高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡章末过关检测 新人教版选修4

化学反应速率和化学平衡(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题4分，共60分)1反应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)0.45 mol/(Ls)v(B)0.6 mol/(Ls)v(C)0.4 mol/(Ls)v(D)0.45 mol/(Ls)。下列有关反应速率的比较中正确的是()ABC D解析：选B。可用比值法进行反应速率大小比较，0.45 mol/(Ls)；0.2 mol/(Ls)；0.2 mol/(Ls)；0.225 mol/(Ls)，故，B项正确。2一定温度下，反应N2(g)O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化学反应速率的是()A缩小体积使压强增大 B恒容，充入N2C恒容，充入He D恒压，充入He解析：选C。A项，缩小体积使压强增大，化学反应速率增大；B项，容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，反应速率增大；C项，容积不变，充入He，N2、O2、NO的浓度不变，因此反应速率不变；D项，压强不变，充入He，反应容器的体积必然增大，N2、O2、NO的浓度减小，反应速率减小。3(2016深圳高二检测)反应2A(g)2B(g)C(g)H0，达到平衡时，要使逆反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是()A减压B加压C增大B的浓度 D降温解析：选D。本题考查影响反应速率和化学平衡的因素，考查考生的思维能力。题目要求逆反应速率降低，则可排除增加浓度和增大压强，即B、C错误。根据正反应为吸热反应可知，降低温度平衡向逆反应方向移动，且速率减小，D项正确；正反应气体物质的量增加，则减小压强，平衡向正反应方向移动，A的浓度减小，A项错误。4下列有关化学平衡常数的描述中正确的是()A化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因，与其他外界条件无关B相同温度下，反应ABC与反应CAB的化学平衡常数相同C反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)Hn(O3)0.6 mol。6关于下列过程熵变的判断不正确的是()A溶解少量食盐于水中，S0B纯碳和氧气反应生成CO(g)，S0CH2O(g)变成液态水，S0DCaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g)，S0解析：选C。A、B、D选项都是混乱度增大、熵值增大的过程，S0。C选项是混乱度减小、熵值减小的过程，S4n，解得n3，故选A。8在一定容积的密闭容器中进行反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是()AN2为0.2 mol/L，H2为0.6 mol/LBN2为0.15 mol/LCN2、H2均为0.18 mol/LDNH3为0.4 mol/L解析：选B。本题考查学生对可逆反应特征的理解，解答时应注意两点：(1)可逆反应既可向正反应方向进行，又可向逆反应方向进行；(2)可逆反应不能进行到底，只能反应到一定程度达到平衡状态，平衡时各物质的物质的量都大于零。对于本题，若反应从题给时刻开始向正反应方向进行并达到平衡，此时NH3的浓度应小于0.4 mol/L；若反应从题给时刻开始向逆反应方向进行并达到平衡，此时N2的浓度应小于0.2 mol/L，H2的浓度应小于0.6 mol/L；由各反应物的量的关系可知无论反应进行到什么程度，c(N2)c(H2)13，因此两者不可能同时为0.18 mol/L。9在溶液中，反应A2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度分别为c(A)0.100 molL1、c(B)0.200 molL1、c(C)0 molL1。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。则下列观点正确的是()A若实验、的平衡常数分别为K1、K2，则K10C实验平衡时B的转化率为60%D减小实验的压强，可以使平衡时c(A)0.060 molL1解析：选B。实验相对于实验使用了催化剂，化学平衡常数不变，A项错误；实验相对于实验改变的条件是升温，平衡正向移动，故正反应为吸热反应，B项正确；实验平衡时B的转化率为40%，C项错误；对于溶液中进行的反应，改变压强，对平衡基本没有影响，D项错误。10在一定温度不同压强(p1p2)下，可逆反应2X(g)2Y(g)Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系如图所示，正确的是()解析：选B。根据“先拐先平、数值大”的原则，因p1p2，所以p2应先“拐”，所以A和C均错。根据化学方程式特点，增大压强，平衡逆向移动，即向消耗Z的方向移动，即增大压强，Z在平衡体系中的体积分数将减小，B符合题意。11.一定条件下，在某密闭容器中进行如下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若增大压强或升高温度，重新达到平衡，反应速率随时间的变化过程如图所示，则对该反应的叙述正确的是()A正反应是吸热反应 B逆反应是放热反应Cmnpq解析：选C。升高温度，由图像判断平衡向逆反应方向移动，则正反应就为放热反应，逆反应为吸热反应，A、B错误；增大压强，由图像判断平衡向逆反应方向移动，逆反应气体体积减小，C正确，D错误。12加热N2O5时，发生以下两个分解反应：N2O5N2O3O2，N2O3N2OO2，在1 L密闭容器中加热4 mol N2O5达到化学平衡时c(O2)为4.50 mol/L，c(N2O3)为1.62 mol/L，则在该温度下各物质的平衡浓度正确的是()Ac(N2O5)1.44 mol/LBc(N2O5)0.94 mol/LCc(N2O)1.40 mol/LDc(N2O)3.48 mol/L解析：选B。N2O5N2O3O2起始(mol/L)：400变化(mol/L): x x x平衡(mol/L): 4x x xN2O3N2OO2起始(mol/L): x 0 0变化(mol/L): y y y平衡(mol/L): xy y y根据题意列方程得解得：x3.06，y1.44；则：c(N2O5)4 mol/L3.06 mol/L0.94 mol/L，c(N2O)1.44 mol/L。13温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()A反应在前50 s的平均速率v(PCl3)0.003 2 molL1s1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)0.11 molL1，则反应的Hv逆D相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%解析：选C。A项，由表中数据可知，反应在前50 s的平均速率v(PCl3)0.001 6 molL1s1。B项，升高温度，重新达到平衡时n(PCl3)0.11 molL12.0 L0.22 mol0.20 mol，说明升高温度，平衡正向移动，即正反应为吸热反应。C项，Qv逆。D项，设计如下三种状态进行比较：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)1.0 mol 00 0 1.0 mol 1.0 mol 0 2.0 mol 2.0 mol和属于等效平衡，故达到平衡后，PCl3的转化率为100%80%；与相比，相当于增大压强，平衡向生成PCl5的方向移动，PCl3的转化率增大，故反应达到平衡时，PCl3的转化率大于80%。14在10 L密闭容器中，1 mol A和3 mol B在一定条件下发生反应：A(g)xB(g)2C(g)，2 min后反应达到平衡时，测得混合气体共3.4 mol，生成0.4 mol C，则下列计算结果正确的是()A平衡时，物质的量之比n(A)n(B)n(C)2114Bx等于3CA的转化率为20%DB的平均反应速率为0.4 mol/(Lmin)解析：选C。设转化的A的物质的量为a mol，则A(g)xB(g)2C(g)起始物质的量(mol) 130转化物质的量(mol) a xa 2a平衡物质的量(mol) 1a 3xa 2a则2a mol0.4 mol，a0.2。平衡时混合气体的总物质的量为3.4 mol，即1a3xa2a3.4，x4，B错误；平衡时A、B、C的物质的量分别为0.8 mol、2.2 mol、0.4 mol，所以比值为4112，A错误；A的转化率为0.2 mol/1 mol100%20%，C正确；B的平均反应速率为0.8 mol/(10 L2 min)0.04 mol/(Lmin)，D错误。15已知H2(g)I2(g)2HI(g)，现有相同容积体积可变的两个绝热容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，在起始温度相同的条件下分别达到平衡。下列说法正确的是()A平衡时甲、乙两容器的体积相等B平衡时甲、乙两容器中c(H2)相等C平衡时甲、乙两容器中v(H2)相等D平衡时甲、乙两容器中气体总物质的量相等解析：选D。由于反应的容器是绝热的，而正反应与逆反应的热效应相反，故甲、乙两容器平衡时的温度不同，因此平衡状态不同。根据反应方程式可知，反应前后气体的物质的量相同，所以D项正确，其余选项均错误。二、非选择题(本题包括3小题，共40分)16(12分)科学家一直致力于“人工固氮”新方法的研究。(1)传统“人工固氮”的反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)。一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2通入体积为0.5 L的密闭容器中，达到平衡状态时H2的转化率为50%，该温度下该反应的平衡常数K_(保留两位有效数字)。(2)最新“人工固氮”的研究报道，常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：2N2(g)6H2O(l)4NH3(g)3O2(g)HQ kJmol1。已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图所示，则此反应为_反应(填“放热”或“吸热”)。(3)氨催化氧化法制硝酸的主要反应为4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H”“K2K3K4t2t318(15分)在100 时，将0.40 mol二氧化氮气体充入一个2 L抽空的密闭容器中，发生反应：2NO2N2O4。每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据：时间/s020406080n(NO2)/mol0.40n10.26n3n4n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08(1)在上述条件下，从反应开始至20 s时，用二氧化氮表示的平均反应速率为_molL1s1。(2)n3_(填“”“”或“”)n4；该反应的平衡常数K的数值为_。(3)若在相同条件下最初向该容器中充入四氧化二氮气体，要达到上述平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是_molL1。(4)上述(3)达到平衡后四氧化二氮的转化率为_，混合气体的平均摩尔质量为_。(5)达到平衡后，如果升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2N2O4的平衡常数将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(6)达到平衡后，如果向该密闭容器中再充入0.32 mol He，并把容器体积扩大为4 L，则平衡将_(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。解析：(1)根据氮原子守恒可得，20 s时NO2的物质的量为0.40 mol0.05 mol20.30 mol，用NO2表示的平均反应速率为(0.40 mol0.30 mol)2 L20 s2.5103molL1s1。(2)根据氮原子守恒可知n3n4。平衡时，N2O4的物质的量为0.08 mol，则NO2的物质的量为0.40 mol0.08 mol20.24 mol，N2O4、NO2的浓度分别为0.04 molL1、0.12 molL1，故平衡常数K2.8。(3)若在相同条件下最初向该容器中充入四氧化二氮气体，要达到同样的平衡状态，四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20 mol，其浓度为0.10 molL1。(4)平衡时，N2O4为0.08 mol，故转化率为(0.200.08) mol0.20 mol100%60%。混合气体的总物质的量为(0.080.24) mol0.32 mol，平均摩尔质量为57.5 gmol1。(5)气体颜色加深，说明平衡逆向移动，则平衡常数的值将减小。(6)He是惰性气体，不参与反应，但容器体积扩大，压强减小，平衡会向左移动。答案：(1)2.5103(2)2.8(3)0.10(4)60%57.5 gmol1(5)减小(6)向左移动