2019年高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率单元质量评估 鲁科版选修4.doc

2019年高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率单元质量评估 鲁科版选修4一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1.已知反应2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)的逆反应在低温下能自发进行，则该反应的H、S应为( )A.H0，S0B.H0，S0C.H0，S0D.H0，S02.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )A.Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝片改成铝粉B.Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸C.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强D.Na与水反应时增大水的用量3.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是( )A溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅B合成氨反应为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施C反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应)，达平衡后，升高温度体系颜色变深D对于2HI(g)H2(g)+I2(g)，达平衡后缩小容器体积可使体系颜色变深4.将2 mol X和2 mol Y充入2 L的密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)+aQ(g)，2 min达到平衡时生成0.8 mol Z，测得Q的浓度为0.4 molL-1，下列叙述错误的是( )A.a的值为2B.平衡时X的浓度为0.2 molL-1C.Y的转化率为60%D.反应速率v(Y)=0.3 mol(Lmin)-15.(xx安徽高考)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) H0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是( )A.平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B.平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C.平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D.其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变6.高温下，某反应达到平衡，平衡常数恒容时，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.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小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+H27.下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时，放出氢气的速率最大的是( )8.据报道，在300 、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)下列叙述错误的是( )A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B.反应需在300 进行可推测该反应是吸热反应C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率9.如图所示，一定条件下，某密闭容器中的可逆反应R(s)+X(g)Y(g)+Z(g)H0，达到平衡态后，在t1时刻改变影响平衡的一个条件，平衡发生移动，达到平衡态。则t1时刻的条件改变可能是( )A.升高温度B.减小体积C.增大Y的浓度D.加入一定量的R10.一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，以下说法正确的是( )A.E点的平衡常数大于D点的平衡常数，且该反应的H0B.容器中气体的总物质的量E点大于D点C.F点的正反应速率大于逆反应速率D.v(甲醇)表示500 时以上反应在D点的速率11.一定温度下测得在2 L的容器中，M、N、P三种气体物质的量的变化如图所示，则有关该反应的说法正确的是( )A.该温度下的平衡常数为3.75B.若升高温度，测得M的转化率增大，则该反应的正反应为吸热反应C.t3时，正反应速率大于逆反应速率D.若测得该反应在一段时间内压强不变，说明反应达到平衡12.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，据此得出的结论不正确的是( )A.达到平衡时A2的转化率大小为baB.a、b、c三点的平衡常数相同C.若T2T1，则正反应一定是吸热反应D.b点时，平衡体系中A、B原子数之比一定是1113.某温度下，在固定容积的密闭容器中，反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比为112,若保持温度不变，以112的物质的量之比再充入A、B和C，下列判断正确的是( )A.平衡不移动B.平衡向逆反应方向移动C.再次达到平衡时各物质的浓度都比原平衡时大D.C的质量分数减小14.在固定密闭容器中，可逆反应2X(g)+2Y(s)3Z(g)，达到平衡后，若将容器中X、Y、Z的物质的量均减少一半，对该反应产生的影响是( )A正、逆反应速率都减小，平衡不移动B正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动C正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动D正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动15.用来表示可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应为放热反应)的正确图像为( )16.(xx江苏高考)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: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 molL-1s-1B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11 molL-1,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%二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17.(6分)在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行以下反应：A(g)+2B(g) 3C(g)，已知加入1 mol A和3 mol B且达到平衡后，生成了a mol C。(1)达到平衡时，C在反应混合气中的体积分数是_(用含字母a的代数式表示)。(2)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为_mol(用含字母a的代数式表示)，此时C在反应混合气中的体积分数与原平衡相比_(填“增大”“减小”或“不变”)。 18.(12分)(xx山东高考改编)偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) ()(1)反应()中氧化剂是_。(2)火箭残骸中常出现红棕色气体，是因为：N2O4(g) 2NO2(g) ()当温度升高时，气体颜色变深，则反应()为_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)一定温度下，反应()的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol，则03 s内的平均反应速率v(N2O4)= _molL-1s-1。19.(10分)(2011阜阳高二检测)在某一容积为2 L的密闭容器内，加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2，在一定条件下发生如下反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)H0，反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：(1)该反应的化学平衡常数表达式为_。(2)根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均反应速率v(HI)为_。(3)反应达到平衡后，第8分钟时：若升高温度，化学平衡常数K_(填“增大”“减小”或“不变”)，HI浓度的变化正确的是_(用图2中ac的编号回答)。若加入I2，H2浓度的变化正确的是_(用图2中df的编号回答)。20.(10分)(xx新课标全国卷改编)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_；(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1，则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为_；(3)COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g) H=+108 kJmol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未表示出)：计算反应在第8 min时的平衡常数K=_；比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“”或“=”)；若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=_ molL-1；比较反应物COCl2在5 min6 min和15 min16 min时平均反应速率的大小:v(56)_v(1516)(填“”或“=”)，原因是_。21.(14分)(xx揭阳高二检测)(1)二氧化硫的催化氧化的过程如图所示:其中a、c二步的化学方程式可表示为_SO2+V2O5SO3+V2O44VOSO4+O22V2O5+4SO3该反应的催化剂是_(写化学式)。(2)550 时，SO2转化为SO3的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示：将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。试计算反应2SO32SO2+O2 在550 时的平衡常数K=_。(3)550 时，将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中，反应达平衡后，下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是_。A.升高温度B.充入He(g)，使体系总压强增大C.再充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2(4)维持温度不变条件下使之发生如下反应：2SO2+O22SO3，有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为21的SO2和O2的混合气体，并使A和B容积相等,如图所示：试填写下列空格：A容器达到平衡时所需的时间比B容器_(填“短”或“长”)；平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_(填“大”或“小”)；达到所述平衡后，若向两容器中通入等物质的量的原反应气体，达到平衡时，A容器的混合气体中SO3的体积分数_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；B容器的混合气体中SO3的体积分数_。答案解析1.【解析】选C。逆反应在低温下能自发进行，说明逆反应的H 0，S0，则该反应的H 0，S0。2.【解析】选A。B中浓硫酸将Fe钝化，得不到H2；C项中，无气体参与反应或生成，所以增大压强不会改变反应速率；D项中H2O为纯液体，其浓度为常数。3.【解析】选D。向溴水中加硝酸银溶液，银离子与溴离子结合生成溴化银沉淀，减小了产物之一溴离子的浓度，平衡正向移动，溴水浓度减小，颜色变浅，符合勒夏特列原理；合成氨放热，降温可提高NH3的产率，符合勒夏特列原理；升温使CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) H0，B项错误；原条件下平衡时，c(PCl5)=0.4 molL-1,c(PCl3)=c(Cl2)=0.1 molL-1,所以当加入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3、0.20 mol Cl2后， KQc，平衡正移，C项正确；D项相当于在题干所给条件下，用2.0 mol PCl5进行实验，相对于1.0 mol PCl5平衡将向生成PCl5的方向移动，所以PCl3转化率将大于80%，D项错误。17.【解析】(1)根据反应方程式，由生成了a mol C，可知A反应了a/3 mol，B反应了 2a/3 mol，平衡时A为(1-a/3) mol，B为(3-2a/3) mol，C为a mol，可计算出C的体积分数为25a%。(2)本题达平衡时与(1)小题达平衡时，互为等效平衡。则相同组分的体积分数相同，C的物质的量为2a mol。答案：(1)25a%(2)2a不变18.【思路点拨】解答本题时应注意判断化学平衡状态的标志，原则是从“变量”到“不变量”，不能原来是“不变量”又到了“不变量”。【解析】(1)分析元素的化合价可知，氮元素的化合价由N2O4中的+4价，变成了生成物N2中的0价，故可知N2O4为氧化剂。(2)由温度升高时，出现红棕色，说明升温平衡向生成NO2的方向移动，即该反应的正反应为吸热反应。(3)作为化学平衡状态的标志，须由原来的“变量”变到“不变量”，方可说明，在恒压条件下，随着反应的进行生成NO2，气体的总的物质的量不断增加，容器的体积增大，故密度变小，当密度不变时，可说明化学反应达到平衡状态，a正确；b图，作为反应热，H只与这个化学方程式有关，是一个不变量，它不会随着反应“量”的变化而变化，b错误；c图，用化学反应速率判断可逆反应是否达到平衡状态时，一定是“异向”，且它们的反应速率之比等于化学计量数之比，故c错误。d图，当N2O4的转化率不变时，说明v(正)=v(逆)，反应达到了平衡状态，d正确。平衡常数是温度的函数，只受温度的影响，故温度不变，化学平衡常数不变。由题意可知，NO2的化学反应速率，v(NO2)=0.2 molL-1s-1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，得出v(N2O4)=0.1 molL-1s-1。答案：(1)N2O4(2)吸热(3)a、d不变0.119.【解析】(1)由化学平衡常数概念直接写出其表达式(2)由图1知在3 min时反应达平衡状态，故v(HI)=c(HI)/t=0.5 molL-1/3 min0.167 molL-1min-1。(3)因正反应放热，故升温平衡左移，K值变小，c(HI)减小，图2中c曲线符合这一事实；当加入I2时平衡右移，c(H2)减小，图2中f曲线符合这一事实。答案：(1)(2)0.167 molL-1min-1(3)减小cf20.【解析】(1)实验室一般用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气；(2)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=反应物的燃烧热-2产物的燃烧热=+247.3 kJmol-1，也就是生成2 mol CO需要吸热247.3 kJ，那么要得到1 m3的CO，吸热为(1 000 L/22.4 Lmol-1)247.3 kJmol-1/25.52103 kJ。(3)根据平衡常数K计算公式代入即可求出。由图可看出，由T(2)平衡到T(8)平衡，反应物COCl2的浓度减小，产物浓度增大，且4 min时物质的浓度连续增大或减小，说明是升高温度使平衡正向移动，T(2)T(8)。8 min和12 min时的平衡温度相同，平衡常数相同，所以可计算c(COCl2)0.031 molL-1。从图中曲线变化的斜率可看出单位时间内5 min6 min时浓度改变大于15 min16 min时浓度改变。答案：(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O(2)5.52103 kJ(3)0.234在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大21.【解析】(1)催化剂的特点：参与反应，在反应前后质量和化学性质不改变。(2)0.10 MPa时，SO2的平衡转化率为0.80，根据三段式法，即可求出平衡常数。(3)选C。二氧化硫转化为三氧化硫的反应放热，温度升高，平衡逆向移动，n(SO3)/n(SO2)减小；充入He(g)，平衡不会移动，n(SO3)/n(SO2)不变；再充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，相当于反应体系压强增大，平衡正向移动，n(SO3)/n(SO2)变大。(4)反应达到平衡时，A的容积比B小，相当于压强大，反应速率快，达平衡时间短，平衡正向移动，SO2的转化率大，平衡时再充入等物质的量的原反应气体，A中反应物的转化率不变，SO3的体积分数不变，B中反应物的转化率增大，SO3的体积分数增大。答案：(1)V2O5(2)2.510-3(0.002 5)(3)C(4)短大 不变增大