人教2019版高三化学选择性必修1第二章化学反应速率与化学平衡单元测试卷（Word含答案）

人教2019版高三化学选择性必修1第二章　化学反应速率与化学平衡单元测试卷
第二章　化学反应速率与化学平衡
（满分：100分；时间：90分钟）
第一部分　选择题（共40分）
一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。）
1．（2020北京昌平高二上期末）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．（2020吉林榆树五校期末联考）一定能增大反应物分子中活化分子的百分数的是（　　　）
A．降低温度 B．增大压强 C．使用催化剂 D．增大浓度
3．（2021河南洛阳第一中学月考）一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），到达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，则下列判断不合理的是（　　　）
A．c1∶c2＝1∶3
B．X、Y的转化率相等
C．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
D．c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L-1
4．对于平衡CO2(g)CO2(aq)　ΔH＝-19.75 kJ·mol-1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是（　　　）
A．升温、增压 B．降温、减压 C．升温、减压 D．降温、增压
5．（2021河南豫西九校联考）化学反应进行的方向和限度是化学反应原理所要研究的两个重要问题，下列有关化学反应进行的方向和限度的说法中正确的是（　　　）
A．反应mA(s)＋nB(g)pC(g)，达到平衡时增加A的物质的量，平衡不移动
B．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒定温度下使其分解达到平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，CO2(g)的体积分数不变可以作为平衡判断的依据
C．2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．对于反应A(g)＋B(g)2C(g)，起始充入等物质的量的A和B，达到平衡时A的体积分数为n%，此时若给体系加压则A的体积分数一定会发生改变
6．（2020陕西西安中学高二上期中）某化学反应的ΔH＝－125 kJ·mol-1，ΔS＝－8 kJ·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行（　　　）
A．在任何温度下都能自发进行 B．在任何温度下都不能自发进行
C．仅在高温下自发进行 D．仅在低温下自发进行
7．二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的CO2（如图所示）。下列说法中正确的是（　　　）
A．步骤一中将反应器加热到400 ℃，可提高CaCO3的生成速率
B．步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应
C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应
D．步骤二中反应的ΔS＜0
8．（2020重庆新田中学高二上期中）一定条件下，在体积恒定的密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol-1(Q＞0)，下列说法正确的是（　　　）
A．达到平衡时反应放出的热量可能达到Q kJ
B．升高温度，逆反应速率减小
C．当混合气体的密度不再发生变化时，说明反应达到平衡状态
D．达到平衡时，v正(N2)＝3v逆(H2)
9．（2021山东新高考联盟联考）工业合成氨反应包含多个基元反应，其反应机理如图所示，已知各物种在催化剂表面吸附放出能量。下列说法错误的是（　　　）
A．从充入反应物到A处，物质的能量降低，表示N2、H2在催化剂表面吸附过程放热，物质由气态转化为液态，该过程ΔS＞0
B．B→C过程决定了总反应的速率
C．工业合成氨选择温度为700 K左右，主要考虑催化剂在此温度下活性较高
D．由图像可知氨气分解为吸热反应
10．（2021安徽皖南名校期中联考）对于反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程如下：
第一步：2NO(g)N2O2(g)（快速平衡）
第二步：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)（慢反应）
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：v正＝k1正·c2(NO)，v逆＝k1逆·c(N2O2)，k1正、k1逆为速率常数，仅受温度影响。
下列叙述正确的是（　　　）
A．整个反应的速率由第一步反应速率决定
B．同一温度下，平衡时第一步反应的———越大，反应正向进行的程度越大
C．第二步反应速率慢，因而平衡转化率也低
D．第一步反应快的原因是第一步反应的活化能比第二步反应的活化能高
二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11．（2021黑龙江、吉林十校联合体期中联考）对于可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＜0，下列各图正确的是（　　　）
　　　　　A　　　　　　　　B　　　　　　　　　　C　　　　　　　　　D
12．（2020山东德州一中高二上期中）氢气用于烟气的脱氮、脱硫的反应为4H2(g)＋2NO(g)＋SO2(g)N2(g)＋S(l)＋4H2O(g)　ΔH＜0。下列有关说法正确的是（　　　）
A．当v(H2)＝v(H2O)时，达到平衡
B．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，化学平衡逆向移动
C．使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
D．化学平衡常数的表达式为
13．（2020四川绵阳南山中学高二上期中）可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(s)　ΔH＝Q kJ·mol-1，反应过程中，当其他条件不变时，物质C在混合物中的百分含量（C%）与温度（T）、反应速率（v）与压强（p）的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是（　　　）
A．T1＜T2，Q＞0
B．增大压强，B的转化率减小
C．当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化 D．a＋b＞c＋d
14．（2020河北石家庄六校高二上期中）t ℃时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数的表达式为，有关该平衡体系的说法正确的是（　　　）
A．升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应
B．增大压强，W的质量分数增加
C．增大X的浓度，平衡向正反应方向移动
D．升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正反应是放热反应
15．一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5 min时达到化学平衡状态。
容器 编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
CO Cl2 COCl2 COCl2
Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8
Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5
Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7
下列说法中正确的是（　　　）
A．该反应的正反应为放热反应
B．容器Ⅰ中前5 min内的平均反应速率v(CO)＝0.16 mol·L-1·min-1
C．容器Ⅱ中，a＝0.55
D．若容器Ⅰ恒压，达到平衡时CO的转化率小于80%
第二部分　非选择题（共5小题，共60分）
16．（8分）二氧化碳的捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。
（1）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　ΔH，该反应的ΔH　　　　（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）0，ΔS　　　　0，在低温下，该反应　　　　（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）CO2的转化途径之一是首先利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学产品。你认为该方法需要解决的技术问题有　　　　（填字母）。
a．开发高效光催化剂
b．将通过光催化剂制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化反应
c．二氧化碳及水资源的供应
17．（10分）（2021湖南怀化联考）运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
（1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol-1，ΔS＝＋133.7 J·mol-1·K-1。
①该反应在低温下　　　　（填“能”或“不能”）自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）已知在400 ℃时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的K＝0.5。
①在400 ℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K'＝　　　　（填数值）。
②400 ℃时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v正(N2)　　　v逆(N2)（填“＞”“＜”“＝”或“不能确定”）。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡　　　　移动（填“向左”“向右”或“不”）；加入催化剂，反应的ΔH　　　　（填“增大”“减小”或“不改变”）。
18．（14分）N2O和CO是常见的环境污染性气体。
（1）对于反应N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)来说，“Fe+”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行，第一步为Fe+＋N2OFeO+＋N2，则第二步反应为　　　　　　　　　　　　　　。
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第一步反应的活化能　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）第二步反应的活化能。
（2）在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体，发生反应：2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率如图乙所示：
　　　　　　
甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙
①该反应的ΔH　　　　（填“＞”或“＜”）0。
②若容器Ⅰ的体积为2 L，反应在370 ℃下进行，20 s后达到平衡，则0～20 s内容器Ⅰ中用O2表示的反应速率为　　　　　　　。B点对应的平衡常数K＝　　　　（保留两位有效数字）。
③若容器Ⅳ的体积为1 L，反应在370 ℃下进行，则起始时反应　　　　　　　　（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）进行。
19．（12分）（2021河南洛阳第一中学月考）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
（1）已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　　ΔH＝＋206.2 kJ/mol
CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　　ΔH＝＋247.4 kJ/mol
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示：
时间/h 1 2 3 4 5 6
0.90 0.85 0.83 0.81 0.80 0.80
①用H2表示的前2 h的平均反应速率v(H2)＝　　　　。
②该温度下，CO2的平衡转化率为　　　　。
（3）在300 ℃、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1∶3通入一恒压密闭容器中发生（2）中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp＝　　　　（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
（4）CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。在0.1 MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，如图所示为不同温度（T）下，平衡时四种气态物质的物质的量（n）的关系。
①该反应的ΔH　　　　0（填“＞”或“＜”）。
②曲线c表示的物质为　　　　（填化学式）。
20．（16分）（2020山东省实验中学高二上期中）二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　　　　 ΔH1＝-90.7 kJ·mol-1　　K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　ΔH2＝-23.5 kJ·mol-1　　K2
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　　 ΔH3＝-41.2 kJ·mol-1　　K3
回答下列问题：
（1）反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝　　　kJ·mol-1；该反应的平衡常数K＝　　（用K1、K2、K3表示）。
（2）下列措施中，能提高（1）中CH3OCH3产率的有　　　　。
A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强
（3）一定温度下，将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g）通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0～5 min内v(H2O)＝　　　　　　　　　，CO的转化率α(CO)＝　　　　。
（4）将合成气以＝2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示，下列说法正确的是　　　。
A．ΔH＜0
B．p1＞p2＞p3
C．若在p3和316 ℃时，起始时＝3，则平衡时，α(CO)小于50%
（5）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚（DME）。观察下图，当约为　　　　时最有利于二甲醚的合成。
参考答案
1．D 2．C 3．C 4．D 5．A
6．D 7．A 8．A 9．A 10．B
11．AD 12．D 13．C 14．A 15．AC
16．（1）＞　　＞　　不能　　（2）ab
17．（1）①不能　　②K＝　　（2）①2　　②＝　　③向左　　不改变
18．（1）FeO+＋COFe+＋CO2　大于
（2）①＞　　②0.000 5 mol·L-1·s-1　　0.004 4　　③向逆反应方向
19．（1）CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　　ΔH＝＋165.0 kJ/mol
（2）①0.225 mol·L-1·h-1（或13.5 mol·L-1·min-1）　　②40%
（3）(MPa)-2或0.02(MPa)-2　　（4）①＜　　②C2H4
20．（1）－246.1　·K2·K3　　（2）AC　　（3）0.003 mol·L-1·min-1　15%　　（4）AB　　（5）2.0