高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡章末综合检测 新人教版选修4.doc

第2章 化学反应速率和化学平衡 (90分钟，100分)一、选择题(本题包括18个小题，每小题3分，共54分)1以下对影响反应方向因素的判断不正确的是()a有时焓变对反应的方向起决定性作用b有时熵变对反应的方向起决定性作用c焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素d任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用解析：在焓变与熵变相差不大的情况下，温度可能对反应的方向起决定性作用。答案：d2(2015甘肃泰安中学月考)现有两个热化学反应方程式：下列说法正确的是()a反应中都存在：s0b反应高温时，可自发进行c在通常情况下，都能自发进行d反应一定不能自发进行解析：反应均为液体与气体反应转化为液体的反应，是熵减小的反应。s0，故a项错误；由ghts可知，s0时，反应一定不能自发进行，故不能自发进行；s0，h0时，低温时，反应可自发进行，故低温时，反应可自发进行，b、c项错误，d项正确。答案：d3对可逆反应4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(g)，下列叙述正确的是()a达到化学平衡时4v正(o2)5v逆(no)b若单位时间内生成x mol no的同时，消耗x mol nh3，则反应达到平衡状态c达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大d化学反应速率关系：2v正(nh3)3v正(h2o)解析：a项，表明v正v逆，反应达到平衡状态，b项均表示正反应速率，无法判断是否达到平衡状态，c选项增大容器容积v正、v逆均减小，d项v正(nh3)v正(h2o)23。答案：a4(2015重庆中学联考)已知反应a2(g)2b(s)a2b2(g)h0，下列说法正确的是()a升高温度，化学平衡向正反应方向移动b增大压强，正反应与逆反应速率均增大c增大压强，化学平衡向正反应方向移动d增大b的物质的量，化学平衡向正反应方向移动解析：升高温度平衡向吸热方向移动，a错误；压强对有气体参加的反应起作用，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，因该化学方程式两边气体的化学计量数相等，故增大压强不影响平衡移动，c错误；b为固体，增大它的量并不会改变反应速率，当然对平衡也没有影响，d错误。答案：b5已知反应i2(g)h2(g)2hi(g)hv(逆)，故选c。答案：c7(2014安徽卷)臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2no2(g)o3(g)n2o5(g)o2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()abcd升高温度，平衡常数减小03 s内，反应速率为：v(no2)02 moll1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(o2)解析：本题考查化学平衡原理，涉及图像分析、平衡常数、反应速率计算及反应物的转化率等内容。a项正确，由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小；b项错误，v(no2)应等于0.2 moll1s1；c项错误，加入催化剂，平衡不发生移动；d项错误，达平衡时，增大c(o2)，平衡逆向移动，no2的转化率会减小。答案：a8一定温度下，向某密闭容器中加入0.2 mol co和0.2 mol h2o，发生反应co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)，4 min时反应达到平衡状态，测得，n(co)n(co2)32，下列说法正确的是()a缩小容器的体积，混合气体的密度不变bv(co)v(co2)时，表明反应达到平衡状态c平衡时co和h2o的转化率相等d无法计算该条件下反应的化学平衡常数解析：缩小容器的体积，化学平衡不移动，但混合气体的密度变大，a项错误；v(co)v(co2)指的是同一反应方向，不能表示反应已达到平衡状态，b项错误；由于起始充料的量之比与方程式中反应物的化学计量数之比一致，故各反应物的转化率一样，c项正确；由化学平衡常数表达式k，而根据题意可求出达到平衡状态时，反应体系中co、h2o、co2、h2的物质的量，则可求出其平衡常数，d项错误。答案：c9(2015试题调研)已知：在300 k时，a(g)b(g)2c(g)d(s)的化学平衡常数k4，在该温度下，向1 l容器中加入1 mol a和1 mol b发生反应，下列叙述不能作为该反应达到平衡状态的标志的是()c的生成速率与c的消耗速率相等单位时间内生成a mol a，同时消耗2a mol ca、b、c的浓度不再变化c的物质的量不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的密度不再变化a、b、c的分子数之比为112a bc d解析：c的生成速率为v(正)，c的消耗速率为v(逆)，因为v(正)v(逆)，故反应达到平衡状态。在反应过程中的任意时刻都符合，不能用于判断反应是否达到平衡状态。都能说明反应体系中各物质的百分含量不变，可以判断反应达到平衡状态。该反应是一个气体体积不变的可逆反应，压强始终保持不变，所以不能用压强不变来判断反应是否达到平衡状态。该反应中气体的体积不变，当气体的质量不再变化时，则混合气体的密度不变，可以判断反应达到平衡状态。由a、b、c的分子数之比为112，可以计算出此时的浓度商和平衡常数相等，可以判断反应达到平衡状态。答案：a10密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：co(g)h2o(g)h2(g)co2(g)。在500 时，平衡常数k9。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.02 mol/l，则在此条件下co的转化率为()a25% b50%c75% d80%解析：设平衡时co2的浓度为x moi/l。coh2oh2 co2起始浓度(mol/l) 0.02 0.02 0 0平衡浓度(mol/l) 0.02x 0.02x x xk9，解得x0.015。所以，co的转化率100%75%。答案：c11把0.6 mol x气体和0.4 mol y气体混合于2 l容器中使它们发生如下反应，3x(g)y(g)nz(g)2w(g)，5 min末已生成0.2 mol w，若测知以z浓度变化来表示反应的平均速率为0.01 mol/(lmin)，则上述反应中z气体的反应方程式中化学计量数n的值是()a1 b2c3 d4解析：根据化学方程式中各物质的计量关系，生成2 mol w的同时，必生成n mol的z。v(z)0.01 mol/(lmin)，c(z)vt0.01 mol/(lmin)5 min0.05 mol/l，则n(z)0.05 mol/l2 l0.1 mol。n20.10.2，所以n1。答案：a12已知某可逆反应ma(g)nb(g)pc(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度t和压强p与反应物b在混合气体中的体积分数(b)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是()at1p2，mnp，放热反应bt1t2，p1p，吸热反应ct1p2，mnt2，p1p2，mnt2，且升高温度平衡正移，正反应为吸热反应；通过和的比较，相同温度下，压强越大反应速率越快，到达平衡所用时间越短，p2p1，且压强增大平衡逆向移动，mnp。答案：d13对于可逆反应4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(g)，下列叙述正确的是()a化学平衡常数的表达式kb当v正(nh3)v正(no)11时，说明该化学反应已经达到平衡状态c若达到平衡状态时两种反应物的转化率相等，则起始投入时n(nh3)n(o2)54d反应达到平衡状态后，恒容条件下只调节nh3和no的量，可保持原平衡状态解析：根据化学平衡常数的定义和反应的特点，h2o(g)也应计入平衡常数中。即k，a项错误；根据化学平衡常数k的表达式可知，d项正确；b项中的关系式在任何时刻都成立，b项错误；c项中起始投入时n(nh3)n(o2)应为45，c项错误。答案：d14一定条件下，在某密闭容器中进行如下反应：ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)，若增大压强或升高温度，重新达到平衡，反应速率随时间的变化过程如图所示，则对该反应的叙述正确的是()a正反应是吸热反应b逆反应是放热反应cmnpq解析：升高温度，由图像判断平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，a、b不正确；增大压强，由图像判断平衡向逆反应方向移动，即逆反应气体体积减小，c正确，d不正确。答案：c15恒温条件下，反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)在密闭容器中达到平衡状态，混合气体的平均摩尔质量为，n2与nh3的浓度均为c mol/l。若将容器的容积压缩为原来的，当达到新平衡时，下列说法中正确的是()a新的平衡体系中，n2的浓度小于2c mol/l大于c mol/lb新的平衡体系中，nh3的浓度小于2c mol/l大于c mol/lc新的平衡体系中，混合气体的平均摩尔质量小于d新的平衡体系中，气体的密度是原平衡体系的1倍解析：将容器的容积压缩为原来的，若平衡不移动，则n2与nh3的浓度均为2c mol/l，体系的压强为原来的2倍。事实上将容器的容积压缩为原来的时。混合气体的压强增大，平衡向正反应方向移动，n2的浓度小于2c mol/l，又根据勒夏特列原理，新的平衡体系中，n2的浓度应大于c mol/l，a项正确；平衡向正反应方向移动必定使nh3的浓度大于2c mol/l，b项错误；平均摩尔质量，如果平衡不移动，则不变，事实上平衡向正反应方向移动，n(总)减小，增大，c项不正确；由于混合气体的总质量不变，而容器的容积为原来的，故气体的密度为原来的2倍，d项不正确。答案：a16右图是温度和压强对xy2z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中z的体积分数。下列叙述正确的是()a上述可逆反应的正反应为放热反应bx、y、z均为气态cx和y中最多只有一种为气态，z为气态d上述反应的逆反应的h0解析：本题通过图像考查外界条件(温度、压强)对平衡移动(z的体积分数)的影响，主要考查逻辑推理和识图能力。由图像可知，随温度升高z的体积分数增大，该反应为吸热反应，a、d错。相同温度下，1000 kpa比10 kpa时z的体积分数小，说明增加压强平衡左移，x、y中至少有一种不是气体，b错，故选c。答案：c17对于可逆反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)hp1)b温度对反应的影响c平衡体系增加n2对反应的影响d催化剂对反应的影响解析：中由于p1条件下反应先达平衡状态，即p1p2，a错误；升高温度，n2(g)3h2(g)=2nh3(g)hv逆，平衡正向移动，c正确。答案：c18(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，由k0.1可得k0.1，解得x7，c项正确。答案：c二、非选择题(本题包括4个小题。共46分)19(10分)300 时，将2 mol a和2 mol b两种气体混合于2 l密闭容器中，发生如下反应：3a(g)b(g)2c(g)2d(g)h,2 min末达到平衡，生成0.8 mol d。(1)300 时，该反应的平衡常数表达式为k_，已知k300 ”或“0。(2)生成0.8 mol d，则反应掉0.4 mol b，剩余1.6 mol b，c(b)1.6 mol/2 l0.8 mol/l，v(b)0.1 mol/(lmin)，由化学计量数知，d的反应速率应为b的2倍，故v(d)2v(b)20.1 mol/(lmin)0.2 mol/(lmin)。(3)该反应为等体积变化，加压平衡不移动，故a的转化率不变。答案：(1)(2)0.8 mol/l0.2 mol/(lmin)(3)不变20(10分)在一定条件下，可逆反应abmc变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物c在混合物中的质量分数，p为反应在t2温度时达到平衡后向容器加压的变化情况，问：(1)温度t1_t2(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)正反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)如果a、b、c均为气体，则m_2(填“大于”“等于”或“小于”)。(4)当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强_(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。解析：由图像知温度t1时到达平衡用时间少，则反应速率快，说明温度大于t2；升高温度c的百分含量降低，平衡逆移，则正反应放热；加压c的百分含量降低，平衡逆移，则正反应体积增大，m大于2；当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强增大，但对该反应体系来说，各物质浓度没有变化，平衡不移动。答案：(1)大于(2)放热(3)大于(4)增大不21(2015湖南长沙市一中、师大附中等六校联考)(15分)工业上通常采用co(g)和h2(g)催化合成甲醇ch3oh(g)。(1)在定温度和压强下，co(g)2h2(g)ch3oh(g)h128.8 kj/mol。若将10a mol co和20a mol h2放入2 l的密闭容器中，充分反应后测得co的转化率为60%，则该反应的平衡常数为_(用含a的代数式表示)。若此时再向该容器中投入10a mol co、20a mol h2和10a mol ch3oh(g)，判断平衡移动的方向是_(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)；与原平衡相比，co的物质的量浓度_(填“增大”、“不变”或“减小”)。(2)判断该反应达到平衡状态的依据是_(填字母序号)。a混合气体的密度不变b混合气体的平均相对分子质量不变c2v逆(h2)v正(co)d容器内co、h2、ch3oh的浓度之比为121ech3oh、co、h2的浓度都不再发生变化(3)一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物投入量1 mol co、2 mol h21 mol ch3oh2 mol ch3oh平衡时数据反应能量变化的绝对值(kj)abc反应物转化率123体系压强(pa)p1p2p3则ab_；a1a3_1(填“”或“”，下同)；2p2_p3。解析：本题考查了化学平衡知识，意在考查考生对相关知识的掌握程度。(1)co(g)2h2(g)ch3oh(g)起始浓度(mol/l) 5a 10a 0转化浓度(mol/l) 3a 6a 3a平衡浓度(mol/l) 2a 4a 3a所以平衡常数k。若达平衡后再向容器中投入10a mol co、20a mol h2和10a mol ch3oh(g)，则此时qc3，所以13p3。答案：(1)正向移动增大(2)be(3)128.822(11分)某研究小组向某2 l密闭容器中加入一定量的固体a和气体b，发生反应a(s)2b(g)d(g)e(g)hq kjmol1。在t1 时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如表：时间(min)物质的量(mol)01020304050b2.001.361.001.001.201.20d00.320.500.500.600.60e00.320.500.500.600.60(1)t 时，该反应的平衡常数k_。(2)30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据表中的数据判断改变的条件可能是_(填字母编号)。a通入一定量的bb加入一定量的固体ac适当缩小容器的体积d升高反应体系温度e同时加入0.2 mol b、0.1 mol d、0.1 mol e(3)对于该反应，用各物质表示的反应速率与时间的关系示意曲线为下