广东高考化学一轮复习单元综合检测化学反应速率和化学平衡Word版含解析

广东高考化学一轮复习单元综合检测化学反应速率和化学平衡Word版含解析

单元综合检测(七)‎ 一、选择题(每小题6分,共42分)‎ ‎1.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是 (A)‎ ‎①增大反应物的浓度　②升高温度　③增大压强　④移去生成物　⑤加入催化剂 A.②⑤ B.①②③⑤‎ C.①②③ D.①②③④⑤‎ ‎【解析】①增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变;②升高温度,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大;③增大压强,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变;④移去生成物,浓度减小,单位体积内活化分子数减小;⑤加入催化剂,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大。‎ ‎2.已知:(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)　ΔH=+74.9 kJ·mol-1。下列说法中正确的是 (D)‎ A.该反应中熵变小于0,焓变大于0‎ B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行 C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行 D.判断反应能否自发进行需要根据ΔH与ΔS综合考虑 ‎【解析】题给反应的焓变ΔH>0,因为反应后有气体生成,混乱度增加,熵变大于0,A项错误;判断反应能否自发进行要根据ΔG=ΔH-TΔS判断,B、C项错误。‎ ‎3.如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断 (B)‎ A.正反应是吸热反应 B.若A、B是气体,则D是液体或固体 C.逆反应是放热反应 D.A、B、C、D均为气体 ‎【解析】由题给图象可以看出降低温度,正逆反应速率都减小,但正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则该反应的正反应放热,逆反应吸热,A、C项错误;增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,‎ 则气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,B项正确,D项错误,‎ ‎4.在恒容密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是 (C)‎ A.反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH>0‎ B.在T2时,若反应处于状态D,则一定有v(正)p2>p1‎ C.平衡后加入高效催化剂使Mr增大 D.在该条件下M点X平衡转化率为 ‎【解析】根据题图知,升高温度,X的物质的量分数降低,说明正反应为吸热反应,则升温平衡常数增大,A项错误;正反应是气体分子数增大的反应,在同一温度下减小压强,X的物质的量分数减小,所以有p3甲=乙　。 ‎ ‎【解析】(1)①由Ⅱ×-Ⅰ-Ⅲ×可得:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)　ΔH=+92.4 kJ·mol-1。②由上一问所得答案可知,充入3 mol NH3充分反应,参加反应的NH3的物质的量为2 mol,可得反应的三段式:‎ ‎2NH3(g)N2(g)　+　3H2(g)‎ 起始浓度　　3 mol/L　　0　　　　　0‎ 转化浓度　　2 mol/L　1 mol/L　　3 mol/L 平衡浓度　　1 mol/L　1 mol/L　　3 mol/L 由此计算可得该反应的K=27,当NH3起始的物质的量调整为8 mol时,假设平衡时NH3的转化率为x,可得反应的三段式:‎ ‎2NH3(g)N2(g)　+　3H2(g)‎ 起始浓度　　8 mol/L　　0　　　 0‎ 转化浓度　　8x mol/L　4x mol/L　 12x mol/L 平衡浓度　 (8-8x)mol　 4x mol/L　 12x mol/L 则K==27,解得x=0.5。③化学反应的过程就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程,旧化学键断裂时吸收的能量减去新化学键形成时放出的能量即为反应的反应热。断裂1 mol N≡N键需要吸收的能量为2×1 173.2 kJ-92.4 kJ-3×436 kJ=946 kJ。(2)增大压强,平衡向逆反应方向移动,a项错误;该反应是放热反应,升高温度时平衡向逆反应方向移动,b项错误;增大反应物浓度可以加快反应速率且使平衡向正反应方向移动,c项正确;使用催化剂可以加快反应速率,但平衡不移动,d项错误。(3)①对于甲方式,根据反应的三段式,可求得平衡常数K≈0.18。对于乙方式,Qc≈0.59>0.18,因此反应向逆反应方向进行。②甲、乙两种方式只是反应的方向不同,所达平衡为等效平衡,对于丙方式来说,相当于起始投料为甲的两倍,可看成增大压强,平衡正向移动,达平衡时,氨气的体积分数增大。‎ ‎9.(13分)我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。‎ Ⅰ.已知反应Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　ΔH=-23.5 kJ·mol-1,该反应在1000 ℃时的平衡常数等于4。在一个容积为10 L的密闭容器中,1000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡。‎ ‎(1)CO的平衡转化率=　60%　。 ‎ ‎(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是　d　。 ‎ a.提高反应温度 b.增大反应体系的压强 c.选取合适的催化剂 d.及时吸收或移出部分CO2‎ e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触 Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:‎ ‎(3)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=　0.15 mol/(L·min)　。 ‎ ‎(4)已知氢气的燃烧热为286 kJ/mol,请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式:　CH3OH(g)+O2(g)2H2O(l)+CO(g)　ΔH=-481 kJ/mol　。 ‎ ‎(5)若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:‎ 容器 反应物 投入的量 反应物的 转化率 CH3OH 的浓度 能量变化(Q1、‎ Q2、Q3均大于0)‎ 甲 ‎1 mol CO和 ‎2 mol H2‎ α1‎ c1‎ 放出Q1 kJ热量 乙 ‎1 mol CH3OH α2‎ c2‎ 吸收Q2 kJ热量 丙 ‎2 mol CO和 ‎4 mol H2‎ α3‎ c3‎ 放出Q3 kJ热量 则下列关系正确的是　ADE　。 ‎ A.c1=c2‎ B.2Q1=Q3‎ C.2α1=α3‎ D.α1+α2=1‎ E.该反应若生成1 mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量 ‎【解析】(1)设平衡时CO的物质的量变化为n mol,根据K==4,解得n=0.6,则CO的平衡转化率为×100%=60%。(2)该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的平衡转化率降低,故a错;反应前后气体的物质的量不变,增大压强,平衡不移动,CO的平衡转化率不变,故b错;加入合适的催化剂,平衡不移动,故c错;移出部分CO2,平衡向正反应方向移动,CO的平衡转化率增大,故d正确;粉碎矿石,能增大反应速率,但平衡不移动,故e错。(3)由题图知,v(H2)=2v(CH3OH)=0.15 mol/(L·min)。(4)由题图二可得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=-91 kJ/mol　①,氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-572 kJ/mol　②,根据盖斯定律,由②-①可得CH3OH(g)+O2(g)2H2O(l)+CO(g)　ΔH=-481 kJ/mol。(5)甲、乙是等效平衡,故c1=c2,A项对;甲、丙相比较,丙中反应物的物质的量为甲的2倍,压强增大,使反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)向生成甲醇的方向移动,故2Q1　p2(填“>”“=”或“<”)。 ‎ ‎②该反应为　吸热　反应(填“吸热”或“放热”)。 ‎ ‎【解析】(1)将已知的两个热化学方程式依次编号为①②,根据盖斯定律,由得H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-286.0 kJ·mol-1。(2)该反应为气体物质的量减小的反应,容器体积不变,故容器中压强、混合气体的平均相对分子质量以及容器中N2与NH3的物质的量之比均为“变量”,当变量不再变化时,表示反应已经达到平衡状态,A、B、E项符合题意。(3)设平衡时转化N2的物质的量浓度为a mol·L-1,根据“三段式”:‎ ‎　　　　　　 N2(g)　+　3H2(g) 2NH3(g)‎ 起始/(mol·L-1) 0.2 0.8 0‎ 转化/(mol·L-1) a 3a 2a 平衡/(mol·L-1) 0.2-a 0.8-3a 2a ‎=80%,解得a=0.1 mol,则v(N2)==0.01 mol·L-1·min-1。α(N2)=‎ ‎×100%=50%。K==3.2。(4)由题图看出随温度升高,甲烷平衡含量减小,说明升高温度,平衡向右移动,则正反应为吸热反应。该反应为气体物质的量增大的反应,增大压强平衡左移,甲烷平衡含量增大,故p1表示的曲线压强大。‎ ‎ ‎