化学选修四第二单元测试题文档格式.docx
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mol-1;
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5
mol-1,
则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)
ΔH=-1641
mol-1
3.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:
SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)
△H=+QkJ/mol(Q>0)
某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行上述反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是(
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1
mol,则达平衡时,吸收热量为Q
kJ
C.反应至4
min时,若HCl浓度为0.12
mol/L,则H2的反应速率为0.03
mol/(L·
min)
D.反应吸收0.025Q
kJ热量时,生成的HCl通入100
mL
1
mol/L的NaOH溶液中恰好反应
4.已知常温下,N2(气)和H2(气)生成2mol
NH3(气)放出92.4
kJ热量。
现有甲、乙两个容积相同的密闭容器,在常温下:
①向密闭容器甲中通入1
molN2和3
mol
H2,达到平衡时放出热量Q1kJ。
②向密闭容器乙中通入0.5
N2和1.5
H2,达到平衡时放出热量Q2kJ。
则下列关系式正确的是(
A.Q1=2Q2=92.4
B.Ql>
2Q2
C.Q1<
D.Q1=2Q2≠92.4
5.将1mol
A(g)和2mol
B(g)置于2L某密闭容器中,在一定温度下发生反应:
A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),并达到平衡。
C的体积分数随时间变化如图Ⅰ中曲线b所示,反应过程中的能量变化如图Ⅱ所示,下列说法不正确的是()
A.在上述反应体系中加入催化剂,化学反应速率增大,E1和E2均减小
B.该温度下,反应的平衡常数数值约为7.36;
若升高温度,该反应的平衡常数减小
C.恒温条件下,缩小反应容器体积可以使反应的过程按图Ⅰ中a曲线进行
D.反应在第4秒钟达到化学平衡状态,此时以A表示的速率是v(A)=0.225mol·
L-1·
s-1
6.一定条件下存在反应:
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),其正反应放热。
现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O,在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2,在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。
达到平衡时,下列说法正确的是()
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1
7.在容积固定不变的密闭容器中,可逆反应:
A2(g)+B2(g)⇌nC(g)符合下列图1所示关系。
由此推断,对图Ⅱ的说法不正确的是()
A.Y轴表示A2的转化率B.Y轴表示C的浓度
C.Y轴表示混合气体的密度D.Y轴表示混合气体的平均摩尔质量
8.一定温度下,容积为2L的甲、乙两固定容积的密闭容器中,发生反应:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。
达平衡时测得有关数据如下表:
下列说法正确的是()
A.α1+α2>
1B.1.6<
a<
3.2
C.若甲中反应2min时达到平衡,则2min内平均速率ν(O2)=0.2mol·
L-1·
min-1
D.甲平衡后再加入0.2molSO2、0.2molO2和0.4molSO3,平衡逆向移动
9.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<
0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是()
A、图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B、图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C、图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D、图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
10.体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:
2SO2+O2⇌2SO3并达到平衡。
在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率为()
A.等于p%B.大于p%C.小于p%D.无法判断
11.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:
X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)ΔH<0。
当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()
12.已知:
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-25kJ/mol某温度下的平衡常数为400。
此温度下,在1L的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
下列说法正确的是()
①平衡后升高温度,平衡常数>400
②平衡时,c(CH3OCH3)=1.6mol/L
③平衡时,反应混合物的总能量减少20kJ
④平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率增大
⑤此时刻反应达到平衡状态
⑥平衡时CH3OH的浓度为0.08mol·
L-1
A.①②④⑤B.②⑥C.②③④⑥D.②④⑥
13.在一定温度下,将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器Ⅰ(恒容)和Ⅱ(恒压)中,使其发生反应,t0时容器Ⅰ中达到化学平衡,X、Y、Z的物质的量与时间的变化关系如图所示,则下列有关推断正确的是()
A.该反应的化学方程式:
3X+2Y⇌3Z
B.若两容器中均达到平衡后,两容器的体积V(Ⅰ)<
V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡所用时间小于t0
C.若两容器中均达到平衡后,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固态或液态
D.达平衡后,若对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应
14.下图表示反应X(g)+4Y(g)⇌5Z(g)ΔH<
0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是
(
A.若Z是有色气体,只压缩容器的体积,平衡不移动,则气体颜色不变
B.若升高温度,则X的平衡转化率减小,v(逆)增大,v(正)减小
C.若X和Y的平衡转化率相等,则起始时X和Y的物质的量之比为1:
4
D.若平衡时X的转化率为85%,则起始时Y的物质的量浓度为3.4
mol/L
15.在一个固定容积的密闭容器中充入2
NO2,一定温度下建立如下平衡:
2NO2(g)
⇌N2O4(g),此时平衡混合气中NO2的体积分数为X%,若再充入1
N2O4,在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得NO2的体积分数为Y%,则X和Y的大小关系正确的是
A.X>
Y
B.X<
C.X=Y
D.不能确定
16.将一定量A、B装入容积为1
L的恒温密闭容器中,发生反应:
2A(g)+bB(g)⇌
cC(g),1
min时达到平衡,C的浓度为x
mol·
L-1。
若保持温度不变,将密闭容器的容积压缩为原来的1/2,重新达到平衡后,C的浓度为2.5
x
L-1,下列说法正确的是
A.化学计量数的关系:
b<
c
B.容器的容积减小后,该反应的逆反应速率减小
C.原容器中用B的浓度变化表示该反应在1
min内的速率为
Cx/bmol·
(L·
min)-1
D.若保持温度和容器的容积不变,充入氦气(不参与反应),平衡不发生移动
17.下列有关化学平衡图像描述正确的是
)
A.图像A代表任何可逆反应中生成物浓度随温度的变化关系图
B.图像B表示反应的化学方程式为:
2Z(s)
⇌3X(g)+2Y(g)
C.图像C代表在10
L容器、850℃时反应,到4
min时,反应放出51.6
kJ的热量
D.图像D代表等物质的量的气体A和B,在一定温度下发生反应A(g)+xB(g)
⇌2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,其在20~40
min之间的平衡常数不相等
18.某温度下在密闭容器中发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),若开始时只充入2
molSO3,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了10%;
若开始时只充入了2
SO2和1
molO2的混合气体,达到平衡时SO2的转化率为:
A.10%
B.60%
C.80%
D.90%
19.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)⇌
CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③2.0molPCl3和1.0molCl2充入恒容的密闭容器中,发生反应:
PCl3(g)+
Cl2(g)⇌PCl5(g)达平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时移走1.0
molPCl3
和0.50
molCl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量应大于0.20mol而小于0.40mol
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡不会发生移动
A.①④
B.①②③
C.②③④
D.①②③④
20.难挥发性二硫化担(TaS2)可采用如下装置提纯。
将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中。
反应如下:
下列说法正确的是
A.该反应的△H>
0
B.在提纯过程中,S2的量不断增加
C.该反应的平衡常数与I2的浓度成正比
D.经过足够长时间后,石英管右端将得到纯净的TaS2
参考答案
1.A
【解析】①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);
△H=-574kJ/mol,该反应的正反应为放热反应,当变为CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)时,水蒸气变为液态水要放热,所以,CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热△H<-574kJ/mol,A错。
其他选项根据两个热化学方程式计算便可知为正确的。
2.D
【解析】注意题给方程式中水的状态为气态,而H2的燃烧热是指1
H2完全燃烧生成液态水时的反应热,A项错误;
气态硫变为固态硫时要放热,故等量的硫燃烧时,气态硫放热多,Q2<
Q1,B项错误;
浓硫酸溶于水放热,弱电解质CH3COOH和NH3·
H2O电离要吸热,故浓硫酸与NaOH反应放出的热量较多,|ΔH2|<
|ΔH1|,C项错误;
根据盖斯定律计算,可知D项正确。
点拨:
本题考查反应热知识,意在考查考生的分析、判断能力。
3.D
【解析】
试题分析:
A项:
增大压强,化学平衡逆向移动,SiCl4的转化率减小,故错;
B项:
反应为可逆反应,反应不能进行到底,吸收的能力要小于Q
kJ,故错;
C项:
物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,HCl的反应速率为0.03
min),则H2的反应速率为0.015
min),故错。
故选D。
考点:
化学平衡移动
中和反应
反应速率的计算
点评:
本题考查较为综合,涉及反应热的计算、化学反应速率、化学平衡等问题,题目难度中等,注意反应的可逆性。
4.B
甲、乙两个容积相同的密闭容器
N2(g)+3H2(g)↔2mol
NH3(g)
ΔH=-92.4
kJ/mol
;
该反应是可逆反应,所以
H2,达到平衡时放出热量小于92.4KJ;
H2,相当于在①的基础上反应物浓度减半,达到平衡时放出热量小于①的一半;
故选B。
热化学方程式
解答此题需知道以下知识,反应热和化学方程式一一对应。
假如浓度减半平衡不移动的情况,②的热量是①的一半,但是平衡会向逆向移动,所以会小于①的一半①。
5.D
催化剂只能改变活化能不能改变反应热,A正确;
从图I可知平衡时C的物质的量为0.9mol,则D为0.9mol,A为0.1mol,B为1.1mol,所以K=L2mol1.1L2mol1.0L2mol9.0L2mol9.0
=7.36,从图II可知,该反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,B正确;
给反应前后气体的体积不变,所以缩小容器的体积只加快反应速率不改变平衡,C正确;
4s时A为0.1mol,则v(A)=)sL/(mol1125.0s
4L2mol1.0mol1,D错误。
答案选D。
在分析有关图像时应该注意:
一、ν-t
图像或
c-t
图像:
1.ν-t
分清正逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。
二、平衡图像
1.出现拐点的图像:
分析依据“先拐先平”。
在转化率-时间图像或物质的百分含量-时间图像中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂等)。
6.CD
【解析】此题先将文字信息转化成图表。
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
⇌H<0
Ⅰ(mol)
平衡后容器温度升高(T1>700℃)
Ⅱ(mol)
平衡后容器温度降低(T2<700℃)
Ⅲ(mol)
2
平衡后容器温度升高(T3>T1>700℃)
容器是恒容的绝热体系,与外界没有热量交换。
容器Ⅰ、Ⅲ反应都向右进行,容器温度会升高,正反
应放热,温度升高会抑制正反应进行的程度,同时容器Ⅲ起始投料是Ⅰ的两倍,因此平衡后T3>T1>700℃。
而容器Ⅱ反应向左进行,容器温度会降低,也会抑制向左进行的程度,同时T2<700℃<T1。
三个容器先假设在相同的温度下反应(恒温下),容器Ⅰ和Ⅱ达到平衡后,此时是完全的等效平衡;
因为该反应是等体积反应,容器Ⅰ和Ⅲ投料比相同,平衡后则也是等效平衡。
然后再对容器Ⅰ和Ⅲ升温,对容器Ⅱ降温,则容器Ⅰ和Ⅲ平衡向左移,容器Ⅱ平衡向右移,此时三个容器平衡后都不等效了。
达到平衡后,A项,容器Ⅰ的温度比Ⅱ高,反应速率也要快。
B项,平衡后容器Ⅲ的温度要比容器Ⅰ要高,所以平衡常数不相等,且Ⅰ>Ⅲ。
C项,恒温时,容器Ⅰ和Ⅱ完全等效,两个容器中的CO的物质的量相等,再到绝热体系,对容器Ⅰ升温,对容器Ⅱ降温,Ⅰ平衡向左移,容器Ⅱ平衡向右移,平衡后CO的物质的量,Ⅰ>Ⅱ,C项正确。
D项,恒温时,容器Ⅰ和Ⅱ完全等效,容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1,再到绝热体系,对容器Ⅰ升温,对容器Ⅱ降温,Ⅰ平衡向左移,容器Ⅱ平衡向右移,容器Ⅰ中CO的转化率减小,容器Ⅱ中CO2的转化率也减小,则容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小1,D项正确。
【考点定位】本题考查化学平衡移动原理及其应用。
7.C
根据图像I可知,当温度相等时,b曲线首先达到平衡状态,所以P2大于P1。
这说明压强越大,C的含量越高,所以正反应是体积减小的可逆反应,即n=1;
的压强相等时,还是b曲线首先达到平衡状态,所以温度T1大于T2。
这说明升高温度,C的含量降低,所以正反应是放热反应。
根据图像Ⅱ可知,随着温度的升高,y轴是降低的,所以A、B、D都是正确的;
由于容器容积和气体的质量都是不变的,所以混合气的密度不变,答案选C。
考查外界条件对平衡状态的影响、图像识别
该题是高考中的常见图像,试题综合性强,难度较大。
该题的关键是明确解决图像题的一般规律,即在分析有关图像时应该注意:
在转化率-时间图像或物质的百分含量-时间图像中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂
等)。
8.C
甲中:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
始(mol)
变(mol)1.6
0.8
1.6
平(mol)0.4
0.2
若2min达到平衡,则2min内O2的反应速率为0.4mol/L/2min=0.2mol/(L·
min),C正确;
甲中平衡常数为1600,平衡后向容器中再加0.2
SO2、0.2
O2和0.4
SO3,此时Q=55.5<
K,平衡向右移动,D错误;
乙中:
2SO3(g)
⇌
2SO2(g)+O2(g)
变(mol)
2x
平(mol)
4-2x
甲、乙容积固定,乙中起始时投入4molSO3相当于4molSO2和2molO2,所以2-x>
1.6,x<
0.4,α1+α2<
1,A错误;
a>
3.2,B错误。
等效平衡
化学反应速率
本题虽然两个平衡不等效,但可以借鉴等效平衡的知识。
乙中若起始时投入2molSO3,则两平衡等效。
9.B
A项根据图像可知不是改变浓度的变化,错误;
B项根据可知使用了催化剂,正确;
C、D项根据图像可知平衡移动不是使用催化剂,如果是压强的改变则乙的压强大,但是压强大SO2的转化率应该高,所以错误。
答案选B。
化学平衡图像
10.B
【解析】由于该反应是体积减小的,所以压强也是减小的。
因此甲容器中的压强在反应过程中小于乙容器中的压强。
压强大有利于三氧化硫的生成的,所以乙容器中SO2的转化率大,答案选B。
11.A
【解析】:
①由反应X(g)+3Y(g)2Z(g);
△H<0可知,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,X的转化率减小,故①正确;
②由化学方程式可知,反应前气体的计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,但X转化的不如增加的多,X的浓度反而增大,故②错误;
③充入一定量Y,平衡向正反应方向移动,但增加的Y比反应的多,Y的转化率反而较小,故③错误;
④使用催化剂平衡不移动,故④错误,
所以正确的答案只有①.
故选A.
12.B
【解析】因为正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,①错;
根据表格数据可知,反应
转化生成的CH3OCH3、H2O浓度均为1.24
L-1,此时CH3OH的浓度为0.8
L-1,根据Qc=33223(CHOCH)(HO)(CHOH)ccc,将各物质的浓度代入可得,Qc=2.4<400,所以此时没有达到平衡,此时反应向正反应方向进行,⑤错;
由化学平衡常数计算可知平衡时c(CH3OCH3)=1.6
mol/L,②对;
生成CH3OCH3的物质的量为1.6
mol,根据方程式可知生成1.6
mol×
25
mol-1=40
kJ,③错;
平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,相当于增大压强,平衡不移动,CH3OH的转化率不变,④错;
根据②可知,达到平衡时CH3OH的浓度为0.8
L-1-0.72
L-1=0.08
L-1,⑥对。
13.C
【解析】由图可知,Z是反应物,X、Y是生成物,根据t0时刻前物质的量的变化知,该反应的化学方程式为:
3Z3X+2Y,A项错误;
Ⅰ中为恒容反应,Ⅱ中为恒压反应,达到平衡后,V(Ⅰ)<
V(Ⅱ),说明P(Ⅰ)>
P(Ⅱ),压强越大,反应速率越快,则容器Ⅱ中达到平衡所用的时间越长,B项错误;
达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,说明Ⅰ、Ⅱ容器中的平衡为等效平衡,恒容恒压的平衡等效,由此确定该反应方程式中反应前后气体的计量系数相等,则X为气态,Y为液态或固态,C项正确;
容器Ⅱ为恒压反应,升高温度,气体膨胀,不管平衡向哪个方向移动,其体积一定增大,D项错误。
14.C
【解析】本题考查了化学反应速率和化学平衡的相关知识。
A项,该反应前后气体体积不变,压缩体积,平衡不移动,但气体浓度变大,颜色加深;
B项,升高温度时,正、逆反应速率均增大;
C项,当X和Y按化学计量数之比投料时,平衡时二者的转化率相等;
D项,平衡时,由X的转化率为85%可知Y的转化浓度为3.4
mol/L,则起始时Y的浓度必大于3.4
mol/L,故本题应选C。
15.A
【解析】如果将容器的体积扩大一倍,充入1
N2O4,NO2的体积分数保持不变,若仍保持原体积,则使平衡向正反应方向移动,NO2的体积分数减小,即选A。
16.D
【解析】由题意可知,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以b+2>
c,但得不出b和c的相对大小关系,A项错;
容器的容积减小后,正、逆反应速率都增大,B项错;
()()
VBVC=bc,v(B)=bc·
v(C)
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