1、 - 1 - 第二章 过关检测 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分 100 分,考试时间 90 分钟。 第卷 (选择题,共 48 分) 一、选择题(本题包括 16 小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题 3 分, 共 48 分) 1本题列举的四个选项是 4 位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章 后,联系工业生产实际所发表的观点,你认为不正确的是( ) A化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 答案 C 解析 C 项错,怎
2、样提高原料转化率是化学平衡理论要解决的问题。 2下列事实能用勒夏特列原理解释的是( ) A使用催化剂有利于合成氨的反应 B由 H2(g)、I2(g)和 HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 C对于反应 N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H924 kJ mol 1 来说, 500 时比室温更有利于合成氨的反应 D将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 答案 D 解析 使用催化剂不能使化学平衡移动,A 项错误;体系颜色加深是因为 I2 的浓度增大,而加压平衡并未移动,B 项错误;由于合成氨的正反应是放热反应, 从平衡移动角度来分析,低温更有利于氨的合成,而实际生产中使用高温是为了 提高反应速
3、率。 3下列对熵的理解不正确的是( ) A同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小 B体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大 C与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小 - 2 - D25 、101105Pa 时,2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)是熵增的反应 答案 C 解析 体系都有从有序自发转变为无序的倾向,此过程为熵增过程,C 错误。 4反应 4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)在 10 L 的密闭容器中进行,半 分钟后, 水蒸气的物质的量增加了 0 45 mol, 则此反应的平均速率可表示为( ) Av(NH3)0010 mol L 1 s1 Bv(O2)0
4、001 mol L 1 s1 Cv(NO)0001 mol L 1 s1 Dv(H2O)0045 mol L 1 s1 答案 C 解析 由题意知 v(H2O) 0.45 mol 10 L30 s00015 mol L 1 s1,再根据各物质的 化学反应速率数值之比等于化学计量数之比,可求出 v(NH3)、v(O2)和 v(NO)。 5一烧瓶中,在 25 时存在着平衡:2NO2(g) N2O4(g) H丁;丙与丁相比,丁中温度高,其他条件相同,温 度越高,反应速率越大,所以反应速率:丁丙。综上所述,反应速率由大到小的 顺序为乙、甲、丁、丙。 10乙酸乙酯的水解反应:CH3COOC2H5H2OCH
5、3COOHC2H5OH。 已知该反应的速率随 c(H )的增大而加快。 如图所示为 CH 3COOC2H5的水解速率随 时间的变化曲线。下列说法正确的是( ) A图中 A、B 两点表示的 c(CH3COOC2H5)相等 B反应开始时水解速率增大可能是溶液中 c(H )逐渐增大所致 C图中 t0时说明反应达到平衡状态 D图中 tB时 CH3COOC2H5的转化率等于 tA时的转化率 答案 B 解析 B 点时乙酸乙酯不断水解,浓度逐渐降低,则 A、B 两点表示的 c(CH3COOC2H5)不相等,故 A 项错误;反应开始时,乙酸乙酯水解产生醋酸,醋 酸电离出的氢离子不断增加,反应速率不断加快,故
6、B 项正确;图中 t0时表示乙 - 5 - 酸乙酯水解速率最大,但没有达到平衡状态,故 C 项错误;乙酸乙酯作为反应物 不断减少, 则 tB时 CH3COOC2H5的转化率高于 tA时 CH3COOC2H5的转化率, 故 D 项错误。 11 某研究小组研究了其他条件不变时, 改变条件对可逆反应: 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) H2Q2,B 项错误;由于反应在相同温度下进行,平衡常数相同,根据乙中反 应在平衡时各物质的浓度,求出平衡常数 K2,则甲中反应根据三段式法计算, 可求出 a 值,C 项错误;根据题给数据知 Qc 0.4 0.40.425K2,说明反应逆 向进行,v正(1 分
7、) (1 分) (4)吸热(2 分) 温度升高,平衡向右移动(2 分) 解析 (1)实验 1,反应在 10 min 至 20 min 内的平均反应速率 v(A)(080 067) mol L 1 10 min0013 mol L1 min1。 (2)实验 2,由于反应的温度相同,达到平衡时 A 的浓度相等,所以开始时 A 的初始浓度也相等,即 c210,反应在 20 min 时就已经达到平衡,而实验 1 在 20 min 时还未达到平衡,所以可推测实验 2 中还隐含的条件是使用催化剂。 (3)由于实验 3 的温度与实验 1 相同,而平衡时实验 3 中 A 的浓度高,而且在 10 min 时 A
8、 的浓度也较高,且 10 min 以后的实验 3 反应速率也较高,说明在反应 开始时 c310,则 v3v1。 - 11 - (4)比较实验 4 和实验 1, 由于实验 4 的温度高于实验 1, 且开始时 A 的浓度相 同,达到平衡时实验 1 中 A 的浓度高,说明升高温度,平衡向正反应方向移动, 所以正反应是吸热反应。 18(15 分)以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及 各种化工产品的工业叫煤化工。 (1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为 C(s)H2O(g) CO(g) H2(g)H1313 kJ mol 1。 该反应在常温下_(填“能”或“不能”)自发进
9、行。 一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断 该反应达到化学平衡状态的是_(填序号)。 a容器中的压强不变 b1 mol HH 键断裂的同时,断裂 2 mol HO 键 cc(CO)c(H2) d密闭容器的容积不再改变 (2)将不同量的 CO(g)和 H2O(g)分别通入体积为 2 L 的恒容密闭容器中,进行 反应 CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g),得到如下三组数据: 实验 1 中从反应开始至平衡以 CO2表示的平均反应速率为 v(CO2) _(取小数点后两位,下同)。 该反应的正反应为_(填“吸”或“放”)热反应, 实验 2 条件下平衡 常数 K_。
10、若实验 3 达平衡时与实验 2 平衡状态中各物质的体积分数分别相等, 且 t1(3 分) (3)cd(2 分) 解析 (1)根据 GHTS,其中 H0,S0,在高温下,G 才会小 于 0,该反应才能自发进行。该反应容器容积可变,随着反应的进行,不论是否 达到平衡,容器中的压强始终不变,故 a 项不能判断是否达到平衡;1 mol HH 键断裂的同时会生成 2 mol HO 键,如果 2 mol HO 键也同时断裂,则表明达 到了平衡状态; 若起始时仅加入反应物, 或按物质的量之比为 11 充入 CO 和 H2, 则不论反应是否达到平衡, 均有 c(CO)c(H2), 故 c 项不能判断反应是否达
11、到平衡; 该反应未达到平衡时,容器的容积会发生变化,如果容器的容积不再变化,则表 明达到化学平衡状态。 (2)实验 1 中 6 min 时反应达到平衡, v(CO2)v(CO) 4 mol2.4 mol 2 L 6 min 0 13 mol L 1 min1。 由实验 1、 2 可知, 实验 1 中平衡时 CO 的转化率为4 mol2.4 mol 4 mol - 13 - 100%40%,实验 2 中平衡时 CO 的转化率为2 mol1.6 mol 2 mol 100%20%,说 明升高温度反应物的转化率降低,即正反应是放热反应;实验 2 中,CO 与 H2O 均 转化了 04 mol,故平衡
12、时 H2O 为 06 mol,CO 为 16 mol,H2与 CO2均为 04 mol,则平衡常数 K cCO2 cH2 cCO cH2O 0.4 mol 2 L 0.4 mol 2 L 1.6 mol 2 L 0.6 mol 2 L 017。若实验 3 达平衡 时与实验 2 平衡状态中各物质的体积分数分别相等,则实验 2、3 中平衡为等效平 衡,则实验 3 起始投入的 H2O、CO 的物质的量之比为 12,即 b2a,因为 t0。根据题给图像知,060 s 时段,N2O4的物质的量浓度变化为 0060 mol L 1,根据公式 vc/t 计算,v(N 2O4)0001 mol L 1 s1;
13、分析题 给图像知,K1c 2NO2 cN2O4 0.1202 0.040 036。 (2)根据题意知,改变反应温度为 T 后,c(N2O4)以 00020 mol L 1 s1 的平 均速率降低,即平衡向正反应方向移动,正反应方向吸热,反应向吸热方向进行, 故为温度升高,T 大于 100 ;改变反应温度为 T 后,c(N2O4)以 0002 mol L - 17 - 1 s1 的速率降低, 则 c(NO2) 以 0 002 mol L 1 s12 的速率增加, 平衡时, c(NO 2) 0 120 mol L 10 0020 mol L1 s1210 s0 160 mol L1, c(N 2O4)0 040 mol L 100020 mol L1 s110 s0020 mol L1,K 20.160 2 0.020 128。 (3)对吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大。