高中化學(xué)（人教版選修4） 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡章末綜合檢測

1、章末綜合檢測(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下列各圖所反映的措施中，目的是為了加快其化學(xué)反應(yīng)速率的是()答案C2向某密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，發(fā)生反應(yīng)：COH2O(g)催化劑高溫CO2H2。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，CO的體積分?jǐn)?shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變，起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中，達(dá)到平衡時CO的體積分?jǐn)?shù)大于x的是()A0.5 mol CO2 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2B1 mol CO1 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H

2、2C0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.4 mol CO20.4 mol H2D0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.5 mol CO20.5 mol H2答案B解析對于一個反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng)，在等溫等體積的條件下發(fā)生反應(yīng)時，只需投料比例相等便可保證兩平衡等效。A項逆推后為1.5 mol CO3 mol H2O(g)，與原平衡等效；B項逆推后為2 mol CO2 mol H2O(g)，CO比例偏高，則平衡后CO體積分?jǐn)?shù)也偏高；C項逆推后為0.9 mol CO1.9 mol H2O(g)，CO比例偏低；則平衡后CO體積分?jǐn)?shù)也偏低；D項逆推后為1 mol

3、CO2 mol H2O(g)，與原平衡等效。3下列說法中正確的是()A非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能實現(xiàn)B自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變C凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的D熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)答案D解析對于反應(yīng)自發(fā)性的判斷要綜合利用焓判據(jù)和熵判據(jù)，僅靠單一判據(jù)不能對反應(yīng)的自發(fā)性作出準(zhǔn)確判斷，B、C項錯誤；一定條件的非自發(fā)過程若改變條件也可能轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)過程，A項錯誤。4在2 L的密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：2A(g)B(g)2C(g)D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10秒鐘A的平均反應(yīng)速率為0.12 molL1s1，則10秒鐘時，容器中B的

4、物質(zhì)的量是()A1.6 mol B2.8 mol C2.4 mol D1.2 mol答案B解析前10秒鐘，B的平均反應(yīng)速率為0.06 molL1s1，則消耗的B的物質(zhì)的量為0.06 molL1s110 s2 L1.2 mol，B剩余的物質(zhì)的量為4 mol1.2 mol2.8 mol。5對可逆反應(yīng)4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列敘述正確的是()A達(dá)到化學(xué)平衡時，4v正(O2)5v逆(NO)B若單位時間內(nèi)生成x mol NO的同時消耗x mol NH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C達(dá)到化學(xué)平衡時，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是：2v正(NH3

5、)3v正(H2O)答案A解析達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，v正(O2)v逆(O2)v逆(NO)，v正(NH3)v正(H2O)；生成x mol NO的同時一定消耗x mol NH3，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)。C項減壓后正、逆反應(yīng)速率均減小。6已知反應(yīng)A2(g)2B2(g)2AB2(g)H0，下列說法正確的是()A升高溫度，正向反應(yīng)速率增加，逆向反應(yīng)速率減小B升高溫度有利于反應(yīng)速率增加，從而縮短達(dá)到平衡的時間C達(dá)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(dá)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B解析升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，但v逆增大的倍數(shù)多，故平衡逆向移動，且縮短了達(dá)

6、到平衡的時間。7在一定溫度不同壓強(p1p1，則反應(yīng)速率較大，達(dá)到平衡所需的時間要短，且平衡向逆向移動，Z的體積分?jǐn)?shù)比p1的要低。8體積相同的甲、乙兩個容器中，分別充有等物質(zhì)的量的SO2和O2，在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)并達(dá)到平衡。在這個過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%，則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為()A等于p% B大于p% C小于p% D無法判斷答案B解析根據(jù)題意，甲、乙兩容器可設(shè)為如圖所示的裝置。2SO2O22SO3的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。甲容器保持體積不變，壓強變小；乙容器保持壓強不變，體積減小，達(dá)到平衡

7、狀態(tài)時轉(zhuǎn)化為狀態(tài)丙。假設(shè)乙中的活塞不移動，由于甲、乙兩個容器的體積、溫度相同，達(dá)到平衡時甲、乙兩容器中存在的平衡是等效平衡，其中SO2的轉(zhuǎn)化率也相等。對于乙和丙兩個狀態(tài)，乙中壓強小于丙中壓強，因此丙中SO2的轉(zhuǎn)化率大于乙中SO2的轉(zhuǎn)化率。由此可以判斷出丙中SO2的轉(zhuǎn)化率也大于甲中SO2的轉(zhuǎn)化率。9高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K。恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是()A該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小C升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D該反應(yīng)的化學(xué)方程式為COH2O催化劑高溫CO2H2答案A解析由平衡常數(shù)K，溫度升高時H2濃度減小，說明在恒容時平衡正向移動，H

8、0，A正確；該反應(yīng)的化學(xué)方程式CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，在增大壓強時H2的濃度不變，升高溫度，v正和v逆都增大。10下列能用勒夏特列原理解釋的是()A高溫及加入催化劑都能使合成氨的反應(yīng)速率加快B紅棕色的NO2加壓后顏色先變深后變淺CSO2催化氧化成SO3的反應(yīng)，往往需要使用催化劑DH2、I2、HI平衡時的混合氣體加壓后顏色變深答案B解析勒夏特列原理即化學(xué)平衡移動原理。引起化學(xué)平衡移動的因素主要是濃度、壓強、溫度等，這些因素對化學(xué)平衡的影響都可用勒夏特列原理來解釋。催化劑不能引起化學(xué)平衡移動，勒夏特列原理不包括反應(yīng)速率的變化規(guī)律。11反應(yīng)：L(s)aG(g)bR(g)達(dá)到平衡

9、時，溫度和壓強對該反應(yīng)的影響如圖所示：圖中壓強p1p2，x軸表示溫度，y軸表示平衡時混合氣體中G的體積分?jǐn)?shù)。據(jù)此可判斷() 上述反應(yīng)是放熱反應(yīng) 上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng) ab abA B C D答案D解析固定壓強，隨溫度升高，平衡右移，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，固定溫度，隨壓強增大，G的體積分?jǐn)?shù)增大即平衡左移，則a0，HTS0 BH0CH0，HTS0 DH0，HTS0答案A解析某溫度下，反應(yīng)自發(fā)向右進(jìn)行說明HTS0，即HTS17 kJmol1，若H17 kJmol1，則S0，不符合事實，故H17 kJmol1，所以選A。14已知反應(yīng)mX(g)nY(g)qZ(g)的Hq，在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列

10、說法正確的是()A通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動BX的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的m/n倍C降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小D增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率降低答案B解析本題主要考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡移動的影響因素的理解，著重考查學(xué)生的分析、理解、判斷能力。該反應(yīng)的特點是反應(yīng)物的計量數(shù)之和大于生成物的計量數(shù)之和，且正反應(yīng)是放熱的純氣體反應(yīng)，容器為恒容，因此，通入稀有氣體，反應(yīng)物與生成物濃度不變，平衡不移動，A錯；降溫時平衡正向移動，因混合氣體的總質(zhì)量不變，而總物質(zhì)的量減小，故平均摩爾質(zhì)量應(yīng)變大，平均相對分子質(zhì)量應(yīng)變大，C錯；增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大，D錯。15

11、在一定溫度下，下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)3B(g)2C(g)達(dá)到平衡狀態(tài)標(biāo)志的是()C生成的速率與C分解的速率相等單位時間內(nèi)生成a mol A，同時生成3a mol BA、B、C的濃度不再變化A、B、C的壓強不再變化混合氣體的總壓強不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化單位時間內(nèi)消耗a mol A，同時生成3a mol BA、B、C的分子數(shù)之比為132A B C D答案A解析中生成A和B均為逆反應(yīng)的表現(xiàn)，所以不能作為化學(xué)平衡的標(biāo)志；平衡時各組成成分的含量不再改變，但不一定等于化學(xué)式前的系數(shù)之比，所以不能作為化學(xué)平衡的標(biāo)志。16根據(jù)下列有關(guān)圖象，說法正確的是()A由圖知，反應(yīng)在T1、T3處達(dá)到平衡

12、，且該反應(yīng)的Hv正，則采取的措施是減小壓強；由圖可知：反應(yīng)1 mol CO放熱43 kJ，容積為10 L，平衡時消耗n(CO)n(H2O)1.2 mol放熱為51.6 kJ。二、非選擇題(本題包括6小題，共52分)17(7分)(1)估計下列各變化過程是熵增還是熵減。NH4NO3爆炸：2NH4NO3(s)=2N2(g)4H2O(g)O2(g)水煤氣轉(zhuǎn)化：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)臭氧的生成：3O2(g)=2O3(g)(2)可逆反應(yīng)A(g)B(g)2C(g)在不同溫度下經(jīng)過一定時間，混合物中C的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。 由T1向T2變化時，正反應(yīng)速率_逆反應(yīng)速率(填“”、

13、“”、“0，因此該過程是熵增的過程。水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量反應(yīng)前后未發(fā)生變化，即(11)(11)0，估計該過程的熵變很小。生成臭氧后，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小，即23v逆。由T3向T4變化時，C%逐漸減小，說明在溫度由T3升高到T4時，反應(yīng)速率雖然提高，但是正反應(yīng)的反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，即v正K350，則該反應(yīng)是_熱反應(yīng)。(2)下圖表示NO2的變化的曲線是_。用O2表示從02 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v_。(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_。av(NO2)2v(O2)b容器內(nèi)壓強保持不變cv逆(NO)2v正(O2)d容器內(nèi)密度保持不變(4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正

14、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選擇高效催化劑答案(1)放(2)b1.5103 molL1s1(3)bc(4)c解析(1)平衡常數(shù)為各生成物濃度冪之積與各反應(yīng)物濃度冪之積的比值，因此本反應(yīng)的K，由于K300K350，即溫度越高，K越小，因此正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)根據(jù)反應(yīng)方程式：2NO(g)O2(g)2NO2(g)知：消耗NO的物質(zhì)的量與生成NO2的物質(zhì)的量相等，因此n(NO2)0.020 mol0.007 mol0.013 mol，故NO2的平衡濃度為c(NO2)0.006 5 molL1，故曲線b表示NO2的變化曲線。02 s內(nèi)，v(NO)0

15、.003 molL1s1，因此v(O2)v(NO)0.001 5 molL1s1。(3)由于該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，當(dāng)容器的壓強保持不變時，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；v逆(NO)2v正(O2)v正(NO)，因此可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡；由于氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，因此密度始終不變，故密度不變，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡。(4)及時分離出NO2氣體，降低了生成物的濃度，因此反應(yīng)速率降低；由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此升高溫度平衡向左移動；而催化劑僅改變反應(yīng)速率不能使平衡發(fā)生移動，因此A、B、D均不正確；只有C增大反應(yīng)物O2的濃度，v正增大，v逆隨之增大，平衡正向移動。20(12分)將2 mol I2(g)

16、和1 mol H2置于某2 L的密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：I2(g)H2(g)2HI(g)H0，并達(dá)到平衡，HI的體積分?jǐn)?shù)(HI)隨時間的變化如圖曲線()所示。 (1)達(dá)到平衡時，I2(g)的物質(zhì)的量濃度為_。(2)若改變反應(yīng)條件，在甲條件下(HI)的變化如圖曲線()所示，在乙條件下(HI)的變化如圖曲線()所示。則甲條件可能是_(填入下列條件的序號，下同)，乙條件可能是_。恒溫條件下，擴(kuò)大反應(yīng)容器體積恒容條件下，降低溫度恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積恒容條件下，升高溫度恒溫恒容條件下，加入適當(dāng)催化劑(3)若保持溫度不變，在另一相同的2 L的密閉容器中加入a mol I2(g)、b mo

17、l H2和c mol HI(a、b、c均大于0)，發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時，HI的體積分?jǐn)?shù)仍為0.60，則a、b、c的關(guān)系是_。答案(1)0.55 molL1(2)(3)4bc2a解析(1)設(shè)I2的變化濃度為x molL1，則：I2(g)H2(g)2HI(g)起始量(molL1) 1 0.5 0變化量(molL1) x x 2x平衡量(molL1) 1x 0.5x 2x(HI)100%60%解得x0.45則1x0.55(2)解本小題的關(guān)鍵點是平衡沒有移動。(3) I2(g)H2(g)2HI(g)起始量/mol a b c極限轉(zhuǎn)化量/mol a b 0因為(3)中達(dá)到的平衡狀態(tài)與(1)中達(dá)到的平衡狀

18、態(tài)等效，故(a)(b)21即4bc2a21(7分)A是由導(dǎo)熱材料制成的密閉容器，B是一耐化學(xué)腐蝕且易于傳熱的氣球。關(guān)閉K2，將等量且少量的NO2通過K1、K3分別充入A、B中，反應(yīng)起始時，A、B的體積相同。(已知：2NO2(g)N2O4(g)H0)(1)一段時間后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時A、B中生成的N2O4的速率是vA_vB(填“”、“”或“”)；若打開活塞K2，氣球B將_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(2)關(guān)閉活塞K2，若在A、B中再充入與初始量相等的NO2，則達(dá)到平衡時，NO2的轉(zhuǎn)化率A將_(填“增大”、“減小”或“不變”)；若分別通人等量的氖氣，則達(dá)到平衡時，A中NO2的轉(zhuǎn)化率將_，

19、B中NO2的轉(zhuǎn)化率將_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(3)室溫下，若A、B都保持體積不變，將A套上一個絕熱層，B與外界可以進(jìn)行熱傳遞，則達(dá)到平衡時，_中的顏色較深。(4)若在容器A中充入4.6 g的NO2，達(dá)到平衡后容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為57.5，則平衡時N2O4的物質(zhì)的量為_。答案(1)變小(2)增大不變變小 (3)A(4)0.04 mol解析題給反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。(1)由于A為恒容體系，B為恒壓體系，在平衡時pApB，故v(A)v(B)，若打開K2，A、B形成一個新的恒壓體系，氣體體積將變小。(2)若再通入NO2，對于A相當(dāng)于加壓，原平衡向正反應(yīng)方向移動，NO

20、2的轉(zhuǎn)化率增大。若再通入Ne，對于A，末改變體系中各物質(zhì)的濃度，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變；對于B，其體積增大，相當(dāng)于減小壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的轉(zhuǎn)化率減小。(3)此時A為絕熱體系，隨反應(yīng)的進(jìn)行，體系溫度升高，即TATB，A相對于B是升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，A中顏色加深。(4)即n總0.08 mol，投入NO2的物質(zhì)的量為0.1 mol，設(shè)轉(zhuǎn)化的NO2的物質(zhì)的量為x。則2NO2N2O4起始： 0.1 mol 0轉(zhuǎn)化： x 平衡： 0.1 molx 即： 0.1 molx0.08 molx0.04 mol22(8分)科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2、壓強1.0105 Pa、反應(yīng)時間3 h)：T/K303313323353NH3生成量/106 mol4.85.96.02.0相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：N2(g)3H2O(l)=2NH3(g)O2(g)H765.2 kJmol1回答下列問題：(1)請畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化的示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。(2)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法固氮