单元综合检测2-【课堂快线】2024高二化学寒假作业（人教版）

一、选择题:(本题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题意。) 1.本题列举的四个选项是4位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章后,联系工业生产实际所发表的观点,你认为不正确的是 (　　) A.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 2.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为 H2O2+I-H2O+IO-　慢 H2O2+IO-H2O+O2+I-　快 下列有关该反应的说法正确的是 (　　) A.反应速率与I-浓度有关 B.IO-也是该反应的催化剂 C.反应活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 3.四个试管中都装有5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,分别在相同温度下加入一定浓度的稀硫酸和一定量的水,最先出现浑浊的是 (　　) A.10 mL 0.1 mol·L-1硫酸和10 mL水 B.5 mL 0.1 mol·L-1硫酸和15 mL水 C.20 mL 0.2 mol·L-1硫酸 D.10 mL 0.2 mol·L-1硫酸和10 mL水 4.对于反应A+3B2C+2D来说,以下表示中,反应速率最快的是 (　　) A.v(A)=0.8 mol/ (L·s) B.v(B)=0.4 mol/ (L·s) C.v(C)=0.6 mol/ (L·s) D.v(D)=1.8 mol/ (L·s) 5.一定条件下,反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在5 L密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol,在这段时间内NO的化学反应速率为 (　　) A.0.6 mol·(L·s)-1 B.0.12 mol·(L·s)-1 C.0.012 mol·(L·s)-1 D.0.002 mol·(L·s)-1 6.已知图一表示的是可逆反应CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)　ΔH>0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系,图二表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是 (　　) 图一 图二 A.若图一t2时改变的条件是增大压强,则反应的ΔH增大 B.图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 C.图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D.若图二t1时改变的条件是增大压强,则混合气体的平均相对分子质量将减小 7.恒温、恒容的容器内发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g)达平衡时,再向容器内通入一定量的N2O4(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数 (　　) A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断 8.反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),700 ℃时平衡常数为0.68,900 ℃时平衡常数为0.46。下列说法正确的是 (　　) A.升高温度该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小 B.该反应的化学平衡常数表达式为: K= C.增大CO2浓度,平衡常数增大 D.该反应的正反应是放热反应 9.高温下,某反应达平衡,平衡常数K=,恒容时,温度升高,H2浓度减小,下列说法正确的是 (　　) A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 C.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小 D.该反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2 10.下列说法正确的是 (　　) A.标准状况下,5.6 L由CH4与C2H4组成的混合气体中含有的氢原子数目约为6.02×1023 B.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41 kJ/mol,当有2 mol CO参加反应时,该反应ΔH变成原来的2倍 C.反应2NaCl(s)2Na(s)+Cl2(g)的ΔH<0,ΔS>0 D.加入Al能放出H2的溶液中:N,K+,S,Mg2+能大量共存 11.某研究小组研究了其他条件不变时,改变条件对可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0的影响。下列说法正确的是 (　　) 图1 图2 图3 图4 A.图1研究的是温度、压强对平衡的影响,横轴表示压强 B.图2研究的是温度对平衡的影响,Ⅱ采用的温度更低 C.图3中t0时使用了催化剂,平衡不移动 D.图4中t0时增大压强,使平衡向逆反应方向移动 12.可逆反应:A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)(正反应为放热)在密闭容器中进行,如图中的曲线a代表一定条件下该反应的过程,欲使a曲线变为b曲线,可以采取的措施是 (　　) A. 增大A的浓度 B. 使用催化剂 C. 升高温度 D. 增大容器的容积 13.自由能的变化(ΔG)是反应方向判断的复合判据:ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0时,反应正向自发进行。已知某化学反应其ΔH=-122 kJ·mol-1,ΔS=231 J·mol-1·K-1,则此反应在下列哪种情况下可自发进行 (　　) A. 在任何温度下都能自发进行 B. 在任何温度下都不能自发进行 C. 仅在高温下自发进行 D. 仅在低温下自发进行 14.已知反应X(g)2Y(g)+Z(g)　ΔH=a kJ·mol-1(a>0),一定温度下,在密闭容器中,加入X气体,下列说法不正确的是 (　　) A.反应过程中,X和Z的物质的量之和保持不变 B.气体平均摩尔质量保持不变,则该反应达到化学平衡状态 C.在恒压容器中充入X,逆反应速率减小 D.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达a kJ 15.X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH=-a kJ·mol̄1,一定条件下,将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是 (　　) A.10 min内,消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z B.第10 min时,X的反应速率为0.01 mol·L-1·min-1 C.10 min内,Y的平均反应速率为0.03 mol·L-1·s-1 D.10 min内,X和Y反应放出的热量为a kJ 二、非选择题:(本题共3小题,共40分。) 16.(15分)降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2 L的恒容密闭容器中,充入2 mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.0 kJ/mol,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示: (1)从反应开始到平衡,用CO2表示该反应的平均速率v(CO2)=　　　　 mol·(L·min)-1。  (2)平衡时氢气的物质的量浓度为　　　mol/L。  (3)该条件下该反应的平衡常数K=　　　　。  (4)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是　　　　(填字母)。  A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大 C.将H2O(g)从体系中分离出去 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2 17.(15分)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2转化为SO3:2SO2+O22SO3　ΔH< 0,已知常压下平衡混合气体中SO3的体积分数为91%。试回答: (1)在生产中常用过量的空气,是为了 　 　。  (2)加热到400 ℃~500 ℃,是由于 　 　。  (3)压强采用　　　　,原因是 　  　。  (4)常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水,是因为 　 　。  (5)尾气中的SO2必须回收,是为了 　。 18.(10分)以天然气代替石油生产液体燃料和基础化学品是当前化学研究和发展的重点。如图为乙烯气相直接水合法制备乙醇过程中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。 (1)若p2=8.0 MPa,列式计算A点的平衡常数Kp=　　　　(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;结果保留到小数点后两位)。  (2)该反应为　　　　(填“吸热”或“放热”)反应,图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为　　　　。  单元综合检测二 1.C　解析:C项错,怎样提高原料转化率是化学平衡理论要解决的问题。 2.A　解析:由于反应速率由慢反应决定,故I-浓度越大,反应速率越快,A正确;IO-为中间产物,不是催化剂,B错误;反应放出的热量是反应热,不是活化能,C错误;依据总反应2H2O22H2O+O2反应速率和计量数间的关系判断,D错误。 3.C　解析:反应物的浓度越大,化学反应速率越大。题给体积相同,则Na2S2O3浓度相同,硫酸的浓度越大,硫酸物质的量越大,其化学反应速率越大,出现浑浊最快。A、B、C、D项硫酸物质的量依次为:0.1 mol/L×0.01 L=0.001 mol、0.1 mol/L×0.005 L=0.0005 mol、0.2 mol/L×0.02 L=0.004 mol、0.2 mol/L×0.01 L=0.002 mol,则反应速率最快的是C。 4.D　解析:A.v(A)=0.8 mol/ (L·s);B.v(B)=0.4 mol/ (L·s),则v(A)=v(B)=0.13 mol/ (L·s);C.v(C)=0.6 mol/ (L·s),则v(A)=v(C)=0.3 mol/ (L·s);D.v(D)=1.8 mol/ (L·s) ,则v(A)=v(D)=0.9 mol/ (L·s)。综上所述,反应速率最快的是D,故选D。 5.D　解析:半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol,则在这段时间内NO的化学反应速率为v(NO)==0.002 mol·(L·s)-1。故选D。 6.B　解析:反应的焓变只和反应物以及生成物的能量有关,反应的ΔH不变,A项错误;反应CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)　ΔH>0,正反应是气体体积减小的吸热反应,升高温度或增大压强,正逆速率均增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率增大更多,图一与实际相符合,B项正确;反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0,正反应是气体体积减小的放热反应,增大压强,改变体积的瞬间浓度都增大,平衡向正反应方向移动,但升高温度,平衡向逆反应方向移动,改变条件的瞬间,浓度不变,图二与实际不相符,C项错误;若图二t1时刻改变的条件是增大压强,平衡向正反应方向移动,反应混合气体总的物质的量减小,混合气体总质量不变,混合气体的平均相对分子质量将增大,D项错误;故选B。 7.C　解析:恒温、恒容的容器内发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达平衡时,再向容器内通入一定量的N2O4(g),等效于在原平衡的基础上增大压强,增大压强平衡正向移动,NO2的体积分数减小,故选C。 8.D　解析:由700 ℃时平衡常数为0.68,900 ℃时平衡常数为0.46可知,升高温度,平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应。升高温度,正、逆反应速率均增大,A错误;固体或纯液体的浓度为常数,不列入平衡常数的表达式,反应物FeO和生成物Fe为固体,则该反应的化学平衡常数为K=,B错误;化学平衡常数为温度函数,只与温度有关,与浓度无关,则增大CO2浓度,平衡常数不变,C错误;升高温度,平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,D正确。 9.A　解析:根据平衡常数K=,可知该反应为CO2+H2CO+H2O(g),恒容时,温度升高,H2浓度减小,则升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,据此分析解答。由上述分析可知,升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,焓变为正值,A正确;恒温恒容下,若充入惰性气体增大压强,平衡不移动,氢气浓度不变,B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;由K的表达式可知,该反应为CO2+H2CO+H2O(g),D错误;故选A。 10.A　解析:A.n(混合气体)==0.25 mol,CH4与C2H4均含4个H,则混合气体中含有的氢原子数目为0.25 mol×4×6.02×1023=6.02×1023,A正确;B.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41 kJ/mol,反应的ΔH与参加反应的物质的量无关,与方程式中物质前的化学计量数有关,B错误;C.反应2NaCl(s)2Na(s)+Cl2(g)的ΔS>0,该反应为常温下不能自发进行的分解反应,故反应的ΔH>0,C错误;D.加入Al能放出H2的溶液为酸性或强碱性溶液,碱性溶液中,Mg2+与氢氧根离子反应,不能大量共存;酸性溶液中,N在酸性条件下具有强氧化性,与铝反应不会生成氢气,与题意不符,D错误。 11.C　解析:压强增大,平衡向正反应方向移动,SO2的转化率增大,A项错误;正反应为放热反应,升温反应速率加快,平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率减小,Ⅱ采用的温度更高,B项错误;图3中t0时使用了催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,平衡没有移动,C项正确;t0时增大压强,正、逆反应速率均增大,且平衡向正反应方向移动,D项错误。 12.D　解析:增大A的浓度,平衡正移,达到平衡时A的转化率减小,A项错误;使用催化剂,反应速率加快,达到平衡所需要时间减小,B项错误;高温平衡向吸热即逆方向移动,A的转化率降低,C错误;此反应前后分子数不变,压强的改变对平衡无影响,增大容器的容积,压强减小,反应速率减小,达到平衡所需的时间变长,D项正确。 13.A　解析:ΔG=ΔH-TΔS,当ΔH<0,ΔS>0时,不管T取何值,ΔG总是小于0,在任何温度下,反应都能自发进行。 14.D　解析:A.反应物只有一种,Z为生成物,且X、Z的化学计量数相同,则反应过程中,X和Z的物质的量之和保持不变,A正确;B.混合气体的质量不变,反应中气体的物质的量增大,则平均摩尔质量保持不变,则该反应达到化学平衡状态,B正确;C.在恒压容器中充入X,体积增大,生成物的浓度变小,逆反应速率减小,C正确;D.该反应为吸热反应,只加入反应物X发生反应,在反应过程中吸收热量,不能放出热量,D错误。 15.A　解析:　　X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1 起始/mol: 1 3 0 转化/mol: 0.2 0.6 0.4 10 min/mol: 0.8 2.4 0.4 A.上述数据说明,10 min内消耗0.2 mol X、生成0.4 mol Z,A项正确;B.10 min内,X的平均反应速率为0.2 mol/(2 L×10 min)=0.01 mol·L-1·min-1,不是第10 min时的瞬时反应速率,B项错误;C.10 min内,Y的平均反应速率v(Y)=3v(X)=0.03 mol·L-1·min-1=0.0005 mol·L-1·s-1,C项错误;D.题中热化学方程式表明,1 mol X与3 mol Y完全反应生成2 mol Z时放热a kJ。10 min内,有0.2 mol X和0.6 mol Y发生反应,故放热0.2a kJ,D项错误。故选A。 16.答案:(1)0.075　(2)0.75　(3)　(4)CD 解析:(1)根据图像,二氧化碳浓度减小了0.75 mol/L,则v(CO2)==0.07 5mol·(L·min)-1; (2)　　　　　CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g), 开始(mol/L): 1 3 0 0 变化(mol/L): 0.75 2.25 0.75 0.75 平衡(mol/L): 0.25 0.75 0.75 0.75 氢气的平衡浓度为0.75 mol/L; (3)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,则K===;(4)要使增大,应使平衡向正反应方向移动。A.因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则减小,A错误;B.充入He(g),使体系压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动,不变,B错误;C.将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方法移动,增大,C正确;D.再充入1 mol CO2和3 mol H2,等效于在原来基础上缩小体积一半,压强增大,平衡向正反应方向移动,则增大,D正确;故选CD。 17.答案:(1)增大O2浓度,提高SO2的转化率 (2)保证催化剂活性达到所需要的最佳温度,以提高反应速率,缩短达到平衡所需要的时间 (3)常压　常压下平衡混合气中SO3的体积分数已达到91%,若再加压,对设备及动力系统要求高,成本高 (4)用水吸收SO3易形成酸雾,腐蚀设备 (5)减少对环境的污染 解析:(1)增大O2浓度,平衡正向移动,可提高SO2的转化率。 (2)此反应为放热反应,温度升高不利于合成SO3;温度过低会使反应速率减慢,因此选择适宜的温度以保证催化剂活性达到最高,提高反应速率,缩短达到平衡所需要的时间。 (3)常压下平衡混合气中SO3的体积分数已达到91%;再加压,平衡也能正向移动,提高转化率;但对设备及动力系统要求高,成本高,投入比产出更多。 18.答案:(1)0.07　(2)放热　p1<p2<p3<p4 解析:乙烯气相直接水合法制备乙醇的化学方程式为CH2CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)。(1)若p2=8.0 MPa,由图可知,A点乙烯的平衡转化率为20%,假设开始投料n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,则两反应物的变化量均为0.2 mol,平衡混合物中CH2CH2、H2O、CCH2OH的物质的量分别为0.8 mol、0.8 mol、0.2 mol,其物质的量分数分别为、、, 因此,A点的平衡常数Kp=≈0.07;(2)由图像可知,乙烯的平衡转化率随温度升高而减小,故该反应为放热反应。由于正反应为气体分子数减少的方向,在相同温度下,压强越大乙烯的平衡转化率越大,因此,图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为p1<p2<p3<p4。 学科网（北京）股份有限公司 $