【名師一號(hào)】2020-2021學(xué)年魯科版化學(xué)檢測題-選修四：第二章-化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率

單元過關(guān)(二)(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(每小題4分，共56分)1．(雙選)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的確定不僅與焓變(ΔH)有關(guān)，也與溫度(T)、熵變(ΔS)有關(guān)，試驗(yàn)證明，化學(xué)反應(yīng)的方向應(yīng)由ΔH－TΔS確定，若ΔH－TΔS＜0則自發(fā)進(jìn)行，否則不能自發(fā)進(jìn)行。下列說法中，正確的是()A．在溫度、壓強(qiáng)肯定的條件下，焓因素和熵因素共同打算一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向B．溫度、壓強(qiáng)肯定時(shí)，放熱的熵增加反應(yīng)肯定能自發(fā)進(jìn)行C．反應(yīng)焓變是打算反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素D．固體的溶解過程與焓變有關(guān)解析ΔH－TΔS＜0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，所以焓變和熵變是肯定溫度下化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C不正確；放熱反應(yīng)的焓變小于零，熵增加反應(yīng)熵變大于零，都對(duì)ΔH－TΔS＜0作出貢獻(xiàn)。明顯，放熱的熵增加反應(yīng)肯定能自發(fā)進(jìn)行，所以選項(xiàng)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(xiàng)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(yīng)中，熵顯著增加的反應(yīng)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(guān)，氣態(tài)熵值>液態(tài)熵值>固態(tài)熵值。答案B4．關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是()A．溫度肯定，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)物濃度成正比B．兩種物質(zhì)反應(yīng)，不管怎樣書寫化學(xué)方程式，平衡常數(shù)不變C．溫度肯定時(shí)，對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)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(guān)。平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)，同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)方程式書寫方式不同，平衡常數(shù)不同，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。濃度商Q<K時(shí)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正>v逆。只有C項(xiàng)正確。答案C5．在容積不變的密閉容器中反應(yīng)：N2＋3H22NH3達(dá)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(yīng)方向移動(dòng)B．平衡不移動(dòng)C．平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D．正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小解析保持容積不變，若使各組分的濃度同時(shí)加倍，相當(dāng)于原反應(yīng)體系體積減半，壓強(qiáng)加倍，v正、v逆都增大，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動(dòng)，即正向移動(dòng)。答案A6．保持相同溫度時(shí)，可逆反應(yīng)2A(g)＋B(s)2C(g)在1×105Pa達(dá)到平衡時(shí)的逆反應(yīng)速率比在1×106Pa達(dá)到平衡時(shí)的逆反應(yīng)速率()A．大 B．小C．相等 D．不能確定解析對(duì)于有氣體參與的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都減小。答案B7．在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，在溫度T1和T2時(shí)，產(chǎn)物的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。符合圖示的正確推斷是()A．T1<T2，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．T1<T2，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．T1>T2，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)D．T1>T2，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)解析T2達(dá)平衡時(shí)用的時(shí)間短，說明T2溫度下反應(yīng)速率快，故T2>T1；T2溫度下，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)Z的量低，說明溫度上升有利于平衡逆向移動(dòng)，故逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。答案A8．已知反應(yīng)A＋3B2C＋D在某段時(shí)間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1mol·L－1·min－1，則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)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(yīng)中各物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)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(duì)于反應(yīng)A＋B→C，假如溫度每上升10℃，反應(yīng)速率增加為原來的3倍。在10℃時(shí)，完成反應(yīng)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(yīng)速率增加為原來的3倍，那么溫度提高到40℃，反應(yīng)速率增大到原來的27倍，所用時(shí)間為原來的eq\f(1,27)。答案A10．肯定條件下的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，為提高該反應(yīng)的反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，下列措施不正確的是()A．加(正)催化劑B．增大壓強(qiáng)(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(xué)反應(yīng)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(yīng)：3NO2＋H2O2HNO3＋NO(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，為提高NO2的轉(zhuǎn)化率，理論上應(yīng)當(dāng)實(shí)行的措施是()A．減壓 B．增壓C．升溫 D．加催化劑解析該反應(yīng)為氣體體積縮小的放熱反應(yīng)，由平衡移動(dòng)理論可知，增大壓強(qiáng)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(duì)平衡無影響，故選B。答案B12．可逆反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))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(qiáng)④降低壓強(qiáng)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(huì)向右移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率提高。答案C13．下圖表示某反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)在某一時(shí)間段t0～t6中反應(yīng)速率與反應(yīng)過程的曲線圖，則氨的百分含量最高的一段時(shí)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(dòng)，t2～t3保持平衡狀態(tài)，t3～t4化學(xué)反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，t4～t5平衡逆向移動(dòng)，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(dāng)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(shí)活性最大A．只有① B．①②C．②③④ D．①④解析合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度上升能加快反應(yīng)速率，但平衡混合氣中NH3的含量降低；降低溫度反應(yīng)速率減小，平衡混合氣中NH3的含量上升。為了兼顧溫度對(duì)反應(yīng)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(dāng)提高氨的合成速率，且在700K時(shí)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(yīng)：X(s)＋3Y(g)2Z(g)，為了使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，應(yīng)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(duì)分子質(zhì)量減小，說明溫度上升，平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，又因該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，所以低溫、高壓、分別出Z都會(huì)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)。答案②③⑥16．(21分)某化學(xué)反應(yīng)2AB＋D在四種不同的條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0，反應(yīng)物A的濃度(mol·L－1)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化狀況如下表。據(jù)上表，回答下列問題。(1)在試驗(yàn)1中，反應(yīng)物A在10～20分鐘時(shí)間內(nèi)平均速率為________mol·L－1·min－1。(2)在試驗(yàn)2中，A的初始濃度c2＝________mol·L－1，反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達(dá)到平衡，可推想試驗(yàn)2中還隱含的條件是_____________________________________________________________________。(3)設(shè)試驗(yàn)3的反應(yīng)速率為v3，試驗(yàn)1的反應(yīng)速率為v1，則v3______(填“>”、“＝”或“<”，下同)v1，且c3________1.0mol·L－1。(4)比較試驗(yàn)4和試驗(yàn)1，可推想該反應(yīng)是________反應(yīng)(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(jì)算：v(A)＝eq\f(0.80mol·L－1－0.67mol·L－1,10min)＝0.013mol·L－1·min－1。(2)對(duì)比試驗(yàn)1和試驗(yàn)2可知，反應(yīng)溫度相同達(dá)平衡時(shí)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(dá)平衡的時(shí)間不相同。2要比1提前達(dá)到平衡狀態(tài)，則達(dá)平衡所用的時(shí)間短，說明反應(yīng)2使用了催化劑。(3)對(duì)比試驗(yàn)3與試驗(yàn)1可知，從10min到20min，試驗(yàn)1中A的濃度變化值為0.13mol·L－1，而試驗(yàn)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(duì)比試驗(yàn)4和試驗(yàn)1可知，兩試驗(yàn)的起始濃度相同，反應(yīng)溫度不同，達(dá)平衡時(shí)試驗(yàn)4中A的濃度小，說明白試驗(yàn)4中A進(jìn)行的程度大，即溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越大，說明正反應(yīng)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(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)三、計(jì)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(yīng)，達(dá)到平衡后，測得＝0.0080mol·L－1。(1)求該反應(yīng)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(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度。解析(1)依據(jù)題意知：H2(g)＋I(xiàn)2(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(shè)轉(zhuǎn)化了H2的物質(zhì)的量為x，依據(jù)題意知：H2(g)＋I(xiàn)2(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