高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡【區(qū)一等獎】

化學(xué)人教選修4第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡單元檢測(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。每小題只有一個正確選項)1．下列說法不正確的是()A．ΔH＜0、ΔS＞0的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B．NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋kJ·mol－1能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向C．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的速率2．反應(yīng)2SO2＋O22SO3經(jīng)一段時間后，SO3的濃度增加了mol·L－1，在這段時間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為mol·L－1·s－1，則這段時間為()A．sB．sC．5sD．10s3．等物質(zhì)的量的X(g)與Y(g)在密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(s)，該反應(yīng)的ΔH＜0，下列敘述正確的是()A．平衡常數(shù)K值越大，X的轉(zhuǎn)化率越大B．達(dá)到平衡時，反應(yīng)速率v正(X)＝2v逆(Z)C．達(dá)到平衡后，降低溫度，正向反應(yīng)速率減小的倍數(shù)大于逆向反應(yīng)速率減小的倍數(shù)D．達(dá)到平衡后，升高溫度或增大壓強都有利于該反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動4．已知反應(yīng)：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分別在0℃和20℃下，測得其轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)隨時間變化的關(guān)系曲線(Y－tA．b代表0℃下CH3COCH3的Y－tB．反應(yīng)進(jìn)行到20min末，CH3COCH3的eq\f(v(0℃),v(20℃))＞1C．升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時間并能提高平衡轉(zhuǎn)化率D．從Y＝0到Y(jié)＝，CH3COCH2COH(CH3)2的eq\f(Δn(0℃),Δn(20℃))＝15．N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。一定溫度下，在2L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0。反應(yīng)物和部分生成物的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示。下列說法中，正確的是()A．0～20s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(N2O5)＝mol·(L·s)－1B．10s時，正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡C．20s時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D．曲線a表示NO2的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間的變化6．一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是()A．在0～50min之間，pH＝2和pH＝7時R的降解百分率相等B．溶液酸性越強，R的降解速率越小C．R的起始濃度越小，降解速率越大D．在20～25min之間，pH＝10時R的平均降解速率為mol·L－1·min－17．根據(jù)反應(yīng)Br＋H2HBr＋H的能量對反應(yīng)歷程的示意圖甲進(jìn)行判斷，下列敘述中不正確的是()A．正反應(yīng)吸熱B．加入催化劑，該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不變C．加入催化劑后，該反應(yīng)的能量對反應(yīng)歷程的示意圖可用圖乙表示D．加入催化劑可增大正反應(yīng)速率，降低逆反應(yīng)速率8．已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025kJ·mol－1，該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是()二、非選擇題(本題共4小題，共52分)9．(12分)氨是最重要的氮肥，是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。德國人哈伯在1905年發(fā)明了合成氨的方法，其合成原理為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－kJ·mol－1，他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎。在密閉容器中，使2molN2和6molH2混合發(fā)生下列反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，N2和H2的濃度比是________；N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是________。(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變)，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量____________，密度____________。(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)當(dāng)達(dá)到平衡時，充入氬氣，并保持壓強不變，平衡將__________(填“正向”“逆向”或“不”)移動。(4)若容器恒容、絕熱，加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來的2倍，平衡將__________(填“向左移動”“向右移動”或“不移動”)。達(dá)到新平衡后，容器內(nèi)溫度__________(填“大于”“小于”或“等于”)原來的2倍。10．(12分)高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為eq\f(1,3)Fe2O3(s)＋CO(g)eq\f(2,3)Fe(s)＋CO2(g)已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：溫度/℃100011501300平衡常數(shù)請回答下列問題：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________，ΔH________(填“＞”“＜”或“＝”)0。(2)在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各mol，反應(yīng)經(jīng)過10min后達(dá)到平衡。求該時間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是________。A．減少Fe的量B．增加Fe2O3的量C．移出部分CO2D．提高反應(yīng)溫度E．減小容器的容積F．加入合適的催化劑11．(12分)(1)一定條件下的密閉容器中，反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(二甲醚)(g)＋CO2(g)ΔH＜0達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是________(填字母代號)。a．升高溫度b．加入催化劑c．減小CO2的濃度d．增加CO的濃度e．分離出二甲醚(2)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)在某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下：物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O濃度/(mol·L－1)①比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小：v(正)________v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。②若加入CH3OH后，經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時c(CH3OH)＝________；該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)＝________。12．(16分)反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)(ΔH＜0)在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如下圖所示：回答問題：(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式中，a∶b∶c為________；(2)A的平均反應(yīng)速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)從大到小排列次序為________；(3)B的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________，其值是________；(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是__________，采取的措施是________；(5)比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度(T2)和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度(T3)的高低：T2______T3(填“＞”“＜”或“＝”)，判斷的理由是________________________________________；(6)達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴(kuò)大一倍，假定10min后達(dá)到新的平衡，請在下圖中用曲線表示第Ⅳ階段體系中各物質(zhì)的濃度隨時間變化的趨勢(曲線上必須標(biāo)出A、B、C)。

參考答案1.答案：C解析：ΔH＜0、ΔS＞0，則ΔH－TΔS＜0，任何溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，A正確，B正確；用焓變和熵變判斷反應(yīng)的自發(fā)性，都有例外，故都不能單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)，而應(yīng)用復(fù)合判據(jù)，C錯誤；使用催化劑能改變反應(yīng)的活化能，因此能改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的速率，D正確。2.答案：D解析：因為SO3的濃度增加了mol·L－1，所以O(shè)2的濃度減少了mol·L－1，因為在這段時間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為mol·L－1·s－1，所以反應(yīng)所需時間為10s。3.答案：A解析：平衡常數(shù)K值越大，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，X的轉(zhuǎn)化率越大，A項正確。達(dá)平衡時2v正(X)＝v逆(Z)，B項錯誤。達(dá)平衡后降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，又因平衡向正反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)速率減小的倍數(shù)小于逆反應(yīng)速率減小的倍數(shù)，C項錯誤。增大壓強平衡不移動，升高溫度平衡逆向移動，D項錯誤。4.答案：D解析：A項，反應(yīng)速率越快，達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間越短，所以b代表20℃下CH3COCH3的Y－t曲線。B項，由題圖可知，20min時a曲線對應(yīng)點的斜率小于b曲線，所以CH3COCH3的eq\f(v(0℃),v(20℃))＜1。C項，由題圖可知，20℃時CH3COCH3的平衡轉(zhuǎn)化率一定小于0℃時的平衡轉(zhuǎn)化率。D項，當(dāng)Y＝時，a曲線與b曲線相交，故產(chǎn)物量相同。5.答案：D解析：0～20s內(nèi)，v(N2O5)＝eq\fmol－mol,2L×20s)＝mol·(L·s)－1；10s時，反應(yīng)仍在向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v(正)＞v(逆)；20s時，v(正)＝v(逆)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。6.答案：A解析：在0～50min之間，pH＝2和pH＝7時反應(yīng)物R都能完全反應(yīng)，降解率都是100%，故A正確；由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越強，R的降解速率越大，故B錯誤；濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越大，所以起始濃度越小降解速率越小，故C錯誤；20～25min之間，pH＝10時R的平均降解速率為eq\f×10－4mol·L－1,5min)，故D錯誤。7.答案：D解析：加入催化劑能同等程度地加快正、逆反應(yīng)速率。8.答案：C解析：由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，NO含量減小，故A項對，C項錯；壓強增大，平衡逆向移動，NO含量降低，B項對；使用催化劑，使反應(yīng)速率加快，縮短到達(dá)平衡所用時間，但平衡不移動，故D項正確。9.答案：(1)1∶31∶1(2)變小不變(3)逆向(4)向左移動小于解析：(1)對N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，在密閉容器中，開始時n(N2)∶n(H2)＝2∶6＝1∶3，反應(yīng)時消耗n(N2)∶n(H2)＝1∶3，故平衡時n(N2)：n(H2)＝1∶3，所以c(N2)∶c(H2)＝1∶3，轉(zhuǎn)化率之比為1∶1。(2)升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，氣體的總物質(zhì)的量增大，總質(zhì)量不變，故平均相對分子質(zhì)量變小，由于ρ＝eq\f(m,V)，知密度不變。(3)達(dá)平衡后，保持壓強不變，充入氬氣，使體系體積增大，濃度減小，相當(dāng)于減小反應(yīng)物壓強，使平衡逆向移動。(4)恒容時升高溫度至原來的2倍，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動，即向左移動，根據(jù)勒夏特列原理，達(dá)新平衡后，容器內(nèi)溫度大于原來的溫度，小于原來溫度的2倍。10.答案：(1)c(CO2)/c(CO)＜(2)mol·L－1·min－160%(3)C解析：(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中不能用固體或純液體表示，故K＝eq\f(c(CO2),c(CO))；由表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度升高，平衡常數(shù)減小，表明平衡向逆反應(yīng)方向移動，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故ΔH＜0。(2)eq\f(1,3)Fe2O3(s)＋CO(g)eq\f(2,3)Fe(s)＋CO2(g)起始/(mol·L－1):轉(zhuǎn)化/(mol·L－1):xx平衡/(mol·L－1):－x＋xK＝eq\f(c(CO2),c(CO))＝eq\f＋x,－x)，x＝，v(CO2)＝eq\fmol·L－1,10min)＝mol·L－1·min－1，CO轉(zhuǎn)化率＝eq\f,×100%＝60%。(3)A、B項中，增加或減少固體的量不會影響化學(xué)平衡移動，故不可以；C項，移出部分CO2，可以增大CO轉(zhuǎn)化率；D項，提高反應(yīng)溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，CO轉(zhuǎn)化率減??；E項，減小容器的容積，即加壓，平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變；F項，催化劑不影響化學(xué)平衡移動，故不影響CO轉(zhuǎn)化率。11.答案：(1)c、e(2)①＞②mol·L－1mol·L－1·min－1解析：(1)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡左移，CO轉(zhuǎn)化率減小；加入催化劑，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變；減少CO2的濃度、分離出二甲醚，平衡右移，CO轉(zhuǎn)化率增大；增大CO濃度，平衡右移，但CO轉(zhuǎn)化率降低，故選c、e。(2)此時的濃度熵Qc＝eq\f×,×＝＜400，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，向正反應(yīng)方向移動，故v(正)＞v(逆)；設(shè)平衡時生成物的濃度為mol·L－1＋x)，則甲醇的濃度為mol·L－1－2x)，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式400＝eq\f(＋x)2,－2x)2)，解得x＝mol·L－1，故mol·L－1－2x＝mol·L－1。由表可知，甲醇的起始濃度為＋mol·L－1＝mol·L－1，其平衡濃度為mol·L－1，10min變化的濃度為mol·L－1，故v(CH3OH)＝mol·(L·min)－1。12.答案：(1)1∶3∶2(2)vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)(3)αⅢ(B)(或19%)(4)向正反應(yīng)方向從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物C(5)＞此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(6)(注：只要曲線能表示出平衡向逆反應(yīng)方向移動及各物質(zhì)濃度的相對變化比例即可)解析：(1)Ⅰ階段，20min內(nèi)，Δc(A)＝mol·L－1－mol·L－1＝mol·L－1，Δc(B)＝mol·L－1－mol·L－1＝mol·L－1，Δc(C)＝mol·L－1，則a∶b∶c＝Δc(A)∶Δc(