2020版高中化学 章末综合测评1 化学反应与能量 化学反应速率和化学平衡 新人教版选修4.doc

章末综合测评(一)化学反应与能量 化学反应速率和化学平衡 (时间90分钟，满分100分)一、选择题(每小题只有一个正确答案，每小题3分，共48分)1下列变化一定为放热的化学反应的是()ah2o(g)h2o(l)放出44 kj热量bh0的化学反应c形成化学键时共放出能量862 kj的化学反应d能量变化如图所示的化学反应dh2o(g)h2o(l)为物理变化；h0的化学反应为吸热反应；形成化学键时共放出能量862 kj的化学反应的h不能确定是大于零还是小于零；当h(反应物)h(反应产物)时，h0，反应放热。2甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是ch3oh(g)h2o(g)=co23h2(g) h49.0 kjmol1ch3oh(g)o2(g)=co2(g)2h2(g) h192.9 kjmol1下列说法正确的是()ach3oh的燃烧热为192.9 kjmol1b反应中的能量变化如图所示cch3oh转变成h2的过程一定要吸收能量d根据推知反应：ch3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2(g)的h192.9 kjmol1da项，据盖斯定律得两式合并得不到生成h2o(l)的热化学方程式，故无法确定ch3oh的燃烧热；b项，反应为吸热反应，1 mol ch3oh(g)和1 mol h2o(g)的总能量应小于1 mol co2(g)和3 mol h2(g)的总能量；c项，由题意知反应ch3oh(g)h2(g)放出能量；d项，由ch3oh(l)ch3oh(g)h0，故ch3oh(l)h2(g)比ch3oh(g)h2(g)放出热量少，ch3oh(l)h2(g)h更大。3已知25 、101 kpa条件下：4al(s)3o2(g)=2al2o3(s)h2 834.9 kj/mol4al(s)2o3(g)=2al2o3(s)h3 119.1 kj/mol由此得出的正确结论是()a等质量的o2比o3能量低，由o2变o3为吸热反应b等质量的o2比o3能量低，由o2变o3为放热反应co3比o2稳定，由o2变o3为吸热反应do2比o3稳定，由o2变o3为放热反应a由可得3o2(g)=2o3(g)h284.2 kj/mol，可知等质量的o2比o3能量低，由o2变为o3为吸热反应。4下列说法或表示方法正确的是()a等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多b氢气的燃烧热为285.8 kjmol1，则氢气燃烧的热化学方程式为2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h285.8 kjmol1cba(oh)28h2o(s)2nh4cl(s)=bacl2(s)2nh3(g)10h2o(l)h0bx3y2zh0cx2y3zh0d5x3y4zh0b由图1知反应为x3y2z，由图2知h0。9一定温度下，向容积固定为a l的密闭容器中充入1 mol x气体和2 mol y气体，发生反应x(g)2y(g) 2z(g)，此反应达到平衡状态的标志是()a容器内气体密度不随时间变化b容器内各物质的浓度不随时间变化c容器内x、y、z的浓度之比为122d单位时间内消耗0.1 mol x，同时生成0.2 mol zba项，反应物、生成物都是气体，反应容器的体积不变，故反应过程中，密度始终不变，不能用密度判断反应是否达到平衡状态；b项，各组分的物质的量浓度不变时，可说明平衡已建立；c项，平衡时，x、y、z的浓度之比不一定是122，不能说明反应达到平衡状态；d项，单位时间内消耗x和生成z，描述的是同一反应方向，不存在v正和v逆的关系，不能判断该反应是否达到平衡状态。10在一密闭容器中发生反应：2a(g)2b(g)c(s)3d(g)h0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、d的物质的量浓度c(d)增大的是()a移走少量cb扩大容积，减小压强c缩小容积，增大压强 d容积不变，充入“惰”气cc为固体，改变其量，对反应速率无影响，a错；扩大容积，v正减小，c(d)也减小，b错；缩小容积，浓度增大，反应速率也增大，平衡右移，c(d)也增大，c对；容积不变，充入“惰”气，反应物浓度不变，速率不变，平衡不移动，d错。11一定条件下，体积为2 l的密闭容器中，1 mol x和3 mol y进行反应：x(g)3y(g)2z(g)，经12 s达到平衡，生成0.6 mol z。下列说法正确的是()a以x浓度变化表示的反应速率为 mol/(ls)b12 s后将容器体积扩大为10 l，z的平衡浓度变为原来的c若增大x的浓度，则物质y的转化率减小d若该反应的h0，升高温度，平衡常数k减小dx(g)3y(g)2z(g)起始量(mol) 1 3 0转化量(mol) 0.3 0.9 0.6平衡量(mol) 0.7 2.1 0.6v(x) mol/(ls)，所以a错误；12 s后将容器体积扩大为10 l，平衡逆向移动，z的浓度小于原来的，所以b错误；若增大x的浓度，y的转化率增大，x的转化率减小，所以c错误；若h0，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数k减小。12将等物质的量的x、y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：x(g)y(g)2z(g)h甲b平衡时o2的浓度：乙甲c平衡时so2的转化率：乙甲d平衡时so2的体积分数：乙甲d对于2so2o22so3反应，等比加料，压强越大，反应程度越大，so2的体积分数越小。14在某密闭容器中，可逆反应：a(g)b(g)xc(g)符合图中( )所示关系，(c)表示c气体在混合气体中的体积分数。由此判断，对图像()说法不正确的是()ap3p4，y轴表示a的转化率bp3p4，y轴表示b的质量分数cp3p4，y轴表示b的转化率 dp3p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量b据图像( )知，在压强不变时，曲线b的斜率比c的大，故t1t2。降温(t1t2)时，(c)增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，曲线b的斜率比a的大，故压强p2p1，增大压强(p1p2)时，(c)增大，即平衡正向移动，故x2，即x1。由图像()知，保持体系压强不变，升高温度，平衡逆向移动，a、b的转化率、(c)、混合气体的平均相对分子质量均减小，而a、b的质量分数要增大。故正确答案为b。15在一定的条件下，向2 l密闭容器中进行一定量mgso4和co的反应：mgso4(s)co(g)mgo(s)co2(g)so2(g)。反应时间与残留固体的质量关系如图所示。下列说法正确的是()a升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小b随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量增大c增加硫酸镁的质量时，正反应速率将增大d在010 min内，v(co)0.01 moll1min1ba项，升温，v正、v逆均增大，错误；c项，增加固体的量，v不变，错误；d项，mgso4(s)co(g)mgo(s)co2(g)m120 g 1 mol 80 g n(co) 8 gn(co)0.1 mol，v(co)0.005 mol/(lmin)，错误。16t 下，向体积为2 l的恒容密闭容器中通入no2和o2，发生反应：4no2(g)o2(g)2n2o5(g)h”“0，s0，故若使hts0，co2的浓度与时间的关系如图所示。该条件下反应的平衡常数为_；若铁粉足量，co2的起始浓度为2.0 moll1，则平衡时co2的浓度为_moll1。下列措施中能使平衡时增大的是_(填字母)。a升高温度 b增大压强c充入一定量的co2 d再加入一定量铁粉解析(1)根据盖斯定律，可得co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)hh1h2，反应的平衡常数k1c(co)/c(co2)，反应的平衡常数k2c(h2)/c(h2o)，反应co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)的平衡常数kc(co)c(h2o)/c(co2)c(h2)；计算可知，对于反应co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)，温度升高k增大，说明平衡正向移动，该反应的h0。该反应过程中压强为恒量，压强不变不一定平衡；混合气体中c(co)不变，一定达到平衡状态；v(正)v(逆)，为平衡状态；c(co)c(co2)不一定平衡。(2)根据化学方程式，消耗二氧化碳的浓度为1 moll1，达到平衡时，c(co)1 moll1，该条件下反应的平衡常数kc(co)/c(co2)(1 moll1)/(0.5 moll1)2.0；fe(s)co2(g)feo(s)co(g)起始(moll1) 2 0转化(moll1) x x平衡(moll1) 2x xk2，则x(2x)2得x4/3；所以co2的浓度为(24/3) moll12/3 moll1。升高温度，平衡正向移动，增大；增大压强，平衡不移动，不变；充入一定量的co2，由于k不变，所以不变；再加入一定量铁粉，平衡不移动，不变。答案(1)h1h2吸热bc(2)2.00.67(或2/3)a20(8分)一定量的co2与足量的c在恒压密闭容器中发生反应：c(s)co2(g) 2co(g)h173 kjmol1，若压强为p kpa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：(1)650 时co2的平衡转化率为_。(2)t1 时平衡常数kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的co和co2气体，则平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是_。解析(1)c(s)co2(g) 2co(g)起始 a mol 0n x mol 2x mol平衡 (ax) mol 2x mol100%40%x，故(co2)100%25%。(2)t1时co与co2的体积分数相等，均为0.5，kp0.5p(kpa)。再充入等物质的量的co和co2时，二者的体积分数不变，平衡不移动。答案(1)25%(2)0.5p不再充入等物质的量的co和co2，平衡体系中二者的体积分数仍相同，平衡不移动21(13分)ch4co2催化重整不仅可以得到合成气(co和h2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：(1)ch4co2催化重整反应为ch4(g)co2(g)=2co(g)2h2(g)。已知：c(s)2h2(g)=ch4(g)h75 kjmol1c(s)o2(g)=co2(g)h394 kjmol1c(s)o2(g)=co(g)h111 kjmol1该催化重整反应的h_kjmol1。有利于提高ch4平衡转化率的条件是_(填标号)。a高温低压b低温高压 c高温高压 d低温低压 某温度下，在体积为2 l的容器中加入2 mol ch4、1 mol co2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时co2的转化率是50%，其平衡常数为_。(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应ch4(g)=c(s)2h2(g)消碳反应co2(g)c(s)=2co(g)h/(kjmol1)75172活化能/(kjmol1)催化剂x3391催化剂y4372 图1图2由上表判断，催化剂x_y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示，升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(k)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。ak积、k消均增加bv积减小、v消增加ck积减小、k消增加dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkp(ch4)p(co2)0.5(k为速率常数)。在p(ch4)一定时，不同p(co2)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示，则pa(co2)、pb(co2)、pc(co2)从大到小的顺序为_。解析(1)将已知中3个反应依次编号为、，根据盖斯定律，由2可得该催化重整反应的h(111275394) kjmol1247 kjmol1。由于该反应为吸热且气体体积增大的反应，要提高ch4的平衡转化率，需在高温低压下有利于反应正向移动。根据平衡时消耗的co2为1 mol50%0.5 mol，则消耗的ch4为0.5 mol，生成的co和h2均为1 mol，根据三段式法可知平衡时ch4、co2、co和h2的平衡浓度分别为0.75 moll1、0.25 moll1、0.5 moll1、0.5 moll1，则平衡常数k。(2)从表格中数据可看出相对于催化剂x，用催化剂y催化时积碳反应的活化能大，则积碳反应的反应速率小，而消碳反应活化能相对小，则消碳反应的反应速率大，再根据题干信息“反应中催化剂活性会因积碳反应而降低”可知催化剂x劣于催化剂y。由表格可知积炭反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，k积、k消均增加，温度升高，反应速率