1、第二章章末测试时间:90 分钟 满分:100 分第卷(选择题 共 54 分)一、选择题(每小题 3 分,共 54 分)1对于可逆反应:2SO2O22SO3,下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是()A增大压强 B升高温度C使用催化剂D多充 O2B解析:能影响化学平衡常数的只有温度,同时改变温度也可以改变反应物中的活化分子百分数和化学反应速率。2下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是()溴水中存在化学平衡:Br2H2OHBrHBrO,当加入AgNO3 溶液后,溶液颜色变浅铁在潮湿的空气中易生锈二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系,增大压强后颜色加深合成氨反
2、应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施B 钠与氯化钾共融制备钾:Na(l)KCl(l)K(g)NaCl(l)反应 CO(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)(正反应为放热反应),达到化学平衡后,升高温度体系的颜色加深ABCD解析:向溴水中加 AgNO3 溶液,Ag与 Br结合生成 AgBr沉淀,减小了 Br的浓度,平衡向正反应方向移动,溴水的浓度减小,溶液颜色变浅,可用勒夏特列原理解释;铁在潮湿的空气中易生锈,发生电化学腐蚀,不存在平衡移动问题;对于反应 2NO2N2O4,增大压强平衡向正反应方向移动,NO2 的物质的量减少,故颜色加深不能用勒夏特列原理解释;合成氨反应为放热反应,降
3、低温度可提高 NH3 的产率,可用勒夏特列原理解释;对于反应 Na(l)KCl(l)K(g)NaCl(l),K 挥发,平衡向正反应方向移动,可用勒夏特列原理解释;升高温度使 CO(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)的平衡向逆反应方向移动,NO2 的浓度增大,体系的颜色加深,可用勒夏特列原理解释。3一定条件下的密闭容器中:4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H905.9 kJmol1,下列叙述正确的是()A4 mol NH3 和 5 mol O2 反应,达到平衡时放出热量为 905.9 kJB平衡时 v 正(O2)45v 逆(NO)C平衡后降低压强,混合气体平均摩尔质量增大D
4、平衡后升高温度,混合气体中 NO 含量降低D解析:因为可逆反应不能进行彻底,所以 4 mol NH3 和 5 mol O2 反应平衡时放出热量小于 905.9 kJ,A 项不正确;平衡时,v 正(O2)54v 逆(NO),B 项不正确;平衡后降低压强,平衡正向移动,n(混)增大,m(混)不变,故 M(混)减小,C 项不正确;平衡后升高温度平衡逆向移动,n(NO)降低,D 项正确。4现有两个热化学方程式:下列说法中正确的是()A反应中都存在:S0B反应高温时,可自发进行C在通常情况下,都能自发进行D反应一定不能自发进行D解析:反应均为液体与气体反应转化为液体的反应,是熵减小的反应,S0,故 A
5、项错误;由 GHTS 可知,S0 时,反应一定不能自发进行,故不能自发进行;S0,H0 时,低温时,反应可自发进行,故低温时,反应可自发进行,B、C 项错误,D 项正确。5下列有关反应速率的说法中正确的是()A氢气与氮气能够缓慢反应生成氨,使用合适催化剂可以提高反应速率B等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应,反应速率相等C用铁片与硫酸制备氢气时,浓硫酸可以加快产生氢气的速率D二氧化硫催化氧化反应的 H0.060C解析:速率之比等于化学计量数之比,则 v(N)v(M)0.05 molL10 L5 min1.0103 mol/(Lmin),故 A 错误;X(g)Y(g)M(g)N(g)
6、起始(mol)0.1 0.4 0 0转化(mol)0.08 0.08 0.08 0.08平衡(mol)0.02 0.32 0.08 0.08由于反应中气体的化学计量数相等,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,故实验中,该反应的平衡常数 KcMcNcXcY0.080.080.020.321,故 B 错误;温度不变平衡常数不变,平衡时 M 为 a mol,则 X(g)Y(g)M(g)N(g)起始(mol)0.2 0.3 0 0转化(mol)aaaa平衡(mol)0.2a 0.3aaa则 Kaa0.2a0.3a1,解得 a0.12,实验中 X 的转化率0.12 mol0.2 mol 100%60%,
7、故 C 正确;实验若温度相同,X、Y 按 11 反应,二者物质的量相互结合,平衡时生成物物质的量相等,实验中温度较高,平衡时 M 的物质的量减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,若的温度为 800,恒容体系中,气体体积不变的反应,实验与为等效平衡,平衡时 b12a0.06 mol,但的实际温度为 900,相比较 800,平衡逆向移动,则 b0.06,故 D 错误。8加热 N2O5,依次发生的分解反应为N2O5(g)N2O3(g)O2(g),N2O3(g)N2O(g)O2(g)。在容积为 2 L 的密闭容器中充入 8 mol N2O5,加热到 t,达到平衡状态时,O2 为 9 mo
8、l,N2O3 为 3.4 mol。则 t 时反应的平衡常数为()A10.7 B8.5C9.6 D10.2B解析:设反应平衡时生成 N2O3 和 O2 的物质的量均为 x,则 x3.4 molx9 mol,解得 x6.2 mol,所以平衡时 N2O5的物质的量是 8 mol6.2 mol1.8 mol,因此 t 时反应的平衡常数为4.5 molL11.7 molL10.9 molL18.5,B 项正确。9一定条件下,在体积为 10 L 的密闭容器中,1 mol X 和 1 mol Y 进行反应:2X(g)Y(g)Z(g)H0,下列叙述正确的是()A在容器中加入氩气,反应速率不变B加入少量 W,逆
9、反应速率增大C升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小D将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子的百分数,有效碰撞次数增大A解析:在容器中加入氩气,各反应组分的浓度不变,反应速率不变,A 项正确;W 为固态,加入少量 W,反应速率不变,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C 项错误;将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子数和有效碰撞次数,但活化分子百分数不变,D 项错误。11 对 于 可 逆 反 应 N2(g)3H2(g)催化剂高温、高压 2NH3(g)H0,下列研究的目的和图示相符的是()C解析:增大压强,反应速率增大,先达到化学平衡,A 错误;升高温度,平衡向逆反应方向移动,N
10、2 的转化率降低,B 错误;增加 N2,正反应速率迅速增大,此时逆反应速率不变,C 正确;催化剂能够加快反应速率,D 错误。12在一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O2 的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A06 min 的平均反应速率:v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)B610 min 的平均反应速率:v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)C反应至 6 min 时,c(H2O2)0.3
11、 mol/LD反应至 6 min 时,H2O2 分解了 50%C解析:由 2H2O2=催化剂2H2OO2知,06 min,产生 V(O2)22.4 mL,消 耗 n(H2O2)2.010 3 mol,v(H2O2)2.0103 mol10103 L6 min3.3102 mol/(Lmin),A 正确;随着反应进行,反应物浓度减小,平均反应速率逐渐减小,故 610 min平均速率 v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin),B 正确;反应至 6 min时,消耗 n(H2O2)2.0103 mol,则剩余 H2O2浓度为 0.2 mol/L,C 错误;反应至 6 min,4.0103 mo
12、l 的 H2O2 分解了 2.0103mol,分解了 50%,D 正确。13已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g)2B(g)3C(g)D(s)HT1,p2p1D其他条件不变,增加 B 的物质的量,化学平衡向正反应方向移动,化学平衡常数 K 增大解析:由 C 的百分含量(C%)与压强(p)的关系图,可以确定p2p1,增大压强,C 的百分含量减小,平衡向逆反应方向移动,故气体反应物的化学计量数之和小于气体产物的化学计量数之和,若 a1,则 A 为液体或固体,A 项正确;由 C 的百分含量(C%)与温度(T)的关系图,可以确定 T2T1,温度升高,C 的百分含量降低,说明正反应是放热反应,即 H0
13、,B、C 项正确;其他条件不变时,增加 B 的物质的量,平衡向正反应方向移动,但只要温度不改变,化学平衡常数 K 不变,D 项错误。16一定温度下,容积为 2 L 的密闭容器中 X、Y、Z 三种气体的初始物质的量和平衡物质的量如下表:物质XYZ初始物质的量(mol)0.20.20平衡物质的量(mol)0.10.050.1下列说法正确的是()A反应可表示为 2X(g)3Y(g)2Z(g),其平衡常数为 8 000B增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动,平衡常数增大C若将容器的容积压缩至 1 L,则 X 的体积分数减小,浓度增大D若升高温度时,Z 的浓度增大,可知温度升高时正反应速率增大,逆反应速
14、率减小,平衡向正反应方向移动C解析:根据化学平衡建立过程中 X、Y 分别减少 0.1 mol、0.15 mol,Z 增加 0.1 mol,则 X、Y 为反应物,Z 为生成物,化学计量数之比为 0.10.150.1232,则化学方程式为2X(g)3Y(g)2Z(g),平衡常数 Kc2Zc2Xc3Y0.0520.0520.025364 000,A 项错误;增大压强,平衡向生成 Z 的方向移动,但平衡常数只与温度有关,平衡常数不变,B 项错误;若将容器的容积压缩至 1 L,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,X的体积分数减小,但浓度增大,C 项正确;升高温度时,Z 的浓度增大,说明平衡向正反应方向
15、移动,但升高温度时正、逆反应速率均增大,D 项错误。17一定温度下,在 2 L 的密闭容器中发生反应:A(s)2B(g)2C(g)H”“”或“”)a12 mol/(Lmin)a8 mol/(Lmin)2316(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为 1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:反应速率(填“增大”“减小”或“不变”)。理由是;平衡时反应物的转化率(填“增大”“减小”或“不变”),理由是。增大将容器容积变为 1L,相当于加压,反应速率增大减小平衡向逆反应方向移动,反应物转化率会减小解析:(1)由题意可知:cA13a2a6 mol/L,vAa6 mol/L2 min a12 mol/
16、(Lmin),由 nBa2 mol,vBa2 mol2 L2 mina8 mol/(Lmin)。(2)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,又由于反应容器的体积一定,时间都是 2 min,所以速率之比又等于 n 之比,可得:xyqa3a2a236。又由于 vC12vA,所以有:xypq2316。(3)平衡时,D 为 2a mol,根据反应:2A3BC6D 可知消耗 nBa mol,所以 B 的转化率为ab100%。(4)升高温度,平衡向吸热方向移动,根据平衡时 D 为 1.5amol,原平衡时 D 为 2a mol,可知平衡向逆反应方向移动,即正反应为放热反应,H”“”或“”,下同),Q1Q
17、2,Q192.4。解析:对可逆反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol,是一个气体体积减小的放热反应。(1)由方程式知 Kc2NH3cN2c3H2。升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即向逆反应方向移动,c(NH3)减小,c(N2)、c(H2)增大,故c2NH3cN2c3H2减小,K 值减小。(2)由 N2(g)3H2(g)2NH3(g)开始时:(molL1)1 3 0转化:(molL1)131 23平衡时:(molL1)23 2 23由 Kc2NH3cN2c3H22322323 112。判断平衡状态的标志是v(正)v(逆),各成分的浓度保持不变。mV始终不变,a 不能
18、说明是否达平衡状态,v正N2v逆NH321,c 不能说明反应达平衡状态。(3)温度越高,反应越快,达平衡所用时间越短。T1a,放出热量 Q2Q1,但 N23H22NH3 为可逆反应,给出的 1 mol N2 和 3 mol H2 不能完全转化,故 Q2、Q1 都小于 92.4。21(14 分)根据下表所示化学反应与数据关系:请回答:(1)反应是(填“吸热”或“放热”)反应。(2)写出反应的平衡常数 K3 的表达式。(3)根据反应与可推导出 K1、K2 与 K3 之间的关系,则 K3K2K1(用 K1、K2 表示)。吸热K3 cCO2cH2cCOcH2O(4)要使反应在一定条件下建立的平衡向逆反
19、应方向移动,可采取的措施有(填写字母序号)。A缩小反应容器的容积B扩大反应容器的容积C升高温度D使用合适的催化剂E设法减小平衡体系中的 CO 浓度C、E(5)若反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:可见反应在 t1、t3、t7 时都达到了平衡,而 t2、t8 时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件:t2 时;t8 时。升高温度或增大CO2 的浓度(增大 H2 的浓度)使用催化剂或加压(减小容器的容积)若 t4 时降压,t6 时增大反应物的浓度,请在图中画出 t4t6时逆反应速率与时间的关系曲线。答案:解析:(1)由表可知,温度升高,反应的 K1 增大,故该反应为吸热反应。(2)反应的平衡常
20、数 K3 cCO2cH2cCOcH2O。(3)K3 cCO2cH2cCOcH2O,K1 cCOcCO2,K2 cH2cH2O,故 K3K2K1。(4)反应为吸热反应,其逆反应为放热反应,反应是放热反应,而反应是反应的逆反应与反应的和,故反应是放热反应,且反应前后气体的体积不变,故只有 C、E 可使平衡逆向移动。(5)由图可知,t2 时改变的条件使反应速率增大,且平衡逆向移动,故改变的条件是升高温度或增大 CO2 的浓度(增大 H2的浓度);t8 时改变的条件使反应速率加快且平衡不移动,故改变的条件是使用催化剂或加压(减小容器的容积)。若 t4 时降压,则反应速率减小,曲线在原来平衡曲线的下方,
21、平衡不移动,故该曲线为水平直线,且纵坐标为 t6 时的 v(逆)。22(10 分)设反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)的平衡常数为 K1;反应Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)的平衡常数为K2。测得在不同温度下,K1、K2 的值如下:温度/K1K25001.003.157001.472.269002.401.60(1)若 500 时进行反应,CO2 的起始浓度为 2 mol/L,CO2的转化率为 50%。(2)900 时进行反应H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g),其平衡常数 K3。(3)反应的焓变 H(填“”“”或“”)0。(4)700 时反应达到化学平衡,要
22、使该平衡向正反应方向移动,当其他条件不变时,可采取的措施有。A缩小容器容积 B加入更多的水蒸气C升高温度至 900 D使用合适的催化剂1.50B(5)下列图像符合反应的是。A解析:(1)设平衡过程中 CO2 转化浓度为 x,则平衡时 CO2、CO 的浓度分别为 2.0 mol/Lx,x,根据 500 反应的平衡常数,K cCOcCO2x2.0 mol/Lx1,解得 x1.0 mol/L,故 CO2转化率为1.0 mol/L2.0 mol/L100%50%。(2)反应的平衡常数 K3cCOcH2OcCO2cH2 K1K2。代入 900 时 K1、K2 的数值,K32.401.601.50。(3)升高温度时,反应的平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,根据升高温度平衡向吸热反应方向移动,可以判断反应的逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,H0。(4)反应的反应前后气体体积不变,缩小容器容积,压强增大,平衡不移动,A 错误;加入更多的水蒸气,平衡向正反应方向移动,B 正确;该反应的 HT2,升高温度,CO 的含量减小。而反应温度升高,平衡常数增大,平衡向正反应方向移动,CO 的含量增大。