2022年高中化學 專題2 專題綜合檢測 蘇教版選修4
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1、2022年高中化學 專題2 專題綜合檢測 蘇教版選修4 第I卷 選擇題(共48分) 一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分,每小題只有一個選項符合題意) 1.在溫度不變、恒容的容器中進行反應H2 2H ΔH>0,若反應物的濃度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需20 s,那么由0.06 mol·L-1降到0.036 mol·L-1所需反應時間應為( ) A.10 s B.12 s C.大于12 s D
2、.小于12 s 答案 C 2.反應:L(s)+aG(g) bR(g)達到平衡時,溫度和壓強對該反應的影響如圖所示:圖中 壓強p1>p2,x軸表示溫度,y軸表示平衡時混合氣體中G的體積分數(shù)。據(jù)此可判斷( ) ①上述反應是放熱反應 ②上述反應是吸熱反應 ③a>b ④a
3、 ℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表: 物質(zhì) X Y Z 初始濃度/mol·L-1 0.1 0.2 0 平衡濃度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1 下列說法錯誤的是( ) A.反應達到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為50% B.反應可表示為X+3Y===2Z,其平衡常數(shù)為1 600 C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大 D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數(shù) 答案 C 4.將1 mol一氧化碳和1 mol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
4、,在一定溫度下,反應達到平衡后,得到0.6 mol二氧化碳,再加入2 mol水蒸氣并在相同條件下達到新平衡后,下列敘述正確的是( ) A.一氧化碳的轉(zhuǎn)化率提高,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率降低 B.反應物的轉(zhuǎn)化率都提高 C.平衡正向移動,達到新的平衡時二氧化碳的體積分數(shù)增大 D.平衡正向移動,二氧化碳的物質(zhì)的量將大于1 mol但小于2 mol 答案 A 解析 假設CO的轉(zhuǎn)化率為100%,則CO2也只能是1 mol,C、D錯誤;再加入水蒸氣后,水蒸氣反應的量增大了,但轉(zhuǎn)化率卻降低了,B錯誤。 5.向某密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),發(fā)生反應:CO+H2O(g)催化劑
5、 高溫 CO2+H2。當反應達到平衡時,CO的體積分數(shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變,起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中,達到平衡時CO的體積分數(shù)大于x的是( ) A.0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2 B.1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2 C.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2 D.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2 答案 B 解析 對于一個反應前
6、后氣體體積相等的可逆反應,在等溫等體積的條件下發(fā)生反應時,只需投料比例相等便可保證兩平衡等效。A項逆推后為1.5 mol CO+3 mol H2O(g),與原平衡等效;B項逆推后為2 mol CO+2 mol H2O(g),CO比例偏高,則平衡后CO體積分數(shù)也偏高;C項逆推后為0.9 mol CO+1.9 mol H2O(g),CO比例偏低;則平衡后CO體積分數(shù)也偏低;D項逆推后為1 mol CO+2 mol H2O(g),與原平衡等效。 6.已知反應mX(g)+nY(g) qZ(g)的ΔH<0,m+n>q,在恒容密閉容器中反應達到平衡時,下列說法正確的是( ) A.通入稀
7、有氣體使壓強增大,平衡將正向移動 B.X的正反應速率是Y的逆反應速率的m/n倍 C.降低溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小 D.增加X的物質(zhì)的量,Y的轉(zhuǎn)化率降低 答案 B 解析 本題主要考查學生對化學反應速率及化學平衡移動影響因素的理解,著重考查學生的分析、理解、判斷能力。該反應的特點是反應物的計量數(shù)大于生成物的計量數(shù),且正反應是放熱的純氣體反應,容器為恒容,因此,通入稀有氣體,反應物與生成物濃度不變,平衡不移動,A錯;降溫時平衡正向移動,因混合氣體的總質(zhì)量不變,而總物質(zhì)的量減小,故平均摩爾質(zhì)量應變大,平均相對分子質(zhì)量應變大,C錯;增加X的物質(zhì)的量,Y的轉(zhuǎn)化率應增大,D錯。 7.
8、下列能用勒夏特列原理解釋的是( ) A.高溫及加入催化劑都能使合成氨的反應速率加快 B.棕紅色NO2加壓后顏色先變深后變淺 C.SO2催化氧化成SO3的反應,往往需要使用催化劑 D.H2、I2、HI平衡混合氣加壓后顏色變深 答案 B 解析 勒夏特列原理即化學平衡移動原理。引起化學平衡移動的因素主要是濃度、壓強、溫度等,這些因素對化學平衡的影響都可用勒夏特列原理來解釋。催化劑不能引起化學平衡移動,勒夏特列原理不包括反應速率的變化規(guī)律。 8.工業(yè)上制備純硅反應的熱化學方程式如下: SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g) ΔH=+Q kJ·mol
9、-1(Q>0) 某溫度、壓強下,將一定量反應物通入密閉容器進行以上反應(此條件下為可逆反應),下列敘述正確的是( ) A.反應過程中,若增大壓強能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率 B.若反應開始時SiCl4為1 mol,則達到平衡時,吸收熱量為Q kJ C.反應至4 min時,若HCl濃度為0.12 mol·L-1,則H2的反應速率為0.03 mol·L-1·min-1 D.當反應吸收熱量為0.025Q kJ時,生成的HCl通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中恰好反應 答案 D 解析 因反應是氣體體積增大的反應,所以加壓會減小SiCl4的轉(zhuǎn)化率,A錯;因反應為可逆反應,S
10、iCl4不可能反應1 mol,故達平衡時吸收熱量應小于Q kJ,B錯;列式計算v(HCl)==0.03 mol·L-1·min-1,v(H2)=v(HCl)=0.015 mol·L-1·min-1,C錯誤;據(jù)熱化學方程式比例關系計算,吸收0.025Q kJ能量,則有0.1 mol HCl生成,可中和0.1 mol NaOH,D正確。 9.下列說法中正確的是( ) A.非自發(fā)反應在任何條件下都不能實現(xiàn) B.自發(fā)反應一定是熵增大,非自發(fā)反應一定是熵減小或不變 C.凡是放熱反應都是自發(fā)的,吸熱反應都是非自發(fā)的 D.熵增加且放熱的反應一定是自發(fā)反應 答案 D 解析 對于反應自發(fā)性的判斷
11、要綜合利用能量判據(jù)和熵判據(jù),僅靠單一判據(jù)不能對反應的自發(fā)性,作出準確判斷,B、C項錯誤;一定條件的非自發(fā)過程若改變條件也可能轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)過程。 10.在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應A(g)+3B(g) 2C(g)達平衡狀態(tài)的是( ) ①C生成速率與C分解速率相等 ②單位時間內(nèi)生成a mol A,同時生成3a mol B ③A、B、C的濃度不再變化 ④A、B、C的分壓不再變化 ⑤混合氣體的總壓不再變化 ⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 ⑦單位時間內(nèi)消耗a mol A,同時生成3a mol B ⑧A、B、C的分子數(shù)之比為1∶3∶2 A.②⑧
12、 B.①⑥ C.②④ D.③⑧ 答案 A 解析 ②中生成A和B均為逆反應速率,所以②不能作為化學平衡的標志;平衡時各組成成分的含量不再改變,但不一定等于化學式前的系數(shù)之比,所以⑧不能作為化學平衡的標志。 11.僅改變下列一個條件,通過提高活化分子的百分數(shù)來提高反應速率的是( ) A.加熱 B.加壓 C.加負催化劑 D.加大反應物濃度 答案 A 解析 A、B、D項中的措施均可加快反應速率,但B、D項中的措施僅增大了單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目。 12.在1 L密閉容器中通入2 mol 氨氣,在一定溫度下發(fā)生反
13、應:2NH3 N2+3H2,達平衡時,N2的物質(zhì)的量分數(shù)為a%,維持容器的體積和溫度不變,分別通入下列幾組物質(zhì),達到平衡時,容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分數(shù)仍為a%的是( ) A.3 mol H2和1 mol N2 B.2 mol NH3和1 mol N2 C.2 mol N2和3 mol H2 D.0.1 mol NH3、0.9 mol N2、2.85 mol H2 答案 A 13.在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其=K,K被稱為化學平衡常數(shù),其中K和溫度的關系如下表: t/℃ 700 800
14、 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 根據(jù)以上信息推斷以下說法正確的是( ) A.此反應為放熱反應 B.此反應只有達到平衡時,密閉容器中的壓強才不會變化 C.此反應達到1 000 ℃時的反應速率比700 ℃時大 D.該反應的化學平衡常數(shù)越大,反應物的轉(zhuǎn)化率越低 答案 C 解析 K隨溫度升高而增大,說明溫度升高反應向正反應方向進行,所以是吸熱反應,不同體系的平衡常數(shù)不一樣,對一確定的化學反應,平衡常數(shù)越大,說明生成物平衡濃度越大,反應物濃度越小,即反應物的轉(zhuǎn)化率越高。 14.對于可逆反應:2AB3(g) A
15、2(g)+3B2(g) ΔH>0,下列圖象中正確的是( ) 答案 B 解析 對于2AB3(g) A2(g)+3B2(g) ΔH>0,說明該正反應是一個吸熱的氣體體積增大的反應,升高溫度,v(正)、v(逆)都增大,但平衡向正反應方向移動,所以v(正)>v(逆),且w(AB3)降低,w(A2)增大,故A、D錯,B正確;增大壓強,平衡向逆反應方向移動,所以w(AB3)增大,w(A2)減小,故C錯。 15.在一密閉容器中加入A、B、C三種氣體,在溫度為T K和(T+10)K時,測得各物質(zhì)的濃度如下表。據(jù)此下列結(jié)論正確的是( ) 溫度 T K (T+10) K 測定時
16、刻/s t1 t2 t3 t4 t5 c(A)/mol·L-1 6 3 2 2 2.2 c(B)/mol·L-1 5 3.5 3 3 3.1 c(C)/mol·L-1 1 2.5 3 3 2.9 A.在t3時刻反應已經(jīng)停止 B.升高溫度,該反應的化學平衡常數(shù)將增大 C.在t3時刻,若增大壓強,則A的轉(zhuǎn)化率將減小 D.在t2~t3內(nèi)A的平均反應速率為 mol·L-1·s-1 答案 D 解析 選項A,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,A、B的濃度降低,C的濃度增加,故A、B為反應物,C為生成物,在t3時刻,A、B、C濃度不變,反應達到平衡,但反應并沒有停止
17、;選項B,t4時刻升溫,A、B濃度增加,C濃度降低,平衡逆向移動,故K減小;選項C,由表中t4~t5各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化關系知,該反應為2A(g)+B(g) C(g),因此增大壓強,平衡正移,A的轉(zhuǎn)化率增大,C錯誤;選項D,t2~t3時,Δc=1 mol·L-1,Δt=(t3-t2)s,故v(A)=1/(t3-t2) mol·L-1·s-1。 16.根據(jù)下列有關圖象,說法正確的是( ) A.由圖Ⅰ知,反應在T1、T3處達到平衡,且該反應的ΔH<0 B.由圖Ⅱ知,反應在t6時刻,NH3體積分數(shù)最大 C.由圖Ⅱ知,t3時采取增大反應體系壓強的措施 D.圖
18、Ⅲ表示在10 L容器、850℃時的反應,由圖知,到4 min時,反應放出51.6 kJ的熱量 答案 D 解析 A項,T1、T3處未達平衡,T2處于平衡狀態(tài);由圖Ⅱ得:t1~t2應該是NH3的質(zhì)量分數(shù)最大的時候,因t3、t5時刻平衡都向逆反應方向移動,NH3的體積分數(shù)減小。t3時v逆、v正都減小,且v逆>v正,則采取的措施是減小壓強;由圖Ⅲ可知:反應1 mol CO放熱43 kJ。容積為10 L,平衡時消耗n(CO)=n(H2O)=1.2 mol?放熱為51.6 kJ。 第II卷 選擇題(共52分) 二、非選擇題(本題包括6小題,共5
19、2分) 17.(8分)(1)估計下列各變化過程是熵增還是熵減。 ①NH4NO3爆炸:2NH4NO3(s)===2N2(g)+4H2O(g)+O2(g) ②水煤氣轉(zhuǎn)化:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ③臭氧的生成:3O2(g)===2O3(g) (2)可逆反應A(g)+B(g) 2C(g)在不同溫度下經(jīng)過一定時間,混合物中C的體積分數(shù)與溫度的關系如右圖所示。 ①由T1向T2變化時,正反應速率______逆反應速率(填“>”、“<”或“=”)。 ②由T3向T4變化時,正反應速率______逆反應速率(填“>”、“<”或“=”)。 ③反應在_
20、_______溫度下達到平衡。 ④此反應的正反應為______熱反應。 答案 (1)①熵增?、陟刈兒苄 、垤販p (2)①>?、? ③T3?、芊? 解析 (1)對于有氣體參與的化學反應(有氣體參與反應時氣體既可以是反應物也可以是產(chǎn)物),氣體的物質(zhì)的量增大的化學反應,其熵變通常是正值,即是熵增大的反應;反之,氣體的物質(zhì)的量減小的化學反應,其熵變通常是負值,即是熵減小的反應。若反應物中氣體的物質(zhì)的量與產(chǎn)物中氣體的物質(zhì)的量相等,其熵變通常都是很小的值,正負由具體的化學反應體系來決定。 NH4NO3的爆炸反應是氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學反應,(2+4+1)-(0)>0,因此該過程是熵增的過程。
21、水煤氣轉(zhuǎn)化反應,氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量反應前后未發(fā)生變化,即(1+1)-(1+1)=0,估計該過程的熵變很小。生成臭氧后,氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小,即2-3<0,因此該過程是熵減的過程。
(2)①由T1向T2變化時即溫度由T1升高到T2時,C%逐漸增大,說明此時反應未達平衡,溫度升高,使得反應速率加快,而且正反應的反應速率要大于逆反應的反應速率,即v(正)>v(逆)。
②由T3向T4變化時,C%逐漸減小,說明在溫度由T3升高到T4時,反應速率雖然提高,但是正反應的反應速率要小于逆反應的反應速率,即v(正) 22、反應速率,即v(正)=v(逆),由圖示可知反應在T3溫度下達到平衡。
④從圖中可以看出,隨著反應溫度的繼續(xù)升高,C%反而下降,可知正反應是放熱反應。
18.(8分)將2 mol I2(g)和1 mol H2置于某2 L的密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生反應:I2(g)+H2(g)
2HI(g) ΔH<0,并達到平衡,HI的體積分數(shù)φ(HI)隨時間的變化如圖曲線(Ⅱ)所示。
(1)達到平衡時,I2(g)的物質(zhì)的量濃度為__________。
(2)若改變反應條件,在甲條件下φ(HI)的變化如圖曲線(Ⅰ)所示,在乙條件下φ( 23、HI)的變化如圖曲線(Ⅲ)所示。則甲條件可能是________(填入下列條件的序號,下同),乙條件可能是__________。
①恒溫條件下,擴大反應容器體積?、诤闳輻l件下,降低溫度?、酆銣貤l件下,縮小反應容器體積?、芎闳輻l件下,升高溫度 ⑤恒溫恒容條件下,加入適當催化劑
(3)若保持溫度不變,在另一相同的2 L的密閉容器中加入a mol I2(g)、b mol H2和c mol HI(a、b、c均大于0),發(fā)生反應,達到平衡時,HI的體積分數(shù)仍為0.60,則a、b、c的關系是__________。
答案 (1)0.55 mol·L-1 (2)③⑤?、? (3)4b+c=2a
解析 24、(1)設I2的變化濃度為x mol·L-1,則:
I2(g)+H2(g)
2HI(g)
起始量(mol·L-1) 1 0.5 0
變化量(mol·L-1) x x 2x
平衡量(mol·L-1) 1-x 0.5-x 2x
φ(HI)=×100%=60%
解得x=0.45 則1-x=0.55
(2)解本小題的關鍵點是平衡沒有移動。
(3) I2(g)+H2(g)
2HI(g)
起始量/mol a b c
極限轉(zhuǎn)化量/mol a+ b+ 0
因為(3)中達到的平衡 25、狀態(tài)與(1)中達到的平衡狀態(tài)等效,
故(a+)∶(b+)=2∶1
即4b+c=2a
19.(8分)在一定溫度下,向一個容積不變的容器中,通入2 mol A2和8 mol B2及固體催化劑,使之反應。已知:A2(g)+3B2(g)高溫、高壓
催化劑
2AB3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1。平衡時容器內(nèi)氣體壓強為起始時的80%。
(1)平衡時容器內(nèi)AB3的體積分數(shù)為________。
(2)加入2 mol A2和8 mol B2,達平衡時,放出熱量為________(填序號)。
A.小于Q kJ B.等于Q kJ
C.大于Q 26、 kJ D.可能大于或小于或等于Q kJ
(3)在相同的容器中,降低溫度,通入2 mol AB3和1 mol B2及固體催化劑,反應達平衡時對AB3的體積分數(shù),下列判斷正確的是________(填序號)。
A.一定等于1/4 B.一定大于1/4
C.一定小于1/4 D.可能大于或小于或等于1/4
理由是_________________________________________________________________。
(4)保持同一溫度,在相同容器中,起始 27、通入一定物質(zhì)的量的A2、B2、AB3,欲使平衡時AB3的體積分數(shù)為1/4,且起始時反應表現(xiàn)為向正反應方向進行,則充入A2的物質(zhì)的量a mol的取值范圍是_______________________________________________________________。
答案 (1)25% (2)B
(3)D 起始通入2 mol NH3和1 mol H2相當于1 mol N2和4 mol H2,所以最終的平衡狀態(tài)相當于題中的平衡狀態(tài)進行減壓降溫。減壓,NH3的體積分數(shù)減?。唤禍?,NH3的體積分數(shù)增大,所以選D
(4)1
28、
2AB3(g)
起始: 2 mol 8 mol 0
轉(zhuǎn)化: x 3x 2x
平衡: 2-x 8-3x 2x
由平衡時容器內(nèi)氣體壓強為起始時的80%,即×100%=80%,x=1 mol,則AB3的體積分數(shù)為:×100%=25%。
(2)由于平衡時生成AB3的物質(zhì)的量為2 mol,所以放出的熱量為Q kJ,故選項B符合題意。
(3)起始通入2 mol AB3和1 mol B2相當于1 mol A2和4 mol B2,所以最終的平衡狀態(tài)相當于題中的平衡狀態(tài)進行減壓降溫。減壓,AB3的體積分數(shù)減小;降溫,AB3的體積分數(shù)增大,所以D項正確。
(4)因為此
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