2020高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡水平测试课件 新人教版选修4

第二章水平测试本试卷分第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(本题包括16个小题，每小题仅有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)1．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答案B答案解析根据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2．通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是()答案C答案解析A项做法能减缓铁门的氧化腐蚀；B项橡胶中加炭黑能增加橡胶的强度和耐老化程度；D项烧焦的木炭，能减慢电线杆腐烂的速率。解析3．已知在1.01×105Pa、298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ的热量，下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)ΔH＝＋242kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－484kJ·mol－1C．H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝＋242kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1答案A答案解析2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，则1mol氢气燃烧生成水蒸气应放出12×484kJ＝242kJ热量，放出热量ΔH为“－”，各物质的状态分别是H2(g)、O2(g)、H2O(g)。B项中的H2O的状态应为气态；C、D两项中ΔH的符号应为“－”；A项是逆向进行的反应，ΔH为“＋”，数值相等，故应选A。解析4．对于可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是()A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D．化学反应速率关系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O)答案A答案解析4v正(O2)＝5v逆(NO)证明化学反应的正逆反应速率是相等的，达到了化学平衡状态，A正确；单位时间内生成xmolNO，同时消耗xmolNH3，只表示了正反应方向，不能说明化学反应的正、逆反应速率是相等的，B错误；若增加容器体积即减小压强，化学反应速率均减慢，C错误；反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，所以3v正(NH3)＝2v正(H2O)，D错误。解析5．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH＜0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变答案D答案解析该反应为气体体积减小的反应，平衡前，随着反应的进行，容器内压强逐渐变小，A项错误；因硫单质为液体，分离出硫对正反应速率没有影响，B项错误；该反应为放热反应，其他条件不变，升高温度平衡向左移动，SO2的转化率降低，C项错误；平衡常数只与温度有关，使用催化剂对平衡常数没有影响，D项正确。解析6.符合如图的反应为()A．N2O4(g)2NO2(g)B．CO2(g)＋C(s)2CO(g)C．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)D．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)答案C答案解析由图像可知，在交叉点时正、逆反应速率相等，在交叉点后向横坐标作垂线可知，压强增大，正反应速率大于逆反应速率，即加压平衡正向移动，即正反应是气体分子数减小的反应，A、B、D不符合，C符合。解析7．已知合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH0，在特定条件下，其反应的速率与参加反应的物质的浓度的关系式为v＝kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)。既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的方法是()A．升高反应温度B．及时从平衡混合气体中分离出NH3C．使用催化剂D．减小压强答案B答案解析正反应为放热反应，升高温度不利于平衡向正反应方向移动，A错误；及时从平衡混合气体中分离出NH3，降低生成物的浓度，反应物的转化率升高，又v＝kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)，反应速率也增大，B正确；选择合适的催化剂，可加快反应速率，提高经济效益，但不能使合成氨的产率增大，C错误；减小体系压强，平衡逆向移动，合成氨的产率、反应速率都减小，D错误。解析8．据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)下列叙述不正确的是()A．使用Cu­Zn­Fe催化剂可大大提高生产效率B．恒容时，充入大量CO2气体可提高H2的转化率C．反应需在300℃时进行，可推测该反应是吸热反应D．从平衡混合气体中及时分离出CH3CH2OH和H2O，可提高CO2和H2的利用率答案C答案解析A项，催化剂能降低反应活化能，加快化学反应速率，则在一定时间内提高了生产效率，正确；B项，充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，正确；C项，反应需在300℃进行可能是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，错误；D项，从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，正确。解析9．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()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10．密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)＋2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为()A．40%B．50%C．60%D．70%答案A答案解析设A、B起始物质的量都为1mol，A的转化率为x。A(g)＋2B(g)2C(g)起始(mol):110转化(mol):1×x2(1×x)2(1×x)平衡(mol):1－x1－2x2x平衡时A和B的物质的量之和与C的物质的量相等：(1－x)＋(1－2x)＝2x。解得x＝0.4。解析11．常温常压下，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.7kJ/mol能自发进行的原因是()A．是吸热反应B．是放热反应C．是熵减少的反应D．熵增大效应大于焓变效应答案D答案解析由于是吸热反应，因此如果是自发进行的，则根据ΔH－TΔS0可知，反应能自发进行是因为熵增效应，并且熵增效应大于焓变效应。解析12．一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为ΔH和K，则相同温度时反应4NH3(g)2N2(g)＋6H2(g)的反应热和化学平衡常数为()A．2ΔH和2KB．－2ΔH和K2C．－2ΔH和K－2D．2ΔH和－2K答案C答案解析N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反应热为ΔH、化学平衡常数为K，故相同温度时反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的反应热为－ΔH、化学平衡常数为K－1，故4NH3(g)2N2(g)＋6H2(g)的反应热为－2ΔH、化学平衡常数为K－2。解析13．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH0。下列叙述正确的是()A．加入少量W，逆反应速率增大，正反应速率减小B．升高温度，平衡逆向移动C．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡D．反应平衡后加入X，上述反应的ΔH增大答案C答案解析W是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改变和化学平衡的移动，A错误；该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，B错误；随反应进行，气体的物质的量减小，压强减小，压强不变时说明可逆反应达到平衡状态，C正确；反应热ΔH与参加反应的物质的物质的量无关，D错误。解析14．一定温度和压强不变的条件下，发生可逆反应：A(g)＋3B(g)4C(g)，下列叙述能作为该反应达到平衡状态的标志的是()①混合气体的平均摩尔质量不再变化②v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶3∶4③A、B、C的浓度不再变化④C的体积分数不再变化⑤A、B、C的分子数之比为1∶3∶4⑥混合气体的密度不再变化⑦单位时间消耗amolA，同时生成3amolBA．②③④⑤⑥⑦B．③④⑦C．②③④⑦D．①③⑤⑥⑦答案B答案解析由于反应前后气体的物质的量不变，气体质量不变，则平均摩尔质量不能作为判断平衡状态的依据，①错误；无论反应是否达平衡状态，都有v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶3∶4，②错误；当各组分物质的量不变时为平衡状态，而不是分子数之比，⑤错误；由于气体质量、体积不变，则气体的密度不变，不能判断反应是否达化学平衡状态，⑥错误。解析15．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g)xC(g)符合图中Ⅰ所示关系，φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断，对图像Ⅱ说法不正确的是()A．p3＞p4，y轴表示A的转化率B．p3＞p4，y轴表示B的质量分数C．p3＞p4，y轴表示B的转化率D．p3＞p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量答案B答案解析据图像Ⅰ知，在压强不变时，曲线b先达到平衡，故T1＞T2。降温(T1→T2)时，φ(C)增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，曲线b先达到平衡，故压强p2＞p1，增大压强(p1→p2)时，φ(C)增大，即平衡正向移动，故x＜2，即x＝1。由图像Ⅱ知，保持体系压强不变，升高温度，平衡逆向移动，A、B的转化率、φ(C)、混合气体的平均相对分子质量均减小，而A、B的质量分数要增大。故正确答案为B。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K＝c2ZcX·c3Y＝0.120.05×0.053＝1600，B正确；该反应正反应方向气体体积减小，增大压强平衡正向移动，化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，C错误；该反应正反应方向气体物质的量减小，反应前后气体质量总和不变，所以当混合气体的平均相对分子质量不变时，该反应达