2020高中化学第2章化学反应的方向、限度与速度单元测试2鲁科版选修4

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1、1 第 2 章 化学反应的方向、限度与速度 ( 时间： 60 分钟，满分： 100 分 ) 一、选择题 ( 本题包括11 小题，每小题5 分，共 55 分) 1. 对于反应CO(g) H2O(g) CO2(g) H2(g) H0，在其他条件不变的情况下 ( ) A加入催化剂，改变了反应的途径，反应的H也随之改变 B改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变 C升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变 D若在原电池中进行，反应放出的热量不变 解析：选B 。A项，加入催化剂，改变了反应物和生成物的活化能，从而改变反应的途 径，但反应的H只与反应物、生成物的总能量有关，并不发生改变。B项，该反应

2、前后气 体的总物质的量不变，改变压强，平衡不发生移动，因此反应放出的热量不变。C项，升高 温度，反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量减少。D项，原电池反应中，化学能 主要转化为电能，因此反应放出的热量将减少。 2.往一体积不变的密闭容器中充入 H2和I2，发生反应：H2(g) I2(g) 2HI(g) H0，当达到平衡后，t1时刻改变反应的某一条件( 混合气体的总物质的量不变) ，造成容 器内压强增大，下列说法正确的是( ) A容器内气体颜色变深，混合气体密度增大 B平衡不移动，混合气体密度增大 CH2的转化率增大，HI 的平衡浓度变小 D改变条件前后，速率图像如图所示 解析：选D。由于

3、可逆反应H2(g) I2(g) 2HI(g) 反应前后气体体积不变(总物质 的量不变 )，根据气体状态方程：pVnRT，V、n不变，R是常数，p增大，T必然升高。升 温平衡向吸热方向(正反应为吸热反应) 移动，则H2的转化率增大，HI 的平衡浓度增大；反 应过程中质量守恒，所以密度不变。 3.t时，在体积不变的密闭容器中发生反应：X(g) 3Y(g) 2Z(g) ，各组分在 不同时刻的浓度如下表： 物质X Y Z 初始浓度 /mol L 1 0.1 0.2 0 2 min 末浓度 /mol L 1 0.08 a b 平衡浓度 /mol L 1 0.05 0.05 0.1 下列说法正确的是( )

4、 A平衡时， X的转化率为20% Bt时，该反应的平衡常数为40 2 C增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动 D前 2 min 内，用 Y的变化量表示的平均反应速率v(Y) 0.03 mol L 1 min1 解析：选 D。根据三段式进行计算： X 3Y2Z 初始浓度 （molL 1） 0.1 0.2 0 转化浓度 （molL 1） 0.05 0.15 0.1 平衡浓度 （molL 1） 0.05 0.05 0.1 A平衡时， X 的转化率 0.05 mol/L 0.1 mol/L 100% 50% ，错误； B.平衡常数 0.1 2(0.05 0.053) 1 60

5、0 ，错误； C.增大平衡后的体系压强，正、逆反应速率都增大， 错误； D.前 2 min 内，用 Y的变化量表示的平均反应速率v(Y) 3v(X) 3(0.1 mol L 1 0.08 mol L 1) 2 min 0.03 mol L1min1，正确。 4. 25 时，在含有Pb 2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡 (Sn) ，发生反应：Sn(s) Pb 2 (aq) Sn 2(aq) Pb(s) ，体系中 Pb2 和 Sn 2 变化关系如图所示。下列判断正 确的是 ( ) A往平衡体系中加入金属铅后，Pb 2 增大 B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后， Pb 2 变小 C升高

6、温度，平衡体系中Pb 2 增大，说明该反应 H0 D25 时，该反应的平衡常数K2.2 解析：选D。A 项，金属铅属于固体，加入金属铅平衡不移动；B项，加入Sn 2，平衡 逆向移动， Pb 2 增大； C 项，升温时，平衡向吸热方向移动，由于 Pb 2 增大，说明正反 应放热即 H0；D项，根据平衡后Pb 2 和Sn2 ，可以求出 K2.2 ，D正确。 5. 汽车尾气净化中的一个反应如下： NO(g) CO(g) 1 2N 2(g) CO2(g) H373.4 kJ mol 1 在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是( ) 3 解析：选 C。本题考查了化学平衡的图

7、像分析。该反应为气体计量数减小的放热反应， 升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平衡常数减小，A项错误； 同理，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，B项错误；平衡常数只与热效应有关， 与物质的量无关，C项正确；增加氮气的物质的量，平衡逆向移动，NO的转化率减小，D项 错误。 6. 反应 X(g) Y(g) 2Z(g) HacBcab CabcDabc 解析： 选 B。在 PCl5(g) PCl3(g) Cl2(g) 达到平衡后又充入PCl5，平衡向右移动， 但压强的增大有利于逆反应，所以 PCl5的转化率降低； 反应 2NO2(g) N2O4(g) 达到平衡 4 后又

8、充入NO2，NO2 的增大和压强的增大都有利于正反应，故NO2的转化率增大。 9. 如图所示，甲、乙之间的隔板K可以左右移动，甲中充入2 mol A 和 1 mol B ，乙中 充入 2 mol C和 1 mol He ，此时 K 停在 0 处。在一定条件下发生可逆反应：2A(g) B(g) 2C(g) ，反应达到平衡后，恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法不正确的是 ( ) A根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡 B达到平衡后，隔板K最终停留在左侧刻度02 之间 C达到平衡时，甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量 D若平衡时K停留在左侧1 处，则活塞仍停留在右侧6 处

9、 解析：选 D。由题意可知2A(g) B(g) 2C(g) ，由于甲中充入2 mol A和 1 mol B， 反应向正反应方向进行，甲中压强降低，所以隔板K向左移动，若完全转化，则生成2 mol C，由于是可逆反应，C的物质的量在02 mol 之间，达到平衡后，隔板K不再滑动， 最终 停留在左侧刻度02 之间， A 项、 B 项正确。如果不充入He，甲、乙两容器为等效平衡， 都相当于2 mol C，又因为保持恒压的条件，充入He，那么乙中反应体系相当于在甲容器中 反应体系的基础上降低压强，所以达到平衡时， 乙中的反应向逆反应方向进行的程度大于甲 中的反应向正反应方向进行的程度，导致达到平衡时甲

10、容器中C的物质的量大于乙容器中C 的物质的量， C项正确。甲、乙容器中压强时刻相等，现将甲、乙两容器视为一个体系，由 C项分析可知， 乙容器中的反应向逆反应方向进行的程度大于甲容器中的反应向正反应方向 进行的程度， 故达平衡时甲、 乙两容器总体积一定增大，即平衡时活塞停留在右侧6 处的右 侧， D项错误。 10. 在盛有足量A 的体积可变的密闭容器中通入B，发生反应： A(s) 2B(g) 5C(g) D(g) H0 5 B若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2 C若反应进行到状态D时，一定有v正v逆 D状态A与状态B相比，状态A的I2 大 解析：选 B。随着温度的不断

11、升高，I 3的浓度逐渐减小，说明反应逆向移动，也就意味 着该反应是放热反应，HT1，所以当温度升 高时，反应逆向移动，即K1K2，B项正确；从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以 它要向A点移动， 这时 I 3的浓度在增加，所以v正v逆，C项错误；从状态A到状态B，I 3的 浓度在减小，那么I2的浓度就在增加，D项错误。 二、非选择题(共 45 分) 12. (15 分) 面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广 泛的应用前景。 (1) 已知在常温常压下反应的热化学方程式： CO(g)2H2(g) CH3OH(g) H190 kJ mol 1 CO(g)H2O(g

12、) CO2(g) H2(g) H241 kJ mol 1 写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式： _ _ 。 (2) 在容积为V L 的容器中充入a mol CO 与 2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇， 平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。 p1_p2( 填“大于”、“小于”或“等于”) ； 在其他条件不变的情况下，再增加a mol CO 与 2a mol H2，达到新平衡时，CO的转 化率 _( 填“增大”、“减小”或“不变”，下同) ，平衡常数 _。 (3) 已知在T时，CO(g)H2O(g) CO2(g) H2(g) 的平衡常数K0.32 ，在该温度 下，已知

13、CO始1 mol L 1， H 2O始1 mol L 1，某时刻经测定 CO的转化率为10% ，则 该反应 _( 填“已经”或“没有” ) 达到平衡，原因是 _ 。 此时刻v正_v逆(填“”或“ ”) 。 解析：(1) 由盖斯定律， 热化学方程式得CO2(g) 3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) HH1H2 90 kJ mol 1( 41 kJ mol1) 49 kJ mol1。 (2) 由图像可知，相同温度下，p2下 CO的转化率大于p1下 CO的转化率，由热化学方程 式可知，增大压强平衡右移，故p1p2；在其他条件不变的情况下，再增加amol OC与 2a mol H2，相当于增大

14、压强，平衡右移，故CO的转化率增大；由于温度不变，故其平衡常数 不变。 (3) c（CO2）c（H2） c（CO ）c（H2O） 0.1 0.1 0.9 0.9 0.012 3v逆。 答案： (1)CO2(g) 3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H49 kJ mol 1 6 (2 ) 小于增大不变 (3) 没有Qc c（ CO2）c（H2） c（CO ）c（H2O ） 0.1 0.1 0.9 0.9 0.012 3 13. (13 分) 在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应： 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) H”、“ ”或“”)K(B) 。 解析： (1) 可以根据平

15、衡常数的表达式来回答。(2) 因该反应为放热反应，降低温度， 平 衡正向移动，故使K值增大， SO2转化率增大。温度降低，使活化分子百分数减小，故化学 反应速率减小。 (3) 由图可知，当压强为0.10 MPa 时， SO2的平衡转化率为0.80 。 2SO2O22SO3 始态 /mol 2.0 1.0 0 变化 /mol 1.6 0.8 1.6 平衡 /mol 0.4 0.2 1.6 则达到平衡时各物质的浓度分别为SO2 0.04 molL 1 ，O2 0.02 molL 1，SO 3 0.16 mol L 1。代入平衡常数表达式中计算可得 K800 Lmol 1。 平衡常数K只由温度决定，与起始浓度、压强等无关，由平衡状态A到平衡状态B， 温度未发生变化，所以K不变。 答案： (1) SO3 2 SO2 2O 2 (2) 增大增大减小 (3) 800 Lmol 1 14. (17 分)(2014 南昌市三校联考)2012 年 2 月 27 日深圳宣称进入“ 200万辆汽车时 代”，汽车尾气已成为重要的空气污染物。 (1) 汽车内燃机工作时引起反应：N2(g) O2