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2019-2020年高中化學(xué) 第2章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 章末知識梳理同步測試 新人教版選修4 一、選擇題(本題包括16小題，每題3分，共48分；每小題只有一個選項(xiàng)符合題意) 1．對于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反應(yīng)速率的措施是(　　) A．通入大量O2　　　　　　　 B．增大容器容積 C．移去部分SO2 D．降低體系溫度 解析：　增大容器容積，即減小壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都減小，故B錯；移去部分SO2，正反應(yīng)速率將減小，故C錯；降低體系溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小，故D錯。 答案：　A 2．下列是4位同學(xué)在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”一章后，聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際所發(fā)表的觀點(diǎn)，你認(rèn)為不正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品 B．化學(xué)平衡理論是研究怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品 C．化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣提高原料轉(zhuǎn)化率 D．化學(xué)平衡理論是研究怎樣使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品 解析：　化學(xué)反應(yīng)速率是研究化學(xué)反應(yīng)快慢的問題，化學(xué)平衡是研究化學(xué)進(jìn)行的程度問題。 答案：　C 3．對于可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是(　　) A．達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，4v正(O2)＝5v逆(NO) B．若單位時間內(nèi)生成x mol NO的同時，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) C．達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，若增大容器容積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大 D．化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系為2v正(NH3)＝3v正(H2O) 解析：　根據(jù)反應(yīng)方程式有4v正(O2)＝5v正(NO)，故4v正(O2)＝5v逆(NO)表示v正(NO)＝v逆(NO)，所以A項(xiàng)正確。生成NO和消耗NH3均為正反應(yīng)的變化，敘述中未提及逆反應(yīng)的情況，所以B項(xiàng)錯誤。由于反應(yīng)物、生成物均為氣體，故增大容器容積正、逆反應(yīng)速率都減小，所以C項(xiàng)錯誤。在反應(yīng)的任意狀態(tài)總有v正(NH3)∶v正(H2O)＝2∶3，即3v正(NH3)＝2v正(H2O)，所以D項(xiàng)錯誤。答案為A。 答案：　A 4．在一定溫度下將1 mol CO和1 mol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中，反應(yīng)CO(g)＋H2OCO2(g)＋H2(g)達(dá)平衡后，得到0.6 mol CO2；再通入0.3 mol水蒸氣，達(dá)到新平衡狀態(tài)后，CO2的物質(zhì)的量可能是(　　) A．0.9 mol B．0.8 mol C．0.7 mol D．0.6 mol 解析：　此題是利用轉(zhuǎn)化率的變化來判斷物質(zhì)的量的范圍的一種新方法。加入0.3 mol水蒸氣使原平衡向右移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，H2O的轉(zhuǎn)化率減小。原平衡CO、H2O的轉(zhuǎn)化率都為60%，新平衡時CO的轉(zhuǎn)化率大于60%，H2O的轉(zhuǎn)化率小于60%。所以1 mol60%b B．a(chǎn)＝b C．a(chǎn)b。 答案：　A 6．如下圖所示曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)＋Y(g)Z(g)＋M(g)＋N(s)進(jìn)行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行，可采取的措施是(　　) A．升高溫度　　　　　　　　 B．加大X的投入量 C．加催化劑 D．增大體積 解析：　由a曲線變?yōu)閎線，X的轉(zhuǎn)化率不變，但達(dá)到平衡的時間縮短了。影響該反應(yīng)的條件只能是催化劑和壓強(qiáng)(反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變)。 答案：　C 7．可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)＋pC(s)　ΔH＝Q，溫度和壓強(qiáng)的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合下圖中的兩個圖象，以下敘述正確的是(　　) A．m>n，Q>0 B．m>n＋p，Q>0 C．m>n，Q<0 D．mv正，平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；壓強(qiáng)增大，v正、v逆都增大，且v正>v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)。 答案：　C 8.有一化學(xué)平衡：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(如右圖)表示的是轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。分析圖中曲線可以得出的結(jié)論是(　　) A．正反應(yīng)吸熱：m＋n>p＋q B．正反應(yīng)吸熱：m＋np＋q D．正反應(yīng)放熱：m＋np＋q。 答案：　A 9.如圖所示曲線表示其他條件一定時，反應(yīng)：2NO＋O22NO2　ΔH<0，NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)有a、b、c、d四點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且v(正)>v(逆)的點(diǎn)是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．d點(diǎn) 解析：　a點(diǎn)、b點(diǎn)均在平衡曲線上，表示a點(diǎn)與b點(diǎn)均達(dá)到平衡狀態(tài)；c點(diǎn)時，若溫度不變，NO的轉(zhuǎn)化率將增大，說明反應(yīng)沒達(dá)到平衡，且反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即v(正)>v(逆)，符合題目要求；d點(diǎn)時，若溫度不變，NO的轉(zhuǎn)化率將減小，說明反應(yīng)沒達(dá)到平衡，且反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，即v(正)Sm(l)>Sm(g)　　　　 B．Sm(l)>Sm(s)>Sm(g) C．Sm(g)>Sm(l)>Sm(s) D．Sm(s)＝Sm(l)＝Sm(g) 解析：　同一種物質(zhì)處于氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)次之，固態(tài)時熵值最小。 答案：　C 15．灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿?，F(xiàn)把白錫制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室內(nèi)存放，它會不會變成灰錫而不能再繼續(xù)使用(已知在0 ℃、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應(yīng)的焓變和熵變分別為ΔH＝－2 180.9 Jmol－1，ΔS＝－6.6 Jmol－1K－1當(dāng)ΔH－TΔS<0時能自發(fā)反應(yīng))(　　) A．會變 B．不會變 C．不能確定 D．升高溫度才會變 解析：　在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向著ΔH－TΔS<0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，在0 ℃、100 kPa條件下，白錫會不會變?yōu)榛义a的問題就轉(zhuǎn)化為求算反應(yīng)：白錫灰錫的ΔH－TΔS值的問題。ΔH－TΔS＝－2 180.9 Jmol－1－273 K(－6.61 Jmol－1K)＝－376.37 Jmol－1<0，因此在該條件下白錫會變?yōu)榛义a。 答案：　A 16．(xx天津理綜)人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb)易與O2結(jié)合生成HbO2，因此具有輸氧能力。CO吸入肺中發(fā)生反應(yīng)：CO＋HbO2O2＋HbCO,37 ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝220。HbCO的濃度達(dá)到HbO2濃度的0.02倍，會使人智力受損。據(jù)此，下列結(jié)論錯誤的是(　　) A．CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ B．人體吸入的CO越多，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少 C．當(dāng)吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時，人的智力才會受損 D．把CO中毒的病人放入高壓氧倉中解毒，其原理是使上述平衡向左移動 解析：　由平衡常數(shù)的定義可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝；由平衡移動原理可知吸入CO越多，平衡向右移動，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少；把病人放入高壓氧倉中，則平衡向左移動，釋放出CO，故可解毒，A、B、D均正確。C項(xiàng)，由平衡常數(shù)表達(dá)式可知，人智力受損時：220＝0.02，即＝，故C項(xiàng)錯誤。 答案：　C 二、非選擇題(本題包括4小題，共52分) 17．(12分)某研究小組擬用定量的方法測量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。 (1)檢查圖所示裝置氣密性的方法是__________________________________________ ___________________________________________________________________________。 (2)若要比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量相同時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積，也可以測量________________________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)測得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時間(t)的關(guān)系如圖所示， 則t1～t2時間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是____________________________ ____________________________________________________________________________。 答案：　(1)用手捂住錐形瓶，觀察乙中長導(dǎo)管內(nèi)液面是否上升 (2)產(chǎn)生相同體積的氣體所需時間 (3)反應(yīng)放熱，溶液溫度升高使反應(yīng)速率加快 18．(12分))對于A＋2B(氣)nC(氣)＋Q在一定條件下達(dá)到平衡后，改變下列條件，請回答： (1)A量的增減，平衡不移動，則A為______態(tài)。 (2)增壓，平衡不移動，當(dāng)n＝2時，A的狀態(tài)為________；當(dāng)n＝3時，A的狀態(tài)為______。 (3)若A為固體，增大壓強(qiáng)，C的組分含量減少，則____。 (4)升溫，平衡向右移動，則該反應(yīng)的逆反應(yīng)為________反應(yīng)。 解析：　(1)增加或減少A的量，平衡不移動，則A為固體。 (2)增壓平衡不移動，當(dāng)n＝2時，A的狀態(tài)為固態(tài)或液態(tài)，n＝3時A的狀態(tài)為氣態(tài)。 (3)若A為固體，增大壓強(qiáng)，C的組分含量減少，說明平衡逆移，則n≥3。 (4)升溫平衡右移，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 答案：　(1)固或液　(2)固或液　氣　(3)n≥3　(4)放熱 19．(12分)如下圖所示，在容器A中裝有20 ℃的水50 mL，容器B中裝有1 mol/L的鹽酸50 mL，試管C、D相連通。其中裝有紅棕色NO2和無色N2O4的混合氣體，并處于下列平衡：2NO2N2O4　ΔH＝－57 kJ/mol；當(dāng)向A中加入50 g NH4NO3晶體使之溶解；向B中加入2 g苛性鈉時： (1)C中的氣體顏色______；D中的氣體顏色______。 (2)25 ℃時，2NO2N2O4達(dá)到平衡時，c(NO2)＝0.012 5 mol/L，c(N2O4)＝0.032 1 mol/L，則NO2的起始濃度為__________，NO2的轉(zhuǎn)化率為______。 解析：　(1)向A中加入NH4NO3晶體，溶解時吸熱，故A燒杯溫度降低，B中加入苛性鈉，酸堿中和反應(yīng)放熱，B中溫度升高，故C中顏色變淺，D中氣體顏色加深。 (2)c(NO2)＝0.012 5 mol/L＋20.032 1 mol/L＝0.076 7 mol/L NO2：轉(zhuǎn)化率＝100%＝83.7%。 答案：　(1)變淺　變深　(2)0.076 7 mol/L　83.7 % 20．(16分)在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0 (1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K＝__________。 (2)降低溫度，該反應(yīng)K值______，二氧化硫轉(zhuǎn)化率______，化學(xué)反應(yīng)速率______。(以上均填“增大”“減小”或“不變”) (3)600 ℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是________。 (4)據(jù)上圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20 min時，曲線發(fā)生變化的原因是________________ __________________________(用文字表達(dá))；10 min到15 min的曲線變化的原因可能是________(填寫編號)。 a．加了催化劑　　　　　　　b．縮小容器體積 c．降低溫度 d．增加SO3的物質(zhì)的量 解析：　題給圖象中曲線看起來比較雜亂，不要被表面現(xiàn)象所迷惑，只要仔細(xì)分析可發(fā)現(xiàn)圖中所包含的化學(xué)含義。15～20 min、25～30 min兩個時間段時三條曲線都跟橫坐標(biāo)平行，即三種物質(zhì)的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，處于平衡狀態(tài)。在20 min這一瞬間，O2的物質(zhì)的量突然增大，說明此時向反應(yīng)容器中加入了O2。 10 min前后反應(yīng)都處于不平衡狀態(tài)，而且O2、SO2的物質(zhì)的量都是逐漸減小，SO3的物質(zhì)的量都是逐漸增大；只是10 min前變化較緩，10 min后變化較快。這是改變了某條件使反應(yīng)速率加快所造成的。所以，可能是加了催化劑或縮小容器體積。 答案：　(1)　(2)增大　增大　減小 (3)15～20 min和25～30 min (4)增加了O2的量　ab