2017届高中化学第二章化学反应速率和化学平衡单元综合测试二新人教版.docx

第二章 化学反应速率和化学平衡章末达标检测（二） (满分100分，时间90分钟)第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题目要求)1下列有关化学反应速率的说法正确的是()A用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变CSO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢D汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢解析：因为浓H2SO4会使Fe钝化，故与Fe不反应，A错；B中加入NaCl溶液相当于加水稀释，c(H)减小，反应速率减小，B错；升高温度，无论是放热反应，还是吸热反应，反应速率都增大，故C错误；而减小压强，对有气体参加的反应，反应速率减小，D正确。答案：D2将2 mol SO2和1 mol O2充入一容积固定的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，下列物理量不再改变时，并不能说明化学反应已达到平衡状态的是()A混合气体的密度B混合气体的压强C混合气体的总物质的量D混合气体的平均相对分子质量解析：该反应为气体体积减小的反应，因此在容积不变的情况下，随着反应的进行，气体的物质的量随之减小，因此气体的总压强及平均相对分子质量也随之改变，即B、C、D可说明化学反应已达到平衡状态，反应过程中气体的总质量不变，因此在容积不变的密闭容器中，混合气体的密度不随反应的进行而改变。故选A。答案：A3在高温下，反应2HBr(g) H2(g)Br2(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使混合气体的颜色加深，且使Br2的百分含量保持不变，可采取的方法是()A减小压强B缩小体积C升高温度 D增大氢气浓度解析：颜色加深即c(Br2)变大。缩小体积，平衡不移动，但c(Br2)变大。升温，平衡向正反应方向移动，c(Br2)变大，颜色加深，但Br2的百分含量增大，故C不正确。答案：B4关于下列过程熵变的判断不正确的是()A溶解少量食盐于水中，S0B纯碳和氧气反应生成CO(g)，S0CH2O(g)变成液态水，S0DCaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g)，S0解析：A、B、D选项都是混乱度增大、熵值增大的过程，S0。答案：C5(2016湖北荆门调研)一定温度下，将1 mol A(g)和1 mol B(g)充入2 L密闭容器中发生反应A(g)B(g) xC(g)D(s)，在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是()A反应方程式中x2Bt2时刻改变的条件是使用催化剂Ct3时刻改变的条件是移去少量DDt1t3间该反应的平衡常数不相同解析：t2时刻改变条件，浓度增大而平衡不移动，催化剂只改变反应速率，不影响平衡，则只能是改变容器的体积，使浓度增大且平衡不移动，所以反应前后气体体积不变，故x2，A项正确，B项错误；由于D是固体，D的多少不影响反应速率和化学平衡，故C项错误；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故D项错误。答案：A6(2016安徽皖北协作区3月联考)氢能是最重要的新能源，储氢是氢能利用的关键技术，其中一种储氢的方法为：若该反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关该反应的图象判断正确的是()ABCD解析：该反应正反应为吸热反应，升温，平衡常数增大，A图象错误；增大环己烷的物质的量，环己烷的转化率应降低，B图象错误；根据“先拐先平数值大”知p1p2，增大压强平衡逆向移动，苯的体积分数应减小，C图象错误；t1时使用催化剂，该可逆反应的正、逆反应速率同等倍数增大，D图象正确。答案：D7(2016浙江台州中学统考)在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(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：乙甲解析：由题意，设计过程如下：乙中浓度大于甲中浓度，反应速率乙甲，A正确；由过程知，甲与丙为等效平衡，O2浓度、SO2转化率及SO2的体积分数相同，由丙到乙，增大压强，平衡向正反应方向移动，即SO2的转化率增大，O2的浓度增大，SO2的体积分数减小，故B、C正确，D错误。答案：D9(2015天津理综)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)mY(g) 3Z(g)平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()Am2B两次平衡的平衡常数相同CX与Y的平衡转化率之比为11D第二次平衡时，Z的浓度为0.4 molL1解析：在2 L的密闭容器中，反应达平衡时，各物质的体积分数之比等于各物质的物质的量之比，即平衡时，n(X)n(Y)n(Z)30%60%10%361。设第一次平衡时X消耗的物质的量为x，则X(g)mY(g) 3Z(g)初始 1 mol 2 mol 0转化 x mx 3x平衡 1 molx 2 molmx 3x则(1 molx)(2 molmx)3x361，解得x0.1 mol，m2，由此可得，A项、C项正确。同理可得第二次平衡时，Z的浓度为0.2 molL1，D项错误。平衡常数只与温度有关，两次平衡反应温度相同，故平衡常数相同，B项正确。答案：D10(2016四川理综)一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)H2O(g) CO(g)3H2(g)。设起始Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()A该反应的焓变H0B图中Z的大小为a3bC图中X点对应的平衡混合物中3D温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小解析：A项，根据图象可知，温度升高，(CH4)减小，说明平衡右移，则正反应是吸热反应，该反应的焓变H0，故正确；B项，温度一定时，Z增大，平衡右移，(CH4)减小，则a33，故错误；D项，加压后X点对应的平衡左移，(CH4)增大，故错误。答案：A11一定温度下，反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时，n(SO2)n(O2)n(SO3)234。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)0.8 mol，n(SO3)1.4 mol，此时SO2的物质的量应是()A0.4 molB0.6 molC0.8 mol D1.2 mol解析：设原平衡体系中SO2、O2、SO3的物质的量分别为2x、3x和4x，缩小体积时，平衡向右移动。设O2转化的物质的量为m，则：2SO2O22SO3起始量2x3x4x变化量2mm2m平衡量2x2m3xm4x2m由题意得解得所以再次达到平衡时：n(SO2)20.3 mol20.1 mol0.4 mol。答案：A12现有下列各组溶液：10 时10 mL 0.1 mol/L的Na2S2O3溶液和50 mL 0.05 mol/L的H2SO4溶液；10 时10 mL 0.05 mol/L的Na2S2O3溶液和10 mL 0.1 mol/L的H2SO4溶液；30 时10 mL 0.05 mol/L的Na2S2O3溶液和10 mL 0.1 mol/L的H2SO4溶液。若同时将它们混合发生反应：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O，则出现浑浊的先后顺序是()A BC D解析：温度越高，浓度越大，反应速率越快，的反应速率最大；相同温度下，混合液中Na2S2O3和H2SO4的浓度大于，故反应速率。答案：C13(2015重庆理综)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g)K0.1反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是 ()A升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B通入CO后，正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的量为7 molDCO的平衡转化率为80%解析：由题中信息可列三段式：CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g)起始： 10 mol x mol 0 0转化： 2 mol 2 mol 2 mol 2 mol平衡： 8 mol (x2)mol 2 mol 2 mol设容器体积为V L，则K0.1，解得x7，C项正确。答案：C14在1 100 时，一定容积的密闭容器中发生反应：FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)Ha kJ/mol(a0)，该温度下K0.263，下列有关该反应的说法正确的是()A达到化学平衡状态时，若c(CO)0.100 mol/L，则c(CO2)0.026 3 mol/LB若要提高CO的转化率，则可以加入过量FeOC若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态D若生成56 g Fe，则吸收的热量小于a kJ解析： 1 100 时反应的平衡常数K0.263，故达到平衡时，若c(CO)0.100 mol/L，则c(CO2)0.026 3 mol/L；加入FeO对平衡移动无影响，B错误；因反应前后气体的物质的量不变，故反应过程中，容器内压强始终保持不变，C错误；根据热化学方程式意义可知：若生成56 g Fe，则吸收的热量为a kJ。答案：A15在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)yB(g) zC(g)，图表示200 时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化，图表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是()A200 时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)0.04 molL1min1B由图知反应xA(g)yB(g) zC(g)的H0，且a2C若在图所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v(正)v(逆)D200 ，6 min时向容器中充入2 mol A和1 mol B，重新达到平衡时，A的体积分数大于0.5 解析：由图可知，200 时5 min达到平衡，平衡时B的物质的量变化量为0.4 mol0.2 mol0.2 mol，故v(B)0.02 molL1min1，A错误。由图可知，起始时的n(A)n(B)一定时，温度越高，平衡时C的体积分数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即H0；由图可知，200 平衡时，A、B、C的物质的量的变化量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol，物质的量之比等于化学计量数之比，故xyz0.4 mol0.2 mol0.2 mol211，在一定的温度下只要A、B起始时物质的量之比刚好等于化学方程式中化学计量数之比，平衡时生成物C的体积分数就最大，B正确。恒温恒容条件下，通入氦气，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，故v(正)v(逆)，C错误。200 平衡时，A的体积分数为0.5,200 ，6 min时向容器中再充入2 mol A和1 mol B建立的新平衡，相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故重新达到平衡时，A的体积分数小于0.5，D错误。答案：B16化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：2NO(g) N2(g)O2(g)K1110302H2(g)O2(g) 2H2O(l)K2210812CO2(g) 2CO(g)O2(g)K341092以下说法正确的是()A常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1c(N2)c(O2)B常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为51080C常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2D以上说法都不正确解析：K1的表达式应为K1，常温下；水分解产生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数的数值应为K2的倒数，数值为51082；由于三个反应都在常温下进行，根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2。答案：C第卷(非选择题，共52分)二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17(8分)现有下列可逆反应：A(g)B(g) xC(g)，在不同条件下生成物C在反应混合物中的质量分数(C%)和反应时间(t)的关系如下图：请根据图象回答下列问题：(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则 _曲线表示无催化剂时的情况(填字母，下同)。(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入惰性(与反应体系中任一物质均不反应)气体后的情况，则_曲线表示恒温恒容的情况。(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是_热反应(填“吸”或“放”)。(4)化学计量数x的值_(填取值范围)；判断的依据是_。解析：(2)恒温恒容下充入惰性气体，各组分浓度不变，平衡不移动，C%不变。(3)保持压强不变，升高温度，C%增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应。答案：(1)b(2)a(3)吸(4)大于2(或2或3)保持温度不变，增大压强，C%减小，说明平衡向逆反应方向移动，故x11218(8分)偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)3N2(g)4H2O(g)()(1)反应()中氧化剂是_。(2)火箭残骸中常出现红棕色气体，原因为：N2O4(g) 2NO2(g)()当温度升高时，气体颜色变深，则反应()为_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)一定温度下，反应()的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol，则03 s内的平均反应速率v(N2O4)_molL1s1。解析：(1)分析元素的化合价可知，N2O4中N元素的化合价由4价变为0价，被还原，作氧化剂。(2)升高温度，气体颜色加深，说明NO2的浓度增大，平衡正向移动，所以反应()是吸热反应。(3)因为反应N2O42NO2的正方向是气体的物质的量增大的方向，在恒压下建立平衡时，气体的体积应该增大，气体的质量不变，所以其密度为变量，当密度不再改变时说明反应达到平衡状态，a正确；温度一定时，反应的焓变为定值，所以焓变不变不能说明反应是否达到平衡状态，b错误；当v(正)v(逆)时反应达到平衡状态，而c中均为v(正)，故c错误；N2O4的转化率为变量，当其不变时说明反应达到平衡状态，d正确。化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变。根据题意可知，在3 s时，NO2的速率是0.2 mol(Ls)1，根据速率之比等于化学计量数之比可得，N2O4的速率是0.1 mol(Ls)1。答案：(1)N2O4(2)吸热(3)a、d不变0.119(10分)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：t 7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。(4)若830 时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K_1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。(5)830 时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。(6)若1 200 时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，则此时上述反应的平衡移动方向为_(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。解析：(1)根据反应方程式CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)可知，该反应的平衡常数表达式为K。(2)根据已知题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，根据平衡常数表达式K可知，K3/50.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 。(4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830 条件下，平衡常数的数值都为1.0。(5)830 达到平衡，扩大容器的体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式K可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数，QcK，平衡不发生移动。(6)1 200 时，Qc，将各物质的浓度代入可得Qc4，而此温度下的平衡常数为2.6，因为QcK，所以平衡向逆反应方向移动。答案：(1)(2)吸热(3)700 (4)等于(5)不(6)逆反应方向20(14分)(2016扬州高二检测)在2 L带气压计的恒容密闭容器中通入2 mol X(g)和1 mol Y(g)，发生反应：2X(g)Y(g) 2Z(g)H”“”或“”，下同)。(3)若其他条件不变，原容器为恒压容器，达到平衡后Z的物质的量_0.9 mol。(4)若将物质的量均为3.00 mol的物质X、Y混合于5 L容器中发生反应，在反应过程中Z的物质的量分数随温度变化如图乙。A、B两点Z物质正反应速率的大小关系是_；温度TT0时，Z%逐渐增大的原因是_。解析：设消耗的Y物质的量为x2X(g)Y(g) 2Z(g) 起始量(mol) 2 1 0 变化量(mol) 2x x 2x 平衡量(mol) 22x 1x 2x若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍，则22x1x2x(21)0.85x0.45 mol，(1)若反应经历5 min达到平衡，则Y的平均反应速率0.045 molL1min1。(2)若n0.90 mol，由图象分析可知反应速率增大，但最后达到的平衡状态不变，反应是气体体积变化的反应，所以改变的条件是加入了催化剂，t1时刻改变的条件是加入了催化剂，反应速率增大，达到平衡所需要的时间缩短即t2应小于5 min。(3)若其他条件不变，原容器为恒压容器，恒压容器中发生的气体体积减小的反应，为保持恒压体积缩小相当于平衡正向进行，Z的物质的量增大，达到平衡后Z的物质的量大于0.9 mol。(4)起始时加入物质的量均为3.00 mol的物质X、Y，随着温度的升高，反应向正反应方向进行，当温度达到T0时，Z的物质的量分数最大，说明达到反应的最大限度，即平衡状态，此时正逆反应速率相等，随着温度的继续升高，Z的物质的量分数逐渐减小，说明温度升高平衡左移，则正反应为放热反应，温度越高，反应速率越大，B点温度大于A点，则A点反应速率小于B点。温度TT0时，Z%逐渐增大的原因是温度T0前，反应还没有达到平衡，反应向正反应方向进行，随着温度的升高，生成的Z越来越多。答案：(1)0.045 molL1min1(2)E(4)BA反应还没有达到平衡，反应向正反应方向进行，故Z%逐渐增大21(12分)某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 m的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5 、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子KNaNHSONOCl浓度(molL1)4106610621