2012-2013学年高中化学 专题二 综合测试题 苏教版选修4

1 专题二专题二 综合测试题综合测试题 时间 90 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题包括 18 小题 每题只有一个选项符合题意 每小题 3 分 共 54 分 1 哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得 1918 年诺贝尔化学奖 N2 3H22NH3 现向一密闭容器中充入 1 mol N2和 3 mol H2 在一定条件下使该反应发生 下列有关说法 正确的是 A 达到化学平衡时 N2将完全转化为 NH3 B 达到化学平衡时 N2 H2和 NH3的物质的量浓度一定相等 C 达到化学平衡时 N2 H2和 NH3的物质的量浓度不再变化 D 达到化学平衡时 正反应和逆反应的速率都为零 答案 C 解析 各物质的浓度保持不变的状态为平衡状态 此时有v正 v逆 2 反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关 系如右图 则氨的百分含量最高的一段时间是 A t0 t1 B t2 t3 C t3 t4 D t5 t6 答案 A 解析 此题主要考查影响化学反应速率的因素及化学平衡的移动 t1 t2段 相当于在 t0 t1基础上 升高了温度 平衡向左移动 使 NH3百分含量减少 t3 t4段 只是使用了催 化剂 使正 逆反应速率同等程度地增加 平衡并未移动 NH3的百分含量不变 故只能 选 A 3 下列是 4 位同学在学习 化学反应速率与化学平衡 一章后 联系工业生产实际所发表的 观点 你认为不正确的是 A 化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出 产品 B 化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C 化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D 化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 答案 C 解析 化学反应速率是研究化学快慢问题 化学平衡是研究化学进行的程度问题 4 下列现象与平衡移动无关的是 A 酯水解时加碱作催化剂 B 用饱和食盐水除去 Cl2中混有的 HCl 气体 C 合成氨工业中温度选择 400 500 D 合成氨工业中压强选择 20MPa 50MPa 答案 C 解析 合成氨中选择 500 左右的高温是因为提高化学反应速率 同时此温度下催化剂的 活性强 2 5 在密闭容器中 一定条件下 进行如下反应 NO g CO g N2 g CO2 g 2 1 H 373 2 kJ mol 1 达到平衡后 为提高该反应的速率和 NO 的转化率 采取的正确措 施是 A 加催化剂同时升高温度 B 加催化剂同时增大压强 C 升高温度同时充入 N2 D 降低温度同时增大压强 答案 B 解析 为提高 NO 的转化率 则需使平衡向正方向移动 措施有降温 加压 则 A 错 充 入 N2应向逆方向移动 C 错 D 中降温不能提高反应速率 6 已知反应 3A g B g 2C g 2D g H0 下列叙述正确的是 A 加入少量 W 逆反应速率增大 B 当容器中气体压强不变时 反应达到平衡 C 升高温度 平衡逆向移动 D 平衡后加入 X 上述反应的 H 增大 答案 B 解析 A 选项中 W 为固体 增加 W 的量不会影响反应速率 对于反应前后气体体积不相等 的反应而言 体积一定时 压强不发生变化 说明反应已经达到平衡状态 此反应正向 H 0 说明正反应为吸热反应 升高温度平衡向着吸热的方向进行 故平衡应正向移动 H 与参加反应的反应物及生成物具体的量无关 而是与化学计量数有关 因此平衡后再 加入 X 不会影响 H 8 下图中的曲线是表示其他条件一定时 2NO O22NO2反应中 NO 的转化率与温度的关系曲 线 图中标有 a b c d 四点 其中表示未达到平衡状态 且 v正 v逆的点是 3 A a 点 B b 点 C c 点 D d 点 答案 C 解析 此题为温度 转化率曲线 因为可逆反应的正 逆反应同时进行 所以可逆反应 不可能进行彻底 只能达到化学平衡状态 一定条件下的平衡转化率是它在该条件下的最 大转化率 曲线上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的转化率 由于 a 点 b 点均在平衡线上 表示 a 点与 b 点均达到平衡状态 c 点时 若温度不变 NO 的转化率 将增大 说明反应没达到平衡 且反应向正反应方向进行 即 v正 v逆 符合题目要求 d 点时 若温度不变 NO 的转化率将减小 说明反应没达到平衡 且反应向逆反应方向进行 即 v正0 P2 P1 4 B 反应 H 0 T10 T2 T1 或 H 0 T2 T1 D 反应 HT1 答案 C 解析 反应 温度升高 A 的转化率降低 说明化学平衡向逆反应方向移动 则正反 应为放热反应 HP1 A 不正确 由题给反应 的图示可知 T1 T2 温度升高时 n C 减少 说明 平衡向逆反应方向移动 故正反应放热 H 0 B 不正确 对于反应 若为放热反应 C 减小时 平衡向逆反应方向移动 则 T2 T1 反之亦然 C 正确 同理对于反应 若 HT2 D 不正确 11 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义 对于密闭容器中的反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 673 K 30MPa 下n NH3 和n H2 随时间变化的关系如下图所 示 下列叙述正确的是 A 点 a 的正反应速率比点 b 的大 B 点 c 处反应达到平衡 C 点 d t1时刻 和点 e t2时刻 处n N2 不一样 D 其他条件不变 773 K 下反应至t1时刻 n H2 比上图中 d 点的值小 答案 A 解析 本题主要考查化学反应速率和化学平衡等知识 由题图 n H 2 随时间的变化曲线 的斜率知在 a 点n H2 变化量大于 b 点n H2 的变化量即 a 的正反应速率大于 b 点 虽然 c 点时n H2 n NH3 但二者的物质的量仍在随时间发生变化 故 c 点并没达到平衡 B 不 正确 由于在 t1 t2时反应已达平衡 故二点是n N2 一样多 C 不正确 由于合成氨的反 应是一个放热反应 温度升高时 化学平衡向逆反应方向移动 则在其他条件不变时 773 K 下反应至 t1时n H2 比图中 d 的值大 故本题答案为 A 12 X Y Z 为三种气体 把 a mol X 和 b mol Y 充入一个密闭容器 发生反应 X 2Y2Z 达到平衡时 若它们的物质的量满足 n X n Y n Z 则 Y 的 转化率为 A 100 5 ba B 100 b ba 5 2 C 100 5 2ba D 100 a ba 5 答案 B 解析 设 X 消耗的量为 n X 则 5 X 2Y 2Z 起始量 mol a b 0 转化量 mol n X 2n X 2n X 平衡量 mol a n X b 2n X 2n X 由于 n X n Y n Z 所以 a n X b 2n X 2n X 故n X mol 5 ba 则 Y 的转化率为 100 100 b xn 2 b ba 5 2 13 碘钨灯比白炽灯使用寿命长 灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以 发生反应 W s I2 g T1 T2 WI2 g H 0 温度 T10 B 若温度为 T1 T2 反应的平衡常数分别为 K1 K2 则 K1v逆 D 状态 A 与状态 B 相比 状态 A 的c I2 大 答案 C 解析 本题考查温度对化学平衡的影响及学生分析图像的能力 由图像知随温度升高 c I 3 减小 即升高温度平衡逆向移动 正反应为放热反应 H 0 A 错 放热反应的平衡常数随温度升高而减小 T1K2 B 正确 若反应进行到状态 D 时 c I 3 小于平衡时 c I 3 即反应正向进行 v正 v逆 C 正确 由于起始浓度不知 故 A B 两状态的 c I2 无法比较 D 错 17 将 2 mol A 和 1 mol B 通入一密闭容器中 在某温度下达到平衡 2A g B g 2C g D g 经测定 平衡时混合气体中 C 的体积分数为 24 则 B 的转化率为 A 73 B 36 C 24 D 12 答案 B 解析 设转化的 B 的物质的量为 x 则生成 C 的物质的量为 2x 因该反应前后气体的物质 的量不变 根据题意有 100 24 x 0 36 mol B 的转化率为 molmol x 12 2 100 36 mol mol 1 36 0 18 对于 A2 3B22AB3反应来说 以下反应速率表示反应最快的是 7 A v AB3 0 5 mol L 1 min 1 B v B2 0 6 mol L 1 min 1 C v A2 0 4 mol L 1 min 1 D 无法判断 答案 C 解析 A 项由v AB3 0 5 mol L 1 min 1可推出v A2 0 25 mol L 1 min 1 B 项由 v B2 0 6 mol L 1 min 1 可得 v A2 0 2 mol L 1 min 1 由此可知表示反应最快的 是 C 项 二 非选择题 共 46 分 19 6 分 牙齿表面由一层坚硬的 组成为 Ca5 PO4 3OH 的物质保护着 它在唾液中存在下 列平衡 Ca5 PO4 3OH s 脱矿 矿化 5Ca2 3PO3 4 OH 进食后 细菌和酶作用于食物 产生有机酸 这时牙齿就会受到腐蚀 其原因是 已知 Ca5 PO4 3F s 的溶解度比上面的矿化产物更小 质 地更坚固 请用离子方程式表示 当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 根据以上原理 请你提出一种其他促进矿化的方法 答案 H OH H2O 使平衡向脱矿方向移动 5Ca2 3PO3 4 F Ca5 PO4 3F 加 Ca2 解析 H OH H2O 使平衡向脱矿方向移动 依据信息 F 替换平衡中的 OH 生成溶解度 更小 质地更坚固的 Ca5 PO4 3F 5Ca2 3PO3 4 F Ca5 PO4 3F 促进矿化的方法之一 是使上述平衡向矿化方向移动 一种可行的方法是加 Ca2 20 9 分 现有反应 aA g bB g pC g 达到平衡后 当升高温度时 B 的转化率变大 当减小压强时 混合体系中 C 的质量分数也减小 则 1 该反应的逆反应是 热反应 且 a b p 填 2 增大 3 增大 减小 4 减小 5 不变 6 变深 变浅 解析 升高温度 B 的转化率变大 说明此反应的正反应为吸热反应 减小压强 混合体 系中 C 的质量分数变小 说明减小压强时平衡向逆反应方向移动 则 a b p 催化剂对化 学平衡无影响 若 B 为有色物质 体积不变时加入 C 平衡向逆反应方向移动 生成更多 的 B 而使混合物的颜色加深 如维持容器内压强不变 充入氖气可使容器体积增大 虽然 平衡向逆反应方向移动 B 的物质的量增加 但 B 的浓度比原平衡时小 因而混合物的颜 色变浅 8 21 8 分 钾是一种性质活泼的金属 工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取钾 反应为 Na l KCl l NaCl l K g H 0 该反应的平衡常数可表示为 K c K 各物质的沸点与压强的关系见下表 压强 kPa 13 3353 32101 3 K 的沸点 590710770 Na 的沸点 700830890 KCl 的沸点 1437 NaCl 的沸点 1465 1 在常压下 使金属钾转变为气态 并从反应混合物中分离出来的最低温度约为 2 在制取钾的过程中 为了提高原料的转化率 可以采取的措施是 3 常压下 当反应温度升高到 900 时 该反应的平衡常数可表示为 K 答案 1 770 2 降低压强 分离出钾蒸气或适当升高温度 3 K c K c Na 解析 1 该反应过程应控制温度使只有 K 为气态 则温度范围应高于 770 低于 890 不能使钠成为气体 2 只有使平衡正向移动才能提高原料的转化率 减少生成物的浓度 即分离出钾蒸 气 降低压强 适当升高温度 3 常压下 温度为 900 时 钠成为气体 则反应的平衡常数 K Nac Kc 22 12 分 在某一容积为 2 L 的密闭容器内 加入 0 8 mol 的 H2和 0 6 mol 的 I2 在一定 的条件下发生如下反应 H2 g I2 g 2HI g Q Q 0 反应中各物质的浓度随时间变化情况如图 1 1 该反应的化学平衡常数表达式为 2 根据图 1 数据 反应开始至达到平衡时 平均速率v HI 为 3 反应达到平衡后 第 8 分钟时 若升高温度 化学平衡常数 K 填写增大 减小或不变 HI 浓度的变化正 确的是 用图 2 中 a c 的编号回答 9 若加入 I2 H2浓度的变化正确的是 用图 2 中 d f 的编号回答 4 反应达到平衡后 第 8 分钟时 若把容器的容积扩大一倍 请在图 3 中画出 8 分钟 后 HI 浓度的变化情况 答案 1 K 2 0 167 mol L 1 min 1 22 2 IcHc HIc 3 减小 c f 4 见下图 解析 本题综合考查化学反应速率 化学平衡 化学平衡常数及其影响因素等内容 1 由化学平衡常数的概念可知所给反应的化学平衡常数表达式为 K 22 2 IcHc HIc 2 由图 1 可知在 3 min 时反应达到平衡状态 HI 的浓度变化为 0 5 mol L 1 所以 v HI 0 5 mol L 1 3 min 0 167 mol L 1 min 1 3 由于反应放热 温度升高 平衡向左移动 故 K 值减小 c HI 减小即为图 2 中的c曲线 若加入 I2则 c I2 增大 平衡向右移动 c H2 降低 d e f 曲线中只有 f 适合 4 由于该反应为气体总体积不 变的反应 所以在温度不变时 体积增大一倍 平衡不移动 但每种物质的浓度都变为原 10 来的 1 2 23 6 分 在密闭容器中 由一定起始浓度的氙 Xe 和 F2反应 可得到 3 种氟化物 各 种生成物在平衡体系内分压与反应温度的关系如下图所示 已知气体的分压之比等于物质 的量之比 1 420K 时 发生反应的化学方程式为 若反应中消耗 1 mol Xe 则转移电子 mol 2 600K 800K 时 会发生反应 XeF6 g XeF4 g F2 g 其反应热 H 0 填 或 由图中可知升高温度 XeF6减小 XeF4增多 说明 平衡向右移动 所以正反应吸热