高二化学（人教版选择性必修一）试题阶段质量检测（二）化学反应速率与化学平衡（Word版附解析）

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阶段质量检测(二)　化学反应速率与化学平衡一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。1.“冰,水为之,而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是(　　)A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS③>②>①C.③>④>②>①D.④=③>②>①5.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是(　　)A.Na与水反应时,增加水的用量B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸C.氯化铵固体与熟石灰共热制氨气时,增大压强D.大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石6.下列说法不正确的是(　　)A.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0B.放热及熵增加的反应,一定能自发进行C.知道了某过程有自发性之后,则可确定过程是否一定会发生D.已知反应FeO(s)+C(s)CO(g)+Fe(s)　ΔH>0,高温下为自发过程,低温下为非自发过程7.根据化学反应速率或平衡理论,联系生产实际,下列说法错误的是(　　)A.供热公司为了节能减排,将煤块粉碎,让煤充分燃烧B.啤酒瓶开启后,马上泛起大量泡沫,可用勒夏特列原理解释C.使用高效催化剂是大大提高原料平衡转化率的有效方法D.将一氧化碳中毒者放入高压氧舱,增大氧气浓度,利用平衡移动原理缓解病情8.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其化学反应速率几乎无影响的是(　　)A.保持容积不变,增加H2O(g)的物质的量B.将容器的容积缩小一半C.保持容积不变,充入Ar使压强增大D.保持压强不变,充入Ar使容积增大9.实验室配制碘水时,通常将I2溶解于KI溶液:I2(aq)+I-(aq)I3−(aq)。关于该溶液下列说法正确的是(　　)A.滴入淀粉溶液,不变蓝B.加水稀释,平衡逆向移动C.加入AgNO3固体,平衡正向移动D.增大c(KI),活化分子百分数增大,溶解加快10.已知反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1,温度不同(T2>T1)。下列图像正确的是(　　)11.已知植物光合作用发生的反应如下:6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(s)+6O2(g)　ΔH=+669.62 kJ·mol-1,该反应达到化学平衡后,下列说法正确的是(　　)A.取走一半C6H12O6,CO2转化率增大B.适当升高温度,既提高了反应速率,又增大了CO2的转化率C.加入催化剂,O2的体积分数增大D.增大CO2的浓度,平衡右移,化学平衡常数增大12.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为反应Ⅰ:H2O2(aq)+I-(aq)H2O(l)+IO-(aq)　慢反应　ΔH1反应Ⅱ:H2O2(aq)+IO-(aq)H2O(l)+O2(g)+I-(aq)　快反应　ΔH2下列有关该反应的说法正确的是(　　)A.H2O2分解产生O2的速率由反应Ⅱ决定B.I-和IO-在反应过程中充当催化剂C.ΔH1+ΔH2=-196 kJ·mol-1D.反应Ⅰ活化能Ea1与反应Ⅱ活化能Ea2 数值上相差98 kJ·mol-113.根据相应的图像,下列相关说法正确的是(　　)A.由图甲可知反应aA(g)+bB(g) cC(g):a+b>c且正反应为吸热反应B.反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示,则正反应为吸热反应,且a>bC.物质的含量和压强关系如图丙所示,可知E点v逆0B.容器甲中平均反应速率v(H2)=45t mol·L-1·min-1C.容器乙中当前状态下反应速率v(正)①。5.选D　水为纯液体,浓度视为常数,所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率,故A错误;浓硫酸和Fe发生钝化现象反应停止,且不生成氢气,生成二氧化硫,故B错误;对于有气体参与的反应,增大压强才能加快反应速率,氯化铵与熟石灰都是固体,则增大压强,反应速率不变,故C错误;将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,故D正确。6.选C　根据反应方程式,该反应为熵增,根据ΔG=ΔH-TΔS进行分析,该反应不能自发进行,ΔG>0,因此可以说明该反应的ΔH>0,故A说法正确;放热反应,推出ΔH0,根据复合判据,任何温度下,该反应都能自发进行,故B说法正确;过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的概率,故C说法错误;该反应是熵增,推出ΔS>0,该反应ΔH>0,根据复合判据,高温下能够自发进行,低温下为非自发过程,故D说法正确。7.选C　将煤块粉碎,增大煤与空气的接触面积,让煤充分燃烧,并且可以节能减排,故A正确;密封的啤酒瓶内压强很大,所以二氧化碳能以碳酸的形式存在于瓶中,存在H2CO3(l)⇌H2O(l)+CO2(g),而开瓶就是一个减压的过程,平衡向右移动,生成二氧化碳,马上泛起大量泡沫,可用勒夏特列原理解释,故B正确;使用高效催化剂大大加快化学反应速率,不能提高原料平衡转化率,故C错误;一氧化碳中毒者体内存在平衡:HbO2+CO⇌HbCO+O2,放入高压氧舱,增大氧气的浓度,平衡逆向移动,减少血红蛋白与 CO的结合,缓解病情,能利用平衡移动原理解释,故D正确。8.选C　容积不变,增加水蒸气的物质的量,反应物浓度增大,化学反应速率加快,故A不符合题意;将容器的容积缩小一半,反应物的浓度增大,化学反应速率加快,故B不符合题意;保持容积不变,充入不参与反应的氩气,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,故C符合题意;保持压强不变,充入不参与反应的氩气,容器的容积变大,反应物的浓度减小,化学反应速率减小,故D不符合题意。9.选B　该反应为可逆反应,溶液中有碘单质存在,滴入淀粉溶液,变蓝,A错误;平衡时,K=c(I3−)c(I−)c(I2),加水稀释,各离子浓度均为原来的n倍(0T1,由图可知,相同压强下T2的H2体积分数小于T1,与理论相反;正反应气体分子数减小,加压,平衡正移,H2的平衡体积分数减小,图中为增大,A错误;由于T2>T1,正反应放热,温度升高,反应速率加快,先达到平衡,且平衡逆移,N2的转化率减小,与图相符,B正确;由于T2>T1,正反应放热,温度升高,平衡逆移,但正、逆反应速率瞬时均增大,图像中间应有一段间隔,C错误;正反应放热,温度升高,平衡逆移,所以升温化学平衡常数减小,与图中相反,D错误。11.选B　C6H12O6为固体,取走一半浓度无影响,平衡不移动,所以CO2转化率不变, A错误;该反应为吸热反应,升温平衡正移,CO2的转化率增大,同时升温会加快反应速率, B正确;加入催化剂,只能加快反应速率,对平衡无影响,O2的体积分数不变,C错误;增大CO2的浓度,平衡右移,但化学平衡常数不变,D错误。12.选C　H2O2分解产生O2的速率由慢反应决定即由反应Ⅰ决定,故A错误;I-是在反应过程中充当催化剂,IO-仅在反应中是中间产物,故B错误;分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,根据盖斯定律得到ΔH1+ΔH2=-196 kJ·mol-1,故C正确;反应Ⅰ是慢反应,只能说活化能Ea1比反应Ⅱ活化能Ea2数值大,但大多少不能算出,故D错误。13.选C　甲图中斜率代表反应速率,则T1>T2,p2>p1,说明升高温度C的百分含量减小,平衡逆向移动,该反应为放热反应,增大压强,C的百分含量增大,平衡正向移动,a+b>c,故A错误;由图像可知,相同压强下温度大,G的体积分数小,正反应为吸热反应,但p1和p2的大小关系不确定,则不能确定a、b关系,故B错误;曲线l上的点都是平衡点,E点反应未达到平衡,且A的百分含量要下降,平衡正向移动,可知E点v逆T2>T1,n甲(CH3COOCH3)>n丙(CH3COOCH3)>n乙(CH3COOCH3),则容器甲内反应正向进行,未达到平衡状态,容器丙内反应达到平衡状态,不能确定容器乙内反应是否达到平衡状态。T2→T3升高温度,反应逆向进行,则正反应为放热反应,ΔHT2,再根据温度均为T1 的两条线判断,依据“先拐先平衡”,p2>p1,增大压强,C的物质的量减小,说明平衡逆向移动,逆向是气体体积减小方向,故D为气体;②由①可知,a点还未达到平衡,va(正)>va(逆),在达到平衡之前逆反应速率增大,到b点达到平衡状态,vb(正)=vb(逆),则va(逆)vb(正)=vb(逆),则a、b、c三点气体C的逆反应速率由大到小的顺序为c>b>a;③容器的容积为2 L,T2时,此反应达到平衡时,C的物质的量为0.2 mol,其浓度为0.1 mol·L-1,充入0.6 mol A(g)和0.3 mol B(g),A、B起始浓度分别为0.3 mol·L-1、0.15 mol·L-1,列出三段式:　　　　　　　　　3A(g)+B(g)⇌2C(g)+3D(g)起始量/(mol·L-1)　0.3　　0.15　 　0　　　　0转化量/(mol·L-1) 0.15 　 0.05　 0.1　　 0.15平衡量/(mol·L-1) 0.15　　 0.1　 0.1　　0.15则化学平衡常数K=c2(C)·c3(D)c3(A)·c(B)=0.12×0.1530.153×0.1=0.1;(3)由题干反应方程式可知,反应过程中容器内气体的质量不变,容器体积不变即容器内混合气体的密度始终保持不变,故混合气体的平均密度不再变化不能说明该反应达到化学平衡,A符合题意;反应过程中容器内气体的质量不变,反应前后气体的物质的量发生改变,即混合气体的平均摩尔质量一直在改变,故混合气体的平均摩尔质量不再变化能说明反应达到化学平衡,B不合题意;根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,v正(H2)=4v正(CH4),故当4v正(H2)=v逆(CH4)时,v正(CH4)≠v逆(CH4),即不能说明反应达到化学平衡,C符合题意;反应前后气体的物质的量发生改变,反应过程中容器体积不变,则容器内的气体压强一直在改变,故容器内的气体压强不再变化能说明反应达到化学平衡,D不合题意。答案:(1)1　(2)①气体　②c>b>a　③0.1　(3)AC18.解析:(1)该反应的正反应是气体体积减小的反应,在相同温度时,增大压强平衡向正反应方向移动,二氧化硫的转化率增大,B点的转化率大于A点,所以p1>p2;(2)由图可知,压强一定时,升高温度,SO2转化率减小,说明升高温度,化学平衡向左移动;(3)①v(SO3)=ΔcΔt=0.4 mol−02 L10 min=0.02 mol·L-1·min-1,v(O2)=12v(SO3)=0.01 mol·L-1·min-1;a.SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)=1.6 mol+0.4 mol=2.0 mol,n(O2)=1.8 mol+0.2 mol=2.0 mol。因温度和容器体积不变,开始加入的SO2和O2的物质的量相等,而Δn(SO2)与Δn(O2)不相等,故SO2和O2的体积比不变能说明反应达到平衡状态,a正确;容器体积不变,混合气体质量不变,故反应前后气体密度不变,b错误;因反应后气体的总物质的量减小,若压强不变,能说明反应达到平衡状态,c正确;根据硫原子质量守恒,反应前后n(SO2)+n(SO3)不变,d错误。②反应放出98 kJ热量时,消耗的SO2的物质的量为98.0 kJ196.0 kJ×2 mol=1 mol,则SO2的转化率α(SO2)=1 mol2 mol×100%=50%;(4)先假定甲、乙的体积都不变,达到平衡后再保持乙的压强不变。由于此反应的正反应是气体体积减小的反应,因此,待等体积达平衡后,欲保持乙的压强不变,就需要缩小体积。缩小体积使乙的压强增大,化学平衡正向移动。所以,若甲容器中SO2的百分含量为p%,则乙的SO2的百分含量将小于甲,即乙的SO2的百分含量小于p%,故答案为c。答案:(1)>　(2)左　(3)①0.01 mol·L-1·min-1　ac　②50%　(4)c19.解析:(1)设目标反应为Ⅳ,根据盖斯定律知,Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ,所以ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。(2)图示温度范围内C(s)已完全反应,则反应Ⅰ已经进行完全,反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应,从开始到T1,温度不断升高,反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动,依据反应Ⅱ,H2的量减小,摩尔分数减小,CO的量升高,摩尔分数升高,且二者摩尔分数变化斜率相同,所以a曲线代表H2的摩尔分数的变化,则曲线c代表CO2的摩尔分数随温度的变化,开始到T1,CO2的摩尔分数升高,说明在这段温度范围内,反应Ⅲ占主导,当温度高于T1,CaCO3(s)已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以CO2的摩尔分数减小。(3)压力p下、温度为T0时,H2、CO、CO2的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则H2O(g)的摩尔分数为1-0.5-0.15-0.05=0.3,则反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp= p(CO2)×p(H2)p(CO)×p(H2O)=0.05p×0.5p0.15p×0.3p=59。由气体总物质的量为4.0 mol,可求出此时各气体的物质的量,n(H2)=4.0 mol×0.50=2.0 mol,n(CO)=4.0 mol×0.15=0.6 mol,n(CO2)=4.0 mol×0.05=0.2 mol,n(H2O)=4.0 mol×0.3=1.2 mol,设各反应反应的物质的量如下,　　C(s) + H2O(g)⇌CO(g) + H2(g)　　 x x x x　　CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)yyyy　　CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s)zzz则x+y=2.0x−y=0.6y−z=0.2,解得x=1.3(mol)y=0.7(mol)z=0.5(mol)故此时CaCO3(s)的物质的量为0.5 mol。若向平衡体系中通入少量CO2(g),重新达平衡后,反应CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s)的Kp=1p(CO2),温度不变,Kp不变,则分压p(CO2)不变,反应Ⅱ的Kp=p(CO2)·p(H2)p(CO)·p(H2O),因温度不变,Kp不变,则不会出现p(CO2)不变,p(H2)变小而p(CO)和p(H2O)增大的情况,即p(CO)也不变。答案:(1)ΔH1+ΔH2+ΔH3(2)H2　当温度高于T1,CaCO3(s)已完全分解,只发生反应Ⅱ,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,所以CO2的摩尔分数减小　(3)59　0.5　不变　不变甲乙aA(g)+bB(g)cC(g)L(s)+aG(g) bR(g)丙丁aA+bBcCA+2B2C+3D实验序号12345H2O2浓度/(mol·L-1)0.40.40.40.40.4V(H2O2溶液)/mL20202020b温度室温50 ℃水浴室温室温室温催化剂无无0.5 g a0.5 g MnO2粉末0.5 g a收集112 mL O2所需时间/s几乎无气体产生29645100>45温度/℃20304050607080铜的平均溶解速率/(×10-3 mol·L-1·min-1)7.348.019.257.987.246.735.76序号c(A)/(mol·L-1)c(B)/(mol·L-1)v正/(mol·L-1·min-1)Ⅰ0.100.100.15Ⅱ0.200.202.40Ⅲ0.200.101.20气体SO2O2SO3物质的量/mol1.61.80.4