2023版新教材高中化学 第2章 化学反应的方向、 限度与速率 章末质量检测 鲁科版选择性必修1.docx

1、第2章章末质量检测卷(时间：90分钟分值：100分)一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个正确选项符合题意。1被称为人体冷冻学之父的罗伯特埃廷格在1962年写出不朽的前景一书。他在书中列举了大量事实，证明了冷冻复活的可能。比如，许多昆虫和低等生物冬天都冻僵起来，春天又自动复活。下列结论中与上述信息相关的是()A化学反应前后质量守恒 B低温下分子无法运动C温度降低，化学反应停止 D温度越低，化学反应越慢2向2 L的恒容密闭容器中，通入4 mol A和5 mol B，发生反应：4A(g)5B(g)=3C(g)3D(s)。5 min后压强变为原来的80%，则该反应在05 m

2、in内的平均反应速率可表示为()Av(A)0.24 molL1min1 Bv(B)0.15 molL1min1Cv(C)0.18 molL1min1 Dv(D)0.36 molL1min13一定温度下，在某密闭容器中发生反应2HI(g)H2(g)I2(s)H0。若015 s内c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1，则下列说法正确的是()A015 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)0.001 molL1s1Bc(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1所需的反应时间小于10 sC升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢D减小反应体系的体积，化学反应速率加快4下列事

3、实不能用勒夏特列原理解释的是()铁在潮湿的空气中易生锈二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡体系，缩小容器体积后混合气体颜色加深合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施用钠与氯化钾共融的方法制备气态钾：Na(l)KCl(l)K(g)NaCl(l)反应CO(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)H0；向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量的C和H2O(g)，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中CO的物质的量浓度随时间的变化如图所示。容器甲乙丙容积0.5 L0.5 LV温度T1T2T1起始量2 mol C，1 mol H2O(g)1 mol CO，1 mol H24 mol C，2

4、mol H2O(g)下列说法正确的是()A.甲容器中，反应在前15 min的平均反应速率v(H2)0.1 molL1min1B.丙容器的体积V0.5 LC.当温度为T1时，反应的平衡常数K2.25D.乙容器中，若平衡时n(H2O)0.4 mol，则T1Q22Q1B.该反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1C.a曲线是加入正催化剂时的能量变化曲线D.加入催化剂，该化学反应的反应热改变13已知反应CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反应H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应CO(g)H2O

5、(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()A.反应的平衡常数K1B.对于反应，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则K变小C.反应的平衡常数KD.对于反应，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定增大140.1 mol CO2与0.3 mol C在恒压密闭容器中发生反应：CO2(g)C(s)2CO(g)。平衡时，体系中各气体的体积分数与温度的关系如图。已知：用气体分压表示的化学平衡常数Kp；气体分压(p分)气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是()A.650 时，CO2的平衡转化率为25%B.800 达平衡时，若充入气体He，v正v逆D.925 时，用平衡气体分压表示的化学平

6、衡常数Kp23.04p总15在密闭容器中，反应2X(g)Y2(g)2XY(g)H0达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是()A.图中，甲、乙的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2B.图中，平衡状态甲与乙的反应物转化率相同C.图中，t时刻增大了压强D.图表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙温度高于甲三、非选择题：本题包括5小题，共60分。16(12分)机动车尾气的主要污染物是氮的氧化物，采用合适的催化剂可分解NO，反应为2NO(g)N2(g)O2(g)H，在T1和T2时，分别在容积均为1 L的密闭容器中通入1 mol NO，并发生上述反应，NO的转化率随时间的变化曲线

7、如下图所示：(1)T1_(填“”或“”，下同)T2，H_0。(2)温度为T1时该反应的平衡常数K_(结果保留3位小数)。已知反应速率v正k正c2(NO)，v逆k逆c(N2)c(O2)，k正、k逆分别为正反应速率常数和逆反应速率常数，则a点处_。(3)温度为T2，反应进行到30 min时，达到平衡状态，则030 min的平均反应速率v(N2)_ molL1min1(结果保留3位小数)。17(10分)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下。.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H158 kJmol1

8、.CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H299 kJmol1.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：(1)H3_kJmol1。(2)一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a mol，CO为b mol，此时H2O(g)的浓度为_molL1，反应的平衡常数为_。(用含a、b、V的代数式表示)(3)不同压强下，按照n(CO2)n(H2)13投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。已知：CO2的平衡转化率100%CH3OH的平衡产率100%其中

9、纵坐标表示CO2平衡转化率的是图_(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_。(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_(填标号)。A低温、高压 B高温、低压 C低温、低压 D高温、高压18(14分)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题：(1)已知2NO(g)O2(g)2NO2(g)H的反应历程分两步：2NO(g)N2O2(g)(快)H10，v1正k1正c2(NO)，v1逆k1逆c2(N2O2)。N2O2(g)O2(g)2NO2(

10、g)(慢)H2”“”“”“p2(3)03 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)_(保留三位小数)。(4)若达平衡状态时，再向容器中投入2 mol CH3OH，重新达平衡后甲醇的体积分数与原平衡时相比_。(填“变大”“变小”或“不变”)(5)200 时，该反应的平衡常数K_，向上述200 达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。20(12分).一定条件下，在容积为5 L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图甲所示。已知达到平衡后，降低温度，A的体积

11、分数减小。(1)该反应的化学方程式为_。(2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图乙所示。根据图乙判断，在t3时刻改变的外界条件是_。a、b、c对应的平衡状态中，C的体积分数最大的是状态_。各阶段的平衡常数如下表所示：t2t3t4t5t5t6K1K2K3K1、K2、K3之间的大小关系为_(用“”“”“”或“”)0。(2)图丙中压强(p1、p2、p3)由大到小的顺序为_。(3)图丙中M点对应的平衡常数Kp_MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。(4)如果想进一步提高H2S的转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有_。第2章章末质量检测卷1答案：D解析：温度的高低影响化

12、学反应速率的快慢，温度越低，反应速率越慢，但反应不会停止，分子运动不会停止；题述信息与反应前后质量守恒无关。2答案：B解析：设05 min内消耗A的物质的量为x mol，应用“三段式”法计算：4A（g）5B（g）=3C（g）3D（s）起始量/mol 4 5 0转化量/mol xxx5 min时的量/mol 4x 5xx则（4x5xx）/980%，解得x1.2，v（A）1.2 mol/（2 L5 min）0.12 molL1min1，A项错误；v（B）v（A）0.15 molL1min1，B项正确；v（C）v（A）0.09 molL1min1，C项错误；生成物D为固体，固体的浓度视为常数，不能用

13、来表示反应速率，D项错误。3答案：D解析：I2为固态，其浓度为常数，A项错误；015 s内，v（HI）0.002 molL1s1，若反应仍以该速率进行，则c（HI）由0.07 molL1降到0.05 molL1所需的时间t10 s，但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于10 s，B项错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C项错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率加快，D项正确。4答案：B解析：铁在潮湿的空气中生锈发生的不是可逆反应；缩小容器体积，平衡正向移动，混合气体颜色应变浅，但混合气体颜色加深是由于体积缩小，二氧化氮浓度变大的原故，不能用勒夏特列原理

14、解释；合成氨反应是放热反应，理论上降低温度平衡正向移动，可提高氨的产率；K为气态，易从体系中分离出来而使平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释；反应CO（g）NO2（g）CO2（g）NO（g）HT2，D项错误。7答案：A解析：将0.2 molL1的KI溶液和0.05 molL1的Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，I过量，若不是可逆反应，Fe3全部转化为Fe2，则溶液中无Fe3，故只需证明溶液中含Fe3，即可证明此反应为可逆反应。向混合溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明含有Fe3，故正确；向溶液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明溶液中有I，因I过量，无论是否存在化学平衡，都会有黄色沉淀

15、生成，故错误；无论是否存在化学平衡，溶液中均存在Fe2，滴入K3Fe（CN）6溶液均有蓝色沉淀生成，故错误；无论是否存在化学平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故错误。8答案：A解析：aa过程中，容积缩小为原来的一半，各物质物质的量浓度迅速增大为原来的两倍，颜色突然加深，后2NO2（g）N2O4（g）平衡正向移动，增大压强，不论平衡怎样移动，新平衡时各物质（气体）的浓度均比旧平衡的大，最终颜色比原来深，A正确；a在压缩中有一定量的NO2转化成N2O4，a颜色应比b中的浅，B错误；a中气体的物质的量比a中要少，a的压强比a的压强2倍要小，b和b中物质的量相等，b的压强为b的压强的2

16、倍，C错误；二者颜色一样深，并不意味着c（NO2）和c（Br2）相等，a中的c（NO2）不一定比b中的c（Br2）小，D错误。9答案：A解析：和的温度不同，比较其平衡常数大小可确定H的正负。中，500 时，利用“三段式”法计算： P（g）2Q（g）3R（g）4S（s）起始量/mol 0.10 0.80 0 0转化量/mol 0.08 0.16 0.24 0.32平衡量/mol 0.02 0.64 0.24 0.32故K500 1.7。中，700 时，利用“三段式”法计算：P（g）2Q（g）3R（g）4S（s）起始量/mol 0.10 0.30 0 0转化量/mol 0.06 0.12 0.18

17、 0.24平衡量/mol 0.04 0.18 0.18 0.24故K700 4.5。由K700 K500 ，可知正反应为吸热反应，即H0，A项正确；生成物S为固体，故该反应为气体分子数不变的反应，压强变化对平衡无影响，B项错误；与温度相同，故中反应的平衡常数K1.7，C项错误；根据中反应的平衡常数可计算x的值，D项错误。10答案：D解析：由表中数据可求得前4 min内消耗的Y为0.5 mol，v（Y）0.0125 molL1min1，v（Z）2v（Y）0.025 molL1min1，A项错误；T1时，由表中数据可知， 7 min时反应处于平衡状态，采用“三段式”法计算：X（g）Y（g）2Z（g

18、）起始浓度/（molL1） 0.16 0.16 0变化浓度/（molL1） 0.06 0.06 0.12平衡浓度/（molL1） 0.1 0.1 0.12所以平衡常数K1.44，B项错误；其他条件不变，9 min时是平衡状态，再充入1.6 mol X，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时Y的转化率增大，由于X加入量大于平衡移动消耗量，所以再次达到平衡时，X的浓度增大，C项错误；T1时，平衡常数K1.44，降温到T2达到化学平衡时，平衡常数K4，说明降低温度平衡正向移动，所以该反应为放热反应，D项正确。11答案：BC解析：经历过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，A项错误；为催化剂吸附

19、N2的过程，为形成过渡态的过程，为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行，在低温区进行是为了增加平衡产率，B项正确；由题图可知，过程为TiHFe*N转化为TiH*NFe，即氮原子由Fe区域向TiH区域传递，C项正确；化学反应不会因加入催化剂而改变反应热，D项错误。12答案：A解析：根据题意及图像可知，向恒容密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，反应放出Q1 kJ热量，Q1小于92，若通入2 mol N2和6 mol H2，放出Q2 kJ热量，Q2小于184，且压强增大，平衡正向移动，放出的热量增大，即Q22Q1，则184Q22Q1，A项正确；由题图可知该反应的热化学方程式为N2

20、（g）3H2（g）2NH3（g）H92 kJmol1，B项错误；催化剂能改变反应的路径，使反应的活化能降低、但不改变化学平衡，反应的反应热不变，题图中的b曲线是加入正催化剂时的能量变化曲线，C、D项错误。13答案：BC解析：反应的平衡常数K1，A项错误；对于反应，恒容时，温度升高，H2浓度减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则K变小，B项正确；反应的平衡常数K1，反应的平衡常数K2，反应的平衡常数KK1，C项正确；对于反应，恒温恒容下，若通入稀有气体增大压强，反应体系中各组分的浓度不变，平衡不移动，则H2的浓度不变，D项错误。14答案：AD解析：由题图可知，650 时，反应达平衡状态后CO

21、的体积分数为40%，开始加入的二氧化碳为0.1 mol，设平衡时CO2转化了x mol，列出三段式：C（s）CO2（g）2CO（g）开始（mol） 0.1 0转化（mol） x2x平衡（mol） 0.1x2x所以100%40.0%，解得x0.025，则CO2的平衡转化率为25%，A项正确；容器为恒压密闭容器，800 达平衡状态时，若充入气体He，平衡正向移动，v正v逆，B项错误；由题图可知，T时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%，此时反应处于平衡状态，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，v正v逆，C项错误；925 时，CO的体积分数为96.0%，则CO2的体积分数为40%，Kp

22、23.04p总，D项正确。15答案：BD解析：增大压强：由于温度不变，平衡常数不变，故A项错误；图表示加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，反应物的转化率相同，B项正确；增大压强，平衡向正反应方向移动，图中反应速率增大，平衡不发生移动，故改变的条件肯定不是增大压强，故C项错误；乙先达到平衡，说明乙的反应速率快，故乙温度高于甲，且XY的质量分数：乙T2，又T1下NO的平衡转化率低于T2下NO的平衡转化率，即降低温度，平衡向正反应方向移动，故H0。（2）T1条件下NO的平衡转化率为21%，利用“三段式”法计算：2NO（g）N2（g）O2（g）起始量/mol 1 0 0转化量/mol

23、0.21 0.105 0.105平衡量/mol 0.79 0.105 0.105则平衡常数K0.105 molL10.105 molL1/（0.79 molL1）20.018。反应达到平衡时，v正v逆，故k正c2（NO）k逆c（N2）c（O2），即K0.018。a点对应的NO的转化率为20%，利用“三段式”法计算：2NO（g）N2（g）O2（g）起始量/mol 1 0 0转化量/mol 0.2 0.1 0.1平衡量/mol 0.8 0.1 0.1故a点处K0.0181.152。（3）由图像可知，T2条件下，反应开始至达到平衡时消耗0.22 mol NO，而v（N2）v（NO）0.22 mol/

24、（1 L30 min）0.004 molL1min1。17答案：（1）41（2）（3）乙p1p2p3T1时以反应为主，反应反应前后气体分子数相等，压强改变对平衡移动没有影响（4）A解析：（1）根据盖斯定律，反应，则H3H1H258 kJmol1（99 kJmol1）41 kJmol1。（2）假设反应中，CO反应了x mol，则生成的CH3OH为x mol，生成的CH3OH为（ax） mol，生成的CO为（bx） mol，根据反应：CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）ax3（ax） axax反应：CO（g）2H2（g）CH3OH（g）x2xx反应：CO2（g）H2（g）CO（g）

25、H2O（g）bxbxbxbx所以平衡时水的物质的量为（ax） mol（bx） mol（ab） mol，浓度为 molL1；平衡时CO2的物质的量为1 mol（ax） mol（bx） mol（1ab） mol，H2的物质的量为3 mol3（ax） mol2x（bx） mol（33ab） mol，CO的物质的量为b mol，水的物质的量为（ab） mol，则反应的平衡常数为。（3）反应和为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则CH3OH的平衡产率减少，所以图甲的纵坐标表示CH3OH的平衡产率，图乙中，开始升高温度，由于反应和为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应为吸热反应，

26、升高温度反应向正反应方向移动，升高一定温度后以反应为主。CO2的平衡转化率又升高，所以图乙的纵坐标表示CO2的平衡转化率；压强增大，反应和是气体体积减小的反应，反应和平衡正向移动，反应气体体积不变化，平衡不移动，故压强增大CH3OH的平衡产率增大，结合题图可得压强关系为p1p2p3；温度升高，反应和平衡逆向移动，反应平衡向正反应方向移动，所以温度为T1时，三条曲线交于一点的原因为T1时以反应为主，反应反应前后分子数相等，压强改变对平衡移动没有影响。（4）根据图示可知，温度越低，CO2的平衡转化率越大，CH3OH的平衡产率越大，压强越大，CO2的平衡转化率越大，CH3OH的平衡产率越大，所以选择

27、低温和高压。18答案：（1）活化能越大，一般分子成为活化分子越难，反应速率越慢K温度升高，反应、的平衡均逆向移动，由于反应的速率大，导致c（N2O2）减小且其程度大于k2正和c（O2）增大的程度，使三者的乘积即v2正减小（2）6NO3O22C2H43N24CO24H2O350 、负载率3.0%解析：（1）活化能越低，反应速率越快，为快反应，为慢反应，则活化能大小为E1E2；因为活化能越大，一般分子成为活化分子越难，反应速率越慢；2NO（g）O2（g）2NO2（g）的平衡常数K，反应达到化学平衡时，v正v逆，所以k1正c2（NO）k1逆c2（N2O2），k2正c2（N2O2）c（O2）k2逆c2

28、（NO2），则有K；反应速率常数k随温度升高而增大，反应为放热反应，温度升高不利于反应正向进行，则v正v逆，所以若升高温度后k2正、k2逆分别增大a倍和b倍，则ab；反应为快反应，温度升高，两个反应均逆向移动，体系中c（N2O2）降低，影响v2正，导致v2正减小，可以解释为温度升高，反应、的平衡均逆向移动，由于反应的速率大，导致c（N2O2）减小且其程度大于k2正和c（O2）增大的程度，使三者的乘积即v2正减小。（2）根据机理图分析，在Cu催化作用下，C2H4作为还原剂，与NO和O2反应，转化为N2、CO2和H2O，反应中n（NO）n（O2）21，所以发生反应的化学方程式为6NO3O22C2H

29、43N24CO24H2O。根据图像分析，需要满足脱硝率尽可能大，负载率选择b，温度选择350 ，即温度选择350 ，负载率选择3.0%。19答案：（1）（2）c（3）0.067 mol（Lmin）1（4）变大（5）6.25（molL1）2正向解析：（1）由题图可知，随着温度升高，CO的平衡转化率降低，即升高温度，平衡逆向移动，则H0。（2）该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故a错误；若其他条件不变，反应改在绝热条件下进行，由于该反应的正反应是放热反应，随着反应的进行，温度升高，平衡逆向移动，CO转化率比在恒温条件下转化率小，故b错误；该反应是反应前后气体体积减小的

30、反应，所以当容器内气体压强不再变化时，表示该反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态，即反应达到最大限度，故c正确；在温度相同时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率升高，所以p1p2，故d错误。（3）根据题意列出三段式：CO（g）2H2（g）CH3OH（g）起始物质的量（mol） 4 8 0转化物质的量（mol） 2 4 2平衡物质的量（mol） 2 4 2所以v（CH3OH）0.067 mol（Lmin）1。（4）若达平衡状态时，再向容器中投入2 mol CH3OH，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，达到新平衡时CH3OH的体积分数与原平衡相比变大。（5）由（3）分析可得平衡常数K（

31、molL1）26.25（molL1）2，向题述200 达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，此时Q（molL1）22.78 （molL1）2，QK，所以平衡正向移动。20答案：.（1）A2B2C（2）升高温度aK1K2K3.（1）（2）p3p2p1（3）1（4）及时分离出产物解析：.（1）根据图甲可知，达到平衡时A的物质的量减少1 mol0.7 mol0.3 mol，B的物质的量减少1 mol0.4 mol0.6 mol，C的物质的量增加0.6 mol，所以A、B、C的物质的量变化量之比为0.3 mol0.6 mol0.6 mo

32、l122，且A和B未完全转化为C，该反应为可逆反应，所以该反应的化学方程式为A2B2C。（2）根据图乙可知：t3时刻正、逆反应速率同时增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，该反应反应前后气体分子数减小，若增大压强，平衡正向移动，与图像不符；达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小，则该反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动，与图像相符，所以t3时刻改变的条件是升高温度。根据图乙可知，在t1t2时反应正向进行，A的转化率逐渐增大，t2t3时反应达到平衡状态，A的转化率达到最大；t3t4时，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率逐渐减小，t4t5时A的转化率达到最小；t5

33、t6时，正、逆反应速率同时增大且相等，说明平衡没有移动，A的转化率不变，与t4t5时相等，所以A的转化率最大的时间段是t2t3，A的转化率最大时，C的体积分数最大，对应a。反应A（g）2B（g）2C（g）H（t2t3），所以化学平衡常数大小关系为K1K2K3。.（1）恒压条件下，温度升高，H2S的转化率增大，即升高温度平衡正向移动，则H0。（2）2H2S（g）2H2（g）S2（g）H，该反应是气体分子数增大的反应，温度不变，增大压强平衡逆向移动，H2S的转化率减小，则压强由大到小的顺序为p3p2p1。（3）M点对应的H2S转化率为50%，总压为5 MPa，设H2S起始量为2 mol，列三段式：2H2S（g）2H2（g）S2（g）起始量/mol 2 0 0变化量/mol 1 1 0.5平衡量/mol 1 1 0.5Kp1 MPa。（4）如果想进一步提高H2S的转化率，除改变温度、压强外，还可以减少生成物浓度促进平衡正向移动。