【名師一號】2020-2021學年魯科版化學檢測題-選修四：第二章-化學反應的方向、限度與速率

單元過關(二)(時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(每小題4分，共56分)1．(雙選)對于化學反應方向的確定不僅與焓變(ΔH)有關，也與溫度(T)、熵變(ΔS)有關，試驗證明，化學反應的方向應由ΔH－TΔS確定，若ΔH－TΔS＜0則自發(fā)進行，否則不能自發(fā)進行。下列說法中，正確的是()A．在溫度、壓強肯定的條件下，焓因素和熵因素共同打算一個化學反應的方向B．溫度、壓強肯定時，放熱的熵增加反應肯定能自發(fā)進行C．反應焓變是打算反應能否自發(fā)進行的唯一因素D．固體的溶解過程與焓變有關解析ΔH－TΔS＜0時反應能自發(fā)進行，所以焓變和熵變是肯定溫度下化學反應能否自發(fā)進行的復合判據(jù)，選項A正確，選項C不正確；放熱反應的焓變小于零，熵增加反應熵變大于零，都對ΔH－TΔS＜0作出貢獻。明顯，放熱的熵增加反應肯定能自發(fā)進行，所以選項B正確；固體的溶解過程，體系的混亂度增大，它是熵增加的過程，所以選項D不正確。答案AB2．下列過程是非自發(fā)的是()A．銅在空氣中生成銅綠B．NaCl晶體溶于水電離成Na＋和Cl－C．室溫常壓下CO2氣體變成干冰D．自然?氣燃燒解析銅變成銅綠、NaCl在水中的電離、自然?氣的燃燒都是自發(fā)的，室溫常壓下CO2氣體變成干冰為非自發(fā)的。答案C3．下列反應中，熵顯著增加的反應是()A．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)B．CaCO3(s)＋2HCl(l)=CaCl2(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)C．C(s)＋O2(g)=CO2(g)D．3O2(g)=2O3(g)解析熵與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關，氣態(tài)熵值>液態(tài)熵值>固態(tài)熵值。答案B4．關于化學平衡常數(shù)的敘述正確的是()A．溫度肯定，一個化學反應的平衡常數(shù)與反應物濃度成正比B．兩種物質(zhì)反應，不管怎樣書寫化學方程式，平衡常數(shù)不變C．溫度肯定時，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D．濃度商Q<K，v正<v逆解析K是溫度的函數(shù)，與濃度無關。平衡常數(shù)的表達式與化學方程式的書寫方式有關，同一個化學反應，化學方程式書寫方式不同，平衡常數(shù)不同，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。濃度商Q<K時，反應向正反應方向進行，v正>v逆。只有C項正確。答案C5．在容積不變的密閉容器中反應：N2＋3H22NH3達到平衡，若將平衡體系中各物質(zhì)的濃度都增大到原來的2倍，則產(chǎn)生的結(jié)果是()A．平衡向正反應方向移動B．平衡不移動C．平衡向逆反應方向移動D．正反應速率增大，逆反應速率減小解析保持容積不變，若使各組分的濃度同時加倍，相當于原反應體系體積減半，壓強加倍，v正、v逆都增大，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動，即正向移動。答案A6．保持相同溫度時，可逆反應2A(g)＋B(s)2C(g)在1×105Pa達到平衡時的逆反應速率比在1×106Pa達到平衡時的逆反應速率()A．大 B．小C．相等 D．不能確定解析對于有氣體參與的可逆反應，增大壓強，正反應速率、逆反應速率都增大；減小壓強，正反應速率、逆反應速率都減小。答案B7．在密閉容器中進行如下反應：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，在溫度T1和T2時，產(chǎn)物的量與反應時間的關系如圖所示。符合圖示的正確推斷是()A．T1<T2，正反應是放熱反應B．T1<T2，正反應是吸熱反應C．T1>T2，正反應是放熱反應D．T1>T2，正反應是吸熱反應解析T2達平衡時用的時間短，說明T2溫度下反應速率快，故T2>T1；T2溫度下，反應達平衡時Z的量低，說明溫度上升有利于平衡逆向移動，故逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應。答案A8．已知反應A＋3B2C＋D在某段時間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學反應速率為1mol·L－1·min－1，則此段時間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學反應速率為()A．0.5mol·L－1·min－1B．1mol·L－1·min－1C．2mol·L－1·min－1D．3mol·L－1·min－1解析依據(jù)“同一反應中各物質(zhì)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比”的規(guī)律可得：v(C)＝2v(A)＝2×1mol·L－1·min－1＝2mol·L－1·min－1。答案C9．對于反應A＋B→C，假如溫度每上升10℃，反應速率增加為原來的3倍。在10℃時，完成反應的20%需要54min；將溫度提高到A．2min B．3minC．6min D．9min解析溫度每上升10℃，反應速率增加為原來的3倍，那么溫度提高到40℃，反應速率增大到原來的27倍，所用時間為原來的eq\f(1,27)。答案A10．肯定條件下的密閉容器中，進行如下反應：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，為提高該反應的反應速率，縮短達到平衡的時間，下列措施不正確的是()A．加(正)催化劑B．增大壓強(體積減小)C．給體系加熱D．從體系中不斷移去部分CO2解析從體系中不斷移去部分CO2，減小了CO2的濃度，化學反應速率減小。答案D11．硝酸生產(chǎn)工藝中，在吸取塔里發(fā)生如下反應：3NO2＋H2O2HNO3＋NO(正反應為放熱反應)，為提高NO2的轉(zhuǎn)化率，理論上應當實行的措施是()A．減壓 B．增壓C．升溫 D．加催化劑解析該反應為氣體體積縮小的放熱反應，由平衡移動理論可知，增大壓強或降低溫度可使平衡右移，從而提高NO2的轉(zhuǎn)化率，加催化劑對平衡無影響，故選B。答案B12．可逆反應A(g)＋3B(g)2C(g)(正反應為放熱反應)處于平衡狀態(tài)，下列條件可以提高A的轉(zhuǎn)化率的是()①升溫②降溫③增大壓強④降低壓強⑤加催化劑⑥除去C⑦增加A⑧增加BA．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧C．②③⑥⑧ D．②④⑤⑦解析據(jù)勒·夏特列原理，降溫、加壓、減小C的濃度，增大B的濃度，平衡都會向右移動，A的轉(zhuǎn)化率提高。答案C13．下圖表示某反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)在某一時間段t0～t6中反應速率與反應過程的曲線圖，則氨的百分含量最高的一段時間是()A．t0～t1 B．t2～t3C．t3～t4 D．t5～t6解析從曲線圖可看出，t1～t2平衡逆向移動，t2～t3保持平衡狀態(tài)，t3～t4化學反應速率增大，但平衡不移動，t4～t5平衡逆向移動，t5～t6保持平衡狀態(tài)。所以t0～t1段NH3的百分含量最高。答案A14．工業(yè)上合成氨一般接受700K左右的溫度，其緣由是()①適當提高氨的合成速率②提高H2的轉(zhuǎn)化率③提高氨的產(chǎn)率④催化劑在700K時活性最大A．只有① B．①②C．②③④ D．①④解析合成氨反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)正反應為放熱反應，溫度上升能加快反應速率，但平衡混合氣中NH3的含量降低；降低溫度反應速率減小，平衡混合氣中NH3的含量上升。為了兼顧溫度對反應速率和平衡混合氣中NH3的含量的影響，以及催化劑的活性溫度，最終選擇700K左右的溫度，由于此溫度可以適當提高氨的合成速率，且在700K時催化劑活性最大。答案D二、填空題(共29分)15．(8分)如圖，有一處于平衡狀態(tài)的反應：X(s)＋3Y(g)2Z(g)，為了使平衡向生成Z的方向移動，應選擇條件是_______________________________________。①高溫②低溫③高壓④低壓⑤加正催化劑⑥分別出Z解析由圖像看，溫度上升，氣體平均相對分子質(zhì)量減小，說明溫度上升，平衡逆向移動，該反應的正反應為放熱反應，又因該反應的正反應是氣體體積減小的反應，所以低溫、高壓、分別出Z都會使平衡向生成Z的方向移動。答案②③⑥16．(21分)某化學反應2AB＋D在四種不同的條件下進行，B、D起始濃度為0，反應物A的濃度(mol·L－1)隨反應時間(min)的變化狀況如下表。據(jù)上表，回答下列問題。(1)在試驗1中，反應物A在10～20分鐘時間內(nèi)平均速率為________mol·L－1·min－1。(2)在試驗2中，A的初始濃度c2＝________mol·L－1，反應經(jīng)20分鐘就達到平衡，可推想試驗2中還隱含的條件是_____________________________________________________________________。(3)設試驗3的反應速率為v3，試驗1的反應速率為v1，則v3______(填“>”、“＝”或“<”，下同)v1，且c3________1.0mol·L－1。(4)比較試驗4和試驗1，可推想該反應是________反應(填“吸熱”、“放熱”)。理由是____________________________________________________________________________________________。解析(1)可依據(jù)表中1的數(shù)據(jù)直接計算：v(A)＝eq\f(0.80mol·L－1－0.67mol·L－1,10min)＝0.013mol·L－1·min－1。(2)對比試驗1和試驗2可知，反應溫度相同達平衡時A的濃度相同(均為0.50mol·L－1)說明是同一平衡狀態(tài)，即起始濃度也必需相等。c2＝1.0mol·L－1，僅僅是1和2中到達平衡的時間不相同。2要比1提前達到平衡狀態(tài)，則達平衡所用的時間短，說明反應2使用了催化劑。(3)對比試驗3與試驗1可知，從10min到20min，試驗1中A的濃度變化值為0.13mol·L－1，而試驗3中A的濃度變化值為0.17mol·L－1，這說明v3>v1，從而知從0min至10minA的濃度的變化值要大于0.17mol·L－1，即c3>(0.92＋0.17)mol·L－1＝1.09mol·L－1。(4)對比試驗4和試驗1可知，兩試驗的起始濃度相同，反應溫度不同，達平衡時試驗4中A的濃度小，說明白試驗4中A進行的程度大，即溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越大，說明正反應吸熱。答案(1)0.013(2)1.0；使用了催化劑(3)>；>(4)吸熱；由于上升溫度時，平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應三、計算題(共15分)17．在某溫度下，將H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得＝0.0080mol·L－1。(1)求該反應的平衡常數(shù)。(2)在上述溫度下，該容器中若通入H2和I2蒸氣各0.20mol，試求達到化學平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的濃度。解析(1)依據(jù)題意知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)起始量(mol·L－1)0.0100.0100變化量(mol·L－1)0.00200.00200.0040平衡量(mol·L－1)0.00800.00800.0040K＝eq\f([HI]2,[H2][I2])＝eq\f(0.00402,0.0080×0.0080)＝0.25。(2)設轉(zhuǎn)化了H2的物質(zhì)的量為x，依據(jù)題意知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)eq\o(\s\up15(起始量),\s\do15(mol·L－1))0.0200.0200eq\o(\s\up15(變化量),\s\do15(mol·L－1))xx