1、第一二章过关检测本套检测题仅供教师参考备用,学生书中没有。(90分钟,100分)一、选择题(该题共7小题,每题只有一个正确选项,每小题7分)1下列图示变化为吸热反应的是(A)解析:A.由图知反应物的能量小于生成物的能量为吸热反应,故A正确;B.反应物的能量大于生成物的能量为放热反应,故B错误;C.浓硫酸稀释放热,但不是化学反应,故C错误;D.活泼金属与酸的反应是放热反应,故D错误。2(2017浙江化学12)已知:X(g)2Y(g)3Z(g)Ha kJmol1(a0)。下列说法不正确的是(C)A0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 molB达到化学平衡状态
2、时,X、Y、Z的浓度不再发生变化C达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达a kJD升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率增大解析:可逆反应不可能完全转化,故A项正确;达到化学平衡状态的标志即为各组分浓度保持不变,B项正确;反应热表示1 mol X和2 mol Y完全反应生成3 mol Z放出a kJ热量,达到平衡状态时生成的Z少于3 mol,故放热量少于a kJ,C项错误;升高温度,正逆反应速率均增大,D项正确。3(2017江苏)(双选)温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)2NO(g)O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正v(NO2)消耗k正c2(
3、NO2),v逆v(NO)消耗2v(O2)消耗k逆c2(NO)c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是(CD)容器编号物质的起始浓度(molL1)物质的平衡浓度(molL1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)0.6000.20.30.50.200.50.35A.达平衡时,容器与容器中的总压强之比为45B达平衡时,容器中比容器中的大C达平衡时,容器中NO的体积分数小于50%D当温度改变为T2时,若k正k逆,则T2T1解析:容器中平衡时,c(NO2)0.2 molL1,c(NO)0.4 molL1,c(O2)0.2 molL1,容器容积为1 L,气体总物质的量为(0.2
4、0.40.2) mol0.8 mol,容器中投入量为(0.30.50.2) mol1 mol,若容器中投入量与平衡量相等,则两容器内压强之比为0.8145,根据容器中的相关数据,知该反应的平衡常数K0.8 molL1,容器中Qc0.56 molL1T1,D项正确。4反应ABC分两步进行:ABX,XC,反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应ABX的活化能。下列有关叙述正确的是(C)AE2表示反应XC的活化能 BX是反应ABC的催化剂C反应ABC的H0B图中Z的大小为a3bC图中X点对应的平衡混合物中3D温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小解析:由题中图象看出,随温度升高,甲烷的
5、平衡体积分数减小,说明温度升高,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,H0,A项正确;Z越大,甲烷的平衡体积分数越小,故b3a,B项错误;起始时3,反应一旦开始,则消耗等物质的量的H2O和CH4,即分子、分母同时减小相同的数值,故图中X点对应的平衡混合物中的值一定不等于3,C项错误;温度不变,加压时平衡逆向移动,图中X点对应的平衡混合物中甲烷的体积分数增大,D项错误。7合成氨反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)HT2,K1K2解析:随着反应的进行,c(N2)逐渐减小,且单位时间内减小的幅度也在逐渐减小,所以v(N2)逐渐减小,A错误;压缩容器的体积,在压缩的瞬间n(N2)不变(注意本题图1中
6、给出的是物质的量,不是浓度),平衡右移,使n(N2)逐渐减小,B正确;同一温度下,随着c(H2)的增大,N2的转化率逐渐增大,所以在a、b、c三点中c点时N2的转化率最高,C错误;根据图2,当n(H2)相同时,升高温度,平衡左移,NH3%减小,所以T1K2,D错误。二、填空题(共51分)8(20分)金属钛(Ti)被称为21世纪金属,在航海、航空、记忆和涂料方面应用广泛,TiO2是一种优良的光催化剂。20世纪科学家尝试用多种方法将金红石(TiO2)还原,发现金红石直接氯化是冶炼钛的关键步骤:TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H1493kJmol1,S61JK1mol1该反应
7、发生温度高达2170,能耗大,对设备和生产要求几乎达到苛刻程度。目前科学家采用金红石加碳氯化方法,在较温和条件下成功制取TiCl4,为人类快速迈进钛合金时代做出了巨大贡献。金红石加碳氯化的主要反应如下:反应:TiO2(s)2Cl2(g)C(s)TiCl4(g)CO2(g)H1,S164JK1mol1反应:TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(g)2CO(g)H2,S2已知:C(s)O2(g)=CO2(g)H394.3kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H222.3kJmol1请回答:(1)反应的H1_1098.7_kJmol1。(2)对于气体参加的反应,表示平衡常数KP时
8、,用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应的KP(用表达式表示)。(3)将金红石加碳氯化反应与金红石直接氯化反应比较,从焓变熵变的角度分析金红石加碳氯化能在较温和条件下成功制取TiCl4的原因_焓变减小,熵变增大,有利于反应正向进行_。(4)在常温常压、光照条件下,N2在催化剂TiO2表面与H2O发生反应,2N2(g)6H2O(l)=4NH3(g)3O2(g)H1530.4kJmol1进一步研究相同条件下NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表:实验组别1234T/K303313323353NH3生成量/(106mol)4.85.96.02.0O2生成量/(10
9、6mol)3.64.44.51.5反应时间/h3333容器体积/L2222请在图中画出上述反应在“有催化剂”与“无催化剂”两种情况下反应过程中体系能量随反应过程的变化趋势示意图(图中标明必要的文字说明)。根据表中数据,在303K时,在3h内用氮气表示其平均反应速率为_4107_molL1h1.判断组别4中反应是否达到平衡状态_否_(填“是”或“否”),并说明理由_反应正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,则n(NH3)应大于6.0106mol_。解析:(1)依据热化学方程式:TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H1493kJmol1,S61JK1mol1,C(s)O2(g
10、)=CO2(g)H394.3kJmol1,由盖斯定律计算得到:TiO2(s)2Cl2(g)C(s)TiCl4(g)CO2(g)H11098.7KJ/mol;(2)对于气体参加的反应,表示平衡常数KP时,用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B),反应的Kp;(3)TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(l)O2(g)H151kJ/mol该反应中,S0,又H0,则HTS0,故反应不能自发进行,金红石加碳氯化能在较温和条件下成功制取TiCl4的原因是焓变减小,熵变增大,有利于反应正向进行;(4)催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率,使用催化剂后,活化能降低,图象需要符合
11、:1.两条线的起点、终点分别相同。2.有催化剂曲线最高处能量要低。3.反应物的总能量要低于生成物的总能量,图象为: 在303K时,在3h内氧气的反应速率6107 molL1h1,用氮气表示其平均反应速率v(N2)v(O2)6107 molL1h14107 molL1h1,组别4中反应正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,则n(NH3)应大于6.0106mol,则组别4中反应未达到平衡状态。9(12分)(2016全国卷,27题节选)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在。Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题
12、:(2)CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示:用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应2CrO2HCr2OH2O。由图可知,溶液酸性增大,CrO的平衡转化率_增大_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为_1.01014_。升高温度,溶液中CrO的平衡转化率减小,则该反应的H_小于_0(填“大于”“小于”或“等于”)。解析:(2)从图象看出,铬酸根离子在酸性条件下逐渐转化成重铬酸根离子,离子方程式为2CrO2HCr2OH2O。从图象看出,酸性越强,c(Cr2
13、O)越大,说明CrO的平衡转化率越大。A点对应的离子浓度:c(Cr2O)0.25 molL1,c(H)1.0107 molL1。c(CrO)1.0 molL10.25 molL120.5 molL1。平衡常数K1.01014。升高温度,CrO的平衡转化率减小,说明平衡向左移动,根据平衡移动原理,正反应是放热反应,H0。10(19分)(2016全国卷,27题节选)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5103molL
14、1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SOSONONOClc/(molL1)8.351046.871061.51041.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式4NO3ClO4OH=4NO2H2O3Cl。增加压强,NO的转化率_提高_(填“提高”“不变”或“降低”)。随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐_减小_(填“增大”、“不变”或“减小”)。由实验结果可知,脱硫反应速率_大于_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是_NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高_。(3)在不同温度下,NaClO2溶
15、液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压Pc如图所示。 由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均_减小_(填“增大”、“不变”或“减小”)。反应ClO2SO2SOCl的平衡常数K表达式为。解析:(2)NaClO2溶液脱硝过程中,NO转化为NO、NO,主要转化为NO,书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,得到4NO3ClO4OH=4NO2H2O3Cl。上述反应是气体分子数减小的反应,增加压强有利于反应正向进行,使NO的转化率提高。根据上述反应可知,随着吸收反应的进行,溶液中c(H)逐渐增大,pH逐渐减小。由实验结果看出,溶液中含硫离子的浓度大于含氮离子的浓度,所以脱硫反应速率大于脱硝反应速率。这可能是因为NO溶解度较低、脱硝反应活化能较高等。(3)纵坐标是平衡分压的负对数,反应温度升高,SO2和NO的平衡分压的负对数减小,即平衡分压增大,说明平衡逆向移动,所以平衡常数减小。根据平衡常数表达式的规则书写即可。