章末检测卷二.docx
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章末检测卷二
章末检测卷
(二)
(时间:
90分钟 满分:
100分)
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分;每小题只有一个选项符合题意)
1.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.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.反应2Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
答案 C
解析 反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的,若ΔH<0,ΔS>0,则一定自发进行,若ΔH>0,ΔS<0,则一定不能自发进行,若ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,则能否自发进行和温度有关,A、B错误;C项中反应的ΔS>0,若ΔH<0,则一定能自发进行,现常温下不能自发进行,说明ΔH>0,C正确;D项中反应的ΔS<0,能自发进行,说明ΔH<0,D错误。
2.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( )
A.K值不变,平衡可能移动
B.K值变化,平衡一定移动
C.平衡移动,K值可能不变
D.平衡移动,K值一定变化
答案 D
解析 K值不变,可以改变浓度或压强条件,浓度商Q改变,使平衡发生移动,A项正确;K值变化,温度一定改变,平衡一定发生移动,B项正确;平衡发生移动,温度不一定改变,所以K值不一定变化,C项正确,D项不正确。
3.在一定条件下,已达平衡的可逆反应:
2A(g)+B(g)2C(g),下列说法中正确的是( )
A.平衡时,此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系:
K=
B.改变条件后,该反应的平衡常数K一定不变
C.如果改变压强并加入催化剂,平衡常数随之变化
D.若平衡时增加A和B的浓度,则平衡常数会减小
答案 A
解析 对于确定的反应,K只与温度有关,改变除温度之外的条件都不会引起K的改变。
4.合成气用于合成氨气时需除去CO,发生反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,下列措施中能使
增大的是( )
A.升高温度
B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2从体系中分离
D.再通入一定量的水蒸气
答案 C
解析 升温,平衡向左移动,
减小,A项不正确;恒温恒容充入He(g),平衡不移动,
不变,B项不正确;分离出H2,平衡向右移动,
增大,C项正确;再通入水蒸气,平衡向右移动,但H2O(g)的转化率降低,
减小,D项不正确。
5.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:
MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是( )
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
答案 A
解析 由于此反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,混合气体质量增加,密度增大,A正确;当增加CO的物质的量时,相当于增大体系的压强,平衡逆向移动,CO的转化率减小,CO2与CO的物质的量之比减小,B错误;平衡常数只与温度有关,与SO2的浓度无关,C错误;MgSO4为固体,增加其质量对平衡无影响,所以CO的转化率不变,D错误。
6.在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:
MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。
下列有关叙述不正确的是( )
A.容器内气体压强保持不变
B.吸收ymolH2需要的MHx大于1mol
C.若降温,该反应的平衡常数增大
D.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)
答案 D
解析 MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0,该反应属于气体的物质的量减小的反应。
A项,平衡时气体的物质的量不变,压强不变,正确;B项,该反应为可逆反应,吸收ymolH2需要大于1molMHx,正确;C项,因为该反应正反应方向为放热反应,降温时该反应将向正反应方向移动,反应的平衡常数将增大,正确;D项,向容器内通入少量氢气,相当于增大压强,平衡正向移动,v(放氢)<v(吸氢),错误。
7.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。
下列判断不正确的是( )
c/mol·L-1
v/mmol·L-1·min-1
T/K
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A.a=6.00
B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变
C.b<318.2
D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
答案 D
解析 A项,根据表中的数据可知:
328.2K时,蔗糖溶液的浓度越大,水解的速率越快。
根据浓度与速率的变化关系可知,328.2K时,蔗糖的浓度每减小0.100mol·L-1,速率减小1.50mmol·L-1·min-1,所以在浓度为0.400mol·L-1时,蔗糖水解的速率a=6.00mmol·L-1·min-1,正确;B项,根据表中的数据可知:
温度升高,水解速率越快,浓度越高,水解速率也越快,同时改变反应物的浓度和反应的温度,若二者对反应速率的影响趋势相反,并能相互抵消,反应速率也可能不变,正确;C项,在物质的浓度不变时,温度升高,水解速率加快,温度降低,水解速率减慢。
由于在物质的浓度为0.600mol·L-1时,当318.2K时水解速率是3.60mmol·L-1·min-1,现在该反应的速率为2.16mmol·L-1·min-1小于3.60mmol·L-1·min-1,所以反应温度低于318.2K,即b<318.2,正确;D项,由于温度不同时,在相同的浓度时的反应速率不同,所以不同温度下,蔗糖浓度减小一半所需的时间不同,错误。
8.一定条件下的密闭容器中:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1,下列叙述正确的是( )
A.4molNH3和5molO2反应,达到平衡时放出热量为905.9kJ
B.平衡时v正(O2)=
v逆(NO)
C.平衡后降低压强,混合气体平均摩尔质量增大
D.平衡后升高温度,混合气体中NO含量降低
答案 D
解析 因为可逆反应不能进行彻底,所以4molNH3和5molO2反应平衡时放出热量小于905.9kJ,A项不正确;平衡时,v正(O2)=
v逆(NO),B项不正确;平衡后降低压强,平衡正向移动,n(混)增大,m(混)不变,故M(混)减小,C项不正确;平衡后升高温度平衡逆向移动,n(NO)降低,D项正确。
9.高温下,某反应达平衡,平衡常数K=
。
恒容时,温度升高,H2浓度减小。
下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温缩小体积,H2浓度不变
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应化学方程式为CO+H2O
CO2+H2
答案 A
解析 由K表达式可推断出该反应方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),D项不正确;恒容升温,c(H2)减小,说明平衡向右移动,所以ΔH>0,A项正确;恒温缩小体积,平衡不移动,但c(H2)增大,所以B项不正确;升温,v正和v逆都增大,C项不正确。
10.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响图像如下,下列判断正确的是( )
A.由图1可知,T1B.由图2可知,该反应m+n
C.图3中,表示反应速率v正>v逆的是点3
D.图4中,若m+n=p,则a曲线一定使用了催化剂
答案 C
解析 图1中,反应在T2条件下先到达平衡状态,故T2>T1,因为升高温度(T1→T2),平衡体系中C%降低,平衡向左移动,所以ΔH<0(放热反应),A项不正确;图2中,增大压强,C%增大,故知平衡向右移动,m+n>p,B项不正确;图3中,点2、4对应v正=v逆,点1对应αB>αB(平衡),故v正v逆,C项正确;图4中,若m+n=p,则a曲线表示使用催化剂或增大压强(缩小体积),D项不正确。
11.在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。
则下列说法中正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1C.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v正D.在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态C
答案 D
解析 由图像可知,T1K2,A项和B项不正确;T2时D点表示c(NO)>c(NO)平衡,因此由D→B点需降低c(NO),即平衡向右移动,所以D点对应体系中,v正>v逆,C项不正确;由于C为固体,故容积不变时,反应后气体质量增大,混合气体的密度增大,当密度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,D项正确。
12.在相同温度下(T=500K),有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,甲容器中充入1gSO2和1gO2,乙容器中充入2gSO2和2gO2。
下列叙述中错误的是( )
A.化学反应速率:
乙>甲
B.平衡时O2的浓度:
乙>甲
C.平衡时SO2的转化率:
乙>甲
D.平衡时SO2的体积分数:
乙>甲
答案 D
解析 浓度越大反应速率越快,故A正确。
分析B、C、D则要进行平衡的比较,常用画图法(将乙分装于两个与乙同体积的容器中,再混合压缩在与乙等体积的一个容器中):
13.已知:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-25kJ·mol-1。
某温度下的平衡常数为400。
此温度下,在1L体积不变的密闭容器中加入CH3OH,某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表。
下列说法中不正确的是( )
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c/mol·L-1
0.08
1.6
1.6
A.此时刻反应达到平衡状态
B.容器内压强不变时,说明反应达平衡状态
C.平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率不变
D.平衡时,反应混合物的总能量降低40kJ
答案 B
解析 A项,此时刻的浓度商Q=
=400=K,反应达平衡状态,故A项正确;B项,该反应前后气体的总物质的量不变,恒温恒容时气体压强不变,故B项不正确;C项,平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,新平衡与原平衡等效,α(CH3OH)不变,故C项正确;D项,平衡时,参加反应的CH3OH为1.6mol×2=3.2mol,反应混合物的总能量减少3.2mol×
=40kJ,D项正确。
14.已知:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
相同温度下,在容积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应。
相关数据如下:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡过程体
系能量的变化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
放出热量:
32.8kJ
②
0
0
1
4
热量变化:
QkJ
下列说法中,不正确的是( )
A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C.平衡时,两容器中CO2的浓度相等
D.容器①时CO的反应速率等于H2O的反应速率
答案 C
解析 A项,1molCO完全反应时放出热量为41kJ,容器①中放出的热量为32.8kJ,所以实际反应的CO的物质的量为0.8mol,①中反应到达平衡时,α(CO)=80%;B项,由①可计算出化学平衡常数为1,根据化学平衡常数为1,可计算出容器②中CO2的平衡浓度,从而计算出CO2的转化率为80%;D项,v(CO)=v(H2O);C项,平衡时两容器中的CO2浓度不相等,①>②。
15.等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:
X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s) ΔH<0,下列叙述正确的是( )
A.达到平衡时,X、Y的平衡转化率不同
B.升高温度,平衡常数K值增大
C.平衡常数K值越大,X的转化率越大
D.达到平衡时,反应速率v正(X)=2v逆(Z)
答案 C
解析 A项,X与Y起始物质的量相等,转化物质的量之比=方程式化学计量数之比,故平衡时α(X)=α(Y),A项不正确;B项,该反应ΔH<0,即放热反应,升高温度K值降低,B项不正确;C项,K值越大,反应进行程度即X的转化率越大,C项正确;D项,平衡时,v正(X)=
v逆(Z),D项不正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分)CrO
和Cr2O
在溶液中可相互转化。
室温下,初始浓度为1.0mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O
)随c(H+)的变化如图所示。
(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应___________________________
________________________________________________________________________。
(2)由图可知,溶液酸性增大,CrO
的平衡转化率____(填“增大”“减小”或“不变”)。
根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为________。
(3)升高温度,溶液中CrO
的平衡转化率减小,则该反应的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
答案
(1)2CrO
+2H+Cr2O
+H2O
(2)增大 1.0×1014 (3)小于
解析 由图可知,随着溶液酸性增大,溶液中c(Cr2O
)逐渐增大,说明CrO
逐渐转化为Cr2O
,则CrO
的平衡转化率逐渐增大,其反应的离子方程式为2CrO
+2H+Cr2O
+H2O;由图中A点数据,可知:
c(Cr2O
)=0.25mol·L-1、c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,则进一步可知c(CrO
)=1.0mol·L-1-2×0.25mol·L-1=0.5mol·L-1,根据平衡常数的定义可计算出该转化反应的平衡常数为1.0×1014;升高温度,溶液中CrO
的平衡转化率减小,说明化学平衡逆向移动,则正反应为放热反应,即该反应的ΔH小于0。
17.(10分)CO可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)图1是反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________(填“>”、“<”或“=”)K2。
在T1温度下,往体积为1L的密闭容器中,充入1molCO和2molH2,经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。
则该反应的平衡常数为______________。
③若容器容积不变,下列措施可增加CO转化率的是________(填字母)。
a.升高温度
b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂
d.充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。
如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是________℃;该温度下上述反应的化学平衡常数为________。
曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为________________________。
答案
(1)①< ②> 12 ③b
(2)270 4 K1=K2解析
(1)①T2温度下先达到平衡,所以温度T2>T1,由T1→T2升高温度时CO的转化率降低,平衡向左移动,所以正反应为放热反应,ΔH<0。
②K=
=
=12。
③升高温度,平衡向左移动;分离出CH3OH,平衡向右移动;使用催化剂,平衡不移动;充入He,反应混合物各物质浓度不变,平衡不移动,故选b。
(2)该反应的ΔH<0,n(H2)/n(CO)相同时,升高温度,平衡向左移动,K减小,由图像可知曲线z表示的温度为270℃。
a点:
起始浓度c(CO)=1mol·L-1,c(H2)=1.5mol·L-1;平衡浓度c(CO)=0.5mol·L-1,c(CH3OH)=0.5mol·L-1,c(H2)=1.5mol·L-1-1mol·L-1=0.5mol·L-1,所以K=
=
=4。
温度相同K不变,该反应ΔH<0,温度越高K越小,所以K1=K218.(12分)一定条件下,反应室(容积恒定为2L)中有反应:
A(g)+2B(g)C(g)。
(1)能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
A.反应中A与B的物质的量浓度之比为1∶2
B.混合气体总物质的量不再变化
C.混合气体的密度不随时间的变化而变化
D.2v正(A)=v逆(B)
(2)1molA(g)与2molB(g)在催化剂作用下在反应室反应生成C(g),A的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①p1________(填“<”、“>”或“=”,下同)p2,正反应的ΔH________0。
②下列措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是________。
A.升高温度
B.恒温恒容再充入A
C.恒温恒容再充入B
D.恒温恒容再充入1molC
(3)100℃时将1molA和2molB通入反应室,保持温度不变,10min末C(g)的浓度为0.05mol·L-1,则10min末B的转化率为________,此时v正________(填“<”、“>”或“=”)v逆。
答案
(1)BD
(2)①< < ②CD (3)10% >
解析
(1)建立平衡后,各组分的物质的量浓度不变,但不一定满足物质的量浓度之比等于化学计量数之比,A项错误;因该反应是气体物质的量减少的化学反应,若混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化,则达到平衡状态,B项正确;混合气体的质量、体积一直不变,则密度始终不变,此项不能作为判断平衡的依据,C项错误;由化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比,2v正(A)=v正(B),当2v正(A)=v逆(B)时,则v正(B)=v逆(B),反应达到平衡状态,D项正确。
(2)①A(g)+2B(g)C(g)是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大,由图可知,相同温度下p2时A的转化率大,故p1②A项,温度升高,A的转化率降低,平衡逆向移动,c(C)/c(A)减小;B项,恒温恒容再充入A,平衡正向移动,c(B)减小,由K=
不变知c(C)/c(A)减小;C项,恒温恒容再充入B,平衡正向移动,c(C)增大,c(A)减小,c(C)/c(A)增大;D项,恒温恒容再充入1molC,c(C)/c(A)增大。
(3) A(g)+2B(g)C(g)
初始量/mol·L-1 0.5 1 0
转化量/mol·L-10.050.10.05
终态量/mol·L-10.450.90.05
B转化率=
×100%=10%,
由图知,100℃时A的转化率为50%时,则A、B、C各物质的平衡浓度分别为0.25mol·L-1、0.5mol·L-1、0.25mol·L-1,K=
=
=4,Q=
v逆。
19.(10分)某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。
在常温下按照以下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10mL2%H2O2溶液
无
②
10mL5%H2O2溶液
无
③
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
④
10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
(1)实验①和②的目的是______________________。
(2)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1。
分析图1能够得出的实验结论是____________________。
(3)加入0.1gMnO2粉末于50mLH2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示。
反应速率变化的原因是________________。
答案
(1)探究H2O2溶液浓度的变化对分解速率的影响
(2)FeCl3对H2O2的分解有催化作用,碱性条件比酸性条件催化效果好 (3)H2O2的浓度逐渐减小
20.(13分)硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应:
O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol·L-1,15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示,回答下列问题:
t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
(1)列式计算该反应在120~180s与180~240s区间的平均反应速率________、____________;比较两者大小可得出的结论是____________________________。
(2)列式计算15℃时该反应的平衡常数________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可以采取的措施有____________________(要求写出两条)。
答案
(1)v=
≈7.3×10-5mol·L-1·s-1
v=
≈5.8×10-5mol·L-1·s-1 随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减慢
(2)K=
≈6.0
(3)增大c(OH-),分离出生成物