选修四第二章 化学反应速率与化学平衡能力检测题及答案解析.docx

综合能力检测二时间：90分钟分值：100分第卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分)1对于可逆反应2SO2O22SO3，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是()A增大压强 B升高温度C使用催化剂 D多充O2答案B解析增大压强、使用催化剂、多充O2均不能改变反应的平衡常数；升高温度反应物中活化分子的百分数增大、化学反应速率增大、化学平衡常数也改变。214CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2C2CO，达到平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A14CO2 B14CO2、14COC14CO2、14CO、14C D14CO答案C解析14CO2与碳反应生成14CO，而14CO分解可生成14C，故在平衡混合物中含有14CO2、14CO、14C。3下列说法正确的是()A凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用C焓变与熵变是判断反应方向的两个主要因素D自发反应在任何条件下都能实现答案C解析有些吸热反应也是自发的，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，A项错；有些吸热、熵增的反应低温下不自发进行，但在高温下可以自发进行，如碳酸钙受热分解，B项错；自发反应是反应进行的趋势，不是不需要条件即可自发进行的反应，D项错。4下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是()A光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小B加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3C可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3答案B解析使用催化剂只能加快合成氨的速率，缩短到达平衡的时间，对化学平衡无影响，不能用化学平衡原理解释。5反应4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)在2 L密闭容器中进行1 分钟后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是()ANO：0.001mol·L1BH2O：0.002mol·L1CNH3：0.002mol·L1DO2：0.0025mol·L1答案A解析1分钟后，NH3减少了0.12mol，平均每秒减少NH3的浓度为：0.12mol ÷2 L÷600.001mol·L1，由于各物质的浓度变化量之比等于各物质的计量数之比，则NO、O2、H2O平均每秒浓度变化为：0.001mol·L1、0.00125mol·L1、0.0015mol·L1。故只有A项正确。6自然界的矿物、岩石的形成和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1 km，压强增大约2500030000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)4HF(g)SiF4(g)2H2O(g)H148.9 kJ·mol1如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，下列说法不正确的是()A2v正(HF)v逆(H2O)Bv正(H2O)2v逆(SiF4)CSiO2的质量保持不变D容器内压强不变答案A解析当v正(HF)2v逆(H2O)时，反应达到平衡，A项错；v正(H2O)2v逆(SiF4)，能说明反应达到平衡状态，B项正确；SiO2的质量不变，容器内压强不变，均能说明反应达到平衡状态，C、D两项正确。7在一定条件下，有下列分子数相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是H2F22HFK1047H2Cl22HClK1017H2Br22HBrK109H2I22HIK1比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是()A BC D无法确定答案A解析平衡常数K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，比较上述反应的K值大小可得，正反应进行的程度为反应>>>。8一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(l)H<0，若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变答案D解析本题综合考查了化学平衡，意在考查学生的分析推断能力。该反应是气体分子数减小的反应，因此平衡前，随着反应的进行，容器内压强不断减小，A项错；硫为液态，平衡时，其他条件不变，分离出硫，反应速率不变，B项错；该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，SO2的转化率降低，C项错；其他条件不变时，使用不同的催化剂，只能改变反应速率，不影响平衡的移动，反应的平衡常数不变，D项正确。9在下列反应中：A2(g)B2(g)2AB(g)H<0当其达到平衡时，在下图所示的曲线中，符合勒夏特列原理的是()A BC D答案D解析由题意知该反应为气体分子数不变的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，(AB)降低，曲线符合题意；加压平衡不移动，因此曲线也符合题意。10可逆反应2A(g)3B(g)4C(g)D(g)，已知起始浓度c(A)4mol·L1，c(B)3mol·L1，C、D浓度均等于0，反应开始2秒后达到平衡状态，此时D的平衡浓度为0.5mol·L1，则下列说法不正确的是()A反应速率v(C)1mol·L1·s1BC的平衡浓度为4mol·L1CA的转化率为25%DB的平衡浓度为1.5mol·L1答案B解析由反应可得 2A3B4CD起始 4 3 0 0转化 1 1.5 2 0.5平衡 3 1.5 2 0.5v(C)1mol·L1·s1，C的平衡浓度为2mol·L1，A的转化率为25%，B的平衡浓度为1.5mol·L1，故B项不正确。11已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确是()生成物的质量分数一定增加生成物的产量一定增大反应物的转化率一定增大反应物的浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率使用了合适的催化剂ABC D答案C解析化学平衡向正反应方向移动可采取的措施有增大反应物的浓度，这样将降低反应物的转化率；可以降低生成物的浓度，这样生成物的质量分数降低；若加入能与某生成物反应的物质，该生成物的产量一定降低；催化剂不会影响平衡移动。12在一密闭容器中反应mA(g)nB(g)达到平衡后，保持温度不变，改变容器体积(V)，B的浓度变化如图所示，以下判断正确的是()A物质B的质量分数增大B平衡向逆反应方向移动C物质A的转化率减小D化学计量数：m>n答案A解析由图可得到容器的体积为V时，c(B)amol·L1，当容器的容积扩大为2V时，若平衡不移动，则c(B)mol·L1，实际上c(B)的浓度大于mol·L1，可知当扩大容器体积(即减小压强)时平衡向正反应方向移动，B的质量分数增大，A项正确。13利用反应2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H746.8 kJ·mol1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是()A降低温度B增大压强同时加催化剂C升高温度同时充入N2D及时将CO2和N2从反应体系中移走答案B解析A项中降低温度，反应速率减小；B项中增大压强平衡正向移动，NO转化率提高，反应速率增大，使用催化剂只能加快反应速率；C项中升高温度平衡逆向移动，NO转化率降低；D项中移走CO2、N2使反应速率减小。14在一定条件下，将1mol的CO和水蒸气通入容器中发生下述反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，达到平衡后，测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸气，又达到平衡后，CO2的物质的量是()A等于0.6molB等于1molC大于0.6mol小于1molD大于1mol答案C解析通入4mol水蒸气，平衡右移，CO2物质的量应大于0.6mol，但受CO物质的量限制，最多CO2不超过1mol，因此最后产物中CO2物质的量介于0.61mol之间。15对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0，下列研究目的和图示相符的是()ABCD研究目的压强对反应的影响温度对反应的影响平衡体系增加N2对反应的影响催化剂对反应的影响图示答案C解析因N23H22NH3是向气体体积减小方向进行的放热反应，p1时先达到平衡，故p1>p2，则p1更有利于N2与H2反应转化为NH3，所以平衡后p1时NH3的体积分数比p2时大，故A选项错误；因该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向进行，N2的转化率降低，故B选项错误；速率改变瞬间，v正增大，v逆不变，说明是增大了反应物的浓度，故C选项正确；催化剂可以加快反应速率，使反应先达到平衡，故D选项错误。16一定条下，在体积为2 L的密闭容器中，3mol X和3mol Y发生反应：3X(g)Y(g)2Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.4mol Z。下列说法正确的是()A60 s内反应速率为v(X)0.05mol/(L·s)，X的转化率为80%B其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度变为原来的C其他条件不变，若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的H>0D其他条件不变，若初始投入2mol X和2mol Y则物质Y的转化率减小答案D解析60 s达到平衡时，生成0.4mol Z，则消耗X的物质的量为0.6mol,60 s内反应速率v(X)0.005mol/(L·s)，X的转化率为×100%20%，A项错误；其他条件不变，将容体积变为4 L，容器体积增大，压强减小，平衡逆向移动，Z的平衡浓度小于原来的，B项错误；其他条件不变，升高温度，X的体积分数增大，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，H<0，C项错误；其他条件不变，按2mol X和2mol Y投料，比按3mol X和3mol Y投料，气体的压强小，Y的转化率减小，D项正确。第卷(非选择题，共52分)二、非选择题(本题包括5道题，共52分)17(8分)在一个1 L的密闭容器中，加入2mol A和1mol B，发生下列反应：2A(g)B(g)3C(g)D(s)，达到平衡时，C的浓度为1.2mol·L1。(1)维持容器的温度不变，若缩小容器的体积，则平衡_移动(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”)。(2)维持容器的体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍是1.2mol·L1的是_。A4mol A2mol BB3mol C1mol DC2mol A1mol B1mol D(3)若维持容器内的体积和温度不变，反应从逆反应开始，按不同配比作为起始物质，达到平衡时，C的浓度仍是1.2mol·L1，则C的起始物质的量应满足的条件是_。答案(1)不(2)BC(3)1.2mol<n(C)3mol解析(1)因为所给反应是气体体积不变的反应，所以维持容器的温度不变，缩小容器体积，即增大压强，平衡不发生移动。(2)保持体积和温度不变，按A、B、C配比作为起始物质与加入2mol A和1mol B平衡等效。但本题要求C的浓度为1.2mol·L1，即要求数值相等，故A项不符合。(3)在1 L的密闭容器中，加入2mol A和1mol B，发生反应2A(g)B(g)3C(g)D(s)达到平衡时，C的浓度为1.2mol·L1。因为若2mol A和1mol B完全反应则生成3mol C，所以保持体积和温度不变，反应从逆反应开始，要使达到平衡时C的浓度仍是1.2mol·L1，C的起始物质的量应满足的条件是：1.2mol<n(C)3mol。18(10分)在2 L密闭容器内，800 时反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：时间(s)012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)写出该反应的平衡常数表达式：K_。已知：K300>K350，则该反应是_热反应。(2)图中表示NO2变化的曲线是_。用O2表示从02 s内该反应的平均速率v_。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_。a. v(NO2)2v(O2)b容器内压强保持不变c. v逆(NO)2v正(O2)d容器内密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_。a及时分离出NO2气体b适当升高温度c增大O2的浓度d选择高效催化剂答案(1)放(2)b1.5×103mol·L1·s1(3)bc(4)c解析(1)由K300>K350，说明升高温度平衡常数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。(2)由于NO2的变化量与NO的变化量相等，是O2变化量的2倍，但曲线的变化方向相反，因此可确定b线是NO2的变化曲线。v(O2)0.5v(NO)0.5×(0.020mol0.008mol)/(2 L×2 s)1.5×103mol·L1·s1。(3)化学平衡状态是各成分的含量保持不变的状态，实质是正、逆反应速率相等。a项中v(NO2)2v(O2)任何情况下均成立，不能用来判断是否达到平衡；该反应反应前后体积有变化，故当容器内压强保持不变时，说明反应达到了平衡状态，故b项可以；c项中v逆(NO)2v正(O2)说明正、逆反应速率相等，可以说明反应达到了平衡状态；因为容器是密闭的，故反应前后质量一定不变，体积不变，故密度始终保持不变，因此不能用来判断是否达到平衡状态。(4)为使该反应的反应速率增大，可采取增大浓度、压强等方法，故a项不正确；催化剂虽然能使该反应的反应速率增大，但不影响平衡移动，故d项错误；因该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，b项错误，c项正确。19(8分)有A、B、C、D四个反应：反应ABCDH/kJ·mol110.51.8012611.7S/J·mol1·K130.0113.084.0105.0在任何温度下都能自发进行的反应是_；任何温度下都不能自发进行的反应是_；另两个反应中，在温度高于_时可以自发进行的反应是_；在温度低于_时可自发进行的反应是_。答案CB77A161.6D解析利用GHTS进行判断，C中G<0在任何温度下都能自发进行；B中G>0，在任何温度下都不能自发进行；A中由G10.5 kJ·mol1T·30.0×103 kJ·mol1<0，解得T>350 K，即高于(350273) 77 时，A反应能自发进行；D中G11.7 kJ·mol1T×(105.0)×103 kJ·mol1·K1<0，解得T<111.4 K，即低于(111.4273) 161.6 时反应能自发进行。20(14分)工业制硝酸的主要反应是4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1025 kJ·mol1(1)该反应的平衡常数表达式为K_；升高温度，K值_(填“增大”或“减小”或“不变”)。(2)若反应物起始的物质的量相同，下列关系图错误的是_(填序号)。(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：浓度时间c(NH3) (mol·L1)c(O2) (mol·L1)c(NO) (mol·L1)起始0.81.60第2min0.6a0.2第4min0.30.9750.5第6min0.30.9750.5第8min0.81.60.5起始时物料比c(O2)c(NH3)>1.25，其原因是_；反应在第2min到第4min时，O2的平均反应速率为_mol·L1·min1；反应在第2min时改变了反应条件，改变的条件可能是_(填序号)；a使用催化剂b升高温度c充入He气体 d增加O2的浓度反应在第8min时改变的反应条件可能是_。答案(1)减小(2)c(3)为了提高NH3的转化率0.1875ab增加了反应物的浓度解析(1)该反应正向放热，温度升高，平衡逆向移动，产物浓度降低，反应物浓度增大，化学平衡常数减小；同理(2)问中c项错误。(3)为提高NH3的转化率，可增大廉价原料气O2的浓度。根据题中数据，先求NH3的平均速率，v(NH3)015mol·L1·min1，v(O2)v(NH3)015 mol·L1·min1×0.1875 mol·L1·min1。第2min到第4min内NH3的平均速率为015 mol·L1·min1，而起始到了2min内NH3的平均速率为0.1 mol·L1·min1，说明反应速率增大，使用催化剂或升高温度都可使反应速率增大，恒容条件下充入惰性气体，对反应速率无影响，若增加O2的浓度会使其总浓度大于1.6mol·L1(氧原子守恒)；第8min时，NH3、O2的浓度均增大，但NO的浓度没变，只能是增加了反应物的浓度。21(12分)在容积为2 L的密闭容器中充入3mol气体A和2.5mol气体B，发生反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)(正反应为吸热反应)，5min时测得生成1mol D，C的平均反应速率v(C)0.1mol·L1·min1，试求：(1)方程式中C的化学计量数x_。(2)5min内A的平均反应速率v(A)_。(3)5min时B的转化率为_。(4)温度升高A的转化率_(填“增大”或“减小”或“不变”下同)，压强增大B的转化率_。答案(1)2(2)0.15mol·L1·min1(3)20%(4)增大不变解析由题意可知v(D)0.1mol·L1·min1，根据速率之比等于方程式计量数之比得v(C)v(D)x2，代入C、D速率值可得x2；由v(A)v(C)32，求得v(A)0.15mol·L1min1；由5min时生成1mol D根据方程式可知消耗B的物质的量为0.5mol，B的转化率为：×100%20%；由正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，A的转化率增大，反应前后气体分子数不变，压强增大，平衡不移动，B的转化率不变。