1、第2章测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.金属锡素有“盛水水清甜,盛酒酒香醇,储茶味不变,插花花长久”的美称。金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO2+2CSn+2CO,反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的H、S的说法中正确的是()A.H0S0S0C.H0D.H0S02.在容积不变的密闭容器中,一定条件下进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-373.2 kJmol-1。如图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件,使反应过程按照曲线b进行,可采
2、取的措施是()A.降低温度B.向密闭容器中通入氩气C.加催化剂D.增大反应物中NO的浓度3.在淀粉KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)。测得不同温度时该反应的平衡常数K如表所示:T/515253550K/mol-1L1 100841689533409下列说法正确的是()A.反应I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)的H0B.其他条件不变,升高温度,溶液中c平(I3-)减小C.该反应的平衡常数表达式为K=c平(I2)c平(I-)c平(I3-)D.25 时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于6894.向酸性硫酸铬溶液中加入适量氢氧化钠溶液使其pH变为4.6时,溶
3、液中有蓝灰色沉淀出现,此时溶液中存在如下平衡:Cr3+(紫色)+3OH-Cr(OH)3(蓝灰色)H+CrO2-(绿色)+H2O。将上述混合溶液分为两份,其中一份加入少量氢氧化钠溶液,另一份加入少量稀硫酸,则此两份混合液的颜色分别为()A.紫色、绿色B.蓝灰色、绿色C.蓝色、紫色D.绿色、紫色5.(2019山东青岛二中高二期中)反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2C.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v(正)v(逆)D.在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态C7.(2019山东实验中学高
4、二期中)对于可逆反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),当其他条件不变时,C的体积分数在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数将增大B.正反应的He+fD.达到平衡后,增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动8.已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-25 kJmol-1。某温度下的平衡常数为400。此温度下,在1 L体积不变的密闭容器中加入CH3OH,某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表,下列说法中不正确的是()物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(molL-1)0.
5、081.61.6A.此时刻反应达到平衡状态B.容器内压强不变时,说明反应达平衡状态C.平衡时,再加入与起始时等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率不变D.平衡时,反应混合物的总能量降低40 kJ9.(2019山东烟台一中高二期中)对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压代替物质的量浓度也可表示平衡常数(记作Kp)。已知反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),在t 时的平衡常数Kp=a,则下列说法正确的是()A.Kp=p平(CH4)p平2(H2O)p平(CO2)p平4(H2)B.升高温度,若Kp增大,则该反应为吸热反应C.该反应达到平衡状态后,增大压强,平衡向左移动,Kp
6、减小D.t 时,反应12CH4(g)+H2O(g)12CO2(g)+2H2(g)的平衡常数Kp=12a10.向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体,在一定条件下发生反应,各物质的物质的量浓度随时间变化的情况如图1所示。图2为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,四个阶段都各改变一种条件,且所改变的条件均不相同。已知t3t4阶段为使用催化剂。下列说法错误的是()A.若t1=15,生成物C在t0t1时间段的平均反应速率为0.004 molL-1s-1B.t4t5阶段改变的条件为减小压强,t5t6阶段改变的条件是升高温度C.B的起始物质
7、的量为0.02 molD.该反应的化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)11.在一密闭容器中加入等物质的量的A、B,发生如下反应:2A(g)+2B(g)3C(s)+4D(g),平衡常数随温度和压强的变化如表所示:压强/MPa平衡常数温度/1.01.52.0300ab16516c64e800160fg下列判断正确的是()A.gfB.Hv(Y)v(Z)C.X、Y、Z三点对应的平衡常数数值:KXKYKZD.增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率13.某温度下,将2 mol SO2和1 mol O2置于10
8、 L密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)HT1D.达平衡后,若增大容器容积,则反应速率变化图像可以用图丙表示14.(2020福建福州八县一中高二期末)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比12充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的Hp2B.反应速率:v逆(状态A)v逆(状态B)C.在C点时,CO转化率为75%D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达平衡时CH3OH的体积分数不同15
9、.(2020山东德州高二上学期期末)某温度下,在一个2 L的密闭容器中加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:2A(g)+B(g)C(s)+3D(g),反应2 min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,下列说法不正确的是()A.前2 min D的平均反应速率为1.2 molL-1min-1B.此时B的平衡转化率是80%C.缩小容器容积增大该体系的压强,平衡不移动D.该温度下平衡常数K=462三、非选择题(本题包括5小题,共60分)16.(12分)某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:实验序号实验温度
10、/K有关物质溶液颜色褪至无色所需时间/s酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2OV/mLc/molL-1V/mLc/molL-1V/mLA29320.0240.10t1BT120.0230.1V18C31320.02V20.11t2(1)通过实验A、B,可探究出(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中V1=、T1=;通过实验(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中V2=。(2)若t1”“”“”或“0;该反应为气态物质系数增大的反应,故S0。2.D由图像可知,要使反应按曲线b进行,需要缩短反应达到平衡的时间,同时降低NO的转化率。降低温度,反应速率减慢,平衡时NO的转化率增
11、大,A项错误;B、C项,平衡不移动;增大反应物中NO的浓度,反应速率加快,达到平衡时NO的转化率下降,D项正确。3.B根据表格提供的数据知升高温度,平衡常数减小,则平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应,H0,A项错误;其他条件不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,溶液中c平(I3-)减小,B项正确;该反应的平衡常数表达式为K=c平(I3-)c平(I2)c平(I-),C项错误;平衡常数只与温度有关,25 时,向溶液中加入少量KI固体,虽然平衡向正反应方向移动,但平衡常数不变,D项错误。4.D加入少量NaOH溶液,题给平衡向右移动,c平(CrO2-)增大,c平(Cr3+)减小
12、,溶液颜色变为绿色;同理,加入少量稀硫酸,题给平衡向左移动,c平(Cr3+)增大,c平(CrO2-)减小,混合溶液颜色呈现紫色。5.D升高温度,平衡向逆反应方向移动,A项错误;恒温恒容条件下充入氧气,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动,B项错误;恒温恒容条件下充入SO3,SO3浓度增大,平衡向逆反应方向移动,C项错误;催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,不影响平衡移动,D项正确。6.D由图像可知,T1T2,升高温度c平(NO)增大,平衡左移(吸热方向),所以HK2,A、B错误;T2时D点表示c(NO)c平(NO),由DB点需降低c(NO),即平衡向右移动,因此D点对应体系中v(正)v(逆),
13、C错误;由于反应物C为固体,故容积不变时,反应后气体质量增大,混合气体的密度增大,当密度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,D正确。7.B催化剂不能使平衡发生移动,所以不能使C的体积分数增大,故A项错误;达到平衡所用时间越短,反应速率越快,由图可知T2T1,p2p1,则温度由T1升高到T2,平衡时C的体积分数减小,说明升高温度平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,B项正确;压强由p1增大到p2,平衡时C的体积分数减小,说明增大压强平衡逆向移动,所以该反应的正反应为气体分子数目增大的反应,即n0,B项错误;该反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大,A的转化率越大,C项错误;该反应为反应前后气体分
14、子数不变的反应,即压强一定时,气体体积不变。设开始加入A、B的物质的量为a mol,转化量为x mol,容器体积为V L,则达平衡时,A、B为(a-x) mol,D为2x mol,则有(2xVmolL-1)4(a-xVmolL-1)2(a-xVmolL-1)2=16,解得xa=12,故B的转化率为50%,D项正确。12.AC据图像可知,Y点对应乙烯的平衡转化率为20%,起始n(C2H4)n(H2O)=11,设C2H4和H2O的起始物质的量均为1 mol,根据“三段式”分析:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)起始/(mol)110转化/(mol)0.20.20.2平衡/(mol)0.
15、80.80.2则平衡时乙醇的质量分数为:0.2mol46 gmol-11mol28 gmol-1+1 mol18 gmol-1=15,A正确;因该反应是气体体积减小的可逆反应,所以温度相同时,压强越大,乙烯的平衡转化率越大,则结合图像可得:p1p2p3,且X、Y、Z三点对应的温度越来越高,所以X、Y、Z三点对应的反应速率:v(X)v(Y)KYKZ,C正确;因该反应是气体体积减小的可逆反应,则温度相同时,压强越大,乙烯的平衡转化率越大,又因该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,乙烯的平衡转化率降低,D错误。13.BA项,设B点平衡时SO2的转化量为x mol,根据“三段式”法可知:2SO2(g
16、)+O2(g)2SO3(g)起始/(mol)210转化/(mol)xx2x平衡/(mol)2-x1-x2x由题意可知x2=0.85,则x=1.7。平衡时SO2的平衡浓度为2mol-1.7mol10 L=0.03 molL-1,A项错误;设A点O2的转化量为y molL-1,根据“三段式”法分析可知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始/(molL-1)0.20.10转化/(molL-1)2yy2y平衡/(molL-1)0.2-2y0.1-y2y由题意可得2y0.2=0.80,则y=0.08平衡常数K=c平2(SO3)c平2(SO2)c平(O2)=800 Lmol-1,B项正确;先拐先平
17、衡,数据越大,因而图乙中T1T2,C项错误;达平衡后,若增大容器容积,相当于减小压强,反应速率减慢,平衡逆向移动,v(逆)v(正),因此不能用图丙表示,D项错误。14.AC由图像可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的Hp2,故A正确;B点对应的温度和压强均大于A点,温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此v逆(状态A)v逆(状态B),故B错误;设向密闭容器充入了1 mol CO和2 mol H2,CO的转化率为x,则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始/(mol)120变化/(mol)x2xx平衡/(mol)1-x2-2xx在C点时,CH3OH的
18、体积分数=x1-x+2-2x+x=0.5,解得x=0.75,故C正确;由等效平衡可知,在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达平衡时CH3OH的体积分数都相同,故D错误。15.D2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:2A(g)+B(g)C(s)+3D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,则根据“三段式”法分析:2A(g)+B(g)C(s)+3D(g)开始/(mol)4200转化/(mol)3.21.61.64.8平衡/(mol)0.80.41.64.8v(D)=ct=4.8mol2 L2min=1.2 molL-1min-1,故
19、A正确;达到平衡时,参加反应的B的物质的量为1.6 mol,故B的转化率为1.6mol2mol100%=80%,故B正确;该反应正反应为气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,故C正确;该温度下平衡常数K=c平3(D)c平2(A)c平(B)=(4.8mol2 L)3(0.8mol2 L)20.4mol2 L=432,故D错误。16.答案 (1)浓度1293B、C3(2)其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大8.310-4 molL-1s-1(3)催化作用Mn2+解析 (1)分析表中数据可知,本实验探究的是浓度、温度变化对化学反应速率的影响,实验中探究浓度(或温度)对反应速率的影响时要确保
20、影响反应速率的其他因素相同。A、B两组实验中,c(H2C2O4)不同,故温度应相同,则T1=293;为使A、B两组实验中c(KMnO4)相同,则溶液总体积均为6 mL,则V1=1;C组实验中温度与另外两组不同,加水量与B组相同,故通过B、C组实验可探究温度对化学反应速率的影响,因此V2=3。(2)若t18,则实验A中反应速率比实验B中快,说明其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大。利用实验B中数据可知,08 s内,v(KMnO4)=0.02molL-1268 s8.310-4 molL-1s-1。(3)由图像可知,反应过程中出现了反应速率突然快速增加的现象,这表明反应中生成的某种粒子对该
21、反应有催化作用,结合反应前后溶液中粒子的变化情况可知,该粒子最可能是Mn2+。17.答案 (1)v(正)v(逆)平衡常数K转化率增大增大减小减小(2)cd2ab4=xy2mn4解析 (1)H2的体积分数随温度的升高而增加,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应。升高温度正、逆反应速率均增大,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,反应物的转化率减小。(2)相同温度时平衡常数不变,则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为cd2ab4=xy2mn4。18.答案 (1)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-203 kJmol-1(2)bd(3)131CH
22、3OCH3+H+(4)0.62.2510-4解析 (1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-90 kJmol-1,2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H2=-23 kJmol-1,根据盖斯定律2+:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-203 kJmol-1(2)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)是物质的量减小的反应,增大压强能提高二甲醚的平衡产率;由于CH3OCH3与H2O的沸点不同,及时移走二甲醚,平衡右移,也可以提高二甲醚的平衡产率,故选择bd。(3)根据图示,该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为
23、:(-0.86+2.17)102 kJmol-1=131 kJmol-1。制约反应速率关键步骤是活化能最大即最慢的反应,由图可知反应最慢的基元反应的方程式为:CH3OCH3+H+。(4)由图表数据可知,50 min时反应到达平衡,平衡时压强之比等于物质的量之比,设起始时CO、H2的物质的量分别为2 mol、4 mol,平衡时生成甲醚的物质的量为x mol,则:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)开始/(mol)2400转化/(mol)2x4xxx平衡/(mol)22x44xxx根据题意和阿伏加德罗定律,66-4x=60.030.2,x=34,50 min内H2的平均反应
24、速率v(H2)=434606kPa50min=0.6 kPamin-1,平衡常数Kp=p平(CH3OCH3)p平H2O(g)p平2(CO)p平4(H2)=2.2510-4(kPa)-4。19.答案 (1)12 mol-2L2b(2)2704 mol-2L2K1=K2T1,由T1T2升高温度时CO的转化率降低,平衡向左移动,所以正反应为放热反应,H0。H0,T1K(T2)。平衡常数K=c平(CH3OH)c平(CO)c平2(H2)=0.75molL-10.25molL-1(2 molL-1-20.75 molL-1)2=12 mol-2L2。升高温度,平衡向左移动;分离出CH3OH,平衡向右移动;
25、使用催化剂,平衡不移动;充入He,反应混合物各物质浓度不变,平衡不移动,故选b。(2)题给反应的H0,n(H2)n(CO)相同时,升高温度,平衡向左移动,CO的转化率减小,由图像可知曲线z表示的温度为270 。a点:起始浓度c始(CO)=1 molL-1,c始(H2)=1.5 molL-1;平衡浓度c平(CO)=0.5 molL-1,c平(CH3OH)=0.5 molL-1,c平(H2)=1.5 molL-1-1 molL-1=0.5 molL-1,所以K=c平(CH3OH)c平2(H2)c平(CO)=0.5molL-10.5molL-1(0.5 molL-1)2=4 mol-2L2。温度相同
26、K不变,该反应的H0,温度越高K越小,所以K1=K2K3。20.答案 (1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49 kJmol-1(2)小于增大不变(3)没有此时Q=c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)=0.1molL-10.1 molL-10.9molL-10.9 molL-10.012 3解析 (1)由盖斯定律可知,方程式-得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=H1-H2=-90 kJmol-1-(-41 kJmol-1)=-49 kJmol-1。(2)由图像可知,相同温度下,p2时CO的转化率大于p1时CO的转化率,由方程式可知,增大压强平衡右移,故p1p2;在其他条件不变的情况下,再增加a mol CO与2a mol H2,相当于增大压强,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)Q=c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)=0.1molL-10.1 molL-10.9molL-10.9 molL-10.012 3v(逆)。
