高中化学 第二章 化学反应的方向、限度与速率章末检测（含解析）鲁科版选修4.doc

【创新设计】2014-2015学年高中化学 第二章 化学反应的方向、限度与速率章末检测（含解析）鲁科版选修4 (时间：100分钟满分：100分)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意)1下列有关说法正确的是() acaco3(s)=cao(s)co2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的h0b焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素cn2(g)3h2(g)2nh3h0；b正确，焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素，另外还有温度因素；c不正确，该反应h0，达到平衡状态，现进行如下操作：升高反应体系的温度；增加反应物c的用量；缩小反应体系的体积；减小体系中co的量。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著加快的是()a bc d答案b解析从可逆反应知，升温能提高正、逆反应速率，正确；c为固体，增大c用量对反应无影响，错误；该反应中有气体参与反应，缩小体积能提高反应速率，正确；能减小反应速率。4下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是 ()a混合物中各组分的浓度改变b正、逆反应速率改变c混合物中各组分的含量改变 d混合体系的压强发生改变答案c解析如果混合物中各组分的浓度变化但各组分的含量保持不变时，平衡也不移动；使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动；如果反应前后气体总物质的量不变，则压强对平衡无影响。5已知反应feo(s)co(g)=co2(g)fe(s)的h0，s0(假定它们都不会随温度的改变而改变)，下列叙述中正确的是()a低温下为自发过程，高温下为非自发过程b低温下为非自发过程，高温下为自发过程c任何温度下均为非自发过程d任何温度下均为自发过程答案b解析满足判据“hts0；在一定条件下达化学平衡后，在时间为t时突然改变条件，反应速率的变化如图所示，在t时所改变的条件是()a加压 b升温c增大水蒸气浓度 d增大碳的物质的量答案b解析从图像来看，在时间t时，突然改变条件时，正逆反应速率均增加，有可能是升高温度，也可能是增大压强，从t后时间来看，v正大于v逆。说明平衡向正反应方向移动。只有升高温度才使平衡向正向移动，故为升高温度。7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)h0。当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是 ()a升高温度，x的体积分数减小b增大压强(缩小容器体积)，z的浓度不变c保持容器体积不变，充入一定量的惰性气体，y的浓度不变d保持容器体积不变，充入一定量的z，x的体积分数增大答案c解析a不正确：升温，平衡左移，x的体积分数增大；b不正确：增大压强，平衡不移动，但z的浓度增大；c正确：体积不变充入惰性气体，各反应物浓度不变，对反应无影响；d不正确：充入z达到平衡后，新平衡相当于原平衡在温度不变时加压，新平衡x的体积分数不变。8一定条件下存在反应：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2 l恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、，在中充入1 mol co和1 mol h2o，在中充入1 mol co2和1 mol h2，在中充入2 mol co和2 mol h2o,700 条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()a容器、中正反应速率相同b容器、中反应的平衡常数相同c容器中co的物质的量比容器中的多d容器中co的转化率与容器中co2的转化率之和大于1答案c解析容器中正向建立平衡，容器中逆向建立平衡，由于正反应放热、容器为绝热，前者温度高，反应速率快，a错误；容器中温度高，相对于容器相当于升高温度平衡逆向移动，co转化率低，剩余的多，c正确；容器的投料量是容器的2倍，由于是气体体积相等的反应，最终建立等效平衡，但由于容器的投料量多，放出的热量多，两容器的温度不同，所以平衡常数不同，b错误；若容器、建立等效平衡，则容器中co的转化率与容器中co2的转化率和为1，由a、c分析可知，a中温度高，co的转化率低，所以两者之和小于1，d错误。9将e和f加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：e(g)f(s)2g(g)。忽略固体体积，平衡时g的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示。1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0bf915 ，2.0mpa时e的转化率为60%该反应的s0k(1 000 )k(810 )上述中正确的有()a4个 b3个 c2个 d1个答案a解析该反应为气体体积增大的反应，温度一定时，加压，平衡左移，g的体积分数减小，所以ba54.0；由a54.075.0说明当压强为2.0 mpa时，温度越高，g的体积分数越大，说明升温，平衡右移，正反应为吸热反应，则a75.0f，所以baf，正确。假设起始时加入的e的物质的量为ne(g)f(s)2g(g)起始 n 0平衡 nx 2x100%75%x0.6n此时，e的转化率为60%，正确。该反应为熵增加的反应，s0，正确。由于该反应为吸热反应，升温，平衡右移，k增大，正确。10某温度下反应h2(g)i2(g)2hi(g)的平衡常数k57.0，现向此温度下的真空容器中充入0.2 moll1 h2(g)、0.5 moll1i2(g)及0.3 moll1hi(g)，则下列说法中正确的是()a反应正好达到平衡b反应向左进行c反应向某方向进行一段时间后k57.0d反应向某方向进行一段时间后h20.2 moll1答案d解析q(0.3 moll1)2/(0.2 moll10.5 moll1)0.9，故qk，平衡右移。11为了探索外界条件对反应：ax(g)by(g)cz(g) 的影响，将x和y以物质的量之比为ab开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时z的物质的量分数，实验结果如图所示。下列判断正确的是()a. h0, abc b. h0, abc c. h0, abc d. h0, abc答案a解析由图像看出，当压强不变时，温度越高，z的物质的量分数越小，说明升高温度，该平衡向逆反应方向移动，所以h0。当温度不变时，增大压强，z的物质的量分数增大，说明平衡向正反应方向移动，abc。12在密闭容器中，给co和水蒸气加热到800 时。有下列平衡co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)，且k1，若用2 mol co和10 mol h2o(g)相互混合并加热到800 ，则co的转化率为()a83.3% b50%c66.7% d16.7%答案a解析温度一定时，k值一定。根据题意，求出平衡时各物质的浓度，再利用k与浓度的关系即可列式计算：k1，解得a5/683.3%。13在一定温度下，将气体x和气体y各0.16 mol充入10 l恒容密闭容器中，发生反应x(g)y(g) 2z(g)h0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：t/ min2479n(y)/ mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()a反应前2 min的平均速率v(z)2.0103 mol/(l min)b其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v逆v正c该温度下此反应的平衡常数k1.44d其他条件不变，再充入0.2 mol z，平衡时x的体积分数增大答案c解析 a不正确。利用反应式可知v(z)2v(y)2(0.16 mol0.12 mol)(10 l2 min)4.0103 mol/(l min)；b不正确。该反应放热，降温平衡正向移动，v正v逆；c正确。列三段式，k1.44；d不正确。因反应前后气体物质的量不变，故再充入0.2 mol z，新平衡相当于原平衡增大压强，平衡不移动，平衡时x的体积分数不变。14在密闭容器中进行反应n2o4(g)2no2(g)h57 kj mol1，在温度为t1、t2时，平衡体系中no2的物质的量分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是()aa、c两点的反应速率：acba、c两点气体的颜色：a深，c浅cb、c两点的转化率：bcd由b点到a点，可以用加热的方法答案d解析a不正确，a、c两点温度相同，压强p1p2，所以反应速率ac；b不正确，因为压强p1p2，所以no2浓度ac，所以a浅，c深；c不正确；d正确，由b点到a点，压强不变，温度升高，所以可用加热法。15相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kj mol1。实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/ mol达平衡时反应n2h2nh3中的能量变化130放出热量a kj230放出热量b kj260放出热量c kj下列叙述正确的是()a放出热量关系：abc达平衡时氨气的体积分数：dn2的转化率：答案a解析a正确，由于合成氨反应是可逆反应，故反应生成nh3的物质的量小于2 mol，即a；d不正确，n2的转化率为。16在相同温度下(t500 k)，有相同体积的甲、乙两容器，且保持体积不变，甲容器中充入1 g so2和1 g o2，乙容器中充入2 g so2和2 g o2。下列叙述中错误的是()a化学反应速率：乙甲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：乙甲答案d解析浓度越大反应速率越快，故a正确。分析b、c、d则要进行平衡的比较，可从改变平衡建立的途径分析，(将乙分装于两个与乙同体积的容器中，再混合压缩在与乙等体积的一个容器中)：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)在100 时，将0.100 mol n2o4气体充入1 l恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：时间(s)020406080c(n2o4)/moll10.100c10.050c3c4c(no2)/moll10.0000.060c20.1200.120(1)该反应的平衡常数表达式为_；从表中分析：c1_c2，c3_c4(填“”、“”或“”)。(2)在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，n2o4的平均反应速率为_moll1s1。(3)达平衡后下列条件的改变可使no2气体浓度增大的是_(填字母序号)。a扩大容器的容积 b再充入一定量的n2o4c分离出一定量的no2 d再充入一定量的he(4)若在相同条件下，起始时只充入0.080 mol no2气体，则达到平衡时no2气体的转化率为_。答案(1)k0 ，反应的平衡常数表达式k_ ，若k1，向某恒容密闭容器中加入1 mol i2(g)和足量tas2(s)，i2(g)的平衡转化率为_ 如图3所示，上面反应在石英真空管中进行，先在温度为t2的一端放入未提纯的tas2粉末和少量i2(g)，一段时间后，在温度为t1的一端得到了纯净的tas2晶体，则温度t1_t2(填“”“ab，所以当其他条件不变时，碱性环境加快h2o2的分解速率，酸性环境减缓h2o2的分解速率；由图2随着反应进行，反应速率变慢，该反应中温度和压强没变化，反应变慢的原因只能是反应物浓度逐渐减小。(2)k，通过三段式法列出平衡浓度，带入k值可以得出转化率为66.7%。由所给方程式可知该反应为吸热反应，通过题意温度t2端利于反应正向进行，为高温，温度t1端利于反应向左进行，为低温，所以t1t2。i2是可以循环使用的物质。19(8分)利用催化氧化反应将so2转化为so3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知：so2(g)o2(g)so3(g)h98 kj mol1。(1)某温度下该反应的平衡常数k，若在此温度下，向100 l的恒容密闭容器中，充入3.0 mol so2(g)、16.0 mol o2(g)和3.0 mol so3(g)，则反应开始时v(正)_v(逆)(填“”或“”)。(2)一定温度下，向一带活塞的体积为2 l的密闭容器中充入2.0 mol so2和1.0 mol o2，达到平衡后容器体积变为1.6 l，则so2的平衡转化率为_。(3)在(2)中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使so2(g)平衡浓度比原来减小的是_(填字母)。a保持温度和容器体积不变，充入1.0 mol o2b保持温度和容器内压强不变，充入1.0 mol so3c降低温度d移动活塞压缩气体(4)二氧化硫的催化氧化原理为2so2(g)o2(g)2so3(g) ，反应混合体系在平衡状态时so3的百分含量与温度的关系如右图所示。下列说法错误的是_。a在d点时v正v逆b反应2so2(g)o2(g)2so3(g)hkcd恒温恒压下向平衡体系中通入氦气，平衡向左移动答案(1)(2)60%(3)ac(4)a解析(1)反应开始时，由于c(so2)0.03 moll1，c(o2)0.16 moll1，c(so3)0.03 moll1，则q2.5v(逆)。(2)设平衡建立过程中so2转化x mol，则平衡时so2、o2、so3的物质的量分别为(2x) mol、(10.5x) mol、x mol，则21.63(30.5x)，解得x1.2，因此so2的平衡转化率为100%60%。(3)保持温度和容器体积不变，充入1.0 mol o2，平衡向正反应方向移动，平衡时c(so2)减小，a对；保持温度和容器内压强不变，充入1.0 mol so3，所达平衡与原来平衡等效，平衡时c(so2)不变，b错；该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡时c(so2)减小，c对；移动活塞压缩气体，体系压强增大，平衡向正反应方向移动，平衡时n(so2)减小，但c(so2)增大，d错。(4)a不正确，a点处于平衡状态， v正v逆，d点，so3%低于平衡时的so3%，在一定条件下，要达到平衡状态需要生成so3，所以a点v正v逆；b、c正确，由图像可知，升高温度so3%降低，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应的hkc；d正确，恒温、恒压充入氦气，气体压强减小，qk，所以平衡向左移动。20(10分)在1.0 l密闭容器中放入0.10 mol a(g)，在一定温度进行如下反应：a(g)b(g)c(g)h85.1 kjmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kpa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高a的平衡转化率，应采取的措施为_。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物a的转化率，(a)的表达式为_。平衡时a的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数k_。(3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物a的物质的量n(a)，n(总)_ mol，n(a)_ mol。下表为反应物a浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间t/h04816c(a)/(moll1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(a)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是_，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(a)为_ moll1。答案(1)升高温度、降低压强(2)(1)100%94.1%a(g)b(g)c(g) 0.10 0 0 0.10(194.1%)0.1094.1%0.1094.1%k1.5(3)0.100.10(2)0.051达到平衡前每间隔4 h，c(a)减少约一半0.013解析(1)要提高a的转化率，实际就是使平衡正向移动，根据方程式的特点正反应为气体物质的量增大的反应，且为吸热反应，可确定采取的措施。(2)由阿伏加德罗定律推论可知，在恒温、恒容条件下，压强与物质的量成正比，将压强变化转化为物质的量变化，从而解决压强与转化率的关系。 a(g)b(g)c(g) 1 0 0 a a a 1a a a所以，解得a(1) mol。(a)(1)100%平衡时a的转化率(1)100%94.1%。(3)与(2)思路相似，应用阿伏加德罗定律推论，得n总0.10。由方程式特点，应用差量法可知，反应过程增加的气体的物质的量，恰好等于反应的a的物质的量。即：0.1n(a)n(总)0.1解得n(a)0.20.1从上表读出4 h时p7.31计算得n(a)0.20.10.051依据此表中相邻两数据的差，即可得出规律。21(14分