人教版 化学 选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡过关检测含答案文档格式.docx
《人教版 化学 选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡过关检测含答案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版 化学 选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡过关检测含答案文档格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
t2
B．b1<
b2 t1<
C．两图中阴影部分面积相等
D．图Ⅱ中阴影部分面积更大
5.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2（g）＋NO2（g）
SO3（g）＋NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化如图所示。
由图可得出的正确结论是（ ）
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：
a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：
a～b段小于b～c段
6.可逆反应：
3A（g）
3B（？
）＋C（？
） ΔH>
0，随着温度升高，气体平均相对分子质量有减小趋势，则下列判断正确的是（ ）
A．B和C可能都是固体
B．B和C一定都是气体
C．若C为固体，则B一定是气体
D．B和C一定都不是气体
7.下列有关反应速率的说法正确的是（ ）
A．相同条件下，Mg、Al分别与同浓度的盐酸反应的速率相同
B．用铁片与稀硫酸反应制取H2时，改用98%的浓H2SO4可以加快反应速率
C．100mL1mol·
L－1的稀盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率减小
D．在一定条件下固定容积的容器中，发生合成NH3的反应，充入He，反应速率增大
8.下列现象的发生，你认为是自发过程的是（ ）
A．水由低处流到高处
B．气温升高冰雪融化
C．室温下水自动结成冰
D．生锈的铁变光亮
9.工业上利用可逆反应N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）合成氨，下列叙述正确的是（ ）
A．合成氨的适宜条件是高温、高压、催化剂，其中催化剂不改变该反应的逆反应速率
B．恒容通入氩气，使反应体系的压强增大，反应速率一定增大
C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D．在t1、t2时刻，NH3（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，NH3（g）生成的平均速率为v＝
10.对于反应：
M＋N→P，如果温度每升高10℃，化学反应速率提高到原来的3倍，在10℃时完成反应的10%需要81min，将温度提高到40℃时，完成反应的10%需要的时间为（ ）
A．9min
B．27min
C．13.5min
D．3min
二、双选题（共5小题，每小题6.0分,共30分）
11.（双选）保持温度为423K相同压强时，同时向一开始体积相同的A、B两密闭容器中分别加入amol、bmolHI，待反应2HI（g）===H2（g）＋I2（g）达到平衡后，下列说法正确的是（ ）
A．从反应开始到达到平衡所需时间tA>
tB
B．平衡时I2浓度c（I2）A＝c（I2）B
C．平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%>
B%
D．HI的平衡分解率相等
12.（双选）在一定条件下，将3molN2和3molH2充入一个容积固定的密闭容器中，发生反应N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g），当反应达到平衡时NH3为nmol。
在与上述完全相同的容器中，保持温度不变，若平衡时NH3仍为nmol，则下列组合中不正确的是（ ）
13.（双选）在恒温、恒容的条件下，有反应2A（g）＋2B（g）
C（g）＋3D（g），现从两条途径分别建立平衡：
途径Ⅰ：
A、B的起始浓度为2mol·
L－1。
途径Ⅱ：
C、D的起始浓度分别为2mol·
L－和6mol·
则以下叙述正确的是（ ）
A．两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成相同
B．两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不同
C．达平衡时，途径I的反应速率v（A）等于途径Ⅱ的反应速率v（A）
D．达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径Ⅱ所得混合气密度的1/2
14.（双选）某温度下，在容积不变的密闭容器中，反应2A（g）＋B（g）
2C（g）达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，保持温度和容积不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，平衡正向移动的是（ ）
A．均加倍
B．加入1molC
C．均增加1mol
D．均减半
15.（双选）图中a曲线表示一定条件下的可逆反应：
X（g）＋Y（g）
2Z（g）＋W（s） ΔH＜0的反应过程。
若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是（ ）
A．增大Y的浓度
B．加入催化剂
C．降低温度
D．增大体系压强
第Ⅱ卷
三、非选择题（共3小题，每小题10.0分,共30分）
16.
（1）对于反应：
2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g），在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下温度变化的曲线（如图）。
①比较p1、p2的大小关系：
________。
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________（填“增大”或“减小”）。
（2）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）鸠2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
①反应的ΔH________（填“大于”或“小于”）0；
100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。
在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为________mol·
L－1·
s－1；
反应的平衡常数K1为________。
②100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）以0.0020mol·
s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡。
a．T________（填“大于”或“小于”）100℃，判断理由是
________________________________________________________________________。
b．列式计算温度T时反应的平衡常数K2：
______________________________________
__________________________________________________________________________________________________________。
③温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是________________________________________________
________________________________________________________________________________________________。
17.已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应：
①CH4（g）===C（s）＋2H2（g），②2CH4（g）===C2H2（g）＋3H2（g）。
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到了如下热力学数据：
①的ΔH（298K）＝74.848kJ·
mol－1,ΔS（298K）＝80.674J·
mol－1·
K－1
②的ΔH（298K）＝376.426kJ·
mol－1,ΔS（298K）＝220.211J·
已知焓变和熵变随温度变化很小。
请帮助这位同学考虑如下问题：
（1）判断用天然气制取炭黑的反应高温自发还是低温自发：
________（填“高温”或“低温”）。
（2）判断用天然气制取炭黑的反应在常温下能否自发进行____________________________。
（3）求算制取炭黑的允许温度范围_________________________________________________。
（4）为了提高甲烷的炭化程度，你认为下面四个温度中最合适的是________（填字母）。
A．905.2KB．927K
C．1273KD．2000K
18.氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。
已知H﹣H键、N﹣H键、N≡N键的键能分别是436kJ·
mol-1、391kJ·
mol-1、946kJ·
mol-1。
（1）写出合成氨的热反应方程式：
。
生成1molNH3需要吸收或放出 kJ。
（2）当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如图所示。
图中t1时引起平衡移动的条件可能是 。
其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是 。
（3）温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%。
则该反应的平衡常数为 。
（4）已知373K时，可逆反应平衡常数为K=0.12，若某时刻时，测得c（N2）=1mol·
L-1，
c（H2）=3mol·
L-1，c（NH3）=2mol·
L-1。
此刻可逆反应 。
A．向正方向进行B．向逆方向进行C.处于平衡状态
答案解析
1.【答案】D
【解析】可逆反应的基本特征是反应物不可能完全转化，达到反应限度时各物质不为0。
理论上Y的浓度不能支撑X完全反应，Y完全反应时，c（X）＝0.5mol·
L－1，c（Z）＝3.0mol·
L－1，c（W）＝2.0mol·
L－1；
由可逆反应不为0可知，实际上0mol·
L－1<
c（Z）<
3.0mol·
L－1，
0mol·
c（W）<
2.0mol·
L－1，D错误。
2.【答案】A
【解析】平衡时c（HI）=3mol•L-1，HI分解生成的H2的浓度为0.5mol•L-1；
NH4I分解生成的HI的浓度为3mol•L-1+2×
0.5mol•L-1=4mol•L-1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为4mol•L-1，所以反应①的平衡常数K=c（NH3）•c（HI）=4mol•L-1×
3mol•L-1=12mol2•L-2，即平衡常数为12；
故选A。
3.【答案】D
【解析】
在恒温恒容时，气体压强之比等于气体物质的量之比：
＝1.5。
4.【答案】C
【解析】催化剂同等程度地加快正、逆反应速率，平衡不移动，但能缩短达到平衡所需时间，即a1＜a2、b1＜b2、t1＞t2，A、B项错误；
图中阴影部分面积为反应物浓度的变化，即v正Δt－v逆Δt＝Δc，催化剂不能使平衡发生移动，反应物浓度的变化相等，即两图中阴影部分面积相等，C项正确，D项错误。
5.【答案】D
【解析】反应在c点时v正达最大，随后v正逐渐减小，并非保持不变，c点反应并未达平衡状态，A项错误；
开始时通入SO2和NO2，由正反应方向开始，a点反应物的浓度大于b点，B项错误；
在c点之前，反应物的浓度逐渐减小，容器的容积不变，v正逐渐增大说明反应体系的温度逐渐升高，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，C项错误；
a～b段的正反应速率小于b～c段的正反应速率，Δt1＝Δt2时，a～b段消耗SO2的物质的量小于b～c段，故a～b段SO2的转化率小于b～c段，D项正确。
6.【答案】C
【解析】其他条件不变时，升高温度，正逆反应速率不同程度加快，平衡向吸热方向移动，尽可能削弱这种改变，反之亦然。
升高温度，平衡向正反应方向移动，气体的平均相对分子质量减小，有两种可能：
（1）气体的质量不变，物质的量增加，即B和C均为气体；
（2）气体的质量减少，物质的量不变，即B为气体，C为固体。
综合只有C项正确。
7.【答案】C
【解析】Mg比Al活泼，与同浓度的盐酸反应速率快，A项错误；
常温下，铁遇浓H2SO4发生钝化，不会产生H2，B项错误；
加入NaCl溶液，盐酸浓度减小，反应速率减小，C项正确；
向体积固定的容器中充入稀有气体，反应体系中各溶液的浓度不变，反应速率不变，D项错误。
8.【答案】B
【解析】自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态，体系对外做功或释放热量。
自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。
水由低处流到高处、室温下水结成冰、生锈的铁变光亮等都需要外力来完成，只有B正确。
9.【答案】D
【解析】催化剂在反应中同等程度地改变正、逆反应速率，A错；
B项，通入氩气压强增大，但是各物质的浓度不变，所以速率不变；
C项，降温会减小反应速率，将延长达到平衡的时间，错误；
D项，由反应速率的表达式可知正确。
10.【答案】D
【解析】化学反应中，升高温度，反应速率增大，已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的3倍，那么10℃时，温度升高到40℃，温度变化为30℃，反应速率应是10℃的33=27倍，在10℃时完成该反应的10%需要81min，则若将温度升高到30℃，完成该反应的10%需要时间为
=3min，故选D。
11.【答案】BD
【解析】恒温恒压下，只要投料对应成比例，无论什么反应，平衡中各物质的量对应成比例，浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等；
气体分子数相等反应在恒温恒容时也有此规律。
该反应前后系数不变，投料对应成比例，A、B两容器中构成相对量等效平衡：
反应物的转化率相等，平衡时各物质体积分数相等，平衡时各物质浓度相等，C项错误，B、D项正确；
由于反应物的起始浓度不同，反应速率不同，达到平衡所需时间不同，A项错误。
12.【答案】CD
【解析】气体分子数不等的可逆反应，在恒温恒容时，只有投料对应相等，才能形成什么量都对应相等的全等效平衡；
当投料对应成比例时，什么都不相等，也不对应成比例。
每1mol氨气可转化为0.5molN2和1.5molH2，与各选项对应的全等效平衡起始投料分别为
可见A和B能与已知状态构成全等效平衡，C和D不能。
13.【答案】AD
【解析】如果反应中气体分子数相等时，投料对应成比例，恒温恒容下建立平衡中各物质的量对应成比例，浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等。
利用“一边倒”方法，途径Ⅱ与4molA、4molB构成完全等效平衡，它与途径I投料对应成比例，构成相对量等效平衡，体系内混合气的百分组成相同，A项正确、B项错误；
由于起始浓度不一样，达平衡时，途径Ⅰ的反应速率v（A）与途径Ⅱ的反应速率v（A）不等，C项错误；
途径Ⅰ起始时物质的质量为途径Ⅱ的1/2，容器体积相同，因此途径Ⅰ所得混合气的密度为途径Ⅱ所得混合气密度的
，D项正确。
14.【答案】AC
【解析】其他条件不变时，增加反应物浓度平衡正向移动；
其他条件不变时，增加生成物浓度，平衡反向移动；
同时增加反应物和生成物浓度时，不能依据平衡移动规律定性判断，需要借助平衡常数定量推断。
设容器体积为1L，则K＝
＝0.5。
均加倍，Qc＝
＝0.25＜K＝0.5，平衡正向移动，A正确；
加入1molC，Qc＝
≈0.78，Qc＞K，平衡逆向移动，B错误；
均增加1mol，Qc＝
＝
，Qc＜K，平衡正向移动，C正确；
均减半，Qc＝
＝1，Qc＞K，平衡逆向移动，D错误。
15.【答案】BD
【解析】催化剂的使用可同等倍数改变化学反应速率，一般反应速率加快，达到平衡需要的时间减小，且X的转化率不变，可实现图中转化，B项正确；
此反应前后气体分子数不变，压强的改变对平衡无影响，增大压强，反应速率增大，达到平衡所需时间变小，D项正确；
增大Y的浓度，平衡正移，X的转化率升高，A项错误；
降低温度，平衡向正反应移动，X的转化率升高，C项错误。
16.【答案】
（1）①p2>
p1 ②减小
（2）①大于 0.0010 0.36
②a.大于 反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高 b．平衡时，c（NO2）＝0.120mol·
L－1＋0.0020mol·
s－1×
10s×
2＝0.160mol·
L－1，c（N2O4）＝0.040mol·
L－1－0.0020mol·
10s＝0.020mol·
L－1，K2＝
＝1.28
③逆反应 将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质化学计量数减小的方向移动，即向逆反应方向移动
【解析】
（1）①该反应正反应方向是气体物质的量减小的反应，增大压强，平衡正向移动，即压强越大，NO的转化率越大，根据题图可知，相同的温度下，压强为p1时的NO转化率小于压强为p2时的转化率，故p1<
p2；
②其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热方向移动，又根据题图可知，随着温度升高，NO的转化率降低，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，随着温度的升高，平衡常数减小。
（2）①由题意及图示知，在1.00L的容器中，通入0.100mol的N2O4，发生反应：
N2O4（g）
2NO2（g），随温度升高混合气体的颜色变深，说明反应向生成NO2的方向移动，即向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即ΔH>
0；
由图示知60s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100mol·
L－1－0.040mol·
L－1＝0.060mol·
L－1，根据v＝
可知：
v（N2O4）＝
＝0.0010mol·
求平衡常数可利用三段式：
K1＝
＝0.36。
②100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）降低，说明平衡N2O4（g）
2NO2（g）向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热的方向移动，即向正反应方向移动，故T>
100℃；
由c（N2O4）以0.0020mol·
s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡，可知此时消耗N2O4为0.0020mol·
由三段式：
K2＝
＝1.28。
③温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减小一半，压强增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。
17.【答案】
（1）高温
（2）不能自发进行
（3）927.8～1709.4K
（4）C
【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<
0时，反应能自发进行。
（1）ΔH>
0，ΔS＞0，ΔG<
0需TΔS＞ΔH，在较高温度下反应可自发。
（2）ΔG＝ΔH－TΔS＝74.848kJ·
mol－1－80.674×
10－3kJ·
K－1×
298K＝
50.807kJ·
mol－1＞0，该反应常温下不能自发进行。
（3）裂解为炭黑和H2时，ΔH－TΔS＝74.848kJ·
mol－1－80.674×
10－3kJ·
K－1×
T＜0，得T＞927.8K，即裂解为炭黑的最低温度为927.8K；
裂解为乙炔时，ΔH－TΔS＝
376.426kJ·
mol－1－220.211×
T＜0，得T＞1709.4K，即温度高于1709.4K自发裂解为乙炔和氢气。
要制取炭黑，温度需控制在927.8～1709.4K。
18.【答案】
（1）N2（g）+3H2（g）===2NH3（g）ΔH=﹣92kJ·
mol-1 46
（2）加压 t2～t3
（3）
（4）B
（1）反应热=生成物总键能﹣反应物总键能，则该反应的反应热=6×
391kJ·
mol-1﹣946kJ·
mol-1﹣3×
436kJ·
mol-1=﹣92kJ·
mol-1，该反应的热化学反应方程式为N2（g）+3H2（g）===2NH3（g）ΔH=﹣92kJ·
mol-1，生成2mol氨气放出92kJ热量，则生成1mol氨气放出46kJ热量；
（2）该反应是反应前后气体体积减小的放热反应，改变条件时，正逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，则改变的条件是加压，t3时平衡向逆反应方向移动，t5时平衡不移动，所以平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2～t3；
（3）氮气的转化率为50%，则平衡时c（N2）=
=amol·
L-1，c（NH3）=
=2amol·
L-1、c（H2）=
L-1，化学平衡常数K=
=
；
（4）浓度商=
=0.1481＞0.12，则平衡向逆反应方向移动，故选B。
升级会员 