人教版高中化学选修4练习第二章检测题 Word版含答案Word文件下载.docx
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2CD.A+3B
2C
D
5.有一处于平衡状态的反应X(g)+3Y(g)
2Z(g)(正反应是放热反应)。
为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是( )
①升高温度 ②降低温度 ③增大压强 ④降低压强 ⑤加入正催化剂 ⑥分离出Z
A.①③⑤B.②③⑤C.②③⑥D.②④⑥
6.下列反应中符合下列图象的是( )
A.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<
B.2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g) ΔH>
C.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) ΔH<
D.H2(g)+CO(g)
C(s)+H2O(g) ΔH>
7.反应CH3OH(l)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度自发向右进行,若反应的|ΔH|=17kJ·
mol-1,|ΔH-TΔS|=17kJ·
mol-1,则下列正确的是( )
A.ΔH>
0,ΔH-TΔS<
B.ΔH<
0,ΔH-TΔS>
C.ΔH>
D.ΔH<
8.在容积为2L的密闭容器中,一定条件下发生化学反应:
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.4kJ·
mol-1。
起始反应时NO和CO各为4mol,10秒钟后达到化学平衡,测得N2为1mol。
下列有关反应速率的说法中,正确的是( )
A.反应前5秒钟内,用NO表示的平均反应速率为0.1mol·
L-1·
s-1
B.达到平衡后,升高温度,正反应速率将减小,逆反应速率将增大
C.达到平衡后,反应速率的关系有:
v正(CO)=2v逆(N2)
D.保持容器体积不变,往容器中充入1molO2,正、逆反应速率都不改变
9.在一个容积为2L的密闭容器中,加入0.8mol的A2气体和0.6molB2气体,一定条件下发生如下反应:
A2(g)+B2(g)
2AB(g) ΔH<
0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示,下列说法不正确的是( )
A.图中a点的值为0.15
B.该反应的平衡常数K=0.03
C.温度升高,平衡常数K值减小
D.平衡时A2的转化率为62.5%
10.500℃条件下,在恒容密闭容器中,充入1molNO2存在如下平衡:
2NO2(g)
N2O4(g)。
平衡后,向容器内再充入1molNO2,下列说法正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动
B.平衡常数K增大
C.NO2的转化率变小
D.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要浅
11.下列变化过程中,ΔS<
0的是( )
A.氯化钠溶于水
B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)
C.干冰(CO2)的升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
12.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A.化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态
C.化学平衡后使用催化剂,则正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动
D.化学反应速率关系是:
2v正(NH3)=3v正(H2O)
13.(2015·
重庆卷)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:
CO(g)+H2S(g)
COS(g)+H2(g) K=0.1
反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol。
下列说法正确的是( )
A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应
B.通入CO后,正反应速率逐渐增大
C.反应前H2S物质的量为7mol
D.CO的平衡转化率为80%
14.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:
SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) ΔH=+QkJ·
mol-1(Q>0)。
某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应,下列叙述正确的是( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1mol,则在平衡时,吸收热量为QkJ
C.将反应的温度由T1升高至T2,则反应的平衡常数K1>K2
D.当反应吸收热量为0.25QkJ时,生成的HCl恰好与1molNaOH反应
15.(2015·
安徽卷)汽车尾气中NO产生的反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g)。
一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是( )
A.温度T下,该反应的平衡常数K=
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分)一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),根据题意完成下列问题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=________,升高温度,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________。
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的
,下列有关该体系的说法正确的是________。
A.氢气的浓度减少
B.正反应速率加快,逆反应速率也加快
C.甲醇的物质的量增加
D.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是______________(用化学方程式表示)。
解析:
(1)根据反应方程式和平衡常数的定义,该反应平衡常数表达式K=
。
从题给图象可以看出平衡后500℃时甲醇的物质的量小于300℃时的物质的量,说明正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,K值将减小。
(2)500℃时反应达到平衡,生成甲醇的物质的量为n(B),则消耗H2的物质的量为2n(B),因此v(H2)=
=
mol·
min-1。
(3)在其他条件不变的情况下,处于E点的体系体积压缩到原来的
,根据反应特点推知增大压强,正、逆反应速率都增加,且平衡正向移动,甲醇的物质的量将增加,即选B、C。
(4)因Cu2O被CO还原为Cu,因此通入CO2可以抑制此反应的发生,反应方程式为Cu2O+CO
2Cu+CO2。
(1)K=
减小
(2)
min-1 (3)BC (4)Cu2O+CO
2Cu+CO2
17.(8分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO
2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s
1
2
3
4
5
c(NO)/(10-4mol·
L-1)
10
4.5
2.5
1.5
1.0
c(CO)/(10-3mol·
36.0
30.5
28.5
27.5
27.0
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)已知该反应ΔS<
0,在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH________0(填写“>
”“<
”或“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数表达式K=________。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(1)反应自发进行,说明ΔH-TΔS<
0,该反应的ΔS<
0,故ΔH<
0;
(2)2s时,Δc(NO)=7.5×
10-4mol·
L-1,v(NO)=3.75×
s-1,反应速率比等于方程式化学计量数之比,v(N2)=1.875×
s-1,小数点后保留一位有效数字,应为1.9×
s-1;
(3)由反应方程式可知K=
;
(4)提高NO转化率,即平衡右移,A项使用催化剂不影响平衡;
正反应放热,升高温度,平衡左移,降低温度,平衡右移,B错,C对;
缩小容器体积,相当于加压,平衡右移,D项也对。
(1)<
(2)1.9×
s-1;
(3)K=
(4)CD
18.(12分)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<
0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) K2 ΔH2<
0 (Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=________(用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡。
测得10min内v(ClNO)=7.5×
10-3mol·
min-1,则平衡后n(Cl2)=________mol,NO的转化率α1=________。
其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2________α1(填“>
”或“=”),平衡常数K2________(填“增大”“减小”或“不变”)。
若要使K2减小,可采取的措施是_______。
(1)将题干中已知的两个方程式做如下处理:
(Ⅰ)×
2-(Ⅱ)可得4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),其平衡常数K=
(2)根据“三段式”:
v(ClNO)=
=7.5×
10-3mol·
min-1,得α1=75%,平衡时n(Cl2)=(0.05-0.05α1)mol·
L-1×
2L=0.025mol。
该反应为气体分子数减小的反应,恒压条件下相对于恒容条件下,压强增大,平衡右移,NO的转化率增大,即α2>
α1;
化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数K2不变;
该反应为放热反应,升高温度可使平衡常数K2减小。
(1)
(2)2.5×
10-2 75% > 不变 升高温度
19.(10分)已知化学反应①:
Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;
化学反应②:
Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973K和1173K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
请填空:
(1)通过表格中的数值可以推断:
反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:
K3=________。
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有________(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
①图甲t2时刻改变的条件是________。
②图乙t2时刻改变的条件是________。
(1)由表中数据知,升高温度,K1增大,K2减小,说明反应①为吸热反应,反应②为放热反应。
(2)(3)由反应①知,K1=
,由反应②知,K2=
①-②得反应③,且K3=
,可知反应③为吸热反应。
(4)反应③为气体体积不变的吸热反应,因此升高温度,减小生成物CO的浓度均可使平衡向正反应方向移动。
(5)图甲中,t2时刻化学平衡没有移动,反应速率加快,因此t2时刻增大压强或使用催化剂;
图乙中,发生的反应为:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0,t2→t3时间段,化学平衡向正反应方向移动,因此,对比0→t1和t2→t3图像变化可知,t2时刻降低温度或设法分离出H2。
(1)吸热
(2)
(3)K3=
吸热 (4)CE (5)①增大压强或使用催化剂②降低温度或设法分离出H2
20.(15分)A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。
关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时,A、B的体积相同(已知:
N2O4(g) ΔH<0)。
(1)一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A)________v(B)(填“>”“<”或“=”);
若打开活塞K2,气球B将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)关闭活塞K2,若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时,NO2的转化率α(A)将________(填“增大”“减小”或“不变”);
若分别通入等量的氖气,
则达到平衡时,A中NO2的转化率将________,B中NO2的转化率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)室温下,若A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时,________中的颜色较深。
(4)若在容器A中充入4.6g的NO2,达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5,则平衡时N2O4的物质的量为________。
题给反应是气体体积减小的放热反应。
(1)由于A为恒容体系,B为恒压体系,在平衡时PA<PB,故v(A)<v(B),若打开K2,A、B形成一个新的恒压体系,气球体积将变小。
(2)若再通入NO2,对于A相当于加压,原平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大。
若再通入Ne,对于A,末改变体系中各物质的浓度,平衡不移动,转化率不变;
对于B,其体积增大,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,NO2的转化率减小。
(3)此时A为绝热体系,随反应的进行,体系温度升高,即TA>TB,A相对于B是升高温度,平衡向逆反应方向移动,A中颜色加深。
(4)M——=
即n总=
=0.08mol,投入NO2的物质的量为
=0.1mol,设转化的NO2的物质的量为x。
则 2NO2
N2O4
起始:
0.1mol 0
转化:
x
平衡:
0.1mol-x
即:
0.1mol-x+
=0.08mol
x=0.04mol。
(1)< 变小
(2)增大 不变 变小 (3)A
(4)0.04mol