1、第二章检测(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括18个小题,每小题3分,共54分)1下列说法中正确的是()A.可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等B.在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态C.在其他条件不变时,升高温度可以使化学平衡向放热反应的方向移动D.在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态答案B2关于A(g)+2B(g)3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最大的是()A.v(A)=0.6 molL-1min-1B.v(B)=1.2 molL-1min-1C.v(C)=1.2 molL-1min-1D.v(B)=
2、0.03 molL-1s-1答案D3在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是()A.容器内密度不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为122D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z答案B4在温度T1和T2(已知T2T1)下,X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表:化学方程式K(T1)K(T2)F2+H22HF1.810361.91032Cl2+H22HCl9.710124.21011Br2+H22HBr5.61079.3106I
3、2+H22HI4334仅依据K的变化,随着卤素原子序数的递增,下列推断不正确的是()A.X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱B.HX的稳定性逐渐减弱C.HX的生成反应是放热反应D.在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低答案A5下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是()A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅B.高压比常压有利于合成SO3的反应C.加入催化剂有利于氨的合成D.工业制取金属钾Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来答案C6在一定温度下,将2 mol SO2和1 mol O2充入一固定容积的密闭容器中,在催化剂作用下发生如下反
4、应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-197 kJmol-1,当达到化学平衡时,下列说法中正确的是()A.SO2和SO3共2 molB.生成SO3 2 molC.放出197 kJ热量D.含氧原子共8 mol解析该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故生成的SO3小于2 mol,放出的热量小于197 kJ;据硫原子守恒知SO2和SO3共2 mol,氧原子共6 mol。答案A7I2在KI溶液中存在平衡:I2(aq)+I-(aq)(aq),某I2、KI混合溶液中,温度T与平衡时c()的关系如图。下列说法不正确的是()A.反应I2(aq)+I-(aq)(aq)的H0B.若温度为T1
5、、T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2C.当反应进行到状态D时,一定有v(正)v(逆)D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)小解析A项,由图中曲线的变化趋势可知,当温度升高时,的物质的量浓度减小,说明升温平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应,即H0,故A项不正确;B项,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,T1K2,故B项正确;C项,当反应进行到状态D时,反应未达到平衡状态,反应向生成的方向进行,则v(正)v(逆),故C项正确;D项,状态B相当于在状态A的基础上升高温度,平衡向逆反应方向移动,则状态B的c(I2)大,故D项正确。答案A8某研究小组研究了其他条件不变时,
6、改变条件对可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0的影响。下列说法正确的是()A.图1研究的是温度、压强对平衡的影响,横轴表示压强B.图2研究的是温度对平衡的影响,采用的温度更低C.图3中t0时使用了催化剂,使平衡向正反应方向移动D.图4中t0时增大压强,使平衡向正反应方向移动解析A项,压强增大,平衡向正反应方向移动,SO2的转化率应增大,A项错误;B项,正反应为放热反应,升温反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率减小,采用的温度更高,B项错误;C项,图3中t0时使用了催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,平衡没有移动,C项错误;D项,t0时增大压强,正、逆反应速率均增
7、大,且平衡向正反应方向移动,D项正确。答案D9某温度下,在一容积固定的容器中,反应aA(g)+bB(g)hH(g)达到平衡后,A、B、H的物质的量分别为a mol、b mol和h mol。已知a+b=2h,若保持温度不变,将三者的物质的量增大一倍,则下列判断正确的是()A.平衡不移动B.混合气体的密度不变C.B的体积分数减小D.a molL-1c(A)h,正反应是气体体积缩小的反应,恒温恒容下,将三者的物质的量增大一倍,则相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,A错误;混合气体的质量增大,体积不变,则密度增大,B错误;平衡向正反应方向移动,B的体积分数减小,C正确;a moln(A)2a mol
8、,因不知容器的体积大小,D错误。答案C10反应X(g)+Y(g)2Z(g)H0,达到平衡时,下列说法正确的是()A.减小容器体积,平衡向右移动B.加入催化剂,Z的产率增大C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大解析因为此反应前后气体分子总数没有变化,故减小容器体积,平衡不发生移动,所以A项错误;加入催化剂可同时同倍数改变正、逆反应速率,故平衡不会发生移动,所以B项错误;增大c(X),平衡将正向移动,但X的转化率减小,所以C项错误;此反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,Y的转化率增大,所以D项正确。答案D11对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是()A.若H0,任何
9、温度下都能自发进行B.若H0,S0,S0,低温时可自发进行D.若H0,S0反应不自发,H-TS=0反应达到平衡状态,H-TS0反应自发,判断C项错误。答案C12一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),若反应开始时充入2 mol A和1 mol B,达到平衡时C的浓度为a molL-1。若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a molL-1的是()A.4 mol A+2 mol BB.2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol DC.3 mol C+1 mol D+1 mol BD.3 mol C
10、+1 mol D解析对于一般可逆反应,在恒温恒容条件下,只改变起始加入的量,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成化学方程式同一边物质的物质的量与原来初始状态相同,则两平衡等效。假设2 mol A和1 mol B能够完全反应,则应生成3 mol C和1 mol D,所以如果维持容器体积和温度不变,开始时向容器中加入3 mol C和1 mol D,达到平衡时,与原平衡是等效平衡,则C的浓度仍为a molL-1。正确答案为D。答案D13在某温度下,将1 mol H2和1 mol I2的气态混合物充入1 L的密闭容器中,发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)H0;5 min后达到平衡状态,测得c
11、(H2)=0.9 molL-1,则下列结论中,不能成立的是()A.平衡时H2、I2的转化率相等B.从反应开始至平衡的过程中,v(HI)=0.04 molL-1min-1C.其他条件不变再向容器中充入少量H2,I2的转化率提高D.若将容器温度提高,其平衡常数K一定增大解析A项,H2、I2化学计量数相同,按物质的量11加入H2、I2,达到平衡后两种物质的转化率相同;B项,由反应方程式可知c(HI)=0.2 molL-1,即v(HI)=0.2 molL-15 min=0.04 molL-1min-1;C项,充入少量H2,平衡向正反应方向移动,I2的转化率提高;D项,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆
12、反应方向移动,平衡常数K减小。答案D14一定条件下,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解析A项,随着反应进行,气体的物质的量减小,密闭容器中的压强减小;B项,该反应中硫为液态,平衡时分离出S(l),对化学平衡和化学反应速率均无影响;C项,升温平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率降低;D项
13、,化学平衡常数只和温度有关,与催化剂等因素无关。答案D15一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是()A.550 时,若充入惰性气体,v(正)、v(逆)均减小,平衡不移动B.650 时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C.T 时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动D.925 时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总解析550 时,若充入“惰性气体”,由于是恒压反应,因此相当于扩大了体积,
14、v(正)、v(逆)均减小,平衡正向移动,A选项错误;根据图示可知,在650 时,CO的体积分数为40%,根据反应方程式:C(s)+CO2(g)2CO(g)。设开始加入1 mol CO2,反应掉了x mol,则有:C(s)+CO2(g)2CO(g)始态:1 mol0变化:x mol2x mol平衡:(1-x) mol2x mol因此有:100%=40%,解得x=0.25,故B项正确;由图可知T 达到平衡时CO和CO2的体积分数相等,则T 时充入等体积的CO2和CO时平衡不移动,C项错误;925 时,CO的体积分数为96%,故Kp=23.04p总,D项错误。答案B16在一定条件下,将PCl3(g)
15、和Cl2(g)充入体积不变的2 L密闭容器中发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g);5 min末达到平衡,有关数据如下表。PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)初始浓度/(molL-1)2.01.00平衡浓度/(molL-1)c1c20.4下列判断不正确的是()A.若升高温度,反应的平衡常数减小,则正反应为吸热反应B.反应5 min内,v(PCl3)=0.08 molL-1min-1C.当容器中为1.2 mol Cl2时,可逆反应达到平衡状态D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,在相同条件下再达平衡时,c(PCl5)0达到平衡,下列判断正确的是()
16、A.升高温度v(正)增大,v(逆)减小,平衡向正反应方向移动B.平衡后再加入1 mol B,上述反应的H增大C.当n1时,通入惰性气体,压强增大,平衡向正反应方向移动D.若n=1且A的转化率为50%,则平衡常数等于1解析A项,升温v(正)、v(逆)均增大,但v(正)增大更多,平衡向正反应方向移动;B项,H与投入的反应物的量无关,只与化学方程式的计量数、反应物及生成物的状态有关;C项,通入惰性气体,因容器体积不变,有关物质的浓度不变,平衡不移动;D项,当n=1且A的转化率为50%时,则依据化学方程式可知平衡时A、B、C、D四种物质的物质的量均为0.5 mol,即物质的量浓度相等,故平衡常数K=1
17、。答案D18(2016江苏化学)(双选)一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是()容器c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.该反应的正反应放热B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大答案AD二、非选择题(本题包括5个小题,共46分)19(8分)在一定温度下,将0.20 mol N2O4气体充入2.0
18、L密闭容器中,间隔一定时间对该容器的气体进行分析,数据如下:时间/s020406080c(N2O4)/(molL-1)0.10c10.050c3c4c(NO2)/(molL-1)0.000.060c20.120.12(1)该反应的平衡常数表达式为,计算20 s 到40 s二氧化氮的平均反应速率v(NO2)=。(2)若在相同条件下最开始充入的是NO2气体,使得达到上述同样的平衡状态,NO2的起始浓度是。(3)若在相同条件下起始时充入的NO2气体0.16 mol,要计算达到平衡时NO2的转化率,请写出分析求解的思路(不必计算具体结果)。解析(1)该反应方程式为N2O4(g)2NO2(g),所以K=
19、,v(NO2)=2.010-3 molL-1s-1。(2)由于可逆反应无论正向开始还是逆向开始,均能达到相同的平衡状态,0.20 mol N2O4充入2.0 L容器中的浓度c(N2O4)=0.10 molL-1,设其完全转化成NO2,则c(NO2)=0.20 molL-1。(3)根据题目给定状态,求该反应的平衡常数K=0.36,K只受温度影响,当温度不变时,该反应的K不变,设充入0.16 mol NO2,达到平衡时NO2转化率为,可列出以下关系2NO2N2O4起始浓度/(molL-1):0.080转化浓度/(molL-1):0.080.04平衡浓度/(molL-1):0.08-0.080.04
20、K=,即可求得。答案(1)K=2.010-3 molL-1s-1(2)0.20 molL-1(3)依据题意可以求出N2O42NO2的平衡常数为0.36,则2NO2N2O4的平衡常数是,根据此平衡常数可以求出NO2消耗的浓度,进而可以求出转化率。20(8分)2AB+C在某一温度时,达到平衡。(1)若温度升高,平衡向正反应方向移动,则正反应是(填“放热”或“吸热”)反应;(2)若B为固体,减小压强平衡向逆反应方向移动,则A呈态;(3)若A、B、C均为气体,加入催化剂,平衡(填“正向”“逆向”或“不”)移动。解析若温度升高,平衡向正反应方向移动,则正反应是吸热反应;若B为固体,减小压强平衡向逆反应方
21、向移动,说明逆反应是气体体积增大的反应,则A一定是气体;催化剂只能改变化学反应速率,但不能使平衡移动。答案(1)吸热(2)气(3)不21(10分)T 时,将3 mol A和1 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)2 min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 molL-1,请回答下列问题:(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为;(2)x=;(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母);A.向正反应方向移动B.向逆反应方
22、向移动C.不移动(4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C,在T 时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)= mol;(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为。解析(1)v(C)=0.2 molL-1min-1。(2)n(C)n(B)=(0.4 molL-12 L)(1-0.8)mol=41=x1,x=4。(3)体积不变,各成分的浓度不变,平衡不移动。(4)压强对此平衡移动不影响,3 mol A和1 mol B等效于4 mol C。n(B)=0.8 mol=
23、(0.8+0.2a) mol。(5)此反应为等体积反应,所以压强对平衡无影响;等效平衡的条件是:只要起始配比相同即可。原平衡的起始配比恰好符合A、B的化学计量数关系,其等效配比有:n(A)n(B)=31,n(C)=0,n(A)n(B)=31,n(C)0,n(A)=n(B)=0,n(C)0。答案(1)0.2 molL-1min-1(2)4(3)C(4)(0.8+)或(0.8+0.2a)(5)n(A)=3n(B),n(C)0或n(A)=n(B)=0,n(C)022(10分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:C
24、O(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3回答下列问题:(1)已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol-1)4363431 076465413由此计算H1= kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1,则H3= kJmol-1。(2)反应的化学平衡常数K表达式为;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为(填曲线标记字母),其判断理由是。图1图2(3)合成气组成=2.60时,体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示,(C
25、O)值随温度升高而(填“增大”或“减小”),其原因是;图2中的压强由大到小为,其判断理由是。解析(1)由反应H1=(反应物键能)-(产物键能)代入求得H1=(1 076+2436-3413-343-465) kJmol-1=-99 kJmol-1。由盖斯定律,H3=H2-H1=-58 kJmol-1+99 kJmol-1=+41 kJmol-1。(2)反应的K表达式为。因反应为放热反应,所以平衡常数应随温度升高而变小,所以选a。(3)升高温度,反应平衡向左移动,使体系中n(CO)增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又使n(CO)增大;总结果是随温度升高,CO的转化率降低。因为相同温度下,由于反
26、应为气体分子数减小的反应,加压有利于增大CO的转化率;反应为气体分子数不变的反应,压强改变对平衡不产生影响。所以压强增大,CO转化率升高,在图2中,同一温度下,CO转化率高的对应压强大,故p3p2p1。答案(1)-99+41(2)K=或Kp=a反应为放热反应,平衡常数应随温度升高变小(3)减小升高温度时,反应为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低p3p2p1相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强
27、时,有利于CO的转化率升高23(10分)(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)H1,平衡常数为K1反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)H2,平衡常数为K2在不同温度时K1、K2的值如下表:700 900 K11.472.15K22.381.67反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H,平衡常数K,则H=(用H1和H2表示),K=(用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是(填“吸热”或“放热”)反应。(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)H0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:该条件下反应的平衡常数为;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 molL-1,则平衡时CO2的浓度为 molL-1。下列措施中能使平衡时增大的是(填序号)。A.升高温度B.增大压强C.再充入一定量的CO2D.再加入一定量铁粉答案(1)H1-H2吸热(2)2.00.67(或)A
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