20192020學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡本章整合測(cè)評(píng)含解析新人教版選修4

第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡測(cè)評(píng)(時(shí)間:90分鐘滿(mǎn)分:100分)一、選擇題(本題包括12小題。每小題4分,共48分)1.下列說(shuō)法正確的是()A.催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)因素B.當(dāng)反應(yīng)體系容積不變時(shí),減小反應(yīng)物的量肯定能降低反應(yīng)速率C.可逆反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)限度時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率為0D.化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度的變化量來(lái)表示解析影響化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)因素是反應(yīng)物的性質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;如果反應(yīng)物是固體或液體,減小反應(yīng)物的量不會(huì)影響反應(yīng)速率,B項(xiàng)錯(cuò)誤;達(dá)到反應(yīng)限度時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,但不為零,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D2.下列說(shuō)法正確的是()A.自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)B.所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的C.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率一定增大D.一般使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,增大活化分子百分?jǐn)?shù),從而提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率解析自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn),A項(xiàng)錯(cuò)誤;有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,C項(xiàng)正確;使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,增大活化分子百分?jǐn)?shù),對(duì)化學(xué)平衡沒(méi)有影響,不影響反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C3.可逆反應(yīng):2SO2+O22SO3達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2。下列說(shuō)法正確的是(K為平衡常數(shù),Qc為濃度商)()A.Qc不變,K變大,O2轉(zhuǎn)化率增大B.Qc不變,K變大,SO2轉(zhuǎn)化率減小C.Qc變小,K不變,O2轉(zhuǎn)化率減小D.Qc增大,K不變,SO2轉(zhuǎn)化率增大解析當(dāng)可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2,平衡向右進(jìn)行,但O2轉(zhuǎn)化率減小,濃度商Qc變小,K不變。答案C4.一定溫度下,在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH>0,若15s內(nèi)c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1,則下列說(shuō)法正確的是()A.0~15s內(nèi)用I2表示的平均反應(yīng)速率為v(I2)=0.002mol·L-1·s-1B.c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反應(yīng)時(shí)間小于10sC.升高溫度正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢D.減小反應(yīng)體系的體積,化學(xué)反應(yīng)速率加快解析0~15s內(nèi),v(I2)=v(HI)==0.001mol·L-1·s-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,c(HI)減小,v(HI)減小,故c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需時(shí)間大于10s,B項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;減小反應(yīng)體系的體積,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快,D項(xiàng)正確。答案D5.在密閉容器中,一定條件下,進(jìn)行如下反應(yīng):NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH=-373.2kJ·mol-1,達(dá)到平衡后,為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的正確措施是()A.加催化劑同時(shí)升高溫度B.加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng)C.升高溫度同時(shí)充入N2D.降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)解析結(jié)合該反應(yīng)的特點(diǎn),提高反應(yīng)速率的措施有升高溫度、增大壓強(qiáng)、使用催化劑;提高NO的轉(zhuǎn)化率(平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng))的措施有降低溫度、增大壓強(qiáng)。答案B6.已知某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g)2W(g)+Z(g)ΔH<0(Y物質(zhì)易被液化)。下列有關(guān)說(shuō)法中一定正確的是()A.若W為有顏色的物質(zhì),達(dá)平衡后,增大壓強(qiáng),體系顏色變淺B.改變壓強(qiáng),該反應(yīng)的平衡常數(shù)一定不變C.平衡時(shí),其他條件不變,升高溫度,正反應(yīng)速率增大程度比逆反應(yīng)速率增大程度小D.平衡時(shí),其他條件不變,分離出Z,正反應(yīng)速率加快解析A項(xiàng),增大壓強(qiáng),不論平衡向哪個(gè)方向移動(dòng),各物質(zhì)濃度變大,體系顏色應(yīng)變深;B項(xiàng),Y物質(zhì)易被液化,加壓有可能導(dǎo)致Y變?yōu)橐簯B(tài),平衡常數(shù)的表達(dá)式變了,平衡常數(shù)也就可能改變;C項(xiàng),升溫,平衡逆向移動(dòng),正確;D項(xiàng),分離出Z,正逆反應(yīng)速率都減小。答案C7.相同溫度下,有相同容積的甲、乙兩容器,甲容器中充入1gN2和1gH2,乙容器中充入2gN2和2gH2。下列敘述中不正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲B.平衡后N2的濃度:乙>甲C.H2的轉(zhuǎn)化率:乙>甲D.平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù):乙>甲解析容器中發(fā)生的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。相同容積的容器中充入不同量的反應(yīng)物,乙容器中壓強(qiáng)大,化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲,A項(xiàng)正確;根據(jù)勒夏特列原理可知,平衡時(shí)乙容器中N2的濃度應(yīng)大于甲容器,但會(huì)小于甲容器中N2濃度的2倍,B項(xiàng)正確;乙容器中壓強(qiáng)較大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以H2的轉(zhuǎn)化率:乙>甲,C項(xiàng)正確;平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù):乙<甲,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D8.t℃時(shí),在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g),各組分在不同時(shí)刻的濃度如下表:物質(zhì) X Y Z初始濃度/(mol·L-1) 0.1 0.2 02min末濃度/(mol·L-1) 0.08 a b平衡濃度/(mol·L-1) 0.05 0.05 0.1下列說(shuō)法正確的是()A.平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為20%B.t℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為40C.平衡后增大體系的壓強(qiáng),v(正)增大,v(逆)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.前2min內(nèi),用Y的變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)=0.03mol·L-1·min-1解析依據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算X(g)+3Y(g)2Z(g)始態(tài)/(mol·L-1) 0.1 0.2 0轉(zhuǎn)化/(mol·L-1) 0.05 0.15 0.1平衡/(mol·L-1) 0.05 0.05 0.1X的轉(zhuǎn)化率×100%=50%,A項(xiàng)錯(cuò)誤;K==1600,B項(xiàng)錯(cuò)誤;增大壓強(qiáng),不論平衡向哪一方向移動(dòng),正逆反應(yīng)速率均增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;前2min內(nèi),Y的濃度變化量為(0.1-0.08)mol·L-1×3=0.06mol·L-1,則v(Y)=0.03mol·L-1·min-1,D項(xiàng)正確。答案D9.在某密閉容器中,可逆反應(yīng):A(g)+B(g)xC(g)符合圖中(Ⅰ)所示關(guān)系,φ(C)表示C氣體在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)。由此判斷,對(duì)圖像(Ⅱ)說(shuō)法不正確的是()A.p3>p4,Y軸表示A的轉(zhuǎn)化率B.p3>p4,Y軸表示B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C.p3>p4,Y軸表示B的轉(zhuǎn)化率D.p3>p4,Y軸表示混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量解析據(jù)圖像(Ⅰ),在壓強(qiáng)不變時(shí),由曲線(xiàn)斜率知T1>T2。降溫(T1→T2)時(shí),φ(C)增大,即平衡正向移動(dòng),說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。當(dāng)溫度不變時(shí),由曲線(xiàn)斜率知壓強(qiáng)p2>p1,增大壓強(qiáng)(p1→p2)時(shí),φ(C)增大,即平衡正向移動(dòng),故x<2,即x=1。由圖像(Ⅱ)知,保持體系壓強(qiáng)不變,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),A、B的轉(zhuǎn)化率、φ(C)、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量均減小,而A、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要增大。故選B。答案B10.在容積可變的密閉容器中存在如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,下列分析中不正確的是()A.圖Ⅰ研究的是t0時(shí)升高溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài).圖Ⅱ研究的是t0時(shí)增大壓強(qiáng)(縮小容積)或使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響C.圖Ⅲ研究的是催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響,且甲使用了催化劑D.圖Ⅲ研究的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較高解析本題考查的是對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡圖像的認(rèn)識(shí),難度一般。由于這是一個(gè)體積不變的放熱反應(yīng),所以t0時(shí)溫度升高,平衡向左移動(dòng),此時(shí)逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,A項(xiàng)正確;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng),可同等程度地增大正、逆反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),使用催化劑,不影響平衡,但反應(yīng)速率增大,B項(xiàng)正確;如果圖Ⅲ中考慮的是使用催化劑的話(huà),則由圖可知乙條件下先達(dá)到平衡,所以應(yīng)該是乙使用了催化劑且平衡時(shí)甲、乙兩條件下的CO轉(zhuǎn)化率應(yīng)相等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;如果圖Ⅲ研究的是溫度對(duì)平衡的影響,同樣應(yīng)該是乙條件下溫度高于甲條件,那么從甲升溫到乙,平衡向左移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率下降,D項(xiàng)正確。答案C11.某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)為K,下列對(duì)K的說(shuō)法正確的是()A.K值越大,表明該反應(yīng)越有利于C的生成,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大B.若縮小反應(yīng)器的容積,能使平衡正向移動(dòng),則K增大C.溫度越高,K一定越大D.如果m+n=p,則K=1解析K越大,該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,A項(xiàng)正確;對(duì)于一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng),K只是溫度的函數(shù),溫度一定,K一定,與壓強(qiáng)無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;因該反應(yīng)的熱效應(yīng)不確定,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;K=,故由m+n=p,無(wú)法判斷K的大小。答案A12.一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g);已知溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖,下列說(shuō)法不正確的是()A.該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.平衡常數(shù):KM>KNC.生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D.當(dāng)溫度高于250℃,升高溫度,催化劑的催化效率降低解析升高溫度時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡常數(shù)減小,B項(xiàng)正確;化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快,催化劑在250℃時(shí)催化活性最高,溫度繼續(xù)升高,其催化效率降低,所以v(N)有可能小于v(M),C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。答案C二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)13.(13分)在密閉容器中,使2molN2和6molH2混合發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的濃度比是;N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比是。?(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量,密度。(填“增大”“減小”或“不變”)?(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),充入氬氣,并保持壓強(qiáng)不變,平衡將(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)。?(4)若容器恒容、絕熱,加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來(lái)的2倍,平衡將(填“向左移動(dòng)”“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。達(dá)到新平衡后,容器內(nèi)溫度(填“大于”“小于”或“等于”)原來(lái)的2倍。?解析(1)對(duì)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,在密閉容器中,開(kāi)始時(shí)n(N2)∶n(H2)=2∶6=1∶3,反應(yīng)時(shí)消耗n(N2)∶n(H2)=1∶3,故平衡時(shí)n(N2)∶n(H2)=1∶3,所以c(N2)∶c(H2)=1∶3,轉(zhuǎn)化率之比為1∶1。(2)升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氣體的總物質(zhì)的量增大,總質(zhì)量不變,故平均相對(duì)分子質(zhì)量變小,由ρ=知密度不變。(3)達(dá)平衡后,保持壓強(qiáng)不變,充入氬氣,使體系體積增大,濃度減小,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),使平衡逆向移動(dòng)。(4)恒容時(shí)升高溫度至原來(lái)的2倍,根據(jù)勒夏特列原理,平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng),即向左移動(dòng),達(dá)新平衡后,容器內(nèi)溫度大于原來(lái)的溫度,小于原來(lái)溫度的2倍。答案(1)1∶31∶1(2)減小不變(3)逆向(4)向左移動(dòng)小于14.(13分)300℃時(shí),將2molA和2molB兩種氣體混合于2L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)ΔH=Q,2min末達(dá)到平衡,生成0.8molD。(1)300℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=。?已知K300℃<K350℃,則ΔH0(填“>”或“<”)。?(2)在2min末時(shí),B的平衡濃度為,D的平均反應(yīng)速率為。?(3)若溫度不變,縮小容器容積,則A的轉(zhuǎn)化率(填“增大”“減小”或“不變”),原因是。?(4)如果在相同的條件下,上述反應(yīng)從逆反應(yīng)方向開(kāi)始,開(kāi)始時(shí)加入C、D各mol。若使平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與原平衡相同,則還應(yīng)該加入Bmol。?解析(1)溫度越高,K越大,則說(shuō)明升溫平衡正向移動(dòng),即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0。(2)生成0.8molD,則反應(yīng)掉0.4molB,剩余1.6molB,c(B)==0.8mol·L-1。v(B)==0.1mol·L-1·min-1,由化學(xué)計(jì)量數(shù)知,D的反應(yīng)速率應(yīng)為B的2倍,故v(D)=2v(B)=2×0.1mol·L-1·min-1=0.2mol·L-1·min-1。(3)該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),故A的轉(zhuǎn)化率不變。(4)將C、D的量折算成A、B的量,則相當(dāng)于加入2molA和molB,容器體積固定,若濃度相同,則說(shuō)明起始時(shí)物質(zhì)的量相等,故還應(yīng)加入B2mol-mol=mol。答案(1)>(2)0.8mol·L-10.2mol·L-1·min-1(3)不變反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響(4)15.(13分)某溫度下,向容積為1L的容器中充入3molNO和1molCO,發(fā)生2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反應(yīng),NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如右圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)該溫度下,化學(xué)平衡常數(shù)K=,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為。?(2)A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆(CO)(填“>”“<”或“=”)B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆(NO)。?(3)下列圖像正確且能表明在時(shí)間t時(shí)刻反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)的是。?如果該反應(yīng)達(dá)平衡后,降低溫度,平衡常數(shù)增大,則ΔH0(填“>”“<”或“=”)。?(4)達(dá)平衡后,將容器的容積擴(kuò)大一倍,下列說(shuō)法正確的是。?A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.CO的體積分?jǐn)?shù)增大C.平衡常數(shù)減小D.一氧化碳的濃度增大解析(1)依據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 31 0 0 0.60.6 0.3 0.6 2.40.4 0.3 0.6K=;(2)由A到B平衡正向進(jìn)行,生成物濃度逐漸增大,所以逆反應(yīng)速率逐漸增大;(3)假設(shè)平衡右移,溫度不變,可知平衡常數(shù)不變;,式中分子不變、分母減小,氣體的平均摩爾質(zhì)量增大;氣體的物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)減小;ΔH不變,B、C選項(xiàng)可以;(4)減小壓強(qiáng),平衡左移,各物質(zhì)的濃度均減小,平衡常數(shù)不變,只有B項(xiàng)正確。答案(1)60%(2)<(3)BC<(4)B16.(13分)CO可用于合成甲醇,化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。圖1(1)圖1是反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)。①該反應(yīng)的焓變?chǔ)(填“>”“<”或“=”)0。?②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1(填“>”“<”或“=”)K2。在T1溫度下,往體積為1L的密閉容器中,充入1molCO和2molH2,經(jīng)測(cè)得CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示。則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。?圖2③若容