人教版高中化學(xué)選修四配套同步練習(xí)：第二章 章末綜合檢測 Word版含答案

13、HCl)＝0.015 mol·L－1·min－1，C錯(cuò)；據(jù)熱化學(xué)方程式比例關(guān)系計(jì)算，吸收0.025Q kJ能量，則有0.1 mol HCl生成，可中和0.1 mol NaOH，D正確。 13．反應(yīng)CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某溫度自發(fā)向右進(jìn)行，若反應(yīng)的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，則下列正確的是(　　) A．ΔH>0，ΔH－TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH－TΔS>0 C．ΔH>0，ΔH－TΔS>0 D．ΔH<0，ΔH－TΔS<

14、0 答案　A 解析　某溫度下，反應(yīng)自發(fā)向右進(jìn)行說明ΔH－TΔS<0，即ΔH－TΔS＝－17 kJ·mol－1，若ΔH＝－17 kJ·mol－1，則ΔS＝0，不符合事實(shí)，故ΔH＝17 kJ·mol－1，所以選A。 14．已知反應(yīng)mX(g)＋nY(g) qZ(g)的ΔH<0，m＋n>q，在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大，平衡將正向移動(dòng) B．X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)

15、平衡移動(dòng)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(diǎn)是反應(yīng)物的計(jì)量數(shù)之和大于生成物的計(jì)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(dòng)，A錯(cuò)；降溫時(shí)平衡正向移動(dòng)，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(cuò)；增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大，D錯(cuò)。 15．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(　　) ①C生成的速率與C分解的速率相等 ②單位時(shí)間內(nèi)生成a mol A，同時(shí)生成3a mol B ③A、

16、B、C的濃度不再變化 ④A、B、C的壓強(qiáng)不再變化 ⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化 ⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 ⑦單位時(shí)間內(nèi)消耗a mol A，同時(shí)生成3a mol B ⑧A、B、C的分子數(shù)之比為1∶3∶2 A．②⑧ B．①⑥ C．②④ D．③⑧ 答案　A 解析?、谥猩葾和B均為逆反應(yīng)的表現(xiàn)，所以②不能作為化學(xué)平衡的標(biāo)志；平衡時(shí)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⑧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Ⅰ知，反應(yīng)在T1、T3處達(dá)到平衡，且該反應(yīng)的Δ

17、H<0 B．由圖Ⅱ知，反應(yīng)在t6時(shí)刻，NH3體積分?jǐn)?shù)最大 C．由圖Ⅱ知，t3時(shí)采取增大反應(yīng)體系壓強(qiáng)的措施 D．若圖Ⅲ表示在10 L容器、850℃時(shí)的反應(yīng)，由圖知，到4 min時(shí)，反應(yīng)放出51.6 kJ的熱量 答案　D 解析　A項(xiàng)，T1、T3處未達(dá)到平衡，T2處于平衡狀態(tài)；由圖Ⅱ得：t1～t2應(yīng)該是NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的時(shí)候，因t3、t5時(shí)刻平衡都向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的體積分?jǐn)?shù)減??；t3時(shí)v逆、v正都減小，且v逆>v正，則采取的措施是減小壓強(qiáng)；由圖Ⅲ可知：反應(yīng)1 mol CO放熱43 kJ，容積為10 L，平衡時(shí)消耗n(CO)＝n(H2O)＝1.2 mol?放熱為51.6 kJ。

18、 二、非選擇題(本題包括6小題，共52分) 17．(7分)(1)估計(jì)下列各變化過程是熵增還是熵減。 ①NH4NO3爆炸：2NH4NO3(s)===2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g) ②水煤氣轉(zhuǎn)化：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ③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(shí)間，混合物中C的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。 ①由T1向T2變化時(shí)，正反應(yīng)速率______逆反應(yīng)速率(填“>”、“<”或“＝”)。 ②由T3向T4

19、變化時(shí)，正反應(yīng)速率______逆反應(yīng)速率(填“>”、“<”或“＝”)。 ③反應(yīng)在________溫度下達(dá)到平衡。 ④此反應(yīng)的正反應(yīng)為______熱反應(yīng)。 答案　(1)①熵增?、陟刈兒苄　、垤販p (2)①>?、?　③T3?、芊? 解析　(1)對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)(有氣體參與反應(yīng)時(shí)氣體既可以是反應(yīng)物也可以是生成物)，氣體的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是正值，即是熵增大的反應(yīng)；反之，氣體的物質(zhì)的量減小的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是負(fù)值，即是熵減小的反應(yīng)。若反應(yīng)物中氣體的物質(zhì)的量與產(chǎn)物中氣體的物質(zhì)的量相等，其熵變通常都是很小的值，正負(fù)由具體的化學(xué)反應(yīng)體系來決定。NH4NO3的爆炸反應(yīng)是氣態(tài)

20、物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，(2＋4＋1)－0>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(1＋1)－(1＋1)＝0，估計(jì)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2－3<0，因此該過程是熵減的過程。 (2)①由T1向T2變化時(shí)即溫度由T1升高到T2時(shí)，C%逐漸增大，說明此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡，溫度升高，使得反應(yīng)速率加快，而且正反應(yīng)的反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，即v正>v逆。 ②由T3向T4變化時(shí)，C%逐漸減小，說明在溫度由T3升高到T4時(shí)，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

21、減小。 ③化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)的反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，即v正＝v逆，由圖示可知反應(yīng)在T3溫度下達(dá)到平衡。 ④從圖中可以看出，隨著反應(yīng)溫度的繼續(xù)升高，C%反而下降，可知正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 18．(10分)已知反應(yīng)：2NO2(g) N2O4(g)是放熱反應(yīng)，為了探究溫度對化學(xué)平衡的影 響，有人做了如下實(shí)驗(yàn)：把NO2和N2O4的混合氣體通入甲、乙兩個(gè)連通的燒瓶里，然后用夾子夾住橡皮管，把兩燒瓶分別浸入兩個(gè)分別盛有500 mL 6 mol·L－1的HCl溶液和盛有500 mL蒸餾水的燒杯中(兩燒杯中溶液的溫度相同)。 (1) 該實(shí)驗(yàn)用兩個(gè)經(jīng)導(dǎo)管連通的燒瓶，其設(shè)

22、計(jì)意圖是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 向燒杯甲的溶液中放入125 g NaOH固體，同時(shí)向燒杯乙中放入125 g硝酸銨晶體，攪拌使之溶解。甲燒瓶內(nèi)氣體的顏色將____________，原因是 _______________________________________________________________

23、_________ ________________________________________________________________________； 乙燒瓶內(nèi)氣體的顏色將__________，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3) 該實(shí)驗(yàn)欲得出的結(jié)論是 _______________________

24、_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)某同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)并不完全科學(xué)，他指出此時(shí)影響化學(xué)平衡的因素不止一個(gè)，你認(rèn)為他所指的另一個(gè)因素是__________________________。 答案　(1)使兩個(gè)燒瓶中的可逆反應(yīng)的起始平衡狀態(tài)完全相同，便于對比 (2)變深　NaOH溶解放熱，中和HCl也放熱，使甲瓶氣體溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，c(NO2)增大　變淺　NH4N

25、O3溶解吸熱，乙燒瓶氣體的溫度降低，平衡2NO2 N2O4向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使NO2的濃度減小 (3)升溫，平衡向吸熱方向移動(dòng)；降溫，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng) (4)壓強(qiáng) 19．(8分)在2 L的密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表： 時(shí)間(s) 0 1 2 3 4 5 n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1) 寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝________________________________

26、_____。 已知：K300℃>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0～2 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________。 a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 c．v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，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________?！　　　　?/p>

27、　　　　　　　　　　　　 a．及時(shí)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)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　(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K300℃>K350℃，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 mol－0.007 mol＝0.013 mol，故NO2的平衡濃度

28、為c(NO2)＝＝0.006 5 mol·L－1，故曲線b表示NO2的變化曲線。 0～2 s內(nèi)，v(NO)＝＝0.003 mol·L－1·s－1， 因此v(O2)＝v(NO)＝0.001 5 mol·L－1·s－1。 (3)由于該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，當(dāng)容器的壓強(qiáng)保持不變時(shí)，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(shí)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(dòng)；而催化劑僅改變反應(yīng)速

29、率不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，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(dòng)。 20．(12分)將2 mol I2(g)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)　ΔH<0，并達(dá)到平衡，HI的體積分?jǐn)?shù)φ(HI)隨時(shí)間的變化如圖曲線(Ⅱ)所示。 (1)達(dá)到平衡時(shí)，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φ(HI)的變化如圖曲線(Ⅰ)所示，在乙條件下φ(HI)的變化如圖曲線(Ⅲ)所示。則甲條件可能是___

30、_____(填入下列條件的序號，下同)，乙條件可能是__________。 ①恒溫條件下，擴(kuò)大反應(yīng)容器體積　②恒容條件下，降低溫度　③恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積　④恒容條件下，升高溫度　⑤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 mol H2和c mol HI(a、b、c均大于0)，發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，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 mol·L－1　(2)③⑤　① (3)4b＋c＝2a 解析　(1)設(shè)I2的變化濃度為x mol·L－1，則： 　

31、　　　　　　　I2(g)＋H2(g) 2HI(g) 起始量(mol·L－1) 1 0.5 0 變化量(mol·L－1) x x 2x 平衡量(mol·L－1) 1－x 0.5－x 2x φ(HI)＝×100%＝60% 解得x＝0.45　則1－x＝0.55 (2)解本小題的關(guān)鍵點(diǎn)是平衡沒有移動(dòng)。 (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?yàn)?3)中達(dá)到的平衡狀態(tài)與(1)中達(dá)到的平衡狀態(tài)等效， 故(a＋)∶(b＋)＝2∶1

32、即4b＋c＝2a 21．(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(shí)，A、B的體積相同。(已知：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＜0) (1)一段時(shí)間后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)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(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率αA將________(填“增大”、“減小”或“不變”)；

33、若分別通人等量的氖氣，則達(dá)到平衡時(shí)，A中NO2的轉(zhuǎn)化率將________，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(gè)絕熱層，B與外界可以進(jìn)行熱傳遞，則達(dá)到平衡時(shí)，______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(shí)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(shí)pA＜pB，

34、故v(A)＜v(B)，若打開K2，A、B形成一個(gè)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(dòng)，NO2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(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變；對于B，其體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率減小。 (3)此時(shí)A為絕熱體系，隨反應(yīng)的進(jìn)行，體系溫度升高，即TA＞TB，A相對于B是升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，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　　2NO2　 　N2

35、O4 起始： 0.1 mol 0 轉(zhuǎn)化： x　 平衡： 0.1 mol－x 即： 0.1 mol－x＋＝0.08 mol x＝0.04 mol 22．(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(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表(光照、N2、壓強(qiáng)1.0×105 Pa、反應(yīng)時(shí)間3 h)： T/K 303 313 323 353 NH3生成量 /10－6 mo

36、l 4.8 5.9 6.0 2.0 相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： N2(g)＋3H2O(l)===2NH3(g)＋O2(g) ΔH＝＋765.2 kJ·mol－1 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，該方法固氮反應(yīng)速率慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議： ________________________________________________________________________。 (3)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)

37、＋3H2(g)高溫、高壓 催化劑 2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0 L的密閉容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為。計(jì)算： ①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率； ②該條件下反應(yīng)2NH3(g)高溫、高壓 催化劑 N2(g)＋3H2(g)的平衡常數(shù)。 答案　(1) (2)升溫、增大N2濃度、不斷移出生成物 (3)①66.7%?、?.0×10－3 解析　(1)催化劑能降低反應(yīng)的活化能，改變反應(yīng)的歷程，使一個(gè)高能變過程變?yōu)閹讉€(gè)能量相對低的過程

38、，使反應(yīng)易發(fā)生。要點(diǎn)是有催化劑時(shí)能量低而過程階段多了。圖見答案。 (2)加快反應(yīng)速率且增大NH3生成量的方法是升溫、增大N2濃度、不斷移出生成物。 (3)①設(shè)反應(yīng)過程中消耗了x mol N2(g)。 　　　N2(g) ＋ 3H2(g)高溫、高壓 催化劑 2NH3(g) 0.60 1.60 0 0.60－x 1.60－3x 2x 平衡時(shí)反應(yīng)體系中總物質(zhì)的量＝[(0.60－x)＋(1.60－3x)＋2x] mol＝(2.20－2x) mol NH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＝＝ x＝0.40 N2的平衡轉(zhuǎn)化率＝×100%＝66.7% ① 設(shè)反應(yīng)2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的平衡常數(shù)為K。平衡時(shí)，c(NH3)＝2×0.40 mol÷2.0 L＝0.40 mol·L－1 c(N2)＝(0.60－0.40) mol÷2.0 L＝0.10 mol·L－1 c(H2)＝(1.60－3×0.40) mol÷2.0 L＝0.20 mol·L－1 K＝＝0.10×(0.20)3÷(0.40)2 ＝5.0×10－3 ...............