高考化学一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率章末综合检测（七）鲁科版

高考化学一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率章末综合检测（七）鲁科版

1 / 16 【2019 最新】精选高考化学一轮复习 第 7 章 化学反应 的方向、限度与速率章末综合检测（七）鲁科版 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 5 分，共 40 分) 1．下列说法能够用勒·夏特列原理来解释的是( ) A．加入催化剂可以提高单位时间氨的产量 B．高压有利于氨的合成反应 C．700 K 高温比室温更有利于合成氨的反应 D．恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入 He，使压强增大，则 平衡正向移动，NH3 增多 解析：选 B。A 项中加入催化剂只能加快反应速率，缩短到达平 衡的时间，提高单位时间的产量，不能使化学平衡发生移动。B 项中 合成氨是一个反应前后气体分子数减小的反应，所以增大压强，使平 衡向正方向移动，有利于合成氨，符合勒·夏特列原理。C 项中因为 合成氨是一个放热反应，所以从化学平衡移动角度分析，应采用较低 温度。700 K 高温较室温不利于平衡向合成氨方向移动。采用 700 K 既考虑到温度对速率的影响，更主要的是 700 K 左右催化剂活性最大。 D 项中恒温恒容下充入 He，稀有气体 He 不与 N2、H2、NH3 反应。虽 总压强增大了，实际上平衡体系各成分浓度不变(即分压不变)，所以 2 / 16 平衡不移动，NH3 的产量不变。 2．(2018·银川检测)一定温度下，在一固定体积的密闭容器中， 对于可逆反应：A(s)＋3B(g)2C(g)，下列说法说明达到平衡状态的是 ( ) ①C 的生成速率和 C 的分解速率相等；②单位时间内生成 a mol A， 同时生成 3a mol B；③气体密度不再变化；④混合气体的总压强不 再变化；⑤A、B、C 的物质的量之比为 1∶3∶2；⑥混合气体的平均 相对分子质量不变 A．②④⑤ B．①③④⑥ C．①②④⑥ D．①②③④⑤ 解析：选 B。①是判断平衡状态的本质依据，正确；②生成 A、B 都是逆反应方向，在任何条件下都成立，错误；③容器体积不变，气 体密度不变，说明气体总质量不变，即达到平衡状态，正确；④容器 体积不变，一定温度下，当混合气体的压强不变时，混合气体总物质 的量不变，正确；⑤A、B、C 的物质的量之比等于其化学计量数之比 不能说明反应达到平衡状态，错误；⑥随着反应进行，气体质量增大， 气体总物质的量减小，平均相对分子质量增大，当平均相对分子质量 不变时，说明达到平衡状态，正确。 3．(2018·贵阳一模)在一密闭容器中充入 1 mol H2 和 1 mol I2， 压强为 p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH<0。下列说法正确的是( ) A．保持容器容积不变，向其中加入 1 mol H2(g)，反应速率一 3 / 16 定加快 B．保持容器容积不变，向其中加入 1 mol N2(N2 不参加反应)， 反应速率一定加快 C．保持容器内气体压强不变，向其中加入 1 mol N2(N2 不参加 反应)，反应速率一定加快 D．保持容器内气体压强不变，向其中加入 1 mol H2(g)和 1 mol I2(g)，反应速率一定加快 解析：选 A。增大氢气的物质的量且保持容器容积不变，氢气的 浓度增大，反应速率加快，A 项正确；保持容器容积不变，向其中加 入 1 mol N2(N2 不参加反应)，反应混合物各组分的浓度不变，反应 速率不变，B 项错误；保持容器内气体压强不变，向其中充入 1 mol N2(N2 不参加反应)，容器体积增大，各组分的浓度减小，反应速率 减小，C 项错误；保持容器内气体压强不变，向其中加入 1 mol H2(g) 和 1 mol I2(g)，因容器的体积变为原来的 2 倍，起始物质的量变为 原来的 2 倍，则浓度不变，反应速率不变，D 项错误。 4．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 4 / 16 C ． 反 应 活 化 能 等 于 98 kJ·mol－1 D．v(H2O2)＝v(O2) 解析：选 A。A.将题给两个反应合并可得总反应为 2H2O2===2H2O ＋O2↑，该反应中 I－作催化剂，其浓度的大小将影响该反应的反应 速率。B.该反应中 IO－是中间产物，不是该反应的催化剂。C.反应 的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解 1 mol H2O2 放出 98 kJ 热量，不能据此判断该反应的活化能。D.由反应速率与化 学方程式中对应物质的化学计量数的关系可知 v(H2O2)＝2v(O2)。 5．(2018·银川一模)恒温条件下，体积为 1 L 的容器中，P、Q、 W 三种气体的起始浓度和平衡浓度如下： 下列说法不正确的是( ) A．反应达到平衡时，Q 的转化率为 50% B．反应可表示为 P(g)＋Q(g)2W(g)，其平衡常数 K＝4 C．达到平衡后，再加入 0.1 mol W，达到新的化学平衡时，W 的 体积百分含量增加 D．达到平衡后，保持其他条件不变，P、W 各加入 0.05 mol，则 化学平衡逆向移动 解析：选 C。Q 的转化率＝0.05÷0.1×100%＝50%，A 正确；根 据表中数据(0.1－0.05)∶(0.1－0.05)∶(0.1－0)＝1∶1∶2 可推导 出该反应为 P(g)＋Q(g)2W(g)，平衡常数 K＝0.12÷(0.05×0.05)＝4, B 正确；P(g)＋Q(g)2W(g)反应前后气体分子数相等，加入 W，达到的 物质 P Q W 起始浓度/mol·L－1 0.1 0.1 0 平衡浓度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1 5 / 16 新的化学平衡与原化学平衡等效，对应物质的体积百分含量不变，C 不正确；相同条件下，平衡常数不变，根据浓度商与化学平衡常数的 相对大小来判断，Q＝＝＝4.5，K＝4，Q>K，化学平衡逆向移动，D 正确。 6．向绝热恒容的密闭容器中通入 SO2 和 NO2，发生反应 SO2(g) ＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，其正反应速率(v 正)随时间(t)变化的关系 如图所示。下列结论中错误的是( ) A．反应在 c 点达到平衡状态 B．反应物浓度：a 点大于 b 点 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．逆反应速率：c 点大于 b 点 解析：选 A。图中 c 点正反应速率最大，此时不可能是化学平衡 状态，A 项错误；起始时反应物的浓度最大，然后逐渐减小，B 项正 确；随着反应的进行，反应速率加快表明正反应是放热反应，即反应 物的总能量高于生成物的总能量，C 项正确；c 点温度高，正、逆反 应速率均大于 b 点，D 项正确。 7．(2018·合肥模拟)某温度下，在一个 2 L 的密闭容器中加入 4 mol A 和 2 mol B 进行反应：3A(g)＋2B(g)4C(？)＋2D(？)。反应 一段时间后达到平衡，测得生成 1.6 mol C，且反应前后的压强之比 为 5∶4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是( ) A．该反应的化学平衡常数表达式是 K＝[C]4[D]2 [A]3[B]2 B．此时，B 的平衡转化率是 35% 6 / 16 C．增大该体系的压强，平衡正向移动，化学平衡常数增大 D．增加 C，B 的平衡转化率不变 解析：选 D。 3A(g)＋ 2B(g) 4C(？)＋ 2D(？) 起始量(mol) 4 2 0 0 反应量(mol) 1.2 0.8 1.6 0.8 平衡量(mol) 2.8 1.2 1.6 0.8 反应前后的压强之比为 5∶4(相同的温度下测量)，即反应后气 体的总物质的量为 4.8 mol，故可判断 C 为固体或液体，而 D 为气体。 A 项，化学平衡常数 K＝，错误；B 项，达到平衡时 B 的转化率为×100% ＝40%，错误；C 项，温度不变，化学平衡常数不变，错误；D 项，增 加 C，平衡不移动，B 的平衡转化率不变，正确。 8．(2018·河南豫北联考)T1 ℃时，在 2 L 的密闭容器中，反应 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0 达到平衡，反应过程中部 分数据见下表。下列说法正确的是( ) A.达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比，平衡常数：K(Ⅰ)>K(Ⅱ) B．对于反应Ⅰ，前 10 min 内的平均反应速率 v(CH3OH)＝0.025 mol·L－1·min－1 C．对于反应Ⅰ，若 30 min 时只改变温度为 T2℃，再次达到平 衡时 H2 的物质的量为 3.2 mol，则 T1>T2 反应时间/min CO2/mol H2/mol CH3OH/mol H2O/mol 反应Ⅰ恒温恒容 0 2 6 0 0 10 4.5 20 1 30 1 反应Ⅱ绝热恒容 0 0 0 2 2 7 / 16 D．对于反应Ⅰ，若 30 min 时只向容器中再充入 1 mol CO2(g) 和 1 mol H2O(g)，则平衡正向移动 解析：选 B。反应Ⅰ恒温恒容，从正反应建立平衡；反应Ⅱ绝热 恒容，从逆反应建立平衡。该反应的正反应是放热反应，故逆反应是 吸热反应，反应Ⅱ中体系温度降低，相对于反应Ⅰ平衡正向移动，故 反应Ⅱ的平衡常数大，A 错误。对于反应Ⅰ，前 10 min 内，v(H2)＝ ＝0.075 mol·L－1·min－1，v(CH3OH)＝v(H2)＝0.025 mol·L－ 1·min－1，B 正确。对于反应Ⅰ，20 min 和 30 min 时 CH3OH 的物质 的量都是 1 mol，说明反应达到了平衡，此时 n(H2)＝3 mol。只改变 温度为 T2℃，再次达到平衡时 H2 的物质的量为 3.2 mol，说明平衡 逆向移动，温度升高，故 T1”“<”或“＝”)C 点正反应速率。 ②该温度下，该反应的平衡常数是________(用代数式表示)。 化学键 C—O H—O H—N C—N 键能/kJ·mol－1 351 463 393 293 13 / 16 ③为了提高甲醇的 平衡转化率，宜采用的 措 施 有 ___________________________________________________________ _____________ _______________________________________________________ _________________。 (4)在相同温度下，在体积相同的甲、乙、丙三个容器中，起始 投入物质如下： 达到平衡时，甲、乙、丙容器中 CH3OH 的转化率大小关系为 ________________。 解析：(1)类似氨，甲胺在水中形成一水合甲胺，一水合甲胺电 离出氢氧根离子。电离方程式为 CH3NH2·H2OCH3NH＋OH－。甲胺和 稀硫酸反应生成正盐(类似硫酸铵)的化学方程式为 2CH3NH2·H2O＋ H2SO4===(CH3NH3)2SO4＋2H2O。(2)ΔH＝反应物总键能－生成物总键 能＝－12 kJ·mol－1。(3)①B 点表示反应未平衡，逆反应速率小于 正反应速率，平衡之前逆反应速率增大。C 点表示反应达到平衡，正 反应速率等于逆反应速率。故 B 点逆反应速率小于 C 点正反应速率。 ②在平衡时，[CH3NH2]＝[H2O]＝a mol·L－1，[NH3]＝[CH3OH]＝(1 －a) mol·L－1。则：K＝＝。③该反应是反应前后气体分子数相等 的反应，正反应是放热反应。故降温、分离出产物、增大氨气浓度都 会提高甲醇的平衡转化率。(4)该反应是反应前后气体分子数相等的 NH3(g)/mol CH3OH(g)/mol 反应条件 甲 1 1 T，恒容 乙 1 1 T，恒压 丙 2 2 T，恒容 14 / 16 反应，起始投入反应物相 同，平衡时，甲、乙容器 压强、体积均相等，故 CH3OH 的转化率相等；甲、丙容器比较，将甲 的体积压缩为原来的一半后与丙等效，平衡不移动，甲醇的转化率相 等。故甲、乙、丙中 CH3OH 的转化率相等。 答案：(1)CH3NH2·H2OCH3NH＋OH－ (CH3NH3)2SO4 (2)－12 (3)①< ② a2 (1－a)2 ③降温、分离出产物、增大氨气浓度(合理即可) (4)甲＝乙＝丙 12．(15 分)乙苯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工 产品。 (一)制备苯乙烯(原理如反应Ⅰ所示) (1)部分化学键的键能如表所示： 根据反应Ⅰ的能量变化，计算 x＝________。 (2)工业上，在恒压设备中进行反应Ⅰ时，常在乙苯蒸气中通入 一定量的水蒸气。用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因为 ___________________________________________________________ _____________。 (3)从体系焓变和熵变的角度分析，反应Ⅰ在________(填“高 温”或“低温”)下有利于其自发进行。 (二)制备α氯乙基苯(原理如反应Ⅱ所示) 化学键 C—H C—C C===C H—H 键能/kJ·mol－1 412 348 x 436 15 / 16 (4)T ℃时，向 10 L 恒容密闭容器中充入 2 mol 乙苯(g)和 2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ，5 min 时达到平衡，乙苯和 Cl2、α氯乙基苯和 HCl 的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图 1 所示。 ① 0 ～ 5 min 内 ， 以 HCl 表 示 的 该 反 应 速 率 v(HCl) ＝ ____________________。 ② T ℃ 时 ， 该 反 应 的 平 衡 常 数 K ＝ ___________________________________。 ③ 6 min 时 ， 改 变 的 外 界 条 件 为 ___________________________________。 ④10 min 时，保持其他条件不变，再向容器中充入 1 mol 乙苯、 1 mol Cl2、1 mol α氯乙基苯和 1 mol HCl，12 min 时达到新平衡。 在图 2 中画出 10～12 min Cl2 和 HCl 的浓度变化曲线(曲线上标明 Cl2 和 HCl)；0～5 min 和 0～12 min 时间段，Cl2 的转化率分别用α 1、α2 表示，则α1________α2(填“>”“<”或“＝”)。 解析：(1)由题给条件可知该反应为吸热反应，即化学键断裂吸 收的总能量高于化学键形成放出的总能量，不考虑苯环中化学键的变 化可得(412×5＋348)－(412×3＋x＋436)＝124，解得 x＝612。(2) 该反应的正反应为气体分子数增大的反应，恒压设备中，通入水蒸气 需增大容器容积，相当于平衡体系压强减小，平衡正向移动，反应物 的转化率增大。(3)由ΔH－TΔS<0，ΔH>0，ΔS>0 可知该反应在高 温下有利于其自发进行。(4)①0～5 min 内，v(HCl)＝＝0.032 mol·L －1·min－1。②由题中图 1 知，T ℃平衡时，HCl 和α氯乙基苯的 16 / 16 浓度均为 0.16 mol·L－1，乙苯和氯气的浓度均为 0.04 mol·L－1， 则 K＝＝16。③6 min 后，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增 大，平衡正向移动，则改变的条件为升高温度。④画图时应注意，HCl 的浓度应从 0.28 mol·L－1 开始，Cl2 的浓度应从 0.12 mol·L－1 开始，10 min 时平衡常数为＝81，12 min 时温度与 10 min 时相同， 平衡常数不变，根据“三段式法”求出 12 min 时各物质的浓度，12 min 达到平衡时，HCl 和α氯乙基苯的浓度均为 0.36 mol·L－1， 乙苯和氯气的浓度均为 0.04 mol·L－1。0～5 min Cl2 的转化率α1 为×100%＝80%，0～12 min Cl2 的转化率α2 为×100%＝86.7%，所 以α1<α2。 答案：(1)612 (2)该反应的正反应为气体分子数增大的反应，通入水蒸气需增 大容器容积，相当于平衡体系压强减小，平衡正向移动，反应物的转 化率增大 (3)高温 (4)①0.032 mol·L－1·min－1 ②16 ③升高温度 ④如图所示 <