[最新]鲁科版化学选修四：第2章《化学反应的方向、限度与速率》章末测试含答案.doc

优质教学资料 优质教学资料 优质教学资料(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分)1(2013·潍坊模拟)在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A体系的压强不再发生变化Bv正(CO)v逆(H2O)C生成n mol CO的同时生成n mol H2D1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键解析：平衡体系C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)是一气体体积增大的反应，体系的压强不再发生变化，表明已达到化学平衡；B、D项均表示该反应的v(正)v(逆)，表明已达到平衡；C项，CO和H2都是生成物，它们的生成均表示正反应，且每生成n mol CO时必有n mol H2生成，不能表明一定达到了平衡状态。答案：C2在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨的反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断，化学反应速率最快的是 ()Av(H2)0.2 mol·L1·min1Bv(N2)0.2 mol·L1·min1Cv(N2)0.02 mol·L1·s1Dv(H2)0.04 mol·L1·s1解析：比较生成氨的速率快慢，应换算成用同一物质表示，且注意单位统一。据N23H22NH3，若都换算为v(H2)，且用mol·L1·min1为单位时；Bv(H2)3 v(N2)0.6 mol·L1·min1；Cv(H2)3v(N2)3×0.02 mol·L1·s1×60 s·min13.6 mol·L1·min1；Dv(H2)0.04 mol·L1·s1×60 s·min1·L1·min1。答案：C3(2013·厦门联考)如图为化学反应：4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)H<0在一容积不变的密闭容器中反应的vt图。下列叙述不符合如图中所给信息的是 ()At1时，缩小容器的体积Bt1时，向容器中通入一定量的NO气体Ct1时，改变外界单一条件是升高温度D从t1开始到新的平衡建立的过程中，平衡向逆反应方向移动解析：缩小容器的体积使压强增大，平衡向逆反应方向移动，A符合；t1时，向容器中通入一定量的NO气体的瞬间，逆反应速率增大，正反应速率在这一时刻不变，B不符合；升高温度，v(正)、v(逆)均增大，且平衡向逆反应方向移动，C、D符合题意。答案：B4(2013·济南统考)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是 ()甲在500时，SO2和O2各10 mol反应乙在500时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应丙在450时，8 mol SO2和5 mol O2反应丁在500时，8 mol SO2和5 mol O2反应A甲、乙、丙、丁 B乙、甲、丙、丁C乙、甲、丁、丙 D丁、丙、乙、甲解析：催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大，其中催化剂为最大，浓度、压强影响程度相对较小，同温时乙中速率最快，同时无催化剂时，甲中浓度大于丁中浓度，故甲>丁，丙温度最低，速率最慢，故C正确。答案：C5(2011·天津高考)向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2，在一定条件下使反应SO2(g) NO2(g) SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是 ()A反应在 c 点达到平衡状态B反应物浓度：a 点小于 b 点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2 时，SO2 的转化率：ab 段小于 bc 段解析：本题主要考查化学反应速率和化学平衡等知识，意在考查考生读图分析问题的能力。A项，c点v正最大，但不一定达到平衡；B项，a点反应物的浓度大于b点的浓度；C项，反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项由于bc段v正大于ab段，故bc段SO2的转化率大于ab 段。答案：D6(2012·广东调研)已知下列反应的平衡常数：H2SH2S，K1SO2SO2，K2则反应H2SO2O2H2S的平衡常数为 ()AK1K2 BK1K2CK1×K2 D.解析：在反应中S为固体，与平衡常数无关，则K1，K2。H2SO2O2H2S的平衡常数为。答案：D7下列说法正确的是 ()(1)增加水的量或升高温度，可以加快镁跟水的反应速率。(2)增加硫酸的浓度，一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率(3)对于反应CaCO3(s) CaO(s)CO2(g)，增加CaCO3的量，可以加快正反应速率，而增加CaO或CO2的浓度，则可以加快逆反应速率。(4)对反应3H2(g)N2(g) 2NH3(g)，在密闭容器中进行(固定体积)，充入氦气，压强增大，则化学反应速率加快。(5)对于反应3H2(g)N2(g) 2NH3(g)，使用催化剂，正逆反应速率同等程度加快。A(1)(2) B(1)(2)(3)C(1)(2)(3)(4) D(5)解析：(1)化学反应中，水的浓度可以看作定值；(2)浓硫酸与Zn反应不产生H2；(3)化学反应中固体的浓度可看作定值，对反应速率无影响；(4)充入He对化学反应速率无影响；(5)使用催化剂可以同等程度的增大正逆反应速率，对平衡无影响。答案：D8(2013·诸城期末)在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在t1t4(s)时刻测得各物质的浓度如下表。据此下列结论正确的是 ()测定时刻/st1t2t3t4c(A)/(mol·L1)6322c(B)/(mol·L1)53.533c(C)/(mol·L1)12.533A.在同一时间段内，每消耗2 mol A的同时会生成1 mol BBA的转化率比B的转化率低C在容器中发生的反应为：2AB2CD在t2t3内A的平均反应速率为1/(t3t2)mol·L1·s1解析：从表中的浓度变化可知A、B都是反应物，故A错。通过计算得A的转化率为2/3，B的转化率为2/5，B错。反应速率之比等于各物质浓度的变化量之比，等于化学方程式中各物质的计量数之比，v(A)v(B)v(C)211，则在容器中发生的反应为：2ABC，C错。答案：D9某温度下，浓度都是1 mol·L1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得各物质的浓度分别为c(X2)0.4 mol·L1，c(Y2)0.6 mol·L1，c(Z)0.4 mol·L1，则该反应的化学方程式可表示为 ()A2X23Y22X2Y3B3X22Y22X3Y2CX22Y22XY2D2X22Y22X2Y解析：t min内，反应消耗X2 0.6 mol·L1，Y2 0.4 mol·L1，生成Z 0.4 mol·L1，三者浓度的变化量之比为322，即化学方程式为3X22Y22Z，由质量守恒知Z的化学式为X3Y2。答案：B10对反应SO3(g) SO2(g)O2(g)在不同压强(p1<p2)下的描述有如下四个图像，其中正确的是(y表示SO2的含量) ()解析：由“先拐先平，数值大”原则分析，由于p2>p1，增大压强时平衡逆向移动，SO2的含量减小，即压强p2时SO2含量小于压强p1时SO2含量。答案：A11都符合图示两个图像的反应是 ()(v表示速率，p表示压强，c%表示反应物百分含量，t表示时间)AN2O3(g) NO2(g)NO(g)；H41.8 kJ/molB3NO2(g)H2O(l) 2HNO3(l)NO(g)；H251.83 kJ/molC4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)；H893.7 kJ/molDCO2(g)C(s) 2CO(g)；H174.741 kJ/mol解析：由vp图像可知p增大时，v(正)、v(逆)均增大，说明反应物和产物中均有气态物质。因为v(正)增大程度比v(逆)增大程度高，因此该反应的正反应是气体体积减小的反应。由c%t图像知温度升高后，c%增大，说明平衡逆向移动，故该反应的正反应为放热反应。综合考虑上述反应的两个特点选B项。答案：B12双选题(2012·深圳模拟)对于达到平衡的可逆反应XYWZ，增大压强则正、逆反应速率(v)的变化如图所示，分析可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是 ()AZ、W为气体，X、Y中之一为气体BZ、W中之一为气体，X、Y为非气体CX、Y、Z皆为气体，W为非气体DX、Y为气体，Z、W中至少有一种为气体解析：从图像中正、逆反应速率的变化情况可以看出，增大压强时正、逆反应速率均增大，说明反应物和生成物中均有气态物质。由于正反应速率增大的程度比逆反应速率增大的程度大，因此正反应为气体体积减小的反应，所以X、Y均为气体，W、Z有一种为气体。答案：CD13(2012·泰安模拟)在体积为V的密闭容器中发生可逆反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(s)HQ kJ/mol，反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度(T)、反应速率(v)与压强的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是 ()AT1<T2，Q>0B增大压强，B的转化率减小C当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化Dab>cd解析：由图像可知T2>T1，温度越低C%越高，平衡正移，H<0，A错误；由vp图可知，增大压强，平衡正移，B的转化率增大，B错误；且ab>c，故D错误；容器V不变，而体系的质量发生变化，故当混合气体的密度不变时，即达平衡状态，C正确。答案：C14将1 mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容积的反应器中，在一定条件下，CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)达平衡时，有的CO转化为CO2。在相同条件下，将1 mol CO和2 mol H2O(g)充入同一反应容器中，当反应达到平衡后，混合气体CO2的体积分数可能为 ()A22.2% B28.2%C33.3% D37.8%解析：本题考查反应物浓度对平衡移动的作用。该反应为气体体积不变的反应，1 mol CO和1 mol H2O(g)反应，平衡时生成 mol CO2，CO2的体积分数为×100%33.3%。当1 mol CO和2 mol H2O(g)反应，达到平衡时CO2的体积分数应大于×100%22.2%，小于×100%33.3%。答案：B15(2012·安庆模拟)在一定温度下发生反应：I2(g)H2(g) 2HI(g)；H<0并达平衡。HI的体积分数随时间变化如下图曲线()所示，若改变反应条件，在甲条件下HI的体积分数的变化如曲线()所示。在乙条件下HI的体积分数的变化如曲线()所示。则甲条件、乙条件分别是 ()恒容条件下，升高温度恒容条件下，降低温度恒温条件下，缩小反应容器体积恒温条件下，扩大反应容器体积恒温恒容条件下，加入适当的催化剂A， B，C， D，解析：曲线与曲线比较的结果是平衡不移动但反应速率加快，而曲线与曲线比较的结果是虽然平衡也不移动但反应速率减慢，根据反应速率的影响因素可知正确答案为D。答案：D16(2010·北京高考)某温度下，H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)的平衡常数K。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)(mol/L)0.0100.0200.020c(CO2)(mol/L)0.0100.0100.020下列判断不正确的是 ()A平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/LD反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析：本题考查化学平衡常数及转化率的计算，意在考查考生对数据的分析和处理能力。设平衡时甲中CO2的转化浓度为x mol/L，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.01x) mol/L、(0.01x) mol/L、x mol/L、x mol/L，根据平衡常数K，解得x0.006，则甲中CO2的转化率为×100%60%，由于乙相对于甲增大了c(H2)，因此CO2的转化率增大，A项正确；设平衡时丙中CO2的转化浓度为y mol/L，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.02y) mol/L、(0.02y) mol/L、y mol/L、y mol/L，根据平衡常数K，解得y0.012，则丙中CO2的转化率为×100%60%，B项正确；平衡时甲中c(CO2)0.010.0060.004(mol/L)，丙中c(CO2)0.020.0120.008(mol/L)，C项错误；反应开始时，丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。答案：C二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(8分)汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，H113 kJ·mol1，S145 J·mol1·k1(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施为_。A加催化剂同时升高温度B加催化剂同时增大压强C升高温度同时充入N2D降低温度同时增大压强(2)该反应达到平衡时若增大压强，则混合气体的平均相对分子质量_，若升高温度，则该反应的平衡常数_(均填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图像(其他条件不变)。t1：增大NO的浓度t2：降低温度(4)判断该条件下反应能否自发进行。解析：加入催化剂不能提高NO的转化率只能提高反应速率。升高温度，平衡左移，NO转化率降低，A错误；升高温度可以提高反应速率但升高温度和加入N2使平衡左移，NO的转化率降低，C错误；降低温度平衡右移，NO的转化率增大但反应速率减小，D错误。(2)该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，气体的总质量不变，总物质的量减小，则增大，升高温度，平衡左移，K值减小。(3)增大NO的浓度时，图像连续，而降低温度图像不连续。(4)根据HTS进行判断，HTS>0非自发，HTS<0自发。答案：(1)B(2)增大减小(3)(4)HTS113 kJ/mol298 K×145×103 kJ·mol1·k169.79 kJ·mol1<0故反应能自发进行。18(8分)可逆反应2A(g) B(g)(H<0)从反应开始至建立平衡后，改变某一外界条件(温度、压强、浓度和催化剂)使平衡移动至新的平衡，该过程中各物质的浓度(用c表示)随时间变化情况如下图所示，试分析各图，指出导致平衡移动的因素和平衡移动的方向：序号平衡移动的因素平衡移动的方向ABCD解析：结合反应的特点(正向体积缩小，H<0)和外界条件对平衡移动、反应速率的影响综合分析。答案：序号平衡移动的因素平衡移动的方向A升高温度逆反应方向B增大压强正反应方向C减小压强逆反应方向D减小生成物B的浓度正反应方向19(9分)已知化学反应：Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应：Fe(s)H2O(g) FeO(s)H2(g)，其平衡常数为K2。在温度973 K和1 173 K情况下，K1、K2的值分别如下：温度K1K2973 K1.472.381 173 K2.151.67(1)通过表格中的数值可以推断：反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)现有反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3_。(3)能判断反应已达平衡状态的是_。A容器中压强不变B混合气体中c(CO)不变Cv正(H2)v逆(H2O)Dc(CO2)c(CO)(4)根据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系式_。据此关系式及上表数据，也能推断出反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是_(填写序号)。A缩小反应容器容积B扩大反应容器容积C降低温度 D升高温度E使用合适的催化剂 F设法减少CO的量解析：(1)反应，温度升高，K值增大，反应正向进行，则正反应为吸热反应。(3)反应是前后气体体积相等的反应，故压强不变不是达平衡的条件，其平衡标志是v(正)v(逆)或浓度不变。(4)由恒等于，则K3K1·，由上表数据可求：温度升高，K增大正反应为吸热反应平衡移动的条件。答案：(1)吸热(2)(3)BC(4)K3K1·吸热DF20(9分)(2012·济南高二检测)在一个2 L的密闭容器中，发生反应2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H>0，其中SO3的变化如下图所示：(1)写出该反应的平衡常数表达式_。(2)用O2表示08 min内该反应的平均速率v_。(3)升高温度，该反应的反应速率将_(填“增大”或“减小”)；K值将_(填“增大”或“减小”)。(4)能说明该反应已达到平衡状态的是_。Av(SO3)2v(O2)B容器内压强保持不变Cv(SO2)逆2v(O2)正D容器内密度保持不变(5)在第12 min时，容器压缩到1 L，则SO3的变化曲线为_。AaBbCc Dd解析：(1)按照平衡常数的含义可写出表达式K；(2)从图像知08 min内SO3减少0.4 mol，v(SO3)0.4 mol/(2 L×8 min)0.025 mol/(L·min)，v(O2)v(SO3)/20.0125 mol/(L·min)；(3)升高温度可以加快反应速率，平衡向正反应方向移动，所以K值将增大；(4)A只有正反应速率，不能确认是否平衡。B项，因该反应的正反应是气体体积增大的反应，若压强不变，说明宏观上已处于静止状态，说明已达平衡。C项，有正速率和逆速率，且比例正确，说明已达平衡。D项，体积不变，总密度始终不变，不能证明是否平衡；(5)因将容器压缩为1 L，相当于加压，所以SO3的浓度瞬间增大到0.4 mol·L1，由于平衡左移，c(SO3)又增大，所以其变化曲线为a这样思考，就跳进了知识陷阱。注意：纵坐标是SO3的物质的量，压缩体积时，浓度增大，但物质的量此时并不变，再根据平衡移动原理就可以确定为C。答案：(1)K(2)0.0125 mol/(L·min)(3)增大增大(4)B、C(5)C21(10分)(2011·浙江高考)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)CO2(g)实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/mol·L12.4×1033.4×1034.8×1036.8×1039.4×103可以判断该分解反应已经达到平衡的是_。A2v(NH3)v(CO2)B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算 25.0 时氨基甲酸铵的分解平衡常数：_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在 25.0 下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_(填“增加”、“减少”或“不变”)。氨基甲酸铵分解反应的焓变H_0(填“>”、“”或“<”)，熵变S_0(填“>”、“”或“<”)。(2)已知：NH2COONH42H2ONH4HCO3NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定其水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如图所示。计算 25.0 时，06 min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率：_。根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：_。解析：本题考查平衡常数和反应速率，意在考查考生对化学反应原理的理解和应用能力。(1)A项没有指明反应速率的方向，不能作为反应达到平衡的标志；该反应前后气体分子数不相等，因此密闭容器中总压强不变可以作为反应达到平衡的标志；由于反应中有非气体物质，因此混合气体的密度不变可以作为反应达到平衡的标志；密闭容器中只有NH3和CO2，且二者的体积比始终为21，因此氨气的体积分数不变不能作为反应达到平衡的标志。恒温下压缩容器体积，则体系压强增大，平衡向逆反应方向移动，氨基甲酸铵固体质量增加。升高温度，平衡气体总浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，H>0，反应后气体分子数增大，则S>0。(2)25.0时，06 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为0.05 mol·L1·min1。答案：(1)BCKNH32CO2(c总)2(c总)×(4.8×103 mol·L1)31.6×108(mol·L1)3增加>>(2)0.05 mol·L1·min125.0时反应物的起始浓度较小，但 06 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0时的大22(8分)(2010·海南高考)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_0(填“”、“”或“”)；(2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)_，CO的平衡转化率_；(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_A减少Fe的量 B增加Fe2O3的量C移出部分CO2 D提高反应温度E减小容器的容积 F加入合适的催化剂解析：(1)因Fe和Fe2O3都为固体，不能代入平衡常数的表达式，所以K，由表中数据知，温度升高，平衡常数减小，说明平衡向左移动，故H0。(2)Fe2O3(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)起始(mol)1.0 1.0 1.0 1.0转化(mol)x x x x平衡(mol)1.0x 1.0x 1.0x 1.0x由题意得K4.0，解得x0.60 mol，所以(CO)×100%60%，v(CO2)0006 0 mol/(L·min)。(3)根据勒夏特列原理，A、B、E、F四项的条件改变对平衡无影响，D项升温平衡向左移动，CO转化率降低，故选C。答案：(1)(2)0.006 0 mol/(L·min)60%(3)C最新精品资料