2023高中化学第二章化学反应速率和化学平衡章末检测卷（二）新人教版选修4

PAGEPAGE1章末检测卷(二)(时间：90分钟总分值：100分)第一卷(选择题，共45分)一、选择题(此题包括15小题，每题3分，共45分；每题只有一个选项符合题意)1.以下说法正确的选项是()A.但凡放热反响都是自发的，因为吸热反响都是非自发的B.自发反响的熵一定增大，非自发反响的熵一定减小C.常温下，反响C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，那么该反响的ΔH＞0D.反响2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自发进行，那么该反响的ΔH＞0答案C解析反响的自发性是由熵变和焓变共同决定的，假设ΔH＜0，ΔS＞0，那么一定自发进行，假设ΔH＞0，ΔS＜0，那么一定不能自发进行，假设ΔH＜0，ΔS＜0或ΔH＞0，ΔS＞0，那么能否自发进行和温度有关，A、B错误；C项中反响的ΔS＞0，假设ΔH＜0，那么一定能自发进行，现常温下不能自发进行，说明ΔH＞0，C正确；D项中反响的ΔS＜0，能自发进行，说明ΔH＜0，D错误。2.只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系表达错误的选项是()A.K值不变，平衡可能移动 B.K值变化，平衡一定移动C.平衡移动，K值可能不变 D.平衡移动，K值一定变化答案D解析K值不变，可以改变浓度或压强条件，浓度商Q改变，使平衡发生移动，A项正确；K值变化，温度一定改变，平衡一定发生移动，B项正确；平衡发生移动，温度不一定改变，所以K值不一定变化，C项正确，D项不正确。3.在一定条件下，已达平衡的可逆反响：2A(g)＋B(g)2C(g)，以下说法中正确的选项是()A.平衡时，此反响的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：K＝eq\f(c2C,c2A·cB)B.改变条件后，该反响的平衡常数K一定不变C.如果改变压强并参加催化剂，平衡常数随之变化D.假设平衡时增加A和B的浓度，那么平衡常数会减小答案A解析对于确定的反响，K只与温度有关，改变除温度之外的条件都不会引起K的改变。4.合成气用于合成氨气时需除去CO，发生反响：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，以下措施中能使eq\f(nCO2,nH2O)增大的是()A.升高温度B.恒温恒容下充入He(g)C.将H2从体系中别离D.再通入一定量的水蒸气答案C解析升温，平衡向左移动，eq\f(nCO2,nH2O)减小，A项不正确；恒温恒容充入He(g)，平衡不移动，eq\f(nCO2,nH2O)不变，B项不正确；别离出H2，平衡向右移动，eq\f(nCO2,nH2O)增大，C项正确；再通入水蒸气，平衡向右移动，但H2O(g)的转化率降低，eq\f(nCO2,nH2O)降低，D项不正确。5.一定条件下，通过以下反响可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH＞0该反响在恒容的密闭容器中到达平衡后，假设仅改变图中横坐标x的值，重新到达平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率答案A解析由于此反响为吸热反响，升高温度，平衡正向移动，混合气体质量增加，密度增大，A正确；当增加CO的物质的量时，相当于增大体系的压强，平衡逆向移动，CO的转化率减小，CO2与CO的物质的量之比减小，B错误；平衡常数只与温度有关，与SO2的浓度无关，C错误；MgSO4为固体，增加其质量对平衡无影响，所以CO的转化率不变，D错误。6.将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反响：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，在不同温度下，该反响到达平衡状态时的局部数据如表所示。以下说法正确的选项是()温度平衡浓度(mol·L－1)c(NH3)c(CO2)T10.1T20.1A.假设T2＞T1，那么该反响的ΔH＜0B.向容器中充入N2，H2NCOONH4质量增加C.NH3体积分数不变时，说明该反响到达平衡D.T1、T2时，转化的H2NCOONH4的物质的量Δn(T2)＝2Δn(T1)答案D解析无论反响是否到达平衡状态，NH3的体积分数都是eq\f(2,3)，故C错误；T2时c(NH3)、c(CO2)都是T1时的2倍，容器的容积又恒定不变，所以T2时转化的H2NCOONH4是T1时的2倍，D正确；假设T2＞T1，那么该反响的ΔH＞0，假设T2＜T1，那么该反响的ΔH＜0，A错误；N2和该反响的生成物与反响物都不反响，反响容器又固定，故向容器中充入N2，H2NCOONH4的量不发生变化，B错误。7.在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反响：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，该反响平衡常数与温度的关系如表：温度/℃2580230平衡常数5×10421.9×10－5以下说法不正确的选项是()A.上述生成Ni(CO)4(g)的反响为放热反响B.在25℃时，反响Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5C.在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L－1，那么此时v正>v逆D.在80℃到达平衡时，测得n(CO)＝0.3mol，那么Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L－1答案C解析A项，升高温度，平衡常数减小，故该反响为放热反响，A项正确；B项，25℃时，逆反响的平衡常数K′＝eq\f(1,K)＝eq\f(1,5×104)＝2×10－5，B项正确；C项，80℃时，假设Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol·L－1，那么Q＝eq\f(c[NiCO4],c4CO)＝eq\f(0.5,0.54)＝8>K，C项错误；D项，80℃达平衡时假设n(CO)＝0.3mol，c(CO)＝1mol·L－1，故c[Ni(CO)4]＝K·c4(CO)＝2×14＝2(mol·L－1)，D项正确。8.一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－905.9kJ·mol－1，以下表达正确的选项是()A.4molNH3和5molO2反响，到达平衡时放出热量为905.9kJB.平衡时v正(O2)＝eq\f(4,5)v逆(NO)C.平衡后降低压强，混合气体平均摩尔质量增大D.平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低答案D解析因为可逆反响不能进行彻底，所以4molNH3和5molO2反响平衡时放出热量小于905.9kJ，A项不正确；平衡时，v正(O2)＝eq\f(5,4)v逆(NO)，B项不正确；平衡后降低压强，平衡正向移动，n(混)增大，m(混)不变，故M(混)减小，C项不正确；平衡后升高温度平衡逆向移动，n(NO)降低，D项正确。9.高温下，某反响达平衡，平衡常数K＝eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)。恒容时，温度升高，H2浓度减小。以下说法正确的选项是()A.该反响的焓变为正值B.恒温缩小体积，H2浓度不变C.升高温度，逆反响速率减小D.该反响化学方程式为CO＋H2Oeq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温))CO2＋H2答案A解析由K表达式可推断出该反响方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，D项不正确；恒容升温，c(H2)减小，说明平衡向右移动，所以ΔH>0，A项正确；恒温缩小体积，平衡不移动，但c(H2)增大，所以B项不正确；升温，v正和v逆都增大，C项不正确。10.某化学研究小组探究外界条件对化学反响mA(g)＋nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响图像如下，以下判断正确的选项是()A.由图1可知，T1<T2，该反响的正反响为吸热反响B.由图2可知，该反响m＋n<pC.图3中，表示反响速率v正>v逆的是点3D.图4中，假设m＋n＝p，那么a曲线一定使用了催化剂答案C解析图1中，反响在T2条件下先到达平衡状态，故T2>T1，因为升高温度(T1→T2)，平衡体系中C%降低，平衡向左移动，所以ΔH<0(放热反响)，A项不正确；图2中，增大压强，C%增大，故知平衡向右移动，m＋n>p，B项不正确；图3中，点2、4对应v正＝v逆，点1对应αB>αB(平衡)，故v正<v逆，点3对应αB<αB(平衡)，需增大αB才能到达平衡，所以v正>v逆，C项正确；图4中，假设m＋n＝p，那么a曲线表示使用催化剂或增大压强(缩小体积)，D项不正确。11.在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反响C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如下图。那么以下说法中正确的选项是()A.该反响的ΔH>0B.假设该反响在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，那么K1<K2C.在T2时，假设反响体系处于状态D，那么此时一定有v正<v逆D.在T3时，假设混合气体的密度不再变化，那么可以判断反响到达平衡状态C答案D解析由图像可知，T1<T2，升高温度c(NO)增大，平衡左移(吸热方向)，所以ΔH<0，且K1>K2，A项和B项不正确；T2时D点表示c(NO)>c(NO)平衡，因此由D→B点需降低c(NO)，即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v正>v逆，C项不正确；由于C为固体，故容积不变时，反响后气体质量增大，混合气体的密度增大，当密度不再变化时，可以判断反响到达平衡状态，D项正确。12.在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反响X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH<0，一段时间后到达平衡。反响过程中测定的数据如下表，以下说法中正确的选项是()t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10A.反响前2min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1B.其他条件不变，降低温度，反响到达新平衡前v逆>v正C.该温度下此反响的平衡常数K＝1.44D.其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大答案C解析A项，反响前2min的平均反响速率v(Y)＝eq\f(\f(0.16mol－0.12mol,10L),2min)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1。故v(Z)＝2v(Y)＝4.0×10－3mol·L－1·min－1；B项，该反响ΔH<0，即放热反响，其他条件不变，降低温度时平衡向正反响方向移动，到达新平衡前，v正>v逆；C项，该温度下7min时反响已达平衡，假设设在此过程中Y消耗的物质的量为Δn，那么X(g)＋Y(g)2Z(g)起始0.16mol0.16mol0转化ΔnΔn2Δn平衡0.10mol0.10mol2ΔnΔn＝0.16mol－0.10mol＝0.06mol平衡常数K＝eq\f(\f(0.12,10)2,\f(0.10,10)×\f(0.10,10))＝1.44；D项，其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡与原平衡等效，X的体积分数不变。13.：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－25kJ·mol－1。某温度下的平衡常数为400。此温度下，在1L体积不变的密闭容器中参加CH3OH，某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表。以下说法中不正确的选项是()物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/mol·L－10.081.61.6A.此时刻反响到达平衡状态B.容器内压强不变时，说明反响达平衡状态C.平衡时，再参加与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率不变D.平衡时，反响混合物的总能量降低40kJ答案B解析A项，此时刻的浓度商Q＝eq\f(1.62,0.082)＝400＝K，反响达平衡状态，故A项正确；B项，该反响前后气体的总物质的量不变，恒温恒容时气体压强不变，故B项不正确；C项，平衡时，再充入与起始等量的CH3OH，新平衡与原平衡等效，α(CH3OH)不变，故C项正确；D项，平衡时，参加反响的CH3OH为1.6mol×2＝3.2mol，反响混合物的总能量减少3.2mol×eq\f(25kJ·mol－1,2)＝40kJ，D项正确。14.：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1。相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，参加一定量的反响物发生反响。相关数据如下：容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡过程体系能量的变化COH2OCO2H2①1400放出热量：32.8kJ②0014热量变化：QkJ以下说法中，不正确的选项是()A.容器①中反响达平衡时，CO的转化率为80%B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率C.平衡时，两容器中CO2的浓度相等D.容器①时CO的反响速率等于H2O的反响速率答案C解析A项，1molCO完全反响时放出热量为41kJ，容器①中放出的热量为32.8kJ，所以实际反响的CO的物质的量为0.8mol，①中反响到达平衡时，α(CO)＝80%；B项，由①可计算出化学平衡常数为1，根据化学平衡常数为1，可计算出容器②中CO2的平衡浓度，从而计算出CO2的转化率为80%；D项，v(CO)＝v(H2O)；C项，平衡时两容器中的CO2浓度不相等，①>②。15.等物质的量的X(g)与Y(g)的密闭容器中进行可逆反响：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(s)ΔH<0，以下表达正确的选项是()A.到达平衡时，X、Y的平衡转化率不同B.升高温度，平衡常数K值增大C.平衡常数K值越大，X的转化率越大D.到达平衡时，反响速率v正(X)＝2v逆(Z)答案C解析A项，X与Y起始物质的量相等，转化物质的量之比＝方程式化学计量数之比，故平衡时α(X)＝α(Y)，A项不正确；B项，该反响ΔH<0，即放热反响，升高温度K值降低，B项不正确；C项，K值越大，反响进行程度即X的转化率越大，C项正确；D项，平衡时，v正(X)＝eq\f(1,2)v逆(Z)，D项不正确。第二卷(非选择题，共55分)二、非选择题(此题包括5小题，共55分)16.(10分)在一固定容积的密闭容器中，充入2molCO2和1molH2发生如下化学反响：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数与温度(T)的关系如下表：T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6答复以下问题：(1)该反响的化学平衡常数表达式为K＝______________________________________。(2)假设反响在830℃下到达平衡，那么CO2气体的转化率为________。(3)假设绝热时(容器内外没有热量交换)，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，那么容器内气体温度________(填“升高〞、“降低〞或“不能确定〞)。(4)能判断该反响是否到达化学平衡状态的依据是______________________(填字母)。A.容器内压强不变B.混合气体中c(CO)不变C.v正(H2)＝v逆(H2O)D.c(CO2)＝c(CO)E.c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)答案(1)eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)(2)33.3%(3)降低(4)BC解析(1)由K的定义，利用方程式可直接写出化学平衡常数的表达式为K＝eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)。(2)利用“三段式〞法，结合化学平衡常数的表达式可以求出反响在830℃下到达平衡时CO2气体的物质的量，进而求出CO2气体的转化率为33.3%。(3)利用表中数据：升温，K值增大，说明反响是吸热反响，假设在绝热条件下，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，那么平衡正向移动，吸收热量，故容器内气体温度降低。(4)因该反响反响前后气体物质的量不变，故压强不能作为判断是否到达平衡状态的标志，由平衡状态特征及本质可知选项B、C可作为判断反响到达化学平衡状态的依据，选项D、E与平衡状态无直接关系。17.(10分)CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。(1)图1是反响CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。①该反响的焓变ΔH________(填“>〞、“<〞或“＝〞)0。②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________(填“>〞、“<〞或“＝〞)K2。在T1温度下，往体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和2molH2，经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。那么该反响的平衡常数为__________________________。③假设容器容积不变，以下措施可增加CO转化率的是________(填字母)。a.升高温度b.将CH3OH(g)从体系中别离c.使用适宜的催化剂d.充入He，使体系总压强增大(2)在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系，那么曲线z对应的温度是________℃；该温度下上述反响的化学平衡常数为________。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，那么K1、K2、K3的大小关系为________。答案(1)①<②>12③b(2)2704K1＝K2<K3解析(1)①T2温度下先到达平衡，所以温度T2>T1，由T1→T2升高温度时CO的转化率降低，平衡向左移动，所以正反响为放热反响，ΔH<0。②K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)＝eq\f(0.75,0.25×2－2×0.752)＝12。③升高温度，平衡向左移动；别离出CH3OH，平衡向右移动；使用催化剂，平衡不移动；充入He，反响混合物各物质浓度不变，平衡不移动，应选b。(2)该反响的ΔH<0，n(H2)/n(CO)相同时，升高温度，平衡向左移动，K减小，由图像可知曲线Z表示的温度为270℃。a点：起始浓度c(CO)＝1mol·L－1，c(H2)＝1.5mol·L－1；平衡浓度c(CO)＝0.5mol·L－1，c(CH3OH)＝0.5mol·L－1，c(H2)＝1.5mol·L－1－1mol·L－1＝0.5mol·L－1，所以K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)＝eq\f(0.5,0.5×0.52)＝4。温度相同K不变，该反响ΔH<0，温度越高K越小，所以K1＝K2<K3。18.(12分)一定条件下，反响室(容积恒定为2L)中有反响：A(g)＋2B(g)C(g)。(1)能说明上述反响到达平衡状态的是________(填字母，下同)。A.反响中A与B的物质的量浓度之比为1∶2B.混合气体总物质的量不再变化C.混合气体的密度不随时间的变化而变化D.2v正(A)＝v逆(B)(2)1molA(g)与2molB(g)在催化剂作用下在反响室反响生成C(g)，A的平衡转化率与温度、压强的关系如下图：①p1________(填“<〞、“>〞或“＝〞，下同)p2，正反响的ΔH________0。②以下措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是________。A.升高温度B.恒温恒容再充入AC.恒温恒容再充入BD.恒温恒容再充入1molC(3)100℃时将1molA和2molB通入反响室，保持温度不变，10min末C(g)的浓度为0.05mol·L－1，那么10min末B的转化率为_____，此时v正_____(填“<〞、“>〞或“＝〞)v逆。答案(1)BD(2)①<<②CD(3)10%>解析(1)建立平衡后，各组分的物质的量浓度不变，但不一定满足物质的量浓度之比等于化学计量数之比，A项错误；因该反响是气体物质的量减少的化学反响，假设混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，那么到达平衡状态，B项正确；混合气体的质量、体积一直不变，那么密度始终不变，此项不能作为判断平衡的依据，C项错误；由化学反响中反响速率之比等于化学计量数之比，2v正(A)＝v正(B)，当2v正(A)＝v逆(B)时，那么v正(B)＝v逆(B)，反响到达平衡状态，D项正确。(2)①A(g)＋2B(g)C(g)是气体体积减小的反响，增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，由图可知，相同温度下p2时A的转化率大，故p1<p2；压强相同时，温度升高，A的转化率降低，平衡逆向移动，正向放热，ΔH<0。②A项，温度升高，A的转化率降低，平衡逆向移动，c(C)/c(A)减小；B项，恒温恒容再充入A，平衡正向移动，c(B)减小，由K＝eq\f(cC,cA·c2B)不变知c(C)/c(A)减小；C项，恒温恒容再充入B，平衡正向移动，c(C)增大，c(A)减小，c(C)/c(A)增大；D项，恒温恒容再充入1molC，c(C)/c(A)增大。(3)A(g)＋2B(g)C(g)初始量/mol·L－10.510转化量/mol·L－10.050.10.05终态量/mol·L－10.450.90.05B转化率＝eq\f(0.1mol·L－1,1mol·L－1)×100%＝10%，由图知，100℃时A的转化率为50%时，那么A、B、C各物质的平衡浓度分别为0.25mol·L－1、0.5mol·L－1、0.25mol·L－1，K＝eq\f(cC,cA·c2B)＝eq\f(0.25,0.25×0.52)＝4，Q＝eq\f(0.05,0.45×0.92)<K，反响正向进行，此时v正>v逆。19.(10分)某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反响速率的影响。在常温下按照以下方案完成实验。实验编号反响物催化剂①10mL2%H2O2溶液无②10mL5%H2O2溶液无③10mL5%H2O2溶液1mL0.1m