高中化學(xué) 專題綜合測(cè)評(píng)2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 蘇教版

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專題綜合測(cè)評(píng)(二)　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 (時(shí)間45分鐘，滿分100分) 一、選擇題(本題包括12個(gè)小題，每小題4分，共48分) 1．下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的敘述，正確的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410162】 A．室溫下不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，在高溫下有可能自發(fā)進(jìn)行 B．熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行，熵減少的反應(yīng)常溫下都不會(huì)自發(fā)進(jìn)行 C．非自發(fā)反應(yīng)在任何情況下都不會(huì)發(fā)生 D．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的 【解析】　碳酸鈣的分解是在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，但在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；有些放熱的熵減少反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；放熱反應(yīng)如NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，如氯化銨與消石灰的反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　A 2．增大壓強(qiáng)，對(duì)已達(dá)平衡的反應(yīng)3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(s)產(chǎn)生的影響是(　　) A．正反應(yīng)速率加大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) B．正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率加大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) C．正、逆反應(yīng)速率都加大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D．正、逆反應(yīng)速率都沒(méi)有變化，平衡不發(fā)生移動(dòng) 【解析】　增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都加大，但正反應(yīng)速率增大得更多，平衡朝正反應(yīng)方向移動(dòng)，即向氣體體積減小的方向移動(dòng)。 【答案】　C 3．一定溫度下，對(duì)于反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行，下列措施能加快反應(yīng)速率的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410163】 A．增大體積使壓強(qiáng)減小 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He氣 D．恒壓，充入He氣 【解析】　增大體積使壓強(qiáng)減小，各成分濃度都減小，則反應(yīng)速率減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；恒容充入N2，則反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)速率增大，B項(xiàng)正確；恒容充入He氣，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，但是各反應(yīng)物和生成物的濃度不變，反應(yīng)速率不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；恒壓通入He氣，則各物質(zhì)的濃度減小，反應(yīng)速率減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　B 4．一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ/mol，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (　　) A．體系壓強(qiáng)保持不變 B．混合氣體顏色保持不變 C．SO3和NO的體積比保持不變 D．每消耗1 mol SO3的同時(shí)生成1 mol NO2 【解析】　由于該反應(yīng)為前后氣體體積相等的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)始終保持不變，故不能以壓強(qiáng)不變作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志，A錯(cuò)誤。SO3與NO的體積比始終保持1∶1，C錯(cuò)誤；消耗SO3和生成NO2為同一方向的反應(yīng)，D錯(cuò)誤。 【答案】　B 5．對(duì)于可逆反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列措施能使反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)都變化的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410164】 A．增大壓強(qiáng)　　　　　　 B．升高溫度 C．使用催化劑 　 D．多充入O2 【解析】　能影響化學(xué)平衡常數(shù)的只有溫度，同時(shí)改變溫度也可以改變反應(yīng)物中的活化分子百分?jǐn)?shù)和化學(xué)反應(yīng)速率。 【答案】　B 6．在恒溫、體積為2 L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2A(g)3B(g)＋C(g)，若反應(yīng)物A在前20 s由3 mol降為1.8 mol，則前20 s的平均反應(yīng)速率為(　　) A．v(B)＝0.03 molL－1s－1 B．v(B)＝0.045 molL－1s－1 C．v(C)＝0.03 molL－1s－1 D．v(C)＝0.06 molL－1s－1 【解析】　反應(yīng)物A前20 s由3 mol降到1.8 mol，則v(A)＝＝0.03 molL－1s－1，根據(jù)用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相等，知v(B)＝0.045 molL－1s－1，v(C)＝0.015 molL－1s－1。 【答案】　B 7．下列敘述中一定能判斷某化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410165】 A．混合物中各組分的濃度改變 B．正、逆反應(yīng)速率改變 C．混合物中各組分的含量改變 D．混合體系的壓強(qiáng)發(fā)生改變 【解析】　如果混合物中各組分的濃度變化保持各組分的含量不變時(shí)，平衡也不移動(dòng)：使用合適的催化劑，正、逆反應(yīng)速率都改變，但平衡不移動(dòng)；如果反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，則壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響。 【答案】　C 8．X、Y、Z三種氣體，取X和Y按1∶1的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X＋2Y2Z，達(dá)到平衡后，測(cè)得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3∶2，則Y的轉(zhuǎn)化率最接近于(　　) A．33% 　 B．40% C．50% 　 D．65% 【解析】　設(shè)X、Y的初始物質(zhì)的量均為1 mol，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量分別為a mol、2a mol、2a mol，由方程式 　　　　 X?。?Y　2Z 開始(mol) 1 1 0 轉(zhuǎn)化(mol) a 2a 2a 平衡(mol) 1－a 1－2a 2a 由題意得＝ 求得：a＝ mol，因此Y的轉(zhuǎn)化率為100%，最接近65%。 【答案】　D 9．在一定溫度、不同壓強(qiáng)(p10 B．X＋3Y2Z　 ΔH<0 C．X＋2Y3Z　 ΔH<0 D．5X＋3Y4Z ΔH<0 【解析】　由圖1中X、Y、Z濃度的改變量可得反應(yīng)的化學(xué)方程式：X＋3Y2Z；由圖2知T2>T1(T2先到達(dá)平衡)，平衡時(shí)Z%隨著溫度升高而降低，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，故B選項(xiàng)正確。 【答案】　B 11．(2015天津高考)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410167】 X(g)＋mY(g)3Z(g) 平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是(　　) A．m＝2 B．兩次平衡的平衡常數(shù)相同 C．X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1 D．第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4 molL－1 【解析】　A．根據(jù)再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，可知該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，因此m＝2。B.由于溫度沒(méi)有變化，故兩次平衡的平衡常數(shù)不變。C.因?yàn)槭前凑栈瘜W(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比充入的反應(yīng)物，因此二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等。D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量與反應(yīng)前一樣，都為4 mol，而平衡后Z的體積分?jǐn)?shù)為10%，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為4 mol10%＝0.4 mol，容器體積為2 L，Z的濃度為0.2 molL－1。 【答案】　D 12．某溫度時(shí)，N2＋3H22NH3的平衡常數(shù)K＝a，則此溫度下，NH33/2H2＋1/2N2的平衡常數(shù)為(　　) A．a(chǎn)－1/2　　　　　　 B．a(chǎn)1/2 C.a 　 D．a(chǎn)－2 【解析】　K＝＝a，而NH3H2＋N2的平衡常數(shù)K′＝＝a－。 【答案】　A 二、非選擇題(本題包括4個(gè)小題，共52分) 13．(14分)在密閉容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合發(fā)生下列反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410168】 (1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的濃度比是________；N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是________。 (2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量________，密度________。(填“變大”、“變小”或“不變”) (3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，充入氬氣，并保持壓強(qiáng)不變，平衡將________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng)。 (4)若容器恒容、絕熱，加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來(lái)的2倍，平衡將________(填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。達(dá)到新平衡后，容器內(nèi)溫度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原來(lái)的2倍。 【解析】　(1)對(duì)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，在密閉容器中，開始時(shí)n(N2)∶n(H2)＝2∶6＝1∶3，反應(yīng)時(shí)消耗n(N2)∶n(H2)＝1∶3，故平衡時(shí)n(N2)∶n(H2)＝1∶3，所以c(N2)∶c(H2)＝1∶3，轉(zhuǎn)化率之比為1∶1。 (2)升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的總物質(zhì)的量增大，總質(zhì)量不變，故平均相對(duì)分子質(zhì)量變小，由ρ＝知密度不變。 (3)達(dá)平衡后，保持壓強(qiáng)不變，充入氬氣，使體系體積增大，濃度減小，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，使平衡逆向移動(dòng)。 (4)恒容時(shí)升高溫度至原來(lái)的2倍，根據(jù)勒夏特列原理，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)，即向左移動(dòng)，達(dá)新平衡后，容器內(nèi)溫度大于原來(lái)的溫度，小于原來(lái)溫度的2倍。 【答案】　(1)1∶3　1∶1　(2)變小　不變　(3)逆向　(4)向左移動(dòng)　小于 14．(10分)一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中化學(xué)反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)達(dá)到平衡狀態(tài)。 (1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________；根據(jù)下圖，升高溫度，K值將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)500 ℃時(shí)，從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是________(用nB，tB表示)。 (3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________(填字母，下同)。 a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO) b．混合氣體的密度不再改變 c．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變 d．CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化 (4)300 ℃時(shí)，將容器的容積壓縮到原來(lái)的1/2，在其他條件不變的情況下，對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是_________________________________________。 a．c(H2)減小 b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢 c．CH3OH的物質(zhì)的量增加 d．重新平衡時(shí)c(H2)/c(CH3OH)減小 【解析】　(1)根據(jù)所給圖象判斷，500 ℃時(shí)CH3OH的量比300 ℃時(shí)CH3OH的量少，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，K值減小。 (2)由于v(CH3OH)∶v(H2)＝1∶2，因此可先求出v(CH3OH)，再推算出v(H2)。 (3)a項(xiàng)中均為同一方向的反應(yīng)速率，故不可判斷；b項(xiàng)中由于氣體的總質(zhì)量為定值，且容器的體積保持不變，故密度一直不變，不可判斷。 (4)體積壓縮后，v正、v逆均增大，但v正增加的比v逆多，平衡右移，CH3OH的物質(zhì)的量增加；由于V減小，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均增加，但c(CH3OH)比c(H2)增大的多，所以c(H2)/c(CH3OH)減小。 【答案】　　減小 (2) molL－1min－1 (3)cd　(4)cd 15．(14分)一定溫度下，在容積固定的V L密閉容器中加入n mol A、2n mol B，發(fā)生反應(yīng)： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：92410169】 A(g)＋2B(g)2C(g) ΔH<0，反應(yīng)達(dá)平衡后測(cè)得平衡常數(shù)為K，此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為x。 (1)一段時(shí)間后上述反應(yīng)達(dá)到平衡。則下列說(shuō)法中正確的是________(填字母)。 A．物質(zhì)A、B的轉(zhuǎn)化率之比為1∶2 B．起始時(shí)刻和達(dá)到平衡后容器中的壓強(qiáng)之比為3n∶(3n－nx) C．當(dāng)2v正(A)＝v逆(B)時(shí)，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài) D．充入惰性氣體(如Ar)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) (2)K和x的關(guān)系滿足K＝____________。在保證A濃度不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積，平衡________(填字母)。 A．向正反應(yīng)方向移動(dòng) B．向逆反應(yīng)方向移動(dòng) C．不移動(dòng) (3)該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。 ①由圖可知，反應(yīng)在t1、t3、t7時(shí)都達(dá)到了平衡，而t2、t8時(shí)都改變了一種條件，試判斷改變的條件： t2時(shí)____________________________________________________________； t8時(shí)_________________________________________________________。 ②t2時(shí)平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。 ③若t4時(shí)降壓，t5時(shí)達(dá)到平衡，t6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出，t4～t6時(shí)逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系圖線。 【解析】　(1)轉(zhuǎn)化率＝變化量/起始量，故A、B的轉(zhuǎn)化率相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 　　　　　　A(g)＋2B(g)2C(g) n(始)(mol) n 2n 0 n(轉(zhuǎn))(mol) nx 2nx 2nx n(平)(mol) n－nx 2n－2nx 2nx p1∶p2＝(n＋2n)∶[(n－nx)＋(2n－2nx)＋2nx]＝3n∶(3n－nx)，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等，可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡；D項(xiàng)充入Ar，反應(yīng)物濃度并沒(méi)改變，所以平衡不移動(dòng)。(2)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)K＝c2(C)/[c(A)c2(B)]。擴(kuò)大容器體積時(shí)，c(B)和c(C)等比例減小，由于A的濃度不變，此時(shí)c2(C)/[c(A)c2(B)]的值仍然等于K，所以平衡不移動(dòng)。 (3)由于縱坐標(biāo)只表示v逆，為了便于求解，在解題時(shí)可把v正補(bǔ)上，t2時(shí)平衡逆向移動(dòng)，改變的條件可以是升溫或增大C的濃度；t8時(shí)平衡不移動(dòng)，改變的條件是使用了催化劑。 【答案】　(1)BC　(2)　C　(3)①升溫或增大C的濃度　使用催化劑?、谀娣磻?yīng) ③ 16．(14分)在恒溫恒容條件下，將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)隨時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示。 (1)該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________________，若溫度升高，K值將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是________點(diǎn)。從起點(diǎn)開始首次達(dá)到平衡時(shí)，以NO2表示的反應(yīng)速率為________。 (3)25 min時(shí)，加入了________(填加入物質(zhì)的化學(xué)式及加入的物質(zhì)的量)，使平衡發(fā)生了移動(dòng)。 (4)d點(diǎn)對(duì)應(yīng)NO2的物質(zhì)的量濃度________(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 molL－1，理由是__________________________________________。 【解析】　(1)由題圖可知，平衡時(shí)c(NO2)＝0.6 molL－1，c(N2O4)＝0.4 molL－1，故該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.62/0.4＝0.9；升溫，反應(yīng)正向進(jìn)行(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))，平衡常數(shù)增大。 (2)由題圖知，a、b、c、d四點(diǎn)中只有b、d點(diǎn)處于平衡狀態(tài)； v(NO2)＝(0.6 molL－1－0.2 molL－1)/10 min＝0.04 molL－1min－1。 (3)利用25 min后的物質(zhì)的濃度變化可知在25 min時(shí)加入了NO2，其加入的物質(zhì)的量＝(1.0 molL－1－0.6 molL－1)2 L＝0.8 mol。 (4)假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8 molL－1，則此時(shí)Q＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移動(dòng)，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時(shí)二氧化氮的濃度小于0.8 molL－1。 【答案】　(1)0.9　增大　(2)bd　0.04 molL－1min－1　(3)0.8 mol NO2 (4)小于　假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8 molL－1，則此時(shí)Q＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移動(dòng)，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時(shí)二氧化氮的濃度小于0.8 molL－1