高中鲁科版化学选修4《第二章 化学反应的方向、限度与速率》综合检测含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精（时间：90分钟,满分：100分）一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)1．对于一定不能自发进行的反应来说，反应后体系的（)A．混乱度减小，而能量增加B．混乱度增大,而能量降低C．混乱度减小，能量降低D．混乱度增大，能量增加解析：选A。根据熵判据和焓判据，熵增加或焓降低的反应是有利自发的。如果一个反应一定不能自发进行，则熵变和焓变是不利的，故A正确.B、C、D都是可能自发的，可用ΔG＝ΔH－TΔS<0是自发的来判断。2．已知下列反应的平衡常数：H2＋SH2S，K1S＋O2SO2，K2则反应H2＋SO2O2＋H2S的平衡常数为()A．K1＋K2 B．K1－K2C．K1×K2 D.eq\f（K1,K2）解析:选D.在反应中S为固体，与平衡常数无关，则K1＝eq\f(cH2S，cH2），K2＝eq\f（cSO2，cO2).H2＋SO2O2＋H2S的平衡常数为eq\f(cO2×cH2S,cH2×cSO2）＝eq\f（K1，K2)。3．工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g）＋2H2（g)Si（s)＋4HCl（g）;ΔH＝＋QkJ·mol－1（Q>0),某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应（此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是(）A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率B．若反应开始时SiCl4为1mol，则达到平衡时，吸收热量为QkJC．反应至4min时，若HCl的浓度为0。12mol·L－1，则H2的反应速率为0.03mol·L－1·min－1D．当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol·L－1的NaOH溶液恰好反应解析：选D。该反应为体积增大的反应,增大压强平衡左移，SiCl4转化率减小，A错；该反应为可逆反应，不能实现完全转化，放出的热量一定小于QkJ,B错；反应至4min时，HCl的浓度为0。12mol·L－1，表示的反应速率为：v（HCl）＝0.03mol·L－1·min－1，换算为v(H2)＝0。015mol·L－1·min－1,C错；当吸热0.025QkJ时，说明反应的SiCl4为0.025mol，生成HCl0.1mol，其与100mL1mol·L－1的NaOH恰好反应，D正确.4．一密闭容器中发生反应：2SO2（g）＋O2(g）2SO3（g），如图表示该反应的速率(v)在某一时间(t）段内的变化。则下列时间中,SO3的百分含量最高的是（)A．t0→t1B．t2→t3C．t3→t4D．t3→t5解析：选A。在t1－t2段，v(逆)〉v（正),平衡逆向移动；t4－t5时，v（逆)〉v(正），平衡逆向移动，所以t0－t1段SO3的含量最高。5．在一定体积的密闭容器中，进行如下的化学反应CO2(g)＋H2（g）CO（g)＋H2O（g）,其eq\f(cCO×cH2O,cCO2×cH2）＝K，K被称为化学平衡常数，其中K和温度的关系如下表：t/℃70080083010001200K0.60。91。01.72。6根据以上信息推断以下说法正确的是（）A．此反应为放热反应B．此反应只有达到平衡时,密闭容器中的压强才不会变化C．此反应达到1000℃时的反应速率比700℃时大D．该反应的化学平衡常数越大，反应物的转化率越低解析：选C.K随温度升高而增大，说明温度升高反应向正反应方向进行,所以是吸热反应，不同体系的平衡常数不一样，对一确定的化学反应，平衡常数越大，说明生成物平衡浓度越大,反应物浓度越小，即反应物的转化率越高。6．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下:关于合成氨工业的说法中不正确的是(）A．混合气进行循环利用遵循绿色化学思想B．合成氨反应须在低温下进行C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D．使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动解析：选B。合成氨反应在700K的高温下进行。7．H2与I2反应产生HI的反应速率可用下式表示：v＝kc(H2)·c(I2）。在一定温度下，在一定容积的反应容器中，使H2和I2的浓度发生变化，测量了初始反应速率，如下所示：实验序号(N)12345c（H2)/mol·L－10.010。030.050。070.09c（I2）/mol·L－10.090。070.050.030。01据此实验结果，所得出的图像为()解析：选D.根据题给的反应速率公式：反应速率v＝kc（H2)·c（I2），所以实验1、2、3、4、5中初始反应速率数值依次为：0。0009k、0。0021k、0。0025k、0.00021k、0。0009k，用这些数据描绘成图像后,可判断出答案为D.8．已知200℃，反应2NO(g）＋2CO（g）2CO2(g)＋N2（g)的平衡常数K＝10,则下列情况达到平衡状态的是（）c(NO)c(CO）c（CO2）c(N2）A110。10.1B0.10。10.10。1C0。20.10.21D0。30。20。20.3解析：选B。根据方程式写出浓度商的表达式，然后代入数值计算,浓度商与平衡常数相等时即为平衡状态。B项中Q＝eq\f(0。12×0。1，0。12×0。12)＝10，即Q＝K,处于平衡状态。9．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝eq\f（cCO·cH2O，cCO2·cH2)，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2解析：选A。由平衡常数的表达式可得，该反应化学方程式应为CO2＋H2CO＋H2O，故D错；由题意知，温度升高,平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应，ΔH〉0，A正确；恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，H2浓度不变,故B错;C项，升高温度，正、逆反应速率都会增大，故C错。10．下图表示反应X（g）4Y（g)＋Z（g)ΔH<0，在某温度、容器体积不变时，X的浓度随时间变化的曲线:下列有关该反应的描述正确的是（)A．第6min后，反应就终止了B．X的平衡转化率为85%C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D．若降低温度，v（正）和v（逆）将以同样倍数减小解析：选B。A项，6min时反应达平衡，但反应未停止,故错;B错，X的平衡转化率为:eq\f（1.0－0。15，1)×100%＝85%，正确．C项，ΔH<0，正反应方向为放热，升浊国，平衡逆向移动，X的转化率减小,故C项错；D项，温度变化对正、逆反应速率的影响不是同等倍数变化，故错．11．某温度下，反应H2（g）＋I2（g）2HI(g）ΔH<0，在一带有活塞的密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是（)A．恒温压缩体积，平衡不移动,颜色加深B．恒压迅速充入HI，开始时正反应速率减小C．恒容，升温正反应速率减小D．恒容,充入H2，I2的百分比含量降低解析：选C.A正确，压缩体积，增大压强,平衡虽不移动，但有色物质[I2］增大，颜色加深;B正确，恒压迅速充入HI，容器体积增大,开始时［H2]和[I2]均减小，故正反应速率减小；C错误，升高温度,正、逆反应速率均增大；D正确，恒容，充入H2，[H2］增大，平衡右移，导致I2的百分含量降低。12．在一固定容积的密闭容器中，加入4LX(g)和6LY（g)，发生如下反应：X（g）＋nY(g)2R(g）＋W(g）反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25％和50％,则化学方程式中的n值为（)A．4 B．3C．2 D．1解析：选B.X(g)＋nY(g）2R(g）＋W（g）起始4L6L转化4L×25%4L×25％·n而Y转化量为6L×50%，所以4L×25％·n＝6L×50％；n＝3。13．汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g）＋CO(g）eq\f(1，2)N2(g）＋CO2（g）ΔH＝－373.4kJ·mol－1在恒容的密闭容器中,反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是（)解析:选C.ΔH＝－373.4kJ·mol－1，温度升高，平衡向逆反应方向移动,K减小，CO转化率降低，故A、B两项均错；K只与温度有关，C项正确;D项增大N2的物质的量平衡左移,则NO转化率降低，所以D项错.14．在某密闭容器中，可逆反应：A(g）＋B（g)xC（g)符合图像(Ⅰ）所示关系。由此推断，对图像(Ⅱ)的不正确的说法是（）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C的质量分数D．p3〉p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量解析：选B.据图像(Ⅰ）知，在压强不变时，曲线b的斜率比c的大，故T1>T2.降温(T1→T2)时,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的斜率比a的大，故压强p2>p1，增大压强(p1→p2）时,C％增大，即平衡正向移动，故x<2即x＝1。由图像（Ⅱ）知，保持体系温度不变，增大压强(p4→p3)，平衡正向移动。C%、A、B的转化率、混合气体的平均相对分子质量均增大,而A、B的质量分数要减小，故答案为B。15．某温度下，在一容积可变的恒压密闭容器里，反应3A(g)B(g）＋3C(g）达到平衡时，A、B、C的物质的量分别是6mol、2mol、6mol。在保持温度和压强不变的情况下,下列说法正确的是()A．将A、B、C各减少1mol,达到平衡后C的百分含量增加B．充入A、B、C各2mol，平衡将向正方向移动C．充入1mol的氦（He)(He与容器里的气体不反应），平衡不移动D．加入一定量的A气体达到平衡后，C的百分含量一定增加解析：选A。A项将A、B、C各减少1mol，相当于先减少A、C各1mol，B减少eq\f（1,3)mol，平衡不移动，再减少eq\f（2，3)molB致使平衡右移，C的百分含量增加；B项思路同A，平衡将向逆方向移动；C项充入1molHe，相当于增大体积、减小压强，平衡右移;D项中平衡不移动，C的百分含量不变。二、非选择题（本题包括5小题，共55分)16．（10分）将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA＋bBcC（s)＋dD，当反应进行一段时间后，测得A减少了nmol，B减少了eq\f(n，2）mol，C增加eq\f(3,2)nmol，D增加了nmol，此时达到化学平衡状态。（1）该化学方程式中各物质的化学计量数为：a＝__________，b＝__________,c＝__________，d＝__________。(2)若只改变压强,反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态是：A．__________，B。__________，D.__________。(3）若只升高温度，反应一段时间后,测得四种物质其物质的量又达到相等,则该反应的正反应为__________（填“放热”或“吸热”)反应。解析：化学方程式中各物质的系数比等于化学反应速率之比,则a∶b∶c∶d＝n∶eq\f（n，2）∶eq\f（3n，2）∶n＝2∶1∶3∶2；只改变压强,反应速率发生变化,说明有气态物质,但平衡不移动，说明反应前后气态物质系数相等，因此A为气态，B为非气态，D为气态；达到平衡时A、B的物质的量小于C、D的物质的量,只升高温度反应一段时间后，四种物质的物质的量又相等，说明升温平衡逆向移动,则正反应为放热反应。答案：（1)2132(2)气态固态或液态气态（3）放热17．(8分）反应mA＋nBpC在某温度下达到平衡状态。(1）若升高温度,A物质的转化率增大，该反应为__________热反应。（2）若C为气体，且m＋n＝p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向__________(填“正反应"或“逆反应”）方向移动。(3）如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为__________态。解析:升高温度，A的转化率增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应;C为气体，m＋n＝p，若A、B都为气体，则增大压强,平衡不会移动，而加压平衡发生移动,则A、B中至少有一种为非气态，则平衡必定逆向移动;由题意知改变B的量，平衡不移动，则B应为固态或液态。答案:(1)吸(2)逆反应（3)气18．(12分）向某恒容密闭容器中加入4molA、1。2molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示［已知t0～t1阶段c(B）未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件,已知t3时刻为使用催化剂。（1)若t1＝15s，则t0～t1阶段的平均反应速率为v(C)＝__________.（2)t4时刻改变的条件为__________，B的起始物质的量为__________。(3)写出该反应的化学方程式__________________________，该反应的逆反应为__________(填“吸热反应”或“放热反应”）。（4)图乙中共有Ⅰ～Ⅴ五处平衡，其平衡常数与Ⅰ处的平衡常数不相等的是__________(填“Ⅱ"、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“Ⅴ")。解析:（1）v(C)＝eq\f（ΔcC，t)＝eq\f（0。6mol·L－1－0.3mol·L－1,15s)＝0。02mol/(L·s）。（2)由图知在t3和t4时刻改变条件后平衡并未发生移动，而t3时刻为使用催化剂,因为恒容时改变浓度和温度化学平衡一定会发生移动,因此t4时刻改变条件为压强，由于反应速率减小，因此为减小压强.在t0～t1时间段内A的浓度减小了0。2mol·L－1,C的浓度增加了0.3mol·L－1，由于压强改变平衡不移动，即反应前后气体体积相等,因此在此时间段内B的浓度应减小0。1mol·L－1,所以此反应的化学方程式为2A＋B3C。根据题目条件可知,此容器的体积为4L,因此B的起始物质的量为:（0.4＋0.1）mol·L－1×4L＝2.0mol。(3)由于t5时刻v（正)、v（逆)均增大，改变条件应为升温，且v（正)>v（逆)，即平衡向正反应方向移动，所以逆反应为放热反应。（4）化学平衡常数只受温度影响，因此Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处平衡常数相等,由于t5时升高温度,因此Ⅴ处平衡常数增大.答案:（1)0.02mol/（L·s)（2）减小压强2。0mol(3）2A＋B3C放热反应（4)Ⅴ19．（12分)现有可逆反应：A（g）＋2B(g)C（g)＋D(g)ΔH<0.在相同温度下,将1molA和2molB加入到容积固定不变的甲容器中，将2molC和2molD加入到容积可变的乙容器中，t1＝5min时两容器内均达到平衡状态，甲中c（C）＝1.5mol·L－1。请回答下列问题：(1)5min内,用B物质表示甲容器中的平均反应速率v(B)＝__________。(2)若使甲容器化学平衡向正反应方向移动,则可以改变的条件是__________(填写字母)；改变条件的瞬间，体系的正反应速率将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。A．减小A的物质的量B．降低体系的温度C．增大D的浓度D．加入催化剂（3）保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后,乙容器中C的物质的量浓度c(C）__________________________（填“>"、“〈”或“＝”)3mol·L－1。（4）保持温度不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，图中能表示甲中反应速率变化情况的是__________，能表示乙中反应速率变化情况的是__________.解析：(1）由于v（B）∶v(C）＝2∶1，所以v(B）＝2v（C）＝2×eq\f（1。5mol·L－1,5min)＝0。6mol·L－1·min－1。（2）减小A的物质的量、增大D的浓度,平衡均逆向移动；使用催化剂对化学平衡无影响；该反应ΔH<0，降低温度，平衡正向移动。(3）假设2molC和2molD在容积为甲容器2倍的乙中保持体积不变建立平衡，则c（C)＝1.5mol·L－1，此时压缩乙的容积使之与甲相同，c（C)＝3。0mol·L－1，但由于平衡正向移动,c（C）增大,故平衡后c(C）>3mol·L－1。(4)恒温、恒容时充入氦气，甲中v(正）、v(逆）不变，平衡不移动;乙中恒压恒温下充入氦气，平衡体系压强减小，v（正)、v(逆)均减小，平衡逆向移动。答案：(1）0。6mol·L－1·min－1(2）B减小(3)〉(4)AC20．(13分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制得:eq\x()SiO2＋eq\x（)C＋eq\x（)N2eq\x（)Si3N4＋eq\x()CO(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内)；（2）该反应的氧化剂是_____