12
13
14
答案
D
C
C
D
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(14分)
【答案】除备注外,每空2分
(1) 升华(或加热) (1分) 酸性会继续氧化
(2) 1000 (1分) (均合理) 作保护气,防止Mg和Ti被氧化
16.(14分)
【答案】每空2分
(1)5
(2)②③
(3)
(4)t1>t2>t3
(5)
(6)
(7)b
17.(15分)
【答案】除备注外,每空2分
(1)
(2)CD
(3) > (1分)
(4)DE段未达到平衡,升高温度,反应速率增大,单位时间内CS2的转化率增大;E点为平衡点,EF段升高温度,平衡逆向移动,CS2转化率减小
(5) 90% 6.9 13.5
18.(15分)
【答案】除备注外,每空2分
(1) -121.5 低温自发(1分)
(2)BC
(3) bc 不是 b点温度升高速率升高,相同时间内转化率高
(4) 5.2
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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