2020高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡专题过关检测课件 苏教版选修4

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分)1．下列过程是非自发的是()A．水由高处向低处流B．天然气的燃烧C．铁在潮湿空气中生锈D．室温下水结成冰解析自然界中水由高处向低处流，天然气的燃烧，铁在潮湿空气中生锈，室温下冰的融化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。解析答案D答案2．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应中，在所有温度下都不自发进行的是()A．2O3(g)===3O2(g)ΔH0B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH0C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH0D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH0解析根据ΔG＝ΔH－TΔS可知，当ΔH0，ΔS0时，所有温度下都满足ΔH－TΔS0，反应不能自发进行，故B项符合题意。解析答案B答案3．下列有关化学反应速率的说法中正确的是()A．氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气，使用合适的催化剂可以提高化学反应速率B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应，反应速率相等C．用铁片与硫酸制备氢气时，用浓硫酸可以加快产生氢气的速率D．增大反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的压强，反应速率不变答案A答案解析锌粉与盐酸的接触面积大，所以锌粉与盐酸反应产生氢气的速率比锌片快，B错误；常温下，浓硫酸能够使铁钝化，C错误；若通过压缩体积增大压强，反应速率加快，D错误。解析4．在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，下列不能作为反应达到平衡状态的标志的是()A．容器内压强不随时间变化B．容器内各物质的浓度不随时间变化C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2D．单位时间内消耗0.1molX，同时消耗0.2molZ答案C答案解析该反应的正反应是气体分子数目减小的反应，压强不再变化表示反应达到平衡状态，A项不符合题意；各物质的浓度不再变化时，表明该反应达到了平衡状态，B项不符合题意；当容器内X、Y、Z浓度之比为1∶2∶2时，该反应是否达到平衡状态，还与反应物的初始浓度和转化率有关，C项符合题意；D项表示正、逆反应速率相等，不符合题意。解析5．在10L的密闭容器中进行反应：A(g)＋B(g)2C(g)，2min后，B由2mol减少到1.2mol，则用单位时间内C的浓度变化表示的反应速率v(C)为()A．0.02mol·L－1·min－1B．0.04mol·L－1·min－1C．0.08mol·L－1·min－1D．0.8mol·L－1·min－1解析v(C)＝2v(B)＝2×(2mol－1.2mol)÷(10L×2min)＝0.08mol·L－1·min－1。解析答案C答案6．对于反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)来说，下列反应速率中表示该反应进行得最快的是()A．v(A2)＝0.6mol·L－1·s－1B．v(B2)＝2.7mol·L－1·min－1C．v(AB3)＝12mol·L－1·min－1D．v(A2)＝6mol·L－1·min－1解析A项，可表示为v(A2)＝36mol·L－1·min－1；B项，经转化可表示为v(A2)＝0.9mol·L－1·min－1；C项，经转化可表示为v(A2)＝6mol·L－1·min－1，故A项符合要求。解析答案A答案7．在2L的密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10s内A的平均反应速率为0.12mol·L－1·s－1，则10s时，容器中B的物质的量是()A．1.6molB．2.8molC．2.4molD．1.2mol解析前10s内A的平均反应速率为0.12mol·L－1·s－1，则A反应消耗了0.12mol·L－1·s－1×10s×2L＝2.4mol，则B反应消耗了1.2mol，故10s时容器中B的物质的量是4mol－1.2mol＝2.8mol，选B。解析答案B答案8．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH0，等物质的量的X与Y在密闭容器中达到平衡时，下列说法不正确的是()A．减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变B．增大c(X)，X的转化率减小C．保持容器体积不变，同时充入0.1molX和0.1molY，X的转化率不变D．加入催化剂，正反应速率增大，Z的产率增大答案D答案解析该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，平衡不受压强影响，减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变，A项正确；增大c(X)，平衡正向移动，Y的转化率增大，X的转化率减小，B项正确；催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率，D项错误。解析9．利用反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－746.8kJ·mol－1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是()A．降低温度B．增大压强同时加催化剂C．升高温度同时充入N2D．及时将CO2和N2从反应体系中移走答案B答案解析该反应具备气体分子数减少、向外释放热量的特征，降温，平衡右移，NO的转化率提高，但反应速率降低，A项错误；增大压强，平衡右移，NO的转化率提高，加入催化剂可大幅度加快反应速率，B项正确；升温和充入N2，平衡都左移，NO的转化率降低，C项错误；移走CO2和N2，平衡右移，但反应速率降低，D项错误。解析10．将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()改变条件新平衡与原平衡比较A增大压强(缩小体积)N2的浓度一定变小B升高温度N2的转化率变小C充入一定量H2H2的转化率不变，N2的转化率变大D使用适当催化剂NH3的体积分数增大答案B答案解析缩小体积增大压强平衡右移，但N2的浓度比原平衡大；充入H2，H2的转化率减小，N2的转化率增大；催化剂不能影响平衡状态，NH3的体积分数不变。解析11．对于反应：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH0，下列图像正确的是()答案A答案解析首先分析该反应的特点是气态物质分子数目减小的放热反应，此反应的平衡体系受压强的影响：增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B的含量减小，C的物质的量分数增大；升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，B的物质的量分数增大，C的物质的量分数减小。A项图像表示B的含量随温度升高而增加，符合此反应。另外，从反应开始到建立平衡，温度越高，到达平衡的时间越短，A项正确；同理推知B、C、D三项图像不符合题意。解析12．一定条件下，某恒容密闭容器中发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，若开始时只充入amolCH3OH(g)，反应达到平衡状态时，容器内压强比起始时增大了70%；若开始时充入amolCO(g)和2amolH2(g)，则反应达到平衡状态时H2的转化率为()A．30%B．35%C．65%D．70%答案C答案解析题中两种情况下建立的平衡是等效平衡。在第一种情况下，设平衡时CO的物质的量为xmol，则(x＋2x＋a－x)mol/amol＝1.7，x＝0.35a，则第二种情况下平衡时CO的物质的量也为0.35amol，所以此时CO的转化率为65%，H2的转化率与CO的转化率相同，也为65%。解析13．为了探索外界条件对反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)的影响，某同学使X和Y以物质的量之比为a∶b开始反应，通过实验得到不同条件下达到化学平衡时Z的物质的量分数，实验结果如下图所示。下列判断正确的是()A．ΔH0，a＋bcB．ΔH0，a＋bcC．ΔH0，a＋bcD．ΔH0，a＋bc答案A答案解析由题图可看出，温度一定，压强越小，Z的物质的量分数越小，可知该反应的正反应为气体分子数目减小的反应，即a＋bc；压强一定，温度越低，Z的物质的量分数越大，说明该反应的正反应为放热反应，即ΔH0。解析14．在某容积一定的密闭容器中，有下列可逆反应2A(g)＋B(g)xC(g)，反应曲线(T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数)如图所示，下列说法正确的是()A．x＝2B．正反应是吸热反应C．若p3p4，y轴可以表示B的转化率D．若p3p4，y轴可以表示混合气体的密度答案C答案解析A项，由T1、p1，T1、p2图像知，温度相同，p2时先达平衡，则p2p1，p1→p2，压强增大，C%增大，说明平衡正向移动，而增大压强，平衡向气体分子数目减小的方向移动，所以x≤2，故x可以为1或2，错误；B项，由T2、p2，T1、p2图像知，压强相同，T1时先达平衡，则T1T2，T1→T2，温度降低，C%增大，说明平衡正向移动，而降低温度，平衡向放热反应方向移动，故正反应为放热反应，错误；C项，若p3p4，温度不变时，p4→p3，增大压强，平衡正向移动，B的转化率增大，当压强不变时，升高温度，平衡逆向移动，B的转化率减小，正确；D项，容积一定的密闭容器，反应体系均为气体物质，改变温度或压强，气体的密度均不变，错误。解析15．将CO2在一定条件下与H2反应转化为甲醇(CH3OH)是变废为宝的好方法，一定条件下，每转化1kgCO2放出的热量为1113.64kJ，CO2转化为甲醇过程中浓度随时间的变化曲线如图所示(已知反应物和生成物在此条件下均为气体)，下列叙述中正确的是()A．0～3min内，CO2和H2所表达的平均反应速率相等，均为0.5mol·L－1·min－1B．此反应的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1C．此条件下反应的平衡常数K＝0.753×1.250.75×0.75D．降低温度，此反应的平衡常数可能为0.8答案B答案解析由图像可知，CO2和H2在3min时浓度相等，0～3min内CO2的平均反应速率为0.50mol·L－13min、H2的平均反应速率为1.50mol·L－13min，A项错误；由题图可知该反应的方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，由题中信息“每转化1kgCO2放出的热量为1113.64kJ”可知，每转化1molCO2放出的热量约为49.0kJ，则该反应的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ·mol－1，B项正确；平衡常数K＝0.75×0.750.753×1.25≈1.07，C项错误；降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，会大于1.07，不可能为0.8，D项错误。解析16．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度(mol/L)0.10.20平衡浓度(mol/L)0.050.050.1下列说法错误的是()A．反应达平衡时，X的转化率为50%B．反应可表示为：X＋3Y2Z，其平衡常数为1600C．缩小体积增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达到了化学平衡状态答案C答案解析反应达到平衡状态时，X的转化率＝0.1－0.05mol/L0.1mol/L×100%＝50%，A正确；根据表中数据知，反应达到平衡状态时Δc(X)＝(0.1－0.05)mol/L＝0.05mol/L、Δc(Y)＝(0.2－0.05)mol/L＝0.15mol/L、Δc(Z)＝(0.1－0)mol/L＝0.1mol/L，同一反应中同一段时间内各物质浓度变化量之比等于其化学计量数之比，所以X、Y、Z的化学计量数之比＝0.05mol/L∶0.15mol/L∶0.1mol/L＝1∶3∶2，其方程式为X＋3Y2Z，化学平衡常数解析K＝c2ZcX·c3Y＝0.120.05×0.053＝1600，B正确；化学平衡