2023-2024學(xué)年高二化學(xué)2019選擇性必修1試題第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（單元測(cè)試）2

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（滿分：100分時(shí)間：75分）一、選擇題(本題共14小題，每小題3分，共42分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是()A．升高溫度可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，加快化學(xué)反應(yīng)速率B．反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞的幾率增加，反應(yīng)速率增大C．在相同溫度下，兩個(gè)相同的容器中分別充入相同物質(zhì)的量的F2和Cl2，讓它們與等量的氫氣反應(yīng)，反應(yīng)速率相同D．有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的容積)，可增加活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率加快2.合成氨工藝是人工固氮最重要的途徑，已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ?mol－1，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，合成氨的原料氣N2可通過(guò)分離空氣得到，H2可通過(guò)天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化制得，原料氣中N2和H2物質(zhì)的量之比為1：2.8，常用工藝條件：鐵觸媒作催化劑，控制溫度773K、壓強(qiáng)3.0×107Pa。假設(shè)起始反應(yīng)物N2和H2物質(zhì)的量之比為1：3，且總物質(zhì)的量不變，在不同壓強(qiáng)和溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如表所示：400℃450℃500℃600℃20MPa0.3870.2740.1890.08830MPa0.4780.3580.2600.129下列說(shuō)法正確的是() A.上述任何條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比均為1B.體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越小，反應(yīng)一定越先達(dá)到平衡 C.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，放出的熱量均為92.4kJD.600℃、30MPa條件下加入更高效的催化劑，平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于0.1293．中國(guó)科學(xué)家研究在Pd/SVG催化劑上H2還原NO生成N2和NH3的路徑，各基元反應(yīng)及活化能Ea(kJ·mol－1)如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．生成NH3的各基元反應(yīng)中，N元素均被還原B．在Pd/SVG催化劑上，NO更容易被H2還原為NH3C．決定NO生成NH3速率的基元反應(yīng)為NH2NO→NHNOHD．生成NH3的總反應(yīng)方程式為2NO＋5H2eq\o(=,\s\up7(Pd/SVG))2NH3＋2H2O4．在一個(gè)絕熱的、容積固定的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q為任意正整數(shù))。下列能說(shuō)明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()①混合氣體的密度不再發(fā)生變化②體系的溫度不再發(fā)生變化③A的轉(zhuǎn)化率不再改變④各組分的百分含量不再改變⑤反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶qA．②③④ B．①③⑤C．②④⑤ D．①②③④⑤5.在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)ΔH>0，平衡移動(dòng)關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()選項(xiàng)壓強(qiáng)縱坐標(biāo)Ap1＞p2B的轉(zhuǎn)化率Bp1＜p2C的物質(zhì)的量濃度Cp1＜p2混合氣體的平均摩爾質(zhì)量Dp1＞p2A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.兩個(gè)容積相同的帶活塞的容器，分別盛有一定質(zhì)量的NO2和Br2(g)，都為一樣的紅棕色，迅速將兩容器同時(shí)壓縮到原容積的一半(如圖)，假設(shè)氣體不液化，則下列說(shuō)法正確的是() A.a→a′過(guò)程中，顏色突然加深，然后逐漸變淺，最終顏色比原來(lái)的深B.a′、b′的顏色一樣深C.a′、b′的壓強(qiáng)分別為a、b的壓強(qiáng)的2倍D.a′中的c(NO2)一定比b′中的c(Br2)小7．紫外光照射時(shí)，不同催化劑作用下將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2，CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖1，以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸，不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．由圖1知，在0～15h內(nèi)，CH4的平均生成速率從大到小的順序：Ⅲ>Ⅱ>IB．由圖1知，在0～35h內(nèi)，CH4的平均生成速率從大到小的順序：Ⅱ>Ⅲ>IC．由圖2知，250℃時(shí)催化劑的活性最高D．由圖2知，乙酸的生成最佳溫度范圍：400℃以上8.反應(yīng)2H2(g)＋2NO(g)=2H2O(g)＋N2(g)的速率方程為v＝kcα(H2)cβ(NO)，該反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率如下：溫度c(H2)/(mol?L－1)c(NO)/(mol?L－1)反應(yīng)速率T10.10.1vT10.20.28vT10.30.212vT20.30.216v下列說(shuō)法正確的是()A.T2<T1B.α＝2，β＝1C.其他條件不變時(shí)，反應(yīng)體系中四種物質(zhì)濃度的改變，只有反應(yīng)物濃度改變對(duì)v有影響，且c(NO)影響較大D.T2、c(NO)＝0.1mol?L－1條件下，反應(yīng)速率為8v，則c(H2)＝0.3mol?L－19.乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯水化法生產(chǎn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g),下圖為乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系[起始n(C2H4)：n(H2O)＝1：1]。下列有關(guān)敘述正確的是() A.Y對(duì)應(yīng)的乙醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為eq\f(1,9)B.X、Y、Z對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率：v(X)>v(Y)>v(Z)C.X、Y、Z對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值：KX<KY<KZD.增大壓強(qiáng)、升高溫度均可提高乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率10.CH4與CO2重整生成H2和CO的過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng)。CH4(g)＋CO2(g)=2H2(g)＋2CO(g)ΔH＝247.1kJ?mol－1H2(g)＋CO2(g)=H2O(g)＋CO(g)ΔH＝41.2kJ?mol－1在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比n(CH4)：n(CO2)＝1：1條件下，CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.升高溫度、增大壓強(qiáng)均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B.曲線A表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C.相同條件下，改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D.恒壓、800K、n(CH4)：n(CO2)＝1：1條件下，反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值，改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反應(yīng)，CH4轉(zhuǎn)化率能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值之比M(M＝eq\f(m總,n總))在不同溫度下隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．溫度：T1＜T2B．平衡常數(shù)：K(a)＝K(b)＜K(c)C．反應(yīng)速率：vb＜vaD．當(dāng)M＝69g·mol－1時(shí)，n(NO2)∶n(N2O4)＝1∶112．我國(guó)科學(xué)家研究出在S－In催化劑上實(shí)現(xiàn)高選擇性、高活性電催化還原CO2制甲酸。圖1表示不同催化劑及活性位上生成H*的能量變化，圖2表示反應(yīng)歷程，其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．S－In/S表面更容易生成H*B．S2－與K＋(H2O)n微粒間的靜電作用促進(jìn)了H2O的活化C．CO2經(jīng)兩步轉(zhuǎn)化生成HCOO－D．H*＋OH－→eq\f(1,2)H2＋*＋OH－相對(duì)能量變化越小，越有利于抑制H*復(fù)合成H213.在保持體系總壓為105Pa的條件下進(jìn)行反應(yīng)：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)，原料氣中SO2和O2的物質(zhì)的量之比m＝eq\f(nSO2,nO2)不同時(shí)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。圖中A點(diǎn)原料氣的成分是n(SO2)＝10mol，n(O2)＝24.4mol，n(N2)＝70mol，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(已知：用分壓表示的平衡常數(shù)為Kp，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))()A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．m1<m2<m3C．A點(diǎn)時(shí)SO2的分壓p(SO2)＝4.0×103PaD．在500℃、m3的條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp≈5.2×10－214.室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)＋N=X＋Y；②M＋N=X＋Z，反應(yīng)①的速率可表示為v1＝k1c2(M)，反應(yīng)②的速率可表示為v2＝k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．0～30min時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10－3mol·L－1·min－1B．反應(yīng)開(kāi)始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD．反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大二、非選擇題(本題共4小題，共55分)15.(14分)現(xiàn)甲、乙兩化學(xué)小組安裝兩套如圖所示的相同裝置，用以探究影響H2O2分解速率的因素。(1)儀器a的名稱為是________。(2)MnO2催化下H2O2分解的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________。(3)甲小組有如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)幫助他們完成表格中未填部分。實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康腡/K催化劑濃度甲組實(shí)驗(yàn)Ⅰ作實(shí)驗(yàn)參照2983滴FeCl3溶液10mL2%H2O2甲組實(shí)驗(yàn)Ⅱ①__________298②__________10mL5%H2O2(4)甲、乙兩小組得出如圖數(shù)據(jù)。①由甲組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：___________________________________。②由乙組研究的酸、堿對(duì)H2O2分解影響因素的數(shù)據(jù)分析：相同條件下，Na2O2和K2O2溶于水放出氣體速率較快的是______________；乙組提出可以用BaO2固體與H2SO4溶液反應(yīng)制H2O2，其化學(xué)方程式為_(kāi)______________________；支持這一方案的理由是______________________________________________________。16.(15分)2021年中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理化學(xué)系曾杰教授及其團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)甲烷在溫和條件下高選擇性氧化為甲醇。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)常溫下，甲烷和甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為－890.3kJ?mol－1和－726.5kJ?mol－1，1mol甲醇?xì)饣枰?2.0kJ的熱量，則CH4在Cu催化作用下被氧氣氧化為氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為。(2)在Cu催化作用下，甲烷氧化合成甲醇的總反應(yīng)分兩步進(jìn)行；第一步為(寫化學(xué)方程式)； 第二步為*CuH2＋2—CH3＋O2=Cu＋2CH3OH。第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間，由此推知，第二步反應(yīng)活化能(填“大于”“小于”或“等于”)第一步反應(yīng)活化能。(3)一定溫度下，恒容密閉容器中，CH4和O2按物質(zhì)的量2：1混合合成氣態(tài)甲醇。下列事實(shí)能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填選項(xiàng)字母)。A.CH4和O2的轉(zhuǎn)化率之比不再改變B.平衡常數(shù)不再改變C.氣體密度不再改變D.甲烷的體積分?jǐn)?shù)不再改變(4)將等物質(zhì)的量的CH4和O2的混合氣體充入密閉容器中，體系中的CH4平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。①壓強(qiáng)的大小關(guān)系為(用“p1”“p2”或“p3”表示)。②α(CH4)值隨溫度升高而減小，其原因是。③a、b、c三點(diǎn)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為(用Ka、Kb、Kc表示)。17.(14分)環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。已知：(g)=(g)＋H2(g)ΔH1＝100.3kJ?mol－1①，H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH2＝－11.0kJ?mol－1②，對(duì)于反應(yīng)：(g)＋I(xiàn)2(g)=(g)＋2HI(g)ΔH3③。(1)ΔH3＝kJ?mol－1。(2)某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③，起始總壓為105Pa，平衡時(shí)總壓增加了20%，環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝Pa。達(dá)到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有(填標(biāo)號(hào))。A.通入惰性氣體 B．提高溫度 C.增加環(huán)戊烯濃度 D．增加碘濃度(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(填標(biāo)號(hào))。A.T1＞T2B.a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D.b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45mol?L－118．(15分)二甲醚(DME)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”，由合成氣制備二甲醚的主要原理如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－90.7kJ·mol－1K1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－23.5kJ·mol－1K2③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.2kJ·mol－1K3回答下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________(用K1、K2、K3表示)。(2)下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3產(chǎn)率的有________(填字母)。A．使用過(guò)量的COB．升高溫C．增大壓強(qiáng)(3)一定溫度下，將0.2molCO和0.1molH2O(g)通入2L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)③，5min后達(dá)到化學(xué)平衡，平衡后測(cè)得H2的體積分?jǐn)?shù)為0.1。則0～5min內(nèi)v(H2O)＝________，