高中化學(xué) 第一章、第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡階段性檢測題 新人教版選修4

【步步高學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計】-學(xué)年高中化學(xué)第一章、第二章化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡階段性檢測題新人教版(時間：100分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分；每小題只有一個選項符合題意)1．已知299K時，合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.0kJ·mol－1，將此溫度下的1molN2和3molH2放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量為(忽略能量損失)()A．一定大于92.0kJB．一定等于92.0kJC．一定小于92.0kJD．不能確定答案C2．已知反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)ΔH<0，下列說法正確的是()A．升高溫度有利于反應(yīng)速率增加，從而縮短達到平衡的時間B．升高溫度，正向反應(yīng)速率增加，逆向反應(yīng)速率減小C．達到平衡后，升高溫度或增大壓強都有利于該反應(yīng)平衡正向移動D．達到平衡后，降低溫度或減小壓強都有利于該反應(yīng)平衡正向移動答案A3．①101kPa時，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1下列結(jié)論正確的是()A．碳的燃燒熱大于110.5kJ·mol－1B．①的反應(yīng)熱為221kJ·mol－1C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol－1D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出57.3kJ熱量答案A解析A項，燃燒熱是指101kPa,1mol可燃物質(zhì)充分燃燒生成穩(wěn)定氧化物所釋放的能量，由題知1molC生成1molCO放熱110.5kJ，碳的燃燒熱是指產(chǎn)物為CO2時對應(yīng)的熱量，要在此基礎(chǔ)上繼續(xù)氧化放熱，所以應(yīng)大于110.5kJ·mol－1；B項，反應(yīng)熱存在吸熱、放熱兩種情況，可更正為①的反應(yīng)熱為ΔH＝－221kJ·mol－1；C項，中和熱為放熱反應(yīng)，則可表達為中和熱為－57.3kJ·mol－1或中和熱為ΔH＝－57.3kJ·mol－1；D項，稀醋酸為弱酸，反應(yīng)中繼續(xù)電離要吸收一部分熱量，故放出的熱量比57.3kJ要少。4．一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)3C(g)，若反應(yīng)開始時充入2molA和2molB，達平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是()A．1molB和3molCB．2molA、1molB和1molHe(不參加反應(yīng))C．1molB和1molCD．2molA、3molB和3molC答案B5．下列敘述中，不能用平衡移動原理解釋的是()A．紅棕色的NO2，加壓后顏色先變深后變淺B．高壓比常壓有利于合成SO3的反應(yīng)C．加入催化劑有利于氨的合成D．工業(yè)制取金屬鉀Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)選取適宜的溫度，使K成蒸汽從反應(yīng)混合物中分離出來答案C解析A項2NO2(g)N2O4(g)，加壓后體積減小，濃度增大，顏色變深，平衡向右移動，顏色變淺。B項2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動。C項使用催化劑，平衡不移動。D項鉀蒸氣從反應(yīng)混合物中分離出去，使平衡向右移動。6．在298K、100kPa時，已知：2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2答案A解析根據(jù)蓋斯定律，第二個熱化學(xué)方程式乘以2，再和第一個熱化學(xué)方程式相加，即得出第三個熱化學(xué)方程式。7．對達到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)：A＋BC＋D，若t1時增大壓強，正、逆反應(yīng)速率變化如圖所示(v代表反應(yīng)速率，t代表時間)，下列有關(guān)A、B、C、D的狀態(tài)敘述中正確的是()A．A、B、C是氣體，D不是氣體B．A、B是氣體，C、D有一種是氣體C．C、D是氣體，A、B有一種是氣體D．C、D有一種是氣體，A、B都不是氣體答案C8．同溫同壓下，已知下列各反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下列各熱化學(xué)方程式中熱量數(shù)值最小的是()A．2A(l)＋B(l)＝2C(g)ΔHB．2A(g)＋B(g)＝2C(g)ΔHC．2A(g)＋B(g)＝2C(l)ΔHD．2A(l)＋B(l)＝2C(l)ΔH答案A9．已知H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同溫度下分別達到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度，應(yīng)采取的措施是()A．甲、乙提高相同溫度B．甲中加入0.1molHe，乙不變C．甲降低溫度，乙不變D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2答案C解析0.2molHI相當(dāng)于H2、I2各0.1mol，所以甲、乙在題述情況下達到的平衡是等效的。A項，甲、乙提高相同溫度，仍等效；B項，甲中加入0.1molHe對反應(yīng)無影響；C項，甲降低溫度，平衡右移，HI的濃度增大；D項，甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2，平衡都向右移動，HI的濃度都增大，具體結(jié)果不能斷定。10．下列說法或表示方法正確的是()A．若將等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多B．由“C(石墨)＝C(金剛石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1”C．在101kPa時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝＋285.8kJ·mol－1D．在稀溶液中：H＋＋OH－=H2OΔH＝－57.3kJ·mol－1，若將含1molCH3COOH與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量小于57.3kJ答案D解析A項，硫由氣體變成固體放出熱量，A不正確。B項，石墨的能量低，能量越低越穩(wěn)定，B不正確。C項，2gH2是1mol,1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)H2O放出285.8kJ熱量，C不正確。D項，因為CH3COOH是弱酸，弱酸的電離需要吸熱，故放出的熱量小于57.3kJ，D正確。11．下列熱化學(xué)方程式或離子方程式中，正確的是()A．甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．氯化鎂溶液與氨水反應(yīng)：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓D．氧化鋁溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O答案D解析A項，水應(yīng)是液態(tài)。B項，題述反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所放出的熱量不是38.6kJ·mol－1。C項，NH3·H2O是弱電解質(zhì)，應(yīng)寫分子式。D項正確。12．容積固定為3L的某密閉容器中加入1molA、2molB，一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，經(jīng)反應(yīng)5min后，測得C的濃度為0.3mol·L－1。則下列說法中正確的是()A．5min內(nèi)D的平均反應(yīng)速率為0.02mol·L－1·min－1B．5min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.06mol·L－1·min－1C．經(jīng)5min后，向容器內(nèi)再加入C，正反應(yīng)速率變小D．平衡狀態(tài)時，生成1molD時同時生成1molA答案D解析各物質(zhì)在不同時間的物質(zhì)的量：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)起始1mol2mol00變化0.9mol1.8mol0.9mol0.9mol5min末0.1mol0.2mol0.9mol0.9molA項，v(D)＝＝0.06mol·L－1·min－1；B項，因為A為固體，不能用A表示反應(yīng)速率；C項，向容器內(nèi)再加入C，正、逆反應(yīng)速率都增大；D正確。13．將4molA氣體和2molB氣體在2L2A(g)＋B(g)2C(g)；經(jīng)2s后測得C的物質(zhì)的量濃度為0.6mol·L－1，現(xiàn)有下列幾種說法：①用物質(zhì)A表示的這段時間的平均速率為0.3mol·L－1·s－1②用物質(zhì)B表示的這段時間的平均速率為0.6mol·L－1·s－1③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為30%④2s時物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度為0.3mol·L－1其中正確的是()A．①③B．②④C．①②D．③④答案A解析2A(g)＋B(g)2C(g)起始(mol·L－1)210變化(mol·L－1)0.60.30.62s末(mol·L－1)1.40.70.6①v(A)＝＝0.3mol·L－1·s－1，②v(B)＝＝0.15mol·L－1·s－1，③A的轉(zhuǎn)化率＝×100%＝30%，④c(B)＝0.7mol·L－1。14.已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋1/2O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說法正確的是()A．CO的燃燒熱為283kJB．上圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH>－452kJ·mol－1D．CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023答案C解析A項，CO的燃燒熱為－283kJ·mol－1，A錯。B項，表示CO生成CO2的能量變化與過程無關(guān)。C項，CO2由氣態(tài)變成液態(tài)放出熱量，Na2O2與固態(tài)CO2放出熱量少，故C正確。D項，CO(g)＋Na2O2(s)=Na2CO3(s)ΔH＝－509kJ·mol－1，放出509kJ的熱量，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2×6.02×1023。15．某溫度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(9,4)。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如下表所示。起始濃度甲乙丙c(H2)/mol·L－10.0100.0200.020c(CO2)/mol·L－10.0100.0100.020下列判斷不正確的是()A．平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%B．平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%C．平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol·L－1D．反應(yīng)開始時，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢答案C解析A項，增大c(H2)可提高CO2的轉(zhuǎn)化率，故A項正確；B項，設(shè)甲中轉(zhuǎn)化的c(H2)為x，則有x2/(0.010－x)2＝9/4，解得x＝0.006mol·L－1，則甲中H2的轉(zhuǎn)化率為60%。對甲加壓，使容器體積減小為原來的一半與丙等效，而加壓平衡不移動，所以二者H2的轉(zhuǎn)化率相同；C項，平衡時，甲、丙中c(CO2)分別為0.004mol·L－1、0.008mol·L－1；D項，溫度相同，丙中反應(yīng)物濃度最大，甲中最小，所以丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢。16．低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)180℃催化劑2N2(g)＋3H2O(g)Δ180催化劑在恒容的密閉容器中，下列有關(guān)說法正確的是()A．平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B．平衡時，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小C．單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1∶2時，反應(yīng)達到平衡D．其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大答案C解析A項，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，由平衡常數(shù)表達式K＝eq\f(c2N2·c3H2O,c2NH3·cNO·cNO2)可知，K值減小。B項，增大NH3的濃度時，氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大。C項，當(dāng)v正(NO)∶v逆(N2)＝1∶2時，反應(yīng)達到平衡，正確。D項，使用催化劑不能改變化學(xué)平衡，故氮氧化物的轉(zhuǎn)化率不變。二、非選擇題(本題包括6小題，共52分)17．(6分)能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱。研究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義。已知下列熱化學(xué)方程式：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－570kJ·mol－1；②H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1；③C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1；④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1；⑤CO2(g)＋2H2O(g)=2CH4(g)＋2O2(g)ΔH＝＋890kJ·mol－1回答下列問題：(1)上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是___________________________________________。(2)H2的燃燒熱為_______________________________________________________。(3)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得。已知C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)ΔH＝akJ·mol－1；則a＝________；該反應(yīng)的熵ΔS________0(選填“>”、“＝”或“<”)。答案(1)⑤(2)ΔH＝－285kJ·mol－1(3)＋131.5>解析由題中熱化學(xué)方程式知(5)是吸熱反應(yīng)；氫氣的燃燒熱是指1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量；由③－②得C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)ΔH＝＋131.5kJ·mol－1，氣體體積增大，故ΔS>0。18．(8分)紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3和PCl5，反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))，根據(jù)下圖回答下列問題：(1)PCl5分解生成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式____________________；上述分解反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，溫度T1時，在密閉容器中加入0.8molPCl5，反應(yīng)達到平衡時還剩余0.6molPCl5，其分解率α1等于________；若反應(yīng)溫度由T1升高到T2，平衡時PCl5的分解率α2，α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)(2)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是_________________________________________________。(3)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的ΔH3＝____________。答案(1)PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ·mol－125%大于(2)因為PCl5分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度太高，不利于PCl5的生成(3)－399kJ·mol－119．(6分)在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合于體積為2L的某密閉容器中(容積不變)，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，ΔH<0,2min末反應(yīng)達到平衡狀態(tài)(溫度不變)，生成了0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol·L－1，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)x的值等于________________。(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________，升高溫度時K值將________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)A物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率為__________________。(4)若維持溫度不變，在原平衡混合物的容器中再充入3molC和3molD，欲使達到新的平衡時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相同，則至少應(yīng)再充入B的物質(zhì)的量為________mol。答案(1)2(2)0.5減小(3)60%(4)3解析3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)ΔH<0生成0.8molD，C的濃度為0.4mol·L－1，C的物質(zhì)的量為0.8mol，故x＝2。各物質(zhì)在不同時間的物質(zhì)的量3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)起始2mol2mol00變化1.2mol0.4mol0.8mol0.8mol平衡0.8mol1.6mol0.8mol0.8molK＝＝0.5升高溫度，平衡向左移動，K減小，A的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1.2mol,2mol)×100%＝60%。(4)溫度、體積不變，對于一個等體反應(yīng)，達到同一平衡狀態(tài)，A與B的物質(zhì)的量之比等于2∶2＝1∶1即可，故n(B)＝3mol。20．(8分)在2L密閉容器中，800℃時反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表：時間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式：K＝________，已知：K(300℃)>K(350℃)，該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)上圖中表示NO2的變化的曲線是________，用O2的濃度變化表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝____________。(3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是()a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器內(nèi)壓強保持不變c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是()a．及時分離出NO2氣體b．適當(dāng)升高溫度c．增大O2的濃度d．選擇高效的催化劑答案(1)eq\f(c2NO2,c2NO·cO2)放熱(2)b1.5×10－3mol·L－1·s－1(3)bc(4)c21．(12分)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NHeq\o\al(＋,4)和NH3·H2O的形式存在，該廢水的處理流程如下：(1)過程Ⅰ：加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9后，升溫至30℃，通空氣將氨趕出并回收。①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：________________________________________________________________________。②用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的：________________________________________________________________________。(2)過程Ⅱ：在微生物作用的條件下，NHeq\o\al(＋,4)經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NOeq\o\al(－,3)。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：第一步反應(yīng)是________反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________。②1molNHeq\o\al(＋,4)(aq)全部氧化成NOeq\o\al(－,3)(aq)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(3)過程Ⅲ：一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2。若該反應(yīng)消耗32gCH3OH，轉(zhuǎn)移6mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是________。答案(1)①NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O②廢水中的NH3被空氣帶走，使NH3·H2ONH3＋H2O的平衡向正反應(yīng)方向移動，利于除氨(2)①放熱ΔH＝－273kJ·mol－1<0(或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量)②NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=2H＋(aq)＋NOeq\o\al(－,3)(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346kJ·mol－1(3)5∶6解析(1)加NaOH顯然是使NHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)化為NH3·H2O，升溫更有利于NH3·H2ONH3＋H2O的平衡向正反應(yīng)方向移動，利于除氨。“通空氣將氨趕出并回收”，很顯然利用了平衡移動原理。(2)①由圖示可看出反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以是放熱反應(yīng)。③根據(jù)蓋斯定律可知，1molNHeq\o\al(＋,4)(aq)被全部氧化成NOeq\o\al(－,3)(aq)的反應(yīng)熱ΔH＝－273kJ·mol－1＋(－73kJ·mol－1)＝－346kJ·mol－1。(3)32gCH3OH是1mol，失6mol電子生成1molCO2，而1molHNO3可被還原為0.5molN2，得5mol電子，由得失電子守恒知還原劑(CH3OH)和氧化劑(HNO3)的物質(zhì)的量之比是5∶6。22．(12分)硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：ⅠSO2＋2H2O＋I2=H2SO4＋2HIⅡ2HIH2＋I2Ⅲ2H2SO4=2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是________。a．反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進行b．反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強c．循環(huán)過程中需補充H2Od．循環(huán)過程產(chǎn)生1molO2的同時產(chǎn)生1molH2(2)一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molHI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如0～2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)＝________。該溫度下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝________。相同溫度下